DE522976C

DE522976C - Verfahren und Vorrichtung zur Durchmischung von Gasen oder Daempfen mit Schmelzen, insbesondere mit Metall- bzw. Legierungsschmelzen

Info

Publication number: DE522976C
Application number: DE1930522976D
Authority: DE
Original assignee: BLEI und SILBERHUETTE BRAUBACH
Current assignee: BLEI und SILBERHUETTE BRAUBACH
Priority date: 1930-03-19
Filing date: 1930-03-19
Publication date: 1931-04-17

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Durchmischung von Gasen oder Dämpfen mit Schmelzen, insbesondere mit Metall- bzw. Legierungsschmelzen In vielen Fällen ist es notwendig, Gase oder Dämpfe mit Schmelzen, z. B. mit Metall- oder L e:gierungsschmelzen, beispielsweise zu deren Reinigung von bestimmten Bestandteilen in Berührung zu bringen. Bisher geschieht dies in der Weise, daß die Gase unter Druck unmittelbar in -das Schmelzbad einführt werden, oder so, daß die Schmelze durch einen Behälter, der das Gas enthiilt, hindurchgepumpt wird. Die Vorrichtungen zur Einführung von Gas in Schmelzbäder nach der letzterwähnten Art haben den 'Nachteil, rlaß für -die Ausführung der Pumparbeit ein übermüßiger Kraftbedarf benötigt wird. Auch leiden die bekannten Verfahren insgesaint darunter, daß Gas und Schmelze nicht in so innige Berührung miteinander gelangen, wie dies im Interesse des Prozesses notwenrlig ist. Die bekannten Verfahren benötigen aus diesem Grunde eine sehr lange mit großem Brennstoffverbrauch und mit viel Arbeitsaufwand verbundene Zeit, bis der Prozeß beendet ist.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchinischting von (fasen oder Dämpfen mit Schmelzen, insbesondere mit Metall- bzw. Legierungsschmelzen, bei der diese -Nachteile beseitigt sind. Die Vorrichtung besteht aus einer Zentriftt-Valpunipe, die in las Ball eingehängt und deren Saugstutzen so ausgebildet ist, daß gleichzeitig mit dem geschmolzenen Metall oder der Legierung .das für .die Reaktion zwischen Gas und Metall anzuwendende Gas in die Pumpe eintritt.
Die Vorrichtung ist durch die Zeichnung beispielsweise dargestellt und ihre Wirkungsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung stellt i ein Gefäß dar, .das mit geschmolzenem Metall gefüllt ist. a ist eine in :das Metallbad eintauchende Zentrifugalpumpe, die von einem Elektromotor 3 angetrieben wird. Pumpe und Motor sind auf einem Rahmen aus Schmiedeeisen .4 o. tlgl. montiert. Mit Hilfe eines Hebwerkzeuges kann die ganze Vorrichtung, bestehend aus Pumpe, Motor und Rahmen, gehoben und aus dem Bade herausgenommen werden. Die Eintauchtiefe der Pumpe in das Metallbad kann durch .eine geeignete Vorrichtung, .iin vorliegenden Falle durch Stellschrauben 5, die sich an den Enden des Rahmens d. befinden, beliebig eingestellt werden. Unterhalb :der Pumpe ist ein Saugstutzen 6 .mit Saugöffnung 7 für das Metall angebracht. In .den Sangstutzen 6 mundet außerdem gleichzeitig (las Gaszuführungsrohr B. <) ist das Druckrohr für die Zentrifugalpumpe.
Die Vorrichtung arbeitet nun in folgender 1t'cisc: Wird die Pumpe in Bewegung gesetzt, so saugt sie durch den Saugstutzen das flüssige Metall an und erzeurt gleichzeitig im Saugtutzen ein Vakuum, das 7-_ur Folge hat, daß das in Richtung des eingezeichneten Pfeiles von einer Gasquelle zutretende Gas in den Saugstutzen eintritt und zusammen mit dein flüssigen 1@etall in den Pumpenkörper gelangt. Durch Vergrößerung oder Verkleinerung der Saugöffnung, j kann das Vakuum beliebig verändert werden. Das in den Pumpenkörper 2 eingetretene Gasinetallgemisch wird hier infolge der Rotation des Flügelrandes der Pumpe zu außerordentlich intensiver Durchmischung gebracht, so daß die Metall- und Gasteilchen in feinst verteiltem Zustande miteinander in Berührung kommen. Durch diese -intensive Durchinischung ents teht zwischen beiden eine beschleunigte Reaktion. Das Reaktionsprodukt wird sodann mit dem 'flüssigen Metall durch das Druckruhr 9 in das Metallbad geführt und kann sich an der Oberfläche des Bades absetzen oder. wenn es gasförmig ist, aus diesem entweichen.
Der Apparat kann natürlich auch so arbeiteie, daß kein künstliches Vakuum im Saugstutzen 6 erzeugt wird, sondern das Gas kann Sem Saugstutzen auch unter Druck zugeführt werden. Soll auch die Reaktion zwischen Metall und Gas innerhalb des Pumpenkörpers bzw. des Druckrahres 9 unter einem erhöhten Druck vor sich gehen, so kann man dies auf verschiedene Weise erreichen. So z. B. durch Anordnung eines Drosselflansches io und durch entsprechende Erhöhung der Umdrehungszahl des Flügelrades der Pumpe oder unter Verwendung ,einer mehrstufigen Pumpe oder durch .alle diese IGlaßnahmen zusammen.
Die Vorrichtung hat den wesentlichen Vorteil, daß die ganze Reaktion zwischen Gas und Metall unterhalb des Metallspiegels verläuft und daher nicht durch atmosphärische Luft beeinflußt "verden kann. Sie zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß eine außeroDdentlich innige Berührung und feine Verteilung .der büteiligten Komponenten herbeigeführt wird, was zur Folge hat, claß eine beschleunigtere und intensivere Reaktion zwischen Gas und Metall, als dies mit den bisherigen Verbindungen möglich war, eintritt. Hierdurch wird eine Abkürzung des Prozesses und damit wieder eine wesentliche Ersparnis an 13rennstoff- un l Arbeitsaufwand erzielt. Auch den Vorzug hat sie gegenüber den bekannten Z'orriclitunge.n, daß außerordentlich wenig Kraft benötigt wird, da das Metall nur innerhalb des Metallbades bewegt wird, also kein Druclcuiiterzcliied zu Überwinden ist. J n manchen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, daß die Reaktionsprodukte nicht unmittelbar in das gleiche Metallbad zurücktreten, sondern zu einer anderen Verwertungsstelle, z. B. in ein anderes Gefäß oder ein anderes Metallbad o. dgl. befördert werden sollen. Auch dies kann natürlich auf einfachste Weise durch passende Verlegung des Druckrohres bewerkstelligt werden, ohne daß dadurch ein Mehrbedarf an Kraft eintritt.
Die Erfindung kann in gleicher Weise auch zur Durchinischung von Gasen oder Dämpfen mit anderen flüssigen Mitteln als Schmelzen angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i: Verfahren zur Durchmischung von Gasen oder Dämpfen mit Schmelzen, insbesondere mit Metall- bzw. Legierungsschmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß Schmelze und Reaktionsgas bzw. Dampf gleichzeitig in den Pumpenkörper einer in das Bad eingehängten Zentrifugalpumpe eingeführt und dort durch Wirkung des Flügelrades der Pumpe in innige Durchwirbelung gebracht werden, worauf die Reaktionsprodukte durch ein an dem Pumpenkörper angeordnetes Druckrohr aus dem Pumpenkörper z. B. unmittelbar in aas Metallbad befördert werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze in den Pumpenkörper durch einen an dem Pumpenkörper angeordneten Saugstutzen, in den auch das Gaszuleitungsrohr einmündet, eingeführt wird, wobei das Gas .durch das dadurch im Saugstutzen entstehende künstliche Vakuum, das durch Veränderung der Saugöffnung .des Stutzens beliebig vergrößert oder verkleinert werden kann, von selbst in den Saugstutzen bzw. den Pumpenkörper eintritt.
3. Verfahren nach Anspruch i bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgas unter Druck in den Saugstutzen wird. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß :die Durchniisc.hung innerhalb der Pumpe unter Druck erfolgt, was z. ß. durch Verengung der Austrittsöffnung für die Reaktionsprodukte aus der Pumpe oder durch Erhöhung der Umdrehungszahl des Flügelrades oder durch Verwendung einer mehrstufigen Pumpe oder auf eine beliebige andere Weise bewirkt werden kann. j. Verfahren nach Anspruch i bis dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe so in das Metallbad eingehängt wird, daß alle Teile der Pumpe, wie Piimpenl:örper, Saugstutzen, Gaseintritts- und -austrittsleitun g. für die Reaktionsprodukte sich unterhalb der ßacloberfläche befinden. Vorrichtung zur Ausführun- cles Verfahrens, gekennzeichnet durch eine mit einem Elektrontotor d gekuppelte Zentrifugalpumpe, bestehend aus einem Pumpenkörper z, welcher mit einem Saugstutzen 6 mit Gaszuleitung S und einem Druckrohr 9 versehen ist.