CS223206B1 - Způsob výroby tvárné litiny v licí pánvi se spodní výlevkou a licí pánev k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu výroby tvárné litiny jednostupňově v licí pánvi se spodní výlevkou. Do licí pánve upravené tak, že její spodní část je rozdělena příčkou na reakční a nalévací prostor se ve vrstvách na sebe uloží na dně reakčního prostoru nodularisační očkovací předslitina, pak grafitlsační očkovací předslitina a obě vrstvy se zakryjí vrstvou třísek z tvárné litiny. Tavenina se naleje do nalévacího prostoru licí pánve a po naočkování se přímo z licí pánve spodní výlevkou odlévá.

Description

Vynález se týká způsobu výroby tvárné litiny jednostupňově v licí pánvi se spodní výlevkou. Do licí pánve upravené tak, že její spodní část je rozdělena příčkou na reakční a nalévací prostor se ve vrstvách na sebe uloží na dně reakčního prostoru nodularisační očkovací předslitina, pak grafitlsační očkovací předslitina a obě vrstvy se zakryjí vrstvou třísek z tvárné litiny. Tavenina se naleje do nalévacího prostoru licí pánve a po naočkování se přímo z licí pánve spodní výlevkou odlévá.

Vynález se týká výrobního polévacího postupu tvárné litiny v licí pánvi se spodní výlevkou, nodularisačními očkovacími předslitinami na bázi hořčíku a céru, například předslitinou železa, křemíku, hořčíku a céru a grafitlzačními očkovacími předslitinami, například předslitinou železa a křemíku, s obsahem 60 až 90 % křemíku.

V současné době je známo mnoho způsobů výroby tvárné litiny v pánvích při použití různých typů nodularisačních přísad. Nejčastěji jsou používány nodularisační očkovací předslitiny na bázi hořčíku, které vytváří celou řadu postupů s různými způsoby tak zvaného reakčního zpracování taveniny přísadami hořčíku a grafitizačního očkování, nejčastěji drceným ferosiliciem — předslitinou železa a křemíku. Praktické použití jednotlivých výrobních způsobů je závislé na mnoha faktorech, například na strojním vybavení slévárny, typu pevních agregátů, dostupnosti a cenových relací vsázkových surovin a přísad, sortimentu odlitků a podobně.

Hořčík je do taveniny vpravován buď v kovové formě nebo ve formě tak zvaných těžkých předslitin, například s niklem, nebo lehkých předslitin, například s křemíkem.

Pro vpravování kovového hořčíku je nejčastěji používán způsob přidávání hořčíku do pánve s taveninou v přetlakové komoře — autoklávu, čímž se potlačí intensivní reakce a var taveniny.

Těžké typy předslitin jsou umisťovány do zpracovacích pánví obvykle bez izolační vrstvy, neb jejich velká specifická hmotnost zajišťuje dobré využití hořčíku po nalití taveniny do pánve.

K největším ztrátám hořčíku však dochází při použití lehkých typů předslitin, například předslitiny železa, křemíku a hořčíku. Je známa celá řada výrobních postupů zaměřených na dosažení vyššího využití hořčíku z těchto typů předslitin, jejichž podstatou je speciální konstrukce zpracování pánve a účinná izolace předslitiny ve zpracovací pánvi zpožďující hořčíkovou reakcí. Hořčíková předslitina je například vložena ve vybrání upraveném ve dně zpracovací pánve a přikryta ocelovým plechem, případně skelnou tříští, což js předmětem ochrany československého autorského osvědčení číslo 151 733.

Dosud všechny známé výrobní postupy zpracování litiny mají mimo svých výhod a nevýhod jeden zásadní nedostatek. Zpracování taveniny hořčíkem vyžaduje samostatnou, tak zvanou zpracovací pánev, ze které je tavenina po proběhnutí hořčíkové reakce přelévána do licí pánve. V průběhu této operace je^nejčastěji prováděno grafitizační očkování taveniny zpravidla ferosiliciem. Tím dochází k větším teplotním ztrátám a rostou požadavky na vyšší teplotu taveniny. Tyto požadavky negativně olivňují ekonomii výroby tvárné litiny, bezpečnost práce, manipulační časy, ztráty tekutého kovu, spotřebu elektrické energie, životnost vyzdívek a přináší mnoho dalších nevýhod.

K odstranění těchto nevýhod byly vyvinuty postupy výroby tvárné litiny takové, že se tavenina· nejprve zpracuje hořčíkovou předslitinou v pánvi a grafitizační očkování se provádí speciálními předslitinami ve zvlášť k tomu upravené vtokové soustavě formy. Rovněž jsou zkušebně prováděny postupy zpracování litiny takové, že ve vtokové soustavě formy je umístěna předslitina nodulisační i grafitisační. Tyto výrobní postupy jsou však finančně i technicky náročné a nelze jich použít pro každý typ odlitku a hmotnostní kategorii.

Je rovněž znám způsob jednostupňové výroby tvárné litiny, například z československého autorského osvědčení číslo 191613, kde grafitisační očkovadlo je uloženo na dno pánve, na něm je uložena hořčíková předslitina, případně se mezi tyto vrstvy vloží dělicí vrstva. I při tomto jednostupňovém způsobu výroby tvárná litiny se projevují některé nevýhody, jako například vyšší energetická náročnost, vzhledem k vyšším odpichovým teplotám, nižší využití hořčíku a zejména nemožnost použití pánve se spodní výlevkou, což přináší zejména potíže ve slévárnách, které musí využívat stejné agregáty a zařízení jak pro slitinu, tak i pro ocel.

Vynález vychází z tohoto známého stavu techniky a řeší způsob výroby tvárné litiny v licí pánvi se spodní výlevkou, jejíž spodní část je rozdělena na reakční a nalévací prostor tak, že se na dno reakčního prostoru uloží nejprve vrstva nodularisační očkovací předslitiny, na ní se uloží vrstva grafitisační očkovací předslitiny a obě vrstvy se překryjí vrstvou železných třísek, načež se do nalévacího prostoru naleje roztavená litina, která se po naočkování spodní výlevkou přímo odlévá do forem.

Zvláště výhodné je pro způsob výroby použít licí pánev se spodní výlevkou upravenou tak, že mezi stěnou pánve a oběma konci příčky jsou upraveny volné průchody.

Hlavní výhodou výroby tvárné litiny podle vynálezu je výrazné snížení spotřeby hořčíkové předslitiny až na 1,1 °/o hmotnosti tekuté litiny, vysoká provozní jistota v dávkování hořčíkové předslitiny a tím i dávkování hořčíku v přesnějších mezích. Silným odizolováním hořčíkové předslitiny a tím i zpožděním hořčíkové reakce se výrazně zvyšuje využití hořčíku. Na silném odizolování se významnou měrou podílí železné třísky, jejichž využitím se současně zvyšuje očkující účinek grafitisačníhn očkovadla. Volné průchody mezi stěnou pánve a oběma konci příčky mají značný význam, jako· iniciační místo pro ovládání průběhu hořčíkové reakce.

Uvedeným způsobem výroby je možné použití nižších nalévacích teplot litiny, což přispívá ke zvýšení využití hořčíku a omezení pyroefektu i množství reakčních zplodin, přičemž zůstávají zachovány optimální licí teploty, což přispívá ke zvýšení životnosti vyzdívek licích pánví, významnému snížení ztrát tekutého kovu při manipulaci, elektrické energie v důsledku snížení nalévací teploty, úspora pracnosti a zvýšení stálosti výsledků v dosahované kvalitě tvárné litiny. Provádění způsobu podle vynálezu přináší zvýšení bezpečnosti práce a podstatné zlepšení ekonomie výroby a zvýšení kapacity slévárny bez nároků na další zařízení.

Na připojeném výkresu je na obr. 1 znázorněn schematicky řez licí pánví s uloženými vrstvám' očkovacích předslitin a na obr. 2 pohled na dno licí pánve a provedení příčky rozdělující spodní část pánve na nalévací a reakční prostor.

Na dně licí pánve 1 je vytvořena příčka 2, která rozděluje spodní část licí pánve 1 na nalévací prostor 4 a reakční prostor 3. Mezi stěnou licí pánve 1 a oběma konci příčky 2 jsou upraveny volné průchody 5, které spojují nalévací prostor 4 s reakčním prostorem 3. Spodní výlevka 6 je umístěna ve dně licí pánve 1 v nalévacím prostoru 4. V reakčním prostoru 3 na dně licí pánve 1 je nejprve uložena vrstva 7 předslitiny železa, křemíku a hořčíku, na ní vrstva 8 grafitisačního očkovadla — předslitiny železa a křemíku a obě vrstvy 7, 8 jsou překryty vrstvou 9 třísek z tvárné litiny.

K ověření způsobu výroby tvárné litiny byla provedena celá rada zkušebních taveb, ze

S kterých jsou některé uvedeny jako příklady provedení.

Základní parametry taveb:

Tavící zařízení: pec oblouková — kapacita

6000 kg

Claims (1)

1. Vsázka: netříděný ocelový odpad, vlastní ocelový odpad, vlastní odpad z tvárné litiny

   Použité suroviny: předslitina FeSiMg (železa, křemíku a hořčíku) grafitisační očkovadlo — předslitiny železa, křemíku s obsahem 75 % křemíku, třísky z tvárné litiny. Pro vlastní přípravu taveniny se použilo pomocných surovin a feropřísad běžné obchodní jakosti.

   Dávkování zpracovacích předslitin.

   Pro jednotnou vsázku 6000 kg bylo použito:

   Předslitina železa, křemíku a hořčíku se 7,3 % hořčíku 65 kg

   Grafitisační očkovadlo 60 kg

   Třísky z tvárné litiny 50 kg

   Předslitiny byly uloženy v upravené licí pánvi výše uvedeným způsobem a proveden odpich taveniny z teploty 1390 až 1410 °C.

   Teplota lití odlitků 1280 až 1310 °C.