DE3245486C2

DE3245486C2 - Verfahren und Durchführungsanordnung zur Herstellung, Aufbewahrung und Warmhaltung von Gußeisen mit Kugelgraphit

Info

Publication number: DE3245486C2
Application number: DE3245486A
Authority: DE
Inventors: Åke Västerås Archenholtz
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1981-12-15
Filing date: 1982-12-08
Publication date: 1985-09-05
Also published as: DE3245486A1; JPS58110610A; SE446881B; FR2518118B1; US4415362A; SE8107489L; GB2115839B; FR2518118A1; GB2115839A

Abstract

Verfahren zur Herstellung, Aufbewahrung und Warmhaltung von beispielsweise Sphäroguß (Gußeisen mit Kugelgraphit) in einem Ofen mit gasdicht verschlossenem Ofenherd (11), beispielsweise einem Rinnenofen der sog. Teapot-Bauart, bei dem Schmelze durch den Einlauf (10) eines doppelseitig geschlossenen Rinnenofens eingeführt wird, wobei Einlauf und Auslauf durch die Schmelze verschlossen werden und sich ein geschlossener Raum über der Schmelze bildet. Gemäß der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß Magnesium oder Magnesiumpulver enthaltendes Material in Form von Granulaten, Pulver und/oder Fragmenten dem Ofenherd (11) über mindestens ein Rohr mit mindestens einer Zellenspeisevorrichtung oder einem ähnlichen steuerbaren Ventilorgan zugeführt wird, wobei das Ventilorgan von einem den Druck über der Schmelze messenden Druckgeber derart gesteuert wird, daß sich im Raum über der Schmelze ein gewünschter Druck einstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und i;ine Durchführungsanordnung zur Hersteilung, Aufbewahrung und Warmhaltung von Gußeisen mit Kugelgraphit gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein üolches Verfahren ist bekannt aus der US-PS 37 64 305.

Bei dem aus der US-PS 37 64 305 bzw. der SE-PS 28 673 bekannten Verfahren wird das Gußeisen mit Kugelgraphit, welches mit einem magnesiumhaltigen Legierungsniittel behandelt wurde, in den Einlauf eines doppelseitig geschlossenen Rinnenofens eingeführt, wobei Einlauf und Auslauf des Ofens mittels der Schmelze verschlossen werden und sich ein geschlossener Raum über der Schmelze bildet. Aus diesem Raum kann die Atmosphäre entweder durch Herauspumpen oder durch Öffnen eines Ventils evakuiert werden, wenn die Schmelze eingefüllt wird und die Luft somit herausgedrängt wird. In dem Raum oberhalb der Schmelze wird dann Schutzgas eingeführt. Auf diese Weise kann das Gußeisen im Ofen lange Zeit aufbewahrt und/oder warmgehalten und bei Bedarf durch den Ablauf abgezapft werden. Außerdem kann die Behandlung der Schmelze mit dem Magnesium auch in dem Rinnenofen selbst vorgenommen werden.

Aus der DE-OS 29 23 236 ist ein Verfahren zum Impfen von Gußeisen in einem druckgasbeaufschlagten Induktionsrinnenofen bekannt, bei welchem Magnesium der Schmelze als Draht zugeführt wird, wobei die Zuführung mittels einer Antriebsanordnung durch eine Schleuse im Deckel erfolgt Der Vorschub des Magnesiumdrahtes erfolgt dabei in Abhängigkeit des Sauerstoffgehaltes der Schmelze oder der Of enatinosphäre.

Für Magnesium, das in einer Eisenschmelze gelöst ist gibt es einen Partialdruck, bei welchem ein Gleichgewicht zwischen gasförmigem und gelöstem Magnesium

ίο besteht Eine Voraussetzung zur Herstellung dieses Gleichgewichtes besteht darin, daß in dem Raum über der Schmelze kein Sauerstoff vorhanden ist da Magnesium eine große Affinität zu Sauerstoff hat Wie bereits vorstehend erwähnt kann in einem geschlossenen Ofenraam, z. B. in einem Rinnenofen, Schutzgas verwendet werden, wobei Magnesium aus der Schmelze austritt und den Partialdruck in der Ofenatmosphäre aufbaut Eine andere Möglichkeit festes Magnesium der Schmelze zuzusetzen, besteht z. B. darin, daß man in den Raum oberhalb der Schmelze Magnesiumgranulat einführt Das Magnesium verdampft dabei schnell, da die Temperatur im Ofen erheblich über dem Siedepunkt des Magnesiums liegt der bei 1105° C liegt
Wünschenswert wäre es, den genannten Gleichgewichtspartialdruck überschreiten zu können und dadurch zu erreichen, daß gasförmiges Magnesium in der Schmelze gelöst wird. Dadurch würde man nicht nur bessere Möglichkeiten erhalten, um den Magnesiumgehalt in der Schmelze, beispielsweise bei Sphäroguß, konstant zu halten, sondern man könnte ihn sogar erhöhen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit dem es möglich ist auf einfache Weise den Magnesiumgehalt in der Schmelze auf einen bestimmten Wert zu bringen und/oder ihn konstant zu halten. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, das erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat

Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 2 genannten Merkmale gekennzeichnet

Durch das Verfahren nach der Erfindung kann man den Magnesiumgehalt in der Schmelze konstant halten oder sogar erhöhen. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung, Aufbewahrung und/oder zur Warmhaltung von beispielsweise Sphäroguß.

Anhand der Figuren soll das Verfahren nach der Erfindung sowie die Durchführungsanordnung beispielsweise und näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 einen Rinnenofen zur Durchführung des Verfah-ens gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Teildarstellung eines Rinnenofens mit der zugehörigen Hilfseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

F i g. 1 zeigt einen Rinnenofen der sogenannten Teapot-Bauart mit einem Einlauf 10, einem Herd 11 und einem Auslauf 12 sowie mit mindestens einer zur Erwärmung dienenden Induktoreinheit 13. Da die Schmelze am Einlauf und am Auslauf ein Flüssigkeitsschloß bildet, entsteht über dem Schmelzenspiegel im Herd 11 ein geschlossener Raum, aus dem die Luft eventuell durch Evakuierung entfernt wird und ganz oder teilweise über eine Gasleitung durch Schutzgas ersetzt wird. Das Gas wird zweckmäßig über das durch das Gewölbe 14 über dem Herd 11 hindurchgehende Nebenwegrohr 15 zugeführt; es können aber auch separate Gasleitungen vorhanden sein. Durch das Gewölbe 14 ist ein oder sind

mehrere Rohre 19 gezogen, die über eine Zellenspeisevorrichtung 17 oder ein ähnliches Ventilorgan an einen Behälter 16 angeschlossen sind, in dem sich Magnesium oder Magnesium enthaltendes Material befindet

Magnesium kann der Schmelze teilweise auch über den Einlauf 10 zugeführt werden und eventuell auch der Schmelze beigemengt werden vor dem Einfüllen und/ oder im Herdll.

In den Herd "A wird oberhalb der Schmelze Schutzgas, z. B. Stickstoff oder Argon, eingeblasen, wobei die vorhandene Luft ganz oder zum größten Teil herausgedrückt wird und der Ofenherd verhältnismäßig frei von Sauerstoff wird, der wegen der großen Affinität zwischen Magnesium und Sauerstoff nicht vorhanden sein darf. Die Schmelze bildet ein Flüssigkeitssehioß sowohl am Einlauf 10 wie auch am Auslauf 12, und durch die Wirkung einer oder mehrerer Induktoreinheiten 13 erhält man eine gewisse Umrührung der Schmelze.

F i g. 2 zeigt eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei der ein an eine Zeiienspcisevurrichiung2 angeschlossenes Einfüllrohr 3 durch das Ofengewölbe 4 hindurchgezogen \sL An die Zellenspeisevorrichtung 2 ist ein Behälter 1 angeschlossen, in dem sich Magnesiumgranulate, Pulver und/oder Fragmente befinden. Das Magnesium soll im Herd verdampft werden, um anschließend in die Schmelze 5 einlegiert zu werden. Im Herd ist an einer Stelle 7 ein Meßfühler oder ein Meßgerät für den Druck oberhalb der Schmelze angeordnet, welcher/welches ?ji einen Druckgeber 6 angeschlossen ist, der die Zellenspeisevorrichtung 2 steuert. Das vom Meßfühler oder Meßgerät an der Stelle 7 gelieferte Signal kann elektrischer, optischer, hydraulischer, pneumatischer oder sonstiger Art sein. Im Druckgeber 6 wird es, falls nötig, in ein elektrisches Signal umgewandelt und verstärkt Außerdem enthält der Druckgeber in der Regel einen Soll-Istwert-Vergleicher und das Stellglied (Servomotor) für die Verstellung der Zellenspeisevorrichtung 2. Hierdurch ist es möglich, den Druck oberhalb der Schmelze zu steuern ooer zu regeln. Der Meßfühler an der Stelle 7 kann auch aus einem dort mündenden Rohr bestehen, das mit dem Druckgeber 6 in Verbindung sieht, in welchem sich der eigentliche Druckmesser befindet. Dadurch, daß man den Druck in einer Kammer außerhalb des Ofens mißt, die mit dem Ofen jedoch über ein Rohr in Verbindung steht und in weicher das Magnesium kondensieren kann, kann der Magnesiumgehalt in der Atmosphäre bestimmt werden.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird Magnesiumgranulat, Pulver oder dergleichen vom Behälter 1 über die Zellenspeisevorrichtung 2 herangeführt, und die Magnesiummischung fällt durch das Rohr 3 und das Gewölbe oder den Deckel 4 in die eingeschlossene Schmelze 5. Die Dosierung der Granulate erfolgt durch Messung des Druckes an der Stelle 7 im Herd, und vom Druckgeber 6 erhält man ein druckabhängiges Signal, das die Zellenspeisevorrichtung 2 steuert. Bei zu niedrigem Überdruck, d.h. bei weniger als 1 — 10 Pa, startet die Zellenspeisevorrichtung 2, und Magnesiumgranulat wird zugeführt, bis der gewünschte Überdruck erreicht ist. Auf diese Weise kann man einen konstanten Druck über der Schmelze halten und auch den Magnesiumgehalt in der Schmelze konstant halten oder eventuell erhöhen.

Das Gewölbe 4, 14 ist als Deckel ausgebildet, der an den Seitenwänden des Herdes gasdicht anschließbar ist. Die Induktoreinheit 13 Äann auf übliche Weise austauschbar ausgebildet werden, und es können eine oder mehrere Induktore'inheiten 13 an den Herd angeschlossen sein. In bestimmten Fällen können Legierungsbestandteile über geeignete, nicht dargestellte Schleusen auf anderem Wege als durch das Rohr 18, 3 oder den Einlauf 10 in den Herd eingeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung, Aufbewahrung und Warmhaltung von Gußeisen mit Kugelgraphit in einem Induktionsrinnenofen mit gasdicht verschlossenem Ofenherd, bei dem Schmelze durch den Einlauf des doppelseitig geschlossenen Rinnenofens eingeführt wird, wobei Einlauf und Auslauf durch die Schmelze verschlossen werden und sich ein geschlossener Raum über der Schmelze bildet, aus dem die Luft entfernt und durch Schutzgas ersetzt wird und ein Magnesium enthaltendes Material eingeführt wird dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesium enthaltende Material in Form von Granulaten, Pulver und/oder Fragmenten oder reinem Magnesium dem Ofenherd über mindestens ein Rohr mit mindestens einer Zellenspeisevorrichtung oder einem ähnlichen steuerbaren Ventilorgan zugeführt wird, Kobei das Ventilorgan von einem den Druck über die Schmelze messenden Druckgeber derart gesteuert wird, daß sich im Raum über der Schmelze ein gewünschter Druck einstellt

2. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Induktionsrinnenofen mit verschließbaren Ein- und Auslaufen (10,12) und mit mindestens einem durch das Gewölbe (14, 4) über dem gasdicht verschlossenen Ofenherd (11) hindurchgehenden Rohr (18, 3), dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (18,3) von einer Zellenspeisevorrichtung (1", 2) oder einem ähnlichen Ventilorgan ausgeht oder über ein solches Ventilorgan geführt ist, dessen herdabgewandte Seite an einen Behälter (16,1) für Magnesium oder eine Magnesiummischung in Form von Pulver, Granulaten und/oder Fragmenten angeschlossen ist, und daß im Herd ein Druckgeber (7) angeordnet ist, der zur druckabhängigen Steuerung des genannten Ventilorgans an dieses angeschlossen ist