DE6604570U - Tauchkoerper zum einbringen von rein-magnesium in metallische schmelzen - Google Patents

Description

RAJ 64 845*20.3.68

Gesellschaft für Elektrometallurgie mbH, Düsseldorf, Graf enh erger Allee 56 Sauehkorper ztaa Einbringen tob Hein-Magnesium in Ute«

tallisehe Schmelzen

Bi· Erfindung "betrifft einen Tauchkörper zut Eint'jHLn— fen Ton Bein-Hagnesiun in »etallische Schnalzen, isi!Hd tvar insbesondere in Gußeisen'- und Stahlschmelzern·

Bekanntlich ist das Einbringen τοη Eein-Magnesiuat !Ln ■etaiiisehe Schmelzen, insbesondere in Gußeisen- TOid Stahls chBslsen, vogec der dort Torliegenden holies fen« peratviren »it Gefahr verbunden. Es tritt eine starte explosionsartige Verdampfung des Hagnesiuaas ein, was su Auswürfen der mit Magnesium behandelten Schm€l:Ki3 führt·

Die Behandlung findet meist außerhalb des Ofens i:ci Pfaxx&e statt, und es müssen geschlossene Pfannen vorgesehen verden, dia dem Magnesiumdruck standhalten, oder die Pfanne Ruß zur Behandlung in einen geschlossenen Baum eingestellt werden. Diese Maßnahmen sind un3t&ndlieh· Auch andere Maßnahmen upter Anwendung besonderen Pfaunenausbaues sind umständlich und sieht ustss¹ slleu Umständen voll virksam»

Zveck der Erfindung ist ©s_s einen Taiichk5rper anzugeben, der «in· gebremste Verdampfung des Magnesiums gewährleistet und dadurch explosionsartige Erscheinungen unter«

Gelöst vird dies· Aufgabe durch einen Tauchkörper, in ν·1- |

chen Magnesium in eine» eng umschließenden Schutzmantel j

unter Freilassen einer begrenzten Fläche eingesetzt ist« Hur [

diese freie Fläche tritt zunächst mit der Schmelze in Reak« [

tion, und sie kenn so bemessen werden, daß die jeweils freiwerdende Magnösiumdaiapfinenge keine Gefahr bedeutet* Durch
tsilvsisss Auflösen des Magnssiuss entsteht eine Höhlung, in
velebe die Schmelze infolge des entweichenden Magnesiumdampfes
nur langsam eindringet und veitere Wechselwirkungen mit dom
festen Magnesium bewirkt.

Der das Magnesium umschließende Mantel vird vorzugsweise auο
feüerfiitea kejr&sigcaös werkstöfi¹ hergestellt. Sr äöii gän»
oder mindestens teilveise gasdurchlässig sein, damit die Magnesiuadämpfe au eh durch die M&ntelvand hindurch in die umgebende Schmelze eindringen kinnen. Es ist aber auch »δglich, ■ einen metallischen Schutzmantel zu verwenden, der vorzugsweise \ aus «incm Stoff bestehen sollte, der dem der zu behandeln- ' den Schmelze entspricht, so daß er ohne nachteilige Wirkungen
achließlich in der Schmelze aufgehen kann» Ein solcher metal- · lischer Schutzmantel sollte vorzugsweise aus perforiertem oder
mit kleinen Bohrungen versehenen Material bestehen, damit die
Magnesiumdämpfe nicht nur an der Stirnfläche des TAuehkörpers,
vo das Magnesium freiliegt, entweichen kann, sondern zusätzlich
durch die Perforation bzw Bohrungen»

j Di· einfachste Form des Tauchkörper* ergibt sieh unter ler- j

veadung eines vorzugsweise zylindrischen Hagnesiumstabee, der I

in eine Bohrung «ines Steines oder in ein Bohr jeweils aus 1

i k*rami«ehea Werkstoff eingesetzt oder eingegossen vird. Eine \

öder beide Stirnflächen des M&gnesiumstabes sind frei, und j

nvr diese begrenzten Flächen können zunächst mit der zu be- \

haad*lnd«n Schmelze reagieren. Durch die Wahl der Größe der j

freistehenden Flächen vird die Be akt ions geschwindigkeit und \

damit die Geschwindigkeit &λτ Magneeiundampfbildung gesteuert I

beeinflußt. 3ur weiteren geeteuerten Beeinflussung ist es möglich, im Schutzmantel eine Schichtung vorzusehen aus mit-• inender abwechselnden Magnesiunkörpern und Sie cha cn eil» en. Jedesmal, ve na. ein MagnesiuakSrper aufgelöst ist, tritt eine Verzögerung dor Dampfbildung ein, veil zunächst das Zwischenblech aufgeschmolzen werden muß, worauf sich das Spiel wie» derholt* Steuernder Einfluß kann auch ausgeübt werden, indem in Magnasiumkdrper eine Eantrale Bohrung vorgesehen wird.

Bei Vorwendung eines metallischen Schutzmantel« ist es zweck-M&fiig, einen Außenübersug aus feuerfestem keramischem Material vorsucohon, um das Aufschmelzen zu verlange amen. Das metallische Rohr kann einendig mit einem keramischen Stopfen τ«rechen werden.

Als keraaische Werkatoffo für den Schutzmantel hoiaiaen feuerfeste Materialien wie z.B. ßillimanitsteine, Schamottesteine infrago oder auch schnell erhärtende Mas Ben aus Quarxsand und Wasserglas. Al· H&rtenittel kann dabei CO₂-QaS dienen.

Der das Magnesium ungebände Bchutsmant«! ist in seiner StErke so xu bemessen, d«8 er so lange beständig ist, bis der Eauptamteil des hierin eingehüllten Magnesiums mit der Schmelze ( reagiert hat. Zua andern soll er die Funktion einer ausreichenden Wärmtiselation erfüllen, damit das im Innern des Tauchk6rp«rs befindliche Magaesius micht bxv. sieht asu frühzeitig durch |4i· über den BcÄutxaantel «imdringeade WSr»e verflüssigt wird ' ^: ■ i oder gar verdampft« ^;

In d«n Zeichnungen sind einige bevorzugte Aus füh runge formen des Tauehkörpers sex&B der Erfindung in senkrechten Schnitten dargestellt·

Tig. 1 «igt einen zylindrischen Schutzmantel 1 aus keramischer Mass·, der den zylindrischen Hagsesiumstab 2 eng umschließt· Xur

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die Stirnfläche 3 4·· Stab·« li·** offen und steht dem Zutritt der Schmelze frei, in di· dar Körper eingetaucht vird. Duxsh den Angriff der Schneise vird Magneaiumdampf erzeugt« der en tv cader unmittelbar (Pfeile U) oder durch die gas durchlässigen Wände das Körpers 1 hinduroh (Pfeile 5) verlangsamt in die umgebende Schmelze eindringt· Es entsteht ia Bereich des verdampfenden Magnesiums eine Vertiefung, in die die Sohnelse wegen der Dampfbildung nur lan ge an eindringen

Für diese Aus füh run ge fora vile auch für die en deren Ausführung·- beispiele müssen die GrößenverhSltnisoe auf den Inhalt dar Behandlungopfonne durch einige venige P robe aus führungen angepaßt werden«

Der Tauchkörper kann, um das Eintauchen in die Schneite mn erleichtern, mit einem Gewindestutzan 6 sum Anschrauben an •ine Tauchstange ο,dgl, τ«rs«hen sein·

In Fig* 2 ist is Schutzmantel 1 eine Schichtung aus Haga·» •iumkSrp«rn 7 und Blechen 8 als Trennwände vorgesehen. Di··· Trennwand« verdan xweckmiSigerweise aus dem Werkstoff hergestellt, aus der di· zu behandelnd· Schmelz« besteht* Di«

f ^% Schmelze greift zunächst die Stirnflache 3 an, mit der im

Zusammenhang mit Fig· 1 erläuterten Wirkung. Wenn der lulerste Kagn«siumk5rper 7 hierbei aufgebraucht ist, kommt die Ter-

J dämpfung praktisch »um Stillstand, bis das Blech bzv. Trenn- |

wand 8 durchgeschmolzen ist, worauf das Spiel sich mit dem nächsten Kagnesiumkörper wiederholt« Auf diese Weise ist eis besonders feinfühliges Steuern des Verdsapfungsrorganges möglich.

In Fig« 3 ist ein zylindrischer Schutzmantel I in Form eines bcidcadig offenen Bohres dargestellt· Sftrei Stirnfläche*, stehen 2utritt der Schmelze et'Zen und aa beiden Enden tritt beim di· für Fig« 1 beschriebene Wirkung «in«

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In Fie. ^J* ließt der Schutzmantel 1 in Form eines Klotaeä, Tor» der an vier Stellen durchbrochen iot» so daß sich vier freie otirttfläefaes 3 ergab en, as denen die Sehselze angreifen kann.

Dieoe Beispiele wachen deutlich« daß auf die unterschiedlichste dttrcb geöieöetä Förragsbunß des Bchutsmaniels auf die undaapfe rs eußung Btouernd eingewirkt verden kann.

Auch ait dor Forn des MaeöesiuMBkörperB kann auf die Danpferceupune einßevrirkfc worden. So e.B.» indem gen&ß Fig» 5 der Ma gne si uras tab 2 »it ©iner durchgehenden sentrelen Bohrung 9 versehen vird« Dor entstehende Hagnesiundatipf entweicht u«a· längs der Pfeile 10 durch den keramischen Schutzmantel, wihread die Schselze infolge der entstehenden Dämpfe nur lang«am in der Bohrung 9 vordringen kann,,

In Fig» 6 ist din metallisches Rohr als Schutsatmtel rorgesehcn· Einendig ist ein Stopfen Ϊ1 aus ke ranis cheat full·* ■tasse vorgesehen* Das Rohr wird zvecltia&3i gerweis ο mit eine« Überaug aus feuerfester Hasse versehen, um ein au rasches Auflösen in der Sehaelse zu verhindern» Wie bereits ervähnt» •apfiehlt sich die Verwendung eines perforierten oder ait •v kleinen Bohrungen versehenen Hohres .

Für die Herstellung der Tauchkörper kann in einfacher Heise derart verfahren v*r£en, daS das Magnesium in die EoalrSum· d«r Sehutsaantelkörper eingegossen vird. Bs können euch entsprechend geformte Magnegiuailiörper fest eingssetst oder *ingspreSt verden. Der Schutzmantel kann auch aus einer aushärtenden keramischen Masse» beispiel3veise Quarssand und Wasser» glas, bestehen und auf die MagBesiuskSrper aufgetragen werden» »ie etwa als Anstrich oder durch Aufschießen Kittels Kera·- • ehieeeaachinen. Bei VerwenduagTz-wisehenblechen (Fig. 2) kSnnea diese lose svischen entsprechend geforiate MagnesiuakSrper

- ε

oder aber aaeh ait de» Magnesium der K5rper 7 zu *ine» einheitlichen ΚΖτώβτ r»T&onnsn verdea, 4er in den Sciiutz*aa.-tel eiageectst ^irü..

Die Tfcuchkörper geaäS der Erfindung hSnnea in die sit St*ngen eingetaucht verdtn. Sie können aber auch auf d·» Pfannentoden rerenkert oder in A-usspRrttngen der Pfannenwand untergel)recht -»-erden, TieTor die Scfcmelse eingegossen vird»

Claims (1)

1. RA.

   -T-

   -anspruche

   1« Tauchkörper zum Einbringen -von Bein— Magnus ium in metallische Schmelzen, insbesondere in GuSeisen und Stahl, g e j£ e η η zei chnet durch einen einen Magnesiuskörper (2) unter freilassen einer begrenzten, der Reaktion mit der Schmelze dienenden Fläehe (3) eng umschließenden Schutzmantel (1)»

   2. Tauchkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   Χgstsä äSf5äIScÜc3 BTiÖII ÜÖ3 ÖBÜCH Sc

   (1) ganz oder teilweise gasdurchlässig ist«

   3· !Tauchkörper tach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einek· ganz oder teilweise metallischen, vorzugsweise perforierten bzv· mit kleinen Bohrungen versehenen Schutzmantel (1), der vorzugsweise aus einem der zu Behandelnden Schmelze entsprechenden S-icff besteht.

   kt Tauchkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsveise aylindriocher HagnesiuaiBtfct (2) in eine Bohrung eines Steines oder in ein Rohr aus keramischen Werkstoff eine oder "beide Stirnflächen freilassend eingesetzt oder eingegossen ist·

   5. Tauchkörper nach Anspruch H, daduroh pokennzeichnet, daß

   im Schutzmantel (1) eine Schichtung aus miteinander obveehaeinden Magnesiumkörpern (7) und Blechschoiben (Θ) eingesetzt ist·

   6. Tauchkörper nach Anspruch U, gekennzeichnet durch eine zentrale Bohrung (9) im Magnesiumkorper (2)·

   T* Tauchkörper nach Anspruch 3, gekennse\$mnet durch ein ja«t*lli< sches, vorzugsveise perforiertes bzv· »it kleinen Bohrungen versehenes, einendig mit eines keVaniochan Stopfen (11) verschlossenes Rohr als Schutzmantel (1

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