HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
Gebiet der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Kugelglühen einer Gußeisenschmelze für die Herstellung von
Kugelgraphit-Gußeisen und eine Pfanne zur Verwendung für das
Kugelglühen von Gußeisenschmelze bei diesem Verfahren.
Beschreibung des Stands der Technik:
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Beim Kugelglühen einer Gußeisenschmelze für die
Herstellung von Kugelgraphit-Gußeisen ist es übliche Praxis,
eine herkömmliche Pfanne oder eine mit einer Reaktionskammer
versehene Pfanne zu verwenden.
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Um bei der Herstellung von Kugelgraphit-Gußeisen einen
Graphitzustand in einer (einem) metallurgischen Struktur oder
Gefüge von einer Lamellenform in eine Kugelform zu ändern,
wird ein Kugelglühen durch Zugabe oder Einbringung eines
Kugelglühmaterials (kugeliger Zementit) in die Metallschmelze
durchgeführt.
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Für das genannte Kugelglühverfahren sind eine
Satz(ver)gießmethode (set pouring method), bei der ein
Kugelglühmaterial im voraus in eine Pfanne eingegeben und dann
Metallschmelze in die Pfanne vergossen wird, und eine Blockmethode
(candy method), bei der ein blockförmiges Kugelglühmaterial
(Blocktyp) in die in der Pfanne befindliche Metallschmelze
eingebracht und damit das Kugelglühen bewirkt wird, bekannt.
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Das Kugelglühverfahren nach der Satzgießmethode gemäß
dem Stand der Technik ist in Fig. 17, dasjenige nach der
herkömmlichen Blockmethode in Fig. 18 veranschaulicht.
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Bei der in Fig. 17 gezeigten herkömmlichen
Satzgießmethode werden eine nötige Menge an Kugelglühmaterial 2 im
voraus in einem Pfannenhauptkörper 1 angeordnet und ein
Abdeckmaterial zum Unterdrücken der Reaktion über dem
Kugelglühmaterial 2 vorgesehen.
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Metallschmelze 4 zur Herstellung von Kugelgraphit-
Gußeisen wird aus einem Schmelzofen in den Pfannenhauptkörper
1 gegossen, wodurch das Kugelglühen der Metallschmelze 4
bewirkt wird.
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Bei der in Fig. 18 gezeigten herkömmlichen Blockmethode
wird nach dem Eingießen der Metallschmelze 4 zur Herstellung
von Kugelgraphit-Gußeisen in den Pfannenhauptkörper 1 in
einer Menge von z.B. etwa 60% des Pfannen-Fassungsvermögens
ein Deckel 8 zur Vermeidung eines Spritzens der
Metallschmelze, versehen mit einer Blockstange 9 mit einem
Kugelglühmaterial (candy) 2 des Blocktyps, auf den Pfannenhauptkörper 1
aufgesetzt. Sodann erfolgt das Kugelglühen der Metallschmelze
4, indem das Kugelglühmaterial 2 des Blocktyps in die
Metallschmelze 4 eingeführt wird.
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Bei der beschriebenen herkömmlichen Methode zum
Kugelglühen von Metallschmelze zur Herstellung von Kugelgraphit-
Gußeisen können ein heftiger Lichtblitz und eine große Menge
an weißem Rauch auftreten, wodurch nicht nur die Umgebung in
einer (einem) Fabrik bzw. Stahlwerk erheblich beeinträchtigt,
sondern auch ein soziales Problem als Ursache einer
Gefährdung der Öffentlichkeit aufgeworfen wird.
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Außerdem kann bei der plötzlichen oder schlagartigen
Reaktion des Kugelglühmaterials aufgrund einer heftigen
Blasenbildungserscheinung (in) der Metallschmelze nicht nur
das Kugelglühen der Metallschmelze in einer Menge von nur
etwa 60% des Fassungsvermögens der die Metallschmelze
aufnehmenden Pfanne bewirkt (bzw. beeinträchtigt) werden,
vielmehr ist auch das Risiko für eine Gefährdung infolge des
Verspritzens der Metallschmelze groß; diese Methode ist
mithin auch mit Sicherheitsproblemen behaftet.
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Als Möglichkeit zur Lösung dieser Probleme ist auch
bereits ein Verfahren eines Handhabens der gesamten Pfanne
nahezu als dicht geschlossenes Druckgefäß für die
Durchführung des Kugelglühens entwickelt worden; dieses Verfahren
wurde jedoch noch nicht dem praktischen Einsatz zugeführt,
weil die Arbeitsleistung sehr schlecht und die Wirkung nicht
zufriedenstellend ist.
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Aus "Gießerei-Praxis" (1982), 5. 260, ist ein
Zwischengefäß-Deckel-Verfahren bekannt, bei dem der Deckel am
Oberteil des Pfannenhauptkörpers tatsächlich ein Zwischengefäß
mit einer durchgehenden Öffnung oder Bohrung für das
Vergießen von Metallschmelze in den Pfannenhauptkörper ist.
Dabei sind eine genaue Ausrichtung des Deckels auf den
Pfannenhauptkörper und eine sichere Abdichtung nötig, um ein
Ausblasen der Metallschmelze nach außen zu verhindern. Die
gesamte Konstruktion ist ziemlich kompliziert, ebenso wie ihre
Handhabung, weil der Deckel nach einem Arbeitstag oder nach
mindestens 50 Arbeitsgängen (runs) ausgewechselt werden muß.
Zudem besteht dabei die Gefahr für ein Verspritzen von
Metallschmelze beim Kugelglühen, weil eine offene
Druckausgleichöffnung vorgesehen ist.
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Ferner ist aus "Gießerei-Praxis" (1981) , S. 487, 488,
ein Verfahren zum Kugelglühen einer Gußeisenschmelze unter
Verwendung einer Teekannen-(Tea Pot-)Pfanne bekannt. Der
Pfannenhauptkörper ist in eine Metallschmelzeaufnahmesektion
und eine Kugelglühsektion unterteilt. Letztere ist oder wird
mittels einer Gußeisenplatte verschlossen, die am oberen Ende
der Kugelglühsektion sicher befestigt wird. Die
Gußeisendeckelplatte weist eine verschließbare Öffnung zum Vergießen
der Metallschmelze in die Metallschmelzeaufnahmesektion auf.
Hierbei sind ebenfalls eine genaue Ausrichtung des Deckels
auf den Pfannenhauptkörper und eine sichere Abdichtung
erforderlich, um ein Ausblasen der Metallschmelze nach außen zu
verhindern.
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Schließlich ist aus WO-A-8 807 403 ein
Keramikschaumfilter zum Filtern von Metallschmelze, speziell Eisen und
Eisenlegierungen, bekannt. Das Filter ist oder wird aus einem
Keramikschlicker hergestellt, der Siliziumkarbid und ein
kolbidales Siliziumdioxidbindemittel enthält. Das Filter ist
nicht für ein Verfahren zum Kugelglühen von Gußeisenschmelze
vorgesehen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die
Schaffung eines Verfahrens zum Kugelglühen von Gußeisenschmelze,
mit dem die Probleme einer Gefährdung der Öffentlichkeit,
einer Beeinträchtigung der Umgebung in einer Fabrik,
gefährlicher Arbeitsbedingungen und einer schlechten
Arbeitsleistung (Komplexität und Schwierigkeit) vollkommen gelöst
werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer
Ausführungsform eines Verfahrens zum Kugelglühen von
Gußeisenschmelze, wie es im Anspruch 1 definiert ist, gelöst.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung
wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Kugelglühen von
Gußeisenschmelze der im Anspruch 3 definierten Art gelöst.
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Gemäß der im Anspruch 1 definierten vorliegenden
Erfindung werden beim Kugelglühen entstehende feine Teilchen von
weißem Rauch bzw. Weißrauch aufgefangen und auch ein(e)
Verteilung oder Austritt (dispersing) des Weißrauchs zur
Außenseite unterdrückt, während gleichzeitig entstehendes Gas
zur Außenseite abgeführt wird, um den Gasdruck im
Pfannenhauptkörper zu senken; damit kann auch ein Verspritzen von
Metallschmelze verhindert werden.
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Gemäß der im Anspruch 3 definierten Erfindung verhindert
beim Vergießen von Gußeisenschmelze in den Pfannenhauptkörper
durch den Deckel hindurch letzterer einen gleichzeitigen
Eintritt von Schlacke in den Pfannenhauptkörper, so daß nur
Gußeisenschmelze in die Pfanne eingegossen wird. Im
Pfannenhauptkörper gelangen die Gußeisenschmelze und das
Kugelglühmaterial miteinander in Berührung, wobei eine chemische
Reaktion abläuft und ein heftiger Lichtblitz sowie eine große
Menge an Weißrauch (hauptsächlich bestehend aus MgO)
auftreten, wobei jedoch feine Teilchen von MgO und dgl. im
Weißrauch dürch den Deckel abgefangen und absorbiert werden,
wodurch das Entweichen des Weißrauchs in die Atmosphäre
weitgehend unterdrückt wird. Andererseits wird im
Pfannenhauptkörper als Folge der Reaktion oder Umsetzung zwischen der
Gußeisenschmelze und dem Kugelglühmaterial entstehendes Gas
durch den Deckel hindurch in die Atmosphäre entlassen, so daß
der Gasdruck im Pfannenhauptkörper gesenkt und eine
Blasenbildung (in) der Gußeisenschmelze verhindert wird; zudem ist
dabei eine Gefahr für ein Verspritzen von Gußeisenschmelze
nahezu vollkommen beseitigt.
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Im folgenden ist diese Erfindung in bevorzugten
Ausführungsformen bzw. -beispielen anhand der beigefügten
Zeichnungen näher beschrieben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
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In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung einer ersten
bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,
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Fig. 2 eine Draufsicht auf die gleiche bevorzugte
Ausführungsform,
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Fig. 3 eine Längsschnittdarstellung einer zweiten
bevorzugten bevorzugten Ausführungsform dieser
Erfindung,
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Fig. 4 eine Draufsicht auf die gleiche bevorzugte
Ausführungsform,
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Fig. 5 eine Längsschnittdarstellung einer dritten
bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,
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Fig. 6 eine Draufsicht auf die gleiche bevorzugte Ausfüh
rungsform,
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Fig. 7 eine Längsschnittdarstellung einer vierten
bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,
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Fig. 8 eine Draufsicht auf die gleiche bevorzugte
Ausführungsform,
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Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer fünften
bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,
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Fig. 10 eine Längsschnittdarstellung einer Pfanne bei
dieser bevorzugten Ausführungsform,
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Fig. 11 eine Längsschnittdarstellung eines wesentlichen
Teils bei der gleichen bevorzugten Ausführungsform,
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Fig. 12 und 13 Längsschnittdarstellungen wesentlichen Teile
von sechsten und siebten bevorzugten
Ausführungsformen dieser Erfindung,
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Fig. 14 eine perspektivische Darstellung einer achten
bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,
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Fig. 15 eine Draufsicht auf die gleiche bevorzugte
Ausführungs form,
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Fig. 16 eine Längsschnittdarstellung der gleichen
bevorzugten Ausführungsform und
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Fig. 17 und 18 Schnittansichten zur Veranschaulichung
herkömmlicher Verfahren zum Kugelglühen von
Gußeisenschmelze nach der Satzgießmethode bzw. einer
Blockmethode.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN BZW.
- BEISPIELE:
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Nachstehend ist eine erste bevorzugte Ausführungsform
dieser Erfindung anhand der Fig. lund 2 beschrieben.
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Nachdem eine erforderliche Menge eines
Kugelglühmaterials 2 in einer vorbestimmten Position innerhalb eines
Pfannenhauptkörpers 1 angeordnet worden ist (erforderlichenfalls
kann über diesem Kugelglühmaterial 2 ein Abdeckmaterial
vorgesehen werden), wird über der Gesamtoberfläche des oberen
Abschnitts des Pfannenhauptkörpers 1 ein Deckel 3 aus einem
porösen Körper mit durchgehenden Blaslöchern (z.B. ein
gasdurchlässiges, wärmebeständiges Filter mit einer
dreidimensionalen Netzwerkstruktur) montiert.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der
Pfannenhauptkörper 1 in der Nähe eines Schmelzofens 10 angeordnet.
Im Schmelzofen 10 befindliche Metallschmelze 4 zur
Herstellung von Kugelgraphit-Gußeisen wird auf den die durchgehenden
Blaslöcher aufweisende porösen Körper 3 vergossen, wobei die
Metallschmelze 4 in den Pfannenhauptkörper 1 eingegossen
wird, indem sie den aus einem porösen Körper bestehenden
Deckel 3 passiert.
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Im Pfannenhauptkörper 1 kommen das eingegossene
geschmolzene Kugelgraphit-Gußeisen 4 und das Kugelglühmaterial
2 in Berührung miteinander, wobei als Ergebnis einer
chemischen Reaktion bzw. Umsetzung ein heftiger Blitz und eine
große Rauchmenge auftreten.
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Der durchgehende Blaslöcher aufweisende Deckel 3 aus
einem porösen Körper verhindert ein Vermischen von Schlacke
mit der Kugelgraphit-Gußeisenschmelze 4, wenn diese in den
Ffannenhauptkörper 1 vergossen wird, und er bewirkt auch das
Abfangen und Adsorbieren feiner Teilchen von MgC und dgl. in
dem beim Kugelglühen entstehenden Weißrauch bei
gleichzeitiger Unterdrückung einer Verteilung des Weißrauchs in der
Atmosphäre.
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Da außerdem das im Pfannenhauptkörper 1 entstehende Gas
ohne weiteres in die Atmosphäre entlassen werden kann, weil
der aus einem porösen Körper (bzw. Material) bestehende und
durchgehende Blaslöcher aufweisende Deckel 3 gasdurchlässig
ist, wird ein im Pfannenhauptkörper 1 herrschender Gasdruck
beträchtlich gesenkt. Im Zusammenwirken mit der Siebwirkung
des Deckels 3 aus einem porösen Körper wird somit die Gefahr
eines Verspritzens der Metallschmelze nahezu ausgeschaltet,
während auch eine Blasenbildung der Metallschmelze vermieden
wird. Aus diesem Grund kann eine große Menge an
Metallschmelze in den Pfannenhauptkörper 1 eingegossen werden.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird als Deckel 3
aus einem porösen Körper mit durchgehenden Blaslöchern ein
poröser Keramikkörper mit einer dreidimensionalen
Netzwerkstruktur (Siliziumcarbid: virtuelles spezifisches Gewicht:
0,35 - 0,55; prozentualer Porenanteil: 80 - 90%; Zahl der
Zellen: 6/25 mm ) als wärmebeständiges Filter benutzt. Damit
wurde ein Test zum Kugelglühen von 50 kg Gußeisen-schmelze
der Sorte FCD400 durchgeführt. Als Ergebnis konnte eine
Entstehungsmenge an Weißrauch auf etwa 1/10 derjenigen beim
bisher bekannten Verfahren unterdrückt und auch ein
Verspritzen der Metallschmelze bei der Reaktion ausgeschaltet
werden.
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Nachstehend ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform
dieser Erfindung anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben.
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Ein Pfannenhauptkörper 1 ist in eine Reaktionssektion 1a
und eine Metallschmelzeaufnahmeöffnung 5 mittels einer aus
einem Feuerfestmaterial bestehenden oberen Trennwand 6
unterteilt, die sich von der Oberkante des Pfannenhauptkörpers 1
nach unten erstreckt und mit ihrem unteren Ende in
Aufwärtsrichtung von der Bodenfläche des Pfannenhauptkörpers 1
beabstandet ist. In der Reaktionssektion la ist eine von deren
Bodenf läche nach oben ragende untere Trennwand 7 zur Bildung
einer Reaktionskammer 1b an ihrer einen Seite vorgesehen. Ein
aus einem porösen Körper mit durchgehenden Blaslöchern
bestehender Deckel 3 (Z.B. ein wärmebeständiges Filter mit
einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur) ist so angebracht,
daß er den oberen Abschnitt der Reaktionssektion 1a ver
schließt. Die Metallschmelzeaufnahmeöffnung 5 ist in
seitlicher Richtung erweitert, so daß ihr oberer Abschnitt gemäß
Fig. 4 einen V-förmigen Querschnitt besitzen kann, und sie
ist außerdem aufwärts bzw. oberseitig offen, so daß sie eine
die Aufnahme der Metallschmelze begünstigende Konfiguration
besitzt.
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Innerhalb der Reaktionskammer lb befindet sich
Kugelglühmaterial 2 (erforderlichenfalls kann aufletzterem ein
Abdeckmaterial angeordnet sein).
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird
Metallschmelze 4 zur Herstellung von Kugelgraphit-Gußeisen aus
einem Schmelzofen 10 über den offenen Abschnitt an der
Oberseite der Metallschmelzeaufnahmeöffnung 5 eingegossen,
wobei diese Metallschmelze in dieser Aufnahmeöffnung 5
herabfließt und in die Reaktionssektion 1a eintritt. Da
hierbei die Metallschmelzeaufnahmeöffnung 5, wie beschrieben,
eine die Aufnahme von Metallschmelze aus dem Schmelzofen 10
begünstigende Konfiguration besitzt, kann die Metallschmelze
einfach eingegossen werden.
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Da die Metallschmelze 4 für die Herstellung von
Kugelgraphit-Gußeisen und das Kugelglühmaterial 2 innerhalb der
Reaktionskammer 1b miteinander in Berührung gelangen,
entstehen Blitze (flash) und Weißrauch. Der entstehende
Weißrauch entweicht in die Atmosphäre, indem er den Deckel 3 aus
einem porösen Körper mit gasdurchlässigen, durchgehenden
Blaslöchern passiert. Dabei werden im Weißrauch enthaltene
feine Teilchen von MgO und dgl. durch den spezifizierten
Deckel 3 nahezu (vollständig) abgefangen und adsorbiert, so
daß die Entstehung von Weißrauch weitgehend unterdrückt
werden kann. Außerdem tritt auch bei der beschriebenen
Reaktion in der Reaktionssektion lb entstehendes Gas durch den
genannten Deckel 3 hindurch, wodurch der Gasdruck innerhalb
der Reaktionssektion lb gesenkt wird; damit können ein
Verspritzen der Metallschmelze sowie eine Blasenbildung in
dieser verhindert werden.
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Durch die erwähnte obere Trennwand 6 kann darüber hinaus
ein Ausströmen des beim Kugelglühen entstehenden
Reaktionsgases aus der Reaktionssektion 1a zur Metallschmelzeaufnah
meöffnung 5 hin unterdrückt werden.
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Nachstehend ist eine dritte bevorzugte Ausführungsform
dieser Erfindung anhand der Fig. 5 und 6 erläutert.
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Ein Ffannenhauptkörper 1 bei dieser bevorzugten
Ausführungsform weist eine erweiterte Metallschmelzeaufnahmesektion
auf. Außerdem ist der Pfannenhauptkörper 1 gemäß den Fig. 5
und 6 mit der Konfiguration einer waagerechten Trommelform
ausgestaltet, um das Vergießen von Metallschmelze 4 zur
Herstellung von Kugelgraphit-Gußeisen aus einem Schmelzofen 10
sowie das Vergießen der Metallschmelze in eine nicht
dargestellte Gießform zu begünstigen. Abgesehen von dieser
Konfiguration des Pfannenhauptkörpers ist die Ausgestaltung
dieser bevorzugten Ausführungsform ähnlich wie bei der oben
beschriebenen zweiten bevorzugten Ausführungsform.
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Ähnlich wie bei der oben beschriebenen zweiten
bevorzugten Ausführungsform, können bei dieser bevorzugten
Ausführungsform ebenfalls die Wirkungen einer Unterdrückung von
Weißrauch, der Verhinderung eines Verspritzens von
Metallschmelze, der Verhinderung einer Blasenbildung der
Metallschmelze, einer Arbeitsvereinfachung usw. hervorgehoben
werden. Aufgrund der großen Metallschmelzeaufnahmesektion 5
können darüber hinaus die Arbeitsgänge des Vergießens der
Metallschmelze 4 (zur Herstellung von Kugelgraphit-Gußeisen)
in den Pfannenhauptkörper 1 sowie ihres Vergießens in eine
Gießform erleichtert oder vereinfacht werden.
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Im folgenden ist anhand der Fig. 7 und 8 eine vierte
bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die obere
Trennwand 6 bei der vorher beschriebenen zweiten bevorzugten
Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 aus einem porösen
Körper mit durchgehenden Blaslöchern geformt (beispielsweise
aus einem gasdurchlässigen, wärmebeständigen Filter mit einer
dreidimensionalen Netzwerkstruktur).
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Mit dieser bevorzugten Ausführungsform können die
gleichen Funktionen und Wirkungen wie bei der oben beschriebenen
zweiten bevorzugten Ausführungsform erreicht werden. Da
außerdem die obere Trennwand 6 aus einem porösen Körper mit
durchgehenden Blaslöchern besteht, kann der Gasdruck im Raum
innerhalb des Pfannenhauptkörpers 1 weiter gesenkt werden.
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Da bei dieser bevorzugten Ausführungsform ein poröser
Keramikkörper mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur
(Gemisch aus Dichroit und Aluminiumoxid; virtuelles
spezifisches Gewicht: 0,35 - 0,60; prozentualer Porenanteil:
80
-90%; Zellenzahl: 13/25 mm ) als Deckel 3 aus dem porösen
Körper und für die obere Trennwand 6 verwendet wurde, konnte
ein Kugelglühen von 500 kg Metallschmelze der Sorte FCD400
durchgeführt werden. Das Entweichen von Weißrauch in die
Atmosphäre konnte dabei nahezu (vollkommen) unterdrückt
werden, während auch ein Verspritzen von Metallschmelze
verhindert werden konnte.
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Bei den oben beschriebenen jeweiligen bevorzugten
Ausführungsformen kann als poröser Körper mit durchgehenden
Blaslöchern ein poröser Keramikkörper mit einer
dreidimensionalen Netzwerk- bzw. Gefügestruktur, wie Siliziumkarbid,
Gemisch aus Dichroit und Aluminiumoxid o.dgl., verwendet
werden.
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Im folgenden ist eine fünfte bevorzugte Ausführungsform
dieser Erfindung anhand der Fig. 9 bis 11 beschrieben.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist ein aus
Metall bestehender Deckel 13 zum Abdecken der
Reaktionssektion la des Pfannenhauptkörpers bei der oben beschriebenen
dritten bevorzugten Ausführungsform vorgesehen. Die
Innenseite einer Öffnung 13a (Schlackebeseitigungsöffnung) dieses
Deckels 13 ist mit einem durchgehende Blaslöcher aufweisenden
porösen Körper 16 aus feinklumpigem Koks 13 ausgefüllt.
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Bei Verwendung des feinklumpigen Kokses gemäß Tabelle 1
für diesen porösen Körper 16 und Kugelglühen von 500 kg
Metallschmelze der Sorte FCD400, wie bei den jeweiligen oben
beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen, konnten ein
Entweichen von Weißrauch beim Kugelglühen in die Atmosphäre
nahezu unterdrückt und ein Verspritzen von Metallschmelze
verhindert werden.
Tabelle 1
Grundmaterial
Bindemittel, Härter
Feinklumpiger Koks
Wasserglas + Fe-Si
Korngröße: 5 - 15 mm
Aluminiumphosphat +
elektrogeschmolzenes feines
Mg-Pulver
Eigenschaften spezifische Schüttdichte: 0,585 - 0,633 g/ml
prozentualer Porenanteil: 47 - 53 %
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Bei Verwendung feiner Klumpen aus Vermiculit, Perlit,
Shirasu-Balloon (Bimsstein) usw. als poröser Körper mit
durchgehenden Blaslöchern wurden nahezu gleiche Ergebnisse
erzielt.
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Im folgenden ist eine sechste bevorzugte Ausführungsform
dieser Erfindung anhand von Fig. 12 erläutert.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wurde anstelle
des durchgehende Blaslöcher besitzenden porösen Körpers bei
der oben beschriebenen fünften bevorzugten Ausführungsform
ein durchgehende Blaslöcher aufweisender poröser Körper 26
verwendet, der durch Laminieren von 8 bis 10 Lagen aus
Drahtgitter 23 aus nichtrostendem Stahl (Maschenweite eines
Gitters: 0,75 - 1,50 mm) in verschiedenen Kombinationen und
Aufbringen eines Feuerfestmaterials (z.B. Aluminiumoxidpulver
+ Georgea-Kaolin + PVA-Lösung, Gießformbelag (casting mold
wash) o.dgl.) auf seine Oberfläche geformt worden war.
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Mit dieser bevorzugten Ausführungsform können ebenfalls
Weißrauch unterdrückt und ein Verspritzen von Metallschmelze
verhindert oder vermieden werden.
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Eine siebte bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung
ist nachstehend anhand von Fig. 13 beschrieben.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wurde anstelle
des durchgehende Blaslöcher aufweisenden porösen Körpers bei
der oben beschriebenen fünften bevorzugten Ausführungsform
als poröser Körper 36 mit durchgehenden Blaslöchern ein
poröser Körper verwendet, der durch Vermischen von
Keramikkugeln und kleinen Stücken eines faserigen Feuerfestmaterials
(z.B. Glaswolle, Siliziumoxidwolle o.dgl.), Einstellung des
prozentualen Porenanteils auf 50 - 90% und dichtes
Einschließen des hergestellten, bindemittelfreien
Feuerfestmaterials in einem Drahtgitterkasten 33 aus nichtrostendem
Stahl (Maschengröße eines Gitters: 0,75 mm) geformt wurde.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform konnten ebenfalls
Weißrauch unterdrückt und ein Verspritzen von Metallschmelze
verhindert werden, ähnlich wie bei den oben beschriebenen
fünften und sechsten bevorzugten Ausführungsformen.
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Schließlich ist anhand der Fig. 14 bis 16 eine achte
bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform sind der Deckel
aus einem porösen Körper und die
Metallschmelzeaufnahmesektion des Pfannenhauptkörpers bei der dritten bevorzugten
Ausführungsform auf die im folgenden angegebene Weise
abgewandelt.
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Dabei wurde ein poröser Keramikkörper 46 mit
durchgehenden Blaslöchern (Siliziumcarbid; virtuelles spezifisches
Gewicht: 0,35 - 0,55; prozentualer Porenanteil: 50 - 90%;
Zellenzahl: 20/25 mm ) in eine Öffnung 13a eines Metall-
Deckels 13 eingesetzt, ähnlich wie bei den oben beschriebenen
fünften bis siebten bevorzugten Ausführungsformen.
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Zur Erleichterung des Einfüllens von Metallschmelze in
den Pfannenhauptkörper 1 ist dabei außerdem eine
kastenförmige Metallschmelzeaufnahmesektion 45 vorgesehen, unter
welcher ein Sieb 40 angeordnet ist. Damit wurde versucht, das
Zumischen von Verunreinigungen und das Entweichen von
Weißrauch zu verhindern.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform waren beim
Kugelglühen von 700 kg Metallschmelze der Sorte FCD500 die
Wirkungen der Unterdrückung eines Entweichens von Weißrauch
zur Atmosphäre sowie einer Verhinderung eines Verspritzens
von Metallschmelze bemerkenswert; außerdem war auch ein
Ausbringen an Magnesium erheblich verbessert. Darüber hinaus war
im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren ein Temperaturabfall
der Metallschmelze gering. Ferner konnten Verbesserungen
bezüglich der Güte erzielt werden.
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Wie sich aus der vorstehenden genauen Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen ergibt, können mit der
vorliegenden, beanspruchten Erfindung die im folgenden angegebenen
Vorteile gewährleistet werden, weil ein aus einem porösen
Körper mit durchgehenden Blaslöchern bestehender Deckel an
einem Pfannenhauptkörper montiert ist, in welchem das
Kugelglühen von Gußeisenschmelze durchgeführt wird:
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1) Einem die Atmosphäre entweichende Menge an Weißrauch,
der bei der Reaktion zwischen Gußeisenschmelze und
Kugelglühmaterial entsteht, kann beträchtlich unterdrückt sein
oder werden, so daß die Erfindung eine wirksame Verbesserung
einer (Arbeits-)Umgebung und eine wirkungsvolle Gegenmaßnahme
gegen Gefährdung der Öffentlichkeit darstellt.
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2) Ein Gasdruck in einer Metallschmelze aufnehmenden Pfanne
zum Zeitpunkt der Reaktion zwischen Gußeisenschmelze und
Kugelglühmaterial kann verringert sein oder werden, wobei durch
Unterdrückung des Verspritzens von Metallschmelze die
Sicherheit verbessert wird.
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3) Aufgrund der Verringerung der verspritzten Menge an
Metallschmelze (Blasenbildung) kann ein Pfannenhauptkörper
kleine Abmessungen aufweisen.
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4) Im Vergleich zu einer herkömmlichen Pfanne mit
zugeordnetem oberen Deckel kann erfindungsgemäß eine Pfanne
niedriges Gewicht besitzen, so daß ihre Handhabbarkeit gut
ist.
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Neben den vorgenannten Vorteilen bietet die vorliegende
Erfindung, wie sie im Anspruch 3 beansprucht ist, auch
folgende Vorteile: Da Gußeisenschmelze durch den Deckel aus
einem porösen Körper hindurch in den Pfannenhauptkörper
vergossen wird, findet kein Vermischen von Schlacke mit der
Metallschmelze statt, so daß die Güte des hergestellten
Kugelgraphit-Gußeisens verbessert sein kann.
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Gemäß der im Anspruch 1 beanspruchten vorliegenden
Erfindung ergibt sich außerdem folgendes: Da die Metallschmelze
über einen ausgeschnittenen Abschnitt des aus einem porösen
Körper bestehenden Deckels in den Pfannenhauptkörper
vergossen wird, kann das Vergießen der Metallschmelze schnell und
einfach durchgeführt werden.
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Da ein poröser Körper mit durchgehenden Blaslöchern am
gesamten oberen Abschnitt oder einem Teil des oberen
Abschnitts der Pfanne zur Durchführung des Kugelglühens von
Gußeisenschmelze angeordnet ist, gewährleistet die
vorliegende Erfindung folgende Wirkungen
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1') Eine in die Atmosphäre entweichende Menge an Weißrauch,
der bei der Reaktion zwischen Gußeisenschmelze und
Kugelglühmaterial entsteht, kann beträchtlich unterdrückt sein oder
werden, so daß die Erfindung eine wirksame Verbesserung einer
(Arbeits-)Umgebung und eine wirkungsvolle Gegenmaßnahme gegen
Gefährdung der Öffentlichkeit darstellt.
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2') Ein zum Zeitpunkt der Reaktion zwischen Gußeisenschmelze
und Kugelglühmaterial innerhalb einer mit Metallschmelze
gefüllten Pfanne herrschender Gasdruck kann verringert sein, so
daß gleichzeitig mit einer durch einen porösen Körper
gewährleisten Siebwirkung durch Reduzieren eines Verspritzens von
Metallschmelze die Sicherheit verbessert wird.
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3') Aufgrund der Verringerung der verspritzten Menge an
Metallschmelze (Blasenbildung) kann ein Pfannenhauptkörper
kleine Abmessungen aufweisen.
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4') Im Vergleich zu einer herkömmlichen Pfanne zum Aufnehmen
von Metallschmelze mit einem zugeordneten oberen Deckel kann
eine Pfanne niedriges Gewicht besitzen und außerdem gut
handhabbar sein.
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5') Da die Metallschmelze durch den Deckel aus einem porösen
Körper in den Pfannenhauptkörper vergossen werden kann, tritt
kein Vermischen von Schlacke mit der Metallschmelze auf, so
daß die Güte des hergestellten Kugelgraphit-Gußeisens
verbessert sein kann.
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Da das Innere eines Pfannenhauptkörpers in eine
Metallschmelzeaufnahmesektion und eine Kugelglühsektion unterteilt
und ein aus einem porösen Körper mit durchgehenden
Blaslöchern bestehender Deckel am oberen Abschnitt der
Kugelglühsektion vorgesehen ist, lassen sich die oben unter 1') bis
4') beschriebenen Wirkungen erzielen; damit kann unter
Verbesserung der Arbeitsleistung das Vergießen von
Metallschmelze in den Pfannenhauptkörper einfach durchgeführt werden.
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Da die Trennwand zum Trennen der
Metallschmelzeaufnahmesektion von der Kugelglühsektion aus einem durchgehende
Blaslöcher besitzenden porösen Körper besteht, können neben den
oben angegebenen Wirkungen dieser Erfindung die Wirkungen
einer Senkung eines Gasdrucks im Raum innerhalb der
Metallschmelzeaufnahmesektion, der Verhinderung eines Austritts
oder Entweichens von Weißrauch zur Außenseite sowie der
Verhinderung eines Verspritzens von Metallschmelze weiter
verbessert werden.
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Obgleich vorstehend ein Grundprinzip dieser Erfindung
anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsformen (der Erfindung)
beschrieben worden ist, sollen alle in der obigen
Beschreibung enthaltenen und in den beigefügten Zeichnungen
dargestellten Einzelheiten die Erfindung lediglich beispielhaft
erläutern und keinesfalls ihren Rahmen einschränken.