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Vorrichtung zur Behandlung, wie z. B. durch Begssung, zum Reinigen
von Metallschmelzen, insbesondere zum Herstellen von Gußeisen mit Kugelgraphit.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung, wie
z. B. durch Begasung, zum Reinigen von Metallschmelzen, insbesondere zum Herstellen
von Gußeisen mit Kugelgraphit. Unter Behandlung von Metallschmelzen wird verstanden
das Zuführen von Stoffen in die Schmelze, die deren Zusammensetzung oder Eigenschaften
verändern.
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Zum Herstellen von Gußeisen mit Kugelgraphit können ver-8 chiedenart
ige Behandlungsmittel Anwendung finden, so beispielsweise Magnesium in Gestalt von
Reinmagnesium oder von Magnesiumlegierungen oder auch Calcium in Gestalt einer Vorlegierung,
50 insbesondere Calcium-Silicium-Verbindungen oder auch Zusätze, die aus Megnesiumoxyd
und Calciumoxyd bestehen. Anwendbar sind auch Natrium, Cer, Kalium und Lithium-Verbindungen.
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Zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit hat sich als Behandlungsmittel
Magnesium sehr gut bewährt. Das Einführen von Magnesium in eine Schmelze, insbesondere
in flüssiges Gußeisen bereitet im Betrieb erhebliche Schwierigkeiten, weil Magnesium
bereits bei 6500 C schmilzt und bei i1020 C siedet. Zufolge dieses vergleichsweise
geringen Siedepunktes ist das Einf2hren von Magnesium in eine Oußeisenschmelze mit
einer stürmischen Magnesiumverdampfung verbunden, die vielfach explosionsartig erfolgt
und daher zu einem gefährlichen Oußeisenauswurf fUhren kann.
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Es sind zahlreiche Methoden zum Einführen von Magnesium in Gußeisenschmelzen
vorgeschlagen worden.
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Der einfachste Zusatz zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit
wäre Reinmagnesium in metallischer Form. Jedoch ist dessen Zugabe verfahrenstechnisch
schwierig, da das Magnesium bei den entsprechenden Temperaturen der Schmelze von
1400 bis 15000 C bereits einen sehr hohen Dampfdruck von etwa 6 bis 10 Atmosphären
hat. Um hier technologische Schwierigkeiten zu vermeiden, wurde bereits beim Druckpfannenverfahren
vorgeschlagen, die Zusatzelemente getrennt in das Druckgefäß einzubringen und nach
Verschließen des Druckgefäßes Gas 80 hohen Druckes einzuleiten, daß es den Siedepunkt
der Zusatzelemente wesentllch Uber die
Temperatur der schwelze herzufsetzt.
Bei Aufrechterhaltung dieses Druckes wird das Zusatzelement durch krätiges RUhren
mit der Schmelze innig vermischt. Der Aufwand rtir die Druckpfanne besonderer Ausbildung
mit verschließbarem Deckel ist groß. Bin abgeändertes Verfahren ist das Druckksammerverfahren,
bei dem eine Ubliche Pfanne in eine Druckkammer eingesetzt wird. Bei einer weiteren
Lösung sind Behandlungskonverter verschiedenster Konstruktionen, bei welchen Magnesium
ebenfalls unter Druck verdampft und mit der Schmelze in innige Berührung gebracht
wird. Unter diese Art rallen auch induktiv beheizte Magnesiumverdampfer, die Magnesiumdampf
dosiert der schmelze zuführen. Ein anderes Verfahren ist das Magnesiumdrahtverfahren,
bei dem durch eine keramische DUse Magnesiumdraht in Bodennähe einer Pfanne in die
Schmelze eingeführt wird.
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Die Zugabe von Reinmagnesium oder anderen zur Bildung von Gußeisen
mit Kugelgrephit geeigneter Elemente wie Calcium, Cer. Natrium, Kalium und Lithium
erfordert somit einen hohen baulichen Aufwand. Die Behandlungsgefäße bedtirfen einer
dauernden Wartung.
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Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wurde auch bereits vorgeachlagen,
einen mit etwa 43% Magnesium getränkten Koks
durch Tauchen in die
Schmelze einzubringen. Eine davon abgewandelte Entwicklung besteht darin, den mit
Magnesium getränkten Koks in einen Blechbehälter zu geben und diesen auf den abnehmbaren
Boden einer Pfanne zu stellen. Darüber wird eine hohe Pfanne ohne Boden gesetzt,
wobei das Unterteil dieser Pfanne einen keramischen Röhrenzwischenboden hat0 Auch
hier ist der bauliche Aufwand sehr hoch.
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Um eine rasche und innige durchmischung der Dämpfe der Behandlungselemente
mit der schmelze zu erreichen, werden vielfach irsechanische RUhreinrichtungen verwendet.
Diese er fordern ebenfalls einen hohen baulichen Aufwand, der einer ständigen Wartung
bedarf.
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Da das Einbringen von Behandlungselementen in reiner Form sehr schwierig
ist, haben sich bisher aus wirtschaftlichen Ortinden mit zunehmendem Maße Vorlegierungen
durchgesetzt.
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So sind Magnesium-Vorlegierungen mit Nickel, Silicium, Eisen oder
Calcium bekannt. Allen diesen Magnezium-Vorlegierungen ist eigen, daß ihr Magnesiumanteil
kleiner ist als der Anteil des Legierungspartners oder der Legierungspartner. Die
Magnesium-Vorlegierungen enthalten in Mitteln 8 bis 30% Magnesium. Diese Legierunglen
sind teuer, insbeson dere, wenn es sich um eine Magnesium-Vorlegierung mit einem
Anteil von 15% Magnesium und 85% Nickel handelt Die Mangesiumausbeute der vorgenannten
Vorlegierungen ist verhältmis
mäßig gering, weil wegen der heftigen
und nicht zeitgesteuerten Magnesiumverdampfung erhebliche Teile der Magnesiumdämpfe
ungenutzt das Metallbad durchstreichen und beim Austreten aus der Schmelze mit grellem
Licht und unter starker Rauchentwicklung zu Magnesiumoxyd verbrennen. Fur spezifisch
leichtere Vorlegierungen ist das Übergießverfahren vorgeschlagen worden. Bei diesem
Verfahren wird die Vorlegierung.
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z.B. eine Magnesium-, Silicium-, Eisen-Vorlegierung mit 5 bis 15%
Magnesium am Boden der behandlungspfanne einseitig angehäuft, mit sauberen Blechabfällen
Uberdeckt und dann das Eisen auf die gegenUberliegende Pfannenseite gegossen, so
daß es sich langsam Uber die abgedeckte Vorlegierung ausbreitet. Beim FUllen der
Pfanne setzt die Magnesiumreaktion ein. Nachteilig ist die ungleichmäßige Begasung
der Schmelze. eine Abwandlung besteht in der Sandwisch-Methode, bei der pfannen
im Bereich des Bodenrandes mit einer Vertiefung im Boden versehen werden, in welche
die nickelfreien Magnesium-Vorlegierungen mit 3 bis 15% Magnesium eingebracht Werden.
Diese werden mit Blechabfällen oder Ferrosilicium abgedeckt und dann mit dem Ausgangseisen
Ubergos.
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sen. Nachteilig ist auch hier die asymmetrische Anordnung der Vertiefung
in der Pfanne und grundsätzlich nur die mögliche Verwendung einer vergleichsweise
teueren Magnesium-Vorlegierung, da Magnesium in dieser nur in Gehalten von 5 bis
15% vorliegt.
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Eine neuere Entwicklung ist das T-Nock-Verfahren in der Weise, daß
ein DUsenkasten auf eine Gießpfanne gesetzt wird.
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Das flüssige Eisen strömt durch die T-Nock-Düse und bildet einen Hohlstrahl.
Durch eine Pulverzuteilvorrichtung rieseit in die Mitte desselben die feinkörnige
Magnesium-Vorlegierung. die so dosiert ist. daß am Ende des Hohlstrahles die Magnesiumreaktion
beendet ist. Möglich ist hier nur die Anwendung einer niedrigprozentigen Magneslum-Vorleglerung
mit 5 bis 10% Magnesium bestimmter körnung in rieselfähiger Form. Dieses Verfahren
hat den Nachteil eine hohen Abrandes an Magnesium.
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Bekannt ist auch das sogenannte Trigger-Verfahran. Dabei wird am Boden
der Pfanne aus der Pfannenauskleidung am Ränd des Bodens eine Tasche gebildet, in
die eine 5%-ige Magnesium-Vorlegierung einer Körnung von 0 bis 1 mm gegeben wird.
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Abgedeckt wird diese mit Calciumkarbid. Dann wird Eisen elngegossen.
Dabei bildet sich mit dem Calciumkarbid eine reste Kruste. Nachdem die Pfanne gefüllt
ist, also ein genügend hoher ferrostatischer Druck vorhanden ist, wird die Schlakkenkruste
aus Calciumkarbid mit einer Eisenstange durchstoßen. Donn setzt sind sofortige,
vergleichsweise heftige Magnesiumreaktion ein.
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Einfacher ist das Einbringen von Magnesium-Vorlegiernngen mit hohem
spezifischem Gewicht, so mit einem hohen Anteil von Nickel oder Kupfer, weil sie
ohne besondere Tauchvorrichtungen in die Metallschmelze geworfen werden können und
dort zum Boden sinken. Wegen des geringen Gehaltes an Magnesium werden dann aber
zum Behandeln einer Schmelze hohe Mengen der vorlegierung benötigt.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Vorrichtung zur Behandlung,
wie s. B. durch Begasung, von Metallschmelzen, insbesondere zum Herstellen von Gußeisen
mit Kugelgraphit, zu schaffen, die nur einen sehr geringen baulichen Aufwand erfordert,
die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist und auch die Zugabe von Reinmagnesium
od. dgl. Behandlungselemente in reiner oder weitgehend reiner Form zuläßt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Behandlung
von Metallschmelzen, insbesondere zum Herstellen von Gußeisen mit Kugelgraphit erfindungogemäß
vorgeschlagen, daß am Boden des Behandlungsgefäßes ein mit Öffnungen versehener
Hohlkörper aus hochfeuerfestem Werkstoff befestigt ist, der die Behandlungsstoffe
aufnimmt.
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Nach der Erfindung ist somit am Eoden des Behandlungsgefäßes ein Hohlkörper
als von der Auskleidung des Behandlungsgefäßes
selbständiges Bauteil
befestigt, wobei der Hohlkörper ebenfalls aus feuerfestem Werkstoff besteht, so
daß er eine Vielzahl von Schmelzen aushält, wobei die Haltbarkeit den aus feuerfestem
Werkstoff bestehenden Hohlkbrpers entsprechen soll oder in etwa entsprechen soll
der Haltbarkeit der Auskleidung des Behandlungsgefäßes, insbesondere in Gestalt
der Gießpfanne.
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Der aus feuerfestem Werkstoff bestehende Hohlkörper kann aus verschiedenartigen
Stoffen bestehen, so beispielsweise aus Graphit, aber auch sonstigen feuerfesten
Materialien, wie gebranntem Magnesit, Chrommagnesit oder Dolomit.
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Schließlich kann er auch aus Schamotte bestehen.
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Die Berestigung des feuerfesten Hohlkbrpers zur Aufnahme des Behandlungselementes
oder der Behandlungaelemente, auch in Gestalt von Legierungen, kann auf verschiedene
Weise geschehen. Besonders vorteilheft ist die weitere erfindungs gemäße Lösung,
daß der feuerfeste Hohlkörper in der Masse der Auskleidung des Behandlungsgefäßes
verankert ist. Die se Lösung ist besonders vorteilhaft, weil sie keinen konstruktiven
Mehraufwand verursacht und ohnehin neue feuerfeste Hohlkörper in der Regel in Verbindung
mit einer neuen Auskleidung des Behandlungsgefäßes, insbesondere in Gestalt der
Gießofanne, angebracht werden.
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Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal wird vorgeschlagen,
daß der feuerfeste Hohlkörper aus einem rotationssymmetrischen Körper besteht, der
oben offen ist, wobei diese Öffnung durch eine durch die Schmelze abschmelzbare
Kappe oder einen Deckel abgedeckt ist, Die rotationssymmetriache Ausbildung des
feuerfesten Hohlkörpers hat den Vorteil, daß dieser Hohlkörper besonders geeignet
ist, die durch die Einwirkung der Hitze der Schmelze auftretenden Spannungen auszugleichen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß er insbesondere in Verbindung mit weiteren
radial gerichteten Öffnungen eine gleichmäßige Verteilung der die Schmelze zu durchspülenden
Case des Behandlungselementes oder der Behandlungselement ermöglicht. In einfacher
Ausgestaltung der Erfindung kann der Hohlkörper eine oben offene Rohre sein, die
oben einen durch die Metallschmelze aufschmelzbarren Deckel hat.
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Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal wird vorgeo schlagen,
daß der Hohlkörper einen sich in Richtung von oben nach unten erweiternden Durchmesser
aufweist, wobei er in weiterer erfindungsgemäßer Ausbildung in seinem oberen Bereich
flaschenhalsartig ausgebildet iat. Diese Lösung in Verbindung mit dsm die obere
Öffnung zunächst abschließenden, insbesondere aus Stahl bestehenden Deckel, hat
den Vor teil, daß der Deckel entsprechender Dicke erst aufgeschmolzen
wird,
sofern die Pfanne überwiegend oder ganz mit der zu behandelnden Metallschmelze,
insbesondere Gußeisenschmelze gerollt ist. Sobald der Deckel durch die Schmelze
autgeschmolzen ist, beginnt eine zunächst ruhige Anfangareaktion, weil die Angriffsfläche
zwischen Metallschmelze und Be° handlungslement im Hohlkörper zunächst noch klein
ist. Mit wachsende. Verbrauch an Behandlungselement und sich erweiterndem Durchmesser
des Hohlkörpers wird diese Reaktion dann, abhängig von der Ausbildung der Raumform
der konischen Erweiterung oder flaschenhalsartigen Ausbildung, stär ker, so daß
durch die gewählte Raumform die Reaktion steuer bar ist. Die erfindungsgemäße Lösung
der Ausbildung des Hohlkörpers, der in seinem oberen Teil nach Art eines Fla schenhalses
ausgebildet ist, hat den weiteren Vorteil, daß er in Verbindung mit dem sich an
den Flaschenhals anschllesz senden zylindrischen Teil geringer Bauhöhe annähernd
halbkugelförmig ist und somit durch die gewählte Kugelform bei vergleichsweise geringer
Außenmantelfläche ein hohes Aufnahmevolumenen für die Behandlungsstoff hat.
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Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal wird vorgeschlagen,
daß die Wandung des Hochlkörpers auf ganzer oder teilweiser Flache gasdurchlässig
ausgebildet ist, wobei in Verbindung mit einer weiteren erfindungsgemäßen Abwandlung
der Hohlkörper aus einem im wessentlichen gesundurchlässigen
Grundkörper
besteht, in den vorzugsweise bei dessen Formgebung die gasdurchlässigen Wandungabereiche
eingesetzt sind, die nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal vorteilhaft aus
Diaphragmasteinen bestehen. Diese gasdurchlässigen Bereiche sind bei der flaschenhalsartigen
Ausbildüng des Hohlkörpers vorteilhaft unterhalb der Einschnürung und somit in dem
Teil vorhanden, bei dem der Flaschenhals in den zylindrischen Teil übergeht. Dadurch
wird erreicht, daß bei der von oben nach unten größer werdenden Angriffsfläche zwischen
Metallschmelze und Behandlungselement und somit größer werdenden Reaktionsmenge
mit entaprechend größerem Gesamtdruck durch die porösen bzw. gasdurchlässiglen Bereiche
in der Wandung des Hohlkörpers eine Abführung der Behandlungsgase radial nach außen
stattfindet, die nicht nur zu einer Durckentlastung innerhalb des Hohlkörpers führt,
sondern auch zu einer Verteilung der Behandlungagase Uber die ganzen oder wesentlichen
Bereiche der Mtallischmelze führt. Diese gasdurchlässigen Bereiche im Hohlkörper
bilden schräggerichtete Düsen, wobei diese nach oben, aber auch im unteren Bereich
des Hohlkörpers nech unten gerichtet sind oder sein kennen, so daß sie auch auf
die Teile der Schmelze einwirken, die im Bereich des Bodens des Bchandlungsgefäßes,
insbesondere in Gestalt der Oießpfanne, sind.
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Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal wird vorgeschlagen,
daß
der Hohlkörper erfindungsgemäßer Ausbildung in Zentrw des Bodens des Behandlungegefäßes
angeordnet ist, so daß durch diese symmetrislche Anordnung, insbesondere in Verbindung
mit gasdurchlässigen Bereichen das Aufnahmebehältera für die Behandlungselemente,
eine gleichmäßige Bega-Sung der Metallschmelze stattfindet.
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Die erfindungsgemäße Lösung läßt nunmehr die Behandlung von metallischen
Schmelzen, insbesondere Gußeisenschmelzen zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit
auf eine sehr ein fache und wirtechaftliche Weise zu. Der erfindungsgemäße Vorschlag,
zur Aufnahme der Behandlungselemente dienende Hohlkörper mit seiner einfachen Verankerung
am Boden des Behandlungsgefäßes, inabesondere in Gestalt der Gießpfanne, bringt
praktisch kaum Mehrkosten und ist auch wartungsfrei.
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Die Ausbildung des Hohlkörpers zur Aufnahme der Behandlungselemente
läßt eine gesteuerte Reaktion zu. Die Maßnahme, den Hohlkörper ala Aufnahmebehälter
ftlr die Behandlungselemente auf ganzer oder teilweiser Fläche gasdurchlässig auszubilden,
er gibt eine rubige und bezüglich der Bestrahlungsrichtung einstellbare gleichmäßige
Durchgssung der Metallschmelze.
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Der erfindungsgemäße Hohlkörper lat geeignet, die Behandlungselemente,
insbesondere Magnesium, in reiner Form zu verwenden, ober auch in Gastait einer
Legierung, wobei jedach
in einem solchen alle die Legierung einen
sehr hohen Anteil an Magnesium enthält oder enthalten kann.
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Die Erfindung ist in der Zeichnnhand--vn Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausbildungsformen, vieimchr
sind weitere, im Rahmen der Erfindung liegende Abwandlungen möglich. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 vertikale Schnitte durch Gießprannen mit am Pfannenboden verankerten
Hchlkörpern zur Auf nehme der Behandlungzelemente; Fig. 3 im vertikalen Schnitt
und den Fig. 1 und 2 gegenUber vergrößerter Darstellung einen Hohl-Körper zur Aufnahme
der Hehandlungselemente, Fig. 4 in vertikalem Schnitt und den Fig. t und 2 gegenüber
vergrößerter Darstellung ein am Boden des Behandlungsgefäßes angeschraubter Hohlkörper
zur Aufnahme der Behandlungsstoffe, Fig. 5 eine Fig. 4 gegenüber abgewandelte Ausführung.
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Fig. 6 in vertikalem Schnitt und den Fig. 1 und 2 gegenüber vergrößerter
Daratellung eine Aufstoßvorrichtung,
Fig. 7 die Vorrichtung nach
Fig. 6 in der Ansicht von oben.
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Die Gießpfanne 10 hat eine Ubliche Pfannenauskleidung 11, die sich
Uber den Boden 12 der Pfanne erstreckt. Diese Pfannenauskleidung 11 kann beispielsweise
aus einer Stampfmasse bestehen. Möglich ist auch eine Ausmauerung. Zentrisch am
Boden ist durch Einbettung in die Auskleidung verankert der Hohle tier 13 zur Aufnahme
der Behandlungselemente 14', insbesondere Magnesium oder Magnesiumiegierungen.
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Der Hohlkörper rotationsaymmetrischer Ausbildung, nach Fig.1 in Gestalt
einer Röhre, besteht aus hochfeuerfestem Stoff einer solchen Haltbarkeit, daß diese
der Haltbarkeit der Pfannenauskleidung 11 entspricht oder annähernd entspricht.
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Der Hohlkörper 13 ist oben abgedeckt durch einen aus Stahl oder Gußeisen
bestehenden Deckel 15, der unter dem Einfluß der in die Pfanne 10 eingefUllten Metallschmelze
durchschmilzt und durchgeschmolzen ist, sobald die Pfanne ganz oder teilweise getffllt
ist. Durch eine entsprechende Wahl der Dicke des Deckels 15 läet sich die Zeit bis
zum Durchsohmelzen einstellen.
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Fig. 2 zeigt einen rotationssymmetrischen Hohlkörper besonders vorteilhafter
erfindungsgemäßer Ausbildung mit der Maßgabe, daß dieser, wie in größerer Darstellung
in
Fig. 9 dargestellt ist, in seinem oberen Bereich flaschenhalsartig
ausgebildet ist, so daß sich in Richtung von oben nach unten der Innenquerschnitt
stetig erweitert bis auf den unteren Bereich in dem dieser gleich bleibt, weil dort
die Ausbildung zylindrisch ist.
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An der Übergangsstelle zwischen Flaschenhals und Flaschenbauch sind
gasdurchlässige Zonen 16 vorhanden, die sich 8rtlich verteilt Uber den Umfang erstrecken
und aus Diaphragmesteinen bestehen Können, die zugleich mit der Formgerbung des
Hohlkörpers 13 eingebaut worden sind. Weitere gandurchlässige Zonen sind vorhanden
im untexen Bersich, wobei die e gasdurchlässigen Zonen 17 eine radial nach außen
und unten gerichteten Düsenstrahl der Mchandlungsgane ergeben, während im rechten
Teil gasdurchlässige örtliche Zonen 18 dargestellt sind, die radial nach außen gerichtet
sand, Es sei verstanden, daß auch der gesamte Hchlkörper 13 aus einem gaadurchlässigen
feuerfesten Werkztoff bestehen kann.
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Bei einer solchen Ausbildung ist es möglich, auf den oberen Deckel
15 zu verzichten und den Hohlkörper on geschlossen auszubilden. Die Hitze der Metallschmelze
zündet Uber die Brhitzung des Hohlkörpers 13 das Magnesium, das dann durch die feinen
Poren des Hohlkörpers nach allen Richtungen austritt und damit eine gleichmäßige
Verteilung erhält, die das gesamte Bad gleichmäßig durchströmt.
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Besonders vorteilhaft ist jedoch der obere abschmelzbare Deckel 15,
weil dieser das einfache Nachrollen des Hohlkörpers 13 flir die nächste zu behandelnde
Schmelze ermöglicht Nach der Wiederauffüllung wird ein neuer Deckel 15 aufgesetzt.
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Zur Einbettung und somit Verankerung in der Auskleidungsmasse 11 weist
der Hohlkörper 13 an seinem unteren Ende radial vorstehende Verankerungskragen 19
auf.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen die Lösung, daß Hohlkörper 13 mit einem Teil
des ausgemauerten oder mit einer Masse isolierten Bodens des Behandlungsgefäßes
gegen einen neuen Hohlkörper ausgewechselt werden können, ohne daß die gesamte Bodenauskleidung
erneuert werden aüßte. Um dies zu erreichen ist der Boden des Behandlungsgefäßes
10 mit einer zentrischen Bohrung 20 versehen, so daß durch die Bohrung in der Pfanne
der Körper gehalten und vorteilhaft auch durch diese eingeführt werden kann.
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Fig, 4 zeigt, daß der an seinem unteren Befestigungsende mit stufenförmiger
Außenmantelfläche versehene Hohlkörper 13 mit einer Verankerungsplatte 21 versehen
ist, die zur VQrankerung mit der Nasse des Hohlkörpers 13 einen kegelförmigen Ring
22 aufweist, der auch durch andere Raumformen ersetzt werden kann, um in Verbindung
mit Hinterschneidungen
eine Verankerung in der Masse des Hohlkörpers
13 zu erzielen.
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Weiterhin ist, vorteilhaft einstückig, an der Verankerungs platte
ein unteres zylindrisches scheibenförmiges Teil 23 vorhanden, das in der Bohrung
20 geführt ist. In die Verankerungsplatte 21 bis 23 eingelassen ist ein Schraubbolzen
24, der in Verbindung mit einer Mutter 25 und einer Gegenplatte 26, die an der Außenfläche
des Behandlungsgefäßes 12 anliegt, eine Verspannung des Hohlkörpers 13 ergibt.
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Die stufenförmige Ausbildung des Hohlkörpers 13 im Bereich seines
unteren Befestigungsendes ergibt eine ausreichende Sicherung dafür. daß nicht die
Metallschmelze einen Weg durch den Boden des Behandlungsgefäßes rinden kann. Im
Ubrigen können beim Zusammenbau vorhandene Fugen leicht mit feuerfester Masse geschlossen
werden.
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Fig. 5 zeigt die Lösung, die es ermöglicht, den Hohlkörper 13 von
der Bodenseite des Behandlungsgefäßes her einzusetzen.
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Dazu ist der Hohlkörper von zylinischer Ausbildung und hat an seinem
unteren Ende vorzugsweise einen radial nach außen vorstehenden Flansch 26. An der
Außenfläche des Behandlungsgefäßes 12 ist ein Sohraubring 27 mit Außengewiflde angeschweißt.
Ein Schraubdeckel 28 greift Uber du Gewinde und bildet den Verschluß im Boden des
Behendlungsgefäßes.
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Der Hohlkörper 13 ist somit nach Fig. 5 als Rohr ausgebildet, das
an beiden Enden offen ist. Es können sich, wie vorbeschrieben, auch zusätzliche
Öffnungen in der Rohrwandung
befinden. Das Rohr 13 kann ebenralls
aus porösem keramischen Material bestehen. Der Flansch 26 kann vorhanden sein, notwendig
ist er jedoch nicht in jedem Falle. Um eine Abdichtung des Rohres 13 gegenüber dem
Futter aus dem Pfannenboden zu gewährleisten, wird es vor seiner Einführung mit
einer feuerfesten plastischen Masse, zum Beispiel Lehm, beschichtet. Nach dem Einfühen
des Hohlkörpers 13 wird der Boden des Schraubdeckels ebenfalls mit einer feuerfesten
plastischen Masse, es kann aber auch trockaner Quarzsand sein, gefüllt. Besonders
vorteilhaft ist die Anordnung eines Isoliersteines 29.
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Innerhalb des Hohlkörpers 13 ist ein Verpackungsbehälter 30 angeordnet,
der aus Blech, Kunststoff oder Pappe besteht und die vorbereiteten und somit genau
dosierten Behandlungsstoffe aufnimmt. Behandlungsstoff können auch in gepreßter
Form ohne den Verpackungsbehälter 30 eingefüllt werden, Der Behälter 30, auch flir
Transport und Lagerung der Behandlungestoffe, ist abweichend von der Darstellung,
vorzugsweise oben geschlessen.
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Die erfindungsgemäße Lösung gestattet nunmehr mit vergleichsweise
einfachen Mitteln, die Behandlung genau zu steuern, insbesondere die Reaktionsgeschwindigkeit
des Behandlungs -mittels einzustellen. Dies läßt sich erreichen durch
a)
Größe und Anzahl der Öffnungen bzw. die Porigkeit des Hohlkörpers 13, b) durch die
Art des Reaktions- bzw. Behandlungsmittele, im Falle der Herstellung von Gußeisen
mit Kugelgraphit, zum Beispiel die Maßnahme, niedrigprozentige oder höhenprozentige
magnesiumhaltige Vorlegierungen, so beispielsweise FeSiMg 5 oder sogar Reinmagnezium
zu verwenden, c) durch den Verdichtungegrad des Reaktionsmittels.
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Diese vorgenannten Faktoren können einzeln oder in Kombination variiert
werden.
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Der obere Abschluß des Reaktionsrohres zur Schmelze hin kann durch
Auflegen eines Mutall- oder auch eines keramischen Deckels erfolgen. DarUberninaus
ist auch eine Abdeckung mit trockenem Quarzsand möglich. Schließlich kann eine Abdeckung
auch erhalten werden durch eine Schlacke oder dergleichen brückenbildende Materiallen,
wie Silizium-Carbid» Calzium-Carbid od. dgl. Stoffe. Bei gewissen Reaktionamitteln
kann der Hohlkörper, insbesondere in Gestalt eines Rohrs nach Fig. 5 zur Schmelze
hin offen bleiben.
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Die Figuren 6 und 7 zeigen die Maßnahme, den oberen Verschluß ctes
Hohlkörpars 13 aufzubrechen. Um dies zu erreichen, ist vorhanden eine droi- oder
mahrarmige, eas
Behandlungsgefäß 10 übergreifende und zugleich
umgreifende Zentriervorrichtung 31, die mit einer zentrischen Bohrung 32 versehen
ist und einer in der Bohrung; geftihrten, axial bewegten, an ihren unteren Ende
vorzugsweise angespitzten Brechstange 31. Um ein axiale F2hrung zu verbessern, ist
noch eine weitere Pubrung 34 vorhanden.
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Die Brechatange 33 ist vorteilhaft zugleich drehbar. Anstelle der
Spitze kann auch eine sonstige Formgebung vorhanden sein, um einen Verschluß des
Hohikörpere 13 zu öffnen.
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Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich neben der Heratellung von
Gußeisen mit Kugelgraphit mit einer Magnesium-Vorlegierung aller Typen, insbesondere
jedoch hochprozentlgen magnesiumhaltigen Legierungen bis zu Reinmagnesium, insbesondere
für die Durchführung von schlackenreaktionen und zum Beispiel zum Entachwefeln,
Entphosphoren od. dgl.
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Sie eignet sich auch zum Autlegieren, zum Beispiel zum Autkohlen und
zum Durchspülen von Schmelzen mit Gasen, die aus geeigneten Reaktionsmitteln durch
die Wärme der Metallschmelze freigesetzt werden. Bei exothermen Reaktionsmitteln
kann auch ein Aufheizen von Metallschmelzen bewirkt werden.
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- Ansprüche -