DE8103907U1 - Kippbares konvertergefaess fuer die behandlung von gusseisenschmelzen - Google Patents

Description

Reuterweg 14 8223 Trostberg

6000 Frankfurt/M.

Prov. Nr. 8679 M

Frankfurt/M., 10. Februar 1981 DrMl/HGa

Kippbares Konvertergefäß für die Behandlung von Gußeisenschmelzen

Die Neuerung betrifft ein kippbares Konvertergefäß für · die Behandlung von Gußeisenschmelzen mit die Kugelgraphitbildung induzierenden Stoffen.

Kippbare Behandlungsgefäße zum Behandeln von Gußeisenschmelzen mit die Kugelgraphitbildung induzierenden Stoffen zur Herstellung von Gußeisen rait Kugelgraphit sind bekannt. Bei bekannten konverterartigen Vorrichtungen der genannten Art ist am Gefäßboden eine mit der Gefäßwand verbundene Kammer angebracht, die von außen mit den Behandlungszusätzen, wie Magnesium oder Magnesiumlegierungen, beschickt wird. Eine oder mehrere Kammerwände weisen geeignet angeordnete kreisförmige Öffnungen auf. Beim Einfüllen der Schnalze in das in horizontaler Stellung befindliche Behandlungsgefäß bleibt die Zusatzkammer frei von Metallschmelze. Nach Kippen des Behandlungsgefäßes in die vertikale Behandlungsstellung gelangt die Gußeisenschmelze durch die Wandöffnungen in Berührung mit den in der Kammer enthaltenen Zusätzen. Die Zusätze verdampfen und die aufsteigenden Dampfblasen werden von der Metall . schmelze ganz oder teilweise aufgenommen (DE-ASen 18 15 214, 22 16 796). Bei Behandlungsgefäßen der genannten Art lassen sich gegenüber dem sonst üblichen Einsatz von Magnesiumvorlegierungen in wirtschaftlicher

Weise Magnesium und Magnesiumlegierungen mit hohem Magnesiumgehalt einsetzen und eine pulsierende Reaktion vermeiden. Bei Behandlungsverfahren unter Verwendung

der vorbekannten Vorrichtungen hat es sich als ungünstig '£

erwiesen, daß für Pflege und Bereitstellung von Ver- 'ß

Schlußmaterial der Zusatzkammer ein zusätzlicher Ar- ||

beitsaufwand in Kauf genommen werden muß. Weiterhin hat |

das Behandlungsverfahren in vielen Fällen Verschlackungs- |

Probleme bzw. Verstopfungen der Kammer zur Folge, die I

von den relativ kleinen Öffnungen der Kammer bedingt j

sind. .J

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kippbares tu Behandlungsgefäß der genannten Art derart zu gestalten, daß das Behandlungsmittel in die Kammer in einfacher Weise eingefüllt werden kann, Anhäufungen von Schmelzrückständen an Öffnungen der Kammer mit den damit verbundenen Reinigungsoperationen vermieden werden und ein kontinuierlicher ruhiger, .nicht pulsierender Reaktionsablauf gewährleistet wird.

Diese Aufgabe ist bei einem Konvertergefäß für die Behandlung von Gußeisenschmelzen mit die Kugelgraphitbildung induzierenden Stoffen, welches Gefäß um die Hori- )■

25' zontalachse kippbar ist und im Innenraum am Gefäßboden ί_;· eine Kammer für die Aufnahme des Behandlungsmittels V

besitzt, gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß das Konvertergefäß am Gefäßboden eine Trennwand aus feuer- ^; festem Material aufweist, die mit der Gefäßwand eine in ( Richtung der Konverteröffnung oben offene Kammer bildet. ;

Bei waagerechter Stellung des mit Metallschmelze ge- ii

füllten neuerungsgemäßen Behandlungsgefäßes hat die :

Zusatzkammer keinerlei direkten Kontakt mit der Schmelze. ^:. Die Trennwand ist in ihren Abmessungen so bemessen, daß

die Erstreckung in der Höhe einem Maß zwischen halber Länge des Radius und dem Durchmesser des Konverterbodens entspricht, welcher üblicherweise von kreisförmigem Querschnitt ist.
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Am Konverterboden ist die Trennwand vorzugsweise außermittig angebracht und zweckmäßig in diesen eingesetzt. Entsprechende Aussparungen in dem Futter des Bodens und der Gefäßwand erleichtern eine sichere Verankerung der Trennwand. Im allgemeinen wird die Trennwand als ebene Platte gestaltet. Dabei verläuft die Basislinie der Trennwand in Richtung einer Sekante des kreisförmigen Konverterbodens . Die Trennwand kann aber auch mit einem rinnenförmigen Querschnitt oder in anderer Weise gewölbt ausgebildet sein. Die durch Trennwand und Konverterwand gebildete und in Richtung der Konverteröffnung oben offene Kammer dient der Aufnahme des im allgemeinen stückigen oder körnigen Behandlungsmittels, wie Magnesiummetall oder Magnesiumvorlegierungen auf Basis Ferrosilicium mit Magnesiumgehalten zwischen ca. 1 und 50 % sowie gegebenenfalls weiteren Kugelgraphitbildnem, wie Metallen der Seltenen Erden. Das Behandlungsmittel wird bei. senkrecht stehendem Konverter durch die Konverteröffnung in die Zusatzkammer eingefüllt. Hierbei können trichterförmige Einfüllvorrichtungen das Plazieren des Behandlungsmittels in die Kammer erleichtern. Bei horizontaler Stellung des Konverters kann das Behandlungsmittel mittels eines lanzenförmigen Injektors in die Kammer eingebracht werden.

In dem neuerungsgemäßen Konvertergefäß bildet die Trennwand mit dem Pfannenboden in der Kammer einen Winkel von 45 bis 90°, vorteilhaft zwischen 60 und 85°. Auf diese Weise wird, durch die leichte Neigung der Trennwand zur Behälterwand in Richtung Konverteröffnung,, ein sicheres Verbleiben des Behandlungsmittels in der Kammer während des Kippvorgangs aus der senkrechten Stellung in die Horizontalstellung gewährleistet.

Das Konvertergefäß kann mittels für diesen Zweck an sich bekannter' Kippvorrichtungen um die horizontal verlaufende Gefäßachse gekippt werden. Kleinere Konvertergefäße können auch um die horizontal verlaufende Achse schwenkbar aufgehängt werden, beispielsweise über ein Kettengehänge. Hierbei kann mittels eines z. B. mit Übersetzungsgetriebe versehenen Handrades das neuerungsgemäße Konvertergefäß aus der Hochstellung in eine waagerechte Füll- bzw. Entleerungsstellung - und umgekehrt geschwenkt werden.

Das Konvertergefäß gemäß einem Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der Zeichnungen beschrieben.

Das in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Konvertergefäß besteht im wesentlichen aus dem Blechmantel 1 und der feuerfesten Auskleidung 2. Mit 3 ist die horizontal verlaufende Achse bezeichnet. Die Trennwand 4 ist außermittig am Gefäßboden angebracht. Die durch Trennwand und Konverterwand gebildete oben offene Kammer 5 dient der Aufnahme des Behandlungsmittels 6.

Fig. 2 zeigt das neuerungsgemäße Konvertergefäß in Füllstellung. Mit 7 ist die eingefüllte Metallschmelze bezeichnet. Die Metallschmelze hat keinerlei direkten Kontakt mit dem Behandlungsmittel.

Zur Durchführung der Schmelzenbehandlung wird das in waagerechter Stellung z. B. gemäß Fig. 2 befindliche Konvertergefäß, das mit Metallschmelze gefüllt ist und das in der Behandlungskammer das Behandlungsmittel enthält, um die horizontale Achse rasch in die Hochstellung gekippt. Infolge dieser plötzlichen Aufrichtung gelangt die Metallschmelze, wie Gußeisenschmelze, sofort in die Behandlungskammer. Da der hohe ferrostatische Druck der z. B. Gußeisenschmelze unmittelbar auf das Behandlungs-

mittel, wie hochmagnesiumhaltige Vorlegierung oder Magnesiummetall, zur Einwirkung gelangt, wird ein plötzliches Aufschwimmen des Behandlungsmittels vermieden. Eine intensive und vollständige Reaktion wird in äußerst kurzer Zeit herbeigeführt. Beispielsweise ist die Behandlung einer 1 500 kg Gußeisenschmelze mit einer ca. 5 % Mg enthaltenden Vorlegierung in ca. 60 bis 80 see mit hoher Ausbeute beendet. Bei Einsatz von Magnesiummetall oder hochmagnesiumhaltigen Vorlegierungen kann es zweckmäßig sein, das Behandlungsmittel mit Abdeckmaterial zu versehen, wie Eisenschrott.

Die Vorteile des neuerungsgemäßen Konvertergefäßes sind darin zu sehen, daß Verschlackungsprobleme der Behandlungskammer und damit Reinigungsbehandlungen mit z. B. Flußmitteln vermieden werden. Es werden kurze Behandlungszeiten mit hoher Ausbeute erzielt. Ferner ist eine Vorwärmung des Konvertergefäßes nicht erforderlich. Des weiteren wird für das Konvertergefäß kein Zwischengefäß zwischen Schmelzofen und Konvertergefäß benötigt.

Das Konvertergefäß gemäß der Neuerung ermöglicht vorteilhaft eine Schmelzenbehandlung, die zeitlich erheblich nach dem Füllvorgang und auch räumlich an anderer Stelle des Betriebes erfolgen kann.

Claims (7)

— D — Schutzansprüche

1. Konvertergefäß für die Behandlung von Gußeisenschmelzen mit die Kugelgraphitbildung induzierenden Stoffen, das um die Horizontalachse kippbar ist und im Innenraum am Gefäßboden eine Kammer für die Aufnahme des Behandlungsmittels besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvertergefäß am Gefäßboden eine Trennwand aus feuerfestem Material aufweist, die mit der Gefäßwand eine in Richtung der
Konverteröffnung oben offene Kammer bildet.

2. Konvertergefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Trennwand einem Maß zwischen halber Länge des Radius und Durchmesser des Konverterbodens kreisförmigen Querschnitts entspricht.

3. Konvertergefäß nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand außermittig am

Konverterboden von kreisförmigem Querschnitt angeordnet ist.

4. Konvertergefäß nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand als ebene Platte ausgebildet ist.

5. Konvertergefäß nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basislinie der Trennwand in Richtung einer Sekante des Konverterbodens verläuft.

6. Konvertergefäß nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand einen rinnenförmigen Querschnitt besitzt.

~- 7 —

7. Konvertergefaß nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand mit dem Pfannenboden in der Kammer einen Winkel von 45 bis 90°, vorzugsweise von 60 bis 85° bildet.