SE449007B - Forfarande for konservering av magnesiumhaltiga gjutjernssmeltor med hjelp av magnesiumhaltig skyddsgasatmosfer - Google Patents

Description

449 007 eller dygn, i ett slutet ugnsrum, varvid hela smältans yta hålles under magnesiumhaltig skyddsgasatmosfär, särskilt av en inert gas, vilken atmosfär inklusive alla begränsningsdelar hàlles vid en temperatur, som är högre än kokpunkten för mag- nesium, dvs 1 102°C.

Detta syfte uppnås med förfarandet enligt föreliggande i uppfinning som utmärker sig av att skyddsgasatmosfären bringas att alltid uppvisa ett partialtryck för àngformigt magnesium, som är lika med eller högre än àngtrycket för magnesium i smäl- tan genom att magnesium tillföres den ovanför smältan befint- liga skyddsgasatmosfären.

På detta sätt förhindras att ångformigt magnesium kondenserar' och att partialtrycket därigenom sjunker.

Enligt ett ytterligare förslag enligt uppfinningen hålles he- la smältytan under magnesiumhaltig inertgasatmosfär'i en sluten ugn.

Vid en vidareutveckling av uppfinningsidên kan dessutom en- dast en del av smältytan hållas under magnesiumhaltig inertgasatmos- fär genom påförande av en dykarklockliknande anordning. m Det har nämligen visat sig, att införandet av magnesium i 4 gjutjärnssmältan, vilket som bekant kan vara förbundet med stora svårigheter, enligt uppfinningen endast skall ske från gasfasen.

Likaså ar det möjligt att, om en sådan smälta måste stå nâgra dagar, låta magnesiumhalten i smältan sjukna och att kort före själva gjutningen återställa det gamla tillståndet genom att den inerta gasfasen laddas med magnesium som därefter genom det högre partial- trycket upptages av smältan.

Det torde redan vara känt, att införa magnesium i autoklaver (tryckskänkar eller tryckkammare) i gjutjärnssmältor. Vid förfaran- det enligt föreliggande uppfinning står smältan däremot bara under ringa övertryck. Syftet med detta är att upprätthålla skyddsgas- atmosfären även vid läckförluster. Dessutom blir det först däri- genom till skillnad från vad som är fallet vidautoklavförfarandet möjligt att löpande uttaga smälta. Genom en löpande avsiktlig mag- nesiumtillsats till den inerta gasen inställes det önskade magne- sium-partikaltrycket över smältan.

Den löpande laddningen av skyddsgasen med magnesium kan uppnås genom att enligt uppfinningen finstyckigt magnesium eller magnesium- haltigt material införes i form av pulver, grus, granuler, trådstyc- ken eller liknande i inertgasatmosfären, särskilt genom en lämplig 9 doseringsanordning. 449 ÛÛ7 Enligt ett ytterligare förslag enligt uppfinningen kan även en tråd av magnesium eller magnesiumhaltigt material införas ovani- från eller från sidan i den varma inertgasatmosfären, vilken tråd genom uppvärmning bringas att smälta och förångas.

Vidare-kan enligt uppfinningen den erforderliga mängden magne- siumånga i inertgasatmosfären tas från en med denna i förbindelse stående smältbehållare med magnesium eller magnesíumhaltigt material, varvid särskilt den förångade magnesiummängden styrs av uppvärmnings- kapaciteten.

För införande av finstyckígt magnesium eller magnesiumhaltigt material kan exempelvis följande anordning tjäna: I ett plancylindriskt hus är en skiva vridbart lagrad med litet spel. Denna skiva försätts i oscillerande rörelse med en ' svängcylinder. Skivan har två diametralt mittemot varandra liggan- de cylindriska borrningar för mottagande av magnesiumdosen. En av de laddade borrningarna befinner sig vid rotation i pâfyllningsläget, medan den andra borrningen samtidigt befinner sig i tömningsläget.

Där blandas magnesiummaterialet med den genomströmmande inertgas- strömmen. Magnesiumet smälter och förångas vid inträdet i ugnsrum- met. Den införda magnesiummängden låter sig alltefter behov eller storleken av den smälta som skall behandlas eller kongerveras regle- ras genom att storleken av borrningarna ändras genom insättbara ringar och/eller att svängcylinderns slagtal varieras.

För införande av magnesiumånga i inertgasatmosfären kan t.ex. med fördel en liten mängd magnesiunxeller magnesiumhaltígt material hållas i en uppvärmbar behållare vid en temperatur nära kokpunkten för magnesiumet. Den magnesiummängd som skall förângas för uppnå- ende av det önskade partialtrycket i inertgasatmosfären regleras genom energitillförsel till smältkärlet.

Uppfinningen beskrives närmare nedan i följande exempel.

Exempel 1. En smälta med följande sammansättning; 3,üO% C, 2,30% si,o,o2% Mn, o,o15% P, o;oo3z s och o,o92z Mg varmnåiies under en längre tid i en induktivt uppvärmd varmhållningsugn med en kapacitet av UUO kg och en infodring av magnesiumoxid. Ugnen är tillsluten med ett lock och försedd med anordningar för inled- ning av argon och tillsättning av magnesium. Vid inledning av argon i en mängd motsvarande läckhastighetep för ugnen som är 8 1/min visar det sig, såsom framgår av nedanstående tabell 1, att magne- siumhalten inom 2 h sjunker från 0,092 till 0,00ü%. 449 007 4 Tabell 1 Varmhållnings- uid (n) 0 0,5 1 1,5 2 Mg (%) 0,092 0,ou2 0,028 0,012 0,00u Alstras och upprätthâlles däremot ett tillräckligt magnesium- partialtryck genom lämplig tillsättning av magnesium i ugnsrummet, så stiger åter magnesiumhalten hos smältan på U h från 0,00H till 0,0U5%, se tabell 2. ïabell 2 Varmhållníngs- ' tid (h) V0 1 2 3 H Mg (z) 0,00u 0,017 _0,027 0,089 '0,0n3 Exempel 2. Vid en ytterligare smälta, vars magnesiumhalt under argon sjunker från 0,1H5 till 0,020% pâ_1,5 h, kan genom till- sättning av magnesium till skyddsgasen magnesiumbortfallet bromsas genom uppbyggnad av ett tillräckligt magnesiumpartialtryck över smältan och inställas på en nivå av ca 0,03% Mg (se tabell 3). ïabeii 3 varmnàilnings- Utan Mg-tillsats med Mg-tillsats tia (n) 0 0,5 __ ¿¿_;,0 __ 1,5 2,0 5,0 Mg (z) 0,1u5 0,058, 0,03u .0,020 0,026 0,030 Under föreliggande förhållanden uppnås vid 0,019% redan felfri kulgrafitbildning i gjutjärn. I praktiken erfordras sedvanligen högre analyshalter av magnesium för felfritt gjutjärn med kulgrafit.

Dä smältan står länge utskiljes overksamma magnesiumföreningar, som emellertid skulle behöva medanalyseras. Av denna anledning räc- ker vid förfarandet enligt uppfinningen låga, analyserade magnesi- umhalter.

Båda exemplen visar att det är möjligt att via inställning av partialtrycket höja smältans Mg-halt, varav framgår att en kon- servering även under längre tidsperioder är möjlig. Exempelvis är det vid en varmhållningsugn på 20 t på 2ü h möjligt att hålla Mg- halten på 0,05 f 0,005%. _.,.m,u.,..__._ _ u, fl-...-~._,......_...

Claims (5)

449 007 P a t e n t k r a v

1. , Förfarande för konservering av magnesiumhaltiga gjut- järnssmältor i gjutfärdigt tillstånd över längre tidsperioder, exempelvis flera timmar eller dagar, i ett slutet ugnsrum, var- vid hela smältans yta hálles under magnesiumhaltig skyddsgasat- mosfär, särskilt av en inert gas, vilken atmosfär inklusive alla begränsningsdelar hàlles vid en temperatur, som är högre än kokpunkten för magnesium, dvs 1 102°C, k ä n n e t e c k - n a t a v att skyddsgasatmosfären bringas att alltid uppvisa ett partialtryck för ángformigt magnesium, som är lika med eller högre än ángtrycket för magnesium i smältan genom att magnesium tillföres den ovanför smältan befintliga skyddsgas- atmosfären.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att endast en del av smältans yta genom pàförande av en dykar- klockliknande anordning hàlles under magnesiumhaltig skyddsgas- atmosfär.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a t a v att i skyddsgasatmosfären införes finstyckigt mag- nesium eller ett finstyckigt magnesiumhaltigt material i form av pulver, grus, granuler, tràdstycken eller liknande, särskilt genom en doseringsanordning.

4. - Förfarande enligt krav 1 eller 2. k ä n n e t e c k - n a t a v att en tråd av magnesium eller magnesiumhaltigt material införes i skyddsgasatmosfären ovanifrån eller från sidan.

5.' Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att den erforderliga mängden magnesiumànga i skyddsgasatmos- fären tages från en smältbehállare med magnesium eller magne- siumhaltigt material, vilken står i förbindelse med skydds- gasatmosfâren, varvid särskilt den förångade magnesiummängden regleras genom energitillförseln till smältkärlet.