CH680270A5 - - Google Patents

Description

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CH 680 270 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Behand-lungsgefäss zum Behandeln von Metallschmelzen durch Einbringen verdampfbarer Zusätze, insbesondere zur Herstellung von Gusseisenwerkstoffen mit Kugelgraphit durch Einbringen von Reinmagnesium bzw. Magnesiumvorlegierung, mit einer von aussen beschickbaren Kammer, die eine Wand mit Öffnungen aufweist.

Zum Behandeln von Gusseisenschmelzen sind Reinmagnesium, beziehungsweise magnesiumshalti-ge Vorlegierungen bekannt. Bei magnesiumhaltigen Vorlegierungen erweisen sich als nachteilig die hohen Herstellungskosten dieser Vorlegierungen und die eingeschränkte Anwendungsmöglichkeit, da mit dem Magnesium auch andere, in den Vorlegierun-gen enthaltene, unerwünschte Stoffe in die Schmelze gelangen.

Die Verwendung von Magnesiumvorlegierungen für die Behandlung von Gusseisen kann z.B. im sogenannten Sandwich-Verfahren erfolgen. Dabei wird in eine offene Pfanne eine vorbestimmte Menge Vorlegierung eingebracht, die dann dem in die Pfanne einlaufenden Giessstrahl übergössen wird.

Für die Behandlung von Gusseisenschmelzen mit Reinmagnesium sind in der Hauptsache kippbare Be-handlungsgefässe mit einer im Behandlungsgefäss angeordneten Kammer bekannt. Bei diesen Anordnungen wird die Schmelze mit dem Behandlungsmedium durch Kippen in Kontakt gebracht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Behandlungsgefäss vorzuschlagen, das sowohl in der Herstellung wie auch in der Wartung wirtschaftlich vorteilhaft ist, und mit Hilfe dessen gleichzeitig die Behandlungsparameter optimiert werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruches gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Anhand der beiliegenden Figur wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Das Behandlungsgefäss 1 besteht aus einem eigentlichen Behandlungsraum 2 und einer Kammer 3, die zur Aufnahme des Behandlungsmittels z.B. Magnesium dient. Die Kammer 3 steht mit dem Behandlungsraum über die Kammerwand 4 in Verbindung. Die Kammerwand 4 bildet auch gleichzeitig den Boden des Behandlungsraumes 2, wobei die Verbindung zwischen der Kammer 3 und dem Behandlungsraum 2 mittels Öffnungen 5 bezw. Durchgänge gewährleistet ist.

Der Behandlungsablauf ist wie folgt:

in die Kammer 3 wird Reinmagnesium oder eine Magnesium-Vorlegierung gegeben. Danach wird mittels des Deckel 3a die Kammer 3 verschlossen. Anschliessend wird eine zu behandelnde Gusseisenschmelze in den Behandlungsraum 2 eingefüllt. Die Schmelze dringt wegen der relativ kleinen Durchmesser der Öffnungen langsam in die Kammer 3 ein und die Verdampfung des Behandlungsmittels wird eingeleitet. Wegen der grossen Dampfentwicklung und des damit verbundenen grossen Dampfdruckes setzt eine Spülwirkung ein, die für eine Badbewegung sorgt, mit deren Hilfe die Kammer 3

kontinuierlich mit Schmelze nachgefüllt wird, bis die Behandlung abgeschlossen ist.

Die Reaktion wird insofern durch den Nachschub der Schmelze reguliert, als die aus der Kammer entweichenden Dämpfe den Zufluss der Schmelze in die Kammer 3 abbremsen.

Die Ausrichtung der Achsen der Öffnungen 5 derart, dass sie die Mittelachse 7 des Behandlungs-gefässes 2 und der Kammer 3 schneiden, trägt insofern unterstützend zu einem gesteuerten Reaktionsablauf bei, als der Strömungsweg der Schmelze durch die Kammer 3 optimiert wird.

Im beschriebenen Behandlungsgefäss wurden Gusseisenschmelzen mit folgenden Ausgangsschwefel-, bzw. Magnesiumgehalten behandelt:

Charge 1: Die Ausgangsschmelze mit Mg: 0,093 Gew.-%, S: 0,011 Gew.-% ergab eine Schmelze mit einem Restgehalt an Mg von 0,043 Gew.-% und an S von 0,009 Gew.-%. Die Behandlungstemperatur betrug 1480°C.

Charge 2: Die Ausgangsschmelze mit Mg: 0,072 Gew.-%, S: 0,012 Gew.-% ergab eine Schmelze mit einem Restgehalt an Mg von 0,036 Gew.-% und an S von 0,009 Gew.-%. Die Behandlungstemperatur betrug 1510°C.

Charge 3: Die Ausgangsschmelze mit Mg: 0,09 Gew.-%, S: 0,01 Gew.-% ergab eine Schmelze mit einem Restgehalt an Mg von 0,042 Gew.-% und an S von 0,008 Gew.-%. Die Behandlungstemperatur betrug 1470°C.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Behandlungsgefäss zum Behandeln von Metallschmelzen durch Einbringen verdampfbarer Zusätze, insbesondere zur Herstellung von Gusseisenwerkstoffen mit Kugelgraphit durch Einbringen von Reinmagnesium bzw. Magnesiumvorlegierung, mit einer von Aussen beschickbaren Kammer, die eine Wand mit Öffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse des Behandlungsge-fässes mit der Mittelachse der Kammer zusammenfällt.

2. Behandlungsgefäss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer ausserhalb des Behandlungsgefässes angeordnet ist.

3. Behandlungsgefäss nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerwand mit Öffnungen den Boden des Behandlungsgefässes bildet.

4. Behandlungsgefäss nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen in der Kammerwand im wesentlichen in einer Ebene liegen.

5. Behandlungsgefäss nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen in der Kammerwand im wesentlichen parallel zur Mittelachse des Behandlungsgefässes angeordnet sind.

6. Behandlungsgefäss nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen in der Kammerwand derart angeordnet sind, dass ihre Achsen die Mittelachse des Behandlungsgefässes in einem Winkel schneiden.

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