CZ61593A3

CZ61593A3 - Process for producing non-porous casting aluminum alloys, poor in content of gas, and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ61593A3
Application number: CZ93615A
Authority: CZ
Inventors: Heinz Lorenz
Original assignee: Vaw Ver Aluminium Werke Ag
Priority date: 1992-04-18
Filing date: 1993-04-09
Publication date: 1993-12-15
Also published as: NO931049D0; SK34193A3; HUT65416A; HU9301124D0; DE4212936C2; TR26957A; EP0566867A1; US5330555A; DE4212936A1; ZA931909B; TW242588B; CA2091857A1; AU3693993A; NO931049L; KR930021294A

Description

(57) Po legování kovové tkaniny v tavící peci (1) se tavenina přivádí pres systém žlabů (4a,4b,4c) do vakuové tavící pece (2) se přidávají zušlechťovací složky a nastaví se nezbytná licí teplota pro nepřetržité odlévání, přičemž se vakuum ve vakuové tavící peci (2) udržuje pomocí periodického měření hustoty kovové taveninydalších 5 až 240 minut a potom se kovová tavenina přivádí přes systém žlabů přímo do zařízení (3) pro nepřetržitelné odlévání.

I

0C ne

Ί — < ϋ Γ- Ζθ £» ο

ύ.' <

Λ> 5 κ. ι ο

ςθ σ

ο

CZX

C0

Μ

Způsob výroby neporezních slévárenských slitin hliníku, chudých, na obsah plynu a zařízení k provádění způsobu Oblast techniky

Vynález se týká způsobu a zařízení pro výrobu nerorézních slévárenských slitin hliníku,chudých na obsah plynu.

dosavadní stav techniky

Tro výrobu slévárenských slitin se obvykle používají kelímkové nebo vanové pece. líní se buS. kapalný elektrolytický kov nebo se pevný kov taví. Přísadou legujících složek, jako křemíku,hořčíku,mědi, titanu, niklu se nastaví předem stanovené složení slitiny.

Pro rozpouštění a legování složek se tavná lázeň zahřívá. Při tom pohlcuje velké množství vodíku,nebol· hliník má v kapalném stavu velkou schopnost rozpouštět vodík. Tento vzniká při reakci kapalného hliníku s vodní párou a ihned je absorbován jako atomární tavenincu. Vodní pára se dostává do styku s kapalným hliníkem prostřednictvím použitých materiálů,vylo žením pecí a kelímků,nástro ji,tavícími prostředky,spalováním plynných a kapalných paliv a vzdušnou vlhko stí .lůno žství rozpuštěného vodíku závisí na teplotě kovu,složení slitiny a na parciálním tlaku vodíku, K absorpci vodíku přispívají otevřené plameny hořáků nebo vydatné ne tom k rozkladu vodní pohyby lázní u indukčních peci.Při zušlechtovani slévárenských slitin alkalickými kovy nebo kovy alkalických zemin, jako stronciem,sodíkem nebo vápníkem se zvyšuje obsah vodíku v tavenině znovu značně a to na hodnoty převyšující 0,3 mlvodíku va ICO g kovu , icchází je:áry těmito kovy

-2ště rychleji. Tavenina hy se měla čistit v co možná nejlcratši době před odléváním, neboň úprava ,prováděná příliš brzy by mohla vést v důsledku následu jících technologických kroků , jako například přelivání za účelem dopravy taveniny, opět ke znečištění. Zejména styk taveniny se vzdušnou vlhkostí vede ke zvětšení obsahu vodíku a s tímto spojené zvýšené porozitě hliníkových tvarových těles. Děsné způsoby čištění se provádí inertními ale i chemicky aktivními plyny. Dři vyplachování inertními plyny / napři klad argonem nebo dusíkem / se vodík odstraní prakticky fyzikálně snížením jeho parciálního tlaku.Tento způsob odstraňování vodíku je technologicky ná kladný a skrývá v sobě to nebezpečí , že se během zpracování dostane do styku s tavenonou vodní pára.

K tomu přistupuje to, že se při použití dusíku může s určitými legujícími složkami vytvářet nežádoucí nitrid. Dři použití chemicky aktivního plynného chlóru se tvoří chlorid hlinitý , který vystupuje na povrch taveniny a při tom dochází na základě jeho jemného rozdělení v tavenině k účinnému vypláchnutí.llynný chlór je ale silným jedem pro životní prostředí a rovněž jeho výroba je drahá. Potřebná ochranná opa tření jsou pro zabránění úniku jedovatého plynu a jeho reakčních produktů nákladná a važadují rozsáhlé investice.V protikladu k používání chemických prostředků představuje odplynění taveniny ve vakuu způsob, který je zejména příznivý pro životní prostředí a plně účinný. Ovšem úspěch této metody se nedá pokládat vzhledem k nákladné dopravě taveniny, ochlazování ;aveniny v mezidobí a ;nětné roztavení no nezbytných procesech legování,zušlechťování a odplynovéní ve vakuu až k nepřetržitému odlévání a tím nutnému stykuse vzdušnou vlhkostí,optimální, takže se jako výsledek legování a zušlechťování a pc nepřetržitém odlévání nezískají ne porézní slévárenské hliníkové slitiny , chudé na obsah plynu.

Vycházeje z tohoto stavu klade si vynález za základ ní úlohu vytvořit způsob a zařízení prc výrobu neporézních slévárenských hliníkových slitin, chudých na obsah plynu, pomocí nichž je možné docíliti toho , aby styk hliníkové taveňiny se vzdušnou vlhkostí počínaje procesem legování přes zušlechťování až k nepřetržitému lití litých tyčí se udržel co nejkratší,při tom se využilo odplynovéní pod vakuem,které je příznivé pro životní pro středí a je efektivní a aby se pomocí velké rychlosti ochlazování zabránilo vzniku plynových pórů.

Podstata vynálezu

Podle vynálezu je tato úlpha vyřešena tím, že se po legování kovové taveniny v tavící peci přivádí tavenina přes systém žlabů přímo do vakuové pece,přičemž se do vakuové pece přidávají zušlechťovací složky a pro nepřetržité lití se nastaví nezbytná licí teplota, načež se ve vakuové peci udržuje vakuum při periodickém měření hustoty kovu dalších 5 až 240 minut a potom se kovová tavenina přivádí přes systém žlabů přímo do zařízení na nepřetržité odlévání , přičemž se kovová tavenina před vstupem do zařízení pro nepřetržité odlévání filtruje . Podle vynálezu se tavenina vede z tavící řece přes systém žlabů střídavé nebo současně do dvou vakuových pecí, takže zařízení pro nepřetr s výhodou vywořeno jako •rte coucvan;

kvere

-4· vodorvné zařízení pro nepřetržité odlévání , může být kontinuálně zaváženo taveninou. Pro optimální kvalitativní a kvantitativní provádění způsobu je důležité , že se během zdržení ve vakuové peci měří hustota kovu. lim je umožněno řídit dobu, po kterou je taveaina držena za podmínek vakua.Výhodné je, aby po dobu udržování vakua se velikost tohoto vakua pohybovala nezi ICO až 1 mbarem. Regulace doby vakua závisí v podstatě na naměřených hodnotách hustoty kovu · Tak může být zcela nezbytné, aby se během udržování vakua udržovala jeho konstantní velikost nebo aby se měnila. Například je výhodné, aby se během udržování vakua nastavila se zvyšující se hustotou kovu co největší vakuum, aby se umožnilo na vzdory zvyšující se hustotě kovu vypudit vodík dalším snížením jeho parciálního tlaku.

Použitím vodou chlazeného vodorovného zařízení pro nepřetržité odlévání,které se zaváží rychle a relativně nejkratší cestou tavenou z vakuové peci, je dána i vysoká rychlost ochlazování, kmerá zabraňuje vytvoření velkých pórů. Uspořádání tavící pece, alespoň jedné vakuové jjavící pece a zařízení pro nepřetržité odlévání, které jsou spojeny prostředni ctvím systému žlabů přímo, umožňuje, udržovat kov bě?.em procesu zpracování neustále v tavenině. Po chody tuhnutí a opětného roztavování, které jsou nákladné na energii odpadají na základě optimální do píavy taveniny sysiémem žlabů.Aby se usnadnilo tečení taveniny systémem žlabů za využití síly ráže, je uspořádán spád, který realizován rozdílnými rovinami stanovist peci a zařízeni pro neprerrzite odlévání nebo pomocí'výškově přestavitelnéko systému žlabů. Systém žlabů je podle vynálezu otevřený systém, aby byla zaručena kdykoliv kontrola toku taveniny.

Na základě vesměs krátké cesty je styk taveniny se vzdušnou vlhkostí minimální.

Přehled obrázků na výkrese

Na výkrese je znázorněn příklad provedení uspořádání podle vynálezu. Jednotlivé obr. ukazují i obr. 1 uspořádání tavící pece, dvou vakuových tavících pecí,vodorovného zařízení pro nepřetržité odlévání s keramickým tvarovým filtrem ,které jsou spolu spojeny systémem žlabů;

obr. 2 obsa pórů bočního nálitku hutní slitiny odlité na vodou chlazeným licím strojem;

obr. 3 průřez plynule odlité, tyče, která byla odlita způsobem podle vynálezu, za použití uspořádání podle vynálezu.

lavici pec 1 na obr. 1 je obvykle vytvořena jako kelímková nebo vanová pec.Slouží prc výrobu slitiny. Zde se druhují složky slitihy, jako křemík,hořčík , měS, titan, nikl atd., provádí rafinace s reaktivními nebo inertními plyny a nastavuje se nezbytná teplota kovu pro převedení taveniny do vakuové pece 2. Tavenina teče v důsledku tíže systémem 4 žlabů do obou vakuových pecí 2 . kapacita tavící pece 1 je tek velká, aby se obě vakuové pece 2 mohly zavážet ve střídavém prcvozuZde se přilegují zůšlechuovací složky jako stroncium, sodík,vápník a nastaví se nezbytná teplota zpracování s ohledem na předem stanovenou/ teplotu lití. Ve vakuové peci 2 se legující tavenina podrobí zpracování ve vakuu,které se řídí

-ορο ais výsledků zjišťování hustoty kovu. ?ři positivní zkoušce hustoty kovu se tavenina přivádí do obou vakuových pecí 2 po sobě přes systém 4 žlabů při mezisapojení keramického tvarového filtru do vodou chlazeného vodorovného zařízení 2 P^ro nepřetržité odlévání a odlévá se do tvaru tyčí, Takto vyrobené neporézní slévárenské slitiny s malým obsahem plynu umožňují při odborném opětném roztavení vyrobit duktilní ,neporézní odlitky.

Na obr. 2 je průřez bočním nálitkem,který je znázorněn s velmi velkými póry. Toto tvarové těleso nebylo vyrobeno způsobem podle vynálezu.

Obr. 3 ukazuje neporézní odlitou tyč,která byla vyrobena podle vynálezu.

i

1. Způsob výroby neporézních slévárenských slitin kliniku,chudých ne obsah plynu zpracováním taveniny pci vakuem, vyznačující se tím , še se po legování kovové taveniny v tavící peci uavenina přivádí přes systém žlabů přímo do vakuové peci, ve vakuové peci se přidávají zušiechtcvací přísady a nastaví se licí teplota nezbytná pro nepřetržité odlévání, přičemž se vakuum ve vakuové peci udržuje při periodickém měření hustoty kovu dalších 5 až 240 mi nut a potom se kovová tavenina přivádí přes systém žlabů do zařízení pro nepřetržité odlévání.

2. Způsob podle nároku 1,vyznačující s e t í m , že se kovová tavenina před vstupem do zařízení pro nepřetržité odlévání filtruje.

5. Způsob podle nároku 1 a 2 , vyznačující se t í m , že se tavenina vede přes systém žlabů střídavě nebo současně do dvou vakuových pecí.

4. Způsob podle nároku 1 /vyznačující s e t í m , že se pro měření hustoty kovu vakuum ve vakuové peci krátkodobě přeruší.

5. Způsob podle nároku 1 a 4 , vyznačujíse >o dobu crzovmi vanua rchvbuje velikost vakua mezi ICO as i ire:

ě 2 ilržufs

ó. Způsob podle nároků 1,4-a ί , v y z n a c ut í m , že se během udržování vakua vakua konstantní.

-87. Způsob podle nároků jící se tím , že velikost vakua mění.

8. Způsob podle jednoho vyznačující se šita zpracování pod va2:uem k

$. Způsob podle jednoho 3, vyznačující s ba působení vakua se zvyšují dlužuje.

10. Zařízení pro provád nich, slévárenských slitin hl a 5 , v y z n a č use během udržování vakua z nároků 1, 4, 5 a 7 , ϊ ί 2Π y Ž& SS rslu^e s hustotou kovu» z nároků 1, 4 , 5, 7 , a e t í m , že se do:í se hustotou kovu pro mí způsobu výroby neporéz· .niku, s malým obsahem ply· nu, sestávající z tavící pece, vakuové tavící pece a zařízení pro nepřetržité odlévání , v y z n a č u jící se tím , že tavící pec /1/, nejméně jedna vakuová tavící pec /2/ a seřízení /3/ pro ne přetržité odlévání jsou spojeny přes systém /4/ žlabů rovnoběžně a navzájem přímo a před zařízením /3/ je uspořádán filtr /5/, který při připojení více va kuových tavících pecí /2/ je uspořádán asi uprostřed žlabu pro taveninu spojujícího Dece.

	11.	Zařízení podle
*'	• r r j 1 C i	se tím ,
	pece /1/	se nachází nad
*	vící pece	/2/ a zařízen

n;

Claims

nároku 10 , v y z n a č u že úroveň stanoviště tavící úrovní stanoviště vakuové taí /3/ pro nepřetržité odlévá -

12. Zařízení oodle jsňrnrn z'nároků 10 a 11 , V y s u a o u j í c í s e t í .m , že zařízení /3/ pro nepřetrži-té odlévání je vo dc rovné zad' í ze ní pro nepřetržité odlévání.

s· ix

13· Zařízení podle jednoho z nároků 10 až 12 , v v z n a ó u i í c z se tis , že srsten v V z v /4/ žlabů je otevřený systém.

14. Zařízení podle jednoho z nároků 10 až 13 , ; z m , že díly sy;zi tavícími pecemi /2/, v v z n a c u z z c z se / .Λ / ř·, „X.·, , .

- u. * b¹. S i, v — stenu /4/ zi— opatřené vícenásobný, škově stavitelné.

U VV v ' ' arzzenz z-.· η n ¢, ř i λ

- *= --r _f :cdle jednoho z nároků lu a vyznačující se tím , že filtr /5/ e keramický tvarový filtr.