DE2801926C3

DE2801926C3 - Verfahren zum dosierten Einführen von Zusätzen in Metallschmelzen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2801926C3
Application number: DE2801926A
Authority: DE
Inventors: Podrzucki Prof. Dr.Habil. Czeslaw; Fras Dr.Habil. Edward; Michal Porebski; Adamczyk Dr. Ryszard; Jerzy Salwa; Stanislaw Dr. Strama; Jozef Swiatek; Gawlikowski Zbigniew
Original assignee: Akademia Gomiczo Hutnicza
Current assignee: Akademia Gomiczo Hutnicza
Priority date: 1977-01-20
Filing date: 1978-01-17
Publication date: 1979-12-13
Also published as: FR2378098A1; DE2801926B2; PL195484A1; NL7800563A; FR2378098B1; BE862867A; PL108636B1; SE7800653L; DE2801926A1; NL173184C; ES466704A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dosierten Einführen von Zusätzen, insbesondere von Impfzusätzen, Duktilmitteln, Desoxidationsmitteln, Scheidemitteln und allgemein in der Metallurgie und Gießereitechnik verwendeten Legierungselementen in Metallschmelzen, bei dem aus einem mit zerkleinertem Zusatz gefüllten konischen Behälter der Außenseite eines durch ein Gießrohr geführten Metallsomelzstrahles Zu- ■>' schlagstoffe zugeführt werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der DE-PS 17 58 990 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche bekannt.

Nach dieser Patentschrift ist es bekannt, den Zusatz durch ein Zulaufrohr aus einem konischen Behälter in das Gießrohr zuzuführen, wobei Gießrohr und Zulaufrohr ein Doppelrohr bilden. Somit kommt der Zusatz mit dem Umfang des Schmelzestrahls nur entlang eines begrenzten Berührungsstreifens zusammen, wodurch ein gleichmäßiges Vermischen, das zur Erzielung hochwertiger Produkte erforderlich ist, unmöglich ist. Außerdem ist es durch die festliegenden Querschnitte der Rohre auf einfache Weise nicht möglich, den Zusatz w mengenmäßig dosiert in die Metallschmelze einzuführen.

Andere Verfahren bestehen darin, daß die Zusätze tief in den Metallsumpf oder unter Anwendung eines Traggasstromes in die Metallschmelze eingeführt ⁵¹> werden (s. C. Podrzucki.C. Katala »Metalurgia i odlewnictwo zeliwa«, Verlag Slask, Katowice 1976; E. F r a S, C. Podrzucki »Zeliwo Modyfikowane« Bd. 2, Krakow 1974; J. Piaskowski »Zeliwo Sferoidalne«, Verlag Slask, Katowice 1976). <>°

Es sind auch Verfahren zur Einführung von Zusätzen in stückiger Form unter Verwendung von Tauchglocken in den Metalisumpf, in Stabform in spezielle Pfannen und Behälter oder in bliebiger Form auf den Pfannenboden wie auch in Form von Koksbriketts und ⁶^ anderen mit dem jeweiligen Zusatz getränkten Briketts bekannt. Außerdem werden auch die Zusätze in stückiger Form in in Druckkesseln angeordnete Pfannen eingeführt.

Bei all diesen bekannten Verfahren und Einrichtungen zu ihrer Durchführung lassen sich die Zusätze in den Metallschmelzen nicht vollständig und gleichmäßig genug vermischen, um hochwertige Endprodukte zu erhalten, oder sind technisch sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das es auf einfache Weise ermöglicht, zerkleinerte Zuschlagstoffe in dosierten Mengen gleichmäßig auf dem Umfang des Schmelzestrahles verteilt zuzuführen. Aufgabe der Erfindung ist es ebenfalls, eine konstruktiv einfache Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben.

Die Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß das Gießrohr zentrisch durch den mit zerkleinertem Zusatz gefüllten Behälter geführt wird und durch Heben oder Senken des Gießrohres der Querschnitt eines Dosierschlitzes zwischen Gießrohr und Behälterwandung geregelt wird.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem konischen Behälter für zerkleinerte Zusätze mit einer unteren Auslaßöffnung und einem Gießrohr ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Gießrohr trichterförmig gestaltet ist, senkrecht und beweglich im konischen Behälter angeordnet und mit einem die Breite des Dosierschlitzes zwischen der unteren Kante des Gießrohres und der Kante der Auslaßöffnung des Behälters einstellenden Hebel verbunden ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung erlauben es, einen Zusatz kontinuierlich einzuführen, wodurch dessen gänzliche und gleichmäßige Auflösung in einer dosierten Menge in der Schmelze gewährleistet ist. Außerdem ermöglicht die Einrichtung durch Einstellung der Breite des Schlitzes, die Menge des aus dem Behälter zuzugebenden Zusatzes genau zu dosieren.

Nachfolgend wird der Erfindungsfegenstand anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert, auf der die Einrichtung im Aufriß gezeigt ist.

Die Einrichtung enthält einen mit dem jeweiligen Zusatz gefüllten Behälter 1 mit konisch gestalteten Wänden. Im unteren Teil des Behälters 1 befindet sich eine Öffnung, in welcher ein bewegliches trichterförmiges Gießrohr 2 angeordnet ist. Zwischen den unteren Kanten des trichterförmigen Gießrohres 2 und des Behälters 1 ist ein Zusatzdosierschlitz 3 gebildet. In dem oberen Teil des Behälters 1 ist ein Hebel 4 zur Einstellung der Breite des Schlitzes 3 angeordnet.

Das Auffüllen des Behälters 1 mit dem Zusatz erfolgt bei geschlossenem Schlitz 3. Dann wird die Einrichtung über dem Metallbehälter angeordnet. Der Metallstrahl wird in das Gießrohr 2 eingegossen, wobei gleichzeitig durch Betätigen des Hebels 4 der jeweils entsprechend der Größe der Einrichtung gewählte, vorher auf Grund von durchgeführten Prüfungen in Abhängigkeit von der erforderlichen Zusatzmenge festgelegte Schlitz 3 in einer bestimmten Breite geöffnet wird. Der Zusatz fließt durch den gebildeten Schlitz 3 aus und berührt die gesamte Außenoberfläche des Strahles der Schmelze und gelangt zusammen mit diesem in den Metallbehälter.

Beispiel 1

Über dem Gießstümpel einer Blockgießform mit einer Masse von 12 Tonnen wird die erfindungsgemäße

Einrichtung angeordnet, die in dem Behälter 1120 kg eines Duktilmittels in Form von granulierter Eisen-Silizium-Magnesium-Vorlegierung enthält. Danach wird über dem trichterförmigen Gießrohr 2 zentrisch eine Stopfenpfanne mit 50 Tonnen geschmolzenem Hochofenroheisen angeordnet.

Nach dem öffnen der Stopfenöffnung der Pfanne fließt der Strahl des geschmolzenen Roheisens senkrecht durch ό?& trichterförmige Gießrohr 2 in den Metallbehälter ein. Gleichzeitig wird durch Anheben des Hebels 4 der Schlitz 3 geöffnet, durch welchen die Vorlegierung ausfließt und die Außenfläche des senkrecht durchfließenden Roheisens berührt Die Breite des Schlitzes 3, die erfahrungsgemäß festgelegt wurde, beträgt 10 bis 20 mm und ist so gewählt, daß die gesamte Vorlegierungsmenge während des Aufgießens der Form, d. h. während ungefähr 4 Minuten auf den Strahl ausfließt Dadurch wird eine völlige und gleichmäßige Auflösung der dosierten Menge der Eisen-Silizium-Magnesium-Vorlegierung in dem Roheisen erreicht, wodurch der gewünschte Effekt erreicht wird, was sich in der Bildung von Kugelgraphit in der Abgußstruktur der Blockform ausdrückt

Beispiel 2

Über einer Gießpfanne mit einem Fassungsvermögen von i Tonne und unter der Kupolofenablaufrinne wird die erfindungsgernäße Einrichtung angeordnet, die in dem Behälter 1 10 kg eines granulierten Impfzusatzes Si 75 T enthält, der sich in Gewichtsprozenten wie folgt zusammensetzt: 72 bis 80% Silizium, unter 0,10% Kohlenstoff, unter 030% Mangan, unter 0,04% Phosphor und Schwefel, unter 1,5% Aluminium und Calcium und unter 0,1% Chrom. Nach dem öffnen des Abstichloches des Kupolofens fließt der Strahl der Metallschmelze senkrecht durch das trichterförmige Gießrohr 2 und in die Pfanne hinein. Gleichzeitig wird durch Anheben des Hebels 4 der Schlitz 3 geöffnet, der 3 bis 10 mm breit ist, und der Impfzusatz gelangt durch diesen Schl.'z auf die ganze Außenfläche des Eisenschmelzenstrahles. Die kontinuierliche Zuführung des Impfzusatzes erlaubt es, den richtigen Impfungseffekt zu erzielen, wodurch die Neigung des Gußeisens, harte Stelle auszubilden, vermindert (Keil Nr. 2 nach PN-61/ H-04 675 im Ausgangszustand, Keil Nr. 7 nach der Einführung des Impfstoffes nach der*:, erfindungsgemäßen Verfahren) und eine hohe Zugfestigkeit, der Größenreihe 32daN/mm² des Gußeisens gewonnen wird. Es wird auch die Gußdichtheit, Verschleißfestigkeit und die chemische und die Glühfestigkeit erhöht.

Beispiel 3

5 Ober eine Stahlwerkskokille mit einem Fassungsvermögen von 20 Tonnen wird die erfindungsgemäße Einrichtung, die in dem Behälter 1 300 kg eines Desoxidationsmittels in Form von granuliertem Aluminium enthält, angeordnet. Dann wird über dem

ίο trichterförmigen Gießrohr 2 zentrisch eine Stopfenpfanne aufgestellt, welche 100 Tonnen unberuhigten Stahl enthält. Nach der Öffnung des Abstichloches der Pfanne fließt der Stahlschmelzenstrahl senkrecht durch das Gießrohr 2 in die Stahlwerkskokille hinein. Dabei wird durch Anheben des Hebels 4 der Einrichtung der Schlitz 3 20 bis 30 mm breit geöffnet, wodurch das Ausfließen des Desoxidationsmittels auf die gesamte Außenfläche des Stahlschmelzenstrahls bewirkt wird. Dadurch wird eine kontinuierliche Leitung des Desoxidationsmittels auf den Strahl errevht, was dessen Zugabe auf den Pfannenboden überflüssig macht, und es wird dank seiner genauen Desoxidation ein Stahl mit erhöhter Qualität gewonnen.

_r_ B e i s ρ i e I 4

Über der Stahlwerkskokille mit einem Fassungsvermögen von 20 Tonnen wird die erfindungsgemäße Einrichtung, die in dem Behälter 1 800 kg eines Legierungselements in Form von granuliertem Ferrosi-

jo lizium Si75 enthält, aufgestellt. Dann wird über dem trichterförmigen Gießrohr 2 der Einrichtung zentrisch eine Stopfenpfanne mit 100 Tonnen eines für Transformatorenbleche bestimmten Stahls aufgestellt. Nach dem Öffnen des Abstichloches der Pfanne fließt der Stahlschmelzenstrahl senkrecht durch das Gießrohr 2 in die Stahlwerkskokille hinein. Durch Anheben des Hebels 4 der Einrichtung wird dabei der 30 bis 50 mm breite Schlitz 3 geöffnet, wodurch das Auffließen des Ferrosiliziums auf die gesamte Außenfläche des Stahlschmelzenstrahles bewirkt wird. Dadurch wird eine kontinuierliche Einführung des Siliziums in den für Transformatorenbleche bestimmten Stahl erreicht und das Dosieren des Ferrosiliziums auf den Pfannenboden und zweimaliges Vergießen des Stahls aus einer Pfanne

■»■> in eine andere Pfanne vermieden. Es wurde ein. Stahl genau mit dem erforderlichen Siliziumgehalt (3%) gewonnen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum dosierten Einführen von Zusätzen in Metallschmelzen, bei dem aus; einem mit zerkleinertem Zusatz gefüllten konischen Behälter der Außenseite eines durch ein Gießrohr geführten Metallschmelzestrahles Zuschlagstoffe zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießrohr zentrisch durch den mit zerkleinertem Zusatz gefüllten Behälter geführt wird und durch i" Heben oder Senken des Gießrohres der Querschnitt eines Dosierschlitzes zwischen Gießrohr und Behälterwandung geregelt wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 mit einem konischen Behälter für '⁵ zerkleinerte Zusätze mit einer unteren Auslaßöffnung und einem Gießrohr, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießrohr (2) trichterförmig ist, senkrecht und beweglich im konischen Behälter (1) angeordnet und mit etrem die Breite des Dosierschlitzes (3) zwischen der unteren Kante des Gießrohres (2) und der Kante der Auslaßöffnung des Behälters (1) einstellenden Hebel (4) verbunden ist.