DE1196683B

DE1196683B - Device and method for feeding powdered or grained materials into cast iron baths

Info

Publication number: DE1196683B
Application number: DEI13154A
Authority: DE
Inventors: Franciscus Bernadus Hen Bergen; Clifford Gordon Badcock
Original assignee: International Meehanite Metal Co Ltd
Current assignee: International Meehanite Metal Co Ltd
Priority date: 1956-05-29
Filing date: 1957-04-26
Publication date: 1965-07-15
Also published as: GB808293A; ES235085A1

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Aufgeben pulverförmiger oder gekörnter Stoffe in Gußeisenschmelzbäder Die Behandlung des geschmolzenen Gußeisens zur Verbesserung von Festigkeitseigenschaften erfordert unter anderem den Zusatz verschiedener Stoffe, die entweder im Schmelzofen oder in der Gießpfanne zugegeben werden. Der Erfolg hängt dabei von der Güte der Kontrolle oder Regelung ab, wenn die Ergebnisse ständig wiederholbar sein und die gewünschten Eigenschaften innerhalb enger Grenzen liegen sollen. Das war in der Praxis von jeher schwierig zu erreichen, weil die Aufnahme der zugesetzten Stoffe im Gußeisen schwankt.Device and method for feeding powdered or granular Substances in cast iron baths The treatment of molten cast iron for improvement of strength properties requires, among other things, the addition of various substances, which are added either in the melting furnace or in the ladle. The success depends on the quality of the control or regulation if the results are constant be repeatable and the desired properties are within narrow limits should. This has always been difficult to achieve in practice because of the inclusion the added substances in the cast iron fluctuates.

Bekanntlich erleiden viele Legierungen und Behandlungsmittel Oxydationsverluste oder Abbrand, wenn man sie in der üblichen Weise an der Oberfläche des geschmolzenen Metalls zugibt. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Reaktion vermindert, so daß größere Mengen des Behandlungsmittels benötigt werden, übermäßig viel Schlacke gebildet und die Kosten der Behandlung höher werden.It is known that many alloys and treatment agents suffer from oxidation losses or burn-up, if you put them in the usual way on the surface of the molten material Metal admits. This reduces the efficiency of the reaction, so that greater Amounts of treating agent are needed, excessive slag is formed and the cost of treatment becomes higher.

Auch ist die Reaktion schwer unter Kontrolle zu halten, und ihr Ergebnis wird unsicher. Beispielsweise fand man in der Praxis, daß es schwierig ist, dem geschmolzenen Gußeisen Silizide und Karbide der Erdalkalimetalle einzuverleiben, weil sich eine oberflächliche Oxydschicht bildet. Man hat vielerlei versucht, um diese Schwierigkeiten zu überwinden. So gibt z. B. die britische Patentschrift 727 707 ein Verfahren an, um mit dieser Schwierigkeit fertig zu werden. Alle zur Zeit verwendeten Verfahren sind jedoch mit größerem Materialaufwand und Schwierigkeiten im Betrieb verbunden.The reaction and its outcome are also difficult to control becomes insecure. For example, it has been found in practice that it is difficult to to incorporate silicides and carbides of the alkaline earth metals into molten cast iron, because a superficial layer of oxide forms. Many attempts have been made to to overcome these difficulties. So there are z. B. UK Patent 727 707 suggests a method to deal with this difficulty. All at the moment The methods used, however, involve greater material expenditure and difficulties connected in operation.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung vor für das Aufgeben pulverförmiger oder gekörnter Stoffe in ein Gußeisenbad mit Hilfe einer Rohrleitung, die von einem Aufgabebehälter ausgeht und an ihrem freien Ende unter die Oberfläche des Schmelzbades tauchen kann. Erfindungsgemäß hat die Vorrichtung mehrere Vorratsbehälter für die aufzugebenden Stoffe, eine am Austragsende eines jeden Vorratsbehälters angeordnete, unabhängig regulierbare Dosiereinrichtung, Mittel zur Förderung einer unabhängig voneinander regulierbaren Materialmenge aus jedem der Vorratsbehälter in einen gemeinsamen Aufnahmebehälter, und eine Druckgaszuleitung zu einem jeden Vorratsbehälter, durch die eine geregelte Menge Druckgas den Vorratsbehältern und den Dosiereinrichtungen zugeführt werden kann. Zweckmäßig ist eine Druckkammer vorgesehen, in der die mit Dosiereinrichtung versehenen Austragsenden der Vorratsbehälter und darunter das Einfüllende des Aufgabebehälters angeordnet sind. Von der zu den Vorratsbehältern führenden Druckgasleitung kann ein Gasrohr abgezweigt sein, welches in die Druckkammer führt. Die Dosiereinrichtungen sind vorzugsweise Schüttel-Plattenförderer.The present invention provides an apparatus for dispensing powdery or granular substances in a cast iron bath with the help of a pipe, which emanates from a feed container and at its free end below the surface of the weld pool. According to the invention, the device has several storage containers for the substances to be dispensed, one at the discharge end of each storage container arranged, independently adjustable metering device, means for promoting a independently adjustable amount of material from each of the storage containers in a common receptacle, and a pressurized gas supply line to each Reservoir, through which a regulated amount of pressurized gas the reservoir and can be fed to the metering devices. A pressure chamber is expediently provided, in which the discharge ends of the storage containers and provided with metering devices underneath the filling end of the feed container are arranged. From the to the storage bins A gas pipe leading into the pressure gas line can be branched off into the pressure chamber leads. The metering devices are preferably shaking plate conveyors.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Aufgabe mehrerer pulverförmiger oder gekörnter Stoffe in ein Gußeisenbad so durchgeführt, daß die Stoffe einzeln mit einer geregelten Fördergeschwindigkeit bzw. Fördermenge unter Gasdruck einem gemeinsamen Aufnahmebehälter zugeführt werden, welch letzterer für jeden einzelnen Stoff einstellbar ist, wobei dem gemeinsamen Aufnahmebehälter ein Gas geregelt zugeführt wird, mit dem die Stoffe durch eine Rohrleitung unter die Oberfläche des geschmolzenen Metalls gefördert werden.According to the invention, a method for applying several pulverulent or granular substances in a cast iron bath carried out so that the substances individually with a regulated delivery speed or delivery rate under gas pressure common receiving container are supplied, the latter for each individual Fabric is adjustable, with a gas being supplied to the common receiving container in a regulated manner is used to bring the substances through a pipeline below the surface of the molten material Metal are promoted.

Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung dar, und zwar F i g. 1 einen Aufriß, F i g. 2 einen Seitenriß und F i g. 3 einen Grundriß; F i g. 4 stellt ein Einzelteil einer abgeänderten Ausführungsform dar.The drawings represent an embodiment of the device, namely F i g. 1 is an elevation, FIG. 2 is a side elevation and FIG. 3 is a plan view; F i g. Figure 4 shows a detail of a modified embodiment.

Die dargestellte Vorrichtung besteht aus drei Vorratsbehältern 1, I a und 1 b für die dem geschmolzenen Metall zuzusetzenden Stoffe. Die drei Vorratsbehälter werden mittels eines Druckgases, zweckmäßigerweise Stickstoff, unter Druck gehalten. Die Zufuhr des Druckgases erfolgt aus einer hier nicht dargestellten Quelle mittels eines Rohres 2 mit Ausmündungen im Oberteil jedes der drei Vorratsbehälter. Die Vorderseite jedes Vorratsbehälters wird zweckmäßigerweise mit einem Streifen 3 aus einem durchsichtigen Werkstoff versehen, um jederzeit die in dem betreffenden Behälter gespeicherte Materialmenge beobachten zu können.The device shown consists of three storage containers 1, I a and 1 b for the substances to be added to the molten metal. The three storage containers will kept under pressure by means of a compressed gas, expediently nitrogen. the The compressed gas is supplied from a source not shown here by means of a tube 2 with openings in the upper part of each of the three storage containers. the The front of each storage container is expediently made with a strip 3 provided with a transparent material in order to be able to keep those in the container in question at all times to be able to observe the stored amount of material.

Das untere Ende jedes Vorratsbehälters erstreckt sich in eine Fördervorrichtung hinein; zu ihr gehört auch eine Druckkammer 4, welche durch ein Zweigrohr 2a an das Rohr 2 angeschlossen ist, so daß die Druckkammer 4 durch die gleiche Quelle eines Druckgases unter Druck gesetzt wird wie die Vorratsbehälter. Das Material gelangt durch einen Auslaß am unteren Ende jedes Behälters auf einen elektrisch angetriebenen und gerüttelten Plattenförderer 5, welcher zugleich als Dosiervorrichtung wirkt und damit in der Zeiteinheit eine genau zugemessene Menge an Material abgibt. Die Fördermenge in der Zeiteinheit kann mittels eines Regulierwiderstandes oder einer sonstigen Reguliervorrichtung geändert werden, die einerseits mit dem Antrieb des Förderbandes 5, andererseits mit einer außerhalb angeordneten, hier nicht dargestellten Schalttafel verbunden ist. Der gleichzeitig als Dosiervorrichtung dienende Plattenförderer 5 fördert die Stoffe aus jedem der Vorratsbehälter in einen gemeinsamen Aufnahmebehälter 7, aus welchem sie dann durch den Gasstrom in eine Rohrleitung 8 gelangen. Die Rohrleitung führt zu einem feuerfesten Rohr 9, welches man in das Schmelzbad in einer nicht dargestellten Gießpfanne tauchen kann. Ein Deckel 10 ist vorgesehen, um gegen die von der Gießpfanne ausstrahlende Hitze zu schützen. Die Druckkammer 4 ist mit einem Fenster 11 versehen, um die Förder- und Dosiervorgänge beobachten zu können. In das Rohr 8 ist ein Förderventil 12 eingebaut, um den Strom der Gase und der Stoffe zu dem geschmolzenen Metall regulieren zu können. Ein Manometer 13 zur Anzeige des Gasdruckes ist an die Druckkammer 4 angebaut zur Kontrolle des Drucks in der Kammer sowie in den Vorratsbehältern. An das Einlaßrohr 2 oder an einer sonstigen geeigneten Stelle ist ein Gasströmungsmesser 14 angebaut zur Anzeige des dem geschmolzenen Metall zugeführten Gasvolumens sowie zur Erleichterung der Regelung dieses Gasvolumens.The lower end of each reservoir extends into a conveyor; it also includes a pressure chamber 4 which is connected to the pipe 2 by a branch pipe 2a so that the pressure chamber 4 is pressurized by the same source of pressurized gas as the reservoirs. The material passes through an outlet at the lower end of each container onto an electrically driven and vibrated plate conveyor 5, which also acts as a metering device and thus delivers a precisely measured amount of material per unit of time. The delivery rate in the unit of time can be changed by means of a regulating resistor or some other regulating device which is connected on the one hand to the drive of the conveyor belt 5 and on the other to an outside control panel, not shown here. The plate conveyor 5, which simultaneously serves as a metering device, conveys the substances from each of the storage containers into a common receiving container 7, from which they then pass through the gas flow into a pipeline 8 . The pipeline leads to a refractory pipe 9, which can be immersed in the molten bath in a pouring ladle, not shown. A lid 10 is provided to protect against the heat radiating from the ladle. The pressure chamber 4 is provided with a window 11 in order to be able to observe the delivery and metering processes. A feed valve 12 is built into the pipe 8 to regulate the flow of gases and substances to the molten metal. A manometer 13 for displaying the gas pressure is attached to the pressure chamber 4 to control the pressure in the chamber and in the storage containers. A gas flow meter 14 is attached to the inlet pipe 2 or at some other suitable location to indicate the volume of gas supplied to the molten metal and to facilitate the regulation of this volume of gas.

Die Vorrichtung ruht auf den Füßen bzw. Ständern 15 und kann - was zweckmäßig erscheint -in einigem Abstand von dem Schmelzofen oder von der Gießpfanne aufgestellt werden, wozu man sich eines Rohres 8 von geeigneter Länge bedient.The device rests on the feet or stands 15 and can - what It appears expedient - at some distance from the melting furnace or from the ladle be set up, for which purpose a pipe 8 of suitable length is used.

Die Dosiervorrichtungen brauchen keine Schüttelrutschen 5 oder ähnliche Schüttelförderer zu sein, auch jede andere Vorrichtung, die eine genau einstellbare, veränderliche Speisung ermöglicht, kann verwendet werden. Beispielsweise kann, wie es die F i g. 4 zeigt, das Material aus den Vorratsbehältern durch einen drehbaren Zahnwalzenspeiseapparat 16 abgezogen werden.The dosing devices do not need any shaking chutes 5 or the like To be a vibratory conveyor, including any other device that has a precisely adjustable, allows variable supply can be used. For example, how it the F i g. Figure 4 shows the material from the storage containers through a rotatable Toothed roller feeding apparatus 16 are withdrawn.

Im Betriebe der Vorrichtung werden die Vorratsbehälter 1, 1 a und 1 b sowie die Kammer 4 mittels Stickstoff oder eines anderen geeigneten Gases, das durch das Rohr 2 zugeführt wird, unter Druck gesetzt. Normalerweise verwendet man einen Druck von 1/x Atmosphäre, wobei es wichtig ist, daß der Druck konstant gehalten wird, um ein gleichmäßiges Verhältnis von Material zu Gas zu erhalten. Die Folge der einzelnen Arbeitsgänge ist nachstehend angegeben. Die Vorratsbehälter 1, 1 a und 1 b werden gefüllt, verschlossen und, ebenso wie die Kammer 4, unter Gasdruck gesetzt; der Deckel 10 wird auf die Gießpfanne gesetzt, das Förderventil 12 wird teilweise geöffnet, um eine Teilströmung des Gases einzuleiten, das feuerfeste Rohr 9 wird langsam in das geschmolzene Metall in der Gießpfanne eingetaucht, und zwar durch ein Loch in dem Gießpfannendecke110, worauf das Rohr in seiner Lage fest gestellt wird, das Förderventi112 wird bis zu seiner Betriebsstellung geöffnet, und schließlich wird die Dosiervorrichtung 5 oder 16 angeschaltet, welche dabei auf die in der Zeiteinheit erforderliche Fördermenge eingestellt wird. Nach der Behandlung des Metalls wird die Dosiervorrichtung 5 bzw. 16 abgeschaltet, das Ventil 12 gedrosselt, das feuerfeste Rohr 9 aus der Gießpfanne herausgezogen und schließlich das Ventil 12 ganz geschlossen.When the device is in operation, the storage containers 1, 1 a and 1 b and the chamber 4 are pressurized by means of nitrogen or another suitable gas which is supplied through the pipe 2. A pressure of 1 / x atmosphere is normally used, and it is important that the pressure is kept constant in order to obtain an even ratio of material to gas. The sequence of the individual operations is given below. The storage containers 1, 1 a and 1 b are filled, closed and, like the chamber 4, put under gas pressure; the lid 10 is placed on the ladle, the delivery valve 12 is partially opened to initiate a partial flow of the gas, the refractory tube 9 is slowly immersed in the molten metal in the ladle, through a hole in the ladle cover 110, whereupon the tube is established in its position, the Förderventi112 is opened up to its operating position, and finally the metering device 5 or 16 is switched on, which is set to the delivery rate required in the unit of time. After the metal has been treated, the metering device 5 or 16 is switched off, the valve 12 is throttled, the refractory tube 9 is pulled out of the ladle and finally the valve 12 is completely closed.

Die Aufgabevorrichtung wird geeicht, so daß in einer gegebenen Zeit stets eine genau eingestellte Menge an Material gefördert wird. Die Materialdurchflußmenge und den Gasdruck erhält man durch Eichen der Vorrichtung mit Luft unter Berücksichtigung des zur Überwindung des ferrostatischen Drukes des flüssigen Metalls in dem Bade erforderlichen Druckes.The feeder is calibrated so that in a given time a precisely set amount of material is always conveyed. The material flow rate and the gas pressure is obtained by calibrating the device with air in consideration to overcome the ferrostatic pressure of the liquid metal in the bath required pressure.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung ist, daß die Speisung sowie die Regelung der Durchflußmenge der Behandlungsmaterialien durch einen einzigen Gasdruck erfolgen anstatt durch Differentialdrücke, wie sie gewöhnlich dabei verwendet werden und welche einen sehr sorgfältigen Ausgleich des Druckes auf die zugeführten Stoffe und des Einspritzdruckes in dem Förderrohr notwendig machen. Dadurch wird die Regelung des Verhältnisses von Aufgabematerial zu Gas, welches für den Verfahrensgang der Metallbehandlung so wichtig ist, ganz erheblich vereinfacht.An advantage of the feeding device according to the invention is that the Feeding and regulating the flow rate of the treatment materials a single gas pressure rather than differential pressures as they usually do be used and which very carefully equalize the pressure on the supplied substances and the injection pressure in the delivery pipe do. This makes it possible to regulate the ratio of feed material to gas, which is so important for the process of metal treatment, quite considerably simplified.

Ein weiterer Vorzug der Erfindung ist, daß sie eine genaue Regelung der Behandlungsstoffe ermÖglicht. Normalerweise treten bei der Aufgabe einer bestimmten Materialmenge bei einer gegebenen Durchflußgeschwindigkeit nach dem Differentialgasdruckverfahren Schwierigkeiten auf. Bei der erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung werden Gasströmung und Stoffdurchflußmenge unabhängig voneinander und zwangläufig geregelt, so daß man auf diese Weise ein ganz bestimmtes Verhältnis von Stoff zu Gas und eine bestimmte Durchflußgeschwindigkeit bzw. Durchflußmenge in der Zeiteinheit erhält.Another advantage of the invention is that it provides precise control the treatment substances enables. They usually occur when giving up a certain Amount of material at a given flow rate according to the differential gas pressure method Difficulties arise. In the feed device according to the invention, gas flows and substance flow rate independently and inevitably regulated so that one in this way a very specific ratio of substance to gas and a specific one Flow rate or flow rate in the unit of time receives.

Ein weiterer Vorzug der Erfindung liegt in der Möglichkeit, die Behandlungsmaterialien dem geschmolzenen Metall entweder voneinander getrennt oder miteinander vermischt zuzusetzen, und zwar in jedem beliebigen Verhältnis. Dies kann durch Einstellung der Dosiervorrichtungen 5 oder 16 unter irgendeinem oder auch allen der Vorratsbehälter 1, 1 a und 1 b auf die gleiche oder auch verschiedene Fördergeschwindigkeiten erfolgen, je nach den Erfordernissen des Behandlungsverfahrens. Das bedeutet einen ganz erheblichen Fortschritt in der Elastizität und dem Wirkungsgrad des Betriebes, da verschiedene Stoffe gleichzeitig aufgegeben werden können und da die Bedienung hiermit die Möglichkeit erhält, je nach den Erfordernissen der betreffenden Metallcharge, die gerade zu behandeln ist, jedes beliebige Materialgemisch zuzusetzen, ohne dabei den Fluß des Materials abzustoppen.Another advantage of the invention lies in the possibility of the treatment materials the molten metal either separated or mixed together to add, in any proportion. This can be done through recruitment of the metering devices 5 or 16 under any or all of the storage containers 1, 1 a and 1 b take place at the same or different conveyor speeds, depending on the requirements of the treatment process. That means a very significant one Progress in the elasticity and the efficiency of the operation, since different Substances can be given up at the same time and therewith the operator the possibility receives, depending on the requirements of the metal batch in question to be treated is to add any mixture of materials without affecting the flow of the material to stop.

Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemäßen Speisevorrichtung ist die damit verbundene Möglichkeit einer genauen Kontrolle bei der Erzeugung hochwertigen Gußeisens. In der britischen Patentschrift 590 344 ist ein Verfahren zur Regelung der Eigenschaften des Gußeisens durch die Bestimmung des Karbid-Keilwertes und die anschließende Graphitisierung der Schmelze auf einen vorher bestimmten Wert, je nach den bei den Gußstücken erforderlichen Eigenschaften und deren Wandstärke, beschrieben. Die erfindungsgemäße Aufgabevorrichtung gibt eine größere Sicherheit, daß die Zusatzstoffe in wirksamer Weise mit dem geschmolzenen Metall zur Reaktion kommen; man erhält auf diese Weise eine genauere Kontrolle bei der Behandlung des geschmolzenen Metalls.A particular advantage of the feed device according to the invention is the associated possibility of precise control in the production of high-quality Cast iron. In British Patent 590,344 there is a method of regulating the properties of cast iron by determining the carbide wedge value and the subsequent graphitization of the melt to a predetermined value, depending according to the properties required for the castings and their wall thickness. The feed device according to the invention gives greater security that the additives effectively reacting with the molten metal; you get in this way more precise control in the treatment of the molten metal.

Die vorliegende Erfindung vermittelt einen besseren Weg zur Ausführung des Verfahrens zur Erzeugung von Gußeisen, wie es in der britischen Patentschrift 752168 beschrieben ist. So werden z. B. Silizide und Fluoride der Erdalkalimetalle dem Aufnahmebehälter in genau geregelter Menge zugeführt und dann durch das Rohr unter die Oberfläche des geschmolzenen Metalls eingeführt, um eine wirksame Reaktion bei einem Mindestmaß an Behandlungsmaterial zu ergeben, so daß der Karbidbestandteil des geschmolzenen Metalls auf den Wert vermindert wird, der im fertigen Gußstück vorhanden sein muß und sich nach dessen Wandstärke sowie den erforderlichen physikalischen Eigenschaften richtet.The present invention provides a better way of carrying out it the process of making cast iron as described in British patent specification 752168 is described. So z. B. Silicides and fluorides of the alkaline earth metals fed to the receptacle in a precisely regulated amount and then through the pipe Introduced under the surface of the molten metal to have an effective reaction result in a minimum of treatment material, so that the carbide component of the molten metal is reduced to that which is in the finished casting must be available and depend on its wall thickness and the required physical Properties aimed.

Ein weiterer Vorzug der vorliegenden Erfindung ist die Leichtigkeit, mit welcher besondere Behandlungsverfahren zur Beseitigung von Verunreinigungen in dem geschmolzenen Gußeisen vorgenommen werden können. Als Beispiel sei hier angeführt, daß eine in einer Gießpfanne befindliche Gußeisenschmelze mit einem Schwefelgehalt von 0,138'% unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung mit Calciumcarbid behandelt wurde. Ein Zusatz von 2,5'% Calciumcarbid in Pulverform wurde im Verlauf von 3 Minuten eingespritzt. Nach der Behandlung konnte man feststellen, daß der Schwefelgehalt auf 0,006'% herabgesetzt worden war. Bei einer weiteren Behandlung zwecks Entschwefelung wurde eine in einer Gießpfanne befindliche Gußeisenschmelze mit einem Schwefelgehalt von 0,117% im Verlauf von 5 Minuten mit 1,8'% Calciumcarbid behandelt. Nach der Behandlung konnte man feststellen, daß der Schwefelgehalt auf 0,006% herabgesetzt worden war. Eine weitere Behandlung von Gußeisen mit einem Schwefelgehalt von 0,028 0/0 ergab durch Einspritzen von 2,0 Calciumcarbid im Verlauf von 2 Minuten einen End-Schwefelgehalt von 0,0030/ä.Another advantage of the present invention is the ease with which special treatment process to remove impurities can be made in the molten cast iron. An example is given here, that a cast iron melt with a sulfur content located in a ladle of 0.138% with the aid of the feed device according to the invention with calcium carbide was treated. An addition of 2.5% calcium carbide in powder form was used in the course injected by 3 minutes. After the treatment you could see that the Sulfur content had been reduced to 0.006%. For further treatment For the purpose of desulfurization, a cast iron melt in a ladle was used with a sulfur content of 0.117% in the course of 5 minutes with 1.8% calcium carbide treated. After the treatment you could see that the sulfur content was up 0.006% had been reduced. Another treatment of cast iron with a sulfur content of 0.028 0/0 gave calcium carbide by injecting 2.0 over the course of 2 minutes a final sulfur content of 0.0030 / e.

Ein weiteres Beispiel ist eine Injektionsbehandlung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung mit dem Ziel der Änderung in der Form des Graphits zur Erzeugung einer knötchen- bzw. kugelförmigen Struktur und zum Erreichen hoher Festigkeit. In den letzten Jahren wurde eine Anzahl von Verfahren zur Modifikation der Flockenform des Graphits in eine kugelförmige oder sphäroidale Gestalt vorgeschlagen. Zwei derartige Verfahren sind in den britischen Patentschriften 659 928 sowie 727 707 beschrieben, wobei die Änderung der Graphitform durch die Behandlung mit verschiedenen Stoffen, wie z. B. den Erdalkalimetallen oder den Siliziden und Karbiden dieser Metalle erhalten wird. Es wurde festgestellt, daß die in den Patentschriften beschriebenen Verfahren mit Hilfe der erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung wirkungsvoller und genauer durchgeführt werden können.Another example is an injection treatment with the help of the Feed device according to the invention with the aim of changing the shape of the graphite to produce a nodular or spherical structure and to achieve higher Strength. In recent years a number of methods of modification suggested the flake shape of graphite in a spherical or spheroidal shape. Two such methods are in British Patents 659,928 and 727 707, the change in graphite shape due to treatment with different Substances such as B. the alkaline earth metals or the silicides and carbides of these Metals is obtained. It was found that those described in the patents Method more effective and with the aid of the feeding device according to the invention can be carried out more precisely.

Beispielsweise wird nach dem in der britischen Patentschrift 659 928 beschriebenen Verfahren dem geschmolzenen Metall ein Karbid-Metastabilisiermittel in geregelter Menge und Zuströmgeschwindigkeit aus einem der Vorratsbehälter zugesetzt, so daß die Schmelze im Gußstück die Struktur eines halbierten bis zu ganz weißen Eisens ergibt. Hierauf wird ein Graphitisierungsmittel aus einem anderen Vorratsbehälter in geregelter Menge und Zuströmgeschwindigkeit zugeführt, um den der Wandstärke des Gußstücks angepaßten Keilwert zu erzielen. Diese Behandlung erfolgte bei einem in einem mit saurem Futter versehenen Kupolofen erschmolzenen Gußeisen der folgenden Zusammensetzung: Gesamtkohlenstoffgehalt ..... 3,66% Silizium ................... 1,521/0 Mangan ................... 0,46% Schwefel .................. 0,112% Das geschmolzene Eisen wurde in eine Gießpfanne abgestochen, zunächst entschwefelt und dann gemäß dem Verfahren zur Erzeugung von kugelförmigem Graphit, wie es in der britischen Patentschrift 659 928 beschrieben ist, behandelt. Das sich dabei ergebende Eisen hatte die folgenden Eigenschaften: Gesamtkohlenstoffgehalt.. . 3,37% Silizium ................. 2,85% Mangan ................. 0,42°/o Schwefel ................. 0,002% Zugfestigkeit ............. 70 kg/mm2 Dehnung (nach dem Gießen) 4,40/0 Es ist hier hervorzuheben, daß der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung der hohe Grad der Kontrolle bei der Erzeugung von Eisensorten spezifischer Eigenschaften ist, selbst dort, wo sie durch gewöhnliches Schmelzen in einem mit saurem Futter versehenen Kupolofen hergestellt werden. Dieses Verfahren ermöglicht also ganz erhebliche Ersparnisse, da die Notwendigkeit des Schmelzens in besonderen Öfen, wie z. B. dem elektrischen Ofen oder dem mit basischem Futter ausgekleideten Kupolofen, entfällt. Ebenso entfällt die Notwendigkeit des Schmelzens großer Mengen in dem Ofen, falls für das besondere zu gießende Gußstück nur kleine Mengen erforderlich sind.For example, according to the method described in British Pat. No. 659,928, a carbide metastabilizer is added to the molten metal in a controlled amount and at a controlled rate from one of the reservoirs so that the melt in the casting gives the structure of iron cut in half to completely white. A graphitizing agent is then supplied from another storage container in a controlled amount and in a controlled flow rate in order to achieve the wedge value that is adapted to the wall thickness of the casting. This treatment took place in a cast iron melted in a cupola furnace provided with an acidic lining and having the following composition: total carbon content ..... 3.66% silicon ................... 1.521 / 0 Manganese ................... 0.46% Sulfur .................. 0.112% The molten iron was tapped into a ladle, first desulfurized and then treated according to the process for producing spherical graphite as described in British Patent 659,928. The resulting iron had the following properties: total carbon content ... 3.37% silicon ................. 2.85% manganese ................. 0.42% Sulfur ................. 0.002% tensile strength ............. 70 kg / mm2 elongation (after casting) 4.40 / 0 Es It should be emphasized here that the particular advantage of the present invention is the high degree of control in the production of iron grades with specific properties, even where they are produced by ordinary melting in an acid-lined cupola. This process allows very significant savings, since the need for melting in special furnaces, such as. B. the electric furnace or the cupola lined with basic lining, is omitted. It also eliminates the need to melt large quantities in the furnace if only small quantities are required for the particular casting to be cast.

Ein weiterer Vorzug der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie es ermöglicht, die Vielzahl von Chargen, die in einen Kupolofen eingebracht werden, zu beseitigen. Bisher war es im Gießereibetrieb notwendig, die in den Ofen eingebrachte Charge je nach den verschiedenen Gußstücktypen zu ändern. So z. B. kann es bei einer Gießerei vorkommen, daß an dem gleichen Tage eine Anzahl von Gußeisentypen vergossen werden müssen, die sich von einem weichen Gußeisen niedriger Festigkeit bis zu einem dichten, hochfesten Gußeisen erstrecken. Der Bereich des weichen bis harten Gußeisens erforderte bisher wechselnde Anteile an Roheisen, Stahl, Koks usw., und dies wiederum erforderte eine sehr sorgfältige Kontrolle des Ofenganges, um sicherzugehen, daß die Gattierung das richtige Verhältnis hatte. Weiterhin hatte man dauernd Schwierigkeiten mit dem Trennen der verschiedenen Typen geschmolzenen Metalls, wie sie an der Abstichöffnung des Kupolofens ankamen, sowie mit der Behandlung der Verdünnungschargen. Nunmehr braucht man nur noch einen einzigen Gußeisentyp zu erzeugen und aus diesem kann man durch Behandlung in einer Gießpfanne mit Hilfe der erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung jedes beliebige Gußeisen erzeugen.Another advantage of the present invention is that it allows the multitude of batches to be placed in a cupola will be to eliminate. Previously it was necessary in the foundry to put it in the furnace introduced batch to change depending on the different types of castings. So z. B. it can happen in a foundry that on the same day a number of types of cast iron must be potted, which is made up of a soft cast iron of low strength extend to a dense, high strength cast iron. The area of the soft up hard cast iron required previously changing proportions of pig iron, Steel, coke, etc., and this in turn required very careful control of the Oven gear to make sure the species was in the right proportion. Furthermore, one constantly had difficulties separating the different types molten metal as it arrived at the cupola tapping hole, as well as with the treatment of the dilution batches. Now you only need one Cast iron type to produce and from this one can by treatment in a ladle produce any cast iron with the aid of the feed device according to the invention.

Beispielsweise kann man in den Kupolofen eine Normalcharge einsetzen, welche nach dem Niederschmelzen ein Gußeisen der folgenden Zusammensetzung mit den folgenden Eigenschaften ergibt: Gesamtkohlenstoffgehalt 2,9% Silizium .............. 1,5 ,1/0 Mangan .............. 0,80/a Zugfestigkeit .......... 37,8 kg/mm2 Härte ................ 240 Brinell in einem Querschnitt von 25,4 mm Aus diesem Material kann man nun mit Hilfe der erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung jede beliebige Gußeisensorte erzeugen, bis herunter zu der weichsten, die überhaupt noch verlangt werden könnte. Beispielsweise könnte man mit Hilfe der erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung eine Gußeisensorte mittlerer Qualität erzeugen durch den gleichzeitigen Zusatz von Kohlenstoff und Ferrosilizium zu dem geschmolzenen Metall in der Gießpfanne, um dabei eine Zugfestigkeit von 28,35 kg/mm2 und eine Brinellhärte von 200 zu erhalten. Die Abwesenheit jeder Oxydation und die hohe Reaktionsfähigkeit gewährleisten die Absorption der erforderlichen Mengen an Kohlenstoff und Silizium in dem geschmolzenen Eisen.For example, a normal charge can be used in the cupola furnace which, after melting down, produces a cast iron with the following composition and the following properties: total carbon content 2.9% silicon .............. 1.5, 1 / 0 Manganese .............. 0.80 / a Tensile strength .......... 37.8 kg / mm2 Hardness .......... ...... 240 Brinell with a cross-section of 25.4 mm. With the aid of the feed device according to the invention, this material can now be used to produce any type of cast iron, down to the softest that could possibly be required. For example, the feed device according to the invention could be used to produce a cast iron grade of medium quality by simultaneously adding carbon and ferrosilicon to the molten metal in the ladle to obtain a tensile strength of 28.35 kg / mm2 and a Brinell hardness of 200. The absence of any oxidation and the high reactivity ensure that the required quantities of carbon and silicon are absorbed in the molten iron.

Weiter ist es z. B. möglich, aus dem ursprünglichen Gußmetall ein weiches Gußeisen der folgen-Eigenschaften zu erzeugen: Gesamtkohlenstoffgehalt 3,511/o Silizium .............. 2,5% Mangan .............. 0,80/0 Zugfestigkeit .......... 18,9 kg/mm2 Härte ................ 150 Brinell in einem Querschnitt von 25,4 mm Dies wiederum kann leicht erhalten werden durch den geregelten Zusatz von Kohlenstoff und Ferrosilizium mittels der erfindungsgemäßen Aufgabevorrichtung. In ähnlicher Weise ist es möglich, aus dem ursprünglichen Metall durch Einspritzen von Ferrolegierungen, z. B. Ferrochrom, ein hartes verschleißfestes Gußeisen mit einer Härte von über 500 Brinell zu erzeugen.Next it is z. B. possible to produce a soft cast iron from the original cast metal with the following properties: total carbon content 3.511 / o silicon .............. 2.5% manganese ........ ...... 0.80 / 0 tensile strength .......... 18.9 kg / mm2 hardness ................ 150 Brinell in one cross-section of 25.4 mm This, in turn, can easily be obtained by the controlled addition of carbon and ferrosilicon by means of the feed device according to the invention. Similarly, it is possible to transform the original metal by injecting ferroalloys, e.g. B. Ferrochrome to produce a hard wear-resistant cast iron with a hardness of over 500 Brinell.

Die beschriebenen Verfahren ermöglichen eine positive und geregelte Erzeugung jeder beliebigen Gußeisensorte in einer Art, wie es bisher nicht möglich war. Die dabei erhaltenen Vorteile sind neben der Beseitigung einer Vielzahl von Gemischen in den Ofenchargen ein hohes Maß der Kontrolle, verminderte Gestehungskosten infolge der Verwendung billiger Rohstoffe und die Möglichkeit der Erzeugung einer großen Anzahl verschiedener Gußeisensorten bei kleinen Mengen für das Gießen von Gußstücken verschiedener Art.The procedures described enable a positive and regulated Production of any type of cast iron in a way that was previously not possible was. The benefits obtained are besides eliminating a multitude of Mixtures in the furnace batches a high degree of control, reduced prime costs as a result of the use of cheap raw materials and the possibility of producing one large number of different types of cast iron in small quantities for casting Various types of castings.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch bei der Behandlung anderer schmelzflüssiger Metalle als Gußeisen benutzt werden.The device according to the invention can also be used in the treatment of others molten metals can be used as cast iron.

Die zahlreichen Vorteile, welche erfindungsgemäß erzielt werden, sind mit bekannten Vorrichtungen zum Einbringen von Behandlungsmitteln in Schmelzbäder, vorzugsweise Gußeisenbäder, nicht zu erreichen. Dies trifft z. B. für eine Vorrichtung zu, mit deren Hilfe Mittel, insbesondere Soda, für das Entschwefeln von geschmolzenem Gußeisen in einer Art Vorkammer eines Schachtofens zur Wirkung gebracht- werden sollen. Die Vorkammer befindet sich zwischen dem Abstich und der Schachtwandung. Das flüssige Eisen kann höhengleich mit dem Flüssigkeitsspiel des Hauptschachtes aufsteigen, wobei der Druck innerhalb des Schachtofens mit einer Preßluftzuführung, die mit der Vorkammer verbunden ist, geregelt wird. über der Vorkammer ist ein Behälter mit Förderschnecke angeordnet. Das durch die Förderschnecke geförderte Gut fällt unmittelbar auf das Eisen. Das Behandlungsmittel, insbesondere Soda, oder auch mehrere Behandlungsmittel werden entweder aus demselben Behälter der Förderschnecke zugeführt oder es können mehrere Behälter für die Förderschnecke vorgesehen sein. Bei der Vermischung mehrerer Stoffe in demselben Behälter ist aber nachteilig, daß entweder eine Entmischung stattfinden kann oder daß eine gewollte Änderung des Mischungsverhältnisses nicht möglich ist. Bei der Verwendung mehrerer Behälter für eine Förderschnecke wäre eine Feindosierung der Behandlungsmittel ebenfalls schwierig. Eine solche Feindosierung ist zwar bei der Entschwefelung von Eisen nicht erforderlich, da man einen überschuß an Behandlungsmitteln, z. B. Soda, üblicherweise dadurch ausnutzt, daß mit derselben Schlacke weitere Entschwefelungsarbeit in demselben oder einem anderen Ofen durchgeführt wird.The numerous advantages achieved in accordance with the present invention are with known devices for introducing treatment agents into melt pools, preferably cast iron baths, not reachable. This applies e.g. B. for a device too, with the help of which means, especially soda, for the desulphurisation of molten material Cast iron can be brought into effect in a kind of antechamber of a shaft furnace should. The antechamber is located between the tapping and the shaft wall. The liquid iron can be level with the liquid clearance of the main shaft rise, the pressure inside the shaft furnace with a compressed air supply, which is connected to the antechamber, is regulated. Above the antechamber is a container arranged with a screw conveyor. The material conveyed by the screw conveyor falls directly on the iron. The treatment agent, especially soda, or several Treatment agents are either fed from the same container to the screw conveyor or several containers can be provided for the screw conveyor. In the Mixing several substances in the same container is disadvantageous that either segregation can take place or that a deliberate change in the mixing ratio not possible. When using several containers for one screw conveyor fine dosing of the treatment agent would also be difficult. Such a fine dosage is not necessary in the desulfurization of iron, since you have an excess of treatment agents, e.g. B. Soda, usually takes advantage of that with the same Slag further desulfurization work is carried out in the same or a different furnace will.

Während bei dem bekannten Entschwefelungsverfahren das Entschwefelungsmittel aus der Förderschnecke auf das schmelzflüssige Eisen fällt, sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Behandlungsmittel aus einem Behälter mittels einer Rohrleitung unter die Oberfläche des Schmelzbades gebracht werden kann. Das dosierte Einbringen mehrerer Behandlungsstoffe ist dabei jedoch nicht vorgesehen.While in the known desulfurization process, the desulfurizing agent Falling from the screw conveyor onto the molten iron are also devices known in which a treatment agent from a container by means of a pipeline can be brought below the surface of the weld pool. The dosed introduction However, several treatment substances are not provided.

Claims

Claims: 1. Device for feeding powdery or granular substances into a cast iron bath with the help of a pipeline which starts from a feed container and can dip at its free end under the surface of the weld pool, characterized by several storage containers (1, 1 a, 1 b ) for the substances to be conveyed into the feed container (7), an independently adjustable metering device (5) arranged at the discharge end of each storage container and a compressed gas supply line (2) to each storage container through which a regulated amount of compressed gas can be fed to the storage containers and the metering devices is. 2. Apparatus according to claim 1, characterized by a pressure chamber (4) in which the discharge ends of the storage container (1, 1 a and 1 b) provided with a metering device (5) and below the filling end of the feed container (7) are arranged. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that from the pressure gas line (2) leading to the storage containers (1, l a, 1 b) a gas pipe (2a) is branched off which leads into the pressure chamber. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the metering devices are shaking plate conveyors. 5. A method for adding several powdery or granular substances into a cast iron bath using a device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the substances are fed individually to a common receptacle at a controlled conveying speed or flow rate under gas pressure and that the receptacle Gas is supplied regulated, with which the substances are pressed through a common pipeline under the surface of the molten metal. 6. The use of a device according to any one of claims 1 to 4, but in the treatment of molten metals other than cast iron, e.g. B. in the manufacture of steel. Considered publications: German Patent Nos. 808 749, 693 927, 746 932; U.S. Patent Nos. 2,577,764, 2,240,205.