AT404599B - Behandlungsgefäss mit einem behandlungsraum zum behandeln von metallschmelzen - Google Patents

Description

AT 404 599 B

Die Erfindung betrifft ein Behandlungsgefäß mit einem Behandlungsraum zum Behandeln von Metallschmelzen durch Einbringen verdampfbarer Zusätze, insbesondere zur Herstellung von Gußeisenwerkstoffen mit Kugelgraphit durch Einbringen von Reinmagnesium oder Magnesiumvorlegierung, und mit einer von außen beschickbaren, im Bodenbereich des Behandlungsraumes angeordneten Kammer, die eine Wand mit zum Behandlungsraum führenden Durchgängen aufweist.

Zum Behandeln von Gußeisenschmelzen sind Reinmagnesium, bzw. magnesiumhaltige Voriegierungen bekannt. Bei niedrigprozentigen Magnesiumvorlegierungen, z.B. mit 5-10 % Mg, erweisen sich die hohen Herstellungskosten dieser Vorlegierungen und die eingeschränkte Anwendungsmöglichkeit als nachteilig, da mit dem Magnesium auch andere, in den Vorlegierungen enthaltene, unerwünschte Stoffe in die Schmelze gelangen.

Die Verwendung von niedrigprozentigen Magnesiumvorlegierungen für die Behandlung von Gußeisen kann z.B. im sogenannten Sandwich-Verfahren erfolgen. Dabei wird in eine offene Ranne eine vorbestimmte Menge Vorlegierung eingebracht, die dann mit dem in die Ranne einlaufenden Gießstrahl übergossen wird. Bei hochprozentigen Magnesiumvorlegierungen, z.B. bis 40 % Mg, ist dies wegen einer heftigen Reaktion nicht praktizierbar. Für die Behandlung von Gußeisenschmelzen mit Reinmagnesium sind in der Hauptsache kippbare Behandlungsgefäße mit einer im Behandlungsgefäß angeordneten Kammer bekannt. Bei diesen Anordnungen wird die Schmelze mit dem Behandlungsmedium durch Kippen in Kontakt gebracht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Behandlungsgefäß vorzusehen, das sowohl in der Herstellung wie auch in der Wartung wirtschaftlich vorteilhaft ist, und mit dessen Hilfe gleichzeitig die Behandlungsparameter optimiert werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Behandlungsgefäß der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittelachse des Behandlungsgefäßes mit der Mittelachse der Kammer, die unterhalb des Behandlungsgefäßes ausgebildet ist, zusammenfällt, wobei die Durchgänge außerhalb der Mittelachse des Behandlungsgefäßes schräg zu dieser angeordnet sind und die Durchmesser sämtlicher sich durch den Boden des Behandlungsgefäßes erstreckender Durchgänge für ein langsames Eindringen der Metallschmelze in die Kammer ausgelegt sind. Hierdurch wird erreicht, daß die infolge der Kontaktierung der Zusätze mit der Schmelze entstehenden Dämpfe eine entsprechende gleichmäßige Badbewegung hervorrufen, wobei diese Dämpfe einerseits die notwendige Behandlungsdauer entsprechend verkürzen und damit die Einsatzmenge der Zusätze verringern und andererseits eine entsprechende ebenso gleichmäßige Spülwirkung ausüben, die die Ausscheidung von Reaktionsprodukten unterstützt.

Hierbei ist es weiters vorteilhaft, wenn die Öffnungen der Durchgänge in das Behandfungsgefäß im wesentlichen in einer Ebene liegen.

Anhand der beiliegenden Zeichnung, deren einzige Figur einen schematischen Schnitt durch ein BehandlungsgefäB zeigt, wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung noch weiter erläutert.

Das BehandlungsgefäB 1 besteht aus einem eigentlichen Behandlungsraum 2 und einer Kammer 3, die zur Aufnahme des Behandlungsmittels, z.B. von Magnesium bzw. hochprozentigen Magnesiumvorlegierungen, dient. Die Kammer 3 steht mit dem Behandlungsraum über eine Wand 4 in Verbindung. Die Wand 4 bildet auch gleichzeitig den Boden 4a des Behandlungsgefäßes 1, wobei die Verbindung zwischen der Kammer 3 und dem Behandlungsraum 2 des Behandlungsgefäßes 1 mittels Durchgängen 5 gewährleistet ist, deren Öffnungen bzw. Mündungen im wesentlichen in einer Ebene liegen.

Der Behandlungsablauf ist wie folgt:

In die Kammer 3 wird Reinmagnesium bzw. eine hochprozentige Magnesiumvorlegierung z.B. in waagrechter Lage des Behandlungsgefäßes 1 gegeben. Danach wird mittels des Deckels 3a die Kammer 3 verschlossen. Anschließend wird das Behandlungsgefäß 1 senkrecht gestellt und eine zu behandelnde Gußeisenschmelze über einen Einlaß 6 in den Behandlungsraum 2 eingefüllt. Die Schmelze dringt wegen der relativ kleinen Durchmesser der Durchgänge 5 langsam in die Kammer 3 ein, und die Verdampfung des Behandlungsmittels wird eingeleitet. Wegen der großen Dampfentwicklung und des damit verbundenen großen Dampfdruckes setzt eine Spülwirkung ein, die für eine Badbewegung sorgt, mit deren Hilfe die Kammer 3 kontinuierlich mit Schmelze nachgefüllt wird, bis die Behandlung abgeschlossen ist.

Die Reaktion wird insofern durch den Nachschub der Schmelze reguliert, als die aus der Kammer 3 entweichenden Dämpfe den Zufluß der Schmelze in die Kammer 3 abbremsen.

Einige Durchgänge 5 sind derart angeordnet, daß ihre Achsen 7a zur Mittelachse 7 des Behandlungs-gefäßes 1 einen spitzen Winkel aufweisen. Dadurch wird die Schmelze in Bewegung gebracht und die Ausscheidung von Reaktionsprodukten unterstützt.

Im beschriebenen Behandlungsgefäß wurden Gußeisenschmelzen mit folgenden Ausgangsschwefel-bzw. Magnesiumgehalten behandelt:

Charge 1: Durch die Zugabe von 0,093 Gew.% Mg und bei einem Ausgangsschwefelgehalt S von 2

Claims (2)

1. AT 404 599 B 0,011 Gew.% ergab die Schmelze einen Restgehalt an Mg von 0,043 Gew.% und an S von 0,009 Gew.%. Die Behandlungstemperatur betrug 1480 *C. Charge 2: Durch die Zugabe von 0,072 Gew.% Mg und bei einem Ausgangsschwefelgehalt S von 0,012 Gew.% ergab die Schmelze einen Restgehalt an Mg von 0,036 Gew.% und an S von 0,009 Gew.%. Die Behandlungstemperatur betrug 1510*C. Charge 3: Durch die Zugabe von 0,09 Gew.% Mg und bei einem Ausgangsschwefelgehalt S von 0,01 Gew.% ergab die Schmelze einen Restgehalt an Mg von 0,042 Gew.% und an S von 0,008 Gew.%. Die Behandlungstemperatur betrug 1470*C. Charge 4: Durch die Zugabe von 0,23 Gew.% 40 %-iger Magnesiumvorlegierung und bei einem Ausgangsschwefelgehalt S von 0,01 Gew.% ergab die Schmelze einen Restgehalt an Mg von 0,048 Gew.% und an S von 0,008 Gew.%. Die Behandlungstemperatur betrug 1480 *C. Patentansprüche 1. Behandlungsgefäß mit einem Behandlungsraum zum Behandeln von Metallschmelzen durch Einbringen verdampfbarer Zusätze, insbesondere zur Herstellung von Gußeisenwerkstoffen mit Kugelgraphit durch Einbringen von Reinmagnesium oder Magnesiumvorlegierung, und mit einer von außen beschickbaren, im Bodenbereich des Behandlungsraumes angeordneten Kammer, die eine Wand mit zum Behandlungsraum führenden Durchgängen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (7) des Behandlungsgefäßes (1) mit der Mittelachse der Kammer (3), die unterhalb des Behandlungsgefäßes (1) ausgebildet ist, zusammenfällt, wobei die Durchgänge (5) außerhalb der Mittelachse des Behandlungsgefäßes (1) schräg zu dieser angeordnet sind und die Durchmesser sämtlicher sich durch den Boden des Behandlungsgefäßes (1) erstreckender Durchgänge (5) für ein langsames Eindringen der Metallschmelze in die Kammer (3) ausgelegt sind.
2. 2. Behandlungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der Durchgänge (5) in das Behandiungsgefäß (1) im wesentlichen in einer Ebene liegen. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 3