DE2746478A1

DE2746478A1 - Verfahren zum legieren und/oder impfen und/oder desoxidieren von im kupolofen erzeugten gusseisenschmelzen

Info

Publication number: DE2746478A1
Application number: DE19772746478
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Ing Grad Caspers
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: Caspers Karl-Heinz Ing(grad) 8500 Nuernberg
Priority date: 1977-10-15
Filing date: 1977-10-15
Publication date: 1979-05-23
Also published as: DE2746478C2

Description

Verfahren zum Legieren und/oder Impfen und/oder Des-
oxidieren von im Kupolofen erzeugten Gußeisenschmelzen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Legieren und/nder Impfen und/oder Desoxidieren von im Kupolofen erzeugten Cußelsenschmelzen, wobei die zuzusetzenden Stoffe, insbesondere Elektrodengraphit, dem flüssigen Eisen nach dem Austritt aus dem Kupolofensyphon in gesteuerten Mengen auf die Oberflache des fitissigen Eisens zugegeben werden und die Zugabe der Zisätze kontinuierlich in feinkörnige Form in das in einer Rinne strömende flüssige Eisen erfolgt, welches durch in der Rinne angeordnete Wirbelerzeuger in eine turbulente Strömungsart versetzt ist, in Mengen von mindestens 0,1 Gewichtsprozent bis maximal 0,6 Gewichtsprozent, nach Patent ... (Patentanmeldung P 26 53 3iI1.5-24).
Gemäß dem Hauptpatent werden Zusatzstoffe. wie Elektrodengraphit unmittelbar nach dem Austritt der Schmelze aus dem Ofensyphon auf die Oberfläche der reinen, turbulent strömenden Schmelze gegeben. Um die Turbulenz der in der Ofenrinne fließenden Schmelze aufrecht zu erhalten, sind in diese Wirbelerzeuger eingebaut. Mit diesen Maßnahmen wird eine innige Vermischung der Zusatzstoffe mit der reinen Schmelze erreicht. Das Ergebnis ist eine außerordentlich homogene Schmelze, welche frei von oxidischen Einschlüssen ist und in der über einen kUrzeren Zeitraum gesehen gUnstige Bedingtingen für die Keimbildung vorliegen.
Ausgehend von diesem Verfahren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren so welteloubilden, daß die Keimbiidungsbedingungen beim Erstarren der Schmelze auch nach längerer Verweildauer der Schmelze im Vorherd in ]etzterem günstig beeinflußt werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in Weiterbildung des eingangs genannten Verfahrens dadurch gelöst, daß als Zusatz ein Gemisch von Elektrodengraphit und 10 bis 25 Gewichtsprozenten Siliciumkarbid mit einer Korngröße des Siliciumkarbids von 0,05 bis o,6 mm verwendet wird.
Ein Verfahren dieser Art beinhaltet den Vorteil, daß durch die gemeinsame Zugabe von Elektrodengraphit und Siliciumkarbid die Keimbildung über einen längeren Zeitraum erhalten bleibt, ohne daß die starke Legierungsbildung und Desoxidation, wie sie bei Zugabe von nur Elektrodengraphit auftretell, in irgend einer Weise negativ beeinflußt würde.
Während der Elektrodengraphit Uber reinen kürzeren Zeitraum hinweg keimbildend in Erscheinung tritt, läßt er mit zunehmender Zeit nach, da er, zumal bei der angestrebten guten Durchmischung und Verwirbelung, rasch in Lösung geht und somit als Keimbildner ausfällt. Die Zugabe von Siliciumkarbid gleichzeitig mit dem Elektrodengraphit sorgt für eine Keimbildung über einen wesentlich längeren Zeitraum, da die Ldsung des Siliciumkarbids wesentlich langsamer abläuft und mit Sicherheit noch Keimbildung wirksam ist, wenn bereits der gesamte Elektrodengraphit in Lösung gegangen ist. Der Anteil des Siliciumkarbids im Gemisch sollte sich auf Gewichtsprozente bezogen im Bereich von 10 bis 25 % bewegen. Ein höherer Anteil an SiIicillmkarbld beinhaltet die Gefahr, daß nicht in Lösung gegangenes Siliciumkarbid Anlaß zu Einschlilssen gibt, die die Materialeigenschaften verschlechtern. Die mittlere Korngröße sollte 0,05 bis 0,6 mm betragen. Ein zu kleines Korn ginge zu schnell in Lösung und wUrde als Keimbildner ausfallen. Ein zu großes Korn wUrde zu langsam gelöst und rtihrte zu den bereits angesprochenen Einschl-üssen mit seinen negativen Folgen.
Die Zeichnungen stellen eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Hauptpatent dar.
Es zeigt: Fig. I eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Kupolofen und Vorherd, Fig.2a ein Detail aus Fig. 1, Fig.2b ein Detail wie in Fig. 2a, jedoch mit Anordnung der Wirbelerzeuger am Ende der Ofnrlnne, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ofenrinne und den Vorherdeinlauf ohne Dosiereinrlchtung.
Bei der Darstellung gemäß Fig. I wird das Zugabematerial, wie z.B. Eiektrodengraphit und Siliciumkarbid in besonders feinkörniger Form aus einem Vorratsbehälter 1, Uber eine Dosiereinrichtung 2 in Form einer F8rderschnecke 2' mit einer hochverschleißfesten,profilierten Stahlwelle und sehr genauer Zugabe, und ein Fallrohr 3 in die Ofenrinne 4 an einer Stelle direkt nach dem Syphonaustritt zugeführt. Der Vorratsbehälter 1 und die Dosiereinrichtung 2 werden von der OfenbUhne 5 getragen.
Die Förderschnecke 2' ist über ein Getriebe mit angeflanschtem Motor 6 antreibbar. Die Ubersetzung des Getriebes Ist veränderbar, wobei eine Veränderung der Drehzahlen von 11 bis 97 U/min möglich ist.
Die Ofenrinne 4 verbindet in der bekannten Weise einen Kupolofen 7 bzw. den Steigkanal 8 des Ofensyphons 9 mit dem Einlauf 10 des Vorherds 11.
Die Ofenrinne 4 ist mit Wirbel~ oder Turbulenzerzeugern 12 in Form von Absätzen od. dgl. versehen. Die ()(enrlnne kann kann eine Neigung von 5 bis 15° aufweisen.
Die wirbelerzeugenden Ansätze sind an der Zugabestelle der Zusätze vorgesehen. Wirbel- oder Turbulenzerzeuger können aber auch noch hinter der Zugabestelle, insbesondere unmittelbar vor dem E-inlauf in den Vorherd, vorgesehen sein.
Als feinkörniges Zugabematerial kann insbesondere staubförmiges Material. mit geringem Grobkornanteil, also Material, bei dem 90 % im Kornbereich von 0 bis I mm hei Elektrodengraphit und 0,05 bis O,6 mm bei Siliciumkarbid liegt, verwendet werden. Bei der Verwendung solchen staubförmigen Zugabematerials sollte das MUndungsstück des Fallrohrs 3 nicht weiter als 2,9 cm von der Eisenoberfläche entfernt sein. (Zweckmäßig ist eine Entfernung von 1,5 bis 2,5 cm.) Der Rohrquerschnitt des Fallrohrs sollte bei Zugahemengen von 4 bis 40 kg pro 2 Stunde etwa 29 cm betragen, um eine Fallgeschwindigkeit von ca. 5 bis 7,5 m/sec zu erhalten.
Die Zu- und Abschaltung sowie die Steuerung der Zugabemenge wird von der Schaltwarte aus in Abhängigkeit von der Liquidustemperatur des Gußeisens gesteuert. - Die Zugabemenge kann aber auch vom Gießkeil od von der (schnell ermittelten) chemischen Zusammensetzung her gesteuert werden.
Die kontinuierliche Zugabe von Elektrodengraphit und Stliciumkarbld zum flüssigen Eisen in der Ofenrinne bei starker Turbulenz bewirkt selbst bei kleinen Mengen von 0.1 bis (),15 Gewichtsprozent eine deutliche Verminderung der bei der eutektischen Erstarrung auftretenden Unterkühlung, eine Erhöhung der Zahl der eutektischen Zellen pro cm², starke Verminderung der Weißeinstrahlung am Gießkeil, Steigertlng des A-Graphlt-Anteils sowie eine laufende Entgasung und Reinigung des Eisens im Vorherd.
- Durch die gleichzeitige Beeinflussung des Potentials von Kohlenstoff, Keimbildung, Desoxidation und Entgasung des kontinuierlich in den Vorherd einfließenden Eisens ergeben sich eine wesentliche Verbesserung der Gleichmüßigkeit und eine größere Flexibilität beim Schmelzen im Kupolofen.

Claims

P a t e n t a n s p r u c h Verfahren zum Legieren und/oder Impfen und/oder Desoxidieren von im Kupolofen erzeugten Gußeisenschmelzen, wobei die zuzusetzenden Stoffe, insbesondere Elektrodengraphit, dem flüssigen Eisen nach dem Austritt aus dem Kupolofenryphon in gesteuerten Mengen auf die Oberfläche des flüssitzen Eisens zugegeben werden und die Zugabe der Zusatze kontinuierlich in feinkörnlger Form in das in einer Rinne strhmende flüssige Eisen erfolgt, welches durch in der Rinne angeordnete Wirbelerzeuger in eine turbulente Strömungsart versetzt ist, in Mengen von mindestens 0,1 Gewlchtsprozent bis maximal 0,6 Gewichtsprozent, nach Patent ... (Patentanmeldung P 26 53 341.5-24), dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz ein Gemisch von Elektrodengraphit ind l() bis 25 Gewichtsprozenten Siliciumkarbid mit einer Korngröße des Siliciumkarbids von 0,05 bis o,6 mm verwendet wird.