DE3604036C2 - Verfahren und Einrichtung zum Giessen von magnesiumbehandeltem Eisen - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Giessen von magnesiumbehandeltem EisenInfo
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Abstract
Der Gießofen (25) wird durch eine Zufuhrleitung (1) mit Druck eines inerten Gases beaufschlagt, wobei der Druck durch eine Niveau-Steuer-Einrichtung (2) geregelt wird. Bei Druckabsenkung wird das inerte Gas aus dem Gießofen (25) über eine Ablaßleitung (11) abgelassen, wobei durch das Rückschlagventil kein durch Magnesium verunreinigtes Gas in die Zuleitung (1) gelangen kann. Zur Reinigung der Ablaßleitung (11) und der Blende (13) wird in diese Leitung (11) über eine Leitung (17) ein oxydierendes Gas, vorzugsweise Druckluft, periodisch eingeleitet, wodurch das Magnesium zur Oxydation gebracht wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen von magnesiumbehandeltem Eisen, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichnet ist sowie eine dafür erforderliche Einrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5.
- Druckgasbetätigte Gießeinrichtungen zum Gießen von Grauguß und Temperguß sind allgemein bekannt und bereits in großer Zahl im Einsatz. In weit geringerem Umfang werden solche Gießeinrichtungen auch für das Vergießen von magnesiumbehandeltem Eisen eingesetzt. In vielen Fällen arbeiten diese Gießeinrichtungen im Mischbetrieb, d. h. es wird nebst magnesiumbehandeltem Eisen zeitweise auch Grauguß oder Temperguß vergossen.
- Das Gießen mit derartigen druckgasbetätigten Gießeinrichtungen erfordert eine feine Steuerung des Ofendruckes, d. h. Druckerhöhung und Druckminderung erfolgen über Steuerorgane mit geringen Querschnitten. Es ist bekannt, daß, insbesondere bei größeren Anteilen des Magnesiumbehandelten am gesamten Volumen des vergossenen Eisens, in Rohrleitungen des Steuer- bzw. Regelsystems und insbesondere an Verengungen wie z. B. Ventilen, Blenden usw. Magnesium aus dem aus dem Ofen zurückströmenden, rasch abkühlenden inerten Gas auskondensiert und abgelagert wird. Bei den periodisch notwendigen Reinigungs- und Wartungsarbeiten stellen diese Ablagerungen wegen ihrer leichten Entzündlichkeit und ihrer Neigung zu Verpuffung ein Sicherheitsrisiko für das Wartungspersonal dar. Diese Gefahr besteht insbesondere, wenn Teile von abgelagertem Magnesium während der Wartungs- und Reinigungsarbeiten losbrechen.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine dafür erforderliche Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem auch während dem Gießen eine risikolose Reinigung des mit Magnesium verunreinigten Leitungs- und Ventilsystems gewährleistet ist.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruches 1 und die kennzeichnenden Merkmale des Einrichtungsanspruches 5 gelöst.
- Besonders vorteilhafte Lösungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
- Durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 ist es möglich, die mit Magnesium verunreinigten Leitungsteile problemlos durch Oxydation zu reinigen, wobei diese Reinigung periodisch manuell oder automatisch ausgelöst werden kann und auch während des Gießvorganges möglich ist.
- Gemäß den Merkmalen des Einrichtungsanspruches 5 kann das verunreinigte Gas nicht in die mit den Ventilen der Niveau- Steuer-Einrichtung versehenen Leitungsteil gelangen, wodurch der Reinigungsvorgang wesentlich vereinfacht wird. Der Einbau der empfindlichen Niveau-Steuer-Einrichtung in geschlossene Behälter mit Inertgas entfällt, deren Wartung wird wesentlich vereinfacht und ist ohne Gefahr für das Personal.
- Die Erfindung ist in einer Schema-Zeichnung beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben.
- Die einzige Figur zeigt eine druckgasbetätigte Gießeinrichtung, bei welcher das Abgießen in die Formen vorzugsweise durch Öffnen und Schließen eines gesteuerten Stopfens in einem Gießofen 25 erfolgt.
- Zur Steuerung des Niveaus der Schmelze im Gießofen 25 wird diese über eine Zufuhrleitung 1 mit einem inerten Gas wie z. B. Stickstoff beaufschlagt. Die Niveau-Steuer-Einrichtung 2 weist einen Niveau-Geber 3, ein mit einem Stellglied 5 - z. B. ein Stellmotor - versehenes Druckeinstell-Ventil 4 und ein mit diesem wirkverbundenes Volumenverstärker-Ventil 6 auf. Das Volumenverstärker-Ventil 6 ist mit einem vorgeschalteten Druckbegrenzungsventil 7 und einem Absperrventil 8 direkt in der Zufuhrleitung 1 angeordnet, wobei das Druckeinstell-Ventil 4 parallel dazu zwischen den Ventilen 6 und 7 geschaltet ist. Durch elektrische Steuerleitungen 9 ist eine Wirkverbindung zwischen dem Niveau-Geber 3, dem Stellglied 5 hergestellt. Das Absperrventil 8 hat nur die Funktion bei Stromausfall oder Not-Aus die Leitung 1 abzusperren.
- Vor dem Anschluß der Zufuhrleitung 1 mit dem Gießofen 20 ist ein Rückschlagventil 10 angeordnet, welches ein Zurückströmen von im Gießofen durch Magnesium verunreinigtes inertes Gas in die Zufuhrleitung 1 mit den Apparaten 6, 4, 5, 7 und 8 verhindert. Zwischen dem Rückschlagventil 10und dem Gießofen 25 zweigt von der Zufuhrleitung 1 eine Ablaßleitung 11 ab, in welcher zwei servogesteuerte Absperrventile 20 und 21 angeordnet sind.
- Am freien Auslaß der Ablaßleitung 11 ist ein verschiebbarer Auslaßteil 12 angeordnet, welche ein durch eine Blende 13 gedrosselten Durchgang und einen freien Durchgang 14 aufweist. Der Auslaßteil 12 ist mittels einer Verstelleinrichtung 15 derart verschiebbar, daß jeweils entweder die Blende 13 oder der freie Durchgang 14 vor dem Ende der Ablaßleitung 11 angeordnet sind.
- Die Verstelleinrichtung 15 ist ein mittels eines Magnet- Ventiles 16 steuerbarer pneumatisch beaufschlagbarer Hubkolben. Zwischen den beiden Absperrventilen 20 und 21 ist die Ablaßleitung 11 mit einer Leitung 17 zur Zufuhr eines oxydierenden Gases, vorzugsweise für Druckluft, verbunden. Ein Rückschlagventil 18 verhindert, daß inertes Gas in die Leitung 17 eindringen kann. Mittels eines Ventiles 19 - vorzugsweise ein elektrisch schaltbares Magnetventil - wird die Zufuhr der Druckluft in die Ablaßleitung 11 gesteuert.
- Mit der Leitung 17 sind noch die Absperrventile 20 und 21 über die Servoventile 20 a und 21 a sowie die Verstelleinrichtung 15 über das Magnetventil 16 wirkverbunden, so daß die Druckluft für die Oxydation des Magnesiums gleichzeitig als Steuermedium für die genannten Schaltelemente verwendet wird.
- Eine von der Leitung 17 abzweigende Leitung 17 a ist mit dem verschiebbaren Auslaßteil 12 verbunden und dient zur Reinigung der Blende 13. Das Servoventil 20 a des Ablaßventils 20, das Steuerventil 19 und das Magnetventil 16 der Verstelleinrichtung 15 sind mit einer elektrischen Steuerung 22 wirkverbunden, wobei diese einen manuell oder durch z. B. ein Zeitrelais automatisch schaltbaren Auslöse- Schalter 23 aufweist. Über elektrische Verriegelungen 24 ist die Steuerung 22 mit den Ventilen 20, 20 a, 19 und 15 wirkverbunden.
- Für die Druckminderung in der Gießeinrichtung dient die über die Absperrventile 20 und 21 und die Blende 13 führende Ablaßleitung 11. Die Blende 13 dient einem kontrollierten Druckabbau im Gießofen, sobald das Absperrventil 21 durch die Niveau-Steuer-Einrichtung 2 geöffnet wird. Dabei wird gleichzeitig das Druck-Einstell-Ventil 4 etwas nachlaufend auf einen tieferen Druck gesteuert.
- Während des Druckablassens wird Magnesium in der Ablaßleitung 11 und vor allem an der Blende 13 abgelagert. Für die Reinigung der Leitung wird dazu periodisch durch manuelle oder automatische Auslösung mittels Schalter 23 das Absperrventil 20 geschlossen und die Blende 13 durch die Verstelleinrichtung 15 durch Verschieben zur Leitung 17 a in Spülposition gebracht und anschließend durch Öffnen des Steuer-Ventiles 19 Druckluft oder ein anderes oxydierendes Gas in die Ablaßleitung 11, und über die Leitung 17 a, in die Blende 13 eingeblasen. Dadurch wird das abgelagerte Magnesium oxydiert (verbrannt), wobei durch die Stellung des freien Durchganges 14 und der Blende 13 und deren entsprechende Ausbildung und Anordnung am Ende der Ablaßleitung 11 durch das mit einer Stichflamme verbrennende Magnesium kein Schaden angerichtet werden kann. Durch die elektrische Verriegelung 24 ist sichergestellt, daß der Spülvorgang nur bei geschlossenem Absperrventil 20 eingeleitet werden kann.
- Das hier beschriebene Verfahren und die Einrichtung sind auch dann anwendbar, wenn die Gießeinrichtung keinen Stopfenverschluß aufweist, sondern das Abgießen in Formen anderweitig gesteuert wird, wie z. B. durch teilweises Entlüften des Ofengefäßes nach dem Abguß, d. h. Anheben des flüssigen Metalls über bzw. Absenken unter die Ausgußöffnung.
Claims (10)
1. Verfahren zum Gießen von magnesiumbehandeltem Eisen mittels einer druckgasbetätigten Gießeinrichtung, wobei das aus dem Gießofen zeitweise zurückströmende inerte Gas mit Magnesium angereichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zurückströmende inerte Gas nur durch einen begrenzten Teil des Leitungssystemes geleitet wird und daß das in diesem Leitungssystem auskondensierte Magnesium ohne Unterbrechung des Gießvorganges periodisch oxydiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Oxydationsvorganges automatisch erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Oxydationsvorganges manuell erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydation durch ein in diesen Teil des Leitungssystemes eingeleitetes oxydierendes Gas, vorzugsweise durch Luft erfolgt, wobei während der Einleitung der Innenraum des Gießofens gegenüber dem Teil des Leitungssystemes abgesperrt ist.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Zufuhrleitung (1) für inertes Gas zum Gießofen, mit einer Niveau-Steuerung (2) mittels Veränderung des Gasdruckes und einer Ablaßleitung (11), dadurch gekennzeichnet, daß in der Zufuhrleitung (1) ein Rückschlagventil (10) angeordnet ist und daß die Ablasleitung (11) mit einer Leitung (17) für ein oxydierendes Gas verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (17) mit der Ablaßleitung (11) an der Ausgangsseite eines ersten Absperrventils (20) nahe am Gießofen (25) über ein Steuer-Ventil (19) und ein Rückschlagventil (18) verbunden ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Auslaß der Ablaßleitung (11) jeweils eine Blende (13) oder eine freie Durchgangsöffnung (14) mittels einer Verstelleinrichtung (15) anbringbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (13) durch Verschiebung mittels der Verstelleinrichtung (15) direkt mit der Leitung (17, 17 a) für oxydierendes Gas wirkverbindbar ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abflußleitung (11) in dem mit oxydierendem Gas beaufschlagbaren Teil ein zweites Absperrventil (21) angeordnet ist, welches mit der Niveau-Steuer-Einrichtung (2) wirkverbunden ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Absperrventil (20) in der Abflußleitung (11) , das Steuerventil (19) in der Leitung (17) und die Verstelleinrichtung (15) mit einer manuell oder automatisch einschaltbaren elektrischen Steuerung (22) wirkverbunden sind.
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