DE2230609A1

DE2230609A1 - PAN FOR TREATMENT OF MOLTEN METAL

Info

Publication number: DE2230609A1
Application number: DE19722230609
Authority: DE
Inventors: Kenneth Frederick Layland; Kenneth Clark Taylor
Original assignee: Foseco Trading AG
Current assignee: Foseco Trading AG
Priority date: 1971-06-22
Filing date: 1972-06-22
Publication date: 1973-01-25
Also published as: IT960439B; JPS5130841B1; CA954299A; GB1369237A; SE397836B; FR2143300A1; FR2143300B1

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 2230609DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 2230609

DR. M. KÖHLER DIPL.-ING. C. GERNHARDTDR. M. KÖHLER DIPL.-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURGMÖNCHEN HAMBURG TELEFON: 55 5*76 8000 MÖNCHEN 2,TELEPHONE: 55 5 * 76 8000 MONKS 2, TELEGRAMME: KARPATENT MATH I LD E N STRAS S E 12TELEGRAMS: KARPATENT MATH I LD E N STRAS S E 12

22. Juni 1972 W. 41 192/72June 22, 1972 W. 41 192/72

Foseco Trading A.G.
Chur, Graubünden (Schweiz)Foseco Trading AG
Chur, Graubünden (Switzerland)

Pfanne zur Behandlung von geschmolzenem MetallPan for treating molten metal

Die Erfindung bezieht sich auf den Zusatz von Modifizierungsmitteln zu geschmolzenem Metall. Der Ausdruck "Modifizierungsmittel" wird in seinem allgemeinen Sinn gebraucht und bezei-chnet irgendein Mittel, das in Form fester Stücke oder in .Gestalt von Formungen dem geschmolzenen Metall zugegeben wird, um die Eigenschaften des geschmolzenen Metalls durch Veränderung seiner Zusammensetzung oder physikalischen Eigenschaften zu ändern.The invention relates to the addition of modifiers to molten metal. The term "modifying agent" is used in its general Sense uses and denotes any means, in the form of solid pieces or in the form of formations Molten metal is added to the properties of the molten metal by changing its Composition or physical properties too change.

Häufig haben solche zugesetzten Modifizierungsmittel entweder eine Dichte, die niedriger als diejenige des geschmolzenen Metalls ist," oder erzeugen möglicherweise Gasblasen, die ihre wirksame Dichte herabzusetzen suchen,Frequently, such added modifiers either have a density lower than that of the molten metal, "or possibly generate Gas bubbles trying to reduce their effective density,

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so daß sie das Bestreben haben, an die Oberfläche des geschmolzenen Metalls zu steigen. Wenn dies eintritt, wird die Wirksamkeit des Modifizierungsmittels hinsichtlich der Ausführung seiner Modifizierungsfunktion im allgemeinen stark herabgesetzt. So ist es z.B. bekannt, zu geschmolzenem Gußeisen ein sogenanntes kugelgraphitbildendes Mittel zuzusetzen. Dieses Mittel befindet sich gewöhnlich in Tabletten-, Pellet- oder Preßlingform. Ein typisches Mamaterial ist ein magnesium-imprägnierter, metallurgischer Koks oder Hüttenkoks. Dieses Material neigt dazu, an die Oberfläche des geschmolzenen Metalls zu schwimmen und dort zu brennen, wodurch ein großer Prozentsatz des vorhandenen Magnesiums unwirksam gemacht wird·so that they endeavor to come to the surface of the molten metal to rise. When this occurs, the effectiveness of the modifier in terms of Performing its modifying function in general greatly reduced. For example, it is known to add a so-called nodular graphite-forming agent to molten cast iron to add. This agent is usually in tablet, pellet or compact form. A typical mum material is a magnesium-impregnated, metallurgical Coke or cottage coke. This material tends to float to the surface of the molten metal and there burn, rendering a large percentage of the magnesium present ineffective

TJm zu vermeiden, daß solche Zusätze oder Zuschläge an die Oberfläche der Metallschmelze steigen, sind verschiedene Vorrichtungen beschrieben worden, von denen einige benutzt wurden. So kann der Zusatz in das Metall unter Verwendung eines feuerfesten Kolbens eingetaucht werden. Das Eintauchen wird oft pneumatisch ausgeführt, so daß diese Arbeitsweise eine Druckluftanlage und zugehörige Rohre erforderlich macht. Diese Arbeitsweise erfordert auch, daß nach dem Füllen mit Metall und dem Einstellen für die Behandlung das Gefäß 2 bis 5 min in konstanter Stellung bleibt,There are various ways of avoiding such additives or surcharges rising to the surface of the molten metal Devices have been described, some of which have been used. So the additive can get into the metal underneath Use a refractory flask to be immersed. The immersion is often carried out pneumatically, so that this Operation requires a compressed air system and associated pipes. This mode of operation also requires that after filling with metal and setting for treatment, the vessel remains in a constant position for 2 to 5 minutes,

Gegebenenfalls kann das Gefäß, in dem das geschmolzene Metall behandelt werden soll, einen abnehmbaren Boden haben. Diese Arbeitsweise ist auch unzweckmäßig und teuer, da vor jedem Metallguß der Boden eingepaßt und an dem Hauptkörper des Gefäßes (der eine Pfanne sein kann) festgeklemmt werden muß.Optionally, the vessel in which the molten metal is to be treated can have a removable bottom to have. This way of working is also inconvenient and expensive, since the floor is fitted before each metal casting and on the The main body of the vessel (which can be a pan) must be clamped.

Gemäß der Erfindung ist eine Pfanne zur Behandlung von geschmolzenem Metall vorgesehen, die einen nach obenAccording to the invention, a pan for treating molten metal is provided which has an upward side

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offenen Hohlraum am Boden der Pfanne und eine abnehmbare Abdeckung zum wenigstens teilweise erfolgenden Verschliessen des Hohlraums hat und mit einer Einrichtung zur vertikalen und horizontalen Bewegung der Abdeckung versehen ist. Vorzugsweise ist die Abdeckung durch einen geeigneten mechanischen Hebelmechanismus mit einem Bedienungsgriff verbunden, der sich von der Pfanne erstreckt» Eine Bewegung des Bedienungsgriffes bewirkt eine Bewegung der Abdeckung, so daß der Hohlraum geöffnet oder geschlossen wird,open cavity at the bottom of the pan and a removable one Has cover for at least partially closing the cavity and with a device for vertical and horizontal movement of the cover is provided. Preferably the cover is by a suitable one mechanical lever mechanism connected to an operating handle that extends from the pan »One movement the operating handle causes the cover to move so that the cavity is opened or closed,

Die Ausbildung und die Arbeitsweise der Abdeckung kann variieren. Bei einer Ausführungsform kann sie die Form eines festen Stopfens annehmen, der zur Öffnung des Hohlraumes angehoben und nach der Seite geschwenkt werden kann. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Abdeckung die Form eines feuerfesten Deckels haben, der sowohl um eine senkrechte Achse drehbar als auch eine kurze Strecke vertikal bewegbar ist und über eine vertikale Hebelstange mit einem Bedienungshandgriff oberhalb der Pfanne verbunden ist. Eine Drehung des Bedienungshandgriffs bewirkt dann eine Drehung des Deckels zum Öffnen oder Schließen des Hohlraums, während ein Anheben oder Absenken des Handgriffs eine entsprechende Bewegung des Deckels verursachen kann.The design and mode of operation of the cover can vary. In one embodiment, it can take the form assume a solid plug that can be lifted to open the cavity and pivoted to the side. In another embodiment, the cover may be in the form of a fireproof lid that can be placed around a vertical axis rotatable as well as a short distance vertically movable and via a vertical lever rod with an operating handle is connected above the pan. A rotation of the operating handle then causes rotation of the lid to open or close the cavity while raising or lowering the handle cause the lid to move accordingly.

Ein besonderer Vorteil der Pfanne gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Pfanne bei vollständig geschlossenem Hohlraum im wesentlichen mit dem zu behandelnden Metall gefüllt werden kann, bevor die Behandlung beginnt. Der metallostatische Druck in dem Hohlraum ist daher hoch während der ganzen Behandlung, und dies erhöht die Wirksamkeit des Behandlungsverfahrens. Das Ausmaß der Wechselwirkung zwischen dem geschmolzenen Metall und dem Behandlungsmittel, das in den Hohlraum eingebracht und abgedeckt wird, bevor die Pfanne mit dem geschmolzenen Metall be-A particular advantage of the pan according to the invention is that the pan when completely closed The cavity can be essentially filled with the metal to be treated before the treatment begins. The metallostatic pressure in the cavity is therefore high throughout the treatment, and this increases the effectiveness of the treatment process. The extent of the interaction between the molten metal and the treatment agent, which is introduced into the cavity and covered before the pan is loaded with the molten metal

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schickt wird, kann durch den Grad der Entfernung des Deckels variiert werden. Dies ist von besonderem Wert bei hoch reaktiven Materialien, wie reinem Magnesium.can be varied by the degree of removal of the cover. This is of particular value with highly reactive materials such as pure magnesium.

Das in den Hohlraum eingebrachte Behandlungsmittel kann aus irgendeinem bekannten Mittel bestehen. Für die Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit können beispielsweise Mittel, wie MgPeSi- oder NiMg-Verbindungen Anwendung finden. Wenn sich das Behandlungsmittel auf einem Träger befindet, wie dies beispielsweise bei einem mit Magnesium imprägnierten Koks der Fall, ist, dann kann am Ende der Behandlungsreaktion die Abdeckung vollständig von dem Hohlraum entfernt werden, und der verbrauchte Träger schwimmt dann an die Oberfläche der Metallschmelze, wo er während des üblichen Abziehens der Schlacke vor dem Gießen entfernt wird.The treating agent introduced into the cavity can be any known agent. For the Manufacture of cast iron with spheroidal graphite can, for example, means such as MgPeSi- or NiMg compounds Find application. When the treatment agent is on a carrier, such as a coke impregnated with magnesium is the case, then at the end of the treatment reaction the cover can be completely covered removed from the cavity, and the spent carrier then floats to the surface of the molten metal, where it is removed during the usual skimming of the slag prior to pouring.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Pfanne gemäß der Erfindung, teilweise geschnitten, undFig. 1 is a side view of a pan according to the invention, partly in section, and

Fig. 2 zeigt eine schaubildliche Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform, teilweise weggebrochen.Fig. 2 shows a diagrammatic representation of a modified embodiment, partially broken away.

Gemäß Fig. 1 hat eine feuerfest ausgekleidete zylindrische Pfanne 1 auf ihrem Boden einen Hohlraum 2, dessen Wände aus feuerfestem Material hergestellt werden. Der den Hohlraum 2 umfassende Behälter ist in der Pfanne durch gießfähiges, feuerfestes Material 3 befestigt. An der Seite der Pfanne 1 sind Konsole oder Halteteile 4 befestigt, welche eine Anordnung 5 mit einer vertikalen Stahlstange oder -welle 6 drehbar tragen.According to FIG. 1, a refractory lined cylindrical pan 1 has a cavity 2 on its bottom, the walls of which be made of refractory material. The container comprising the cavity 2 is through in the pan pourable, refractory material 3 attached. Console or holding parts 4 are attached to the side of the pan 1, which an assembly 5 with a vertical steel rod or -shaft 6 rotatably carry.

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Die Stahlstange 6 ist in einem Rahmen 7, welcher einen Teil der Anordnung 5 darstellt, vertikal verschiebbar angeordnet. Das obere Ende der Stange 6 trägt ein Querstück 8. Das der Stange 6 abgewendete Ende des Querstückes 8 trägt eine Anordnung, welche die Abdeckung für den Hohlraum darstellt. Diese Anordnung umfaßt eine feuerfeste Stange 9 in Form eines Stahlrohrs loy das mit einer Asbestschnur umwickelt und mit einem feuerfesten Material 11 überzogen ist, wobei die in der Zeichnung gezeigte Gestalt erhalten wird. Die Gestalt des unteren Teils aus fauerfestern Material 11 ist so gewählt, daß das Unterteil der Stange 9 den Oberteil des Hohlraums 2 entsprechend abdecken kann. Die genaue Stellung des Querstückes 8 kann eingestellt werden, da das Querstück in dem Oberteil der Stange 6 verschiebbar angeordnet ist. Wenn die Stange so eingestellt ist, wird die Stellung durch Anziehen einer Verriegelungsschraube 12 festgelegt.The steel rod 6 is vertically displaceable in a frame 7, which is part of the arrangement 5 arranged. The upper end of the rod 6 carries a cross piece 8. The end of the cross piece facing away from the rod 6 Figure 8 carries an arrangement showing the cover for the cavity. This arrangement includes a refractory Rod 9 in the form of a steel tube loy that with a Asbestos cord is wrapped and covered with a refractory material 11, the shape shown in the drawing is obtained. The shape of the lower part made of fire-resistant material 11 is chosen so that the lower part the rod 9 can cover the upper part of the cavity 2 accordingly. The exact position of the cross piece 8 can can be set, since the cross piece is arranged displaceably in the upper part of the rod 6. If the pole is like that is set, the position is determined by tightening a locking screw 12.

Das untere Ende des Rahmens 7. trägt einen Arm 13, auf welchem ein Betätigungshebel 14 schwenkbar angeordnet ist. Das innere Ende des Hebels 14 ist mit Zähnen versehen, die mit einem genuteten Teil auf der Stange 6 in Eingriff stehen. Auf diese Weise wird durch eine Auf- und Abbewegung des äußeren Endes des Hebels 14 die Stange 6 (und daher die feuerfeste Stange 9) nach unten bzw. nach oben bewegt. Die feuerfeste Stange 9 kann horizontal verschwenkt werden (unter der Voraussetzung, daß sie frei von dem Hohlraum 2 ist), indem die gesamte Anordnung 5 mittels des Handgriffs 14 verschwenkt wird. Wenn es gewünscht wird, die Stange 6 in einer gegebenen vertikalen Stellung zu verriegeln, kann dies mittels einer Stellschraube 15 erfolgen.The lower end of the frame 7 carries an arm 13 on which an actuating lever 14 is pivotably arranged. The inner end of the lever 14 is provided with teeth which engage with a grooved part on the rod 6. In this way, up and down movement of the outer end of the lever 14 moves the rod 6 (and therefore the refractory rod 9) down and up, respectively. The refractory rod 9 can be pivoted horizontally (provided that it is free from the cavity 2) by pivoting the entire assembly 5 by means of the handle 14. If it is desired to lock the rod 6 in a given vertical position, this can be done by means of an adjusting screw 15.

Wenn es gewünscht wird, die Anordnung 5 gegen Verschwenken zu verriegeln, so kann dies durch eine Stell-If it is desired to lock the arrangement 5 against pivoting, this can be done by an adjusting

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achraube 16 erfolgen, welche eine an der Wand der Pfanne angebrachte feste Platte und eine Platte verbindet, die einen bogenförmigen Schlitz aufweist und an dem Rahmen 7 befestigt ist. Anschläge 17 sind an der Wand der Pfanne befestigt, um den Grad der Drehung der Anordnung 5 zu begrenzen. Diese Anschläge sind einstellbar, um zu verhindern, daß die feuerfeste Stange 9 mit den Seitenwänden des Pfannenhohlraums in Berührung kommt.screw 16 made, which one on the wall of the pan attached fixed plate and a plate having an arcuate slot and attached to the frame 7 is attached. Stops 17 are attached to the wall of the pan in order to limit the degree of rotation of the assembly 5. These stops are adjustable in order to prevent the refractory rod 9 from hitting the side walls of the pan cavity comes into contact.

Bei der praktischen Verwendung wird der Handgriff 14 zunächst nach unten und auf eine Seite geschwenkt, um die feuerfeste Stange 9 zu heben und den Hohlraum 2 aufzudecken. Der Hohlraum wird dann mit Behandlungsmittel be-, schickt. Der Handgriff 14 wird dann zurückbewegt, was zur Folge hat, daß die feuerfeste Stange 9 den Hohlraum 2 verschließt, und die Stellschrauben 15 und 16 werden angezogen. Die Pfanne wird dann mit dem zu behandelnden, ge-BQhmolzenen Metall gefüllt. Wenn ea gewünscht wird, die Behandlung auszuführen, wird die Stellschraube 15 gelöst, der Handgriff 14 wird genügend bewegt, um die feuerfeste Stange 9 Qin wenig zu heben, und die Stellschraube 15 wird wieder festgezogen. Die Behandlungsreaktion beginnt dann in dein gewünschten Ausmaß. Gewünsentenfalls kann am Ende einer jeden Behandlung, bei der das Behandlungsmittel einen Träger umfaßt, durch lösen der Stellschraube 16 die feuerfeste Stange 9 durch Drehen von dem Hohlraum 2 wegbewegt v/erden, so daß der Träger an die Oberfläche des geschmolzenen Metalls schwimmt, von wo er entfernt werden kann.In practical use, the handle 14 is first pivoted downwards and to one side in order to lift the refractory rod 9 and uncover the cavity 2. The cavity is then filled with treatment agent. The handle 14 is then moved back, with the result that the refractory rod 9 closes the cavity 2, and the set screws 15 and 16 are tightened. The pan is then filled with the molten metal to be treated. If ea is desired to carry out the treatment, the set screw 15 is released, the handle 14 is sufficiently moved to the refractory rod to lift 9 Qin little, and the set screw 15 is tightened again. The treatment response will then begin to your desired extent. If necessary, at the end of each treatment in which the treatment agent comprises a carrier, by loosening the set screw 16, the refractory rod 9 can be rotated away from the cavity 2 so that the carrier floats to the surface of the molten metal from where it can be removed.

Gemäß Pig. 2 ist eine feuerfest ausgekleidete, zylindrische Pfanne 21 auf ihrem Boden mit einem Hohlraum 22 verseilen, dessen Wände aus feuerfestem Material hergestellt sind. In einem Arm oder Stützteil 23» der an derAccording to Pig. 2 is a refractory lined cylindrical pan 21 on its bottom with a cavity 22 strand, the walls of which are made of refractory material. In an arm or support part 23 »the one on the

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Seite der Pfanne 21 befestigt ist, ist in seinem inneren Ende eine vertikale Stahlstange 24 drehbar angeordnet, die über den größten Teil ihrer Länge mit Abschnitten 25 aus feuerfesten Schutzhülsen bedeckt ist. Am unteren Ende der Stange 24 ist ein feuerfester Deckel 26 befestigt, der den Hohlraum 22 bedeckt.Side of the pan 21 is attached, a vertical steel rod 24 is rotatably arranged in its inner end, which is covered over most of its length with sections 25 of refractory protective sleeves. At the bottom The rod 24 has a refractory cover 26 attached to it, which covers the cavity 22.

Durch das obere Ende der Stange 24 geht ein Bedienung shandgr iff 27, dessen äußeres Ende sich über die Seite der Pfanne erstreckt. Das innere Ende des Handgriffs 27 läuft in einer Führung 29, die Endanschläge haben kann, um den Drehweg des Handgriffs 27 um eine vertikale Achse zu begrenzen. Der Deckel 26 kann durch eine entsprechende Bewegung des Handgriffs 27, der um sein Ende in einer Führung 29 schwenkbar ist, auf- und abbewegt werden. Ein aufrechtstehender Vorsprung 3o ist an dem Stützteil 23 vorgesehen, Wenn der Handgriff 27 auf der Oberseite des VorSprungs 3o aufruht, dann wird der Deckel 26 etwas über dem Hohlraum 22 gehalten, wie dies in Pig. gezeigt ist. Wenn der Handgriff 27 in einen Schlitz 31 in dem Vorsprung 3o eingreift, ist der Hohlraum 22 sicher abgedeckt.Through the upper end of the rod 24 is a control shandgr iff 27, the outer end of which extends over the Side of the pan extends. The inner end of the handle 27 runs in a guide 29 which have end stops can to limit the rotation of the handle 27 about a vertical axis. The lid 26 can by a corresponding movement of the handle 27, which is pivotable about its end in a guide 29, up and down will. An upstanding projection 3o is provided on the support member 23 when the handle 27 is on the The top of the projection 3o rests, then the lid 26 held slightly above cavity 22, as shown in Pig. is shown. When the handle 27 is in a slot 31 engages in the projection 3o, the cavity 22 is securely covered.

Bei der praktischen Anwendung wird der Handgriff 27 zuerst gedreht, um den Hohlraum 22 aufzudecken, und dieser wird dann mit dem Behandlungsmittel beschickt. Der Handgriff 27 wird dann gedreht und in den Schlitz 31 bewegt, um den Hohlraum 22 abzuschließen, und die Pfanne wird mit dem zu behandelnden, geschmolzenen Metall gefüllt. Der Handgriff 27 wird dann in dem gewünschten Grad bewegt, um den Hohlraum 22 aufzudecken oder den Deckel etwas anzuheben, und gestattet, daß die Behandlungswirkung in dem gewünschten Ausmaß beginnt. Am Ende der Behandlung wird, wenn das Behandlungsmittel einen Träger umfaßt, derIn practical use, the handle 27 is first rotated to reveal the cavity 22, and this is then loaded with the treatment agent. The handle 27 is then rotated and moved into the slot 31, to close off cavity 22 and the pan is filled with the molten metal to be treated. The handle 27 is then to the desired degree moved to reveal the cavity 22 or slightly lift the lid and allow the treatment effect begins to the extent desired. At the end of the treatment, if the treatment agent comprises a carrier, the

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Deckel 26 weggedreht. Der Träger verläßt dann den Hohlraum 22 und schwimmt auf die Oberfläche der Metallschmelze, von wo er entfernt werden kann.Cover 26 turned away. The carrier then leaves the cavity 22 and floats on the surface of the molten metal, from where it can be removed.

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Claims

1. Pan for the treatment of molten metal, characterized by an upwardly open cavity (2) at the bottom of the pan (1) and a removable cover (9) for at least partially closing the Cavity and a device (5,8) for vertical and horizontal movement of the cover.

2. Pan according to claim 1, characterized in that the cover (9) via a lever mechanism (8,6) is mechanically connected to an operating handle (14) which extends from the pan (1).

3. Pan according to claim 1 or 2, characterized in that the cover consists of a solid stopper consists.

4. Pan according to claim 1 or 2, characterized in that the cover consists of a refractory lid consists, which is rotatable about a vertical axis and vertically movable.

5. methods of treating molten metal, characterized in that a treatment agent in the cavity of a pan according to one of claims 1 to introduces, at least partially closes the cavity and introduces the molten metal to be treated into the pan and exposing the cavity to a degree sufficient to perform the desired treatment.

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