DE3131567A1

DE3131567A1 - Metallschmelzen-rinnensystem

Info

Publication number: DE3131567A1
Application number: DE19813131567
Authority: DE
Inventors: Micheal Donald 16117 Ellwood City Pa. LaBate
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-12
Filing date: 1981-08-10
Publication date: 1982-12-30
Also published as: GB2100396A; US4355788A; GB2100396B; DE3131567C2

Description

Micheal Donald LaBate Ellwood City, Pennsylvania 16 117, V.St.A.

Metallschmelzen-Rinnensystem

Die Erfindung bezieht sich auf Metallschmelzenrinnen, wie sie in der Metallerzeugungsindustrie zum Fördern einer Metallschmelze von einer Quelle zu einem entfernten Punkt verwendet werden,, wobei diese Metallschmelzenrinnen mit zusammenhängenden Abschlüssen und Mitteln zur Entfernung von Rauch, Abgasen, Gasen u. dgl. daraus zur Vermeidung von Luftverschmutzung versehen werden.

Rinnen zum Transport von Metallschmelzen sind in der US=PS 2 409 741 offenbart, und solche Rinnen bestanden allgemein aus Metallformen mit Tonauskleidungen, wie in Fachkreisen bekannt ist=,

Die ÜS-PS 3 174 73 9 bezieht sich auf eine Nase für eine Ofenabstichlochrinne, wobei die Nase wie die Rinnen,

mit denen sie verwendet wird, einen Metallformteil mit einer feuerfesten Auskleidung in der Art einer dauerhaften monolithischen Schicht aufweist.

Die US-PS 3 365 187 zeigt ein Rinnensystem für einen Hochofen.

Die zur Zeit der Anmeldung der US-PS 3 365 187 in allgemeinem Gebrauch befindlichen Rinnen wiesen Tonformkörper auf, von denen einige in Metallformkörpern aufgenommen wurden.

In der DE-PA 3 103 602.3 ist eine Metallschmelzen-Abstichrinneneinheit mit einem trogartigen Körper aus verzehrbarem und zersetzbarem Material mit einer bestimmten Haltbarkeitsdauer beim Durchfließen von Metallschmelze angegeben, der aus mehreren Schichten bestehen kann, deren jede bis zu einem unterschiedlichen Grad kompaktiert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Metallschmelzen-Rinnensystem für eine Metallschmelzengießbühne, das von einer Metallschmelzenquelle zu einem Gießpunkt der Gießbühne reicht und aus einer Mehrzahl länglicher, trogartiger, an den
Enden zusammengesetzter Körper, deren jeder eine
Basis und unter Abstand aufrechtstehende parallele Seitenwände aufweist, sowie aus einer Mehrzahl
länglicher, flacher, plattenförmiger Abdeckteile
besteht, die an den Enden zusammengesetzt auf der

Mehrzahl der die Metallschmelzenquelle mit dem Gießpunkt verbindenden trogartigen Körper angeordnet sind, derart zu verbessern, daß der Rauch, die Abgase und andere im Rinnensystem auftretende Luftverschmutzungsbestandteile ohne atmosphärische Luftverschmutzung beseitigt werden können.

Dieses Rinnensystem soll für Metallschmelzenquellen, wie z. B. Hochöfen, Martinöfen u. dgl. geeignet sein, wo die Rinnen zur Schaffung einer Bahn für die Metallschmelze vom Ofen zu einem Gießpunkt, wie z„ B„ in einen Schmelzenspeicherbehälter in Verbindung mit einer Stranggießmaschine oder in eine Pfanne zum nachfolgenden Gießen in Blockformen od. dgl. angeordnet sind.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Verbindung mit wenigstens einer Öffnung in einem der Äbdeckteile eine Einrichtung zum Einführen von Frischdampf in die Öffnung, in Verbindung mit wenigstens einer Öffnung in wenigstens einem der Abdeckteile eine zweite Einrichtung zum Abziehen des Dampfes und der davon mitgerissenen Rauch-, Gas-, Luft= und Luftverschmutzungsgehalte daraus und in Verbindung mit der zweiten Einrichtung eine dritte Einrichtung zum Abtrennen der Luftverschmutzungen aus dem Dampf- und Luftstrom zwecks Verhinderung atmosphärischer Luftverschmutzung vorgesehen sind.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 gekennzeichnet.

Durch Vorsehen der Metallschmelzenrinnen mit dichtflachen

passenden, plattenartigen Abdeckteilen ohne Unterbrechung über die gesamte Länge der Rinnen und der Einrichtung zum Einführen von Dampf sowie der Einrichtung zur Entfernung der heißen Gase, des Rauchs und der Abgase, die davon mitgerissen werden, aus dem geschlossenen Metallschmelzen-Rinnensystem in bestimmten Längsabständen wird die Luftverschmutzung, die gewöhnlich mit Metallschmelzen-Gießbühnen u. dgl. verknüpft ist,fast vollständig beseitigt, da die Abgase, der Rauch, Gase und andere Luftverschmutzungsbestandteile aus dem Metallschmelzen-Rinnensystem wirksam entfernt und auch abgetrennt und von Naßreiniger- und/oder Ausfälleinrichtungen festgehalten werden, so daß eine atmosphärische Luftverschmutzung verhindert wird.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivdarstellung eines Teils eines Metallschmelzen-Rinnensystems mit Luftverschmutzungssteuerungs-Abdeckteilen darauf;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1; und

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Metallschmelzenquelle, eines damit verbundenen Rinnensystems und in Zusammenhang damit der Einrichtungen zur Dampfeinführungs-Luftverschmutzungssteuerung.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, insbesondere auf Fig. 3, ist erkennbar, daß eine Gießbühne 10 und daran angrenzend eine Metallschmelzenquelle, wie z. B. eine Eisenschmelze in einem Hochofen H₁,- dargestellt sind. Gestrichelte Linien 12 in der Metallschmelzenquelle 11 deuten Metallschmelze darin an. Ein Abstichloch 13 des Hochofens oder einer anderen Metallschmelzenquelle 11 ist in Verbindung mit einem Metallschmelzen-Rinnensystem dargestellt, das auf der Gießbühne 10 angeordnet ist und eine Mehrzahl von trogartigen, vorgefertigten, baukastenförmig zusammensetzbaren Rinneneinheiten 14 aus vorzugsweise Feuerfestbasismaterialien, wie ζ« B. gestampftem oder gepreßtem und dann zur Bildung einer koaleszierten Masse mit der gewünschten Dicke wärmebehandeltem Ton aufweist. Ein geeignetes Material kann aus einer Mischung von Aluminiumoxid, Ton, Feuerfestzement und Phosphorsäure gebildet werden. Eine geeignete feuerfeste Basismischung kann 81,5 Gew. % "Mulcoa brand"-Aluminiumoxid, das eine Mischung mit 60 % Aluminiumoxid ist, enthalten, dem 13,5 % rohe Schamotte und 5 % reines Aluminiumoxid (Al₂O₃) zugesetzt sind. Diese Mischung wird mit Phosphorsäure (H₃PO.)»Lösung mit 50 % Wasser und 50 % Phosphorsäure in einem Mischungsverhältnis der anderen Bestandteile zur Phosphorsäurelösung in einem Verhältnis von 1,14 zu 1 vereinigt. In diesem Beispiel werden 39,916 kg Phosphorsäurelösung 45,35 9 kg der obigen gemischten Materialien zugesetzt, um eine Aufschwemmung zu erzeugen, die sich zum Stampfen oder Pressen in Formen und zum nachfolgenden Trocknen eignet. Eine andere Mischung wird in Rinnen zur Aufnahme von Schlacke am Ende eines

Eisengießzyklus verwendet. Aufgrund der stärkeren korrosiven Eigenschaften der Schlacke verwendet man hierfür eine Mischung aus 46 Gew. % "Mulcoa brand"-Aluminiumoxid, 31,25 % Siliziumkarbid, 10 % pulverisierten! reinen Graphit und 12,75 % Schamotte zusammen mit Phosphorsäurelösung als Bindemittel im gleichen Verhältnis, wie vorstehend angegeben wurde. Bei der Herstellung der baukastenartig zusammensetzbaren Rinneneinheiten 14 wird eine Form verwendet, um die gewünschte trogartige Form zu erreichen, und das vorgemischte Material wird in der Form angeordnet und, vorzugsweise in Schichten bis>2ur gewünschten Dichte der Schichten, vor dem Wärmebehandeln kompaktiert. Alternativ können die Rinneneinheiten 14 aus jedem anderen feuerfesten Material gebildet werden, aus dem Ofenziegel hergestellt werden.

In Fig. 3 ist erkennbar, daß mehrere flache, plattenartige Abdeckteile 15 auf der zusammenhängenden Reihe von Rinneneinheiten 14 so angeordnet sind,daß sie einen zusammenhängenden Abschluß für die Rinneneinheiten 14 ergeben und praktisch einen Tunnel für die Metallschmelze 12 bilden, die vom Abstichloch 13 in das Metallschmelzen-Rinnensystem fließt. Die Abdeckteile 15 sind aus dem gleichen Material wie die Rinnen 14 in einer gewünschten Dichte gebildet. Eine Einrichtung zum Einführen von Frischdampf und/oder überhitztem Dampf bei Drücken oberhalb des Atmosphärendruckes in die abgedeckten Metallschmelzenrinneneinheiten 14 kann ein Dampfrohr und damit verbundene Düsenöffnungen 17 aufweisen,'wie Fig. zeigt.!Eine Luftbewegungseinrichtung, wie z. B. eine

Vakuummaschine 18, ist in Fig. 3 außerdem dargestellt, die sich in Verbindung mit einer Leitung 19 befindet, die ihrerseits mit einer öffnung 20 in wenigstens einem der flachen, plattenartigen Abdeckteile 15 verbunden ist. Fachleute werden bemerken, daß auch mehrere Leitungen 19 in Verbindung mit mehr als einer der öffnungen 30 in den Abdeckteilen 15 nach Wunsch und je nach der Länge des Metallschmelzen-Rinnensystems verwendet werden können. Vorzugsweise weist die Einrichtung 18 zur Entfernung des Dampfes und der mitgerissenen Abgas-, Rauch-, Staub-, Luftverschmutzungsbestandteile Uo dgl. aus dem Metallschmelzen-Rinnensystem Abstand gegenüber der Metallschmelzenquelle 11, den Dampfeinführungsdüsen oder -öffnungen 17 und dem Gießende des Metallschmelzen-Rinnensystems auf, um eine vollständige Entfernung des Dampfes und der mitgerissenen Luftverschmutzungsbestandteile aus dem System zu sichern.

Anhand der Fig. 3 werden Fachleute außerdem verstehen, daß die Luftbewegüngseinrichtung 18 ein Gebläse- und Antriebsmittel, wie z. B. einen elektrischen Motor, aufweist und daß sie als dritte Einrichtung Mittel zur Entfernung von Verunreinigungen aus dem Dampf und der Luft enthalten kann,¹^UrCh sie hindurchbewegt werden. Solche Mittel, die gesondert mit der Luftbewegungseinrichtung verbunden sein können, können an sich bekannte Naßreiniger oder elektrisch betätigte Ausfälleinheiten aufweisen, die beide wirksam Rauch, Gase? Staub und andere 'Verunreinigungen aus dem hindurchbewegten Dampfund Luftstrom entfernen und so eine Atmosphärenverschmutzung vermeiden.

Anhand der Fig. 1 sieht man, daß das in Fig. 3 dargestellte Metallschmelzen-Rinnensystem tatsächlich aus einer Mehrzahl von vorgefertigten, baukastenartig zusammensetzbaren Rinneneinheiten 14 in Stoß-an-Stoß-Ausrichtung gebildet ist, und es ist für Fachleute einleuchtend, daß die Endenausbildung der Einheiten 14 schwalbenschwanzartige, in gegenseitigen Eingriff gelangende Formen bei Bedarf aufweisen kann, die nicht im einzelnen dargestellt, sondern lediglich in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist.

flachen, In Fig. 1 und 2 sieht man, daß die plattenartigen

Abdeckteile 15 vorzugsweise von einer Abmessung sind, daß sie die oberen Kanten der Wände der trogartigen, vorgefertigten Rinnen_sinheiten 14 voll abdecken, so daß diese abgeschlossen werden und die Abgase, den Rauch und den Dampf darin einschließen.

In Fig. 2 erkennt man, daß die Querschnittsausbildung der trogartigen Rinneneinheiten 14 und der plattenartigen Abdeckteile 15 eine Metallschmelzenbahn bilden, durch die die Metallschmelze 12 von der

quelle
Metallschmelzen12 zu einem Gießpunkt fließt, wie für Fachleute verständlich ist. Die Verwendung der Abdeckteile 15 hält die Metallschmelze angenähert 30 % heißer am Endpunkt des Rinnensystems-,, als es der Fall wäre, wenn die bekannten unabgedeckten.Rinnensysteme verwendet würden.

Zusätzlich zur Eignung des Metallschmelzen-Rinnensystems mit Dampfeinführung zur Steuerung der Luftverschmutzung auf Metallschmelzen-Gießbühnen u. dgl.

- Ii -

wurde festgestellt, daß das Metallschmelzen-Rinnensystem gemäß der Erfindung einen wirksamen Wärmeisolationsaufbau ergibt, so daß die Systeme mit den Rinneneinheiten 14 und den Abdeckteilen 15 die Metallschmelze mit einem sehr geringen Temperaturverlust zum Endpunkt fördern, welche Wirkung auch zum raschen Strom der Metallschmelze ohne Ansätze und Erstarrungen beiträgt, wie es bei der Verwendung bisheriger unabgedeckter Rinnen üblich ist, wodurch die gesamte Metallschmelze ohne Verlust zum Gießpunkt gefördert wird.

Leerseite

Claims

Ansprüche

Ι» Metallschmelzen-Rinnensystem für eine Metallschmelzengießbühne, das von einer Metallschmelzenquelle zu einem Gießpunkt der Gießbühne reicht und aus einer Mehrzahl länglicher trogartiger, an den Enden zusammengesetzter Körper, deren jeder eine Basis und unter Abstand aufrechtstehende parallele Seitenwände aufweist, sowie aus einer Mehrzahl länglicher, flacher, plattenförmiger Abdeckteile besteht, die an den Enden zusammengesetzt auf der Mehrzahl der die Metallschmelzenquelle mit dem Gießpunkt verbindenden trogartigen Körper angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit wenigstens einer öffnung (17) in einem der Abdeckteile (15) eine Einrichtung (16) zum Einführen von Frischdampf in die öffnung (17), in Verbindung mit wenigstens einer öffnung (20) in wenigstens einem der Abdeckteile (15) eine zweite Einrichtung (18, 19) zum Abziehen des Dampfes und der davon mitgerissenen Rauch-, Gas-, Luft= und Luftverschmutzungsgehalte daraus und in Verbindung mit der zweiten Einrichtung (18, 19) eine dritte Einrichtung zum Abtrennen der Luftverschmutzungen aus dem Dampf- und Luftstrom zwecks Verhinderung atmosphärischer Luftverschmutzung vorgesehen sind»

21-(273O18)-TF
2. Rinnensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder längliche, trogartige Körper (14) aus einer durch Wärme koaleszierten Masse gewünschter Dichte und bekannter vorbestimmter Lebensdauer beim Durchfließen von Metallschmelze besteht.
3. Rinnensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse aus einem aus den für Ofenziegel brauchbaren gewählten Material besteht.
4. Rinnensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse ein feuerfestes Material wie Ton ist.
5. Rinnensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder trogartige Körper (14) nacheinander aus mehreren Schichten gebildet ist, deren jede zu einem unterschiedlichen Dicken- und Dichtegrad kompaktiert ist.
6. Rinnensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder längliche trogartige Körper (14) aus einer durch physikalische Kraft koaleszierten Masse bekannter vorbestimmter Lebensdauer beim Durchfließen von Metallschmelze besteht.
7. Rinnensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder längliche trogartige Körper (14) aus einer durch physikalische Kraft koaleszierten vielschichtigen Masse besteht, deren jede Schicht eine unterschiedliche Dichte und eine bekannte vorbestimmte Lebensdauer beim Durchfließen von Metallschmelze aufweist.