Sposób obróbki roztopionego metalu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wlewków lub innych odlewów z zelaza lub metali nie¬ zelaznych a zwlaszcza sposób obróbki roztopionych metali w procesie odlewniczym.Jak wiadomo roztopiony metal, wytwarzany w piecu plomiennym, konwertorze lub podobnym urzadzeniu nie zawsze ma zadowalajace wlasnosci odlewnicze. Dlatego jest wzrastajace zapotrzebowanie na wlewki lub inne odlewy metalowe o polepszonych wlasnosciach fizycznych.Stopiony metal jest zwykle wlewany lub spuszczany z pieca hutniczego i jest doprowadzony do kadzi z której jest wylewany do formy, przy czym skutkiem zwiazanego z tym zetkniecia z otaczajacym powietrzem na powierzchni stopionego metalu w kadzi lub formach wytwarza sie warstwa tlenku. Oczywiscie zwiazane jest z tym niebezpieczenstwo, ze doprowadzona zostaje do stopionego metalu pewna ilosc tlenku i skutkiem tego pogorszona jest jego jakosc. Aby zapobiec wytworzeniu tego rodzaju warstwy tlenków przy równoczesnym przedluzeniu procesu ochladzania stopionego metalu, zwykle postepuje sie w ten sposób, ze na powierzchni stopionego metalu w kadzi odlewniczej rozposciera sie odpowiedni material lub materialy organiczne zawierajace weglowodory, jak maty slomiane, podsciólke, slome lub trociny, tak, ze w ten sposób zostaje utworzona na powierzchni stopionego metalu gruba i sucha warstwa izolacji cieplnej.Przy odlewaniu stopionego metalu do formy praktycznie jest taka sama sytuacja, jak opisana wyzej w zwiazku ze spuszczaniem stopionej masy, tak, ze zwykle równiez wytwarza sie na powierzchni stopionego metalu w formie odlewniczej taka warstwe izolacji cieplnej.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu odgazowywania materialów odlewniczych z zelaza lub metali niezelaznych w stopionej masie przed ostatecznym odlaniem w formie, co pozwala na polepszenie wlasnosci odlewniczych stopionego metalu oraz wynikajace z tego wlasnosci fizyczne wlewków lub innych odlewów, które mozna uzyskac ze stopionego metalu.Cel ten wedlug wynalazku osiagnieto w ten sposób, ze do suchego materialu, pokrywajacego górna wars¬ twe stopionego metalu znajdujacego sie w kadzi odlewniczej lub formie, dodaje sie olej zwierzecy, roslinny lub rope naftowa, tluszcz lub im podobny palny material zawierajacy weglowodory. Zadowalajace wyniki uzyskane POLSKA RZECZPOSPOLITA LUDOWA URZAD PATENTOWY PRL OPIS PATENTOWY Patent dodatkowy do patentu Zgloszono: 10.01.1968 (P. 124622) Pierwszenstwo: 19.01.1967 dla zastrz. 1,4, 5; 27.01.1967 dla zastrz. 2; 10.02.1967 dla zastrz. 3 Japonia Zgloszenie ogloszono: 26.02.1973 Opis patentowy opublikowano: 31.12.19752 80 997 sa przykladowo wtedy, gdy uprzednio rozprowadzona warstwe pokrycia na powierzchni stopionego metali skropi sie nadajacym cieklym materialem zawierajacym weglowodory lub w innym przypadku wytworzy sie na powierzchni stopionego metalu zadana warstwe oslonna zawierajaca organiczny material pokrywajacy, który przedtem dla impregnacji zostal zanurzony w kapieli z cieklego weglowodoru.Korzystnym jest, gdy material, który wytwarza gazy redukcyjne, taki jak nafta lub inne ropa naftowa, umieszcza sie w dolnej czesci kadzi odlewniczej lub formy odlewniczej lacznie z materialami zawierajacymi wegiel, takimi jak mial weglowy lub grafit.Wbrew przepuszczeniom, ze doprowadzenie latwopalnego materialu jak olej, do bezposredniego zetkniecia ze stopionym metalem, moze prowadzic do niebezpieczenstwa gwaltownej eksplozji, która moglaby uniemoz¬ liwic praktycznie przeprowadzenie takiego procesu, stwierdzono, ze tworzenie plomienia i spalanie cieklych weglowodorów nie jest tak gwaltowne, lecz przyczynia sie raczej do rzeczywistego powiekszenia oslonnego i izolujacego oddzialywania pokrycia, dodanego do oddzialywania cieklych weglowodorów, przy czym wytwarza sie duza warstwa przeciwzaplonowa, która rozciaga sie na powierzchni stopionego metalu i wplywa na calkowita oslone stopionego metalu od zimnego powietrza atmosferycznego i w ten sposób skutecznie zapobiega chlodze¬ niu stopionego metalu. Dla wytworzenia zadanej mieszaniny material zawierajacy weglowodory moze byc na¬ tryskany na uprzednio umieszczony w kadzi odlewniczej lub na dnie formy, material zawierajacy wegiel.W kazdym przypadku sta^ material zawierajacy wegiel, który jest zastosowany w polaczeniu z materia¬ lem zawierajacym weglowodory w kadzi odlewniczej lub w formie odlewniczej, skutecznie zapobiega, unoszeniu sie wraz ze stopionym metalem materialu tworzacego weglowodory i zapewnia pelne oddzialywanie weglo¬ wodorów na tlen zawarty w stopionym metalu w postaci gazowej, przy czym powstaja w duzych ilosciach tlenek wegla, wodór i inne gazy redukcyjne. Powstawanie tych redukcyjnych gazów jest wystarczajace do odtlenienia stopionego metalu i umozliwia wytwarzanie wlewków i odlewów metalowych o wysokiej jakosci.Nalezy docenic,ze zastosowanie palnego materialu wedlug wynalazku zawierajacego weglowodory, wytwa¬ rzajacego gaz redukcyjny, wedlug wynalazku nie tylko zapobiega tworzeniu sie na powierzchni stopionego metalu blonki tlenkowej lub warstewki tlenkowej przy dzialaniu gazów atmosferycznych oraz wtraceniu tlenu lub innych gazów do roztopionego metalu, lecz równiez pozwala na utrzymanie podwyzszonej temperatury, skutkiem czego stopiony metal ma przez dluzszy czas podwyzszona plynnosc. W ten sposób stopiony metal moze byc utrzymany dluzej wstanie, któn/ pozwala na uwolnienie do otoczenia wytraconych w nim gazów, przy czym burzliwe uwalnianie gazów umozliwia wytworzenie zupelnie odtlenionych i poza tym ulepszonych odlewów, o wysokiej jakosci.W przypadku surówki przykladowo stwierdzono, ze jej wlasnosci odlewnicze wedlug sposobu bedacego przedmiotem wynalazku tak daleko mogly byc polepszone, ze mogla wytwarzac porównanie z surówka otrzy¬ mana przy uzyciu wegla drzewnego. Rozumie sie, ze w pozadanym przypadku przy tego rodzaju zastosowaniach moze byc dodany odpowiedni srodek rafinacyjny, aby zwiazal sie z krzemem lub z innymi zanieczyszczeniami zelaza lub innego metalu odlewniczego.Przy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku, tworzacy redukujacy gaz material, zawierajacy weglowodory moze byc dostarczony do kadzi odlewniczej lub do dolnej czesci formy, jako mieszanina z materialem weglo¬ wym, takim jak mial weglowy lub grafit, który jest umieszczony w otwartych na koncach rurach, zamiast stosowania bezposredniej mieszaniny obu materialów, lub moze byc nieprzerwanie wrzucany do kadzi lub do jej wznoszacej sie rynny wstrzasa kowej, podczas gdy stopiony metal wprowadzany jest do kadzi odlewniczej. Ropa naftowa lub inny material zawierajacy weglowodory, który doprowadza sie do bezposredniego zetkniecia ze stopionym metalem, przykladowo w kadzi odlewniczej, spala sie bez przeszkód tworzac odtleniajacy plomien, przez co stopiony metal pozbawia sie nadmiaru tlenu, tak wiec w kadzi odlewniczej otrzymuje sie stopiony metal, który ulegl odgazowaniu i jest wolny od domieszek tlenkowych. Przy nastepujacym potem odlewaniu w formy, wszystkie gazy, które zawarte sa w stopionym metalu, zostaja uwolnione, tak, ze uzyskane sa wlewki o wysokiej jakosci, które nie maja;; miejsc na powierzchni lub wewnatrz odlewu niewypelnionych metalem.Zastosowanie sposobu wedlug wynalazku umozliwia zwlaszcza przy produkcji stali wytwarzanie wlewków ze stali uspokojonej, które zawieraja duzo mniej miejsc na powierzchni lub wewnatrz odlewu niewypelnionych metalem i które maja wieksza ciagliwosc niz otrzymane znanym sposobem.Stwierdzono, ze dodanie do stopionego metalu oleju lub nafty nie powoduje niepozadanego wprowadzenia wodoru poniewaz wegiel i wodór, które poczatkowo zawarte sa jako produkty rozpadu oleju zawierajacego weglowodory stanowia skuteczne srodki odtleniajace, reaguja ze stopionym metalem i bez trudu ulegaja prze¬ mianie w tlenku wegla, wody i inne gazy i przyczyniaja sie w ten sposób do wytwarzania ciepla, analogicznie jak gazy które sa uwolnione ze stopionego zelaza lub stopionej stali, które zawieraja surówke i wegiel drzewny.Równiez w przypadku surówki mozna uzyskac efekt hartowania szybkiego, tak samo jak w przypadku odlewów które zawieraja surówke z weglem drzewnym.80 997 3 Zastosowanie wegla lub materialu zawierajacego wegiel w polaczeniu z ropa naftowa lub innym palnym materialem zawierajacym weglowodory powoduje przedluzenie okresu spalania weglowodorów, a tym samym lepsze odgazowanie stopionego metalu. Zastosowany w sposobie wynalazku wegiel lub material zawierajacy wegiel powinien byc korzystnie lekko zwilzony lub nasycony olejem. Jako materialy zawierajace wegiel moga byc uzyte: wegiel drzewny, sloma, maty slomiane, podsciólka, karton i suche wlókna, bez uzycia wegla lub materialu zawierajacego wegiel oleje nie moga dowolnie dlugo kontynuowac palenia. W tym przypadku nalezy dac pierwszenstwo weglowodorom o wyzszym zaplonie jak oleje i woski. Przy ich uzyciu z odpowiednim we¬ glem lub materialem zawierajacym wegiel, czas spalania zostaje dalej przedluzony. Dla niektórych odlewów metalowych nie jest pozadane, aby czesc dodanego wegla pozostala w metalu. Dlatego zalecane jest dodanie suchych plew lub podobnego materialu organicznego, który szybko spala sie z wywiazywaniem gazów. Ilosc takiego materialu organicznego, bez koniecznosci obawy ograniczenia dzialania, moze byc ograniczona, gdy stosuje sie go lacznie z olejem lub woskiem lub z olejami o duzej lepkosci.Ogólnie, odlewy metalowe otrzymane wedlug wynalazku, wykazuja jednorodna strukture. Za pomoca badan mikroskopem elektronowym stwierdzono, ze zanieczyszczenia daja sie zaledwie znalesc w obszarach gra¬ nicznych miedzy ziarnami krysztaiów oraz to, ze maja tendencje do rozproszenia w calej strukturze odlewu.Ponadto odlewy otrzymane z poddanego odgazowaniu wedlug wynalazku, stopionego metalu, wykazuja cieplo wlasciwe, nizsze niz odpowiednie dla celów uzyskiwanych ze stopionego znanymi sposobami metalu, jak równiez wieksze przewodnictwo cieplne.Przyklad I. Do produkcji wlewków stalowych przy uzyciu elektrycznego pieca lukowego o wsadzie 45 ton, spuszczony z pieca stopiony metal zostal pokryty mieszanina cieklych weglowodorów pochodnych z ropy naftowej i stalego materialu zawierajacego wegiel, najpierw w kadzi odlewniczej a potem w formach odlewniczych. Wytworzone w ten sposób wlewki wykazaly polepszona jakosc. Mialy one nastepujacy sklad: 0,17% C; 0,35% Si; 0,98% Mn; i 0,018% P. Zawarte byly tylko nieznaczne ilosci gazów lacznie 0,005% tlenu i 0,0001% wodoru w przeciwienstwie do zwyklych zawartosci tlenu wynoszacej 0,015 do 0,020% i wodoru 0,0005 do 0,0006%. Na kazdy poszczególny wsad wynoszacy okolo 45 ton dodano okolo 8 kg nafty do pokrycia kadzi odlewniczej i okolo 7 kg nafty do pokrycia form odlewniczych, co przeprowadzono w ten spo¬ sób, ze material pokrycia pograzono w nafcie do nasycenia. Material pokrycia zastosowany w kadzi odlewniczej skladal sie z okolo 20 warstw mat slomianych/a dla form odlewniczych z plew i trocin drzewnych.Przyklad II. Do produkcji wlewków ze stopów miedzi przy zastosowaniu tygla do wytapiania o wsa¬ dzie 150 kilogramów, to jako materialu pokrycia uzyto trocin drzewnych, tak w kadzi odlewniczej jak i w formie odlewniczej otrzymano wlewki ze stopu miedziowo-tytanowego o wysokiej jakosci, które skladaly sie z 96,8% miedzi i 3,13% tytanu. Trociny drzewne byly uprzednio zanurzone i w ten sposób nasycone iloscia 500 g wzglednie 100 g nafty dla zastosowania w kadzi odlewniczej wzglednie w formie odlewniczej.Poddano badaniom wlewki, wyprodukowane wedlug wynalazku, ze stopu miedziowo-tytanowego oraz otrzymane dotychczasowym sposobem, oba mialy wysokosc wieksza od 40 cm i przekrój okolo 4 X 4 cm, przy czym otrzymano nastepujace wartosci: Porównanie wlewków ze stopów miedzi i tytanu stopionych znanymi sposobami i sposobem wedlug wynalazku Wlewki wytworzone znanymi sposobami Wysokosc od dolu Wlewki wytworzone wedlug wynalazku Ti% Ti% Obwód Rdzen H£ cm H* Rdzen Obwód 3,38 3.14 3,08 3,02 3,02 2,96 40.i 39,5 39,5 1,5 4 13 16 26 27 39,5 39,0 39,0 3,08 3,08 3,0 3,20 3,18 3,16 U w a g a: H£ oznacza twardosc wedlug Shore'a, która jest mierzona w obszarze rdzenia wlewka.4 80 997 Z tablicy tej i porównan mikroskopowych miedzy wlewkami wytworzonymi wedlug wynalazku i dotych¬ czasowym sposobem wynika, ze wlewki ze stopów wedlug wynalazku moga byc otrzymane wedlug pozadanego skladu, przy których nie wystepuje oddzielanie i które maja drobniejsze ziarna krystaliczne niz wlewki wykonane dotychczasowym sposobem. Dotychczas masa stopionego tytanu a zwlaszcza jej powierzchnia zewnetrzna wcho* dzila w zetkniecie z powietrzem otaczajacym, przy czym byl tworzony dwutlenek tytanu, który jako taki byl sklonny oddzielac sie.Przy produkcji wlewków ze stali wytworzono próbki wzorcowe o wymiarach: dlugosc 20 mm i srednica 15 mm, w celu oznaczenia ich ciepla wlasciwego. Na podstawie zaleznosci: temperatura—cieplo wlasciwe, uzyskane metoda adiabatyczna obliczono zapotrzebowanie ciepla Q do nagrzania od 600 do 850°C, jak nizej pokazano, przy czym:Q = / 850°C Cpdt 600°C i Cp przedstawia cieplo wlasciwe stali a dt róznice temperatur.Gatunek Q cal/g wedlug sposobu Q cal/g, wedlug stali przedstawionego wynalazku dotychczasowego sposobu JL 0,13 0,17 0,50 0,55 Si 0,19 0,22 0,27 0,25 Mn 0,54 0,45 0,71 0,64 P 0,025 0,024 0,029 0,023 S 0,016 0,019 0,020 0,018 Cu 0,10 0.09 0,12 0,08 _Sn_ 0,020 0,022 SS41 43,4- 60,2 S55C 57,7 70,6 Tepoddane odgazówaniu i dotychczas otrzymywane stale maja nastepujacy sklad: Sklad Otrzymane dotychczasowym sposobem Wedlug wynalazku Otrzymane dotychczasowym sposobem Wedlug wynalazku Na podstawie wyzej opisanej charakterystyki cieplnej wlewki materialu poddane odgazówaniu sposobem wedlug wynalazku posiadaja duze zalety do zastosowania jako material do kucia, przy czym uzyta jest polowa nagrzan w porównaniu do normalnie potrzebnych przy kuciu.We wlewkach stalowych czesci rdzenne zostaja zaledwie dostatecznie ogrzane, nawet gdy wlewki sa z zewnatrz tak rozgrzane, ze ich powierzchnie zewnetrzne plona, natomiast wlewki wytworzone wedlug wynalazku sa ogrzewane równomiernie, tak, ze w zadnym wypadku nie wystepuje niebezpieczenstwo przegrzania lub zagrozenia, ze pod wplywem zbyt duzego ciepla material stopi sie w narozach. Ponadto moga byc skutecznie kute lub walcowane nawet przy niskich temperaturach w zakresie 700—800°C. W innym przykladzie zastosowania wynalazku, stopiona surówke z zeliwiaka poddano odgazówaniu w dolnej czesci kadzi, odlewniczej przy zastosowaniu mieszaniny w stosunku olej-wegiel wynoszacym 1 :3. Material weglowy, mial weglowy lub grafitowy uzyto w postaci zasklepionej, w otwartych na koncach rurach. Przy dodaniu okolo 30 kg tego rodzaju mieszaniny na kazdy wsad wynoszacy 1000 kg otrzymano zadowalajace wyniki, przy czym stwierdzono, ze w ten sposób poddany odgazówaniu metal jest szczególnie przydatny na material do walcowaniajako oblicówka wlewków ido innych wysokiego stopnia odlewów zeliwnych. Stwierdzono, ze praktycznie ta sama mieszanina olejowo-weglowa nadaje sie skutecznie do odgazowania zwyklej stopionej stali, gdy jest spuszczona z pieca elektrycznego lub trzonowego lub z konwertora. W tych przypadkach dodaje sie odgazowujaca mieszanine do dolnej czesci kadzi odlewniczej, w ilosci 10 do 20 kg na kazde 1000 kg stopionego metalu.Ponizej zestawiono niektóre wartosci przy produkcji surówki i stali wedlug wynalazku w porównaniu z wielkosciami dla dotychczasowego sposobu: Przyklad III. Wytworzono 3 tony wlewków ze stali, przy zastosowaniu elektrycznego pieca o wsadzie 10 ton.80 997 Zastosowane materialy wsadowe w kg Wsad wedlug wynalazku B wedlug znanego sposobu Zlom ciezki Swiezo pociety sprasowany Fe-Si-Mn Fe-Si Ca-Si Fe-AI 4.800 6.500 230 30 40 4 3.200 7.800 220 25 30 3 Razem 11.604 11.278 Do wsadu 11.604 kg dodano 10 kg wegla drzewnego w kadzi odlewniczej oraz 2 kg nafty.Chemiczny sklad produktów w % Mn P S~~ 1,30 0,022 0,016 1,32 0,033 0,012 Wsad A wedlug wynalazku B wedlug znanego sposobu C 0,16 0,17 Si 0,23 0,26 Wlasnosci mechaniczne produktów Grubosc Granica Wytrzymalosc Wydluzenie Próba na ¦ Wsad Kierunek walcowanych plastycznosci na rozciaganie wzgledne zginanie : próbki plyt mm kg/mm2 kg/mm2 % 1.5t Ot A wedlug wynalazku B wedlug znanego sposobu TC TL BC BL TC TL BC BL 22 22 32,4 32,9 33,0 32,6 nieznana ,, 42,8 nieznana 55,8 ,, 56,5 a 56,6 56,2 56,1 56,8 26,5 27,0 25,5 26,5 21,5 24,5 21,5 24,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X X X Uwagi: IC — przy czesci czolowej w kierunku bocznym, TL — od czola w kierunku wzdluznym, BC — od dolu w kierunku bocznym, BL — od dolu w kierunku wzdluznym 1,5 — próbka zgieta o 180°, z promieniem 33 mm Ot — zgiecie 180°, bez zaokraglenia O - zadawalajaco, X — wynik negatywny, tworzenie rys powierzchniowych.6 80 997 Przyklad IV. Nieuspokojona stal, w ilosci wlewków 3 tony, wytworzono z tego samego wsadu piecowego i dodatków jak w przykladzie I. Ponizej podany jest sklad chemiczny i niektóre wlasnosci mecha¬ niczne produktu stali.Sklad chemiczny produktów w % Wsad Si Mn wedlug wynalazku A1 A2 A3 dotychczasowy B1 B2 B3 0,15 ,, 0,1.7 0,43 0,41 0,44 0,44 0,46 0,43 0,018 0,019 0,021 0,019 0,021 0,021 0,027 0,020 0,028 0,027 0,022 0,027 Wlasnosci mechaniczne produktów Wsad wedlug wynalazku A1 A2 A3 dotychczasowe B1 B2 B3 Grubosc walco¬ wanych plyt mm 9 12 »4 9 12 - Granica plastycznosci kg/mm2 28,5 28,3 28,5 24,0 24,3 23,0 Wytrzymalosc na rozciaganie kg/mm2 42,9 44,3 44,7 43,5 43,1 41,3 Wydluzenie % 24,0 26,0 26,5 23 24 23 Próba na zgi¬ nanie (zwlasz¬ cza ciasne) 0 0 0 X X X Uwagi: O — zadawalajaco, X — wynik negatywny, PrzykladV.Dzialanie sposobem wedlug wynalazku na surówke Wedlug sposobu Sklad chemiczny % Twardosc Shore'a Dodatki Cechy masy stopionej Pecherze Rozdzielenie Glebokosc próby C 3,82 i znanego Si 1,66 Mn 0,44 35 bez zwykle nieliczne nieznaczne V3 mm P 0,09 S 0,062 Sposób wedlug wynalazku C Si Mn P S 3,74 1,66 0,44 0,09 0,062 31 Na 400 kg wsadu dodano do kadzi 4,5 kg slomy i 5 I nafty Polepszona plynnosc, dluzej utrzymany stan stopiony wcale brak 12 mm80 997 7 Ponizej beda opisywane niektóre przyklady zastosowania wynalazku do produkcji odlewów z metali niezelaznych. W tych przykladach uzyskano zadawalajace wyniki przy uzyciu mieszaniny olejowo-weglowej, skladajacej sie z nafty i wegla drzewnego i/lub grafitu w odpowiednim stosunku lub z nasyconego nafta kartonu lub tektury. Praktycznie takie same wyniki uzyskano równiez gdy podczas spuszczania stopiony metal byl posypywany sloma nasycona nafta. Nastepnie odkryto, ze skutecznym jest w koniecznych odstepach czasu skrapianie stopionego metalu nasyconym nafta pylem wegla drzewnego. Najpierw przy produkcji odlewów z czystej miedzi, do kazdego wsadu 40 kilogramowego ze 100% miedzi dodano 0,55 I nafty i 0,4 kg slomy. Te srodki wplynely na znaczne polepszenie plynnosci stopionego metalu i nadaja jej mozliwosc pozostania przez dluzszy czas w stanie stopionym. Uzyskane przy tym odlewy nie zawieraja ani pecherzy powietrznych ani miejsc wewnatrz i zewnatrz odlewu niewypelnionych metalem, wykazuja drobniejsza strukture krystaliczna slupkowa niz dotychczasowym sposobem otrzymane odlewy.Nastepnie wyprodukowano odlewy ze stopu lozyskowego o podstawie olowiowej o skladzie 74% Pb, 14% Sb i reszta 12% Sn, sposobem wedlug wynalazku oraz dotychczasowym. Uzyty rodzaj i ilosc mieszaniny odgazowujacej, dodanej przy procesie wedlug wynalazku i jej wplyw na wlasnosci odlewnicze i mechaniczne stopionej masy i uzyskanych z niej odlewów byly praktycznie te same jak opisane w zwiazku z odlewami z czystej miedzi.Wreszcie sposób wynalazku moze byc korzystnie zastosowany przy odlewaniu metali zelaznych lub niezelaznych, gdyz zapobiega niepozadanej teksturze i oddzielaniu, które w przeciwnym razie wystepuje w odlewie metalowym, umozliwia ciagly proces odlewania i przyczynia sie, ze uzyskane sa produkty, które moga byc nadzwyczaj równomiernie walcowane i sa odporne na korozje i mniej ulegaja zmeczeniu oraz maja duza gazoszczelnosc.Korzystne wlasciwosci róznych odlewanych materialów lub produktów, które daja sie otrzymac wedlug wynalazku, moga byc zebrane jak nastepuje: — Nawet przy duzych zawartosciach fosforu i siarki, materialy lub produkty reformowane pod wzgledem ich jakosci sa porównalne z odpowiednimi dotychczasowymi materialami lub produktami z malymi zawartos¬ ciami fosforu i siarki. Odlewy, które zcotaly wytworzone sposobem wedlug wynalazku, pod wzgledem nowych fizycznych wlasciwosci porównywalne sa z odpowiednimi dotychczasowymi produktami odlewanymi w prózni.Fakt ten zwraca uwage na znaczenie wodoru dla stopionego metalu. Odlewy stalowe, moga byc przerabiane z duza skutecznoscia, w obszarze rdzeni odlewów, nie tworza sie jamy skurczowe, sposobem wedlug wynalazku moze byc wytwarzana stal, o wysokiej, jakosci, dobrej hartownosci i braku rys hartowniczych, oraz o dobrej spawalnosci i wysokiej odpornosci na wplywy atmosferyczne.Jakkolwiek sposób wedlug wynalazku, jak wyzej opisano moze byc przeprowadzony tylko w kadzi odlew- niczej lub w formach odlewniczych lub w rynnie wstrzasakowej, umieszczonej do kierowania spuszczonego sto¬ pionego metalu do kadzi odlewniczej, zalety sposobu odgazowania wedlug wynalazku moga byc zwiekszone przez zastosowanie wielokrotnosci kolejno nastepujacych po sobie stopni odlewania, które typowo zwiazane sa z kadzia przejsciowa i formami odlewniczymi i/lub przez zastosowanie mieszaniny odgazowujacej zarówno dla obszarów górnych i dolnych stopionego metalu w kadzi odlewniczej lub w formach lub w obu razem. Inne jak wedlug wynalazku, zalecane materialy pokrywajace obejmuja zwyczajne materialy izolacji cieplnej, takie jak liny z odpadowej slomy, trociny, popioly ze slomy i drewna. Z tym lub innym materialem pokrycia dajace sie stosowac materialy weglowodorowe nie musza byc ograniczone do pewnego rodzaju lecz zalecane sa materialy stosunkowo tanie i które latwo sa dostepne, takie jak olej ciezki, nafta, tluszcze i odpowiedniki. Miedzy innymi do zalecenia jest tluszcz, gdyz dostarcza dlugo utrzymujacego sie plomienia. PL PLThe method of processing molten metal The subject of the invention is a method of producing ingots or other castings from iron or non-ferrous metals, and in particular a method of processing molten metals in the casting process. As we know, molten metal produced in a flame furnace, converter or similar device does not always have satisfactory casting properties. . Therefore, there is an increasing need for ingots or other metal castings with improved physical properties. Molten metal is usually poured or tapped from a blast furnace and is fed into a ladle from which it is poured into the mold, resulting in the associated contact with ambient air on the surface of the molten alloy. of metal in the ladle or molds, an oxide layer is formed. Of course, there is a risk that a certain amount of the oxide is introduced into the molten metal, and thus deteriorates its quality. In order to prevent the formation of this type of oxide layer while prolonging the cooling process of the molten metal, it is usually done so that a suitable material or organic materials containing hydrocarbons, such as straw mats, backing, straw or sawdust, are spread over the surface of the molten metal in the casting ladle. so that a thick and dry heat insulation layer is formed on the surface of the molten metal. When pouring the molten metal into the mold, the situation is practically the same as described above for tapping the molten mass, so that it usually also forms on the surface The purpose of the invention is to develop a method of degassing casting materials made of iron or non-ferrous metals in a molten mass before final casting in the mold, which allows to improve the casting properties of the molten metal and the resulting physical properties in or other castings which can be obtained from molten metal. This purpose according to the invention was achieved by adding animal oil, vegetable oil or petroleum oil to the dry material covering the top layer of molten metal in the casting ladle or mold. , grease or similar combustible material containing hydrocarbons. Satisfactory results. POLSKA RZECZPOSPOLITA LUDOWA PATENT OFFICE OF THE PRL PATENT DESCRIPTION Additional patent to the patent Applied: January 10, 1968 (P. 124 622). Priority: January 19, 1967 for claims 1.4, 5; January 27, 1967 for claims 2; February 10, 1967 for claims 3 Japan Application announced: 02/26/1973 Patent description: 12/31/19752 80,997 are, for example, when a previously spread coating layer on the surface of the molten metal is sprinkled with a suitable liquid material containing hydrocarbons or otherwise a predetermined shielding layer is formed on the surface of the molten metal containing an organic coating material which has previously been immersed in a liquid hydrocarbon bath for impregnation. It is preferred that the material which produces reducing gases, such as kerosene or other crude oil, is placed in the bottom of the casting ladle or mold including materials containing carbon, such as carbon grit or graphite. Contrary to what has been admitted that bringing a flammable material, such as oil, into direct contact with the molten metal, may lead to the risk of a violent explosion, which could make practically impossible to carry out such a process, it was found that the flame and the combustion of liquid hydrocarbons is not so violent, but rather contributes to the actual enlargement of the shielding and insulating effect of the coating, added to the action of the liquid hydrocarbons, creating a large anti-inflammatory film which extends over the surface of the molten metal and affects the overall shield the molten metal from the cold atmospheric air and thus effectively prevents cooling of the molten metal. To produce a desired mixture, the hydrocarbon-containing material may be sprayed onto the previously placed carbon-containing material in the casting ladle or on the bottom of the mold. In any case, the solid carbon-containing material which is used in conjunction with the hydrocarbon-containing material in the casting ladle. or in a casting mold, it effectively prevents the hydrocarbon-forming material from floating with the molten metal and ensures that the hydrocarbons fully interact with the oxygen contained in the molten metal in gaseous form, with the formation of carbon monoxide, hydrogen and other reducing gases in large amounts. The formation of these reducing gases is sufficient to deoxidize the molten metal and enable the production of high quality metal ingots and castings. It will be appreciated that the use of a combustible material according to the invention containing hydrocarbons, producing reducing gas, according to the invention not only prevents the formation on the surface of the molten metal an oxide film or an oxide film under the action of atmospheric gases and the injection of oxygen or other gases into the molten metal, but also allows the temperature to be kept elevated, so that the molten metal has an increased fluidity over an extended period of time. In this way, the molten metal can be kept in a longer state, which allows the gases lost therein to be released into the environment, the turbulent release of the gases making it possible to produce completely deoxygenated and otherwise improved castings of high quality. Pig iron, for example, has been found to be The casting properties according to the method of the invention could be so far improved that it could produce a comparison with pig iron obtained with the use of charcoal. It is understood that in such applications a suitable refining agent may be added to bind the silicon or other impurities of the iron or other foundry metal. When using the method of the invention, the hydrocarbon-containing gas-reducing material may be supplied to the silicon. the pouring ladle or the bottom of the mold as a mixture with a carbonaceous material, such as carbonaceous or graphite, which is placed in open end pipes, rather than using a direct mixture of the two materials, or may be continuously thrown into the ladle or into its riser shake chute while molten metal enters the casting ladle. Crude oil or other material containing hydrocarbons that is brought into direct contact with the molten metal, for example in a casting ladle, burns unhindered to form a deoxidizing flame whereby the molten metal is depleted of excess oxygen, so that the molten metal is obtained in the casting ladle. which has degassed and is free from oxide impurities. In the subsequent mold casting, all gases that are contained in the molten metal are released, so that high quality ingots are obtained that do not have ;; The application of the method according to the invention makes it possible, especially in the production of steel, to produce ingots made of still steel, which contain much fewer places on the surface or inside of the casting unfilled with metal and which have greater toughness than those obtained by the known method. into the molten metal of oil or kerosene does not cause undesirable introduction of hydrogen, because the carbon and hydrogen, which are initially contained as decomposition products of the oil containing hydrocarbons, are effective deoxidizing agents, react with the molten metal and readily convert to carbon monoxide, water and other gases and thus contribute to the production of heat, analogous to the gases that are released from molten iron or molten steel which contain pig iron and charcoal. Also with pig iron you can achieve a quick quenching effect, just like with castings that contain pig iron withcharcoal. 80 997 3 The use of carbon or a material containing carbon in combination with petroleum or other combustible material containing hydrocarbons will extend the burning period of the hydrocarbons and thus better degassing of the molten metal. The carbon or carbonaceous material used in the process of the invention should preferably be slightly wetted or saturated with oil. As carbon-containing materials, the following can be used: charcoal, straw, straw mats, bedding, cardboard and dry fibers, without the use of carbon or a material containing carbon, the oils cannot continue to burn for any length of time. In this case, priority should be given to hydrocarbons with a higher ignition, such as oils and waxes. When used with a suitable coal or carbonaceous material, the burning time is further extended. For some metal castings it is not desirable that some of the added carbon remains in the metal. Therefore it is recommended to add dry chaff or similar organic material which burns quickly with gas release. The amount of such organic material, without fear of performance limitation, may be limited when used in combination with oil or wax or high viscosity oils. In general, the metal castings made according to the invention show a homogeneous structure. Using an electron microscope, it was found that the impurities can only be found in the boundary areas between the crystal grains and that they tend to be dispersed throughout the structure of the casting. Moreover, the castings obtained from the molten metal degassed according to the invention exhibit specific heat, lower than that suitable for purposes obtained from molten metal by known methods, as well as higher thermal conductivity. Example I. For the production of steel ingots using an electric arc furnace with a charge of 45 tons, the molten metal tapped from the furnace was coated with a mixture of liquid hydrocarbons derived from crude oil and solid material containing carbon, first in the pouring ladle and then in the molds. The ingots thus produced showed an improved quality. They had the following composition: 0.17% C; 0.35% Si; 0.98% Mn; and 0.018% P. Only negligible amounts of gases totaling 0.005% oxygen and 0.0001% hydrogen were contained, as opposed to the usual levels of oxygen of 0.015 to 0.020% and hydrogen 0.0005 to 0.0006%. For each individual batch of about 45 tons, about 8 kg of kerosene was added to cover the casting ladle and about 7 kg of kerosene to cover the casting molds, which was done so that the coating material was burnt in kerosene to saturation. The covering material used in the casting ladle consisted of about 20 layers of straw mats / for chaff and wood sawdust foundry molds. Example II. For the production of copper alloy ingots using a 150 kg melting crucible, wood sawdust was used as the covering material, both in the casting ladle and in the casting mold, high-quality copper-titanium alloy ingots were obtained, which consisted of 96 , 8% copper and 3.13% titanium. The sawdust was previously immersed and thus saturated with an amount of 500 g or 100 g of kerosene for use in a casting ladle or in a casting mold. Ingots, manufactured according to the invention, from a copper-titanium alloy and prepared according to the present method, were tested, both had a height greater than 40 cm and a cross-section of about 4 X 4 cm, the following values were obtained: Comparison of ingots made of copper and titanium alloys melted by known methods and according to the invention. Ingots produced by known methods. Height from the bottom. Ingots manufactured according to the invention. Ti% Ti% Circumference Core H £ cm H * Core Circumference 3.38 3.14 3.08 3.02 3.02 2.96 40 and 39.5 39.5 1.5 4 13 16 26 27 39.5 39.0 39.0 3.08 3, 08 3.0 3.20 3.18 3.16 U weight: H £ is the Shore hardness, which is measured in the core area of the ingot. 4 80 997 From this table and the microscopic comparisons between the ingots prepared according to the invention and to date timed method shows that the alloy ingots according to the invention they can be obtained according to the desired composition, with no separation and with finer crystalline grains than ingots made according to the prior art. Until now, the mass of molten titanium, especially its external surface, came into contact with the ambient air, and titanium dioxide was formed, which as such tended to separate. In the production of steel ingots, reference samples were produced with dimensions: length 20 mm and diameter 15 mm in order to determine their specific heat. Based on the relationship: temperature - specific heat, obtained adiabatic method, the heat demand Q for heating from 600 to 850 ° C was calculated, as shown below, where: Q = / 850 ° C Cpdt 600 ° C and Cp represents the specific heat of steel a dt temperature differences. Grade Q cal / g according to the method Q cal / g, according to the steel of the present invention of the current method JL 0.13 0.17 0.50 0.55 Si 0.19 0.22 0.27 0.25 Mn 0, 54 0.45 0.71 0.64 P 0.025 0.024 0.029 0.023 S 0.016 0.019 0.020 0.018 Cu 0.10 0.09 0.12 0.08 _Sn_ 0.020 0.022 SS41 43.4- 60.2 S55C 57.7 70.6 Subjected The degassing process and the steels obtained so far have the following composition: Composition Obtained with the existing process According to the invention The obtained method according to the invention On the basis of the above-described thermal characteristics, the material ingots subjected to degassing according to the invention have great advantages for use as a forging material, where half of the heated compared to normally needed at In the steel ingots, the core parts are only sufficiently heated, even when the ingots are heated from the outside so that their external surfaces burn, while the ingots produced according to the invention are heated evenly, so that in no case there is a risk of overheating or a risk that under the influence of too much heat, the material will melt at the corners. Moreover, they can be effectively forged or rolled even at low temperatures in the range 700-800 ° C. In another embodiment of the invention, the molten pig iron from the cupola was degassed at the bottom of the casting ladle using an oil-coal mixture ratio of 1: 3. Carbon, carbon or graphite material was used in a sealed form in pipes open at the ends. With the addition of about 30 kg of this type of mixture for each batch of 1000 kg, satisfactory results were obtained, and the degassing metal thus degassed was found to be particularly suitable for rolling material as facing ingots and for other high grade cast iron castings. Practically the same oil-coal mixture has been found to be effective in degassing ordinary molten steel when tapped from an electric or hearth furnace or a converter. In these cases, the degassing mixture is added to the bottom of the casting ladle in an amount of 10 to 20 kg for every 1000 kg of molten metal. Below are some of the values for the production of pig iron and steel according to the invention compared with the values for the previous method: Example III. 3 tons of steel ingots were produced with the use of an electric furnace with a charge of 10 tons. 80,997 Charge materials used in kg Charge according to the invention B according to the known method Zlom heavy Fresh pressed cut Fe-Si-Mn Fe-Si Ca-Si Fe-Al 4.800 6,500 230 30 40 4 3,200 7,800 220 25 30 3 Total 11,604 11,278 10 kg of charcoal in the casting ladle and 2 kg of kerosene were added to the charge of 11.604 kg Chemical composition of products in% Mn PS ~~ 1.30 0.022 0.016 1.32 0.033 0.012 Charge A according to the invention B according to the known method C 0.16 0.17 Si 0.23 0.26 Mechanical properties of products Thickness Limit Strength Elongation Test for ¦ Load Direction of rolled tensile strength relative bending: plate samples mm kg / mm2 kg / mm2 % 1.5t Ot A according to the invention B according to the known method TC TL BC BL TC TL BC BL 22 22 32.4 32.9 33.0 32.6 unknown, 42.8 unknown 55.8, 56.5 a 56 , 6 56.2 56.1 56.8 26.5 27.0 25.5 26.5 21.5 24.5 21.5 24.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 XXX Notes: IC - at the front part of the window lateral direction, TL - from the front in the longitudinal direction, BC - from the bottom in the lateral direction, BL - from the bottom in the longitudinal direction 1.5 - sample bent by 180 °, with a radius of 33 mm Ot - bend 180 °, without rounding O - satisfactorily, X - negative result, creation of surface scratches. 6 80 997 Example IV. Unequified steel, in the amount of ingots of 3 tons, was produced from the same furnace charge and additives as in example I. The chemical composition and some mechanical properties of the steel product are given below. Chemical composition of products in% Input Si Mn according to the invention A1 A2 A3 previous B1 B2 B3 0.15, 0.1.7 0.43 0.41 0.44 0.44 0.46 0.43 0.018 0.019 0.021 0.019 0.021 0.021 0.027 0.020 0.028 0.027 0.022 0.027 Mechanical properties of products Batch according to the invention A1 A2 A3 Previous B1 B2 B3 Thickness of rolled plates mm 9 12 4 9 12 - Yield strength kg / mm2 28.5 28.3 28.5 24.0 24.3 23.0 Tensile strength kg / mm2 42.9 44 , 3 44.7 43.5 43.1 41.3 Elongation% 24.0 26.0 26.5 23 24 23 Bending test (especially tight) 0 0 0 XXX Notes: O - satisfactory, X - negative result, Example V. Operation of the method according to the invention on pig iron According to the method Chemical composition% Shore hardness Additives Melt characteristics Pecheres Separation Test depth C 3.82 and known Si 1.66 Mn 0.44 35 without usually a few slight V3 mm P 0.09 S 0.062 Method according to the invention C Si Mn PS 3.74 1.66 0.44 0.09 0.062 31 Per 400 kg of batch, 4.5 kg of straw were added to the tub and 5 I kerosene Improved fluidity, longer maintained molten state none at all 12 mm 80 997 7 Some examples of the application of the invention for the production of castings from non-ferrous metals will be described below. In these examples, satisfactory results have been obtained with an oil-carbon mixture consisting of kerosene and charcoal and / or graphite in the appropriate ratio or with kerosene-impregnated cardboard or cardboard. Practically the same results were also obtained when the molten metal was sprinkled with straw saturated with kerosene during tapping. It has then been found that it is effective to sprinkle the molten metal with a kerosene-saturated charcoal dust at the necessary time intervals. First, in the production of pure copper castings, 0.55 l of kerosene and 0.4 kg of straw were added to each 40 kg batch of 100% copper. These measures have significantly improved the fluidity of the molten metal and give it the ability to remain molten for an extended period of time. The castings obtained at the same time do not contain air bubbles or places inside and outside of the casting unfilled with metal, they show a finer crystalline column structure than the previously obtained castings. Then, castings were made of a bearing alloy with a lead base of 74% Pb and the rest of 14% Sb % Sn, the method according to the invention and the prior art. The type and amount of degassing mixture used, added in the process of the invention, and its effect on the foundry and mechanical properties of the molten mass and the castings obtained therefrom, were practically the same as those described in connection with pure copper castings. Finally, the method of the invention can be advantageously applied in casting ferrous or non-ferrous metals as it prevents the undesirable texture and separation that would otherwise occur in metal casting, allows a continuous casting process and results in products that can be rolled extremely evenly and are corrosion resistant and less fatigued and They are highly gastight The advantageous properties of the various cast materials or products obtainable according to the invention can be collected as follows: - Even with high phosphorus and sulfur contents, the quality of the reformed materials or products is comparable to that of the corresponding existing materials or products and with low phosphorus and sulfur contents. The new physical properties of the castings which have been assembled according to the invention are comparable with those of the corresponding existing vacuum cast products. This fact highlights the importance of hydrogen for the molten metal. Steel castings can be processed with high efficiency, in the area of casting cores, no shrinkage cavities are formed, the method according to the invention can produce steel of high quality, good hardenability and lack of hardening cracks, and with good weldability and high resistance to impact Although the method of the invention as described above may be carried out only in a casting ladle or in casting molds or in a shaker chute arranged to direct the tapped molten metal into the casting ladle, the advantages of the degassing method of the invention may be enhanced by using multiples of the successive pouring stages that are typically associated with the transfer ladle and the casting molds and / or by using a degassing mixture for both the upper and lower regions of the molten metal in the casting ladle or in the molds, or both. Other preferred covering materials according to the invention include common thermal insulation materials such as straw ropes, sawdust, straw and wood ashes. With this or that material, the coatings that can be used hydrocarbon materials need not be limited to a certain type, but relatively cheap and readily available materials such as heavy oil, kerosene, fats and equivalents are recommended. One of the recommendations is fat as it provides a long lasting flame. PL PL