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EP0622597B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzen von Metall insbesondere von Nichteisenmetall - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzen von Metall insbesondere von Nichteisenmetall Download PDF

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Publication number
EP0622597B1
EP0622597B1 EP94105652A EP94105652A EP0622597B1 EP 0622597 B1 EP0622597 B1 EP 0622597B1 EP 94105652 A EP94105652 A EP 94105652A EP 94105652 A EP94105652 A EP 94105652A EP 0622597 B1 EP0622597 B1 EP 0622597B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chamber
pump
space
molten metal
melt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP94105652A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0622597A2 (de
EP0622597A3 (de
Inventor
Lars Henrik Mikael Jafs
Daniel Jafs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABJAFS EXPORT HOLIMESY Oy
Original Assignee
ABJAFS EXPORT HOLIMESY Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABJAFS EXPORT HOLIMESY Oy filed Critical ABJAFS EXPORT HOLIMESY Oy
Publication of EP0622597A2 publication Critical patent/EP0622597A2/de
Publication of EP0622597A3 publication Critical patent/EP0622597A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0622597B1 publication Critical patent/EP0622597B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/006—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with use of an inert protective material including the use of an inert gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/14—Charging or discharging liquid or molten material

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for melting of metal. Reference is made to the preambles of claims 1 and 8.
  • SE-PS 437 339 shows and describes the melting of metal in one Melting furnace.
  • the metal is circulated and in batches added by means of pneumatic pumps.
  • To melt quality too To improve it is known to degas the metal, for example by means of gaseous nitrogen, ideally in combination with a filtration.
  • the invention is based on the object, the method and the device according to the preambles of claims 1 and 8 improve that the melting quality is even better than since then.
  • the invention is mainly based on the idea to reduce the turbulence in the chambers.
  • An essential idea of the method according to the invention and the The device according to the invention is that that amount of melted material, which at elevated pressure in the space above of the melting furnace is pressed into the calming chamber, essentially is greater than the amount of molten metal that is used at the same time Melting chamber, which is connected to the pressure chamber, is returned. This is achieved in that the amount of melt that is in the Unit of time from each pump chamber to the connected one Calming chamber is fed, is about 3 to 15 times as large as that of each pump chamber (10, 11) to the connected melting chamber (5) in Pump chamber space above the melt when the pressure rises or Pressure drop transferred quantity.
  • a rise in pressure above the melt in the pump chamber is determined by an increase in pressure of the inert gas, preferably nitrogen, is reached, and by filling the space above the melt and by Establish a conductive connection to the top room above one Pump piston in the pump cylinder that connects to the pump chamber connected. Pressure rise and fall are kept under control, to avoid creating a vacuum.
  • the inert gas preferably nitrogen
  • the mirror in the furnace and in the outlet pipeline is best like this set that minimal mirror fluctuations are possible. At Continuous consumption must also be continuously and on the supply Consumption must be coordinated.
  • the device essentially comprises a conventional melting furnace, preferably with two melting chambers, two pump chambers and two Calming chambers.
  • the cross-sectional area of the Channel between a pump chamber and the associated one Calming chamber much larger than the cross-sectional area of the channel between the same pump chamber and the previous one Melting chamber.
  • the relationship between these cross-sectional areas lies in Range from 15: 1 to 3: 1, preferably between 10: 1 to 5: 1.
  • a ratio of 8: 1 is particularly cheap.
  • the pump cylinders that hold the molten metal in the furnace circulate are vertically arranged pump cylinders, divided by one horizontal, firm subdivision into an upper and a lower Pump room.
  • a pump shaft is movable through the subdivision passed through and provided with a pump piston at the other end. The subdivision divides the cylinder space into two equal parts.
  • the space above the upper pump piston communicates via a Pipeline with the space above the molten metal in the Pump chamber connected to the pump.
  • the one with the other communicating rooms are filled with inert gas, preferably with Nitrogen.
  • the communicating space above the upper pump piston with a Manometer and provide a valve that leads to a gas source on best to a nitrogen source.
  • the space between the horizontal wall of the pump cylinder and the upper pump piston as well as the space between the horizontal Wall and the upper pump piston are attached to a corresponding one Compressed air source connected adjustable, while the room below the lower pump piston communicates with the atmosphere.
  • One on this Wisely equipped pump cylinder enables the pressure in the room increase or decrease above the melt in the pump chamber; in this way the melt is gently transferred to the settling chamber, and the melt remaining in the channel can gently return to the channel be fed. Without controlled pressure conditions, the Pump chamber under the influence of the reversing movement of the Pump piston underpressure arise, causing a sudden Backflow and impacts on the melt in the pump chamber. The turbulence that would then occur would significantly increase the melting quality affect.
  • FIG. 1 is a schematic view of a melting furnace, seen from above with the cover removed, with the associated pump cylinders.
  • Figure 2 is a cross section of a vertical pump cylinder connected to the pump chamber in the furnace.
  • the melting furnace is divided into several separate chambers divided, which are provided with openings through which the chambers communicate with each other.
  • the heat for melting the metal becomes fed from the electrically heated lid of the melting furnace; this is in the figures not shown. Blocks and / or scrap are after preheating fed to a feed chamber 1.
  • Liquid flows from there Metal through an opening in the bottom area of a first Melting chamber 3.
  • the opening is not shown, but the Material flow through the opening by means of an arrow 2.
  • the metal then flows from the melting chamber 3 through an opening in the area of the bottom subsequent melting chamber 5 - see arrow 4. Between the Melting chambers 3 and 5 can degas and / or filter the melt to improve the melt quality.
  • the degassing and Filter chambers 7 and 8 have a greater depth than the melting chambers, to make backflow impossible.
  • Melting chamber 5 communicates with two pump chambers 10 and 11 two channels - see arrows 12 and 13.
  • the mouth of the channels in the Melting chamber 5 is located near the bottom of the Melting chamber, and their mouths to the pump chambers 10 and 11 are located near the bottom of their corresponding pump chamber.
  • the pump chamber 11 becomes molten metal through a channel of larger cross section pressed into the calming chamber 15 - see Arrow 14.
  • the mouth of the channel in the pump chamber 11 is in near the bottom of the pumping chamber, and its mouth in the Calming chamber 15 is located near the top of the Calming chamber (15).
  • the ratio between the cross sectional areas of the Channels 14 and 13 are best at 8: 1. However, it can also be in the area from 10: 1 to 5: 1, even between 15: 1 to 3: 1.
  • the volume of the Melt changes due to the friction on the pipe walls in the Unit of time not in the same ratio as the cross-sectional areas.
  • the effect the friction of the flow increases inversely proportional to Cross sectional area.
  • An even larger ratio leads to oxidation, and one an even lower ratio leads to poor working methods or even to a system failure.
  • Molten metal flows out of the Calming chamber 15 through an opening in the area of the floor - see Arrow 16 - to inlet chamber 1, where it is fed to the furnace Chill molds, blocks or scrap hits.
  • a controlled amount of molten metal is in the meantime a channel 17 fed to a calming chamber 18, from where it is to Removal is delivered to an electrically heated pipeline 19.
  • the Circulation and pumping out of molten metal is done by feeding an inert gas, for example nitrogen, under Control to the corresponding pump chamber 10, 11 through an inlet channel 20, 21 in the pump chamber cover from an external, vertically arranged Pump cylinders 40, 41.
  • the two pump cylinders (40, 41) are together identical and check their corresponding pump chambers (10, 11) for the same Wise.
  • the pump cylinder (40) has one horizontal partition 22, which preferably the same in two cylinders Rooms 23 and 24 divided. On both sides of the partition 22 is one Pistons 25 and 26 provided.
  • the pistons have a piston rod 27 firmly connected, which is passed through the partition wall 22.
  • An inert gas preferably nitrogen, fills the upper one Pump cylinder chamber 23 and the space above the molten metal in the Pump chamber 10 and 11, which via lines 20 and 21 with the Pump cylinder chamber 23 communicate.
  • the pump cylinder space 23 has a valve 30, which is connected to a nitrogen source and to a manometer 31. The Pumping and thus circulating molten metal is brought about by that compressed air into the cylinder chamber 28 through a pneumatic valve flows in - see the double arrow 32.
  • the furnace lid especially the pump chamber lid, must be properly sealed.
  • the level of the melting furnace and the level the pipeline is best adjusted so that a minimum Mirror fluctuation occurs.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Schmelzen von Metall. Auf die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 8 wird verwiesen.
SE-PS 437 339 zeigt und beschreibt das Schmelzen von Metall in einem Schmelzofen. Hierbei wird das Metall umgewälzt und chargenweise zugegeben mittels pneumatischer Pumpen. Um die Schmelzqualität zu verbessern ist es bekannt, das Metall zu entgasen, beispielsweise mittels gasförmigen Stickstoffs, am besten in Kombination mit einer Filtration.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8 dahingehend zu verbessern, daß die Schmelzqualität noch besser wird als seither.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 8 gelöst. Die Erfindung beruht in der Hauptsache auf dem Gedanken, die Turbulenz in den Kammern zu verringern.
Ein wesentlicher Gedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß diejenige Menge des geschmolzenen Materiales, die bei erhöhtem Druck in den Raum oberhalb des Schmelzofens in die Beruhigungskammer gedrückt wird, wesentlich größer ist als diejenige Menge geschmolzenen Metalls, das gleichzeitig zur Schmelzkammer, die mit der Druckkammer verbunden ist, zurückgeführt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Menge der Schmelze, die in der Zeiteinheit von jeder Pumpenkammer zur angeschlossenen Beruhigungskammer zugeführt wird, etwa 3 bis 15 mal so groß ist wie die von jeder Pumpenkammer (10, 11) an die angeschlossene Schmelzkammer (5) im Pumpenkammerraum oberhalb der Schmelze bei Druckanstieg bzw. Druckabfall überführte Menge.
Gleichzeitig können Maßnahmen getroffen werden, um zu verhindern, daß der vom Boden der Pumpenkammer zur Beruhigungskammer überführte Schmelzfluß zum Kanal zurückgeführt wird und auf die Schmelze in der Schmelzkammer auftrifft, im Falle eines plötzlichen Druckabfalles in der Pumpenkammer. Durch diese Maßnahmen wird Turbulenz verhindert und die Qualität der Schmelze gesteigert. Der Kanal zwischen dem Boden der Pumpenkammer und der Beruhigungskammer ist am besten nach oben geneigt, so daß die Schmelze in der Nähe des oberen Endes der Beruhigungskammer abgegeben wird, geringfügig oberhalb des Niveaus der Schmelze.
Ein Druckanstieg oberhalb der Schmelze in der Pumpenkammer wird mittels eines Druckanstieges des inerten Gases, am besten Stickstoff, erreicht, und zwar durch Ausfüllen des Raumes oberhalb der Schmelze und durch Herstellen einer leitenden Verbindung zum obersten Raum oberhalb eines Pumpenkolbens im Pumpenzylinder, der an die Pumpenkammer angeschlossen ist. Druckanstieg und -abfall werden unter Kontrolle gehalten, um zu vermeiden, daß ein Vakuum entsteht.
Der Spiegel im Ofen und in der Auslaß-Rohrleitung wird am besten derart eingestellt, daß minimale Spiegelschwankungen möglich sind. Bei kontinuierlichem Verbrauch muß auch die Zufuhr kontinuierlich und auf den Verbrauch abgestimmt sein.
Die Vorrichtung umfaßt im wesentlichen einen herkömmlichen Schmelzofen, am besten mit zwei Schmelzkammern, zwei Pumpenkammern und zwei Beruhigungskammern. Gemäß der Erfindung ist die Querschnittsfläche des Kanales zwischen einer Pumpenkammer und der zugeordneten Beruhigungskammer wesentlich größer als die Querschnittsfläche des Kanales zwischen derselben Pumpenkammer und der vorausgehenden Schmelzkammer. Das Verhältnis zwischen diesen Querschnittsflächen liegt im Bereich von 15:1 bis 3:1, am besten zwischen 10:1 bis 5:1. Ein Verhältnis von 8:1 ist besonders günstig.
Die Pumpenzylinder, die das geschmolzene Metall im Schmelzofen umwälzen, sind vertikal angeordnete Pumpenzylinder, unterteilt von einer horizontalen, festen Unterteilung in einen oberen und einen unteren Pumpenraum. Eine Pumpenwelle ist beweglich durch die Unterteilung hindurchgeführt und mit einem Pumpenkolben am anderen Ende versehen. Die Unterteilung unterteilt den Zylinderraum in zwei gleiche Teile.
Der Raum oberhalb des oberen Pumpenkolbens kommuniziert über eine Rohrleitung mit dem Raum oberhalb des geschmolzenen Metalls in der Pumpenkammer, die an die Pumpe angeschlossen ist. Die miteinander kommunizierenden Räume sind mit inertem Gas gefüllt, am besten mit Stickstoff. Um eine kontrollierte Druckzunahme bzw. -abnahme in der Pumpenkammer oberhalb der Schmelze zu erreichen, ist der kommunizierende Raum oberhalb des oberen Pumpenkolbens mit einem Manometer und einem Ventil versehen, das zu einer Gasquelle führt, am besten zu einer Stickstoffquelle.
Der Raum zwischen der horizontalen Wand des Pumpenzylinders und dem oberen Pumpenkolben sowie auch der Raum zwischen der horizontalen Wand und dem oberen Pumpenkolben sind an eine entsprechende Druckluftquelle einstellbar angeschlossen, während der Raum unterhalb des unteren Pumpenkolbens mit der Atmosphäre kommuniziert. Ein auf diese Weise ausgestatteter Pumpenzylinder ermöglicht es, den Druck im Raum oberhalb der Schmelze in der Pumpenkammer zu steigern oder abzusenken; die Schmelze wird auf diese Weise sanft in die Beruhigungskammer überführt, und die im Kanal verbleibende Schmelze kann sanft dem Kanal wieder zugeführt werden. Ohne kontrollierte Druckbedingungen kann in der Pumpenkammer unter der Einwirkung der Reversierbewegung des Pumpenkolbens Unterdruck entstehen, was zu einer plötzlichen Rückströmung und zu Stößen auf die Schmelze in der Pumpenkammer führt. Die dann auftretende Turbulenz würde die Schmelzqualität erheblich beeinträchtigen.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
Figur 1 ist eine schematische Ansicht eines Schmelzofens, von oben gesehen bei abgenommenem Deckel, mit den zugehörenden Pumpenzylindern.
Figur 2 ist ein Querschnitt eines vertikalen Pumpenzylinders, der an die Pumpenkammer im Schmelzofen angeschlossen ist.
Der Schmelzofen ist in mehrere getrennte Kammern durch Unterteilungen abgeteilt, die mit Öffnungen versehen sind, durch welche die Kammern miteinander kommunizieren. Die Wärme zum Schmelzen des Metalles wird vom elektrisch beheizten Deckel des Schmelzofens zugeführt; dieser ist in den Figuren nicht gezeigt. Blöcke und/oder Schrott werden nach dem Vor-Aufheizen einer Zuführkammer 1 zugeführt. Von dort aus gelangt flüssiges Metall durch eine Offnung im Bereich des Bodens einer ersten Schmelzkammer 3. Die Öffnung ist nicht dargestellt, wohl aber der Materialfluß durch die Öffnung mittels eines Pfeiles 2. Das Metall fließt sodann aus der Schmelzkammer 3 durch eine Öffnung im Bereich des Bodens zur nachfolgenden Schmelzkammer 5 - siehe Pfeil 4. Zwischen den Schmelzkammern 3 und 5 kann die Schmelze entgast und/oder gefiltert werden, um die Schmelzqualität zu verbessern. In diesem Falle strömt die Schmelze aus der ersten Schmelzkammer 3 durch eine Öffnung - siehe Pfeil 6 - zu den Entgasungs- und Filterkammern 7 und 8, und von dort durch eine Öffnung - siehe Pfeil 9 - zur zweiten Schmelzkammer 5. Die Entgasungs- und Filterkammern 7 und 8 haben eine größere Tiefe als die Schmelzkammern, um einen Rückfluß unmöglich zu machen.
Schmelzkammer 5 kommuniziert mit zwei Pumpenkammern 10 und 11 über zwei Kanäle - siehe Pfeile 12 und 13. Die Mündung der Kanäle in die Schmelzkammer 5 befindet sich in der Nähe des Bodens der Schmelzkammer, und ihre Mündungen zu den Pumpenkammern 10 und 11 befinden sich in der Nähe des Bodens ihrer entsprechenden Pumpenkammer. Aus der Pumpenkammer 11 wird geschmolzenes Metall durch einen Kanal von größerem Querschnitt in die Beruhigungskammer 15 gedrückt - siehe Pfeil 14. Die Mündung des Kanales in der Pumpenkammer 11 befindet sich in der Nähe des Bodens der Pumpenkammer, und seine Mündung in der Beruhigungskammer 15 befindet sich in der Nähe des oberen Bereiches der Beruhigungskammer (15). Das Verhältnis zwischen den Querschnittsflächen der Kanäle 14 und 13 liegt am besten bei 8:1. Es kann jedoch auch im Bereich von 10:1 bis 5:1 liegen, sogar zwischen 15:1 bis 3:1. Das Volumen der Schmelze ändert sich aufgrund der Reibung an den Rohrwandungen in der Zeiteinheit nicht im selben Verhältnis wie die Querschnittsflächen. Der Effekt der Reibung der Strömung steigt umgekehrt proportional zur Querschnittsfläche. Ein noch größeres Verhältnis führt zu Oxidation, und ein noch niedrigeres Verhältnis führt zu einer schlechten Arbeitsweise oder gar zu einem Versagen des Systems. Geschmolzenes Metall strömt aus der Beruhigungskammer 15 durch eine Öffnung im Bereich des Bodens - siehe Pfeil 16 - zur Einlaßkammer 1, wo es auf dem Schmelzofen zugeführte Kokillen, Blöcke oder Schrott trifft.
Eine kontrollierte Menge geschmolzenes Metall wird in der Zwischenzeit durch einen Kanal 17 einer Beruhigungskammer 18 zugeführt, von wo aus es zur Entnahme an eine elektrisch geheizte Rohrleitung 19 abgegeben wird. Das Umwälzen und Herauspumpen geschmolzenen Metalls wird durch Zufuhr eines inerten Gases bewirkt, beispielsweise Stickstoff, und zwar unter Kontrolle zur entsprechenden Pumpenkammer 10, 11 durch einen Einlaßkanal 20, 21 im Pumpenkammerdeckel von einem externen, vertikal angeordneten Pumpenzylinder 40, 41. Die beiden Pumpenzylinder (40,41) sind miteinander identisch und kontrollieren ihre entsprechenden Pumpenkammern (10,11) auf gleiche Weise. Wie man aus Figur 2 erkennt, weist der Pumpenzylinder (40) eine horizontale Trennwand 22 auf, die den Zylinder in zwei vorzugsweise gleiche Räume 23 und 24 unterteilt. Auf beiden Seiten der Trennwand 22 ist ein Kolben 25 bzw. 26 vorgesehen. Die Kolben sind mit einer Kolbenstange 27 fest verbunden, die durch die Trennwand 22 hindurchgeführt ist. Man erkennt den Raum 28 zwischen der Trennwand 22 und dem oberen Pumpenkolben 25 sowie den Raum 29 zwischen der Trennwand 22 und dem unteren Pumpenkolben 26. Ein inertes Gas, am besten Stickstoff, füllt den oberen Pumpenzylinderraum 23 sowie den Raum oberhalb des geschmolzenen Metalls in der Pumpenkammer 10 und 11 aus, die über die Leitungen 20 und 21 mit dem Pumpenzylinderraum 23 kommunizieren. Der Pumpenzylinderraum 23 weist ein Ventil 30 auf, das an eine Stickstoffquelle und an ein Manometer 31 angeschlossen ist. Das Pumpen und somit Umwälzen geschmolzenen Metalls wird dadurch bewirkt, daß komprimierte Luft in den Zylinderraum 28 durch ein pneumatisches Ventil einströmt - siehe den Doppelpfeil 32. In dieser Situation werden die Zylinderkolben 25 und 26 nach oben gedrückt, und es wird Überdruck oberhalb des Metallspiegels in der Pumpenkammer 10, 11 erzeugt. Eine spezifisch größere Menge geschmolzenen Metalls wird sodann durch die Kanäle 14 und 17 in die Beruhigungskammern 15 und 18 eingedrückt, während eine spezifisch kleinere Menge zur Schmelzkammer 5 durch die Kanäle 12 und 13 zurückgedrückt wird. Nach einer gewissen Zeitspanne läßt man den Luftdruck in Raum 28 abfallen, währen der Druck in Raum 29 angehoben wird, so daß sich die Zylinderkolben 25 und 26 nach unten bewegen. Der Stickstoff im obersten Bereich des Raumes 23 der Pumpe expandiert; Manometer 34 wird derart eingestellt, daß Ventil 30 dahingehend gesteuert wird, daß dann mehr Stickstoff hindurchtritt, wenn der Druck in Raum 23 unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes abfällt. Der untere Zylinderraum 24 enthält Luft und kommuniziert mit der Atmosphäre durch eine Rohrleitung 31. Auf diese Weise wird der Druck oberhalb des Spiegels der Schmelze in der Pumpenkammer 10, 11 oberhalb des spezifischen Grenzwertes gehalten, und es tritt kein Unterdruck auf. Diese Anordnung führt zu einem sanften und kontrollierten Drücken geschmolzenen Metalls in die Beruhigungskammer, wodurch ein plötzlicher Rückstrom unterbunden wird, der auf geschmolzenes Material treffen würde.
Das Pumpen durch die Pumpenkammern 10 und 11 erzeugt eine Umwälzung durch die Schmelzkammern, so daß Blöcke, Kokillen und Schrott auf das geschmolzene Metall in der Zuführkammer 1 treffen, was zu einem raschen und effizienten Schmelzen führt; geschmolzenes Metall wird aus der Beruhigungskammer 18 durch den Kanal 19 hindurchgepumpt, um weiterverwendet zu werden.
Die Deckel des Schmelzofens, besonders der Pumpenkammerdeckel, müssen einwandfrei abgedichtet sein. Das Niveau des Schmelzofens und das Niveau der Rohrleitung werden am besten derart justiert, daß eine minimale Spiegelschwankung eintritt.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Schmelzen von Metall und zum Verarbeiten geschmolzenen Metalls, besonders von Nichteisenmetall, wobei das feste Metall einer Kammer (1) zugeführt und von einer Kammer zu einer anderen (3, 5, 10, 11, 15, 18) durch Kanäle zugeführt wird, die die Kammern miteinander verbinden, bei gleichzeitigem Schmelzen oder Verarbeiten mittels thermischer Strahlung von den Kammerdeckeln, wobei eine oder mehrere Pumpen (40, 41) auf den Raum oberhalb des geschmolzenen Metalls in einer oder mehreren Pumpenkammern (10, 11) einwirkt, die an die Pumpe angeschlossen sind, deren jede im Bodenbereich über Kanäle mit einer Schmelzkammer (5) in leitender Verbindung steht, die geschmolzenes Metall zur Pumpenkammer führen, und mit einer Beruhigungskammer (18, 15), von wo aus geschmolzenes Metall einer Rohrleitung (19) zugeführt wird, um verarbeitet oder rezykliert zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Schmelze, die in der Zeiteinheit von jeder Pumpenkammer (10, 11) zur angeschlossenen Beruhigungskammer (18, 15) zugeführt wird, etwa 3 bis 15 mal so groß ist wie die von jeder Pumpenkammer (10, 11) an die angeschlossene Schmelzkammer (5) im Pumpenkammerraum bei Druckanstieg bzw. Druckabfall oberhalb der Schmelze überführte Menge.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum oberhalb des geschmolzenen Metalls in der Pumpenkammer (10, 11) und der angeschlossene Raum (23) in der Pumpe (40) mit einem inerten Gas, am besten Stickstoff, angefüllt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckabfall im Pumpenkammerraum (10, 11) oberhalb des geschmolzenen Metalls so gesteuert wird, daß kein Vakuum entsteht.
  4. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Räume (23, 27, 29, 24) des Pumpenzylinders (40,41) zwecks Drucksteuerung evakuiert werden können.
  5. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel der Schmelze eingeschlossen des Spiegels der Auslaß-Rohrleitung (19) annähernd konstant gehalten wird.
  6. Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführen der Schmelze von jeder Pumpenkammer (10, 11) zur angeschlossenen Beruhigungskammer (15, 18) kontinuierlich erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Metall aus dem Bodenbereich der Pumpenkammer zum Deckelbereich der Beruhigungskammer (18, 15) oberhalb des Schmelzenspiegels nach oben ansteigend gefördert wird.
  8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, mit einem Schmelzofen mit einer oder mehreren Kammern (3, 5, 10, 11, 18, 15), eingeschlossen eine Zuführkammer (1), mit wärmeabstrahlenden Kammerdeckeln, mit einer oder mehreren pneumatischen Pumpen (40, 41), die an den Schmelzofen angeschlossen sind, um geschmolzenes Metall von einer Kammer zur anderen zu überführen, mit einer Abgabeleitung (19) und mit Kanälen, die die Kammern miteinander verbinden, und durch welche geschmolzenes Metall zwischen aufeinanderfolgenden Kammern überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen den Querschnittsflächen der Kanäle (12, 7; 13, 14) zwischen einer Pumpenkammer (10, 11) und der hieran angeschlossenen Beruhigungskammer (18; 15) sowie zwischen jeder Pumpenkammer (10; 11) und der hieran angeschlossenen Schmelzkammer (5) zwischen 3:1 bis 15:1 liegt, vorzugsweise zwischen 5:1 bis 10:1.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelne pneumatische Pumpe einen vertikal angeordneten Pumpenzylinder 40, 41 aufweist, der durch eine horizontale, feste Trennwand (22) in einen oberen und einen unteren Zylinderraum (23, 24) unterteilt ist, ferner einen Pumpenschaft (27), der durch die Trennwand hindurchgeführt ist und an seinen beiden Enden einen Pumpenkolben (25, 26) trägt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Trennwand (22) das Pumpenzylindervolumen in zwei gleiche Teile unterteilt.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (17, 14) zwischen einer jeden Pumpenkammer (10, 11) und der angeschlossenen Beruhigungskammer (18, 15) nach oben ansteigend vom Bodenbereich der Pumpenkammer zum Beruhigungskammerdeckelbereich (oberhalb des Schmelzenspiegels) erstrecken.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (23) oberhalb des oberen Pumpenkolbens (25) in jedem Pumpenzylinder (40, 41) über eine Leitung (20, 21) an den Raum oberhalb des geschmolzenen Metalls in der an die Pumpe angeschlossenen Pumpenkammer (10, 11) verbunden ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (23) oberhalb des Pumpenkolbens (25) in jedem Pumpenzylinder (40, 41) sowie der Raum oberhalb des geschmolzenen Metalls in der mit dem Pumpenzylinder verbundenen Pumpenkammer (10, 11) mit einem inerten Gas, vorzugsweise mit Stickstoff, angefüllt ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (23) oberhalb des oberen Pumpenkolbens mit einem Manometer (34) und mit einem Ventil (30) versehen ist, an das eine Gasquelle zum Steuern des Gasdruckes angeschlossen ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (28) zwischen der Trennwand (22) und dem oberen Pumpenkolben, sowie der Raum (29) zwischen der Trennwand (22) und dem unteren Pumpenkolben jeweils über einen Regler (32, 33) an eine Druckluftquelle angeschlossen sind, und daß der Raum (24) unterhalb des unteren Pumpenkolbens über eine Rohrleitung (31) mit der Umgebung kommuniziert.
EP94105652A 1993-04-20 1994-04-13 Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzen von Metall insbesondere von Nichteisenmetall Expired - Lifetime EP0622597B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI931786A FI94649C (fi) 1993-04-20 1993-04-20 Foerfarande och anordning foer smaeltning av metall, saerskilt icke-jaernmetall
FI931786 1993-04-20

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0622597A2 EP0622597A2 (de) 1994-11-02
EP0622597A3 EP0622597A3 (de) 1995-09-06
EP0622597B1 true EP0622597B1 (de) 1998-02-25

Family

ID=8537775

Family Applications (1)

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