DE8315246U1 - Vorrichtung zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit - Google Patents

Description

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Vorrichtung zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit.

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit mittels Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen gemäß den Oberbegriffen der

Schutzansprüche 1 bzw.11.

Um Gußeisen mit bestimmten mechanischen Eigenschaften herzustellen, ist es

erforderlich, daß die Graphitausscheidungen '■.in Gußgefüge globular ausgebildet sind. G-Lobulare Graphitausscheidungen im Gußeisengefüge erzielt man durch Hinzulegieren von besonderen Legierungs

elementen, insbesondere von Magnesium in eine Gußeisenvorschmelze, deren deren Zusammensetzung den jeweiligen Erfordernissen entsprechend eingestellt

&Ggr;&Lgr; 2o · wurde. Da Magnesium ein besonders reaktionsfreudiges Element ist und die Reaktion mit Sauerstoff sehr schlecht unter Kontrolle gehalten werden kann, ist es Zweck der Neuerung, eine Vorrichtung für eine Legierungstechnik des Magnesiums mit dem flüssigen Gußeisen

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zu finden, bei der das Magnesium mit einer

gezielten Analysengenauigkeit in die Gußeisenschmelze eingebracht wird und die Behandlungsreaktion des Gußeisens mit dem Magnesiums ohne Unfallgefahr unter

Kontrolle gehalten werden kann. Um eine gute Entschwefelung bei gleichzeitiger

&eegr; Auflegierung der Gußeisenschmelae mit

; Magnesium und geringen Wärmeverlusten zu

X 1o erreichen, ist es Zweck der Neuerung

*^{: &Lgr;?&Ngr;} die Behandlung der Gußeisenvorschmelze

mit Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen durchzuführen und auf diese Weise auf eine Behandlung mit niedrigmagnesiumlegierten VorIegierungen ( meist Fe-Si-Mg

Legierungen mit ca. 5-2o# Mg) verzichten zu können.

\ Es ist bekannt, daß es zur Herstellung von

a 2o Gußeisen mit Kugelgraphit mittels Reinmag-

\ nesium eineTauchkammervorrichtung und eine

Konvertervorrichtung· gibt.

&iacgr; So wird bei. der Konvertervorrichtung

das Reinmagnesium in eine am Konverterboden : 25 angebrachte Reaktionskammer eingefüllt.

Wird der Konverter mit flüssiger Gußeisenvorschmelze gefüllt, befindet er sich in einer waagerechten Stellung. Das

- Magnesium bekommt hierbei keinen Kontakt

mit der Gußeisenvorschmelze, da sich die

^: Reaktionskammer bedingt durch die Konstruk

tion des K'önverters über dem Schmelzbad

\, befindet.

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&Iacgr; Soll die GußeiBenvorschmelze mit dem

Reinmagnesium behandelt Werdenj so wird der Konverter um 9o° nach oben geschwenkt. Das flüssige Gußeisen befindet sich über der Reaktionskammer und kann durch Bohrungen,

die sich in der Reaktionskammerwand befinden in die Reaktionskammer eindringen* Hier wird dann die Gußeisenvorschraelze entschwefelt und mit Magnesium auflegiert.

1ö Diese;Vorrichtunghat den Nachteil, daß

hier ein hoher apparativer Aufwand erforderlich ist. Ein mehrmaliges Umschütten der Gußeisenschmelze ist hier erforderlich. Es sind also Temperaturverluste gegeben.

Ein weiterer Nachteil ist, daß die räum

liche Größe der Behandlungskammer nicht veränderbar ist, und somit mengenmäßig variable Behandlungen schwierig durchzuführen sind. Außerdem ist eine Pflege und die Reinigung der Behandlungskammer von

Schlacke und Resten aufwendig. Diese Vorrichtung^ eignet sich in der Praxis nur für Serienfertigung.

Ferner ist eine Vorrichtung gemäß der DE-AS 22 08 96o bekannt.

Es wird eine Vorrichtung als Tauchgefäß beschrieben. Hierbei ist das Tauchgefäß als Tauchbirne ausgebildet. Die Taüchbirne hat einen Reaktionsraum, der mit Kontaktöffnungen in der Wandung und

am Boden versehen ist. Der Reaktionsraum wird von oben durch ein Einfüllrohr mit Magnesium gefüllt, wobei das Einfüllrohr auch als Taucharm dient . Die Reaktions-

kammer wird im Einfüllrohr mit einem Stopfen verschlossen und die Tauchbirne in eine Gußeisenschmelze getaucht. Hierbei kommt es über die Kontaktöffnungen zu einer Reaktion zwischen Schmelze und Magnesium,

wobei das Magnesium über den entstehenden Dampfdruck in die Gußeisenschmelze eingebracht wird.
Eine ähnliche ,auch mit einer Tauchkammer arbeitende.Vorrichtung beschreibt die

L) Patentschrift DE-OS 27 32 136. Zwischen dieserVor-

richtung und der gemäß der DE-AS 22 08 96o ist der wesentliche Unterschied, daß das Befüllen der Reaktionskammer mit Magnesium nicht über ein Einfüllrohr, sondern durch die Kontakt

öffnungen erfolgt.

Beide Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie nur bis in die Nähe des Behandlungsbodens reichen können. Das heißt der höchstmögliche ferrostatische Druck kann

nicht ausgenutzt werden, die Magnesiumausbeute in der Schmelze ist nicht optimal.

^--v Ein weiterer Nachteil ist" bei beiden Tauch

vorrichtungen, daß das Volumen der Reaktionskammer nicht veränderbar ist.

Das heißt, wenn die zu behandelnde Eisenmenge verändert wird oder der Schwefelgehalt der zu behandelnden Schmelze sich extrem ändert, muß eine andere den jeweiligen Verhältnissen angepaßte Tauchbirne verwendet

werden. Außerdem ist wie bei;· der Konvertervorrichtung, eine Pflege und Reinigung der

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Behandlungskammer von Schlacke und Resten

aufwendig. Weiterhin ist die Herstellung der Tauchbirne sehr arbeitsintensiv.

Schließlich sind verschiedene Herstellungsvörrichtungen für Gußeisen mit Kugelgraphit

bekannt, die sich mit Einblasen, überschütten und Tauchen von niedrigmagnesiumhaltigen Vorlegierungen in die Gußeisenvorschmelze

_r befassen. Es handelt sich jedoch hier nicht

um die Anwendung von Reinmagnesium oder

hochmagnesiumhaltigen Stoffen zumal hierbei häufig eine Vorentschwefelung der Gußeisenvorschmelze erforderlich ist.

Bei allen Ausführungen von Vorrichtungen zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit mittels Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen ist es nicht möglich, Gußeisen mit Kugelgraphit ohne größere Wärmeverluste herzustellen, auch ist es nicht möglich,

C) den Magnesiumgehalt der fertig behandelten

Gußeisenschmelze ohne wesentliche Verdampfungsoder Reaktionsverluste im Behändlungsaggregat über längere Zeit zu halten. 25

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1 Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

. eine Vorrichtung anzügeben mit der es möglich ist, ohne Tauchgefäß oder Konverter, aus einer in seinem Zusammen-Setzung genau definierten Gußeisenvorschmelze

Gußeisen mit Kugelgraphit mittels Reinmagnesium oder hochraagnesiumhaltigen Stoffen herzustellen, das Magnesium in die Gußeisenvorschmelze einzubringen und diese gleichzeitig zu entschwefeln, wobei möglichst

geringe Temperaturverluste, hohe Mengenleistung pro Zeiteinheit, hohes Magnesiumausbringen, geringer Transport auf wand, hoher Automatisierungsgrad und einfaches problemloses Handhaben des Behandlungsaggregates einschl.

Vorrichtung angestrebt sowie Reaktionskammerverschleiß und Pflege möglichst gering gehalten werden sollten, den Anwendungsbereich der Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit mittels Reinmagnesium oder hochmagnesiumhalti-

gen Stoffen auf Schmelzaggregate mit relativ niedriger Rinneneisentemperatur, jedoch ohne &Ggr;\ wesentliche Einbußen der Gießbarkeit der

Schmelze zu erweitern, den Anteil an unerwünschten Reaktionsprodukten während und nach

der Behandlung der Gußeisenschmelze mit Magnesium möglichst klein zu halten, sowie bei betriebsbedingten Unterbrechungen und daraus resultierendem längeren Verweilen der Gußeisenschmelze im Behandlungsaggregat

Temperaturverluste und Magnesiumverluste der Gußeisenschmelze gering zu halten, und eine Vorrichtung zu finden,bei der Gußeisen mit Kugelgraphit ohne Unfallgefahr und Umweltbelastung hergestellt werden kann.

- 11 -

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Diese Aufgabe wird "bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art neuerungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Schutzanspruches gelöst.

Weitere Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den Schutzansprüchen 2 bis angegeben.

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Um Gußeisen mit Kugelgraphit mit hohem

Magnesiumausbringen und genauen Magnesiumanalysenwerten zu erzeugen, sowie eine saubere Handhabung der Vorrichtung mit dem Behandlungsgefäß bei nahezu 1oo % Absaugung

von .Reaktionsgasen und Stäuben zu erreichen, ein zeitraubendes Umschütten von einer Pfanne in das Behandlungsgefäß und zurück zu vermeiden und somit extrem geringe Temperaturverluste der Gußeisenvorschmelze g

O zu erzielen, wird die Gußeisenvorschmelze

in einem Vakuumbehandlungsgefäß mit Magnesium behandelt, wobei flüssige Gußeisenvorschmelze aus einer Pfanne, bedingt durch einen im Vakuumbehandlungsgefäß von

einer Vakuumpumpe erzeugten Unterdruck, über einen in die volle Pfanne getauchten feuerfesten Saugrüssel in das luftdicht abgeschlossene Vakuumbehandlungsgefäß gesaugt wird,und dort diese Gußeisenvorschmelze

im Behandlungsraum der im Vakuumbehand- | lungsgefäß installierten Behandlungsvorrich-

r-, tung mit Magnesium behandelt wird, wobei

das fertig behandelte Gußeisen unter Erhöhung des Druckes im Vakuumbehandlungs

gefäß wieder in die Pfanne zurückgelereet

wird. „

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Um eine Beförderung von Gußeisenvorschmelze

ohne Zwischentransport aus einem Gußeisensammelgefäß, insbesondere einem Kupolofenvorherd, in ein Vakuumbehandlungsgefäß durchzuführen und somit geringen Kranauf

wand, kurze Wege und geringe Temperaturverluste zu erzielen, wird das Vakuumbehandlungsgefäß über oder neben einem Gußeisensammeigefäß positioniert und die Gußeisenvorschmelze über einen feuerfesten Saug-

O rüssel, der in die Gußeisenvorschmelze des

Gußeisensammeigefäßes getaucht und mit dem Vakuumbehandlungsgefäß verbunden wird bedingt durch Erzeugung eines Vakuums im Vakuumbehandlungsgefäß, in dieses gesaugt

und dort mit Hilfe einer Vorrichtung mit Magnesium behandelt, wobei aufgrund der geometrischen Form des Vakuumbehandlungsgefäßes die fertige behandelte Gußeisenschmelze nicht in das Gußeisensammeigefäß

zurückfließt, sondern nach Druckausgleich und öffnen der Dichtklappe mit

/~v Dichtung sowie Schwenken der Gesamtanlage,

über eine Ausgießöffnung in eine Gußeisentransportpfanne gekippt wird.

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Um eine Magnesium-Sauerstoff-Reaktion

und ein Magnesiumverdampfen aus der fertigen Gußeisen mit Kugelgraphit Schmelze zu verhindern und somit ein längeres Verweilen der fertigen Gußeisenschmelze im Vakuumgefäß zu erzielen, wird inertes oder reaktionsträges Schutzgas mit Normaloder Überdruck in das Vakuumbehandlungsgefäß eingeleitet, wobei der Saugrüssel in die Restschmelze des Gußeisen

samme lgefäßes getaucht wird, damit die Schutzgasmenge gering, der Schutzgasdruck konstant und die Luftsauerstoff zufuhr gering gehalten wird.

Um eine teilweise Automatisierung des Füll

vorganges des Gußeisens vom Gußeisensammelgefäß in das Vakuumbehandlungsgefäß zu erzielen, wird das Vakuumbehandlungsgefäß mit einem Füllstandsanzeiger max und das GuSeisensammelgefäß mit einem Füllstandsan

zeiger min versehen, die mit einem Steuergerät verbunden sind, wobei hier das Starten, das Unterbrechen und das Beenden des Füllvorganges gesteuert wird.

Um eine Verhinderung eines Uberlaufens des

Gußeisensammeigefäßes zu erzielen, wird das Gußeisensammeigefäß mit einem Füllstandsanzeiger max versehen, der über eine Signaleinrichtung den maximal zulässigen Füllstand anzeigt, wobei das Gußeisensammeigefäß mit

einem Notabstichloch ausgeführt ist, das vor der Motentleerung des GuBeisensammelgefäßes aufgestochen wird.

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&udigr;&ohacgr; einen Behandlungsraum zu bilden

und diesen bei ünterschiedlioher räumlicher Große mit variablen Mengen an Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen zu füllen und um in die Reaktion der Gußeisenschmelze mit dem Magnesium während der Behandlung eingreifen zu können, ist der untere Abschluß des Behandlungsraumes durch den Behandlungsgefäßboden gebildet und der Behandlungsdeckel im Behandlungs-

O rohr höhenverstellbar nach dem Zylinder-

Kolben-Prinzip ausgeführt.

Um eine einfache Handhabung der Vorrichtung zu erzielen,ist die Behandlungsvorrichtung zusätzlich mit einer Andrückhaube, einer

Zentrierplattenbefestigung, einer Zentrierplatte _i einer Andrückfeder, einer Andrückplatte und einer . Andrückhaubenbefestigung ausgestattet.

Um ein einfaches Füllen des Behandlungsraumes

s- mit Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen

Stoffen zu erzielen, ist der Behandlungsdeckel, an dem die feuerfeste Behandlungsdeckelstange montiert ist, aus dem Behandlungsrohr herausnehmbar, sowie Andrückhaube

mit Andrückfeder und Andrückplatte vom Behandlungsgefäß abnehmbar gestaltet.

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&Iacgr; Um eine Sicherheit des Behandiungärohres. gegen Verrutschen und Verschieben zu erzielen, wird das Behandlungsrohr von der Andrückplatte mit Hilfe einer Andrückfeder von der Andrüekhäube aus gegen den Behandlungsgefäßboden gedrückt.

Um ein gezieltes Entweichen von gas- oder staubfönnigen Reaktionsprodukten während

&Ggr;) der Magnesiumbehändlüng der Güßeisenschmelze

zu erzielen, sind die Zentrierplatte und

die Andrückhaube mit je einem übereinanderliegenden Absaugloch versehen, wobei das Eingießloch mit einer Dichtplatte abgedichtet ist.

Um ein sicheres Füllen des Behandlungsgefäßes mit Gußeisenvorschmelze zu erzielen, sind die Andrüekhaube und die Zentrierplatte mit einem Eingießloch versehen, auf das bei Bedarf ein Eingießtrichter setzbar ist.

Ümi ein Eindringen der Gußeisenvorschmelze in den mit Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen gefüllten Behandlungsraum zu ermöglichen und somit eine Magnesiumauflegierung und eine Entschwefelung zu erzielen, sind die Wand des Behandlungsrohres und der Behandlungsdeckel mit Bohrungen versehen.

Um eine genaue Führung und Positionierung

des Beharidlungsrohres in der Vorrichtung zu erzielen, ist das Behandlungsrohr von einem am Behandlungsgefäßboden befindlichen Zentrierbuckel und einer Zentrierplatte, die an der Behandlungsgefäßwand mit einer Zentrierplattenbefestigung verbunden ist, geführt und positioniert.

S^ Um das Behandlungsgefäß während der Magneto siumbehandlung der Gußeisenschmelze nach oben

abzudichten und damit eine höhere Sicherheit während der Reaktion des Gußeisens mit dem Magnesium zu erzielen, sind die Andrückhaube und die Zentrierplatte über eine Andrückhauben- und eine Zentrierplattenbefestigung mit

der Behandlungsgefäßwand verbunden.

Um eine Führung der Behandlungsdeckelstange zu erzielen, sind Andrückhaube und Andrück~ platte mit Führungsbohrungen versehen.

' > 2.0 Um eine bessere Ausnutzung und Pflege des

Behandlungsrohres zu erzielen, besteht das Behandlungsrohr aus mehreren Rohrelementen, die zusammensteck- oder schraubbar sind, wobei der verschlissene Rohrbereich abgetrennt und auf den oberen nichtver

schlissenen Teil des Restrohres ein neues Rohrelement aufgesetzt wird.

18 -

. 1 Die mit der Neuerung erzielten Vorteile

ll bestehen insbesondere darin, daß

i eine Vorrichtung zur Herstellung

• von Gußeisen mit Kugelgraphit mittels

5 Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen

&Idigr; Stoffen gefunden ist ^ bei der mit geringem

Personalaufwand* geringer Unfallgefahr*

\ ohne größere Transporteinrichtungen, ohne

i größere Wärmeverluste, in großen Mengen

·■ .r-N. 1o pro Zeiteinheit, ohne besondere Pflege

! der Behandlungsvorrichtung bei hoher Anzahl

I der Behandlungen, einfacher Bedienung,

k hohem Mägnesiumausbringen, extrem guter

Jj Absaugung der gasförmigen und staubförmigen

15 Reaktionsprodukte, zielsicherer Analysen-

¹ genauigkeit des Magnesiums, sowie bei der

GGG Herstellungsvariante mit Vorherd in quasi kontinuierlicher Weise und mit längerem Verbleib des Magn&aiums in der

2o Schmelze Gußeisen mit Kugelgraphit herge

stellt werden kann.

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Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung von Gußeisen mit

Kugelgraphit mittels Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen. Eine Gußeisenvorschmelze wird in ein Behandlungsgefäß (1) geschüttet und in diesem mit Hilfe einer Vorrichtung ( 2 bis 11 ), die

mit einem Behandlungsraum (12) versehen ist, mit Magnesium behandelt. Die Magnesiumbehandlung wird dadurch ermöglicht, daß die Gußeisenvorschmelze durch Bohrungen,die in der Behandlungsraumwand eingebracht sind, in den

mit Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen gefüllten Behandlungsraum (12) eindringt und dort mit dem Magnesium reagiert bzw auflegiert wird. Eine gute Durchmischung der Gußeisenvorschmelze mit dem Magnesium

wird durch eine Badbewegung, die durch die Magnesiumreaktion oder mechanische Einwirkung hervorgerufen werden kann, erzielt. Die Vorrichtung (2 bis 11) besteht aus Zentrierplatte (2), Behandlungsrohr (3),

Andrückhaube (4), Dichtplatte (5), Andrückfeder (6), Andrückplatte (7)» Behandlungsdeckel (8), Behandiungsdeckelstange (9)» Zentrierplatteiibefeatigung (1o) und Ändrückhaubenbefestigung (11)» wobei

Behandlungsrohr (3), Behandlungsdeckel (8) und Behandlüngsgefäßböden (I3) den Behandr

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lungsraum (12) bilden. Um ein Füllen des Behandlungsraumes (12) mit Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen zu ermöglichen, ist der Behandlungsdeckel (8) aus dem Behandlungsrohr (3) herausnehmbar

gestaltet, wobei der Behandlungsdeckel (8) mit einer Behandlungsdeckelstange (9) verbunden ist, damit dieser mit ihrer Hilfe herausgenommen werden kann. Das Behandlungsrohr (3) besteht aus mehreren

O Behandlungsrohrelementen (16), die zusammen

gefügt werden können und in ihrer Wandung mit Bohrungen (17) versehen sind. Ebenfalls mit Bohrungen (17) versehen ist der Behandlungsdeckel (8). Ist der untere Teil des

Behandlungsrohres (3) mit einer vorbestimmten Menge Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen gefüllt, so wird der Behandlungsdeckel (8) mit der Behandlungsdeckelstange (9) in das Behandlungsrohr (3)

gesteckt. Es ist hiermit ein mit Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen

r\ gefüllter Behandlungsraum (12) gebildet

worden. Das Behandlungsrohr (3) wird von einer Zentrierplatte (2) und einem Zentrier

buckel am Behandlungsgefäßboden (13) geführt und positioniert. Festgehalten und gegen den Behandlungsgefäßboden (13) gedrückt wird das Behandlungsrohr (3) durch eine Andrückplatte (7), die mittels Feder

kraft einer Andrückfeder (6) von der Andrückhaube (4) aus gegen das Behandlungsrohr (3) drückt. Die Behandlungsdeckelstange (9) wird durch Bohrungen in der Andrückhaube (4) und in der Andrückplätte

(7) geführt.

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Die Größe des Behandlungsraumes (12) kann

&bull; durch F eststeilen der Behandlungsdeckelstange (9) in einer Arretiervorrichtung variabel bestimmt werden. Auch kann durch Hubbewegungen des Behandlungsdeckels (8)

und der Behandlungsdeckelstange (9) von Hand oder mechanisch die Größe des Behandlungsraumes (12) während der Magnesiumbehandlung der Gußeisenschmelze variiert werden, wobei außerdem eine gewünschte

O Badbewegung erzeugt werden kann. Zentrier

platte (2) und Andrückhaube (4), die mit dem Behandlungsgefäß (1) über eine Zentrierplattenbefestigung (1o) und eine Andrückhaubenbefestigung (11) verbunden sind, sind

mit einem großen Eingießloch (14) und einem kleinen Absaugloch (15) versehen. Das Eingießloch (14) wird während der Magnesiumbehandlung der Gußeisenschmelze mit einer Dichtplatte(5) verschlossen, sowie

das Absaugloch (15) mit der Absaugung verbunden. Die Materialbeschaffenheit des ^. gesamten Behandlungsaggregates muß

den hohen !Temperaturen entsprechend sein.

Temperatur, Gewicht und Analyse der Guß

eisenvorschmelze und Menge des einzubringenden Magnesiums müssen vor der Magnesiumbehandlung der Gußeisenschmelze, um eine Analysengenauigkeit des Magnesiums im fertigen Gußeisen mit Kugelgraphit zu

erzielen, vorgegeben bzw durch Berechnung festgelegt sein.Die Gußeisen mit Kugelgraphit Schmelze ist dann fertig, wenn die Reaktion des Magnesiums mit der Gußeisenschmelze im Behandlungsraum (12) vollkommen

beendet ist= Das Entleeren des Behandlungs-

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gefäßes (1) kann dann gegebenenfalls durch Stopfenentleerung erfolgen.

&iacgr; /% Es zeigt Figur 2 ein Ausführungsbeispiel

einer Vorrichtung (26) zum Behandeln von Gußeisenvorschmelze mit Reinmagnesium oder

hochmagnesiumhaltigen Stoffen in einem Vakuumbehandlungsgefäß (21). In ein Schmelzbad mit Gußeisenvorschmelze, die sich in eiiier Pfanne (25) befindet, wird ein

&Iacgr;&ogr; Saugrüssel (22), der mit einem luftdichten

Vakuumbehandlungsgefäß verbunden ist, getaucht. Der Vakuumgefäßinnenraum (35) ist dadurch von der Außenluft abgeschnitten.

Anschließend wird durch eine Vakuumpumpe (23),

&Iacgr; 15 über ein Ventilsystem (24),im Vakunmbehandr-

lungsgefäß (21) ein Vakuum erzeugt. Hierbei

\ wird durch den erzeugten Unterdruck Gußeisen-

\ vorschmelze aus der Pfanne (25) in den

\ Vakuumgefäßinnenraum (35) gesaugt. Im

2o Vakuumgefäßinnenraum (35) befindet sich eine

Vorrichtung (26) zum Behandeln von Gußeisenschmelze mit Magnesium. Diese Vorrichtung (26) besteht aus Bebandlungsrohr (27), Behandlungsdeckel (28), Behandlungsdeckelstange

25 (29), ArretierbölzQn (3o), luftdichtab-

schließender Andrückhaube mit Dichtung (31),

- 23 -

&iacgr; Anarückhaubenbefestigung (32)&igr; Andrückfeder

(33) und Andrückplatte (34-). Die in das Vakuumbehandlungsgefäß (21) gesaugte Gußeisenvorschmelze fließt durch Bohrungen der Behandlungsraumwand in den Behandlungs

raum (36) der Vorrichtung (26) und reagiert dort mit dem in den Behandlungsraum (36) gefüllten Reinmagnesium bzw mit den hochmagnesiumhaltigen Stoffen. Der Behandlungsraum (36) der Vorrichtung (26) wird

aus Behandlungsdeckel (28), Behandlungsrohr (27) und Behandlungsgefäßboden (39) gebildet. Der Behandlungsdeckel (28) hat eine Behandlungsdeckelstange (29), die im oberen Bereich mit Bohrungen versehen ist. Um Gußeisen

schmelze in den Behandlungsraum (36) der Vorrichtung (26) eindringen lassen zu können, sind Behandlungsdeckel (28) und Behandlungsrohr (27) mit Bohrungen versehen. Der Behand- lungsraum (36) wird während der Behandlung

bei konstanten Volumen gehalten, daher werden Behandlungsdeckelstange (29) und

&Ggr; Behandlungsrohr (27) über Arretierbolzen (3o),

die durch die Rohrwandbohrungen und Stangenbohrungen geschoben werden, fest miteinander

verbunden. Geführt und positioniert wird das Behandlungsrohr (27) durch einen Führungsbuckel (37) und einer Führungsbohrung (38) im Vakuumbehandlungsgefäß (21).

Fest angedrückt und gegen verrutschen ge

sichert, ist das Behandlungsrohr (27) mittels Federkraft einer Andrückfeder (33)1 die von einer Andrückhaube (31) über eine Andrückplatte (34) auf das Behandlungsrohr (27) drückt.

Da der Behandlungsraum (36) vor jeder Mägnesiumbehandlüng der Güßeisenschmelze mit Beinmägnesium öder hochmagnesiumhaltigen Stoffen neu gefüllt werden muß, ist die luftdicht . abgeschlossene Andrückhaube mit

Dichtung (31) mittels Betätigung einer schnell-und dichtschließenden bzw öffnenden Andrückhaubenbefestigung (32) abnehmbar gestaltet. Desweiteren. ist um den unteren Teil des Behandlungrohres (27) zu füllen,

der Behandlungsdeckel (28) mit Behandlungsstange (29) aus dem Behandlungsrohr (27) herausnehmbar ausgeführt. Eine Badbewegung der Gußeisenschmelze während der Magnesiumbehandlung, und somit eine gute Durchmischung

des Gußeisens mit Magnesium, wird durch Heben und Senken des Vakuumdruckes im Vakuumbehandlungsgefäß erreicht. Ist die Reaktion des Magnesiums mit der Gußeisenschmelze vollkommen abgeklungen, so ist

der Magnesiumbehandlungsvorgang beendet. Durch Erhöhen des Druckes im Vakuumbehand-Q lungsgefäß (21) wird die fertige Gußeisen

mit Kugelgraphit Schmelze in die Pfanne (25) entleert und der Saugrüssel (22) aus der

Pfanne (25) genommen.

- 25 -

Es zeigt Figur 3 ein Ausführungsbeispiel

eine.r Vorrichtung zuP

Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit mittels Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen direkt aus einem Kupolofenvorherd oder Gußeisensammeigefäß mit Hilfe einer Vakuum-Magnesiumbehandlung. Über ein GußeisensammeIgefaß (57) ist ein in seiner Höhe verstellbares luftdicht abgeschlossenes Vakuumbehandlungsgefäß (5o) einschließlich

; , , Behandlungsvorrichtung (51) positioniert.

j Das Vakuumbehandlungsgefäß (5o) ist mit

einem Saugrüssel (56) versehen, der durch

[ ein Loch in der Gußeisensanunelgefaßdecke in

das Schmelzbad des Gußeisensammelgefäßes

j (57) taucht. Wird von der Vakuumpumpe (52)

\ über ein Ventilsystem I (55) ia Vakuumbehand-

lungsgefäß (5o) ein Vakuum erzeugt, so wird

&iacgr; Gußeisenschmelze aus dem Gußeisensammeigefäß

J 2o (57) über den Saugrüssel (56) in das Vakuum-

behandlungsgefäß (5o) gesaugt. Bei einer

Druckerhöhung kann· die Gußeisenschmelze aus

\ dem Vakuumbehandlungsgefäß (5o), bedingt

durch die geometrische Form desselbigen,

25 nicht in das Gußeisensammeigefäß (57) zurück-

fließen. Im Vakuumbehandlungsgefäß (5o) befindet sich eine nach außen luftdicht abgeschlossene Behandlungsvorrichtung (51), deren Behandlungsraum (61) mit Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen gefüllt

ist. Die Größe der zuzugebenden Magnesiummenge richtet sick nach Temperatur, Menge und Analyse der zu behandelnden Gußeisenschmelze und wird in der Regel berechne^

! 1 Wird das Vakuumbehandlungsgefäß (50) mit

^ Gußeisenschmelze gefüllt, so dringt die

Schmelze durch Bohrungen der Behandlungsraümwand in den Behandlungsraum (61) ein und

5 reagiert mit dem Magnesium. Eine Badbewegung

j der Gußeisenschmelze während der Magnesiums' behandlung, und somit eine gute Durchmischung

der Gußeisenschmelze mit Magnesium, kann ' kann durch Hin- und Herschwenken des gesamten Sammel- und Vakuumgefäßkomplexes erreicht werden. Sofern die Reaktion des Magnesiums mit der Gußeisenschmelze beendet ist kann die fertige Gußeisen mit Kugelgraphit Schmelze abgestochen werden. Vor dem Abstich muß ein Druckausgleich im Vakuumbehandlungsgefäß (5o) auf Normaldruck erfolgen. Der Abstich der fertigen Gußeisen mit Kugelgraphit Schmelze wird dann durch Öffnen einer vorher luftdicht, abgeschlossenen Dichtklappe mit Dichtung (5⁰O und Stopfen

(60) an der Ausgießschnauze (?o) des Vakuumbehandlungsgefäßes (5o) eingeleitet. Durch Kappen kann das Vakuumbehandlungsgefäß (5o) entleert werden. Da in der Regel eine größere Anzahl an Behandlungen durchzuführen ist,

ist die Behandlungsvorrichtung (5I) so ausgeführt, daß nach jedem Abstich diese mit den entsprechenden Mengen an Reinmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen nachgefüllt und luftdicht, abgeschlossen werden

kann.

- 27 -

Soll jedoch die fertige mit Magnesium

behandelte Gußeisenschmelze längere Zeit im Vakuumbehandlungsgefäß (5o) gehalten werden, sol wird ein reaktionsträges oder inertes Gas von einem Gasbehälter (5^·) über ein Ventil

system II (55) in cLas Vakuumbehandlungsgefäß geleitet. Es erfolgt ein Druckausgleich, bzw kann auf Wunsch ein Überdruck erzeugt werden. Auf diese Weise kann eine Oxidation und ein Verdampfen des Magnesiums aus der

fertigen Gußeisenschmelze verhindert und somit der Magnesiumgehalt in der Schmelze als Funktion der Zeit nahezu konstant gehalten werden. Zubeachten ist hierbei, daß der Saugrüssel (5S) in das Schmelzbad getaucht

ist, damit kein Luftsauerstoff in das Vakuumbehandlungsgefäß gelangen kann, sich mit dem Schutzgas vermischt und mit dem Magnesium in der Gußeisenschmelze reagiert.

Außerdem ist dieses Voraussetzung für den

Aufbau eines Überdruckes des Schutzgases.

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Eine teilweise Automatisierung des Füllvor

ganges des Gußeisens vom Gußeisensammeigefäß (57) in das Vakuumbehandlungsgefäß (5o)erfolgt über einen Füllstandsanzeiger max (62) im Vakuumbehandlungsgefäß (5o) und einen

Füllstandsanzeiger min (63) im Gußeisensammeigefäß (57)· Beide Füllstandsanzeiger (62,63) sind über Steuerleitungen (67) mit einem Steuerkasten (65) verbunden. Nach /k Io dem Starten des Füllvorganges kann der

Füllvorgang durch Signal des Füllstandsanzeigers min (63) im Gußeisensammeigefäß (57)» sofern sich zuwenig Gußeisenschmelze im Gußeisensammeigefäß (57) befindet, automatisch unterbrochen werden. Befindet sich

dann wieder genug Gußeisen im Gußeisensammelgefäß (57), so wird der Füllvorgang automatisch gestartet. Zeigt der Füllstandsanzeiger max (62) im Vakuumbehandlungsgefäß (5o) Voll an, so gibt er dem Steuerkasten (65)

ein Signal zur automatischen Beendigung des Fü7tlvorganges. Der Steuerkasten (65) (/) verarbeitet die Signale von den Füllstands-

anzeifgern (62,63) und gibt sie über Steuerleitungen (68) an die Vakuumpumpe (52) und

das Tientilsystem I (53) weiter« Um eine Uberfüllung des Gußeisensammeigefäßes (57) zu vermeiden, ist dieses mit einem Füllstandsanzeiger max (64) ausgerüstet, der mit einer Signaleinrichtung (66) versehen

ist. Besteht die Notwendigkeit das Gußeisenseunmelgefäß (57) entleeren zu müssen, so kann das über ein Notabstichloch (58)* das aufgestochen werden muß, durch Kippen des Gesamtkomplexes erfolgen.

Claims (4)

&igr; &ggr;&ggr;· &bull; t I &bull; t I Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung von Gußeisen

mit Kugelgraphit deren Behandlungsraumvolumen vor oder während der Magnesiumbehandlung veränderbar ist, wobei die Vorrichtung zur Durchführung der Behandlung in einem die Gußeisenvorschmelze aufnehmenden Behandlung-sp-efäß positioniert ist und einen mit Rainmagnesium oder hochmagnesiumhaltigen Stoffen gefüllten und mit Bohrungen (17) versehenen Behandlungsraum (12), ein feuerfestes Behandlungsrohr (3) und einen feuerfesten Behandlungsdeokel (8) mit feuerfester Behandlung deckelstange (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschluß des Behandlungsraumes (12) durch den Behandlungsgefäßboden (13) gebildet ist und daß der Behandlungsdeckel (8) im Behandlungsrohr (5) höhenverstellbar nach dem Zylinder-Kolben-Prinzip ausgeführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze ichne-j daß die Behandlungsvorrichtung zusätzlich mit einer mit einer Andrückhaube (4), einer Zentrierplattenbefestigung· (1o), einer Zentrierplatte (2), einer Andrückfeder (6), einer Andrückplatte (7) und einer Andrückhaubenbefestigung (11) ausgestattet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungsdeckel (8), an dem die feuerfeste Behandlungsdeckelstange (9) montiert isi aus dem Behandlungsrohr (3) herausnehmbar, sowie Andrückhaube (4) mit Andrückfeder (6) und Andrückplatte (7) vom Behandlungsgefäß (1) abnehmbar gestaltet sind.

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4 . Vorrichtung nach den Ansprüchen &Iacgr; bis 3 ,

dadurch gekennzeichnet $ daß das Behandlürigsrohr (3) von der Andrückplatte (7) mit Hilfe einer Andrückfeder (6) von der Andrückhaube (4) aus gegen den Behandlüngsgefäß-

boden (13) gedrückt wird.

5* Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierplatte (2) und die Andrückhaube (4) mit

&iacgr;&ogr; je einem übereinanderliegenden Absaugloch (15)

versehen sind, Wobei das Eingießloch (14) mit einer Dichtplatt $ (5) abgedichtet ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückhaube (4) und die Zentrierplatte (2) mit

einem Eingießloch (14) versehen sind, auf das bei Bedarf ein Eingießtrichter setzbar ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis ( &igr; 2ö 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand

des Behandlungsrohres (3) und der Behandlungsdeckel (8) mit Bohrungen (17) versehen sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsrohr (3) von einem am Behandlungsgefäßboden (13) befindlichen Zentrierbuckel und einer Zentrierplatte (2), die an der Behandlungsgefäßwand mit einer Zentrier-Plattenbefestigung (1o) verbunden ist,

geführt und positioniert ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis

8, dadurch gekennzeichnet,daß die

Andrückhaube (4) und die Zentrierplatte(2) über eine Andrückhauben- (11) und eine Zentrierplattenbefestigung (10)

mit der Behandlüngsgefäßwand verbunden

sind.

1o*Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis s- 9 dadurch gekennzeichnet, daß die

Andrückhaube (4) und die Andrückplatte (7)

mit Führungsbohrungen versehen sind.

11 . Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bisio , dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsrohr (3) aus mehreren Rohreiementen (16) besteht, die zusammensteck» oder schraubbar

sind.