NO116497B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for behandling av smeltet jern og stål.

Ved fremstilling av støpejern eller stål

er det undertiden nødvendig å innføre i

det smeltete metall et tilsetningselement

med lavt kokepunkt. Et spesielt eksempel

er innføringen av magnesium i smeltet

jern for å fremstille støpejern, som inneholder sfæroidal eller kuleformet grafitt.

Andre elementer som skal innføres i smeltet jern eller stål, enten for det samme

øyemed eller for avsvovling eller for det

øyemed å tillegere til det smeltete metall,

omfatter cerium og kalcium. På grunn av

den store flyktighet av slike elementer, og

i enkelte tilfeller som følge av den letthet,

ved hvilken de oksyderes, oppstår der be-tydelige tap, og det er vanskelig å være

sikker på hvilken mengde av tilsetningselementet vil gjenfinnes i det ferdige stivnete metall.

Det har vært foreslått å anvende høyt

trykk for å øke mengden av et metall med

høyt damptrykk, som f. eks. sink, natrium,

kalium eller litium, som innføres i smeltet

jern. Det har imidlertid vist seg at en en-kel økning av trykket ikke er tilstrekkelig,

og der er ikke oppnådd tilfredsstillende resultater ved hjelp av dette forslag.

I henhold til oppfinnelsen utføres inn-føringen av tilsetningselementet i et lukket kar, som holdes under et gasstrykk,

som i det minste er lik damptrykket til tilsetningselementet ved temperaturen inne

i karet, slik at tilsetningselementet er flytende, og det smeltete metall omrøres kraftig for å blande det flytende tilsetningselement med det smeltete metall. Tilset-ningsmidler, som er gjort flytende, vil

sannsynligvis flyte på det smeltete jern el-

ler stål, og omrøringen sikrer at der fin-ner sted en intim tilblanding, til tross for metallets tendens til å flyte. Hvis der skal innføres mere enn et tilsetningselement, holdes trykket i karet over trykket av tilsetningselementet med det høyeste damptrykk. Det har på denne måte vist seg mulig å beholde i det stivnete metall en større mengde av et lett flyktig tilsetningsmiddel enn det hittil har vært mulig, og også på en mere effektiv måte enn det hittil har vært mulig å regulere mengden av tilsetningsmidlet som forblir i det stivnete metall.

Trykket i karet skal være meget høyt, hvis man skal oppnå de beste resultater. F. eks. har smeltet jern, som skal støpes, vanligvis en temperatur av størrelsesorden

1500° C, og ved denne temperatur er damptrykket av magnesium ca. 14 kg pr. cm<2>.

Ved tilsetning av magnesium til smeltet jern ved denne temperatur er det derfor

nødvendig at trykket er høyere enn 14 kg pr. cm-, og fortrinnsvis skal det være høy-ere enn 16 kg pr. cm-.

For å fastslå det trykk som skal anvendes for et spesielt tilsetningselement ved den ønskete temperatur kan anvendes Clapeyrons ligning, således som f. eks. an-ført i «Basic Open Hearth Steelmaking», 1951 utgave, side 537. For magnesium er denne ligning:

T er den absolutte temperatur i <0> C.

Trykk av denne størrelse kan lett oppnåes ved å innføre en komprimert gass i karet. Den gass som anvendes beror på ar-ten av tilsetningsmidlet. Hvis man må for-hindre en oksydasjon av tilsetningsmidlet for å unngå tap, skal den komprimerte gass være inert og består fortrinnsvis av argon eller kvélstoff, og gassen gjenvinnes fra karet etter at blandingen er tilendebragt av økonomiske årsaker. Ved tilsetning av magnesium til smeltet jern i henhold til oppfinnelsen har det imidlertid overraskende nok vist seg at hvis der anvendes komprimert luft, er magnesium-tapet som følge av oksydasjon forholdsvis lavt, og tapet oppveies ved at den komprimerte luft er billig og ved at det nødven-dige apparat er enkelt.

Et kar, som er utstyrt med en omrø-ringsinnretning, og som er konstruert til å tåle høye trykk, som kommer i betrakt-ning, kan ikke lett anvendes som en støpe-øse, i hvilket metallet helles. Fremgangsmåten utføres derfor fortrinnsvis i et apparat, som omfatter et trykk-kar, bestående av øvre og nedre deler, og den øvre del er bevegelig anordnet, slik at en støpe-øse eller diegel, som inneholder det smeltete metall, kan innføres i den nedre del, og deretter tilveiebringes et gasstett lukke med den nedre del, og der anvendes innretninger for å sette det lukkete kars indre under gasstrykk, og videre anordnes innretninger for å innføre et tilsetningselement i metallet i støpeøsen eller diegelen etter at karet er lukket, og videre anordnes innretninger for å frembringe en kraftig bevegelse av metallet i støpeøsen, mens karet er lukket.

I det følgende skal der beskrives endel apparater i henhold til oppfinnelsen og hvordan fremgangsmåten utføres i slike apparater, og i denne beskrivelse skal der henvises til de hosføyete tegninger. Fig. 1 er et oppriss, delvis i snitt, av et apparat. Fig. 2 er et snitt etter linjen II—II på fig. 1 med deler i forskjellig stilling. Fig. 3 viser i forstørret målestokk en beholder for tilsetningselementet i apparatet vist på fig. 1. Fig. 4 viser en del av et modifisert apparat. Fig. 5 viser en del av et annet modifisert apparat. Fig. 6 viser i forstørret målestokk en beholder for tilsetningselementet i det på fig. 5 viste apparat. Fig. 7 viser deler av en annen utførel-sesform av apparatet. Fig. 8 og 9 er snitt etter linjene VIII— VIII og IX—IX på fig. 7. Fig. 10 er et oppriss delvis i snitt av

et annet apparat.

Fig. 11 er et snitt etter linjen XI—XI

på fig. 10.

Fig. 12 er et snitt etter linjen XII—XII

på fig. 11 og

fig. 13 er et oppriss av apparatet i det vesentligste slik som vist på fig. 11, og montert på en vogn.

I det følgende skal der først henvises til figurene 1—3, hvor apparatet omfatter et trykk-kar, bestående av en nedre del eller beholder 6, og en øvre del eller et lokk 11, og legemet 6 bæres av et bærestell 5 i en grube eller sjakt 2, som også inneholder en stålramme 1. Beholderen 6 kan heves og senkes ved hjelp av et hydraulisk trykk - stempel 4. Lokket 11 bæres av en ramme 12, som kan svinge i et horisontalplan omkring en bolt 13 i toppen av rammen 1, som er utstyrt med en sliss 14, som griper inn i et T-formet fremspring 15 på rammen. I den på fig. 1 viste stilling ligger frem-springet 15 i slissen 14, og rammen 12 hol-der derfor lokket 11 fast. Trykkstempelet 4 tvinger beholderen 6 hårdt mot lokket 11, slik at der fremkommer en trykktett sam-menføyning. I den på fig. 2 viste stilling er trykkstemplet 4 senket, og rammen 12 svingt rundt horisontalt, således at man får fri adgang til det indre av karlegemet 6.

Driftsvæske tilføres og frigjøres fra trykkstempelet 4 gjennom en ledning 7, som reguleres av en 3-veis håne 8. Når karet 3 er åpent, kan en diegel eller støpe-øse 48, som inneholder det smeltete metall 49 innføres i eller fjernes fra beholderen

6. Bunnen av beholderen 6 er utstyrt med

en fordypning ved 50, tjenende til å oppta og fastholde diegelen 48.

Lokket 11 er utstyrt med en åpen beholder 20 for tilsetningsmidlet, og denne tjener også som omrøringsinnretning. Beholderen 20 er en klokkeformet beholder av grafitt eller av jern med et ildfast be-legg, og er forsynt med åpninger 21 i beholderen. Før beholderen innføres i karet 3 anbringes tilsetningsmidlet 53 f. eks. magnesium i småstykker på en asbestplate 52, og denne plate er innført gjennom den åpne underside av beholderen, og bæres oppe av et gitter 22, som holdes i stilling ved hjelp av stenger 9. Når støpeøsen befinner seg i karet 3, neddykkes beholderen 20 i det smeltete metall, som derfor tren-ger inn i beholderen gjennom åpningene 21, og bevirker at tilsetningsmidlet smelter og strømmer ut gjennom åpningene.

For at beholderen 20 kan føres inn i det smeltete metall, er den anordnet festet til en stang 19, som er montert slik at den kan gli gjennom den øvre del av karet, og stangen er utenfor karet forbundet til et resiproserende stempel 10. Stangen 19 er ved hjelp av en krave 42 festet til en stang 18, som er ført gjennom lokket 11, og bærer stemplet 10 i en sylinder 17. Denne sylinder er i en bro 16 forbundet fast med rammen 12, og svinger således med denne ramme. Sylinderen er ved hjelp av bøye-lige rør 23 forbundet med en ventil 24, som regulerer tilføringen av komprimert luft fra en ledning 25 til sylinderen 17, og hver ende av sylinderen settes under trykk etter tur, mens den annen ende står i forbindelse med atmosfæren gjennom en ledning 26 Ventilen 24 drives av et solenoid 27, som står under kontroll av en bryter 28, og åpningen og lukkingen av bryteren bevirker at ventilen og dermed stemplet 10, og beholderen 20 resiproserer vertikalt.

Det på fig. 1 viste apparat er konstruert for å arebide med en ikke oksyderende gass, f. eks. argon. Denne tilføres fra en høytrykksbeholder 32 gjennom en ledning 30, som reguleres av en ventil 31 til en åpning 29 i beholderen 6. For å fylle karet 3 med argon under høyt trykk, er det først nødvendig å drive ut luften, og dette gjø-res gjennom en åpning 39 i lokket 11, idet åpningen ved hjelp av et bøyelig rør 40 er forbundet med en 3-veis hane 41, som set-ter røret 40 i forbindelse med atmosfæren under luftens utdrivning og deretter er lukket.

Det vil nu forstås at arbeidstrinnene er å chargere beholderen 20, støpeøsen 48, som inneholder det smeltete metall 49 inn-føres i karet 3, karet lukkes ved å svinge rammen 12 og derpå settes trykkstemplet 4 i bevegelse. Luften utdrives ved å åpne ventilen 31 og dreie hanen 41, slik at luften føres ut i atmosfæren. Hanen 41 lukkes således at trykket i karet 3 kan bringes opp til den ønskete verdi. Bryteren 28 lukkes, slik at beholderen 20 kan senkes ned i det smeltete metall, og deretter åpnes og lukkes bryteren 28 gjentagne ganger for å bevirke at beholderen 20 beveges opp og ned og omrører det smeltete metall, slik at dette blir tilblandet til tilsetningsmidlet.

Når blandingen er tilendebragt, lukkes ventilen 31, før karet 3 åpnes for å fjerne støpeøsen eller diegelen, og for å støpe metallet, er det nødvendig å oppheve trykket og gjenvinne så meget som mulig av argongassen. Dette gjøres ved å dreie på hanen 41, slik at karet 3 settes i forbindelse med en lavtrykksgassbeholder 44 med stor kapasitet gjennom en ledning 43, og deretter dreies hanen 41 atter til den lukkete stilling. Derpå åpnes karet 3, og stø-peøsen fjernes og metallet støpes.

For å gjøre det mulig påny å anvende argongassen åpnes en ventil 46 i ledningen 47, som fører fra beholderen 44 til en kompressor 38, og kompressoren settes i gang. Kompressoren tvinger argon gjennom en ledning 37, som reguleres av en tre-veis hane 33, inn i sylinderen 32. Tilsetning av argon for å utligne tap kan utføres gjennom en ledning 35 og hanen 31.

For å vise den store betydning av det høye trykk skal der i det følgende vises re-sultatene av en del prosesser, utført i et apparat av den art som er vist på fig. 1, og disse resultater er anført som forsøk I—III, og som eksempel IV og V. Forsøk I

—III viser den virkning som oppnåes når trykket, selvom det er temmelig høyt, ikke er så høyt som det kreves i henhold til oppfinnelsen, og eksemplene IV—V er eksempler på utførelsen ifølge oppfinnelsen. I hvert tilfelle ble der tilsatt magnesium til smeltet jern, og de endelige inn-hold av magnesium og svovel, som forble i jernet etter at det var støpt ble fastslått. Antas det at alt svovlet, som ble fjernet fra jernet, reagerte med magnesiumet, kan gjenvinningen av magnesium ,dvs. den pro-sentmengde av det tilsatte magnesium, som man kan regne med, uttrykkes som følger:

I hvert forsøk ble behandlet 200 kg. av støpejern og tilsetningsmidlet var rent magnesium, som ble tilsatt i en mengde av 0,10 pst., dvs. 200 gram.

Temperaturen av jernet, da det ble innført i støpeøsen 48, var 1440° C, som ble avlest fra et optisk pyrometer, uten kom-pensering for utstrålingen (dvs. den vir-kelige temperatur var ca. 1500° C.) Blan-dingsprosessen varte i 2 minutter, og ar-gontrykket ble holdt mellom 3 og 5 kg pr. cm<2>. I løpet av denne tid ble klokkebehol-deren 20 drevet opp og ned 15 ganger. Jernets temperatur ved slutten av prosessen var 1315° C. (som avlest). Analyse av jernet viste at den mengde av magnesium som jernet inneholdt, var 0,01 pst., og svovelinnholdet var 0,017 pst. Mikroskopisk un-dersøkelse viste en flakgrafittstruktur, og de menkaniske egenskaper var svarende til egenskapene av et vanlig grått støpejern. Magnesiumgjenvinningen var 21 pst.

Temperaturen (som avlest) av jernet ved begynnelsen av prosessen var 1420° C. Blandingen varte i 1M> minutt, og argon-trykket ble holdt mellom 9 og 10 kg pr. cm<2>, dvs. fremdeles godt under damptrykket av magnesiumet ved jernets temperatur. Det tilbakeholdte magnesiuminnhold var 0,01 pst. og det endelige svovelinnhold 0,008 pst. Magnesiumgjenvinningen var således 23 pst., og grafitten forelå i flakform.

Temperaturen (som avlest) av jernet ved begynnelsen av prosessen var 1450° C. Prosessen varte i V</> z minutt, og argontryk-ket ble holdt mellom 11,5 og 12,6 kg pr. cm<2>, dvs. noe under magnesiumets damptrykk. Sluttemperaturen, (som avlest) var 1280° C. Det tilbakeholdte magnesiuminnhold var 0,03 pst., og svovelinnholdet 0,010 pst. Magnesiumgjenvinningen var 45 pst.

Mikroskopisk undersøkelse viste fremdeles flakgrafitt, skjønt der også var dan-net noe sfæroidal grafitt.

Temperaturen (som avlest) av jernet ved begynnelsen av prosessen. var 1465° C. Prosessen varte i 2 minutter med et argon-trykk mellom 16 og 19 kg pr. cm<2>, dvs. et trykk som var større enn magnesiumets damptrykk. Sluttemperaturen (som avlest) var 1300° C. Det tilbakeholdte magnesiuminnhold var 0,04 pst., og det endelige svovelinnhold 0,007 pst. Magnesiumutvinnin-gen var således 62 pst., og grafitten var sfæroidal. Dette jern ble tilsatt 1 pst. ferrosilicium (75 pst. Si), som gav et endelig siliciuminn-hold av 2.43 pst. Et prøvestykke, som var 25 mm tykt, og støpt i tørr sand fra det silicerte jern, hadde en strekkstyrke i støpt tilstand av 76 kg. pr. mm<2>, en bruddfor-lengelse av 4 pst., og en brinell-hårhet av 229.

Temperaturen (som avlest) av jernet ved begynnelsen av prosessen var 1470° C. Prosessen varte i 2 minutter i en kvelstoff-atmosfære, og trykket var mellom 16 og 18 kg. pr. cm<2>. Det tilbakeholdte magnesiuminnhold var 0,05 pst., og svovelinnholdet var 0,007 pst. Gjenvinningen var således 68 pst., og den mikroskopiske undersøkelse viste sfæroidal grafitt. De mekaniske egenskaper av jernet i støpt tilstand svarte omtrent-lig til egenskapene av det jern som man fikk i eksempel IV.

Omrøringen av det smeltete metall kan utføres på forskjellige måter. I et apparat, som prinsippielt ligner det som er vist i fig. 1, kan f. eks. beholderen 20 neddykkes i det smeltete metall, men den rési-proserer ikke under blandingen, og isteden-for kan karet 3, som vist på fig. 4, være utstyrt med en spole 54, som omgir støpe-øsen 48, og er forbundet til en kilde 55 for elektrisk strøm av høy frekvens, slik at det smeltete metall omrøres ved elektrisk induksjon.

Som vist i fig. 5 og 6 kan beholderen 20 bæres av en aksel 34, som er montert

slik at den kan føres eller gli gjennom den øvre del av karet, og utenfor dette er akselen forbundet til en motor 56, slik at beholderen kan roteres i metallet 49. For å sikre en passende omrøring er beholderen 20 utstyrt med skovler 57. Motoren 56 og akselen 34 kan beveges opp og ned som en en-het ved hjelp av et stempel 10 på en aksel 18, som er festet til en ramme 36, på hvilken motoren er festet.

Omrøringen kan også bevirkes ved en helleprosess. Det smeltete metall kan således som vist på fig. 7—9 gis anledning til å strømme ut fra en øvre støpeøse 62 ned på stykker av magnesium 53 i en nedre støpeøsef 58. Disse stykker holdes nede av en perforert plate 60 med perifere spor eller hakk 61, som er tilpasset til å passere aksielt forbi knaster 59, og platen fasthol-des etter delvis rotering av knastene, således at de ikke beveges aksielt.

Det smeltete metall i den øvre støpe-øse 62 kan passere gjennom et hull i bunnen av støpeøsen når en plugg 63 fjernes. Denne plugg er på plass når støpeøsen anbringes i karet 3, og dens øvre ende er ledd-forbundet med en arm 64. Denne arm er svingbart lagret på støpeøsen 62, og etter at støpeøsen er anbragt i karet 3 er den fri ende av armen 64 i kontakt med en skive 65 på en stang 19 av lignende art som stangen 19 på fig. 1. Den nedadgående bevegelse av skiven 65 vil bikke armen og løfte pluggen 63. Metallet strømmer inn i støpeøsen 58, og magnesiumet, som hviler på platen 60, smelter gradvis og strømmer gjennom metallet, som omrørets av det ytterligere metall som føres inn fra støpe-øsen 62.

Når der anvendes komprimert luft for å tilveiebringe trykket, er det mulig å anvende det meget enklere apparat, som er vist på fig. 10. Dette medfører også at der kan anvendes en annen form for om-røringsinnretning.

I dette apparat består et trykk-kar 100 av en relativt grunn nedre del 101, og en relativt stor øvre del 109. Den nedre del 101 er utstyrt med en ildfast foring 102 og knaster 103, som styrer og bærer en støpe-øse 48, som inneholder smeltet metall 49. Den øvre kant av delen 101 er keglestump-formet, som vist ved 107, slik at den passer tii en tilsvarende overflate på den øvre del 109, som er forsynt med en varmemot-standsdyktig pakning 113 for å sikre en tett sammenføyning mellom de to tilgrensende overflater. Delen 109 har en flens 110, og den nedre del 101 har knaster 108, En ring 114, som i tverrsnitt er U-formet, omgir flensen 110, og den nedre arm av den U-formete ring er utsparet for å gå klar over knastene 108 ved aksiell bevegelse. Ved å dreie på ringen 114 vil den nedre arm av ringen gripe inn under knastene 108, således at delene 101 og 109 holdes sammen. Overflaten av ringen 114 og knastene 108, som ligger an mot hinannen, er svakt skrå-nende, slik at der fremkommer en kilevirk-ning, når ringen 114 dreies.

Ringen 114 dreies mekanisk av et pneumatisk trykkstempel 115, som er for-

synt med et hus forbundet ved hjelp av en arm 116 til delen 109, og en stempelstang 117, som er forbundet til ringen ved 118. Trykkstemplets slag er slik at ringen enten bringes i den stilling hvor knastene 108 kan passere gjennom utsparingene i ringen, eller i den stilling hvor delene 101 og 109 av karet tvinges mot hinannen til den mak-simale utstrekning.

Den øvre del 109 av karet i dette apparat har en hals 120, som fører til en av-deling 119, som er lukket av en dekkplate 121, og hvori der er anordnet en stang 122, som bærer en røreinnretning 126. Denne

innretning er en skive, og adskiller seg

vesentlig fra innretningen 20 på fig. 1 ved at den ikke inneholder tilsetningsmidlet. Tilsetningsmidlet 150, som foreligger i stav-form, er innført i delen 109 gjennom en åpning 141 over skiven 126, mens skiven befinner seg i sin øverste stilling, som antydet ved de strek—prikkete linjer. Skiven un-derstøtter tilsetningsmidlet 150, og hind-rer at det faller ned i det smeltete metall 49 før skiven beveges nedover. Åpningen

141 er lukket av en dekkplate 142.

Omrøringsinnretningen 126 hvis stang

122 er forsynt med ildfast overtrekk 127 og bærer en sentreringskrave 125, er leddfor-bundet til en dobbelt-armet stang 123, som er fast forbundet med en svingbar montering 124, som passerer på en vesketett måte gjennom den øvre del 109 i karet. Armen eller stangen 123 er utstyrt med en motvekt 129, og beveges av et stempel i en hydraulisk sylinder 131, som er dreibart montert på utsiden av den øvre del 109 til ikaret, med stempelstangen dreibart forbundet til armen 123. Det vil sees at når trykkstemplet bringes til å bevege seg frem og tilbake, beveges omrøringsinnretningen 126 først nedover, slik at tilsetningsmidlet

150 får anledning til å falle inn i støpeøsen

48, og derpå beveges den opp og ned under en viss vuggende bevegelse i det smeltete metall, slik at dette omrøres. For å sikre at magnesium-tilsetningsmidlet lett vil oppløses i smeltet jern, skal bevegelseshas-tigheten av skiven 126 være omkring 15 cm. pr. sekund.

Et reservoir 134 for komprimert luft er anbragt på en konsoll 133 på delen 109, og mates gjennom et rør 135, som kontrolleres av en ventil 136. Dette reservoir er forbundet til det indre av karet 100 ved en kanal 137 av betydelig tverrsnitt, og som kontrolleres av en ventil 138. Størrelsen av denne kanal muliggjør at karet hurtig kan settes under trykk. Ved slutten av blandingen kan trykket frigjøres ved å åpne en ventil 140 i et utløp 139, som også har et betydelig tverrsnitt.

Den øvre del 109 på karet kan løftes ved hjelp av en krok 145, som er festet til enden av en kabel 143, som bærer en mot-

vekt 144, og løper over en remskive 146 og en trommel 147 på en svingbar bjelke 148. Trommelen 147 kan roteres av en elektrisk motor 128. Bjelken 148, som bærer kabe-

len, kan svinges på en søyle eller et stativ 149. Den øvre del 109 kan derfor nedsenkes etter tur på forskjellige nedre deler 101,

som er anordnet rundt søylen 149, og hver nedre del inneholder en støpeøse av smel-

tet metall, som skal behandles. Fig. 13 viser to nedre kar 101 A og 101 B, som er mon-

tert på en vogn 151, som kan løpe mellom endestillingene, som bestemmes av stoppe-

klosser 152 og 153, slik at hver nedre del etter tur kan anbringes under en øvre del 109, som er anordnet slik at den kan løftes og nedsenkes av en løftemekanisme, som befinner seg i fast stilling.

Apparatet, som er vist på figurene 10

—13 medfører den fordel at den tid som går med til de forutgående operasjoner for den riktige behandling med tilsetningsmid-

let er redusert ganske betraktelig, og som følge herav har metallet en høyere tempe-

ratur for støpningen, når blandingen er tilendebragt. Med en energisk omrøring av innretningen 126 reduseres også blandings-

tiden f. eks. til ett minutt eller VA minutt,

og herved reduseres tapet av tilsetnings-

midlet ved oksydasjon og ved kondenser-

ingen på trykk-karets vegger.

Resultatet av de to prosesser, som ble

utført i henhold til oppfinnelsen med det på fig. 10 viste apparat skal anføres i det følgende. Som i de tidligere eksempler ble der tilsatt 200 gram magnesium til 200 kg smeltet jern i begge tilfeller.

Temperaturen av det smeltete metall

(som avlest) var 1420° C, ved tidspunktet for lukkingen av karet 100. Den totale varighet av prosessen var 3 minutter, og varigheten av den faktiske blanding var 75 sekunder, og lufttrykket var mellom 16

og 18 kg. pr. cm<2>. Ved slutten av prosessen var temperaturen (som avlest) 1350° C,

dvs. et temperaturfall av bare 70° C. Jernet i støpt tilstand inneholdt 0,044 pst. tilbake-

holdt magnesium og 0,008 pst. svovel, slik at magnesiumgjenvinningen var 50 pst. Grafitten var helt sfæroidisk.

Temperaturen (som avlest) når karet

var lukket, var 1430° C. Den totale varig-

het for prosessen var 2 ¥2 minutt. Blan-

dingen tok 1 minutt, og lufttrykket var mellom 17 og 19 kg. pr. cm<2>. Den endelige temperatur (som avlest) var 1370° C. og temperaturfallet var således bare 60° C.

Det tilbakeholdte eller utnyttete magnesiuminnhold var 0,049 pst., og det endelige svovelinnhold 0,008 pst., slik at magne-siumutnyttelsen var 57 pst. All grafitt var sfæroidisk.

Apparatet kan modifiseres ytterligere

ved at den nedre del bare kan være en platelignende undersøkelse for en støpe-

øse, og den øvre del kan være en klokke,

som fullstendig omgir støpeøsen.

Hvis apparatet, som er vist på fig. 10—

13 skal anvendes med en ikke oksyderende

gass, kan der anvendes et gassgjenvin-ningssystem av lignende art som det som er vist på fig. 1.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for innføring av et eller flere tilsetningselementer av lavere kokepunkt enn jern i smeltet jern eller stål i et kar under gasstrykk, karakterisert ved:

1/ i et trykk-kar innføres hver for seg: a) en beholder fylt med det smeltete metall, og b) tilsetningsmetallet resp. tilsetnings-midlene, 2/ karet lukkes, 3/ der innføres en komprimert gass i karet for å øke trykket til en verdi som i det minste er lik damptrykket for tilsetningsmidlet som har det høyeste damptrykk ved temperaturen av metallet i karet. 4/ når dette trykk er nådd føres det smeltede metall sammen med tilsetningsmidlet, resp. midlene, 5/ metallet med midlet, resp. midlene, blandes under kraftig omrøring mens trykket i karet opprettholdes.

2. Apparat for anvendelse ved utfø-reise av fremgangsmåten etter påstand 1, karakterisert ved et trykk-kar med en øvre del (11 eller 109), som er avtagbar, slik at en støpeøse (48) som inneholder smeltet metall, kan anbringes i den nedre del (6 eller 101), således at der kan frembringes en gasstett lukking med den nedre del, en trykkbeholder f. eks. 32 med tilhørende ventiler og ledninger, som fører til trykk-karet, for å sette det indre av det lukkede kar under gasstrykk, innretninger (20 Fig. 1, 3 og 5, 150 og 126 Fig. 10), for å inn-føre et tilsetningselement til metallet i støpeøsen etter at karet er lukket og innretninger (20, Fig. 1, 54, 55, Fig. 4, 20 Og 57, Fig. 5, 62, 63, Fig. 7 og (126 Fig. 10) for å frembringe en kraftig bevegelse i metallet i støpeøsen, mens karet er lukket.

3. Apparat som angitt i påstand 1, karakterisert ved at karet har en åpning (39, Fig. 1) gjennom hvilken luft kan drives ut, og en trykkbeholder 32 for komprimert gass, som er forbundet til en annen åpning (29) i karet, hvorved luft kan drives ut fra karet av gassen, før trykket frembringes i karet.

4. Apparat som angitt i påstand 3, karakterisert ved at åpningen (39, Fig. 1) for utslipning av luft er forbundet ved hjelp av en fler-veis ventil (41) både til atmosfæren og til et gassreservoir (44) for gjenvinning av gassen, som anvendes for å frembringe trykket, og dette reservoir er på sin side igjen forbundet til en kompressor (39), ved hjelp av hvilken gassen føres tilbake til den komprimerte gasskilde.

5. Apparat som angitt i påstand 2, karakterisert ved at innretningen for å sette det indre av det lukkede kar under trykk, omfatter et reservoir (134, Fig. 10) for komprimert gass hvilket er anbragt på den øvre del av karet og forbundet til det indre av karet ved hjelp av en ventilkontrollert kanal 137) av betydelig tverrsnitt, hvorved karet hurtig kan settes under trykk.

6. Apparat som angitt i en av påstan-dene 2—5, karakterisert ved at innretningen (20, Fig. 1, 126, Fig. 10) kan beveges opp og ned i det smeltede metall ved at den er forbundet til et resiproserende stempel.

7. Apparat som angitt i påstand 6, karakterisert ved at omrøringsinnretningen er en åpen beholder (20) for tilsetningsmidlet.

8. Apparat som angitt i påstand 6, karakterisert ved at beholderen (20) bæres av en aksel (34, Fig. 5), som er montert til å gli gjennom den øvre del av karet, og utvendig er akselen forbundet til en motor (56), og beholderen er utstyrt med rørere (57) for å omrøre metallet under roterin-gen av akslen og beholderen av motoren.

9. Apparat som angitt i påstand 6, karakterisert ved at omrøringsinnretningen er en skive (126, Fig. 10), som når den befinner seg i sin øvre stilling, understøtter et tilsetningsmiddel (150), som er innført gjennom en åpning (141) over skiven, hvorved tilsetningsmidlet, når skiven beveges nedover, vil tre inn i metallet, og metallet omrøres av nevnte skive.

10. Apparat som angitt i påstand 9, karakterisert ved at omrøringsinnretningen (126) er leddbart forbundet til en dobbelt-armet stang (123), som er fast forbundet med en dreibar montering (124), som passerer gjennom den øvre del av karet, og armen beveges av en innretning (131), som selv er montert på utsiden av den øvre del (109) av karet.

11. Apparat som angitt i en av påstan-dene 2—5, karakterisert ved at karet er utstyrt med en spole (54, Fig. 4), som omgir støpeøsen (48), og er forbundet til en kilde (55) for elektrisk strøm av høy frekvens, hvorved det smeltede metall omrøres ved elektrisk induksjon.

12. Apparat som angitt i en av påstan-dene 2—11, karakterisert ved at den øvre del (109, Fig. 13) av karet kan fastgripes i en krok (145, Fig. 10), anordnet på en kabel (143, Fig. 10), som kan beveges opp og ned og som bæres av et svingbart underlag (148), slik at den øvre del kan senkes ned etter tur på forskjellige nedre deler (101).

13. Apparat som angitt i en av påstan-dene 2—12, karakterisert ved at to eller flere nedre kardeler (101A og 101B, Fig. 13) er montert på en vogn (151), som fører dem etter tur under en eneste øvre del (109).

14. Apparat som angitt i en av påstan-dene 2—13, karakterisert ved at de øvre og nedre deler av karet er utstyrt med koniske tilgrensende overflater (107, Fig. 10) hvor-av en av disse er forsynt med en fordypning til å oppta en pakning (113).

15. Apparat som angitt i en av påstan-dene 2—14, karakterisert ved at den øvre og nedre del (101 og 109) av karet griper inn i hinannen ved en relativt aksiell bevegelse, etterfulgt av en roterende bevegelse av en fastlåsingsring (114, Fig. 10) på en del, som står i inngrep med faste knaster (108, Fig. 12) på den annen del, og en kraftpåvirket innretning (115, Fig. 12) er anordnet på den første del for å dreie f astlåsingsringen.