DE2631575B2

DE2631575B2 - Einrichtung zum dosierbaren Vergießen eines schmelzflüssigen Metalls mit einer elektromagnetischen Dosierrinne

Info

Publication number: DE2631575B2
Application number: DE2631575A
Authority: DE
Inventors: Erwin 5609 Hueckeswagen Gerbig; Lyn Laverne Grafton Wis. Socks (V.St.A.)
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1976-07-14
Filing date: 1976-07-14
Publication date: 1980-01-10
Also published as: DE2631575A1; GB1585800A; JPS539231A; SE7707810L; US4146158A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum dosierbaren Vergießen eines schmelzflüssigen Metalls bestehend aus einem Vorratsgefäß zur Aufbewahrung eines Vorrats des schmelzflüssigen Metalls und aus einer an eine Abflußöffnung des Vorratsgefäßes angeschlossenen elektromagnetischen Dosierrinne zur dosierbaren Förderung einer vorgebbaren Metallmenge aus dem Vorratsgefilß zu einer Ausgußöffnung, bei der die Dosierrinne über einen zur Ausgußöffnung schräg ansteigenden, in das Metallbad eintauchenden Förderkanal aus dem Metallbad in offener Strömung fördert.

An bekannten Einrichtungen dieser Art ist das Vorratsgefäß z. B. als Schmelz- oder Warmhalteofen ausgebildet, an dessen Ofengefäß die Dosierrinne mit ihrem Förderkanal schräg an das Ofengefäß angebaut ist, so daß der in den Spiegel des schmelzflüssigen Metalls schräg eintauchende Förderkanal das flüssige Metall in schräg gegen die Horizontalebene ansteigender Richtung zu einer innerhalb des Förderkanals angeordneten Ausgußöffnung fördert, die in eine Gießform od. dgl. einmündet. Durch An- und Abschaltung des den Transport des flüssigen Metalls in dem Förderkanal bewirkenden elektromagnetischen Wan· derfeldes, das mittels eines elektromagnetischen Induktors erzeugt wird, lassen sich die der Gießform zuzuführenden Metallmengen bei entsprechender Ausbildung der Gießöffnung und der Dosierrinne relativ leicht dosieren, wobei eine reine Zeitsteuerung des Wanderfelcles oder aber eine Schaltung des Wanderfeldes in Abhängigkeit vom Füllstand zu zugehörigen

Gießform möglich ist

Dosierungenauigkeiten, die sich infolge der Viskosität des geförderten Metalls durch fehlerhaft auf der Oberfläche der geförderten Metallmenge aus dem Badspiegel mit herausgezogene Fehlmengen des flüssigen Metalls ergeben, werden durch konstruktive Maßnahmen an der Dosierrinne, die in erster Linie die Baulänge der Dosierrinne vergrößern, behoben. An Einrichtungen zum dosierten Abgeben schmelz flüssiger Metalle aus einem Vorratsgefäß ist es bekannt (vgL DE-AS 25 09 372), die Anordnung derart zu treffen, daß einem luftdicht abgeschlossenen Vorratsgefäß durch gesteuerte Druckgaszuführung das Metall über ein Ausgußrohr in dosierter Menge entnehmbar ist

i> Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, die Dosiergenauigkeit von Einrichtungen der eingangs näher bezeichneten Art auch bei Verkürzung der Baulänge einzuhalten. Ferner soll die Dosierung der flüssigen Metallmengen, die der Ausgußöffnung zuge führt werden, nicht durch wechselnde Fehlmengen, die infolge Reibung aus dem Badspiegel abgezogen werden, beeinflußt werden.

Erfindungsgemäß wird dazu eine Einrichtung der eingangs näher bezeichneten Art vorgeschlagen, die sich dadurch kennzeichnet daß eine Regelvorrichtung zur Konstanthaltung des Niveaus des Badspiegels im Eintauchbereich des Förderkanals vorgesehen ist

Durch Konstanthaltung des Niveaus des Badspiegels im Eintauchbereich des Förderkanals der Dosierrinne werden die Fehlmengen, die mit dem elektromagnetisch transportierten Metall infolge Reibung aus dem Metallbad mit transportiert werden, konstant gehalten, so daß sie bei der Dosierung mit eingerechnet bzw. mit eingeeicht werden können.

Die Anordnung kann bei Einrichtungen nach der Erfindung derart getroffen sein, daß dem Vorratsgefäß in Abhängigkeit von den ihm jeweils entnommenen Metallmengen Ersatzmengen des flüssigen Metalls derart zugeführt werden, daß der Spiegel des flüssigen Metalls im Eintauchbereioh des Förderkanals der Dosierrinne konstant gehalten wird.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Anordnung derart zu treffen, daß der Förderkanal der Dosierrinne über ein mit dem Vorratsbehälter kommunizierendes Hilfsvolumen des Metallvorrats an die Abflußöffnung angeschlossen ist und daß die

Regelvorrichtung zur Konstanthaltung des Niveaus des Badspiegels des Hilfsvolumens dient. Ferner wird vorgeschlagen, die Einrichtung erfin-

dungsgemäß derart auszubilden, daß das Vorratsgefäß oberhalb seines Metallvorrats druckdicht nach außen abschließbar ist und eine in Abhängigkeit vom Niveau ües Badspiegels des Hilfsvolumens gesteuerte Regelvorrichtung zur Regelung des Gasdrucks oberhalb des

Metallvorrats im Vorratsgefäß vorgesehen ist

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines solchen bevorzugten Ausführungsbeispiels.

In der Zeichnung bezeichnen 1 einen Warmhalteofen

zur Wärmung eines Vorrats von schmelzflüssigem Eisen 2, 3 eine Schmelzrinne eines den Ofeninhalt induktiv beheizenden Induktionsofenteils 4, 5 einen den Innenraum 6 des Ofens 1 druckdicht abschließenden Deckel und 7 eine die Chargieröffnung des Ofens ebenfalls druckdicht abschließenden Verschluß.

Mit 8 ist eine in Nähe des Bodens des Warmhaltegefäßes 1 in das Gefäß einmündende Abflußöffnung bezeichnet, die in eine als Abflußleitung dienende, ein

Hilfsvolumen 9 umfassende AbfluQtülle 10 einmündet. Die TQ[Ie IQ bildet mit dem Hilfsvolumen 9 eine zum Volumen des Warmhaltegefäßes 1 kommunizierende Röhre, die sich an der Außenwand des Gefäßes 1 und bis in eine Höhe erstreckt, die das maximale Niveau des schmelzflüssigen Metalls mit dem Vorratsbehälter 1 übersteigt

An die Tülle 10 angebaut ist eine an sich bekannte elektromagnetische Dosierrinne U, die aus einem schräg gegen uie Horizontalebene ansteigenden, in der Zeichnung im Schnitt dargestellten Förderkanal 12 und einem unter den Förderkanal 12 angeordneten elektromagnetischen Induktor 13 besteht. Der Induktor 13 besteht in bekannter Weise aus einer mit Wechselstrom speisbaren, in einem genuteten Blechpaket angeordne- is ten Wicklung, die sich unterhalb des Förderkanals entlang seiner Längserstreckung erstreckt und zur Erzeugung eines im Förderkanal und in Transportrichtung des flüssigen Metalls fortschreitenden linearen elektromagnetischen Wanderfeldes dient

Die Wicklung des Induktors 13 ist über Speiseleitungen 14 und ein elektrisches Schah- bzw. Steuergerät 15 aus dem elektrischen Drehstromnetz 16 mit einem Wechselstrom speisbar.

Der Förderkanal 12 mündet in eine Ausgußöffnung 17 ein, die das von der Dosierrinne 11 geförderte flüssige Metall einer Gießform 18 od. dgl. zuführt.

Die Dosierrinne 11 ist durch eine Abdeckung 19 verschlossen, die im Abstand oberhalb des Förderkanals 12 angeordnet ist.

Mit 20 ist eine durch einen Elektromotor 21 angetriebene Pumpvorrichtung bezeichnet, die ein gasförmiges Medium über eine eine Drosselstelle 22 enthaltende Rohrleitung 23 pumpt An die Rohrleitung 23 angeschlossen ist eine Rohrleitung 24, in der ein Druckregelventil 25 angeordnet ist. Die Leitung 24 mündet durch den Deckel 5 in den Druckraum 6 des Vorratsgefäßes 1 ein, und es ist das Ventil 25 mittels eines hydraulischen Kolbenmotors 26 von einem elektrohydraulischen Regler 27 verstellbar. Der Regler 27 ist von dem elektrischen Ausgangssignal eines Meßfühlers 28 gesteuert, das in Abhängigkeit von dem Stand der Schmelzflüssigkeit des Hilfsvolumens 9 gewonnen ist Hierzu wirkt der Meßfühler 28 mit einem entsprechenden Niveaumesser 29 zusammen, der das Flüssigkeits;iiveau 30 in dem Bereich des Hilfsvolumens 9 erfaßt, in dem der Förderkanal 12 in den Badspiegel des Hilfsvolumens eintaucht

Das Meßsignal des Meßfühlers 28 wird am Eingang des elektrohydraulischen Reglers 27 mit einem mittels einer Vorrichtung 27Λ von Hand vorgebbaren Sollwert verglichen, und das zugehörige Differenzsignal steuert den hydraulischen Kolbenmotor 26 derart, daß der Gasdruck im Innern 6 des Warmhaltegefäßes 1 oberhalb des Schmelzenvorrats 2 so verstellt ist, daß das Flüssigkeitsniveau 30 unabhängig von der entnommenen Schmelzenmenge konstant ist Dabei wird das Niveau des Vorrats der Schmelze 2 im Innern des Warmhaltegefäßes 1 zwischen einem maximalen Niveau 31 und einem minimalen Niveau 32 verstellt

Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: In das Gefäß 1 wird bei gelöstem Verschluß 7 eine dem Fassungsvermögen des Gefäßes 1 entsprechende Menge schmelzflüssigen Metalls in das Gefäß eingebracht, wobei das Niveau der Schmelzflüssigkeit das maximale Schmelzenniveau 31 annimmt Darauf wird das Gefäß 1 mit dem Verschluß V verschlossen und mittels des Reglers 27 oberhalb des Niveaus 31 ein Druck im Druckraum 6 eingestellt der ein Niveau des Hilfsvolumens 9 in der Tülle 10 zur ^r »Ige hat, das einem miiteis des Sollwertgebers 27 A vorgegebenen Soiiniveau entspricht Darauf wird an der Steuer- bzw. Schaltvorrichtung 15 eine den jeweiligen Bedürfnissen entsprechende Fördermenge des schmelzflüssigen Metalls vorgegeben und der Induktor 13 durch Anschalten an das Drehstromnetz 16 erregt worauf im Förderkanal 12 ein zugehöriges elektromagnetisches Wanderfeld aufgebaut und das schmelzflüssige Metall mittels der Dosierrinne 11, aus dem Hilfsvolumei, heraustransportiert und zur Ausgußöffnung 17 transportiert wird. Nach einer voreingestellten Zeitdauer schaltet die Vorrichtung 15 den Induktor 13 wieder ab, so daß der Transport des schmelzflüssigen Metalls unterbunden und der Dosiervorgang abgebrochen wird.

Während des Dosiervorganges, hat der Regler 27 durch Regelung des Gasdruckes im Innern des Gefäßes l,d. h. im Bereich des Druckraumes 6. das Flüssigkeitsniveau 30 unabhängig vom Flüssigkeitsstand im 'Orratsgefäß 1 konstant gehalten. Sobald dort das Schmelzenniveau von seinem höchsten Niveaustand 31 auf seinen niedrigsten Niveaustand 32 abgesunken ist, muß das Vorratsgefäß 1 wieder aufgefüllt werden.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Einrichtung derart abzuwandeln, daß der Nachfüllbetrieb des Vorratsgefäßes 1 absatzweise oder fortlaufend in der Weise vorgenommen wird, daß der Dosierbetrieb der Einrichtung nicht unterbrochen werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum dosierbaren Vergießen eines schmelzflüssigen Metalls bestehend aus einem Vorratsgefäß zur Aufbewahrung eines Vorrats des schmebflüssigen Metalls und aus einer an eine Abflußöffnung des Vorratsgefäßes angeschlossenen elektromagnetischen Dosierrinne zur dosierbaren Förderung einer vorgebbaren Metallmenge aus dem Vorratsgefäß zu einer Ausgußöffnung, bei der die Dosierrinne über einen zur Ausgußöffnung schräg ansteigenden, in das Metallbad eintauchenden Förderkanal aus dem Metallbad in offener Strömung fördert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelvorrichtung zur Konstanthaltung des Niveaus des Badspiegels (30) im Eintauchbereich des Förderkanals (12) der Dosierrinne (11) vorgesehen ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkanal (12) der Dosierrinne (11) über fin mit dem Vorratsbehälter (1) kommunizierendes Hilfsvolumen (9) des Metallvorrats (2) an die Abflußöffnung (8) angeschlossen ist und daß die Regelvorrichtung (20, 25, 26, 27, 28, 29) zur Konstanthaltung des Niveaus (30) des Badspiegels des Hilf svolumens vorgesehen ist

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsgefäß (1) oberhalb seines Metallvorrats (2) druckdicht nach außen abschließbar ist und eine in Abhängigkeit vom Niveau des Badspiegels (30) des Hilfsvolumens (9) gesteuerte Regelvorrichtung (29, 28, 27, 26, 25, 20) zur Regelung des Gasdrucks ob", "halb des Metallvorrats (2) im Vorratsgeföß (1) vorgesehen ist.