CZ112786A3 - Process of casting iron containing magnesium and apparatus for making the same - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu odlévání železa,· zpracovávaného hořčíkem, pomocí licího zařízení, ovládaného stlačeným plynem, při kterém se inertní plyn, proudící částečně zpět z licí pece, obohacuje hořčíkem. Vynález se také týká zařízení k prováděn?) tohoto způsobu, opatřeného přívodním potrubím pro inertní plyn, vedoucím k licí peci, a ovládací jednotkou pro ovládání výšky jihl adiny'změnou tlaku plynu.

Licí zařízení pro lití šedé litiny a temperované litiny, ovládaná stlačeným plynem, jsou obecně známá a jsou již ve značném počtu využívána v praxi. V daleko menším rozsahu jsou tato licí zařízení využívána pro lití železa, zpracovávaného hořčíkem. V mnoha případech pracují tato licí zařízení ve smíšeném provozu, to znamená kromě hořčíkem zpracovaného železa se částečně lije také sedá nebo temperovaná litina.

Lití pomocí takového tlakovým plynem ovládaného licího zařízení vyžaduje přesné a jemné ovládání tlaku v peci, to zna‘y : < '--y mená zvyšování nebo snižování tlaku se provádí pomocí řídicích orgánů s malými průřezy. Je známo, že zejména při větším podílu hořčíkem zpracovaného železa na celkovém objemu litého železa se v potrubích, ovládacích a regulačních soustavách a zejména v místech zúžení průřezu, například ve ventilech, clonách a podobně usazuje hořčík, který zejména kondenzuje z inertního plynu, vystupujícího z pece a rychle se ochlazujícího.

Při periodických čisticích a udržovacích pracech představují tyto usazeniny pro svou snadnou zépalnost a sklon ke vznětu značné nebezpečí pro pracovníky, provádějící tyto práce. Toto nebezpečí vzniká zejména tehdy, když jsou části hořčíkových usazenin při čisticích a údržbových operacích uvolňovány. Zvláště silné vrstvy usazenin mohou vést k výbuchu, proto je třeba všemi prostředky zamezit usazování silnějších vrstev usazenin. Silnější vrstva, usazenin může oxidovat jen na svém vnějším obalu. Jestliže se tato obalová vrstva uvolní, může dojít k explozi.

Úkolem vynálezu je vyřešit způsob lití železa, zpracovávaného hořčíkem, a také příslušné zařízení k provádění tohoto způsobu, při kterém by bylo zabezpečeno i v průběhu lití bezrizikové čištění potrubních a ventilových soustav, znečištěných hořčíkem.

Tento úkol je vyřešen způsobem lití podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se inertní plyn, proudící zpět z licí pece, vede jen omezenou Částí potrubní soustavy, přičemž zkondenzovaný hořčík, usazený v této části potrubní soustavy, se periodicky bez přerušení licího procesu okysličuje.

Podstata zařízení k provádění způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že v přívodním potrubí pro přívod inertního plynu do licí pece je vřazen zpětný ventil, přičemž vypouštěcí potrubí je spojeno s potrubím na okysličovací plyn.

Podle výhodného konkrétního provedení způsobu podle vynálezu se provádí spouštění okysličovacího procesu automaticky, popřípadě ručně. Podle dalšího výhodného provedení vynálezu se okysličování provádí oxidačním plynem, přiváděným do vymezené části potrubní soustavy, zejména vzduchem, přičemž v průběhu přivádění oxidačního plynu je vnitřní prostor licí pece oddělen od vymezené části potrubní soustavy.

Podle výhodného provedení zařízení podle vynálezu je potrubí pro inertní plyn a vypouštěcí potrubí napojeno na výstupní stranu uzavíracího ventilu v blízkosti licí pece prostřednictvím řídicího ventilu a zpětného ventilu. Ha volném výstupu vypouštěcího potrubí je umístěno přestavovací ústrojí pro přesouvání clony nebo volného průchodu do pracovní polohy. Clona je podle dalšího přesunutelná pomocí přestavovacího ústrojí do přímého spojení s potrubím na oxidační plyn.

Ve vypouštěcím potrubí je podle jiného konkrétního provedení zařízení umístěn v části, profukované oxidačním plynem, druhý uzavírací ventil, který je spojen s ústrojím pro ovládání výšky hladiny. První uzavírací ventil ve vypouštěcím potrubí, řídicí ventil v potrubí pro přívod oxidačního plynu a přestavovací ústrojí jsou spojeny s ručně nebo automaticky zapojitelným elektrickým řídicím ústrojím.

Při provádění způsobu podle vynálezu je možné části potrubí, znečištěné hořčíkem, čistit bez jakýchkoliv problémů oxidací, přičemž tento čisticí proces může být periodicky spouštěn ručně nebo. automaticky a může probíhat i v průběhu lití.

- L V zařízení podle vynálezu je zamezeno proudění znečištěného plynu do částí potrubí, ve kterých jsou umístěny ventily ústrojí pro kontrolu výšky hladiny v licí peci, takže se čisticí operace podstatně zjednodušují. Odpadá nutnost umístění citlivého ústrojí pro kontrolu výšky hladiny do nádoby s inertním plynem, jeho obsluha a údržba se podstatně zjednodušuje a je bez jakéhokoliv nebezpečí pro perzonál. Pro zařízení podle vynálezu je třeba použít ventilů, jejichž konstrukce dovoluje dodatečné spalování při velmi vysokých teplotách, protože po vjrpálení hořčíkových usazenin musí ventil v dalším provozu dokonale těsnit.

Příklad provedení licího zařízení podle vynálezu, ovládaného tlakovým plynem, je zobrazen ve schematickém znázornění na výkresu, přičemž u tohoto zařízení je odlévání taveniny do forem ovládáno otevíráním nebo zavíráním zátky v licí peci.

Výška hladiny taveniny v licí peci 25 je ovládána inertním plynem, například dusíkem, přiváděným přívodním potrubím 1_. Ústrojí 2. k řízení výšky hladiny taveniny sestává ze snímače 5 výšky hladiny, z nastavovacího ventilu 4 pro nastavování tlaku, opatřeného přestavovacím členem _5, například přestavovacím motorem , a z objemového zesilovacího ventilu .6, spojeného s nastavovacím ventilem 4. Objemový zesilovací ventil 6 je spojen s předřazeným omezovacím ventilem 7 pro omezování tlaku a s uzavíracím ventilem S a je umístěn přímo v přívodním potrubí 1_> přičemž nastavovací ventil 4 pro nastavování tlaku je zapojen paralelně k tomuto objemovému zesilovacímu ventilu 6 mezi zesilovacím ventilem 6 a omezovacím ventilem 7. Elektrickými řídicími vedeními 9 je zajištěno funkční spojení mezi snímačem 3 hladiny kapalné taveniny a přestavovacím členem 5. Uzavírací ventil 8 má pouze při výpadku proudu nebo při nouzovém vypínání uzavřít přívodní potrubí 1_·

Před napojení přívodního potrubí 1_ na licí pec 20; je umisM.

ten zpětný ventil 10, který zamezuje proudění vystupujícího ply nu z licí pece 25» znečištěného hořčíkem, do přívodního potrubí 1_ s objemovým zesilovacím ventilem 6, nastavovacím ventilem 4» s přestavovacím členem 5, omezovacím ventilem 7 a uzavíracím ventilem 8. Mezi zpětným ventilem 10 a licí pecí 25 odbočuje z přívodního potrubí 1_ vvpouštěcí potrubí 11 , ve kterém jsou vřazeny dva uzavírací ventily 20, 21 , ovládané servomotorem .

Na volném výstupním konci vypouštěcího potrubí 11 je umístěn přesuvný výstupní díl, opatřený buá průchodem, škrceným clonou 1 3, nebo volným průchodem 14 · Výstupní díl 12 je pomocí přestavovacího ústrojí 15 přesuvný tak, še proti .·. vypouštěcímu potrubí 11 je umístěna buS clona 13 nebo volný průchod 14.

Přestavovací ústrojí 15 je opatření pneumatickým pístem, ovládaným elektromagnetickým ventilem 1 6. Mezi oba uzavírací ventily 20, 21 je umístěno místo připojení potrubí 17 pro přívod oxidačního plynu, zejména stlačeného vzduchu, do vypouštěcího potrubí 11 . Zpětný ventil 18 zamezuje vnikání inertního plynu do potrubí 17 pro přívod oxidačního plynu. Přívod stlačeného vzduchu do vypouštěcího potrubí 11 je ovládán ventilem 19, kterým je zejména elektromagnetický ventil.

-βε potrubím 17 pro přívod oxidačního plynu jsou ještě spojeny uzavírací ventily 20, 21 , připojené přes servoventily 20a, 21 a, a přestavovací ústrojí 1_5 přes magnetický ventil 16, takže stlačený vzduch pro oxidaci hořčíku je současně vytužit také jako ovládací látka pro uvedené ovládací členy.

Jedno z potrubí 17a, odbočujících z potrubí 17 pro přívod oxidačního plynu, je spojeno s přesuvným výstupním dílem 12 a slouží pro čištění clony 1 3. První servoventil 20a prvního uzavíracího ventilu 20, řídicí ventil 19 a magnetický ventil 16 přestavovacího ústrojí 15 jsou spojeny s elektrickým ovládacím obvodem 22, obsahujícím ručně nebo automaticky, například pomocí časového relé, ovládaný spínač 23 ♦ Ovládací obvod 22 je spojen s uzavíracími ventily 20, 21, s ventilem 1Q a s přestavovací jednotkou přestavovacího ústrojí 13 prostřednictvím blokovacího obvodu 24.

Pro snižování tlaku v licím zařízení slouží vypouštěcí potrubí 11, vedoucí přes uzavírací ventily 20, 21 a clonu 1$. Clona 15 slouží pro kontrolované snižování tlaku v licí peci 23, pokud je druhý uzavírací ventil 21 otevřen pomocí ústrojí 2 pro řízení výšky hladiny taveniny. Přitom je nastavovací ventil 4 s určitým zpožděním přestaven na nižší tlak.

V průběhu snižování tlaku se hořčík usazuje ve vypouštěcím potrubí 11 a zejména na cloně 13 ♦ Pro čištění tohoto vypouštěcího potrubí 11 se periodicky uzavírá ručním nabo automatickým vypnutím spínače 23 první uzavírací ventil 20 a clona 13 se pomocí přestavovacího ústrojí 15 přemístí k potrubí 17a do profukovací polohy a potom se otevřením řídicího ventilu 19 vhání stlačený vzduch nebo jiný oxidační plyn do vypouštěcího potrubí 11 a přes potrubí 17a prochází clonou 1 3. Tím se usazený hořčík okysličí, spálí, přičemž polohou volného průchodu 14 a clony 1j a jejich příslušným konstrukčním vytvořením a uspořádáním na konci vypouštěcího potrubí 11 nemůže docházet při spalování hořčíku, spalovaného ostrým plamenem, k žádným škodám. Elektrický blokovací obvod 24 zajištuje, že proplachování oxidačním plynem může začít až po uzavření prvního uzavíracího ventilu 20.

Způsob a zařízení podle vj/nálezu jsou použitelné i u licích zařízení, která nejsou opatřena zátkovým uzávěrem a u kterých je ovládání lití do forem zajištěno jinými prostředky, například částečným odvzdušněním pecní nádoby po odlévání, to znamená zvednutím tekutého kovu nad výtokový otvor nebo jeho spuštěním.

Claims (10)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob ovládání licí pece s tlakovým plynem k lití železa modifikovaného hořčíkem, při kterém je inertní plyn, proudící do licí pece a zpět, obohacován hořčíkem, vyznačující se tím, že inertní plyn proudící zpět je veden alespoň jedním samostatným vypouštěcím potrubím, odděleným od přívodního potrubí uzavíracím elementem, přičemž do vypouštěcího potrubí je přiváděn oxidační plyn hořčíku.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím,že okysličovací proces se spoušti automaticky.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že okysličovací proces se spouští ručně.

4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že jako oxidační plyn se používá vzduch.

5. Zařízení -k .provádění způsobu podle bodů 1 až 4 opatřené přívodním potrubím inertního plynu do licí pece, ústrojím pro řízení výšky hladiny taveniny v licí peci změnou tlaku plynu a vypouštěcím potrubím inertního plynu obohaceného hořčíkem, vyznačující se tím, že v přívodním potrubí (1) inertního plynu je vřazen zpětný ventil (10) a vypouštěcí potrubí(ll) je spojeno s přívodním potrubím (17) oxidačního plynu.

6. Zařízení podle bodu 5, vyznačující se tím, že přívodní potrubí (17) oxidačního plynu je na výstupní straně prvního uzavíracího elementu ve formě uzavíracího ventilu (20) spojeno s vypouštěcím potrubím (11) inertního plynu u licí pece (25) přes řídící ventil (19) a přiřazený zpětný ventil (18).

7. Zařízení podle bodu 5 a 6, vyznačující se tím, že na volném výstupním konci vypouštěcího potrubí (11) je umístěna clona (13),napojená na přestavovací ústrojí (15),nebo volný průchod -( 14) . ------ co o

8. Zařízení podle bodu 7, vyznačující se tím, že clona (13) je přes přestavovací ústrojí (15) přímo napojena na přívodní potrubí (17) oxidačního plynu. *

9. Zařízení podle bodů 5 až 8, vyznačující se tím, že ve vypouštěcím potrubí (11) je v jeho části protékané oxidačním plynem vřazen druhý uzavírací ventil (21), spojený s ústrojím (2) řízení výšky hladiny taveniny.

10. Zařízeni podle bodů 5 až 9, vyznačující se tím, že uzavírací ventil (20) ve vypouštěcím potrubí (11) , řídící ventil (19) v přívodním potrubí (17) oxidačního plynu a přestavovací ústrojí (15) jsou napojeny na ručně nebo automaticky ovládaný elektrický ovládací obvod.