DD245601A5 - Verfahren und einrichtung zum giessen von magnesiumbehandeltem eisen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Giessen von magnesiumbehandeltem Eisen mit dem Ziel, den Arbeitsschutz beim Reinigen der Leitungen und Ventile zu verbessern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Giessen von magnesiumbehandeltem Eisen, bei dem waehrend des Giessens eine risikolose Reinigung der mit Magnesium verunreinigten Leitungen und Ventile gewaehrleistet ist. Die Loesung der Aufgabe sieht erfindungsgemaess vor, dass der Giessofen durch eine Zufuhrleitung mit Druck eines inerten Gases beaufschlagt wird, wobei der Druck durch eine Niveau-Steuer-Einrichtung geregelt wird. Bei Druckabsenkung wird das inerte Gas aus dem Giessofen ueber eine Ablassleitung abgelassen, wobei durch das Rueckschlagventil kein durch Magnesium verunreinigtes Gas in die Zuleitung gelangen kann. Zur Reinigung der Ablassleitung und der Blende wird in diese Leitung ueber eine Leitung ein oxydierendes Gas, vorzugsweise Druckluft, periodisch eingeleitet, wodurch das Magnesium zur Oxydation gebracht wird.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von magnesiumbehandeltem Eisen sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Charakteristik des Standes der Technik

Druckgasbetätigte Gießeinrichtung 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 Gießeinrichturjgen 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 Reingungsarbeiten losbrechen. Besonders stärkere Ablagerungen führen zu Explosionen. Diese stärkeren Ablagerungen dürfen sich gar nicht erst bilden. Eine dicke Ablagerung kann nur auf ihrer äußeren Hülle oxydiert werden. Wenn sich die Hülle löst, führt das zu einer Explosion.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindungen Verfahren zum Gießen von magnesiumbehandeltem Eisen und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Anwendung zu bringen, mit dem der Arbeits- und Gesundheitsschutz bei der Wartung des Ofens verbessert wird. -

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Gießen von magnesiumbehandeltem Eisen mittels einer druckgasbehandelten Gießeinrichtung, wobei das aus dem Gießofen zeitweise zurückströmende inerte Gas mit Magnesium angereichert ist, und eine dafür erforderliche Einrichtung zu schaffen, bei welchem auch während des Gießens eine risikolose Reinigung des mit Magnesium verunreinigten Leitungs- und Ventilsystems gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das zurückströmende inerte Gas nur durch einen begrenzten Teil des Leitungssystems geleitet wird und daß das in diesem Leitungssystem auskondensierte Magnesium ohne Unterbrechung des Gießvorganges periodisch oxydiert wird, wobei die Auslösung des Oxydationsvorganges automatisch erfolgt und auch manuell erfolgen kann.

Es ist im Sinne der Erfindung, daß die Oxydation durch ein in diesen Teil des Leitungssystems eingeleitetes oxydierendes Gas, vorzugsweise durch Luft erfolgt, wobei während der Einleitung der Innenraum des Gießofens gegenüber dem Teil des Leitungssystems abgesperrt ist.

Eine Ausbildung der Erfindung ist es, daß in der Zufuhrleitung ein Rückschlagventil angeordnet ist und daß die Ablaßleitung mit einer Leitung für eine oxydierendes Gas verbunden ist, wobei die Leitung mit der Ablaßleitung an der Ausgangsseite eines ersten Absperrventils nahe am Gießofen über ein Steuerventil und ein Rückschlagventil verbunden ist. Eine Ausführungsart der Erfindung ist es, daß am freien Auslaß der Ablaßleitung jeweils eine Blende oder eine freie Durchgangsöffnung mittels einer Verstelleinrichtung anbringbar ist.

Im weiteren Sinne ist es, daß die Blende durch Verschiebung mittels der Verstelleinrichtung direkt mit der Leitung für oxydierendes Gas wirkverbindbar ist.

Die Erfindung ist dadurch ausgebildet, daß in der Abflußleitung in dem mit oxydierendem Gas beaufschlagbaren Teil ein zweites Absperrventil angeordnet ist, welches mit der Niveau-Steuer-Einrichtung wirkverbunden ist.

Eine Ausübungsart der Erfindung ist es, daß das erste Absperrventil in der Abflußleitung, das Steuerventil in der Leitung und die Verstelleinrichtung mit einer manuell oder automatisch einschaltbaren elektrischen Steuerung wirkverbunden sind. Durch die Anwendung des Verfahrens ist es vorteilhaft 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.

Vorteilhafterweise 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 entfällt, deren Wartung wird wesentlich vereinfacht und ist ohne Gefahrfür das Personal. Erst durch den Bau von Ventilen, die eine Nachverbrennung bei sehr hohen Temperaturen ermöglichen, ist der Bau der vorgeschlagenen Einrichtung möglich geworden. Denn trotz Nachverbrennung der Magnesiumablagerungen muß das Ventil anschließend noch abdichten.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles sowie einer beiliegenden Schema-Zeichnung nachfolgend beschrieben werden.

Die Zeichnung zeigt eine druckgasbetätigte Gießeinrichtung, bei welcher 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 niit 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 Druckeinstellventil 4 und 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 Druckeinstellventil 4 parallel dazu zwischen den Ventilen 6; 7 geschaltet ist. Durch elektrische Steuerleitungen 9 ist eine Wirkverbindung zwischen dem Niveau-Geber 3 und dem Stellglied 5 hergestellt. Das Absperrventil 8 hat nur die Funktion bei Stromausfall oder Not-Aus die Zufuhrleitung 1 abzusperren.

Vor dem Anschluß der Zufuhrleitung 1 mit dem Gießofen 25 ist ein Rückschlagventil 10 angeordnet, welches ein Zurückströmen von im Gießofen 25 durch Magnesium verunreinigtes inertes Gas in die Zufuhrleitung 1 mit den Teilen Druckeinstellventil 4, Stellglied 5, Volumenverstärker-Ventil 6, Druckbegrenzerventil 7, Absperrventil 8 verhindert. Zwischen dem Rückschlagventil 10 und dem Gießofen 25 zweigt von der Zufuhrleitung 1 eine Ablaßleitung 11 ab, in welcher zwei servogesteuerte Absperrventile 20;21 angeordnet sind.

Am freien Auslaß der Ablaßleitung 11 ist ein verschiebbarer Auslaßteil 12 angeordnet, welcher ein durch eine Blende 13 gedrosselten Durchgang und einen freien Durchgang 14 aufweist. Der Auslaßteil 12 ist mittels einer Verstelleinrichtung 15 derart verschiebbar, daß jeweils entweder die Blende 13 oder der freie Durchgang 14 vor dem Ende der Ablaßleitung 11 angeordnet

Die Verstelleinrichtung 15 ist ein mittels eines Magnet-Ventiles 16 steuerbarer pneumatisch beaufschlagbarer Hubkolben.

Zwischen den beiden Absperrventilen 20 und 21 ist die Ablaßleitung 11 mit der 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 eines elektrisch schaltbaren Magnetventiles — wird die Zufuhr der Druckluft in die Ablaßleitung 11 gesteuert.

Mit der Leitung 17 sind noch die Absperrventile 20; 21 über Servoventil 20a; 21 a sowie die Verstelleinrichtung 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 17 a ist mit dem verschiebbaren Auslaßteil 12 verbunden und dient zur Reinigung der Blende 13. Das Servoventil 20 a 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 Auslöseschalter 23 aufweist. Über elektrische Verriegelungen 24 ist die Steuerung 22 mit den Ventilen 20; 20a; 19 sowie der Verstelleinrichtung 15 wirkverbunden.

Für die Druckminderung in der Gießeinrichtung dient die über die Absperrventile 20; 21 und die Blende 13 führende Ablaßleitung.11. Die Blende 13 dient einem kontrollierten Druckabbau im Gießofen, sobald das Absperrventil 21 durch die Niveau-Ste.uer-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 Verstelleinrichtung 15 durch Verschieben zur Leitung 17a in Spülposition gebracht und anschließend durch Öffnen des Steuerventil 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 Absperrventil 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 Ausgußöffnung.

Claims (10)

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zum Gießen von magnesiumbehandeltem Eisen mittels einer druckgasbetätigten Gießeinrichtung, wobei das aus dem Gießofen zeitweise zurückströmende inerte Gas mit Magnesium angereichert ist, gekennzeichnet dadurch, daß das zurückströmende inerte Gas nur durch einen begrenzten Teil des Leitungssystems geleitet wird und daß das in diesem Leitungssystem auskondensierte Magnesium ohne Unterbrechung des Gießvorganges periodisch oxydiert wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Auslösung des Oxydationsvorganges automatisch erfolgt.

3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Auslösung des Oxydationsvorganges manuell erfolgt.

4. Verfahren nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Oxydation durch ein in diesen Teil des Leitungssystems eingeleitetes oxydierendes Gas, vorzugsweise durch Luft erfolgt, wobei während der Einleitung der Innenraum des Gießofens gegenüber dem Teil des Leitungssystems abgesperrt ist.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Punkten 1 bis 4, mit einer Zufuhrleitung für inertes Gas zum Gießofen, mit einer Niveau-Steuerung mittels Veränderung des Gasausdruckes und einer Ablaßleitung, gekennzeichnet dadurch, daß in der Zufuhrleitung (Dein Rückschlagventil (10) angeordnet ist und daß die Ablaßleitung (11) mit einer Leitung (17) für eine oxydierendes Gas verbunden ist. ·

6. Einrichtung nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, 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 den Punkten 5 oder 6, gekennzeichnet dadurch, daß am freien Auslaß der Ablaßleitung (11 (jeweils eine Blende (13) oder eine freie Durchgangsöffnung (14) mittels einer Verstelleinrichtung (15) anbringbar ist.

8. Einrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Blende (13) durch Verschiebung mittels der Verstelleinrichtung (15) direkt mit der Leitung (17; 17 a) für oxydierendes Gas wirkverbindbar ist.

9. Einrichtung nach den Punkten 5 bis 8, gekennzeichnet dadurch, 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 den Punkten 5 bis 9, gekennzeichnet dadurch, 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.