CH666204A5 - Verfahren und einrichtung zum giessen von magnesiumbehandeltem eisen. - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum giessen von magnesiumbehandeltem eisen. Download PDF

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CH666204A5
CH666204A5 CH735/85A CH73585A CH666204A5 CH 666204 A5 CH666204 A5 CH 666204A5 CH 735/85 A CH735/85 A CH 735/85A CH 73585 A CH73585 A CH 73585A CH 666204 A5 CH666204 A5 CH 666204A5
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Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Giessen von magnesiumbehandeltem Eisen, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichnet ist sowie eine dafür erforderliche Einrichtung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 5.
Druckgasbetätigte Giesseinrichtungen zum Giessen von Grauguss und Temperguss sind allgemein bekannt und bereits in grosser Zahl im Einsatz. In weit geringerem Umfang werden solche Giesseinrichtungen auch für das Vergiessen von magnesiumbehandeltem Eisen eingesetzt. In vielen Fällen arbeiten diese Giesseinrichtungen im Mischbetrieb, d.h. es wird nebst magnesiumbehandeltem Eisen zeitweise auch Grauguss oder Temperguss vergossen.
Das Giessen mit derartigen druckgasbetätigten Giesseinrichtungen erfordert eine feine Steuerung des Ofendruckes, d.h. Druckerhöhung und Druckminderung erfolgen über Steuerorgane mit geringen Querschnitten. Es ist bekannt, dass, insbesondere bei grösseren Anteilen des Magnesiumbehandelten am gesamten Volumen des vergossenen Eisens, in Rohrleitungen des Steuer- bzw. Regelsystems und insbesondere an Verengungen wie z.B. Ventilen, Blenden usw. Magnesium aus dem aus dem Ofen zurückströmenden, rasch abkühlenden inerten Gas auskondensiert und abgelagert wird. Bei den periodisch notwendigen Reinigungs- und Wartungsarbeiten stellen diese Ablagerungen wegen ihrer leichten Entzündlichkeit und ihrer Neigung zu Verpuffung ein Sicherheitsrisiko für das Wartungspersonal dar. Diese Gefahr besteht insbesondere, wenn Teile von abgelagertem Magnesium während der Wartungs- und Reinigungsarbeiten losbrechen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine dafür erforderliche Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem auch während dem Giessen eine risikolose Reinigung des mit Magnesium verunreinigten Leitungs- und Ventilsystems gewährleistet ist.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruches 1 und die kennzeichnenden Merkmale des Einrichtungsanspruches 5 gelöst.
Besonders vorteilhafte Lösungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Durch das Verfahren gemäss Anspruch 1 ist es möglich, die mit Magnesium verunreinigten Leitungsteile problemlos durch Oxydation zu reinigen, wobei diese Reinigung periodisch manuell oder automatisch ausgelöst werden kann und auch während des Giessvorganges möglich ist.
Gemäss den Merkmalen des Einrichtungsanpruches 5 kann das verunreinigte Gas nicht in die mit den Ventilen der Niveau-Steuer-Einrichtung versehenen Leitungsteile gelangen, wodurch der Reinigungsvorgang wesentlich vereinfacht wird. Der Einbau der empfindlichen Niveau-Steuer-Einrichtung in geschlossene Behälter mit Inertgas entfallt, deren Wartung wird wesentlich vereinfacht und ist ohne Gefahr für das Personal.
Die Erfindung ist in einer beiliegenden Schema-Zeich-nung beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben.
Die einzige Figur zeigt eine druckgasbetätigte Giesseinrichtung, bei weicher das Abgiessen in die Formen vorzugsweise durch Öffnen und Schliessen eines gesteuerten Stopfens in einem Giessofen 25 erfolgt.
Zur Steuerung des Niveaus der Schmelze im Giessofen 25 wird diese über eine Zufuhrleitung 1 mit einem inerten Gas wie z.B. Stickstoff beaufschlagt. Die Niveau-Steuer-Einrichtung 2 weist einen Niveau-Geber 3, ein mit einem Stellglied 5 z.B. ein Stellmotor versehenes Druckeinstell-Ventil 4und ein mit diesem wirkverbundenes Volumenverstärker-Ventil 6 auf. Das Volumenverstärker-Ventil 6 ist mit einem vorgeschalteten Druckbegrenzungsventil 7 und einem Absperrventil 8 direkt in der Zufuhrleitung 1 angeordnet, wobei das Druckeinstell-Ventil 4 parallel dazu zwischen den Ventilen 6 und 7 geschaltet ist. Durch elektrische Steuerleitungen 9 ist eine Wirkverbindung zwischen dem Niveau-Geber 3, dem Stellglied 5 hergestellt. Das Absperrventil 8 hat nur die Funktion bei Stromausfall oder Not-Aus die Leitung 1 abzusperren.
Vor dem Anschluss der Zufuhrleitung 1 mit dem Giessofen 20 ist ein Rückschlagventil 10 angeordnet, welches ein
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Zurückströmen von im Giessofen durch Magnesium verunreinigtes inertes Gas in die Zufuhrleitung 1 mit den Apparaten 6,4, 5, 7 und 8 verhindert. Zwischen dem Rückschlagventil 10 und dem Giessofen 25 zweigt von der Zufuhrleitung 1 eine Ablassleitung 11 ab, in welcher zwei servogesteu-erte Absperrventile 20 und 21 angeordnet sind.
Am freien Auslass der Ablassleitung 11 ist ein verschiebbarer Auslassteil 12 angeordnet, welcher einen durch eine Blende 13 gedrosselten Durchgang und einen freien Durchgang 14 aufweist. Der Auslassteil 12 ist mittels einer Versteileinrichtung 15 derart verschiebbar, dass jeweils entweder die Blende 13 oder der freie Durchgang 14 vor dem Ende der Ablassleitung 11 angeordnet sind.
Die Versteileinrichtung 15 ist ein mittels eines Magnet-Ventiles 16 steuerbarer pneumatisch beaufschlagbarer Hubkolben. Zwischen den beiden Absperrventilen 20 und 21 ist die Ablassleitung 11 mit einer Leitung 17 zur Zufuhr eines oxydierenden Gases, vorzugsweise für Druckluft, verbunden. Ein Rückschlagventil 18 verhindert, dass inertes Gas in die Leitung 17 eindringen kann. Mittels eines Ventiles 19 vorzugsweise ein elektrisch schaltbares Magnetventil — wird die Zufuhr der Druckluft in die Ablassleitung 11 gesteuert.
Mit der Leitung 17 sind noch die Absperrventile 20 und
21 über die Servoventile 20a und 21a sowie die Versteileinrichtung 15 über das Magnetventil 16 wirkverbunden, so dass die Druckluft für die Oxydation des Magnesiums gleichzeitig als Steuermedium für die genannten Schaltelemente verwendet wird.
Eine von der Leitung 17 abzweigende Leitung 17a ist mit dem verschiebbaren Anlassteil 12 verbunden und dient zur Reinigung der Blende 13. Das Servoventil 20a des Ablassventils 20, das Steuerventil 19 und das Magnetventil 16 der VerStelleinrichtung 15 sind mit einer elektrischen Steuerung
22 wirkverbunden, wobei diese einen manuell oder durch z. B. ein Zeitrelais automatisch schaltbaren Auslöse-Schalter
23 aufweist. Über elektrische Verriegelungen 24 ist die Steuerung 22 mit den Ventilen 20, 20a, 19 und 15 wirk verbunden.
Für die Druckminderung in der Giesseinrichtung dient die über die Absperrventile 20 und 21 und die Blende 13 führende Ablassleitung 11. Die Blende 13 dient einem kontrollierten Druckabbau im Giessofen, sobald das Absperrventil 21 durch die Niveau-Steuer-Einrichtung 2 geöffnet wird. Dabei wird gleichzeitig das Druck-Einstell-Ventil 4 etwas nachlaufend auf einen tieferen Druck gesteuert.
Während des Druckablassens wird Magnesium in der Ablassleitung 11 und vor allem an der Blende 13 abgelagert. Für die Reinigung der Leitung wird dazu periodisch durch manuelle oder automatische Auslösung mittels Schalter 23 das Absperrventil 20 geschlossen und die Blende 13 durch die Versteileinrichtung 15 durch Verschieben zur Leitung 17a in Spülposition gebracht und anschliessend durch Öffnen des Steuer-Ventiles 19 Druckluft oder ein anderes oxydierendes Gas in die Ablassleitung 11 und, über die Leitung 17a, in die Blende 13 eingeblasen. Dadurch wird das abgelagerte Magnesium oxydiert (verbrannt), wobei durch die Stellung des freien Durchganges 14 und der Blende 13 und deren entsprechende Ausbildung und Anordnung am Ende der Ablassleitung 11 durch das mit einer Stichflamme verbrennende Magnesium kein Schaden angerichtet werden kann. Durch die elektrische Verriegelung 24 ist sichergestellt, dass der Spülvorgang nur bei geschlossenem Abpserrventil 20 eingeleitet werden kann.
Das hier beschriebene Verfahren und die Einrichtung sind auch dann anwendbar, wenn die Giesseinrichtung keinen Stopfenverschluss aufweist, sondern das Abgiessen in Formen anderweitig gesteuert wird, wie z.B. durch teilweises Entlüften des Ofengefässes nach dem Abguss, d.h. Anheben des flüssigen Metalls über bzw. Absenken unter die Ausguss-öffung.
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1. Verfahren zum Giessen von magnesiumbehandeltem Eisen mittels einer druckgasbetätigten Giesseinrichtung, wobei das aus dem Giessofen zeitweise zurückströmende inerte Gas mit Magnesium angereichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zurückströmende inerte Gas nur durch einen begrenzten Teil des Leitungssystemes geleitet wird und dass das in diesem Leitungssystem auskondensierte Magnesium ohne Unterbrechung des Giessvorganges periodisch oxydiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösung des Oxydationsvorganges automatisch erfolgt.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösung des Oxydationsvorganges manuell erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxydation durch ein in diesen Teil des Leitungssystemes eingeleitetes oxydierendes Gas, vorzugsweise durch Luft erfolgt, wobei während der Einleitung der Innenraum des Giessofens gegenüber dem Teil des Leitungssystemes abgesperrt ist.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Zufuhrleitung (1) für inertes Gas zum Giessofen, mit einer Niveau-Steuerung (2) mittels Veränderung des Gasdruckes und einer Ablassleitung (11), dadurch gekennzeichnet, dass in der Zufuhrleitung (1) ein Rückschlagventil (10) angeordnet ist und dass die Ablassleitung (11) mit einer Leitung (17) für ein oxydierendes Gas verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (17) mit der Ablassleitung (11) an der Ausgangsseite eines ersten Absperrventils (20) nahe am Giessofen (25) über ein Steuer-Ventil (19) und ein Rückschlagventil ( 18) verbunden ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Auslass der Ablassleitung (11) jeweils eine Blende (13) oder eine freie Durchgangsöffnung (14) mittels einer Versteileinrichtung (15) anbringbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (13) durch Verschiebung mittels der Versteileinrichtung (15) direkt mit der Leitung (17,17a) für oxydierendes Gas wirkverbindbar ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abflussleitung (11) in dem mit oxydierendem Gas beaufschlagbaren Teil ein zweites Absperrventil (21) angeordnet ist, welches mit der Niveau-Steuer-Einrichtung (2) wirkverbunden ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Absperrventil (20) in der Abflussleitung (11), das Steuerventil (19) in der Leitung (17) und die VerStelleinrichtung (15) mit einer manuell oder automatisch einschaltbaren elektrischen Steuerung (22) wirkverbunden sind.
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