CS243037B1 - Equipment for the modification of cast iron under gas pressure - Google Patents
Equipment for the modification of cast iron under gas pressure Download PDFInfo
- Publication number
- CS243037B1 CS243037B1 CS844830A CS483084A CS243037B1 CS 243037 B1 CS243037 B1 CS 243037B1 CS 844830 A CS844830 A CS 844830A CS 483084 A CS483084 A CS 483084A CS 243037 B1 CS243037 B1 CS 243037B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- cast iron
- pressure
- overpressure
- magnesium
- thermal insulation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
Abstract
Vynález řeší zařízení pro modifikaci litiny pod tlakem plynů, které sestává z odklopného horního dílu, nesoucího zařízení pro vnášení modifikátoru do litiny v návaznosti na základní technologickou část pro uložení pánve (11) s tekutou litinou, z připojeného čisticího zařízení (17) a ventilačního potrubí (16), z ústrojí pro vyvození přetlaku v zařízení a z připojené těsnicí vzduěnice (5), která je v dělicí rovině mezi spodním dílem (2) a horním dílem (3) ve spodní polovině celkové výšky pláště zařízení. Pro dosažení dokonalého přilnutí vzdušnice a tím i požadovaných tlakových podmínek v autoklávu je přetlak v těsnicí vzdušnici (5) v dělicí rovině mezi spodním dílem (2), opatřeným na vnitřní části spodní tepelně izolační vrstvou (13), a horním dílem (3), opatřením na vnitřní části horní tepelně izolační vrstvou (12), v rozmezí 1,2 až 1,5násobku provozního tlaku ve vnitřním pracovním prostoru zařízení.The invention provides a device for modifying cast iron under gas pressure, which consists of a hinged upper part, a supporting device for introducing the modifier into the cast iron in connection with the basic technological part for accommodating the ladle (11) with liquid cast iron, a connected cleaning device (17) and a ventilation pipe (16), a device for generating overpressure in the device and a connected sealing bellows (5), which is in the dividing plane between the lower part (2) and the upper part (3) in the lower half of the total height of the device shell. To achieve perfect adhesion of the air chamber and thus the required pressure conditions in the autoclave, the overpressure in the sealing air chamber (5) in the dividing plane between the lower part (2), provided on the inner part with a lower thermal insulation layer (13), and the upper part (3), provided on the inner part with an upper thermal insulation layer (12), is in the range of 1.2 to 1.5 times the operating pressure in the internal working space of the device.
Description
(54) Zařízení pro modifikaci litiny pod tlakem plynů(54) Apparatus for modifying cast iron under pressure of gases
Vynález řeší zařízení pro modifikaci litiny pod tlakem plynů, které sestává z odklopného horního dílu, nesoucího zařízení pro vnášení modifikátoru do litiny v návaznosti na základní technologickou část pro uložení pánve (11) s tekutou litinou, z připojeného čisticího zařízení (17) a ventilačního potrubí (16), z ústrojí pro vyvození přetlaku v zařízení a z připojené těsnicí vzduěnice (5), která je v dělicí rovině mezi spodním dílem (2) a horním dílem (3) ve spodní polovině celkové výšky pláště zařízení. Pro dosažení dokonalého přilnutí vzdušnice a tím i požadovaných tlakových podmínek v autoklávu je přetlak v těsnicí vzdušnici (5) v dělicí rovině mezi spodním dílem (2), opatřeným na vnitřní části spodní tepelně izolační vrstvou (13), a horním dílem (3), opatřením na vnitřní části horní tepelně izolační vrstvou (12), v rozmezí 1,2 až 1,5násobku provozního tlaku ve vnitřním pracovním prostoru zařízení.The invention solves a device for modifying cast iron under pressure of gas, which consists of a hinged upper part carrying a device for introducing a modifier into cast iron in connection with the basic technological part for receiving a liquid cast iron ladle (11), connected cleaning device (17) and ventilation duct (16), from an overpressure device in the device and from an attached sealing airway (5), which is in the separation plane between the lower part (2) and the upper part (3) in the lower half of the overall height of the housing. In order to achieve perfect adhesion of the bladder and hence the required pressure conditions in the autoclave, the overpressure in the sealing bladder (5) is in the separation plane between the lower part (2) provided with an inner thermal insulation layer (13) and the upper part (3). providing on the inner part an upper thermal insulation layer (12), in the range of 1.2 to 1.5 times the operating pressure in the inner working space of the device.
Vynález se týká zařízení pro modifikaci litiny pod tlakem plynů, které sestává z odklopného horního dílu, nesoucího zařízeni pro vnááení modifikátoru do litiny v návaznosti ne základní technologickou Sást pro uložení pánve s tekutou litinou, s připojeným čisticím zařízením a ventilačním potrubím, s ústrojím pro vyvození přetlaku v zařízeni a připojenou těsnicí vzdušnicí, která je v dělicí rovině mezi spodním dílem a horním dílem ve spodní polovině celková výšky pláště zařízení.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for modifying cast iron under pressure of gas comprising a hinged upper part carrying a device for introducing a modifier into cast iron in connection with a non-essential technological part for receiving a liquid cast iron ladle. overpressure in the device and an associated sealing bladder, which is in the separation plane between the lower part and the upper part in the lower half of the overall height of the housing of the device.
Modifikace litiny na litinu tvárnou, případně na litinu s vermikulárnim grafitem se v průmyslové praxi provádí čistým hořčíkem nebo hořčíkem s malým množstvím přísad, například a elektronem nebo předslitinami s obsahem hořčíku.The modification of cast iron to ductile cast iron or vermiculite graphite cast iron is in industrial practice carried out with pure magnesium or magnesium with a small amount of additives, for example and with an electron or master alloy containing magnesium.
Princip modifikace spočívá v tom, že péry hořčíku procházejí tekutým kovem, chemicky reagují s kyslíkem a sírou a snižují jejich obsah na stopové množství, část hořčíku zůstává v kovu v elementární formě řádově v setinách hmotnosti procent.The principle of modification consists in the fact that magnesium feathers pass through the liquid metal, chemically react with oxygen and sulfur and reduce their content to trace amounts, some of the magnesium in the metal in elemental form remains in the order of hundredths of a percent of the weight.
Zatímco modifikace předslitinami do 30 % Mg na bázi FeSiMg nebo NiMg se provádí většinou za atmosférického tlaku, pro modifikaci čistým hořčíkem nebo slitinami s obsahám hořčíku nad 30 % je třeba zvláštních opatření, která ztlumí bouřlivou reakci hoříčku v tekutém kovu, nebol hořčllp vře při teplotě 1 102 °C nebo 1 107 °G.While the modification of master alloys up to 30% Mg based on FeSiMg or NiMg is mostly carried out at atmospheric pressure, for modification with pure magnesium or alloys with a magnesium content above 30% special measures are required to dampen the violent reaction of the magnesium in liquid metal. 1102 ° C or 1107 ° C.
Péry hořčíku nabývají při teplotě tekutého kovu na objemu a prudce probublávají kovem a vyvolávají známý var kovu, který je tak prudký, že způsobuje výhoz kovu z pánve a má za následek nízké' využití hořčíku.The magnesium springs become bulky at the temperature of the liquid metal and bubbly through the metal, causing the known boiling of the metal, which is so violent that it causes the metal to be ejected from the ladle and results in low magnesium utilization.
K zamezení těchto negativních jevů při použití slitin s vysokým obsahem hořčíku se používají různá opatření. Jedno ze známých opatření spočívá v tom, že se využívá fyzikálního zákona, že teplota «aru se zvyšuje se zvyšujícím se přetlakem.Various measures are used to avoid these negative effects when using high magnesium alloys. One known measure consists in utilizing the physical law that the temperature of the ara increases with increasing overpressure.
Předepisuje se proto použít přetlaku plynů, například vzduchu, nad hladinou tekutého kovu v takové výši, která je úměrná teplotě tekutého kovu a tedy i hořčíku a tlumí odpařování hořčíku.It is therefore prescribed to apply an overpressure of gases, for example air, above the level of the liquid metal at a level which is proportional to the temperature of the liquid metal and hence of magnesium and inhibits the evaporation of the magnesium.
Princip regulace odpařování spočívá v tom, že se nad hladinu tekutého kovu napustí plyn, jehož tlak je úměrný teplotě tekutého kovu. Po vpravení hořčíku do tekutého kovu dojde buá k roztavení hořčíku a jeho vyplouvání nad hladinu v podobě taveniny, pokud je přetlak příliš vysoký, anebo k pomalému postupnému odpařováni a probublávání par tekutým kovem, pokud je přetlak správně nastaven.The principle of evaporation control is that a gas whose pressure is proportional to the temperature of the liquid metal is infused above the liquid metal level. After the magnesium has been introduced into the liquid metal, the magnesium either melts and floats above the surface in the form of a melt when the overpressure is too high, or the slow gradual evaporation and bubbling through the liquid metal vapor when the overpressure is set correctly.
V prvním případě nedojde k modifikaci kovu, protože tavenina hořčíku přijde do styku jen s malým objemem kovu, nesplní svoji funkci a vyplave na povrch kovu v elementární formě a při styku se vzduchem shoří.In the first case, there is no modification of the metal, since the melt of magnesium comes into contact with only a small volume of metal, does not perform its function and floods to the metal surface in elemental form and burns in contact with air.
V druhém případě při proniknutí prvních objemů hořčíkových par nad hladinu kovu dojde nejprve k jejich hoření, pokud je přítomen kyslík, další objemy se podílejí na zvyšování tlaku plynů a par a potlačování varu. Páry hořčíku mají velký objem a přijdou do styku s velkým objemem kovu, způsobují jeho víření a dobře plní svoji funkci při modifikaci.In the second case, when the first volumes of magnesium vapor penetrate above the surface of the metal, they first burn, if oxygen is present, the other volumes contribute to increasing the pressure of gases and vapors and suppressing boiling. Magnesium vapors have a large volume and come into contact with a large volume of metal, causing it to swirl and perform well in modification.
Využití hořčíku na vázání kyslíku a síry je 3 časem proměnné. Část hořčíku po úniku nad hladinu sublimuje a kondenzuje při styku s chladnějšími stěnami tlakové nádoby, část reaguje se struskou a s jinými materiály v tlakové nádobě, které jsou nositeli kyslíku nebo síry.The use of magnesium to bind oxygen and sulfur is variable over time. Some of the magnesium sublimates and condenses on contact with the colder walls of the pressure vessel when leaking above the surface, and some reacts with the slag and other materials in the pressure vessel that carry oxygen or sulfur.
Lze tedy regulaci prakticky odvodit od intenzity varu a jeho trvání.Thus, regulation can be practically derived from the boiling intensity and its duration.
'Praktické aplikace této technologie modifikace vedla ke konstrukci tlakových pánví a tlakových komor, kde se nyní vesměs vhání vzduch k potlačení a regulaci odpařování hořčíku.The practical application of this modification technology has led to the construction of pressure pans and pressure chambers, where now all air is forced to suppress and control the evaporation of magnesium.
IAND
Tlakové pánve jaou obvykle válcového tvaru 3 hrdlem hermeticky uzavíratelným, přes které se nalévá a vylévá tekutý kov.- Na víku jsou umístěny, armatury pro vstup a výstup plynů a par a pojišťovací ventil. Hrdlo i víko se teplem deformují. To má za následek nedokonalou těsnost a z toho vyplývající nemožnost udržet tlak v pánvi.The pressure pans are generally cylindrical in shape with a hermetically sealable orifice through which liquid metal is poured and poured. The lids for gas and vapor inlet and outlet and a safety valve are located on the lid. The neck and lid are deformed by heat. This results in imperfect tightness and the resulting inability to maintain pelvic pressure.
K odstraněni nedostatků tlakových pánví byly zkonstruovány tlakové komory nejrůznějších velikostí a tvarů, do kterých jsou vkládány pánve s tekutým kovem za účelem jeho modifikace.In order to overcome the deficiencies of the pressure pans, pressure chambers of various sizes and shapes have been designed, in which the liquid metal pans are inserted for modification.
Výhodou tlakových komor je to, že nejsou v přímém styku 3 tekutým kovem a jejich dobré utěsnění je technicky snáze řešitělně.The advantage of the pressure chambers is that they are not in direct contact 3 with the liquid metal and that their good sealing is technically easier to solve.
Tlakové komory jsou různé konstrukce. Tlakové komory jsou například v podobě ležaté válcové nebo hranaté nádoby. Pánev se závažím na kolejovém vozíku. Otvor se uzavírá víkem, otočným kolem svislého čepu nebo zasouváním přední stěny. Pro zasouvání koSe s modifikátorem je nástavba na tělese komory.The pressure chambers are of different construction. The pressure chambers are, for example, in the form of a horizontal cylindrical or square vessel. Pan with weights on the rail carriage. The opening is closed with a lid, a pivot on a vertical pin or a front wall. To insert the basket with the modifier, the superstructure is on the body of the chamber.
Jiné tlakové komory jsou např. válcové nádoby se svislou podélnou osou. Dělení je zhruba v polovině délky nádoby. Množství očkované litiny je 0,5 - 10 t. Přetlak se vytváří stlačeným vzduchem.Other pressure chambers are, for example, cylindrical vessels with a vertical longitudinal axis. The division is about half the length of the container. The amount of cast iron is 0.5 - 10 t. The overpressure is created by compressed air.
Spojení obou dílů se provádí bajonetovým uzávěrem. Běžně se užívá pro utěsnění těsnicí profilové pryže nebo vzdušnice spojené přímo s prostorem autoklávu.Both parts are connected with a bayonet lock. It is commonly used to seal a sealing profile rubber or bladder directly connected to an autoclave space.
Hlavní nevýhoda tohoto řešení spočívá v tom, že vzájemně působící stejné tlaky nemohou zabezpečit dosažení žádoucí těsnosti,The main disadvantage of this solution is that interacting equal pressures cannot ensure the desired tightness,
Neúčelné je také obvyklé použití společného tlakového zdroje pro vyvození přetlaku v pracovním prostoru zařízení a v těsnicí vzdušnici, protože nezaručuje spolehlivé těsnění vzdušnice.It is also ineffective to use a common pressure source for exerting overpressure in the working space of the device and in the sealing bladder as it does not guarantee a reliable sealing of the bladder.
Vytvořený tlak v pracovním prostoru zařízení totiž není vlivem výviniu par modifikací vzhledem k tlaku ve vzdušnici konstantní a proto dochází k úniku par a plynů a nemožnosti regulace intenzity odpařování modifikátoru.The pressure created in the working space of the device is not constant due to the development of vapors by modification with respect to the pressure in the bladder and therefore leakage of vapors and gases and the impossibility of regulating the evaporation intensity of the modifier occur.
Nechráněný plášť a tím spíše ochrana pláště zařízení ochlazováním způsobují nadměrnou kondenzaci a sublimaci par, což nepříznivě ovlivňuje kvalitu a průběh modifikace. Proto se přetlaková vzdušnice upravuje mezi uvnitř tepelně izolovanými díly.The unprotected casing, and especially the protection of the casing by cooling, causes excessive condensation and sublimation of vapors, which adversely affects the quality and course of the modification. Therefore, the pressurized bladder is arranged between the thermally insulated parts inside.
Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že přetlak v těsnicí vzdušnici, která je upravena v dělicí rovině mezi spodním dílem, opatřeným na vnitřní části spodní tepelně izolační vrstvou, a horním dílem, opatřeným na vnitřní části, horní tepelně izolační vrstvou, je v rozmezí 1,2 až 1,5nésobku provozní ho tlaku ve vnitřním pracovním prostoru zařízení.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the device according to the invention, characterized in that the overpressure in the sealing bladder, which is provided in the separation plane between the lower part provided with a lower thermal insulation layer on the inner part and the upper part provided on the inner part, the upper part thermal insulation layer, is in the range of 1.2 to 1.5 times the operating pressure in the internal working space of the device.
Hlavní výhody řešení podle vynálezu spočívají v tom, že utěsněním prostřednictvím vzduš nice, v níž je přetlak proti tlaku v autoklávu, se dosahuje dokonalého přilnutí vzdušnice k těsnicím částem zařízení a zabraňuje se úniku plynu a par z autoklávu.The main advantages of the solution according to the invention are that the sealing by means of an air chamber, in which the pressure is against the pressure in the autoclave, achieves perfect adherence of the air tube to the sealing parts of the device and prevents gas and vapor escape from the autoclave.
Tak se dosahuje takových tlakových podmínek na hladinu kovu.v autoklávu, které' umožňují dosažení a řízení plynulé regulace odpařování hořčíku, oož. ovlivňuje obsah zbytkového hořčíku v kovu a je podmínkou kvality kovu. Mimoto ta skutečnost, že vnitřní části obou dílů zařízení jaou opatřeny tepelně izolačními vrstvami, zajišťuje, že ňegojde jednak k nežá-·doucímu přehřátí a jednak k nežádoucímu ochlazování, aby nevznikala kondenzace a sublimace par hořčíku, které jsou tak využity plně k vyvození přetlaku nad hladinou kovu a zabránění prudkého odpařování hořčíku. Vyvození optimálních tlakových podmínek umožňuje regulaci odpa243037 řování e působí na dosažení žádoucí kvality litiny.Thus, pressure conditions at the metal level in the autoclave are achieved which enable the continuous control of the evaporation of the magnesium. it affects the content of residual magnesium in the metal and is a condition for the quality of the metal. Furthermore, the fact that the inner parts of the two parts of the apparatus are provided with thermal insulation layers ensures that both undesired overheating and undesirable cooling do not occur in order to avoid condensation and sublimation of the magnesium vapors, which are thus fully utilized to exert an overpressure above. level of metal and prevent violent evaporation of magnesium. The generation of optimum pressure conditions allows the control of the evaporation effect to achieve the desired cast iron quality.
Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí.The invention is explained in more detail below by way of example with reference to the drawing.
Na, obr. je schematicky znázorněno zařízení podle vynálezu v částečném řezu.In the figure, the device according to the invention is schematically shown in partial section.
Na podstavci ], je uloženo zařízení válcového tvaru pro modifikaci tvárné litiny, které tvoří spodní díl £ a horní díl 2> v jehož horní části je upevněno manipulační zařízení í·On the pedestal 1, a cylindrical shape modification device is provided for modifying ductile cast iron, which forms the lower part 6 and the upper part 2 in the upper part of which the handling device 1 is fixed.
Toto manipulační zařízení 2Pro modifikaci litiny je tvořeno dvojčinným pneumatickým válcem, jehož prodloužená pístnice nese vyměnitelný nosný koš 10 modifikátoru, který v dolní úvrati manipulačního zařízení 2 dosahuje až do spodní části pánve 11 s tekutým kovem.This handling device 2P ro modification of cast iron is formed a double-acting pneumatic cylinder, whose piston rod carries a removable elongated support cage 10 modifier to the bottom dead center of the handling device 2 extends to the bottom of the pan 11 with molten metal.
Horní díl 2 zařízení je odnímatelný prostřednictvím otevíracího zařízení £. Horní díl 2 a spodní díl 2 jsou v uzavřené poloze vzájemně spojeny bajonetovým uzávěrem £. V dělicí revině spodního dílu 2 β horního dílu 2 je uložena těsnicí vzdušnice £, propojená přívodním petrubím 8 vzdušnice se samostatným zdrojem 2 tlakového prostředí, řlášl spodního dílu 2, je uvnitř opatřen spodní tepelně izolační vrstvou 13 a pláět horního dílu 2 Je uvnitř opatřen horní tepelně izolační vrstvou 12. Na dně spodního dílu 2 je uložena vyměnitelná keramická výplň 14. Vnitřní prostor zařízení je propojen tlakovým přívodním potrubím J2 a® zdrojem nezakresleného tlakového prostředí, vytvářejícího v uzavřeném zařízení žádoucí přetlak pro modifikaci litiny uložené v pánvi 11. Pro regulaci'tlaku v zařízení slouží ventilační potrubí 16. propojené přes čisticí zařízení 17 s regulačním a pojistným zařízením χ8.The upper part 2 of the device is removable by the opening device 6. The upper part 2 and the lower part 2 are in the closed position connected to each other by a bayonet closure 6. The separating revision of the lower part 2 β of the upper part 2 accommodates a sealing bladder 8, interconnected by an inlet petroleum 8 of the bladder with a separate source 2 of pressure medium, said lower part 2, inside is provided with a lower thermal insulation layer 13 and a removable ceramic filler 14 is placed at the bottom of the lower part 2. The interior of the device is connected by a pressure supply line 12 and a source of an undisturbed pressure environment, creating in the closed device a desired overpressure for modifying cast iron stored in a ladle. The pressure duct in the device serves for ventilation ducts 16 connected via a cleaning device 17 to a control and safety device 8.
Vyměnitelná známá keramická výplň 14 umožňuje v určitém rozmezí použít pánví různých velikostí a obsahu.The replaceable known ceramic filler 14 allows the use of pans of different sizes and contents to a certain extent.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS844830A CS243037B1 (en) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | Equipment for the modification of cast iron under gas pressure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS844830A CS243037B1 (en) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | Equipment for the modification of cast iron under gas pressure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS483084A1 CS483084A1 (en) | 1985-08-15 |
| CS243037B1 true CS243037B1 (en) | 1986-05-15 |
Family
ID=5391928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS844830A CS243037B1 (en) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | Equipment for the modification of cast iron under gas pressure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS243037B1 (en) |
-
1984
- 1984-06-25 CS CS844830A patent/CS243037B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS483084A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1194698A (en) | Plunging-capsule | |
| US2871008A (en) | Apparatus for gas flushing of molten metal | |
| CA2109238A1 (en) | Metallurgical pouring vessels | |
| SU1494855A3 (en) | Arrangement for storing and teeming metal melts ,particularly, iron with spherical graphite, treated with magnesium | |
| ES8600554A1 (en) | Liquid-metal-cooled nuclear reactor. | |
| AU2017100023A6 (en) | Gas pressure tank structure | |
| CS243037B1 (en) | Equipment for the modification of cast iron under gas pressure | |
| PT1661645E (en) | Process for regulating the flow rate and bottom tap hole for metallurgical vessel | |
| US2852246A (en) | Vacuum degassing apparatus | |
| US20080257519A1 (en) | Alloy Casting Apparatus | |
| US2976587A (en) | Method and device for casting steels and other ferrous compounds in ingot moulds | |
| GB1248943A (en) | Pressure feeding of castings | |
| CN209318773U (en) | A kind of Argon docking facilities and ladle trolley | |
| US3999984A (en) | Method of adding metallic additive to molten metal of higher temperature than boiling point of the additive | |
| US2039738A (en) | Metallurgical furnace | |
| US3389989A (en) | Treatment of molten metal | |
| FI78407B (en) | ANORDNING FOER STRAENGGJUTNING AV PAO JAERN BASERADE METALLERGERINGAR BESTAOENDE, SAERSKILT GJUTJAERNSROER. | |
| US3380509A (en) | Method of pressure treatment of metallic melts, especially steel melts | |
| US4200266A (en) | Mixing arrangement | |
| US6099614A (en) | Method and equipment for a treatment in molten cast iron baths with reaction materials having a low or high production of gas | |
| SU624719A1 (en) | Metal-storing ladle | |
| CN113969365A (en) | Preparation device of aluminum-lithium intermediate alloy | |
| CN211505196U (en) | Quick molten steel sampling device | |
| CN109971901A (en) | A kind of application method keeping the temperature slag ladle, slag ladle and carriage and slag ladle and carriage | |
| US3332474A (en) | Apparatus and method for continuous vacuum degassing and casting of steel and other metals |