DE843166C

DE843166C - Verfahren und Vorrichtung zum Legieren von Metallen

Info

Publication number: DE843166C
Application number: DEP4811A
Authority: DE
Inventors: Freiherr Hans Prinz Von Buchau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-12-16
Filing date: 1950-12-16
Publication date: 1952-07-07

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Legieren von Metallen Es ist bekannt, daß bei der Herstellung von Legierungen der Gehalt an einzelnen Begleitelementen in den Gattierungen und Schmelzen nicht immer der gewünschten Höhe im fertigen Erzeugnis entspricht.
In einem derartigen Fall legiert man entweder im Einsatz bzw. später in der Rinne oder Pfanne Metalle bzw. Legierungen zu, um bestimmte Eigen schaften zu erhalten. Derartige Legierungen sind beispielsweise Ferro-Silicium, Ferro-Mangan, Ferro-Phosphor, Ferro-Molybdän, Ferro-Nickel, Reinnickel, Magnesium, Kupfer, Lithium, Calcium, Barium, Strontium, Magnesiumlegierungen, Natrium, Nickellegierungen usw. oder auch Mischungen ofengenannter Stoffe, je nach Bedarf. Da diese Zusätze teuer sind und im Schmelzofen starken Abbrand erfahren, ist versucht worden, diese in Paketen oder Blechbüchsen mit Bindemitteln im Ofen zuzusetzen oder aber, um besondere Wirkungen zu erzielen und sparsam zu arbeiten; in der Rinne zuzulegieren, die Legierungsmetalle auf dem Boden der Pfanne aufzulegen oder dieselben auf die von der Schlacke gereinigte Badoberfläche zu werfen und das Material mit Glocken unterzutauchen. Durch Umrühren wird alsdann versucht, eine intensive Mischung zu erhalten: Ähnlich arbeitet man beim Zulegieren von Stahlguß, sofern man nicht im Elektroofen die Ferrolegierungen oder Reinmetalle einbringt; oder bei Metallschmelzen im Zulegieren wie beim Desoxydieren. Die hierbei auftretenden Verluste durch Albrand, Verschlackung u. dgl. sind jedoch verhältnismäßig hoch und beeinträchtigen in vielen Fällen den wirtschaftlichen Wert derartiger Verfahren.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich nun grundsätzlich von diesen Verfahren, indem auf dem Boden der Pfanne in einer gesonderten, aus feuerfestern Werkstoff hergestellten Kammer der jeweils benötigte Zusatzstoff eingebracht wird und durch einen feuerfesten Deckel so lange verschlossen bleibt, bis die Pfanne mit der Grundschmelze so gefüllt ist. daß zeitlich und temperaturmäßig der l.egierungsterniin gekommen ist. Dieses Verfahren kann bei allen Eisen-, Stahl- und Metallegierungen, hei denen das Zulegieren von Metallen erwünscht ist,. @nrgewendet werden.
Die Zuteilung kann je nach Art auf einmal oder karnmerrnäßig in verschiedenen aufeinanderfolgen-, den Dosierungen erfolgen; auch kann das Öffnen des Deckels durch geführte,mit feuerfestemMäterial geschützte Stopfenstangen, ähnlich wie bei Stahlgußpfannen, so vorgenommen werden, daß die Dosierung langsam oder schnell erfolgt. Durch Auf-und Abwärtsbewegung oder auch durch rotierende I Bewegungen des Deckels oder der mit Flügeln versc@lienen Stange kann die energische Badbewegung erleichtert werden.
:\trcb kann die Kammer seitlich angelegt und das Oftneri durch eine sinngemäße Einrichtung von untern oder seitlich erfolgen. 'Bei diesem Verfahren befinden sich die Zusatzstoffe im unteren Teil der Pfanne und können somit auch rnit der Grundsclnnelze in eine engere Verbindung gebracht werden, was gegebenenfalls durch Rühren und kührwirkung des gleichen Ste@els bei schwer löslichen Legierungsbestandteilen gesteigert werden kann.
Uurch eine geeignete Deckelkonstruktion können die Zusatzstoffe auch durch ein mit dem Deckel verbundenes gelochtes Blechgefäß bzw. Drahtkorb, in welchem sich das Legierungsmaterial befindet, mit in die Schmelze gezogen werden.
Die vorgesehene Legierungskammer spielt eine besonders große Rolle bei der Herstellung von sphärolithischem Gußeisen. Die hlagnesiumlegierungsverluste der \lagnesiurn-Kupfer-, Magnesiumickel-, Magnesium-Kupfer-Ferro-Silicium-Legierungen oder Reinmagnesiumlegierungen sind bei Pfannenzusätzen einmal mit großer Gefahr verbunden, und außerdem sind die Verluste durch \lagnesitrmabbrand hoch, da nur ein geringerer Teil des zulegierten Magnesiums nutzbar ist. Dies wird bei dein geschilderten Verfahren in besonderer Weise vermieden. Der Zeitpunkt des Magnesiumzusatzes in das Eisenbad bis zum Vergießen ist auf bestimmte Zeiten festgesetzt. Wird also ivlagnesium schon in der Rinne oder auf dem Boden der Pfanne zulegiert, so geht auch zeitlich ein großer Teil der Nlagnesiurneinwirkungen verloren, abgeseher@ von den bereits genannten Abbränden und Verlusten. Die Erfindung geht davon aus, daß die auf dem Boden oder seitlich der Pfanne vorhandene Kammer vor dem Eingießen der Grundschmelze in die Pfanne mit dem Zusatzstoff gefüllt wird und erst im Augenblick Ties gewünschten':\lagriesiuriiztisatzes zu öffnen ist, wodurch man in der Lage ist, in der gleichen Pfanne ohne Wärmeverluste, die beim Umkippen eintreten, eine Entschwefelung vorzunehmen und nach dieser durch Öffnen der Kammer die Bildung des gewünschten Eisens mit Kuötchengraphit, das auch Sphärolithgraphit genannt wird, zu ermöglichen.
Es besteht auch die lMöglichkeit, die Legierungszusätze in einem besonderen Ofen zu schmelzen und durch die Kammer dein Schmelzbad zuzuführen, unter anderem z. B. eine Mg-Cu-Legierung mit Fe-Si vorher in einem besonderen Ofen zu schmelzen und kurz vor dem Legieren dieses erschmolzene Material in flüssigem Zustand rnit in die Kammer einzusetzen, sei es durch flüssigen Einsatz in der Kammer, durch trichterförmigen Einschnitt zur Kammer und Eingießen in einen Trichter durch Einpressen des flüssigen Materials, ähnlich einer Druckgießmaschine.

Claims

PATENT ANSPrtt'C!IE: i. Verfahren zum Legieren von Schmelzen jedweder Metalle durch Einbringen von Legierungsbestandteilen, dadurch gekennzeichnet, daß Zusatzmetalle, gegebenenfalls auch Desoxydations- und/oder sonstige Reinigungsmittel in Gießpfannen bzw. Gießvorrichtungen, vorzugsweise auf dem Boden oder in den Seitenwandungen angeordnete,, abgetrennt, feuerfeste, rnit Vorrichtungen zum Öffnen von Wandteilen, Kammern bzw. Behälter eingelegt und nach dem Offnen derKammern denSchmelzen gleichzeitig, getrennt oder dosiert. gegebenenfalls unter Anwendung von 1'Iisch<irüchcn. zugegeben werden.
2. Verfahren zur Herstellung eines mit Magnesium behandelten sphärolithischen Eisens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichliet,. daß der Magnesiumzusatz dosiert der Schmelze aus einer in der Schmelzvorrichtung befindlichen getrennt angeordneten, feuerfesten Einzelkammer nach Öffnen eines Kammerdeckels zugegeben wird.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch feuerfeste Einzelkammern in Gießvorrichtungen mit außerhalb der Vorrichtungen angeordneten Mitteln zum Öffnen und Verschließen der Einzelkammern.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch feuerfestem Werkstoff geschützte Stopfenstangen als gegebenenfalls mit Mischflügeln versehene Deckelträger dienen, die rotierend oder lieb- und senkbar ausgebildet sind.