DE2554782C3

DE2554782C3 - Method and device for the inoculation treatment of cast iron melts

Info

Publication number: DE2554782C3
Application number: DE19752554782
Authority: DE
Inventors: Michael Dr.-Ing. 4005 Meerbusch Gloz
Original assignee: Individual
Current assignee: CASPERS, KARL-HEINZ, 8501 SCHWAIG, DE
Priority date: 1975-12-05
Filing date: 1975-12-05
Publication date: 1983-04-07
Also published as: DE2554782B2; DE2554782A1

Description

Ein Gußeisengefüge wird in hohem Maße durch die in 4-, der Schmelze vorhandenen Fremdteilchen (Keimbildung) und die Abkühlgeschwindigkeit (Kristallwachstum) beeinflußt. Eine gleichzeitige Keimbildung an möglichst vielen Stellen ist dabei zur Erzielung guter Werkstoffeigenschaften wünschenswert. Die Anzahl der wirksamen Fremdteile ist abhängig von der Gattierung und den Einsatzstoffen, dem Schmelzaggregat und der Schmelzführung. Außerdem kann die Anzahl der wirksamen Fremdteile noch durch eine Impfbehandlung beeinflußt werden.A cast iron structure is to a large extent caused by the foreign particles present in the melt (nucleation) and influences the cooling rate (crystal growth). Simultaneous nucleation As many places as possible is desirable in order to achieve good material properties. The number the effective foreign parts depends on the type and the input materials, the melting unit and the melt guide. In addition, the number of effective foreign parts can still be determined by a Vaccination treatment can be affected.

Bei der Impfbehandlung wird dem Gußeisen in flüssigem Zustand vor dem Gießen ein Impfmaterial zugesetzt. Das kann auf verschiedene Weise geschehen. Als zweckmäßig hat es sich aber erwiesen, das Impfmaterial während eines Füllvorganges, z. B. beim Einfüllen des flüssigen Eisens in eine Gießpfanne, dem aus einer Ausgußöffnung rinnenden Eisen kontinuierlich in dosiener Menge zuzugeben. Dadurch wird besonders einfach eine homogene Verteilung des Impfmaterials in dem flüssigen Eisen erreicht. tr>In the inoculation treatment, cast iron in a liquid state becomes an inoculation material before casting added. This can be done in a number of ways. However, it has proven to be useful that Inoculum during a filling process, e.g. B. when filling the liquid iron in a ladle, the Continuously adding iron flowing out of a pouring opening in dosed quantities. This makes it special simply achieved a homogeneous distribution of the inoculum in the liquid iron. tr>

Die Impfbehandlung spielt eine wichtige Rolle zur Gewährleisiung guter Werkstoffeigenschaften. Eines ihrer Ziele ist die F.rhöhung der Fähigkeit zur Graphitbildung (Typ A) mit einer optimalen statistischen Verteilung. Mit einer solchen Graphitausscheidung während der Erstarrung wird die sogenannte Weißerstarrung vermindert oder gar vermieden, die ein Kennzeichen für die Bildung von Ledeburit ist. Weiterhin soll die Impfbehandlung den Gefügeaufbau innerhalb von Gußstücken mit unterschiedlicher Abkühlungsgeschwindigkeit bei gleicher Werkstoffzusimmensetzung ausgleichen. Auch die Treffsicherheit der mechanischen Eigenschaften, die hauptsächlich von den obengenannten Faktoren abhängen, und die Steigerung des Vollendungsgrades der Gußteile wird mit der Impfbehandlung angestrebt.The inoculation treatment plays an important role in ensuring good material properties. One Its aim is to increase the ability to form graphite (type A) with an optimal statistical Distribution. With such a graphite precipitation during solidification, the so-called White solidification reduced or even avoided, which is a characteristic of the formation of ledeburite. Furthermore, the inoculation treatment should build up the structure within castings with different cooling rates equalize if the material composition is the same. Also the accuracy of the mechanical properties, which mainly depend on the above factors, and the increase the degree of completion of the cast parts is aimed at with the inoculation treatment.

Nach neuen Erkenntnissen wird die Impfung des Gußeisens als ein Desoxidationsvorgang verstanden, wenngleich über die komplexen Vorgänge beim Impfen durch Desoxidationsprodukte noch keine volle Klarheit besieht. Wichtige Bedingung ist jedoch, daß die Schmelze genügend Sauerstoff enthält. Diese Bedingung wird je nach den metallurgischen Herstellungsbedingungen häufig nicht erfüllt, und dann ist die Wirkung einer Impfbehandlung auf die Keimbildung und den Keimgehalt der Schmelze nur gering. Das gilt besonders für das Schmelzen von Gußeisen im Neufrequenz-Induktions-Tiegelofen und beim Speichern und Warmhalten im Netzfrequenz-Induktions-Rinnofen. Bei dieser Art geschmolzenem bzw. warmgehaltenem Gußeisen ist für e>ne Impfbehandlung eine sehr große Menge Impfmaterial nötig. Dennoch besteht die Gefahr, daß selbst die Zugabe einer hohen Impfmaterialmenge auf Ferrosiliciumbasis von z. B. 0,4 Gew.-% oder die Verwendung von Spezialimpflegierungen mit den sehr wirksamen Elementen Kalzium, Zirkon, Strontium oder Barium keinen oder nur einen geringen Impfeffekt (Erhöhung der Fähigkeit zur Graphitbildung Typ A und Vermeiden oder Vermindern der Weißerstarrung) bewirkt. Neben einem übermäßigen Verbrauch an Impfmaterial sind mangelhafte und stark streuende Werkstoffeigenschaften innerhalb eines Gußteils und von Gußteil zu Gußteil und eine schlechte Bearbeitbarkeit der Gußteile sowie erhöhte Ausschuß- und Nacharbeitsquoten und ein größerer Aufwand für die Qualitätssicherung die Folge einer nicht ausreichenden Impfwirkung.According to new knowledge, the inoculation of cast iron is understood as a deoxidation process, although the complex processes involved in inoculating with deoxidation products are not yet fully clear considered. However, an important condition is that the melt contains sufficient oxygen. This condition is often not satisfied depending on the metallurgical manufacturing conditions, and then the effect is an inoculation treatment on the nucleation and the nucleation of the melt only slightly. This is especially true for melting cast iron in the new frequency induction crucible furnace and when storing and keeping warm in the mains frequency induction gutter furnace. At this Type of molten or kept warm cast iron is a very large amount for an inoculation treatment Inoculation material necessary. Nevertheless, there is a risk that even the addition of a large amount of inoculum material will result Ferrosilicon base of e.g. B. 0.4 wt .-% or the use of specialty inoculants with the very active elements calcium, zirconium, strontium or barium no or only a slight vaccination effect (Increasing the ability to form graphite type A and avoiding or reducing white solidification) causes. In addition to excessive consumption of inoculants, there are inadequate and highly dispersive Material properties within a casting and from casting to casting and poor machinability the cast parts as well as increased reject and rework rates and a greater effort for the Quality assurance is the result of an insufficient vaccination effect.

Um eine auf ungenügenden Sauerstoffgehalt der Schmelze zurückgehende Beeinträchtigung der Impfwirkung zu vermeiden, ist es bereits bekannt, von einer dosierten Übersättigung des Gußeisens an gelöstem Sauerstoff Gebrauch zu machen, indem vor dem Impfvorgang Luft in das flüssige Eisen eingeblasen oder Eisenoxid dem flüssigen Eisen zugegeben wird. Dadurch läßt sich die Impfwirkung verbessern und entsprechend der Verbrauch an Impfmaterial senken. Die Notwendigkeit einer gesonderten Sauerstoff-Vorbehandlung des flüssigen Eisens ist dabei jedoch ein Nachteil. Diese Vorbehandlung stellt einen zusätzlichen, entsprechend aufwendigen Verfahrensschritt dar und muß, wenn sie wirksam sein soll, in zeitlicher Abstimmung mit der Impfbehandlung erfolgen. In einer ganzen Reihe von Fällen läßt sich diese Vorbehandlung überdies auch gar nicht durchführen.An impairment of the inoculation effect due to insufficient oxygen content in the melt to avoid, it is already known from a metered supersaturation of the cast iron of dissolved Make use of oxygen by blowing air into the liquid iron or prior to the vaccination process Iron oxide is added to the liquid iron. Thereby the vaccination effect can be improved and accordingly reduce the consumption of inoculation material. The need for a separate oxygen pretreatment of the however, liquid iron is a disadvantage. This pretreatment represents an additional one, accordingly complex process step and must, if it is to be effective, in time coordination with the Vaccination treatment. In a number of cases, this pretreatment can even be done not perform.

Mit der Erfindung soll demgegenüber ein Verfahren zur Impfbehandlung von Gußeisenschmelzen geschaffen werden, das es gestattet, den Sauerstoffgehalt des flüssigen Eisens wesentlich einfacher und auch sicherer einzustellen, als das bisher möglich war.In contrast, the invention is intended to create a method for the inoculation treatment of cast iron melts that allows the oxygen content of the liquid iron to be controlled much more easily and also more safely than was previously possible.

Um dieses Ziel zu erreichen, geht die Erfindung aus von der Methode, das Impfmaterial dem rinnendenTo achieve this goal, the invention is based on the method, the inoculum to the running

Eisen zuzusetzen, statt es in stehendes flüssiges Eisen einzugeben. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, das rinnende Eisen während der Zugabe des Materials zusätzlich mit Sauerstoff zu überblasen. Unter dem Begriff »Sauerstoff« ist in diesem Zusammenhang sowohl reiner Sauerstoff zu verstehen als auch eine mit Sauerstoff angereicherte Atmosphäre, z. B. mit Sauerstoff angereicherte Luft.Adding iron instead of dumping it into standing liquid iron. According to the invention it is provided that Overblown running iron with oxygen during the addition of the material. Under the In this context, the term "oxygen" is to be understood both as pure oxygen and as one with Oxygen enriched atmosphere, e.g. B. with oxygen enriched air.

Bei der Erfindung wird somit die Sauerstoffbehandlung in einem Zuge mit der eigentlichen Impfbehsndlung durchgeführt. Es wurde gefunden, daß die Sauerstoffbegasung des rinnenden Eisens gleichzeitig mit der Zugabe des Impfmaterials (z. B. sauerstoffaffine Elemente in Form einer Impflegierung auf Basis von Ferrosilicium) außerordentlich günstige Bedingungen für die Fremdkeimbildung und Ausfällung von Oxidpartikein im Gießstrahl und in der Gießpfanne schafft. Im allgemeinen genügt dabei eine Menge von 50 1 O2 pro Tonne Eisen.In the invention, the oxygen treatment is thus carried out in one go with the actual vaccination treatment carried out. It was found that the oxygen gassing of the flowing iron at the same time with the addition of the inoculum (e.g. oxygen-affine Elements in the form of an inoculating alloy based on ferrosilicon) extremely favorable conditions for the foreign nucleation and precipitation of oxide particles in the pouring stream and in the pouring ladle. in the In general, an amount of 50 1 O2 per ton of iron is sufficient.

Zweckmäßig ist es, das rinnende Eisen auch vor und nach der Zugabe des Impfmaterials mit Sauerstoff zu überblasen. Weiterhin läßt sich der mit der Erfindung erzielbare Effekt dadurch verstärken, daß zusätzlich das Impfmaterial vor dem Kontakt mit dem Eisen noch mit Sauerstoff angereichert wird. Eine solche gesonderte Sauerstoffanreicherung des Impfmaterials ist wesentlich einfacher und leichter durchführbar als eine Sauerstoff-Vorbehandlung der Gußeisenschmelze.It is useful to add oxygen to the running iron before and after adding the inoculum overblown. Furthermore, the effect that can be achieved with the invention can be increased in that, in addition, the Inoculation material is enriched with oxygen before contact with the iron. Such a separate one Oxygen enrichment of the inoculation material is much simpler and easier to carry out than oxygen pretreatment the cast iron melt.

Die Erfindung führt nicht nur zu einer Verbesserung in der Qualität der Impfbehandlung des flüssigen Eisens, sondern ist auch in vorrichtungsmäßiger Hinsicht ^hr vorteilhaft. Für die Impfbehandlung von rinnendem Eisen ist normalerweise oberhalb des rinnenden Eisens ein mit einem Ausguß versehener Behälter für das Impfmaterial schwenkbar angeordnet, und im Verfolg des Erfindungsgedankens braucht lediglich an diesem Behälter unterhalb des Ausgusses eine Begasungsdusche vorgesehen zu werden. Das ergibt eine sehr einfache, wenip aufwendige Konstruktion mit guter Funktionsfähigkeil.The invention not only leads to an improvement in the quality of the inoculation treatment of liquid iron, but also from a device point of view is ^ hr advantageous. For inoculation treatment of runny iron is usually above the runny iron a spout-provided container for the inoculum pivotably arranged, and in the track of the inventive concept only needs a gassing shower on this container below the spout to be provided. This results in a very simple, little complex construction with good Functional wedge.

Es hat sich gezeigt, daß ein konstanter Abstand zwischen der Begasungsdusche und dem rinnenden Eisen vorteilhaft ist. Demgemäß ist in weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, daß dem Behälter eine Führung zur Einhaltung eines konstanten Abstandes zwischen der Begagungsdusche und dem rinnenden Eisen zugeordnet ist.It has been shown that a constant distance between the fumigation shower and the running Iron is beneficial. Accordingly, in a further embodiment of the device according to the invention provided that the container has a guide to maintain a constant distance between the Begagungsdusche and the running iron is assigned.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, erläutert. Darin bedeutetThe invention is illustrated below using an exemplary embodiment that is shown in the drawing is explained. In it means

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Impfbehandlung gemäß der Erfindung,Fig. 1 is a schematic side view of an inoculation treatment according to the invention,

Fig. 2a eine Frontansicht eines Impfbehälters mit Begasungsdusche,2a shows a front view of an inoculation container with Fumigation shower,

Fig. 2b eine Seitenansicht des Impfbehälters gemäß F i g. 2a,FIG. 2b shows a side view of the inoculation container according to FIG F i g. 2a,

F i g. 2c eine Draufsicht auf dem Impfbehälter gemäß Fig. 2b und 2a,F i g. 2c shows a plan view of the inoculation container according to FIGS. 2b and 2a,

Fig. 3a eine Frontansicht des erfindungsgemäß geführten Impfbehälters unmittelbar vor der Impfbehandlung. 3a shows a front view of the inoculation container guided according to the invention immediately before the inoculation treatment.

Fig. 3b eine Seitenansicht der Anordnung gemäß F i g. 3a.3b shows a side view of the arrangement according to FIG. 3a.

In Fig. 1 ist das Prinzip der Erfindung zu erkennen. Aus einem Tiegel 16, der z. B. Bestandteile eines Induktions-Tiegelofens sein kann, rinnt flüssiges Eisen aus einer Ausgußöffnung 14 heraus. In das rinnende Eisen wird aus einem impfbehälur 1 das Impfmaterial gleichmäßig zugegeben. Bei durchgeführten Impfbehandlungen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Zugeben des Impfmaterials aus einer Entfernung von ca. 200 mm zum rinnenden Eisen vorzunehmen.In Fig. 1, the principle of the invention can be seen. From a crucible 16, the z. B. Can be part of an induction crucible furnace, liquid iron runs down out of a pouring opening 14. In the running iron, the inoculation material is made from an inoculation container 1 added evenly. When vaccination treatments have been carried out, it has proven to be useful that Add the inoculum from a distance of approx. 200 mm from the running iron.

Die F i g. 2 mit den Darstellungen 2a, 2b und 2c zeig' eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung des Impfbehäliers 1. Aus der Frontansicht in Fig.2a ist zu erkennen, daß unterhalb des Ausgusses »ine Begasungsdusche 2 angeordnet ist, die von einem Zuleitungsrohr 3 gespeist wird. Das Zuleitungsrohr 3 wird in leichter Aufwärtsbewegung seitlich von dem Behälter 1 weggeführt und dient gleichzeitig als Halterung für den Behälter 1.The F i g. 2 with the representations 2a, 2b and 2c show a particularly useful embodiment of the vaccination container 1. From the front view in FIG. 2a it can be seen that below the spout there is a gassing shower 2 is arranged, which is fed by a supply pipe 3. The feed pipe 3 becomes easier Upward movement guided away from the side of the container 1 and also serves as a holder for the Container 1.

Die Begasungsdusche 2 kann etwa 20 bis 30 Bohrungen von je 1 mm Durchmesser bei einem Durchmesser der Dusche von 80 bis 100 mm aufweisen; der aus ihr austretende Gasstrom tritt in einem Kegel von ca. 30° aus. Vorzugsweise wird die Begagungsdusehe 2 mit einem Druck von 8 bis 10 bar gespeist, während von der Begasungsdusche bis zum rinnenden Eisen ein Abstand von ca. 100 mm eingehalten wird.The gassing shower 2 can have about 20 to 30 holes, each 1 mm in diameter Have a shower diameter of 80 to 100 mm; the gas flow emerging from it occurs in a cone from approx. 30 °. The Begagungsdusehe 2 is preferably fed with a pressure of 8 to 10 bar, while a distance of approx. 100 mm is maintained from the gas shower to the running iron.

Es hat sich gezeigt, daß der Sauerstoffgehalt einer Gußschmelze von z.B. 0,0015 bis 0,0025 Gew.-% im Ausgang auf 0,003 bis 0,004 Gew.-% nach einer im Verlauf der Impfbehandlung vorgenommenen Bega-■ sung angehoben werden kann. Als Richtwert für die bei einer Entfernung von ca. 100 mm und 8 bis 10 bar Leitungsdruck über das rinnende Eisen überblaseneIt has been shown that the oxygen content of a cast melt is from, for example, 0.0015 to 0.0025% by weight in Starting at 0.003 to 0.004% by weight after a gassing carried out in the course of the vaccination treatment solution can be raised. As a guide value for at a distance of approx. 100 mm and 8 to 10 bar Line pressure over the running iron overblown

jo Sauerstoffmenge haben sich 0,04 bis 0,05 I O₂/kg Eisen als zweckmäßig erwiesen.For the amount of oxygen, 0.04 to 0.05 IO ₂ / kg iron have proven to be expedient.

Beim Schmelzen im Heißwindkupolofen liegt der Sauerstoffgehalt des Gußeisens im Minimum bei etwa 0,0025 Gew.-%. Es genügt demzufolge eine Sauerstoffmenge von 0,01 bis 0,0251 Ch/kg Eisen, um einen Sauerstoffendgehalt nach einer die Impfbehandlung begleitenden Begasung von 0,005 Gew.-% Sauerstoff in der Schmelze nicht zu überschreiten.When melting in the hot blast cupola, the minimum oxygen content of the cast iron is around 0.0025% by weight. Accordingly, an amount of oxygen of 0.01 to 0.0251 Ch / kg of iron is sufficient to produce one Final oxygen content after fumigation accompanying the vaccination treatment of 0.005% by weight oxygen in not to exceed the melt.

In Fig.3 ist am Beispiel eines N.F.-Tiegelofcns 16 die Durchführung des Verfahrens in einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel dargestellt. Über der Ausgußöffnung 14 ist der Impfbehälter 1 mit der daran befestigten Begasungsdusche 2 angeordnet. Er wird in seiner Lage durch das Zuleitungsrohr 3 gehalten, daß in einem Führungsrohr 4 axial in Rohrrichtung verschieblich angeordnet ist. Zur Versteifung der Halterung in der Nähe des Impfbehälters 1 ist an dem Zuleitungsrohr 3 ein Stützträger 12 befestigt. Zur genauen Positionierung des Impfbehälters 1 quer zur Rinnrichtung der Ausgußöffnung 14 ist das Zuleitungsrohr 3 oberhalb des Führungsrohres 4 mit einer Fixierungsscheibe Il versehen, die die Beweglichkeit des Zuleitungsrohres 3 in dem Führungsrohr 4 in Abwärtsrichtung begrenzt.In Fig. 3 is the example of a N.F. crucible furnace 16 the implementation of the method shown in a particularly advantageous embodiment. Above the The pouring opening 14 is arranged in the inoculation container 1 with the gassing shower 2 attached to it. He is in its position held by the supply pipe 3 that axially displaceable in a guide tube 4 in the direction of the pipe is arranged. To stiffen the holder in the vicinity of the inoculation container 1, there is on the supply pipe 3 a support bracket 12 is attached. For precise positioning of the vaccination container 1 transversely to the direction of the gutter The pouring opening 14 is the feed pipe 3 above the guide pipe 4 with a fixing disk II provided, which limits the mobility of the supply pipe 3 in the guide tube 4 in the downward direction.

Auf die bei einem N.F.-Tiegelofen übliche Ofenbühne ist eine Stützkonstruktion 5 und 6 aufgesetzt, deren dem Tiegel abgewandte Stütze 6 als Rohr ausgebildet ist. In sein oberes offenes Ende ragt, befestigt an dem Führungsrohr 4, ein Zapfen 7 hinein, wodurch das Führungsrohr 4 mit dem darin befindlichen Zuleitungs-A support structure 5 and 6 is placed on the furnace platform that is common in a N.F. crucible furnace Crucible facing away support 6 is designed as a tube. In its upper open end protrudes, attached to the Guide tube 4, a pin 7 into it, whereby the guide tube 4 with the supply line located therein

bo rohr 3 um die so gebildete vertikale Achse geschwenkt werden kann. Das Führungsrohr 4 stützt sich dabei noch auf einer oberhalb der Stütze 5 angeordneten Quertraverse ab, auf der Anschläge 8 die Schwenkbewegung des Führungsrohres 4 begrenzen (F i g. 3b).drilling tube 3 pivoted about the vertical axis thus formed can be. The guide tube 4 is still supported on one arranged above the support 5 From the cross member on which the stops 8 limit the pivoting movement of the guide tube 4 (FIG. 3b).

b5 Zur Bedienung der Vorrichtung ist am Ende des Zuleitungsrohres 3 noch ein Regulierhahn 9, ζ. Β. ein Kugelhahn, vorgesehen, zu dem ein Zuleitungsschlauch 10 von einer Sauerstoffquelle führt. Zum Eingeben einerb5 To operate the device, there is a regulating valve 9, ζ at the end of the supply pipe 3. Β. a Ball valve, provided, to which a supply hose 10 leads from an oxygen source. To enter a

neuen Charge von Impfmaterial in den Impfbehälter I kann das Zuleitungsrohr 3 sehr leicht in dem Führungsrohr 4 vom Tiegelofen 16 so weit weggeschoben werden, daß der Impfbehälter t außerhalb des Ofenbereiches gelangt. An dieser Stelle ist eine Nachfüllung ohne Wärmebelästigung seitens des Ofens oder sonstige Gefährdung des Bedienungspersonals möglich.With a new batch of inoculation material in the inoculation container I, the feed pipe 3 can very easily be pushed so far away from the crucible furnace 16 in the guide tube 4 that the inoculation container t is outside the furnace area. At this point, refilling is possible without causing heat damage from the furnace or any other risk to the operating personnel.

Während der zum Beispiel eine Minute betragenden Einfüllzeit des Gußeisens aus dem Ofen in eine Gießpfanne — es sind Einfüllzeiten von 0,75 bis 1,5 Minuten üblich — wird mit der in Bild 3 gezeigten Vorrichtung die Oberfläche des Eisenstrahls (Ausgußleistung ca. 15 kg pro Sekunde) mit Sauerstoff angeblasen. Entsprechend den verschiedenen Kippstellungen des N.F.-Tiegelofcns 16 bei der Eisenentleerung kann, der Impfbehälter 1 mit der daran befestigten Begasungsdusche 2 durch Verschieben in horizontaler Richtung so geführt werden, daß die Begasungsdusche 2 stets eine Entfernung von ca. 100 mm zum Eisenstrahl einnimmt. Neben dieser horizontalen Führung des Impfbehälters 1 wird dieser noch zum gleichmäßigen Zugeben des Impfmaterials durch Drehen des Zuleitungsrohres 3 in dem Führungsrohr 4 geschwenkt. Während der During the pouring time of the cast iron from the furnace into a pouring ladle, for example one minute - pouring times of 0.75 to 1.5 minutes are usual - the surface of the iron jet (pouring capacity approx. 15 kg per Second) blown with oxygen. According to the different tilt positions of the NF-Tiegelofcns 16 during iron emptying, the inoculation container 1 with the attached fumigation shower 2 can be moved horizontally so that the fumigation shower 2 always occupies a distance of about 100 mm from the iron jet. In addition to this horizontal guidance of the inoculation container 1, it is also pivoted in the guide tube 4 by rotating the supply pipe 3 in order to uniformly add the inoculation material. During the

Impfbehandlung weist das rinnende Eisen im allgemeinen eine Temperatur von 1480bis l550°Cauf.Inoculation treatment, the running iron generally has a temperature of 1480 to 1550 ° C.

Die Zugabe von Impflcgierungen bei gleichzeitiger Sauerstoffbegasung des flüssigen Eisens bewirkt eine deutliche Verminderung der bei der eutektischen Erstarrung auftretenden Unterkühlung ΔΤ, eine Erhöhung der Zahl eutektischer Zellen pro cm², eine Steigerung des A-Graphitanteils auf 80 bis 100% (Flächenanteil) und eine Verminderung der Weißeinstrahlung am Gießkeil (Gießkeilprobe).The addition of inoculants with simultaneous oxygenation of the liquid iron causes a significant reduction in the hypothermia that occurs during eutectic solidification , an increase in the number of eutectic cells per cm ² , an increase in the A-graphite proportion to 80 to 100% (area proportion) and a reduction the white radiation on the casting wedge (casting wedge sample).

Unabhängig von den Schmelzbedingungen (N.F.-Tiegelofen, N.F.-Induktions-Rinnen, Heißwindkupolofen) kann bei der Sauerstoffbegasung die Zugabemenge an Impfmaterial gesenkt werden. Mit Hilfe des sogenannten Unterkühlungsquotienten ΔΤΑ/ΔΤΙ ist eine gute Beurteilung der Wirksamkeit einer Impfbehandlung gemäß der Erfindung möglich.Regardless of the melting conditions (NF crucible furnace, NF induction channels, hot blast cupola furnace), the amount of inoculation material added can be reduced when using oxygen. With the help of the so-called hypothermia quotient ΔΤΑ / ΔΤΙ , a good assessment of the effectiveness of a vaccination treatment according to the invention is possible.

Zur Verdeutlichung der erzielbaren Vorteile wurden an mehreren Schmelzen aus einem N.F.-Tiegelofen und einem Heißwindkupolofen die in Tafel 1 erhaltenen Kenngrößen zur Beurteilung der Impfwirkung bestimmt; die außerordentlich günstige Kenngrößen für die geimpften Schmelzen zeigen die erzielbaren Vorteile deutlich.To illustrate the advantages that can be achieved, several melts from an N.F. crucible furnace and Using a hot blast cupola, the parameters for assessing the inoculation effect obtained in Table 1 are determined; the extremely favorable parameters for the inoculated melts show the achievable Advantages clearly.

Tafel 1Table 1

Kenngrößen bei einer Impfung mit und ohne SauerstoffbegasungParameters for a vaccination with and without oxygen gassing

KenngrößeParameter

Sauerstoffgehalt vorher
Sauerstoffbegasung
Sauerstoffgehalt nachher
ImpfmengeOxygen content beforehand
Oxygen gassing
Oxygen content afterwards
Vaccination amount

Ausgangsunterkühlung Δ Τ_Α
Impfunterkühlung ΔΤι
Unterkühlungsquotient Outlet subcooling Δ Τ _Α
Inoculation subcooling ΔΤι
Hypothermia quotient

ATaZAT₁
Zeilenzahl ATaZAT ₁
Number of lines

(Probe 30 mm Dmr.)
A-Graphit
CEL-Wert
Liquidustemperatur(Sample 30 mm diameter)
A-graphite
CEL value
Liquidus temperature

N. F.-TiegelofenN. F. crucible furnace Hierzu 5For this 5 Impfung mitVaccination with HeißwindofenHot blast furnace Impfung mitVaccination with Impfung ohneVaccination without BegasungFumigation Impfung ohneVaccination without BegasungFumigation BegasungFumigation 0,0015 Gew.-%0.0015 wt% BegasungFumigation 0,0035 Gew.-%0.0035 wt% 0,0015 Gew.-o/o0.0015 wt. O / o 0,02 1 Os/kg0.02 1 Os / kg 0,0035 Gew.-%0.0035 wt% 0,01 I O2/kg0.01 I O2 / kg keineno 0,0030 Gew.-%0.0030 wt% keineno 0,0045 Gew.-%0.0045 wt% 0,0025 Gew.-%0.0025 wt% 0,25% ZL 800.25% ZL 80 0,0035 Gew.-%0.0035 wt% 0,15% ZL 800.15% ZL 80 0,35% ZL 800.35% ZL 80 20⁰C20 ⁰ C 0,25% ZL 800.25% ZL 80 19⁰C19 ⁰ C 19°C19 ° C 10⁰C10 ⁰ C 18^CC18 ^C C 8° C8 ° C 14°C14 ° C 2,02.0 11°C11 ° C 2,42.4 1,361.36 450/cm² 450 / cm ² 1,631.63 500/cm² 500 / cm ² 250/cm² 250 / cm ² 85%85% 350/cm² 350 / cm ² 90%90% 50%50% 4,004.00 70%70% 3,963.96 4,004.00 1180°C1180 ° C 3,963.96 1185⁰C1185 ⁰ C 1180⁰C1180 ⁰ C Blatt ZeichnungenSheet drawings 1185°C1185 ° C

Claims

Patent claims:

1. Process for the inoculation treatment of cast iron melts, by a vaccination material! during a filling process that trickling out of a pouring opening Iron is added continuously, characterized in that the trough end Iron is additionally blown with oxygen during the addition of the inoculum.

2. The method according to claim 1, characterized in that the flowing iron also before and after the addition of the inoculum is blown with oxygen.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the inoculum is enriched with oxygen prior to contact with the iron.

4. Apparatus for performing the method according to claim 1 to 3, wherein above the from the A pouring spout for pouring iron into a container for the inoculation material is pivotably arranged, characterized in that on the container (1) below the spout a gas shower (2) is provided.

5. Apparatus according to claim 4, wherein the running iron is due to a pivoting movement the pouring opening is movable, characterized in that the container (1) has a guide to maintain a constant distance between the gassing shower (2) and the running one Iron is assigned.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that that the guide is a horizontal guide by means of which the container (1) in the direction of the j5 Iron can be moved horizontally.

7. Device according to one of the preceding claims 4 to 6, characterized in that the Container (1) is mounted displaceably transversely to the direction of the iron.