DE2116117A1 - Light metal melting furnace - Google Patents
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Abstract
Description
"Schmelzofen" Die Erfindung bezieht sich auf einen Schmelzofen Zum Einschmelzen von vorzugsweise mit Fremdmetallen verunreinigten Leichtmetallen, wie Motorblöcke u.dgl., der um eine Längsachse um mind. 1800 verdrehbar ist, wobei ein oder mehrere Teile des Ofens gegen die Drehachse versetzt sind. "Melting Furnace" The invention relates to a melting furnace for Melting down light metals, preferably contaminated with foreign metals, such as Engine blocks and the like. Which is rotatable about a longitudinal axis by at least 1800, with a or several parts of the furnace are offset from the axis of rotation.
Beim Verarbeiten von Aluminiumguss-Schrott spielt das anhaftende oder eingearbeitete Eisen, dessen Anteil an der fertigen Aluminium-Legierung meist limitiert ist, eine wesentliche Rolle. Das gleiche gilt für andere Leichtmetalle. Die Entfernung des Eisens bereitet grosse Schwierigkeiten. Bekannt ist es, den zu verarbeitenden Guss-Schrott auf eine Schmelzbrücke zu bringen, wo er mit Brennern erhitzt und aufgeschmolzen wird. Bedingt durch die höhere Schmelztemperatur des Eisens bleibt dieses auf der Schmelzbrücke liegen und wird mit Drücken aus dem Ofen entfernt.When processing aluminum cast scrap, the sticky or plays incorporated iron, the proportion of which in the finished aluminum alloy is usually limited is an essential role. The same applies to other light metals. The distance of iron causes great difficulties. It is known to be the one to be processed Bringing cast scrap to a melting bridge, where it is heated and melted with burners will. Due to the higher melting temperature of the iron, it remains on the Melt bridge lie and is removed from the furnace with pressure.
Fftn Nachteil dieser Methode ist die grosse Korrosion und Veraschung des Aluminiums. Der Abbrand ist sehr gross, die Aluminium-Asche kann nicht mehr reduziert werden und ist praktisch verloren. Bekannt sind ferner Schmelzöfen, bei welchen das einzuschmelzend,e Metall in eine Vorkammer eingebracht wird, die mit einer Schmelzkammer kommunizierend verbunden ist. Entweder durch Pumpenumwälzung oder durch Schaukelbewegung des Ofens wird flüssiges Metall um das Schmelzgut umgewälzt und schmilzt dieses aus. Der Nachteil dieses Verfahrens ist ein grosser technischer Aufwand. Pumpen für flüssiges Metall geben grosse technische Probleme. Das in Strömung befindliche flüssige Metall löst das Eisen aus den im Aluminium-Guss befindlichen Eisenstücken heraus. Dadurch wird das Aluminium oder Leichtmetall mit Eisen in unzulässiger Weise verunreinigt.The fifth disadvantage of this method is the high level of corrosion and incineration of aluminum. The burn is very great, the aluminum ash can no longer be reduced and is practically lost. Are also known Melting furnaces in which the metal to be melted is placed in an antechamber which is communicatively connected to a melting chamber. Either through pump circulation or by rocking the furnace, liquid metal is circulated around the material to be melted and melt this out. The disadvantage of this method is a major technical one Expenditure. Pumps for liquid metal present major technical problems. That in the current Any liquid metal in the cast dissolves the iron from the metal in the aluminum casting Pieces of iron out. This makes the aluminum or light metal with iron in impermissible Way polluted.
Das Entfernen des zurückgebliebenen Eisens aus dem Bad stösst auf SChwierigkeiten. Die vorliegende Erfindung beseitigt die Schwierigkeiten dadurch, dass eine Schmelzkammer und keine Vorwärmkammer in Längsachsrichtung nebeneinander durch eine mit Durchlässen versehene Wand getrennt angeordnet sind, wobei in einer Vorheizstellung die Schmelzkammerwanne mit einem in dieser Kammer angeordneten, bei Betrieb flüssigen Aluminium-Bad tiefer als die Bodenfläche der Vorwärmkammer bzw. als der unterste Durchlass zur Vorwärmkammer angeordnet ist und wobei nach einer Drehung des Schmelzofens vorzugsweise um 1800 in eine Ahschmelzstellung die Bodenfläche einer in der Vorwärmkammer angeordneten Abschmelzwanne tiefer als die Bodenfläche der Schmelzkammer ist. Zu Beginn des Schmelzens wird die Schmelzkammerwanne mit flüssigem Aluminium oder einem anderen teichtmetall gefüllt und der auszuschmelzende Schrott, der mit Eisen verunreinigt ist, in die anschliessende Vorwärmkammer eingebracht. Zweckmässig ist dabei ein Brenner auf der der Vorwärmkammer abgewendeten Abschlusswand der r Schmelzkammer und ein Abzug auf der der Schmelzkammer abgewandten Wand der Vorwärmkammer angeordnet. Mit diesem Brenner wird das Aluminiumbad in der Schmelzkammerwanne, welches an seiner Oberfläche mit das Oxydieren verhindernden Salzen bedeckt sein kann, auf einerTemperatur von etwa 7000C gehalten. Die Vorwärmungsgase gelangen über Durchlässe in der Wand zwischen Schmelz- und Vorwärmkammer in die Vorwärmkammer und wärmen dort den Schrott bis etwa auf 4000C-5OO0C,doch unterhalb der Schmelztemperatur des Aluminiums vor. Das Aluminium kann in dieser Stellung des Schmelzofens aus der Schmelzkammerwanne nicht in die Vorwärmkammer fliessen. Dazu ist es zweckmässig, dass die Bodenfläche der Vorheizkammer in der Vorheizstellung zur Schmelzkammer hingeneigt ist und eine Öffnung in der Wand zwischen Vorheizkammer und Schmelzkammer zum Abfliessen von eventuell flüssigem Metall in die Schmelzkammerwanne vorgesehen ist.Removing the leftover iron from the bath disrupts Trouble. The present invention overcomes the difficulties by that a melting chamber and no preheating chamber next to one another in the longitudinal axis direction are arranged separated by a wall provided with passages, wherein in one Preheating position of the melting chamber trough with a arranged in this chamber, when the liquid aluminum bath is in operation, it is deeper than the bottom surface of the preheating chamber or is arranged as the lowermost passage to the preheating chamber and after a rotation of the melting furnace preferably by 1800 in a melting position The bottom surface of a melting tank arranged in the preheating chamber is lower than that Floor area the melting chamber is. At the beginning of the melting will the melting chamber trough is filled with liquid aluminum or another solid metal and the scrap to be melted out, which is contaminated with iron, into the subsequent one Preheating chamber introduced. A burner on the preheating chamber is useful here facing away end wall of the r melting chamber and a trigger on the melting chamber arranged away from the wall of the preheating chamber. This burner is used to create the aluminum bath in the melting chamber trough, which prevents oxidation on its surface Salts can be kept at a temperature of about 7000C. The preheating gases reach the through passages in the wall between the melting and preheating chambers Preheating chamber and heat the scrap there up to about 4000C-5000C, but below the melting temperature of the aluminum. The aluminum can in this position of the melting furnace do not flow from the melting chamber trough into the preheating chamber. For this purpose, it is useful that the bottom surface of the preheating chamber is in the preheating position is inclined towards the melting chamber and an opening in the wall between the preheating chamber and melting chamber for draining any liquid metal into the melting chamber trough is provided.
Sodann wird der Schmelzofen um 1800 in eine Abschmelzstellung gebracht. Der vorgewärmte Aluminiumschrott fällt dabei in die in der Vokwärmkammer angeordnete Schmelzwanne. Das Volumen der Abschmelzwanne ist zweckmässig annähernd gleich dem Volumen der Schmelzkammerwanne, wobei die Abschmelzwanne kürzer und tiefer als die Schmelzkammerwanne ist. Das Aluminium fliesst in dieser Stellung aus der Schmelzkammer in die Vorwärmkammer, genauer in die Abschmelzwanne der Vorwärmkammer. Zweckmässig ist dabei, dass in der Abschmelzstellung die Bodenfläche der Schmelzkammer von der Wand zwischen den beiden Kammern zu einer Abstechöffnung geneigt ist und in der Wand über dem normalen Badspiegel der Abschmelzwanne eine öffnung zum Abfliessen des abgeschmolzenen MeJ talls in die Scimelzkammer angeordnet ist. Das Abschmelzen geht, da der Aluminiumguss-Schrott bereits vorgewärmt ist und direkt in das Abschmelzbad aus flüssigem Aluminium oder einem anderen Leichtmetall kommt, sehr rasch vor sich.Then the melting furnace is brought into a melting position around 1800. The preheated aluminum scrap falls into the one located in the heating chamber Melting tank. That The volume of the melting tank is usefully approximate equal to the volume of the melting chamber trough, whereby the melting trough is shorter and deeper than is the melting chamber pan. The aluminum flows out of the in this position Melting chamber in the preheating chamber, more precisely in the melting tank of the preheating chamber. It is useful that the bottom surface of the melting chamber is in the melting position is inclined from the wall between the two chambers to a tapping opening and an opening for drainage in the wall above the normal bath level of the melting tub of the melted metal is arranged in the scimelzkammer. The melting because the cast aluminum scrap is already preheated and directly into the melting bath from liquid aluminum or another light metal occurs very quickly.
Dabei ist nach dem Einströmen des Aluminiums in die Schmelzkammerwanne keine weitere Badbewegung notwendig, die in unerwünschtem Masse Eisen auflösen könnte. Überschüssiges Aluminium strömt durch eine Öffnung in der Wand zwischen den Kammern in die Schmelzkammer und kann aus dieser in dieser Stellung abgestochen werden. Sodann wird der Ofen in die Ausgangslage zurückgedreht. Das Aluminiumbad fliesst dabei wieder zurück in die Schmelzkammerwanne. Die Durchlässe in der Wand zwischen den beiden Kammern sind zweckmässig so gross dimensioniert, dass wohl flüssiges Aluminium durchfliessen kann, jedoch keine Eisenteile mitgespült werden.This is after the aluminum has flown into the melting chamber trough no further bath movement necessary, which could dissolve iron to an undesired extent. Excess aluminum flows through an opening in the wall between the chambers into the melting chamber and can be tapped from this in this position. The furnace is then turned back to its starting position. The aluminum bath flows back into the melting chamber trough. The passages in the wall between the two chambers are expediently dimensioned so large that probably liquid Aluminum can flow through, but no iron parts are washed away.
Das zurückbleibende, bei der Aluminiumschmelztemperatur nicht geschmolzene Eisen fällt auf den Boden der Vorwärmkammer und kann mit einer Krücke od. dgl. herausgezogen werden. Der Ofen wird neu mit Aluminiumguss-Schrott beschickt und der nächste Abschmelzvorgang kann nach einer Aufheizzeit beginnen. Man erzielt mit diesem Ofen einen kontinuierlichen taktmässigen Produktionsvorgang un Xann rasch und sicher mit Eisenteilen verunreinigten Aluminiumschrott schmelzen ohne dass Eisen in unerwünschtem Ausmass sich im Aluminium-Bad löst.The remaining, not melted at the aluminum melting temperature Iron falls to the bottom of the preheating chamber and can be pulled out with a crutch or the like will. The furnace is reloaded with cast aluminum scrap and the next melting process can begin after a warm-up period. With this furnace one achieves a continuous one cyclical production process and quickly and safely contaminated with iron parts Aluminum scrap melts in the aluminum bath without iron to an undesirable extent solves.
Die Erfindung ist an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen nächer erläutert, ohne sich darauf zu beschränken.The invention is based on the embodiments shown in the drawings explained below without being limited to it.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Schmelzofen, Fig. 2 gleichfalls einen Längsschnitt bei welchem der Ofen gegenüber der Ansicht von Fig. 1 um 1800 um eine Längsachse gedreht ist. Fig. 3 zeigt eine Ansicht von vorne auf einen Schmelzofen.FIG. 1 shows a longitudinal section through a melting furnace, FIG. 2 likewise a longitudinal section in which the furnace compared to the view of FIG. 1 at 1800 is rotated about a longitudinal axis. 3 shows a view from the front of a melting furnace.
Der Schmelzofen besteht aus einer Schmelzkammer 1 mit einer Abschlusswand .17 und einer Vorwärmkammer 2 mit einer Abschlusswand 18, die durch eine Wand 4 mit Durchbrüchen 5 getrennt sind. Der Schmelzofen ist in Drehringen 21 um eine Längsachse 3 drehbar gelagert. Eine Schmelzkammerwanne 6 wird in der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Schmelzofens bis zur Höhe des Badspiegels 14 mit flüssigem Aluminium oder einem anderen Leichtmetall gefüllt. Bei dieser FUllhöhe der Schmelzkammer 6 fliesst kein Aluminium oder ein anderes flüssiges Metall durch einen der Durchlässe 5 oder 8 in -die Vorwärmkammer 2. Die Bodenfläche 7 der Vorwärmkammer 2 ist zu einer Öffnung 8 in der Wand 4 geneigt, sodäss eventuell vorhandenes flüssiges Leichtmetall in die Schmelzkammerwanne 6 abrinnt. Leichtmetallschrott wird auf die Bodenfläche 7 der Vorwärmkammer 2 gelegt. Ein Brenner 16 ist in der Abschlusswand 17 der Schmelzkammer 1 angeordnet. Der Abzug 19 befindet sich in der Abschlusswand 18 der Vorwärmkammer 2. Die heißen Brennergase erwärmen die Schmelzkammer 1 und das flüssige I,eichtmetallXn der Schmelzkammer 5 auf etwa 700°¢ und gelangen sodann durch die Durchbrüche 5, 8 in die Vorwärmkammer 2, die samt dem Schrott auf etwa 400°C bis 500°C erwärmt wird. Die Temperatur der Vorwärmkammer muss dabei unterhalb des Schmelzpunktes des Aluminiums oder eines anderen abzuschmelzenden Leichtmetalls sein. Sodann wird der Schmelzofen um 1800 um die Längsachse 3 gedreht. Der vorgewärmte Schrott fällt auf die Bodenfläche 9 einer Schmelzwanne 10 in der Vorwärmkammer 2, deren Volumen dem Volumen der Schmelzkammerwanne 6 gleicht. Das flüssige Leichtmetall fliesst von der Schmelzkammerwanne 6 durch Öffnungen 15 in der Wand 4 in die Schmelzwanne 10 und gibt dort Wärme an den vorgewärmtn Schrott abO Leichtmetall mit einem Schmelzpunkt, der der Temperatur des geschmolzenen Leichtmetalls entspricht, wird unter Luftabschluß abgeschmolzen. Eisenteile mit einem höheren Schmelzpunkt bleiben fest. Das Abschmelzen erfolgt unter Luftabschluß und ohne Wirbelung des flüssigen Leichtmetalles, sodaß praktisch die geringstmögliche Menge an Eisen gelöst wird und die Verunreinigung des Leichtmetalls mit Eisen klein gehalten ist. Überschüssiges Aluminium, dessen Menge der Schrottmenge entspricht, fließt durch den Durchlaß 15 in die Schmelzkammer, deren Bodenfläche 11 zu einer Abstechöffnung 12 geneigt ist, bis der normale Badspiegel 13, begrenzt durch die Höhe des Durchlasses 15, erreicht ist.The melting furnace consists of a melting chamber 1 with an end wall .17 and a preheating chamber 2 with an end wall 18 which is separated by a wall 4 with openings 5 are separated. The melting furnace is in rotating rings 21 around a longitudinal axis 3 rotatably mounted. A melting chamber trough 6 is in the position shown in FIG of the melting furnace up to the level of the bath level 14 with liquid aluminum or a other light metal filled. At this level the melting chamber 6 no aluminum or any other liquid metal will flow through any of the passages 5 or 8 in -the preheating chamber 2. The bottom surface 7 of the preheating chamber 2 is one Opening 8 in the wall 4 inclined, so that any liquid light metal that may be present runs down into the melting chamber pan 6. Light metal scrap gets onto the floor surface 7 placed in the preheating chamber 2. A burner 16 is in the end wall 17 of the melting chamber 1 arranged. The trigger 19 is located in the end wall 18 of the preheating chamber 2. The hot burner gases heat the melting chamber 1 and the liquid I, eichtmetallXn the melting chamber 5 to about 700 ° ¢ and then pass through the openings 5, 8 in the preheating chamber 2, which, together with the scrap, is heated to around 400 ° C to 500 ° C will. The temperature of the preheating chamber must be below the melting point of the Aluminum or another light metal to be melted. Then the Melting furnace rotated around the longitudinal axis 3 by 1800. The preheated scrap is noticeable the bottom surface 9 of a melting tank 10 in the preheating chamber 2, the volume of which is the Volume of the melting chamber trough 6 equals. The liquid light metal flows off the melting chamber tub 6 through openings 15 in the wall 4 into the melting tub 10 and there gives off heat to the preheated scrap O light metal with a melting point, which corresponds to the temperature of the molten light metal, will melted in the absence of air. Iron parts with a higher melting point remain fixed. The melting takes place in the absence of air and without swirling the liquid Light metal, so that practically the smallest possible amount of iron is dissolved and the contamination of the light metal with iron is kept small. Excess Aluminum, the amount of which corresponds to the amount of scrap, flows through the passage 15 into the melting chamber, the bottom surface 11 of which is inclined towards a tapping opening 12, until the normal bath level 13, limited by the height of the passage 15, is reached is.
Durch die Abstechöffnung 12 kann nach dem Abstechen das geschmolzene Aluminium einer Weiterverarbeitung zugeführt werden. Sodann wird der Schmelzofen wieder um 1800 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgedreht. Das flüssige Leichtmetall fließt durch Nffnunfln8 und 5 in der Wand 4 in die Schmelzkammerwanne zurück. Zurückbleibende Eisenteile, die durch die Wand 4 zurückgehalten werden und nicht durch die Öffnungen 5, 8 durchkönnen, fallen auf den Boden 7 der Vorwarmkammer 2 und können von dort mit einer Drücke entfernt werden. Der Schmelzofen wird daraufhin neu mit Schrott beschickt und der nächste Abschmelzvorgang kann in der beschriebenen Weise beginnen. Zum Ablassen des Leichtmetallbades in der Schmelzkammer 6 ist eine Abstechöffnung 20 vorgesehen, die benützt wird, wenn der Ofen stillgelegt wird.Through the tapping opening 12, after tapping, the molten Aluminum can be fed to further processing. Then the furnace turned back again by 1800 into the position shown in FIG. The liquid light metal flows back through Nffnunfln8 and 5 in wall 4 into the melting chamber trough. Lingering Iron parts that are retained by the wall 4 and not by the openings 5, 8 fall to the bottom 7 of the preheating chamber 2 and can from there can be removed with one push. The furnace is then rebuilt with scrap charged and the next melting process can begin in the manner described. A tapping opening is provided for draining the light metal bath in the melting chamber 6 20 provided, which is used when the Furnace is shut down.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung Variationen des Ausführungsbeispieles möglich. So kann beispielsweise die Anordnung der Kammern und Bäder so getroffen werden, daß eine kleinere Drehung als 1800mögl.ich ist. Die Abmessungen der Wanne können variieren. Zweckmässig ist es, wenn die Oberfläche der Schmelzkammerwanne möglichst groß ist, damit das Aufheizen des Schmelzbades rasch erfolgen kann und die Oberfläche der Schmelzwanne 10 im Verhältnis dazu kleiner gehalten wird, um Oxydationsverluste zu vermeiden. Das Innere der Kammern wird zweckmässig, abgesehen von den Wannen, durch zwei Kegelstümpfe geformt, um das Ablaufen des Metalles zu gewährleisten. Variations of the exemplary embodiment are of course within the scope of the invention possible. For example, the arrangement of the chambers and baths can be made in this way that a rotation smaller than 1800 is possible. The dimensions of the tub can vary. It is useful if the surface of the melting chamber trough is as large as possible so that the weld pool can be heated up quickly and the surface of the melting tank 10 is kept smaller in relation to it To avoid oxidation losses. The interior of the chambers is expedient, apart from the tubs, formed by two truncated cones to prevent the metal from draining off guarantee.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |