DE2123287B2

DE2123287B2 - Device for level regulation of liquid metal in a casting container

Info

Publication number: DE2123287B2
Application number: DE2123287A
Authority: DE
Inventors: Hans Tanner; Max Wernli
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1970-06-01
Filing date: 1971-05-11
Publication date: 1974-06-12
Also published as: DK128557B; CH512281A; JPS5032068B1; GB1353829A; CA959626A; SE381588B; DE2123287A1; US3729118A; FR2093959A1; FR2093959B1; BE767812A

Description

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Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Niveauregulierung von flüssigem Metall in einem Gießbehälter, wobei mittels des Drucks eines gasförmigen Mediums flüssiges Metall aus einem Einfüilraum in einen mit diesem durch eine Leitung verbundenen Ausgußraum des Gießbehälters bewegt und das flüssige Metall unter Einfluß eines regelbaren Drucks des gasförmigen Mediums im Einfüllraum konstant auf einer vorbestimmten Niveauhöhe im Ausgußraum gehalten wird. Mit einer solchen Einrichtung kann eine vorbestimmte gleichbleibende Ausflußgeschwindigkeit des den Formen zuzuteilenden Flüssigmetalls im Ablauf eines Gießvorgangs eingehalten werden.The invention relates to a device for regulating the level of liquid metal in one Casting container, whereby liquid metal from a filling space by means of the pressure of a gaseous medium moved into a pouring space of the casting container connected to this by a line and the liquid metal under the influence of a controllable pressure of the gaseous medium in the filling chamber is kept constant at a predetermined level in the pouring space. With such a facility a predetermined constant outflow rate of the to be allocated to the molds Liquid metal are adhered to in the course of a casting process.

Es ist eine Schmelz- und Gießanlage zum automalischen Gießen von Zink in vorbestimmten Mengen bekannt (deutsche Patentschrift 902 430), bei der in einem, mit dem Ofen verbundenen Warmhalteraum eine Dosiereinrichtung angeordnet ist, die einlauf- und auslaufseitig je einen Stopfenverschluß aufweist. Per Dosierraum wird durch öffnen des Einlaßstopfens auf eine vorbestimmte Höhe gefüllt und dann geschlossen, worauf der Auslaßstopfen zum Abgießen der im Dosierraum befindlichen Flüssigmetallmenge geöffnet wird. Nach dem Entleeren des Dosierraums wird der Auslaß geschlossen und der Vorgang wiederholt sich von neuem. Diese bekannte Anlage setzt ein genügend hohes Niveau der Schmelze im Ofen voraus. Nachteilig ist, daß wegen des abnehmenden Niveaus der Schmelze im Dosierraum der Ausfluß ebenfalls abnimmt.It is a melting and casting plant for automatic Pouring zinc in predetermined amounts known (German Patent 902 430), in which in a heated holding room connected to the furnace is arranged with a metering device, the inlet and each has a stopper on the outlet side. The dosing chamber is opened by opening the inlet plug filled to a predetermined level and then closed, whereupon the outlet plug is ready to be poured off the amount of liquid metal in the dosing chamber is opened. After emptying the dosing room the outlet is closed and the process is repeated again. This well-known plant continues a sufficiently high level of the melt in the furnace. The disadvantage is that because of the decreasing Levels of the melt in the metering chamber the outflow also decreases.

Es ist weiter ein in einem Druckraum befindlicher Flüssigmetallbehälter mit einem höher gelegenen Zwischenbehälter bekannt (USA.-Patentschrift 3 384 150), der mit dem Behälter mittels einer Rohrleitung verbunden ist, die in den Behälter tief eintaucht und über den Boden des Zwischenbehälter ragt. Durch Regelung des Drucks im Druckraum wird Flüssigmetall aus dem Behälter durch die Verbindungsleitung in den Zwischenbehälter gedrückt. Das Niveau im Zwischenbehälter wird mittels eines Niveaufühlers gemessen und durch Regelung des Drucks auf eine konstante Höhe reguliert. Nachteilig ist, daß bei Betriebsunterbrechung das Entleeren des Zwischenbehälters zeitraubend ist, da der Zwischenbehälter abgedeckt und der über den Boden des Zwischenbehälters ragende Teil der Verbindungsleitung entfernt werden muß. It is also located in a pressure chamber Liquid metal container with a higher intermediate container known (USA.-Patent 3 384 150), which is connected to the container by means of a pipe that is deeply immersed in the container and protrudes above the bottom of the intermediate container. By regulating the pressure in the pressure chamber Liquid metal pressed out of the container through the connecting line into the intermediate container. That The level in the intermediate tank is measured by means of a level sensor and controlled by the Pressure regulated to a constant level. The disadvantage is that emptying in the event of a break in operation of the intermediate container is time consuming because the intermediate container is covered and the over the bottom of the The intermediate container protruding part of the connecting line must be removed.

Bei einer weiteren bekannten Gießanlae: steht ein Behälter unter einem regelbaren Druck und ist durch eine Leitung mit einem Ausguß verbunden, indem das Niveau des ausfließenden Flüssigmetalls mittels eines Schwimmers gemessen und dementsprechend der Druck im Behälter geregelt wird (USA.-Patentschrift 3 504 825).In another known casting plant: stands a Container under a controllable pressure and is connected by a line to a sink by the level of the outflowing liquid metal measured by means of a float and accordingly the pressure in the container is regulated (U.S. Patent 3,504,825).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß bei konstant gehaltenem Schmelzgutniveau im Ausgußraum ein schlackenfreies Abgießen bei freier Einstellbarkeit des Ausflusses und, beipielsweise bei Betriebsunterbrechung, ein rasches Entleeren der Schmelze aus dem Ausgußraum zurück in den Einfüllraum gewährleistet ist.The invention is based on the object of designing a device of the type described at the outset in such a way that that with a constant melt level in the pouring chamber a slag-free pouring with free adjustment of the outflow and, for example, in the event of a business interruption, rapid emptying the melt is guaranteed from the pouring space back into the filling space.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Einfüllraum eine tiefer als der Boden des Ausgußraums liegende stufenförmige Einfüllkote aufweist und der mit dem Einfüllraum durch den im Boden des Ausgußraums mündenden Kanal kommunizierend verbundene Ausgußraum mindf>tens einen steuerbaren Stopfenverschluß aufweist.According to the invention this is achieved in that the filling space is deeper than the bottom of the pouring space Has lying stepped filling kote and the one with the filling space through the in the ground of the spout opening channel communicating connected spout space at least> at least one controllable Has stopper closure.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below described. It shows

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Gießbehälter mit einem Stopfen und angeschlossenem Steueraggregat,1 shows a section through a casting container with a stopper and connected control unit,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Gießbehälter mit zwei Stopfen undF i g. 2 shows a section through a casting container with two stoppers and

F i g. 3 einen Schnitt durch einen Gießbehälter nach der Linie III-III der Fig. 2.F i g. 3 shows a section through a casting container along the line III-III in FIG. 2.

F i g. 1 zeigt einen Gießbehälter 1 mit einem Einfüllraum 10, welcher durch einen Kanal 48 mit einem Ausgußraum 11 verbunden ist. An der Innenwandung des Einfüllraums 10 ist eine stufenförmige Einfüllkote 47 vorgesehen, die tiefer als die Bodenfläche des Ausgußraums 11 angeordnet ist. Der Einfüllraum 10 ist mit einer Einfüllöifnung 2 versehen, die mit einem die Mündung einer Steuerleitung 4 aufweisenden Deckel 3 luftdicht verschlossen ist. In der Steuerleitung 4 sind ein Druckregler 17 und ein Druckgeber und -anzeiger 16 angeordnet und die Leitung 4 ist mit einer Druckmediumsquelle 15, beispielsweise einem Kompressoraggregat oder einer Druckflasche verbunden, die über eine Leitung 18 α mit einer zentralen Steueranlage 18 verbunden ist.F i g. 1 shows a casting container 1 with a filling space 10 which is connected to a pouring space 11 by a channel 48. On the inner wall of the filling space 10, a step-shaped filling tip 47 is provided, which is arranged lower than the bottom surface of the pouring space 11. The filling space 10 is provided with a filling opening 2 which is hermetically sealed by a cover 3 having the mouth of a control line 4. In the control line 4, a pressure regulator 17 and a pressure transducer and indicator 16 are arranged, and the line 4 is connected to a pressure medium source 15, such as a compressor unit or a pressure bottle, the α connected to a central control unit 18 via a line 18.

Der Ausgußraum 11 ist mit einem Stopfenverschluß 7 versehen, der von einem Stopfen 6 und einer Ausflußdüse S gebildet wird. Der Stopfen 6 ist mit einer an sich bekannten Stopfenführung 8 ausgebildet, die mit einem Hubzylinder9 verbunden ist. DerThe pouring space 11 is provided with a stopper 7, of a plug 6 and a Outflow nozzle S is formed. The plug 6 is formed with a per se known plug guide 8, which is connected to a lifting cylinder9. Of the

Hubzylinder 9 ist mittels Steuerlcitung 13 mit einem von einer Zeitsteuerung 14 betätigten Steuerventil 12 und dieses über eine Leitung 18 b mit der zentralen Steueranlage 18 verbunden. In der Wandung des Ausgußraums 11 ist, auf die jeweils einzuhaltende Niveauhöhe »x« ausgerichtet, ein Niveauüberwacher 30 angeordnet.Lifting cylinder 9 is connected by means Steuerlcitung 13 with an actuated by a timing control valve 14 and this 12 b via a line 18 to the central control system eighteenth A level monitor 30 is arranged in the wall of the pouring space 11, aligned with the level height "x" to be maintained in each case.

In Fig, 2 ist ein Gießbehälter 19 dargestellt, der dem Gie3behälter 1 in Fig. 1 ähnlich ist und aus einem Eintüllraum 20 und einem Ausgußraum 29 gebildet ist. An der Innenwandung des Einfüllraums 20 ist eine stufenförmige Einfüllkote 46 vorgesehen, die tiefer als die Bodenfläche des Ausgußraums 29 angeordnet ist. Der Einfüllraum 20 ist mit einer Einfüllöffnung 22 versehen, die mit einem die Mündung einer Steuerleitung 23 aufweisenden Deckel 21 luftdicht verschlossen ist. Die Steuerleitung 23 weist ein Druckgeberventil 25 und einen Druckgeber 24 auf und ist mit einer Druckmediumsquelle 26 verbunden, die über die Leitung 18 α mit einer nicht dargestellten. jedoch analogen, wie in Fig. 1 mit 18 bezeichneten zentralen Steueranlage verbunden. Iu Ausgußraum 29 sind zwei Stopfenverschlüsse 44, 45 angeordnet, wovon der eine einen Durchflußstopfenverschluß 44, der eine Durchflußdüse 27 und einen Durchfiußstopfen 28 aufweist, und der andere einen Ausgußstopfenverschluß 45 bildet, der ein^ Ausgußdüse 31 und einen Ausgußstopfen 32 aufweist. Der Ausgußstopfen 32 ist mittels einer an sich bekannten Stopfenführung 34 versehen, die mit einem Hubzylinder 35 betätigbar ist. Der Hubzylinder 35 ist mittels Steuerleitungen 36 mit einem von einer Zeitsteuerung 38 betätigten Steuerventil 37 und dieses über die Leitung 18 6 mit der (nicht dargestellten) zentralen Steueranlage verbunden. In der Wandung des Ausgußraums 29 ist, analog wie in Fig. 1, ein Niveauüberwacher33 angeordnet. In FIG. 2, a casting container 19 is shown which is similar to the casting container 1 in FIG. 1 and is formed from an inlet space 20 and a discharge space 29. On the inner wall of the filling space 20, a step-shaped filling tip 46 is provided, which is arranged lower than the bottom surface of the pouring space 29. The filling space 20 is provided with a filling opening 22 which is hermetically sealed by a cover 21 having the mouth of a control line 23. The control line 23 has a pressure transducer valve 25 and a pressure transducer 24 and is connected to a pressure medium source 26, which via the line 18 α with a not shown. however, analogous to the central control system designated by 18 in FIG. 1. In the pouring space 29, two stopper closures 44, 45 are arranged, one of which forms a flow stopper closure 44 which has a flow nozzle 27 and a flow stopper 28, and the other forms a pouring stopper closure 45 which has a pouring nozzle 31 and a pouring plug 32. The pouring plug 32 is provided by means of a plug guide 34 known per se, which can be actuated with a lifting cylinder 35. The lifting cylinder 35 is connected by means of control lines 36 to a control valve 37 actuated by a timing control 38, and this valve 37 is connected via the line 18 6 to the central control system (not shown). A level monitor 33 is arranged in the wall of the pouring space 29, analogously to FIG. 1.

In Fig. 3 ist im Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 2 die Anordnung des Durchflußstopfenverschlusses 44 gezeigt. Der Durchflußstopfen 28 des Durchflußstopfenverschlusses 44 ist in einer Stopfenführung 42 geführt, welche mittels eines Hubzylinders 43 betätigbar ist. Die Steuerleitungen 40 bilden die Verbindung von einem Hubzylinder 43 mit einem von einer Zeitsteuerung 41 betätigten Steuerventil 39, das über eine Leitung 18 c mit der zentralen Steueranlaee verbunden ist. .In Fig. 3 is a section along the line III-III of F i g. 2 shows the arrangement of the flow plug closure 44. The flow stopper 28 of the flow stopper closure 44 is guided in a stopper guide 42 which can be actuated by means of a lifting cylinder 43. The control lines 40 form the connection of a lifting cylinder 43 to a actuated by a time controller 41 control valve 39 c connected to the central Steueranlaee via a line 18. .

Die Einrichtung nach Fig. 1 wird so betrieben, daß ?u K cler^ßDeckel3 des aeBtehUtor.1 entfernt und durch die freiwerdende^füllöffnung2 nüssiges Metall dem Einfüllraum 10 b.s zur Einfulll-ote47 zugeführt wird. Hierbei steigt das flussige Metall im Kanal 48, der den Einfüllraum 10 mh dew Ausgußraum il verbindet, bis zur identischen Hohe der Einlüllkote 47. Nachdem der Deckel 3 luftdicht mit dem Gießbehälter I verschlossen ist, wird nach Bedarf Druckluft oder sonst ein gasformiges Medium dem Einfüllraum 10 durch die Steuerleitung 4 von der Quelle 15 zugeführt, wodurch das flussige Metall in den Ausgußraum 11 verdrängt wird. Die Niveauhöhe »x« des flüssigen Metalls im Ausgußraum 11 wird von einem Niveauüberwacher 30 kontrolliert, der über die Steuerorgane 16, 17 die Druckluftzufuhr so reguliert, daß dadurch die Niveauhohe »jr« und foMich die Ausflußgeschwindigkeit während dem zeitlich gesteuerten öffnen uis Stopfenverschlusses 7 konstant ist. Zur Entleerung des Ausgußraums 11 bei Betriebsstörungen oder wenn der Stopfenverschluß 7 freigelegt werden soll, wird das Ventil 17 auf Ausriß ins Freie geschähet und die Druckluft kann aus dem Einfüllbehälter 10 ausströmen. Dadurch wird der Druck auf das flüssige Metall vermindert, was zur Folpe hat, daß das im Ausgußraurn 11 vorhandene flüssige Metall in den Eingußraum 10 zurückfließt. , ^. „The apparatus of Fig. 1 is operated so that? U K cler ^ß lid3 of aeBtehUtor.1 removed and nüssiges by the released ^ füllöffnung2 metal is supplied to the loading chamber 10 bs for Einfulll-ote47. Here, the liquid metal rises in the channel 48, which connects the filling space 10 mh dew pouring space il, to the same height as the filler cap 47. After the lid 3 is hermetically sealed with the casting container I, compressed air or some other gaseous medium is added to the filling space as required 10 is fed through the control line 4 from the source 15, whereby the liquid metal is displaced into the pouring space 11. The level "x" of the liquid metal in the pouring space 11 is controlled by a level monitor 30, which regulates the compressed air supply via the control elements 16, 17 so that the level "jr" and consequently the outflow speed during the timed opening and stopper 7 are constant is. To empty the pouring space 11 in the event of malfunctions or if the stopper 7 is to be exposed, the valve 17 is torn open and the compressed air can flow out of the filling container 10. As a result, the pressure on the liquid metal is reduced, which has the consequence that the liquid metal present in the pouring space 11 flows back into the pouring space 10. , ^. "

Der Betrieb mit der Einrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach F i g. 1 dadurch, daß zwei Stopienverschlüsse 27 und 45 vorgesehen sind, wodurch die Möglichkeit besteht, entsprechend den vorbestimmten Gießchargen wechselnd verschiedene Niveauhöhen einzuhalten.Operation with the device according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 by that two stop closures 27 and 45 are provided, whereby there is the possibility of corresponding to maintain the predetermined casting batches alternately at different levels.

Die mit den beschriebenen Einrichtungen erzielten Vorteile bestehen insbesondere darir., daß damit einerseits eine bestimmte Niveauhöhe des flüssigen Metalls im Ausgußraum eines Gießbehälters eingehalten werden kann und folglich eine konstante Ausflußgeschwindigkeit eneicht wird, anderseits, durch Druckerniedrigung im Einfüllbehälter auf einfache Weise den Ausgußraum vollständig zu entleeren. The advantages achieved with the facilities described are in particular darir. That so on the one hand, a certain level of the liquid metal in the pouring space of a casting container is maintained and consequently a constant outflow velocity is achieved, on the other hand, to completely empty the pouring space in a simple way by lowering the pressure in the filling container.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for level control of liquid metal in a casting container, wherein by means of the pressure of a gaseous medium liquid metal from a filling chamber into a moved with this connected by a line pouring space of the casting container and the liquid Metal constant under the influence of a controllable pressure of the gaseous medium in the filling chamber is kept at a predetermined level in the pouring space, characterized in., that the filling space (10, 20) has a step-shaped filling point (46, 47) lower than the bottom of the pouring space (11, 29) and the one with the filling space through the line opening into the bottom of the pouring space (27, 48) communicatively connected pouring space at least one controllable stopper closure (7, 45).

2. Device according to claim 1, characterized in that in the bottom of the pouring space (29) two independently controllable stopper closures (44, 45) are arranged from to which the one stopper screw! ate (44) is used to open and close the channel (27) and the other stopper closure (45) controls the outflow of metered amounts from the pouring space (29).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that several with the filling chamber (10 20) silt up '. Spouts (29) are arranged.