CH509413A

CH509413A - Vorrichtung zur Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit

Info

Publication number: CH509413A
Application number: CH127468A
Authority: CH
Inventors: Alt Anton
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1968-01-26
Filing date: 1968-01-26
Publication date: 1971-06-30

Description


  
 



  Vorrichtung zur Herstellung von Gusseisen mit   Kugeigraphit   
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Gusseisen mit   Kugelgraphit    durch Einführung von Magnesium in eine Eisen-Kohlenstoffschmelze, mit welcher die Verdampfung durch eine Kippbewegung des Behandlungsgefässes, wobei das Magnesium unter die Schmelzoberfläche getaucht wird, eingeleitet und die Verdampfungsgeschwindigkeit durch mindestens eine mit in das Innere des Behandlungsgefässes gerichteten öffnungen versehene Aufnahmekammer, verzögert wird.



   Neben bekannten Vorrichtungen, Magnesium durch Übergiessen, Tauchen oder Einführen mit einem Rohr oder ähnlicher Vorrichtung der Schmelze beizufügen, ist auch schon vorgeschlagen worden, die Zugabe in der Weise zu bewerkstelligen, dass Magnesium in einem kippbaren Gefäss in eine besonders dafür vorgesehene Tasche eingebracht und nach dem Füllen des Eisens durch eine Kippbewegung um etwa   90     unter die Badoberfläche gebracht wird. Weiterhin ist auch eine Vorrichtung bekannt geworden, wonach für die Aufnahme des Magnesiums eine von aussen beschickbare Kammer ausgebildet ist, die nach innen eine Öffnung aufweist, deren Grösse für die durch Konvektion dem Magnesium durch die Schmelze zugeführte Wärme und damit für die Verdampfungsgeschwindigkeit massgeblich ist.

  Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin. dass die erhebliche Dampfmenge den stetigen Zufluss von wärmezuführender Schmelze behindert und so einerseits einen ungleichmässigen, mit heftigen Eruptionen verbundenen Reaktionsablauf bewirkt, andererseits aber der   D;imen-    sionierung der öffnung nach unten eine Grenze setzt und so eine Reaktionsverzögerung im gewünschten Ausmass verunmöglicht.



   Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, den durch die Magnesiumzugabe gebildeten Dampf mit einer solchen Dampfblasengrösse und in einer solchen Anzahl von Dampfblasen durch die Schmelze aufsteigen zu lassen, dass mindestens ein Teil der gebildeten Dampfblasen mit einer so grossen Geschwindigkeit aus der Badoberfläche austreten, dass die aufsteigenden   Dampf    blasen eine Spülwirkung auf die Schmelze ausüben, die sich in einer Verminderung der Reaktionsprodukte und übriger unerwünschter Beimengungen in der Schmelze auswirkt.

  Andererseits wird die Dampfblasengrösse so gewählt, dass sich eine ausreichend grosse Reaktionsfläche der in der Schmelze aufsteigenden Dampfblasen ergibt, und so eine günstige Ausbeute der in die Schmelze einzuführenden Zusätze, z.B. eine Magnesiumausbeute in Eisenkohlenstoffschmelzen bei den üblichen Behandlungstemperaturen von mindestens 30%, vorzugsweise von über 40%, erreicht wird.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammer in einem Teilbereich der Grundfläche des Behandlungsgefässes angeordnet ist und mehrere in das Innere des Behandlungsgefässes gerichtete Öffnungen aufweist, welche derart bemessen und angeordnet sind, dass die Schmelze in der Vertikalstellung des Behandlungsgefässes in den unteren Bereich der Aufnahmekammer eintreten und im oberen Bereich derselben mit den Magnesiumdampfblasen austreten kann.



   Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemässen kippbaren Behandlungsgefässes in horizontaler Stellung, und
Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte kippbare Gefäss in vertikaler Stellung.



   Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird das mit feuerfestem Material ausgekleidete Behandlungsgefäss 1 in seiner horizontalen Stellung so weit mit Schmelze 2 gefüllt, dass die von aussen beschickbare Aufnahmekammer 3 frei bleibt, d.h. nicht in Verbindung mit der Eisenschmelze 2 gelangt. Nach Öffnen des Stopfens 4 wird die Aufnahmekammer 3 mit dem verdampfbaren Zusatz 5 unter Beifügung von eventuellen weiteren Zugaben beschickt.



  Mit dem Stopfenverschluss wird die Beschickungsöffnung der Aufnahmekammer 3 und mit einem geeigneten Deckel 6 die Beschickungsöffnung des Gefässes 1 verschlossen. Darauf kann mit einem ferngesteuerten Antrieb das ganze Behandlungsgefäss 1 in die in Fig. 2 dargestellte vertikale Richtung gekippt werden. In vertikaler Stellung des Behandlungsgefässes 1 befindet sich die Aufnahmekammer 3 unterhalb der Schmelzoberfläche, und die Schmelze 2 gelangt durch die öffnungen 7  und 8 in das Innere der Aufnahmekammer 3 und in Berührung mit dem Zusatz 5, worauf die Verdampfung desselben einsetzt.

  Der gebildete Dampf entweicht gemäss dem Auftrieb durch die oben in der Aufnahmekammer 3 angeordneten Öffnungen 8, während nun durch die im unteren Bereich der Aufnahmekammer 3 angeordneten Öffnungen 7 laufend Schmelze nachfliesst und die damit verbundene Wärmezufuhr die Verdampfung. die mit einer erheblichen Wärmeaufnahme verbunden ist, unterhält. Durch entsprechende Bemessung der Querschnitte der Öffnungen 7 und 8 ist es möglich, die Reaktionsgeschwindigkeit des sich in der Aufnahmekammer 3 befindenden Reinmagnesiums 5 im voraus festzulegen, ohne dass unerwünschte Zusatzstoffe benötigt werden. Im Verschlussdeckel 6 ist eine Druckentla   stungsöffnung    9 vorgesehen, durch welche der aus der Schmelze austretende Magnesiumdampf ins Freie gelangen kann.



   Durch die in der Zeichnung dargestellte Anordnung der Öffnungen 7 und 8 der Aufnahmekammer 3 stehen die Eintrittsöffnungen 7 unter einem höheren hydrostatischen Druck (HFI ) als die Austrittsöffnungen 8   (Hpi )      
1 Gusseisens und es ensteht ein Durchlauf des flüssigen Gusseisens    durch die Aufnahmekammer 3, so dass eine gleichmässige Reaktion des Magnesiums stattfindet.



   Die aus den Öffnungen 8 austretenden Dampf blasen bewegen sich durch die Schmelze 2 nach oben und werden dabei in beabsichtigter Weise zum Teil von der Schmelze aufgenommen. Die auf diese Weise behandelte Schmelze wird durch Kippen des Behandlungsgefässes 1 durch die Einfüllöffnung wieder entleert. Zur Dämpfung der Reaktion des sich in der Aufnahmekammer 3 befinden Reinmagnesiums kann zusätzlich auch Kühlschrott oder ein anderes Kühlmittel in die letztere eingebracht werden. Zur Erzielung eines Überdrucks im Behandlungsgefäss 1 kann der Deckel 6 entsprechend ausgebildet werden.



   Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung wird bei einer vorzüglichen Ausbeute von Magnesium gleichzeitig eine solche Spülwirkung erzielt, dass die zwischen Dampf und Schmelze gebildeten Reaktionsprodukte z.B. Mg Sulfid, das nach dem bisher bekannten Verfahren mit Magnesium behandelten Schmelzen bei höheren Ausgangsschwefelgehalten durch die Bildung von unerwünschten Einschlüssen zu Ausschuss führt, aus der Schmelze ausgeschieden werden und so die an sich bekannte Behandlung von schwefelreichen Eisenschmelzen, beispielsweise von Gusseisen- oder Tempergussschmelzen aus dem sauren Kupolofen ohne vorhergehende Entschwefelung und ohne Verbleiben von schädlichen Reaktionsprodukten in der Schmelze ermöglicht. 

  Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung behandelte schwefelreiche Ausgangs-Schmelzen zeichnen sich beispielsweise durch einen geringeren Gehalt an in der Schmelze verbleibendem Schwefel aus.

Claims

PATENTANSPRUCH

Vorrichtung zur Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit durch Einführung von Magnesium in eine Eisen-Kohlenstoffschmelze, bestehend aus einem kippbaren Behandlungsgefäss, welches mindestens eine fest eingebaute, von aussen beschickbare Aufnahmekammer für die Magnesiumzugabe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammer (3) in einem Teilbereich der Grundfläche des Behandlungsgefässes (1) angeordnet ist und mehrere in das Innere des Behandlungsgefässes gerichtete öffnungen (7, 8) aufweist, welche derart bemessen und angeordnet sind, dass die Schmelze in der Vertikalstellung des Behandlungsgefässes in den unteren Bereich der Aufnahmekammer (3) eintreten und im oberen Bereich derselben mit den Magnesiumdampfblasen austreten kann.

UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (7, 8) im unteren Bereich der Aufnahmekammer (3) einen Durchmesser von 20 bis 40mm und im oberen Bereich einen Durchmesser von 10 bis 30 mm aufweisen.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtquerschnitt der Eintritts öffnungen (7) der Aufnahmekammer (3) kleiner als der Gesamtquerschnitt der Austrittsöffnungen (8) ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen der Aufnahmekammer (3) aus feuerfestem 10 bis 50mm dickem Material, z.B. Ton-Graphitplatten bestehen.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein dicht aufliegender Deckel (6) mit mindestens einer Durchlassöffnung (9) von 10 bis 50 mm Durchmesser versehen ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (8) der Aufnahmekammer (3) für den Austritt der zu verdampfenden Zusätze über mindestens ein Drittel der Gefässgrundfläche verteilt sind.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsöffnung der Aufnahmekammer (3) mit einem Stopfen (4) von aussen verschliessbar ist.