-
Schmelzwanne zum Schmelzen von Blei Die bisher gebräuchlichen Metallscl@melzwannen,
insbesondere die zum Schmelzen von Blei, bestehen aus einer beheizten Wanne mit
einer Ablaßvorrichtung. Das Metall wird in der Wanne geschmolzen und, sobald es
flüssig ist, nach Bedarf durch den sonst durch ein Ventil verschlossenen, gewöhnlich
unten- angeordneten Ablauf der Wanne entnommen. Mit dem zu schmelzenden Metall gelangen
mancherlei Unreinigkeiten in das Bad, die im allgemeinen auf dem flüssigen Metall
schwimmen. Oxyde und Asche reichern sich in der Schmelzwanne so stark an, daß Teile
davon beim Ablassen des Schmelzgutes mitgrissen werden und in das Erzeugnis gelangen,
das durch diese Oxyd- und Ascheneinschlüsse schadhaft wird. Zu diesem Nachteil kommt
noch hinzu, daß der Abfluß gewöhnlich am Boden der Schmelzwanne angeordnet und nicht
beheizt ist, so daß sich dort das kältere, spezifisch schwerere Schmelzgut sammelt,
während das wärmere, spezifisch leichtere über dem kälteren lagert. Dieser ungenügende
Ausgleich der kalten und warmen Zone verlangt vielfach eine unnötige Überheizung
des Schmelzbades, was zu erheblichen Abbrandverlusten führt.
-
Dies Nachteile werden gemäß der Erfindung durch die Anwendung von
an sich bekannten Schmelzwannen, die in mindestens zwei miteinander in Verbindung
stehende Räume unterteilt sind, von denen der eine zum Einbringen und Schmelzen
des Gutes, der andere zum Absetzen und Ablassen des geschmolzenen flüssigen Gutes
dient, in der Weise vermieden, daß der Ablaßraum vom Schmelzraum durch meistens
zwei vorteilhaft gegeneinander versetzt angeordnete Scheidewände getrennt ist, wobei
der Ablaßraum zweckmäßig gegen den Eintritt von Luft geschützt ist. Zur Unterteilung
können Scheidewände besonderer Art dienen. Die Scheidewände dürfen nicht den ganzen
Querschnitt der Schmelzwanne ausfüllen, sondern sie sind an gewissen Stellen unterbrochen,
so daß das flüssige Schmelzgut vom Schmelzraum in den Ablaßraum übertreten kann.
Die Öffnungen in den Wänden liegen erfindungsgemäß in der Nähe des Wannenbodens.
Es kann eine Scheidewand oder es können auch mehrere Scheidewände angeordnet sein,
die unter Freilassung von Zwischenräumen gegeneinander versetzt sind, so daß das
Schmelzgut vom Schmelzraum zum Ablaßraum_ mehrere Räume durchströmen muß. Das Schmelzgut
kann dabei vom Schmelzraum in den Ablaßraum schlangenlinienförmig am Boden der Schmelzwanne
hin- und herfließend und/oder auch auf- und absteigend geführt sein. Man kann auch
Siebe in den Strom des Schmelzgutes einschalten. Auf diese Weise wird erstens erreicht,
daß sich
die Temperaturunterschiede der geschmolzenen Flüssigkeit im Schmelzraum
-auf dem Wege nach dem Ablaßraum durch Mischung von kälterem mit wärmerem Metall
aus-: gleichen und nicht auf den Ablaßraum übel tragen werden. Das flüssige Metall
ha daher im Ablaßraum an allen Stellen mög=-liehst gleiche Temperatur, wozu eine
besonders angeordnete und an der Wanne entsprechend verteilte Beheizung des Ablaß=
raumes beiträgt. Zweitens erreicht man, daß sich die vom Schmelzraum aus vom Strom
des flüssigen Schmelzgutes mitgenommenen Unreinigkeiten auf dein Wege von diesem
zu dem Ablaßraum ausscheiden können, was besonders durch den Richtungswechsel des
strömenden, flüssigen Schmelzgutes noch unterstützt wird. Iin Ablaßraum ist daher
ein ziemlich oxyd- und schmutzfreies Schmelzgut vorhanden. Im Ablaßraum befindet
sich das Schmelzgut im allgemeinen in Ruhe, so daß bis hierher etwa noch mitgerissene
Oxyde und sonstige Unreinigkeiten leicht an die Oberfläche gelangen können. Der
Ablaßraum kann erfindungsgemäß einen schräg nach oben verlaufenden Deckel haben,
so daß an diesem die sich ausscheidenden Unreinigkeiten leicht nach oben steigen
können.
-
Um beim Ablassen des Schmelzgutes die Bildung von Wirbeln an dem Auslauf
zu vermeiden, die gelegentlich von der Oberfläche her unreines Schmelzgut mit in
den Ablaß hineinziehen, wird über der Ablauföffnung erfindungsgemäß eine Scheidewand,
z. B. waagerecht, angeordnet. Eine solche Scheidewand kann eine auf der Spindel
des Absperrventils befestigte Scheibe sein. Die Oberkante des Abflusses kann finit
dem Boden der Schmelzwanne in gleicher Höhe liegen. Sie kann aber auch je nach Bedarf
höher oder tiefer liegen.
-
Eine weitere Verbesserung der Schmelzwanne besteht darin, das Gut
nicht auf dein Boden, sondern in einer gewissen Höhe schmelzen zu lassen. Das hat
neben dem Niederschmelzen in der wärmeren Schmelzzone noch den weiteren Vorteil,
daß die in den Metallbarren enthaltenen und mit diesen in das Schmelzbad eingebrachten
Unreinigkeiten nicht am Boden hängen bleiben können und einen kürzeren Weg zur Oberfläche
haben. Gemäß der Erfindung wird deshalb ein Zwischenboden angeordnet, der als Rost
ausgebildet sein kann und zwecks bequemer Reinigung der Schmelzwanne in diese herausnehmbar
eingehängt ist.- Auch können die obenerwähnten Zwischenwände, die die Schmelzwanne
in Schmelz- und Ablaßraum oder in mehrere Räume unterteilen, in gleicher Weise herausnehmbar
eingehängt sein. Sie können wegen des Auftriebes des Schmelzgutes an der Wanne durch
Klemmen, Schraubenoder Anschläge festgehalten sein.
-
Beim Einbringen von Schmelzgut in die ,Schmelzwanne werden Unreinigkeiten
von den. festen Metallbarren von der Oberfläche @.t._ in die Tiefe genommen. Da
gleichzeitig "infolge der kommunizierenden Verbindung es Schmelz- und des Ablaßraumes
das flüssige Metall von der Schmelzkammer in den Abilußraum strömt, so könnten dabei
Unreinigkeiten mit in den Abflußraum gelangen. Um das zu verhindern, ist es zweckmäßig,
den Ablaßraum von dein Schmelzraum trennen zu können. Deswegen sind:die Öffnungen
in den- Scheidewänden durch Absperrschieber o 'der ähnliche Vorrichtungen, z. B.
Absperrventile, verschließbar.
-
Die Schmelzwanne wird zweckmäßig aus einem von dem zu schmelzenden
Gut nicht angreifbaren Werkstoff bestehen. Für Blei kommt vorwiegend Schmiedeeisen
'in besonders geeigneter Zusammensetzung in Frage. Zwecks leichter und billiger
Herstellung kann die Schmelzwanne aus einzelnen schmiedeeisernen, miteinander verschweißten
Platten hergestellt sein. -Da es zur Vermeidung der Oxydation des Schmelzgutes erforderlich
ist, den Sauerstoff der Luft von dem Schmelzgut fernzuhalten, ist der Ablaßraum
zweckmäßig oben abgeschlossen und stets mit dem Schmelzgut so weit gefüllt, daß
keine Luft durch die Öffnung nach dem Schmelzraum von diesem her eintreten kann.
Der Raum über dem Schmelzraum kann auch durch indifferentes Gas, wie beispielsweise
Kohlensäure oder Stickstoff, ausgefüllt werden.
-
EinigeAusführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen schematisch
dargestellt, denen weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung zu entnehmen
sind.
-
Gemäß der Abb. z ist die Schmelzwanne a durch die Wände 3 und 4 in
den Schmelzraum 5 und einen rechten Ablaßraum 6 sowie einen linken Ablaßraum 7 unterteilt.
Die Wand 4. reicht nicht ganz bis zu dem Boden f;, so daß eine Öffnung g frei bleibt.
Diese kann durch einen Schieber io mit Hilfe der Spindel i i und der Kurbel 1z verschlossen
werden. Hinter der Wand . ist eine zweite Wand 13 angeordnet, die das Schmelzgut
zwingt, beim Hineinströmen in den Ablaßraum 7 aufwärts zu steigen. Der Ablaßraum
7 ist durch einen Deckel 14 mit einem die Ventilspindel teilweise umschließenden
Rohr verschlossen. Das Schmelzgut steht-in allen drei Räumen gleich hoch. Über ihm
lagert in dem Ablaßraum 7 ein indifferentes Gas 15. Damit beim Ablassen genjigend
Gas zur Ausfüllung des freiwerdenden Raumes vorhanden ist, ist ein mit leicht zusaminendrückbaren
Membranen v ersehener
Gasausgleichsbehälter 16 angeordnet, der
groß genug ist, um die beim Füllen und Entleeren des Ablaßraumes entstehenden Druckunterschiede
klein genug .zu halten, so daß hierdurch die Höhe des Schmelzgutspiegels nicht wesentlich
beeinträchtigt wird. In dem Schmelzraum 5 hängt ein .Gestell 17 mit einem -Rost
18, auf dem die zu schmelzenden Metallbarren i9 liegen. Der Zufluß zu dem rechten
Ablaßrauin 6 ist anders als der zu dem linken Ablaßraum 7 ausgebildet. Die Scheidewand
ist mit 3 bezeichnet. Vor und hinter ihr sind Wände 2o angeordnet. Die Scheidewand
3 ist an ihrem unteren Ende siebartig durchbrochen, so daß das flüssige Metall auf
schlangenlinienförmigem Wege in den Ablaßraum 6 gelangt; die mehrfache Umlenkung
hat den Zweck, den Unreinigkeiten die Möglichkeit zu geben, nach oben zu steigen
und außerdem zu bewirken, daß das Metall nicht vom Boden, sondern von einer höher
liegenden wärmeren Zone- entnommen wird. Im übrigen ist auch hier der Abflußraum
oben abgeschlossen und in gleicher Weise wie der Abflußraum 7 mit indifferentem
Gas gefüllt. Die Ablaßventile 24 und 25 werden durch Handhebel 26 und 27
betätigt. An den Spindeln 28 sind Abdeckwände 29 und 3o angeordnet, die die Wirbelbildung
beim Ablassen des Schmelzgutes verhindern.
-
In der Abb.2 ist der Ablaßraum seitlich unterhalb der Schmelzwanne
angeordnet. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß kein Abschluß des Ablaßraumes durch
indifferentes Gas mehr nötig ist, weil der Ablaßraum ständig mit Metall gefüllt
ist.
-
In der Abb.3 ist die eine Hälfte einer Schmelzwanne mit zwei seitlich
angeordneten Ablaßräulnen dargestellt, die sich von den bisher beschriebenen dadurch
unterscheidet, daß die Ablaßräume schräg nach oben verlaufende Deckel haben, so-
daß die in ihnen noch ausscheidenden Oxyde und L;nreinigkeiten an dieser Wand nach
oben steigen und durch die Öffnung an der Ventilspindel entweichen können. Ferner
ist der Ablaßraum von einer besonderen, z. B. elektrischen Heizung umgeben, die
die Temperatur des Schmelzgutes selbsttätig in an sich bekannter Weise auf einem
ganz bestimmten Wert hält.
-
Damit die Temperatur des flüssigen Metalls in dem Ablaßraum möglichst
an allen Stellen gleich ist und auch den noch im Schmelzbad befindlichen Unreinigkeiten
die Möglichkeit gegeben wird, nach oben zu steigen, ist ein Rührwerk angeordnet.
Dieses besteht im wesentlichen aus einem Propeller 38, der auf einer Hohlwelle 39
befestigt ist. Die Hohlwelle ist im Lager 40 und außerhalb des Schmelzkessels im
Lager 41 geführt. Auf ihr ist ein .Schneckenrad .I2 befestigt, das durch eine Schnecke'43
in an sich bekannter Weise angetrieben wird. In der Hohlwelle ist die Ventilspindel
4.7 angeordnet. Sie ist bei. q-4 und bei 45 gelagert. Das Metall wird durch den
sich drehenden Propeller durcheinander gerührt. Die Unreinigkeiten können durch
die Öffnung .46 nach oben steigen. Das Schmelzgut wird zwischen den Preßperioden
umgerührt, also in der Zeit, in der die Presse arbeitet. Einige Zeit vor dein erneuten
Füllen des Aufnehmers wird das Rührwerk stillgesetzt, so daß das Metall im Ablaßraum
zur Ruhe kommen kann. Beim Füllen strömt aus dein Schmelzraum entsprechend viel
flüssiges Metall aus dein Schmelzraum in den Ablaßraum nach. Nach beendetem Füllen
des Aufnehmers wird das Rührwerk 6 in Betrieb gesetzt.
-
Die Ventilspindel 4.7 ist an ihrem unteren Ende als Reinigungsvorrichtung
für die Auz;-laßöffnung für das Schmelzgut ausgebildet. Sie hat zu diesem Zweck
einen Ansatz, der mit scharfen Kanten versehen ist und genau in die Ausflußöffnung
eingepaßt ist. Der Ansatz kann ähnlich -Wie eine zylindrische Reibahle ausgebildet
sein. Beim Schließen des Ventils werden die scharfen Kanten die in der Ausflußöffnung
evtl. noch zurückgebliebenen Metallreste abschaben.
-
Die Abb. q. zeigt einen Querschnitt dieser Schabeeinrichtung, aus
der zu entnehmen ist, daß längs gerichtete Öffnungen am Umfang vorhanden sind, durch
die das abgeschabte Metall nach unten herausfallen kann. Damit die Schabeeinrichtung
den ganzen Ausflußstutzen reinigen kann, ist der Ansatz länger als die Ausflußstutzenbohrung.
-
Mit Bezug auf die Beheizung des Ablaßraumes und des Schmelzraumes
sei bemerkt, daß der Ablaßraum nicht so stark wie der Schmelzraum beheizt wird,
weil hier das Metall nur auf bestimmter Temperatur gehalten wird,. Die Heizung des
Schmelzraumes ist um so viel stärker, als das Metall zurr Schmelzen Wärmeeinheiten
verbraucht.
-
-Die Erfindung ist an die gezeichneten Ausführungsbeispiele nicht
gebunden. Es können an die Stelle der einzelnen Vorrichtungen und mechanischen und
elektrischen Teile auch andere den gleichen Zweck erreichende Vorrichtungen treten.
Man kann z. B. an die Stelle der auf Druck ansprechenden Kontaktvorrichtung für
die Steuerung des das Ventil betätigenden Elektromagneten auch eine elektrische
Steuerung nehmen, indem man den den Stromkreis für den Elektromagneten herstellenden
Kontakt in das Schmelzbad verlegt, und zwar so, daß man in das Schmelzbad zwei Metallstifte
hineinragen läßt, die gewöhnlich durch das Schmelzbad elektrisch verbunden sind.
Sobald der-
Metallspiegel unter einen der beiden Stifte sinkt, wird
dann der Stromkreis für den Elektromagneten unterbrochen und dadurch das Ventil
geschlossen. Die Erfindung kanji bei anderen Schmelzeinrichtungen benutzt «-erden:
sie ist nicht auf Metallschmelzen beschränkt. Besonders gute Dienste wird sie bei
allen .denjenigen zu schmelzenden Gütern leisten, die unter dem Einfluß der Luft
durch Oxydation oder sonstige Veränderungen stark in Mitleidenschaft gezogen werden.
Das ist vornehmlich bei Blei, Zinn, Zink und Aluminium und bei deren Legierungen
der Fall. Die Erfindung wird deshalb in der Hauptsache bei Schmelzen für derartige
Metalle angewendet werden. Man kann sie aber auch für Einrichtungen zum Schmelzen
von anderen Stoffen, z. B. Isolierstoffen, etwa Harze, Kopal, Bitamen, Paraffin,
Wachse o-. dgl., benutzen.