DE7510432U - DEVICE FOR TREATING MOLTEN METAL - Google Patents
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Description
PATENTANWALT DR. HANä'GliNTfttfH'fiGdERfc, DIPLOMCHEMIKERPATENT ADVERTISER DR. HANä'GliNTfttfH'fiGdERfc, DIPLOMA CHEMIST
-Köln, den 27. März 1975-Cologne, March 27, 1975
Foseco International Ltd., Long Acre, Nechells, Birmingham, B7 5JR.(Grossbritannien) . Foseco International Ltd., Long Acre, Nechells, Birmingham, B7 5JR. (Great Britain).
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Gusseisen besteht darin, das Eisen kurz vor dem Giessen einer Behandlung zu unterwerfen, die den in dem Eisen enthaltenen Graphit bei der Erstarrung in eine kugelige Form konvertiert. Derartiges Gusseisen, das als Gusseisen mit Kugel-Graphit (S.G. cast iron) bekannt ist, besitzt für viele Zwecke verbesserte Eigenschaften in Bezug auf Grauguss.One known method of making cast iron is to apply a treatment to the iron just before casting which converts the graphite contained in the iron into a spherical shape when it solidifies. Such cast iron, known as spheroidal graphite cast iron (S.G. cast iron), has improved for many purposes Properties related to gray cast iron.
Zu diesem Zweck sind eine Anzahl von Behandlungsmitteln und eine Anzahl von Verfahren bekannt, die zur überführung des Graphits in diese Form, entwickelt wurden.To this end, a number of treatment agents and a number of methods are known which are capable of transferring of graphite in this form.
Ein bekanntes Verfahren ist das sogenannte "sandwich"-Verfahren, bei dem eine Magnesiumferrosiliciumlegierung verwendet wird. Stücke einer derartigen Legierung v/erden auf dem Boden eines zylindrischen Behandlungsgefäßes angeordnet, das im allgemeinen 1,5 bis 2 mal höher als seine Breite ist,-wobei einige Stücke aus Stahlplatten auf dem.A known method is the so-called "sandwich" method, in which a magnesium ferro-silicon alloy is used will. Pieces of such an alloy are placed on the bottom of a cylindrical treatment vessel, that is generally 1.5 to 2 times higher than his Width is - with some pieces of steel plates on top of that.
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Boden des Gefäßes angeordnet werden, um die Legierung unten zu halten. Daraufhin wird flüssiges Gusseisen in das Gefäß gegossen, wodurch bewirkt wird, daß die Magnesiumferrosiliciumlegierung schmilzt, wodurch die gewünschte Behandlung zur Überführung des Graphits in Kugelform bewirkt wird. Das Metall wird dann üblicherweise in eine Giesspfanne zum endgültigen Abgiessen gefüllt, in der es unter Verwendung von Ferrosilicium geimpft werden kann, um die Steuerung der Form und Verteilung des Graphits bei der Erstarrung zu unterstützen.The bottom of the jar can be placed to hold the alloy down. Thereupon liquid cast iron is poured into the vessel cast, thereby causing the magnesium ferro-silicon alloy melts, causing the desired treatment to transform the graphite into spherical form will. The metal is then usually poured into a pouring ladle for final pouring, in which it is underneath Use of ferrosilicon can be seeded to control the shape and distribution of the graphite as it solidifies to support.
Dieses bekannte Verfahren hat, obwohl es einfach ist, eine Reihe von Nachteilen. Der Erfolg ist sehr stark abhängig von dem exakten Gewichtsverhältnis zwischen dem flüssigen Gusseisen, das behandelt werden soll, und der Menge der Magnesiumferrosiliciumlegierung, wodurch Schwierigkeiten in der Praxis insbesondere in Bezug auf die Bemessung der Gusseisenmenge, die in jedem einzelnen Fall verwendet wird, auftreten. Um eine geeignete Bemessung sicher zu stellen, kann es notwendig sein, eine weitere Pfanne zwischen dem Ofen oder dergleichen und der Behandlungspfanne zu verwenden, wodurch sich beträchtliche Temperaturverluste bezüglich des flüssigen Metalls ergeben.This known method, while simple, suffers from a number of disadvantages. Success is very dependent of the exact weight ratio between the liquid cast iron to be treated and the amount of Magnesium-ferro-silicon alloy, creating difficulties in practice, particularly with regard to the dimensioning of the Amount of cast iron used in each individual case. To be sure of a suitable rating It may be necessary to place another pan between the oven or the like and the treatment pan to use, which results in considerable temperature losses with respect to the liquid metal.
Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht in der Anreicherung mit Silicium in dem geschmolzenen Gusseisen aus der Magnesiumferrosiliciumlegierung, die im allgemeinen etwa 45 Gew.% Silicium enthält. Aufgrund dessen muß man entweder mit Gusseisen arbeiten, das anfänglich einen sehr niedrigen Siliciumgehalt aufweist, was jedoch schwierig zu erreichen ist, oder man muß darauf achten, daß der endgültige Siliciumgehalt nicht den vor-Another disadvantage of this known method is the enrichment with silicon in the molten cast iron from the magnesium ferrous silicon alloy, which in the generally contains about 45 wt.% silicon. Because of this, one either has to work with cast iron, initially has a very low silicon content, but this is difficult to achieve or has to be achieved ensure that the final silicon content does not correspond to the
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geschriebenen Höchstwert für das herzustellende Produkt überschreitet.written maximum value for the product to be manufactured exceeds.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß in dem Magnesiumferrosilicium enthaltenes Aluminium dazu führen kann, daß in den Guss-Stücken sogenannte Pinholes auftreten, die durch die lange Zeit zwischen dem Abstich des flüssigen Metalls vom Ofen und. dem Giessen sowie ferner durch Oberf lächenoxidatiori und Temperaturverlust verstärkt werden.Another disadvantage is that in the magnesium ferrous silicon contained aluminum can lead to so-called pinholes appearing in the cast pieces, which are caused by the long Time between tapping the molten metal from the furnace and. pouring as well as surface oxidation and temperature loss are intensified.
Vor kurzem wurde ein Verfahren zum überführen des Graphits in Kugelform in geschmolzenem Gusseisen entwickelt, das Magnesium in Form von metallurgischem Koks verwendet, der mit Magiiesiummetall imprägniert ist. Wenn ein derartiges Material mit dem geschmolzenen Gusseisen in Berührung gebracht wird, verdampft das Magnesiummetall und bewirkt die gewünschte Überführung des Graphits in Kugelform, während der Koks einfach als inerter Träger verbleibt. Hierbei wird kein Silicium eingeführt und normales Gusseisen, das bereits einen Siliciumanteil aufweist, kann dementsprechend ohne die Gefahr der Erhöhung des vorgeschriebenen Siliciumgehaltes im endgültigen Metall verwendet werden.Recently, a method for converting the graphite into Spherical shape developed in molten cast iron that uses magnesium in the form of metallurgical coke, the impregnated with magnesium metal. When such a material is brought into contact with the molten cast iron is, the magnesium metal evaporates and causes the desired conversion of the graphite into spherical form, while the coke simply remains as an inert carrier. No silicon is introduced here and normal cast iron, which already has a silicon content, can accordingly without the risk of increasing the prescribed Silicon content in the final metal can be used.
Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht in der niedrigen Dichte des mit Magnesium imprägnierten Kokses. Dieses Material muß in dem zu behandelnden flüssigen Metall eingetaucht gehalten werden, indem es beispielsweise an dem Ende einer Stange befestigt, in einer Tauchglocke oder in einem anderen Behälter eingetaucht wird. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es schwierig ist, es mit sehr geringen oder sehr großen Mengen an flüssigem Gusseisen durchzuführen und daß die VerwendungA disadvantage of this process is the low density of the magnesium impregnated coke. This material must be kept immersed in the liquid metal to be treated by, for example, the Attached to the end of a rod, immersed in a diving bell or in another container. Another The disadvantage of this method is that it is difficult to use it with very small or very large amounts of liquid cast iron to carry out and that the use
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des kalten, mit Magnesium imprägnierten Kokses zu einem ungewünschten Abschrecken des flüssigen, zu behandelnden Metalls führt. Obwohl das bevorzugte Verfahren des Eintauchens von mit Magnesium imprägniertem Koks darin besteht, daß eine Graphitstange oder -glocke verwendet wird, sind derartige Stangen oder Glocken jedoch schwierig in der Herstellung, teuer und brechen leicht. ι . " ...of the cold, magnesium-impregnated coke into one undesired quenching of the liquid metal to be treated. Although the preferred method of immersion of coke impregnated with magnesium consists in using a graphite rod or bell however, such rods or bells are difficult to manufacture, expensive and easy to break. ι. "...
j Erfindungsgemäß wird daher eine Vorrichtung zum BehandelnAccording to the invention there is therefore a device for treatment
! von flüssigen Metallen vorgeschlagen, die ein mit feuerfestem Material zugestelltes Gefäß aufweist, das einen im wesentlichen zylindrischen Innenraum zur Aufnahme von flüssigem Metall aufweist, wobei die Achse des Zylinders i horizontal verläuft und der Zylinder drehbar um diese! of liquid metals proposed the one with refractory Has material delivered vessel which has a substantially cylindrical interior space for receiving having liquid metal, the axis of the cylinder i running horizontally and the cylinder rotatable about it
; Achse angeordnet ist, während ein zweiter Raum zur Auf-; Axis is arranged, while a second room for the
I nähme eines Behandlungsmittels für das flüssige MetallI would take a treatment agent for the liquid metal
\ vorgesehen ist, der auf einer Seite des Zylinders ange- \ is provided, which is attached to one side of the cylinder
i ordnet und getrennt vom inneren des Zylinders durch eini arrange and separate from the interior of the cylinder by
I Gitter aus feuerfestem Material ist, während das GefäßI grid is made of refractory material while the vessel
I derart konstruiert und angeordnet ist, daß es aus einerI is constructed and arranged in such a way that it consists of a
ι Position, in der das flüssige Metall sich in seinem dafür ι Position in which the liquid metal is in its for
t vorgesehenen Innenraum befindet, nicht mit dem Behandlungs-t provided interior space, not with the treatment
J mittel in dem anderen Raum in Berührung steht, in eine Po-J is in contact in the other room, in a po-
I sition geschwenkt werden kann, in der die Berührung statt-Position can be swiveled in which the contact takes place-
I findet.I find.
I Vorzugsweise auf der dem zweiten Raum abgekehrten SeiteI Preferably on the side facing away from the second room
I des Zylinders ist eine Einfüll- und/oder Abstichöffnung I of the cylinder is a filling and / or tapping opening
\ für das flüssige Metall angeordnet. \ arranged for the liquid metal.
j Die Vorrichtung ist insbesondere für die Herstellung vonj The device is especially designed for the production of
; Gusseisen geeignet und dementsprechend schafft die vorlie-; Suitable for cast iron and accordingly creates the
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gende Erfindung insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Gusseisen mit kugelförmigem Graphit, das darin besteht, daß in einem Innenraum eines Gefäßes der· oben genannten Art eine Menge von mit Magnesium imprägniertem Koks angeordnet, das geschmolzene Gusseisen in den anderen Innenraum gefüllt und bewirkt wird, daß das geschmolzene Gusseisen durch den Rost aus feuerfestem Material hindurchläuft und mit dem mit Magnesium imprägnierten Koks in Be-; rührüng gelangt, wodurch Magnesiumdampf in die Schmelze gelangt, worauf das flüssige Metall aus dem Gefäß entfernt wird.Invention in particular a method of manufacture of cast iron with spherical graphite, which consists in that in an interior of a vessel of the · above Kind of arranged a lot of coke impregnated with magnesium, the molten cast iron in the other interior filled and caused the molten cast iron to pass through the grate of refractory material and with the coke impregnated with magnesium in loading; Stirgüng arrives, whereby magnesium vapor in the melt whereupon the liquid metal is removed from the vessel will.
Vorzugsweise wird bewirkt, daß das in den einen Innenraum des Behälters eingefüllte Gusseisen in den anderen Innenraum durch Schwenken des Gefäßes um seine Achse bewirkt wird, so daß anfänglich in den ersten Innenraum eingefülltes Metall in den Innenraum, der den mit Magnesium imprägnierten Koks enthält, fliesst.It is preferably effected that the one interior space The cast iron poured into the container is effected in the other interior space by pivoting the vessel about its axis is, so that initially filled metal in the first interior space, which is impregnated with magnesium Contains coke, flows.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Abbildungen näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the accompanying drawings explained in more detail.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.Figure 1 shows a side view of a device according to the present invention.
Figur 2 zeigt eine Frontansicht der Vorrichtung von Figur Figur 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Figur Figur 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie 4-4 von Figur 3,FIG. 2 shows a front view of the device from FIG. 3 shows a section along the line 3-3 of FIG Figure 4 shows a section along the line 4-4 of Figure 3,
Figur 5 zeigt eine Draufsicht für einen Deckel für den Innenraum für den mit Magnesium imprägnierten Koks.FIG. 5 shows a plan view of a cover for the interior space for the coke impregnated with magnesium.
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Figur 6 zeigt einen Teilschnitt längs der Linie 6-6 von Figur 5.FIG. 6 shows a partial section along the line 6-6 from FIG.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Behandlungsgefäß 1, das in einem geeigneten Kranhaken 2 mittels äußerer axialer Zapfen 3 gelagert ist. Auf einer Seite des Gefäßes 1 ist eine Einfüll- und Abstichöffnung 4, während im wesentlichen gegenüber der Öffnung 4 ein Innenraum 5 angeordnet ist, der.mit einem Deckel 6 und Mitteln 8 zum Geschlossenhalten des Deckels 6 versehen ist. Zwischen dem Innenraum 5 und dem Inneren des Gefäßes 1 ist ein Rost 9 aus feuerfestem Mciterial angeordnet. Das Innere des Gefäßes 1 und des Innenraums 5 ist mit feuerfestem Material 1o zugestellt.The device according to the invention consists essentially of one cylindrical treatment vessel 1, which is in a suitable crane hook 2 is mounted by means of external axial pins 3. On one side of the vessel 1 is a filling and tap opening 4, while an interior space 5 is arranged substantially opposite the opening 4, der.mit a cover 6 and means 8 for keeping the cover 6 closed. Between the interior 5 and the A grate 9 made of refractory material is arranged inside the vessel 1. The interior of the vessel 1 and the interior 5 is lined with refractory material 1o.
Ein Behandlungsmittel wie mit Magnesium imprägnierter Koks wird zunächst in den Innenraum 5 eingebracht und der Deckel 6 fest verschlossen, worauf das Gefäß 1 über die Öffnung 4 mit dem zu behandelnden geschmolzenen Metall gefüllt wird. Wenn das Gefäß 1 nahezu halb gefüllt ist, wird es im gegen Uhrzeigersinn bezüglich Figur T gedreht, so daß das geschmolzene Metall in dem Inneren des Behälters 1- durch den Rost 9, der den Innenraum 5 von dem übrigen Innenraum des Behälters trennt, wie es am klarsten aus, Figur 4 zu ersehen ist, fließt, um das geschmolzene Metall mit dem Behandlungsmittel in Berührung zu bringen und die Behandlung zum Überführen des Graphits in Kugelform zu bewirken. Nachdem diese Behandlung beendet ist, wird das Gefäß 1 im Uhrzeigersinn bezüglich Figur 1 gedreht, bis das geschmolzene Metall aus der Öffnung 4 in eine geeignete darunter angeordnete Giesspfanne fließt. In der Zwischenzeit oder kurz darauf kann der Inneraum 5 durch Anheben des Deckels 6 geöffnet werden,A treatment agent such as coke impregnated with magnesium is first introduced into the interior 5 and the cover 6 tightly closed, whereupon the vessel 1 is filled via the opening 4 with the molten metal to be treated. When the vessel 1 is almost half full, it is against Rotated clockwise with respect to Figure T so that the molten metal in the interior of the container 1- through the Grate 9, which separates the interior 5 from the rest of the interior of the container, as can be seen most clearly from FIG is, flows to bring the molten metal into contact with the treatment agent and the treatment to transfer to effect the graphite in spherical shape. After this treatment is finished, the vessel 1 is turned clockwise rotated with respect to Figure 1 until the molten metal from the opening 4 into a suitable pouring ladle arranged below flows. In the meantime or shortly afterwards, the interior space 5 can be opened by lifting the cover 6,
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um das verbrauchte Behandlungsmittel zu entfernen und
frisches Behandlungsmittel einzufüllen. Nach geringer Drehung im Uhrzeigersinn, beispielsweise um etwa 3o°, kann das Gefäß
erneut mit flüssigem Gusseisen gefüllt werden.to remove the used treatment agent and
to fill in fresh treatment agent. After turning it slightly clockwise, for example by about 30 °, the vessel can be filled again with molten cast iron.
Das Gefäß bleibt warm und die einzige notwendige Erwärmung besteht in derjenigen des Behandlungsmittels selbst, wodurch keine besonders große Abkühlung des zu behandelnden geschmolzenen, .SJ.etaHsJherb.§i.ge_f_ührt wird.The vessel remains warm and the only necessary warming consists in that of the treatment agent itself, as a result of which there is no particularly great cooling of the treatment agent melted, .SJ.etaHsJherb.§i.ge_f_ leads.
Das Behandlungsmittel sollte natürlich in genügend großen Stücken eingefüllt werden, so daß die Stücke nicht durch den Rost in den übrigen Teil des Gefäßes gelangen. 'The treatment agent should of course be filled in pieces large enough so that the pieces do not come through the grid in the rest of the container. '
Aufgrund dessen, daß der Behälter im wesentlichen geschlossen ist, werden Fehler durch Oberflächenoxidation des geschmolzenen Metalls äußerst gering gehalten.Due to the fact that the container is substantially closed, defects are caused by surface oxidation of the molten metal Metal kept extremely low.
Die Vorrichtung ist jedoch nicht nur für die Verwendung bei dem beschriebenen Verfahren zur Behandlung von flüssigem Gusseisen geeignet, sondern auch bei entsprechenden Verfahren, beispielsweise bei der Entschwefelung und bei der Behandlung von geschmolzenem Gusseisen mit anderen Behandlungsmitteln. However, the device is not only for use in the described method for treating liquid Cast iron is suitable, but also in the corresponding processes, for example in desulphurisation and treatment of molten cast iron with other treatment agents.
Die einzelnen Konstruktionsmerkmale der Vorrichtung sind diejenigen, die üblicherweise bei der Behandlung von geschmolzenem Metall und entsprechenden Behandlungsgefäßen Verwendung finden und sind an sich bekannt.The individual design features of the device are those commonly used in the treatment of molten Metal and corresponding treatment vessels are used and are known per se.
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