FR2578459A1

FR2578459A1 - METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING SPHEROIDAL GRAPHITE CAST IRON OR VERMICULAR GRAPHITE CAST IRON IN A MOLD

Info

Publication number: FR2578459A1
Application number: FR8603080A
Authority: FR
Inventors: Anton Alt
Original assignee: Georg Fischer AG
Current assignee: Georg Fischer AG
Priority date: 1985-03-05
Filing date: 1986-03-05
Publication date: 1986-09-12
Also published as: AT396658B; GB8605039D0; SE8600980L; ES8703315A1; DE3605200C2; GB2171941A; ATA50586A; CH668722A5; DE3605200A1; ES552623A0; IT1188416B; IT8619630A0; SE8600980D0; IT8619630A1; GB2171941B

Abstract

A.PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA FABRICATION DE PIECES DE FONTE A GRAPHITE SPHEROIDAL OU A GRAPHITE VERMICULAIRE DANS UN MOULE. B.UNE CHAMBRE DE TRAITEMENT 2 EST VENUE DE FORME DANS LE MOULE. DANS UN EVIDEMENT DE LA CHAMBRE DE TRAITEMENT 2 ON PLACE UN ALLIAGE-MERE A BASE DE MAGNESIUM ETOU DE TERRES RARES. LORSQUE L'ON VERSE LE BAIN DANS LA CHAMBRE DE TRAITEMENT 2 IL SE PRODUIT UNE REACTION AVEC L'ALLIAGE-MERE. AU-DESSUS DE L'EVIDEMENT EST DISPOSE UN SEPARATEUR 3 QUI SERT D'UNE PART COMME RESISTANCE A L'ECOULEMENT ET D'AUTRE PART ASSURE UNE REACTION INTENSIVE DU BAIN AVEC L'ALLIAGE-MERE. PENDANT CE TEMPS UN BOUCHON 6 OBTURE L'ENTONNOIR 7 ET LE BAIN DONNE UNE RETENUE; PUIS ON OUVRE LE BOUCHON ET ON REMPLIT LE MOULE. C.L'INVENTION PERMET D'AMELIORER LES CARACTERISTIQUES ET EN PARTICULIER L'HOMOGENEITE DES FONTES SPECIALES.A.PROCESS AND DEVICE FOR THE MANUFACTURING OF SPHEROIDAL GRAPHITE OR VERMICULAR GRAPHITE CAST IRON PARTS IN A MOLD. B. A TREATMENT CHAMBER 2 CAME SHAPED IN THE MOLD. IN A RECESS OF THE TREATMENT CHAMBER 2 IS PLACED A MAGNESIUM-BASED MATERIAL ALLOY AND OR RARE EARTHS. WHEN THE BATH IS FILLED IN TREATMENT CHAMBER 2, A REACTION WITH THE MOTHER ALLOY OCCURS. ABOVE THE RECESSED IS A SEPARATOR 3 WHICH SERVES ON THE ONE HAND AS A FLOW RESISTANCE AND ON THE OTHER HAND PROVIDES AN INTENSIVE REACTION OF THE BATH WITH THE MOTHER ALLOY. DURING THIS TIME A PLUG 6 CLOSES THE FUNNEL 7 AND THE BATH GIVES A HOLD; THEN OPEN THE CAP AND FILL THE MOLD. C. THE INVENTION MAKES IT ABLE TO IMPROVE THE CHARACTERISTICS AND IN PARTICULAR THE HOMOGENEITY OF SPECIAL CAST IRONS.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA FABRICATION DE PIECES DE FONTE A GRAPHI-METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING GRAPHI CAST IRON PARTS

TE SPHEROIDAL OU A GRAPHITE VERMICULAIRE DANS UN MOULE TE SPHEROIDAL OR VERMICULAR GRAPHITE IN A MOLD

La présente invention se rapporte à un procédé et à un disposi- The present invention relates to a method and a device

tif pour la fabrication de pièces de fonte à graphite sphéroldal ou à tif for the manufacture of spheroidal graphite castings or

graphite vermiculaire dans un moule, ainsi qu'à l'emploi de ce procé- vermicular graphite in a mold, as well as the use of this procedure.

dé. Lors de la fabrication de pièces de fonte, il est connu de procederau traitement du bain de fonte dans le moule. Le procédé le plus eonnit à ce point de vue est le procédé dit Inmould, dans lequel est prévue dans le moule une chambre fermée qui contient le produit de traitement. Le bain de fonte qui arrive est traité en continu sur son of. In the manufacture of castings, it is known to process the cast iron in the mold. The most effective method from this point of view is the Inmould process, in which a closed chamber is provided in the mold which contains the treatment product. The melting bath that arrives is treated continuously on its

trajet dans le moule.path in the mold.

Désavantageux dans ce procédé est d'une part le traitement con- Disadvantageous in this process is on the one hand the treatment

tinu du bain arrivant dans le moule. Il peut s'y produire une modifi- bath tinu arriving in the mold. There may be a change in

cation différente du graphite, ce qui peut conduire par exemple, dans un moulage en grappe avec plusieurs moules, à des pièces de fonte de different cation of graphite, which can lead for example, in a cluster molding with several molds, to castings of

qualité différente.different quality.

Désavantageux par ailleurs dans ce procédé est le fait que l'on donne à la chambre la forme d'une chambre fermée que, finalement, Furthermore disadvantageous in this process is the fact that the chamber is given the shape of a closed chamber which, finally,

on ne peut pas garnir de fonte et qui n'est donc pas économique. we can not fill with cast iron and so it is not economical.

Un autre procédé dans lequel le bain fait l'objet d'une retenue au moyen d'une sonde de plomb présente le désavantage que la sonde de Another method in which the bath is restrained by means of a lead probe has the disadvantage that the probe of

plomb fend de façon non contr8ôlée, avant que ne se produise la distri- lead slit in an uncontrolled manner, before the distribution of

bution régulière de l'analyse.regular analysis.

Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvé- The object of the present invention is to remedy these drawbacks.

nients et de proposer un procédé qui garantisse économiquement et and to propose a process which guarantees economically and

serement un traitement régulier des pièces de fonte à couler et con- a regular treatment of the castings to be cast and

duise donc à des caractéristiques de qualités reproductibles. therefore, with characteristics of reproducible qualities.

On atteint ce but par le moyen que le bain est mis en contact This goal is achieved by means that the bath is brought into contact

avec l'alliage-mère dans une chambre de traitement ouverte, en quanti- with the parent alloy in an open treatment chamber, in

tés dosées, et, avant introduction du bain dans un volume creux de mou- dosed, and, before introduction of the bath into a hollow volume of

le, forme une retenue jusqu'à ce que le temps respectif de réaction soit écoulé, que les produits de réaction se soient séparés et qu'une it forms a hold until the respective reaction time has elapsed, the reaction products have separated and a

distribution régulière du bain se soit produite. regular distribution of the bath has occurred.

D'autres exécutions avantageuses s'énoncent comme suit: - la quantité d'alliage-mère est adaptée à la pièce de fonte à Other advantageous embodiments are as follows: the quantity of parent alloy is adapted to the cast iron piece to

couler.flow.

- la retenue de bain se fait au moyen d'un dispositif mécanique - the bath restraint is made by means of a mechanical device

par obturation d'une ouverture de passage entre la chambre de traite- by closing a passage opening between the treatment chamber

ment et le volume creux du moule au moyen d'un bouchon. and the hollow volume of the mold by means of a plug.

- le moule présente une chambre de traitement ouverte. the mold has an open treatment chamber.

- on peut placer la chambre de traitement ouverte sur le moule. the open treatment chamber can be placed on the mold.

- la chambre de traitement est venue de forme dans le moule, le moule présentant un bassin de réception ouvert dans lequel est prévu the treatment chamber is shaped in the mold, the mold having an open receiving basin in which is provided

un évidement et dans lequel est disposé un entonnoir de coulée. a recess and in which is disposed a casting funnel.

- au-dessus de l'évidement, le long de son tracé, est disposé - above the recess, along its path, is arranged

un séparateur.a separator.

- la chambre de traitement est obtenue par fraisage ou par mou- the treatment chamber is obtained by milling or by

lage. - dans l'évidement est disposé un alliage-mère, par exemple du FeSiMg. lage. - In the recess is arranged a parent alloy, for example FeSiMg.

- comme séparateur on place un noyau de Croning. as a separator, a Croning nucleus is placed.

- la hauteur du séparateur correspond au moins à la profondeur - the height of the separator corresponds at least to the depth

du bassin de réception.of the receiving basin.

On explique en détail le procédé conforme à l'invention et le The process according to the invention and the

moule nécessaire pour ce procédé à l'aide des figures jointes. mold required for this process using the accompanying figures.

La figure 1 représente une coupe d'un moule conforme à l'inven- FIG. 1 represents a section of a mold according to the invention

tion. La figure 2 est une vue de dessus du bassin de réception du tion. FIG. 2 is a top view of the receiving basin of the

moule conforme à la figure 1.mold according to Figure 1.

La figure 1 représente un moule dans la moitié supérieure du- Figure 1 shows a mold in the upper half of the

quel est fraisé un bassin de réception 1. Une chambre 2, qui sert de chambre de traitement, est formée dans le bassin de réception. Cette What is milled a receiving basin 1. A chamber 2, which serves as a treatment chamber, is formed in the receiving basin. This

chambre court transversalement à l'axe longitudinal du bassin de récep- chamber runs transversely to the longitudinal axis of the receiving basin.

tion et elle y est disposée en traversant d'un bord à l'autre du bassin it is arranged across the basin

de réception. En outre, dans le bassin de réception est prévu un enton- reception. In addition, in the basin of reception is foreseen an enton-

noir de coulée 7 qui forme l'entrée du volume creux du moule. On peut obturer ou ouvrir cette entrée à l'aide d'un bouchon 6. Un séparateur casting black 7 which forms the inlet of the hollow volume of the mold. This inlet can be closed or opened by means of a plug 6. A separator

3, de préférence sous forme d'un noyau de Croning, est disposé au-des- 3, preferably in the form of a Croning nucleus, is disposed beyond

sus de la chambre de traitement et, de façon plus précise, de façon à ce que ce noyau divise le bassin de- réception en-deux zones 4 et 5. Ce noyau a à peu près une forme telle que sa hauteur corresponde à peu près à la profondeur du bassin de réception. En largeur, le noyau ne the core of the treatment chamber and, more precisely, so that this nucleus divides the receiving basin into two zones 4 and 5. This core has approximately a shape such that its height corresponds approximately to at the depth of the receiving basin. In width, the nucleus

correspond pas tout à fait à la largeur de la chambre de traitement. does not quite match the width of the treatment chamber.

Le noyau sert donc de résistance à l'écoulement pour le bain que l'on The core thus serves as resistance to the flow for the bath that one

verse ans le bassin de réception de façon telle que le bain doive cou- the receiving basin in such a way that the bath should

ler à travers la chambre de réception. ler through the reception room.

Au lieu d'utiliser le bassin de réception 1 comme zone de traite- Instead of using the receiving basin 1 as a treatment area

ment, il est possible de placer une ehambre de traitement sur le moule. It is possible to place a treatment chamber on the mold.

Ceci serait en particulier avantageux dans le cas de moules divisés verticalement. Le déroulement du procédé se fait comme suit: On enfonce le bouchon 6 dans l'entonnoir de coulée 7. Puis on This would be particularly advantageous in the case of vertically divided molds. The course of the process is as follows: The plug 6 is pushed into the pouring funnel 7. Then

verse la fonte liquide dans la zone 4 dans le bassin de réception 1. pour the liquid iron in zone 4 into the receiving basin 1.

Supposons que l'on désire de la fonte à graphite sphéroidal ou à gra- Suppose that spheroidal or graphite graphite cast iron is desired

phite vermiculaire. On dose le bain que l'on verse de façon que la vermicular phite. We dose the bath that we pour so that the

quantité suffise pour le moulage prévu. Lorsque toute la quantité pré- quantity is sufficient for the intended molding. When the total quantity

vue a été versée dans le bassin de réception 1, les deux zones 4 et 5 view was poured into the receiving basin 1, the two zones 4 and 5

sont remplies du bain de fonte.are filled with the cast iron bath.

Une distribution régulière,grâce aux conditions d'écoulement qui apparaissent dans le bassin de réception pendant le processus de la coulée ainsi que par la création temporaire d'une retenue du bain, A regular distribution, thanks to the flow conditions that appear in the receiving basin during the casting process as well as the temporary creation of a bath retainer,

donne une distribution réguliière de l'analyse et le processus de réac- gives a regular distribution of the analysis and the reaction process.

tion se termine. On enlève le bouchon et la fonte traitée peut s'écou- tion ends. The cap is removed and the processed cast iron can

ler dans le iou]ie par l'entonnoir et le circuit d'écoulement. ler through the funnel and the flow path.

Grace à la distribution dosée aussi bien du produit de traite- Thanks to the controlled distribution of the product of

ment que du bain, on peut, dans ce procédé, commander la qualité des bath, this method can be used to control the quality of the

pièces de fonte. Les particules de laitier peuvent donner lieu à ségré- cast pieces. Slag particles can give rise to segregation

gation dans la fonte, ce qui conduit à une autre amélioration de la qualité. Il est également possible d'employer le procédé décrit pour des moules en grappe et de couler simultanément plusieurs pièces de fonte de qualité constante. in the pig iron, which leads to another improvement in quality. It is also possible to use the method described for cluster molds and to cast simultaneously several pieces of cast iron of constant quality.

Le procédé est économique également du fait que l'on peut obte- The process is also economical because it is possible to obtain

nir un meilleur rendement et un meilleur contact avec les surfaces du moule. better performance and better contact with mold surfaces.

On peut choisir individuellement l'alliage-mère pour chaque cou- The parent alloy can be chosen individually for each

lée. Comme alliages-mères viennent en question tous les alliages-mères EEA. As parent alloys come into question all parent alloys

connus, par exemple FeSiMg.known, for example FeSiMg.

Claims

1. Process for the manufacture of graphite castings

spheroidal or vermicular graphite in a vertically divided mold-

horizontally, in which the treatment of a bath is by means of parent alloys, on the basis of magnesium and / or rare earths, characterized in that the bath is brought into contact with the parent alloy in an open treatment chamber (2), in metered quantities, and, before introduction of the bath into a hollow mold volume, forms a hold until the respective reaction time has elapsed, and the reaction products have passed through. separated and that a distribution

regular bathing occurred.

2. Method according to claim 1, characterized in that the

amount of parent alloy is adapted to the cast iron piece.

3. Method according to claim 1, characterized in that the

Bath retention is carried out by means of a mechanical device

passage opening between the treatment chamber and the

hollow volume of the mold by means of a plug (6).

4. Mold for carrying out the process according to the claims

i to 3, characterized in that it has a treatment chamber or-

green (2).

5. Mold according to claim 4, characterized in that one

can place the open treatment chamber (2) on the mold.

6. Mold according to claim 4, characterized in that the

processing chamber came form into the mold, the mold pre-

an open receiving basin (1) in which an

recess and in which is disposed a pouring funnel (7).

Mold according to claim 6, characterized in that

above the recess, along its path, is disposed a separator (3).

Mold according to claims 4 to 7, characterized in that

the treatment chamber (2) is obtained by milling or molding.

Mold according to claim 4, characterized in that in

the recess is arranged a parent alloy, for example FeSiMg.

Mold according to claim 4, characterized in that as

separator (3) a Croning nucleus is placed.

11. Mold according to claim 4, characterized in that the height of the separator (3) corresponds at least to the depth of the

receiving basin (1).

12. Use of the process according to claims 1 to 4, for

ler gray iron castings with spheroidal graphite or cast iron

with vermicular graphite in molds arranged in a cluster

above each other.