CH352694A - Vorrichtung zum Zuführen von pulverigen bis körnigen Materialien in ein Metallschmelzbad und Verfahren zu ihrem Betrieb - Google Patents

Vorrichtung zum Zuführen von pulverigen bis körnigen Materialien in ein Metallschmelzbad und Verfahren zu ihrem Betrieb

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CH352694A
CH352694A CH352694DA CH352694A CH 352694 A CH352694 A CH 352694A CH 352694D A CH352694D A CH 352694DA CH 352694 A CH352694 A CH 352694A
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CH
Switzerland
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collecting container
sep
metering devices
molten metal
gas
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English (en)
Inventor
Franz Van Bergen
Gordon Badcock Clifford
Original Assignee
Int Meehanite Metal Co
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Publication date
Application filed by Int Meehanite Metal Co filed Critical Int Meehanite Metal Co
Publication of CH352694A publication Critical patent/CH352694A/de

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0037Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description


  Vorrichtung zum Zuführen von pulverigen bis körnigen     Materialien    in ein     Metallschmelzbad     und Verfahren zu ihrem Betrieb    Das vorliegende Patent betrifft eine Vorrichtung  zum Zuführen von pulverigen bis körnigen Materia  lien in ein     Metallschmelzbad,    z. B. in sich in einer  Giesspfanne befindliches geschmolzenes Gusseisen, und  ein Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung.  



  Die Behandlung von geschmolzenem Gusseisen  zur Erzielung verbesserter physikalischer Eigenschaf  ten desselben ist mit dem Einbringen unterschiedlicher  Materialien in den Schmelzofen oder die Giesspfanne  verbunden. Der damit erzielte Erfolg hängt von der  Qualität der Kontrolle dieser     Einbringvorgänge    ab, so  dass die durch das Einbringen angestrebten Verbes  serungen eng begrenzt sind. Es war bisher stets schwie  rig, in der Praxis den angestrebten Erfolg mit Sicher  heit zu erreichen, mit Rücksicht auf das variable Ab  sorptionsvermögen des Gusseisens hinsichtlich der  eingebrachten Materialien.  



  ES ist wohl bekannt, dass viele Legierungen und  Behandlungsmittel Absorptionsverlusten unterworfen  sind, wenn sie in üblicher Weise auf die Oberfläche  des Metallbades gebracht werden. Hierdurch wird die  Wirksamkeit der Reaktion herabgesetzt, was zur  Folge hat, dass entsprechend grössere Mengen an Be  handlungsmitteln eingesetzt werden müssen, als theo  retisch erforderlich wären. Dies hat jedoch wieder  eine ausserordentliche Schlackenbildung und eine Ko  stenerhöhung zur Folge. Ausserdem wird dadurch die       Kontrollierbarkeit    der Reaktion     erschwert    und in der  Wirkung unsicher.  



  So wurde zum Beispiel in der Praxis gefunden,  dass     Siliciumverbindungen    und     Carbide    von     Erdalkali-          metallen    schwierig in geschmolzenes Gusseisen einge  bracht werden können, mit Rücksicht auf die sich an  der     Oberfläche    der Schmelze durch den Einfluss von    Hitze und Luft bildende     Oxydhaut.    Viele unterschied  liche Wege zur Überwindung dieser Schwierigkeiten  sind bereits beschrieben worden.

   Zum Beispiel ist im  britischen Patent Nr. 727707 eine     Methode    zur über  windung dieser Schwierigkeiten beschrieben, jedoch  haben alle existierenden derartigen Methoden einen  grösseren Aufwand der in die Schmelze einzubringen  den Materialien und gewisse Schwierigkeiten in der  Durchführung dieses Vorganges zur Folge.  



  Die Vorrichtung nach der Erfindung ist nun da  durch gekennzeichnet, dass sie     Einzelbehälter    zur Auf  nahme der zuzuführenden Materialien und     Dosierein-          richtungen    aufweist zur unabhängigen Entnahme vor  bestimmter Mengen des Materials aus jedem Einzel  behälter und zur     überführung    desselben in einen  Sammelbehälter, und ferner mit Mitteln versehen ist,  um den Einzelbehältern und dem Sammelbehälter  eine vorbestimmte     Druckgasmenge        zuzuführen,

      und  dass an dem Sammelbehälter eine Rohrleitung     mit     zum Eintauchen in das Schmelzbad     bestimmtem        Mün-          dungsrohrstück    angeschlossen ist.  



  Das Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung ist  dadurch gekennzeichnet,     d'ass    die pulverigen bis kör  nigen     Materialien    aus den Einzelbehältern mit für  jede Materialsorte einstellbarer     Fördergeschwindigkeit     dem gemeinsamen Sammelbehälter zugeführt werden,  wobei das Druckgas den Einzelbehältern und dem  Sammelbehälter in regulierbarer und kontrollierbarer  Menge zugeleitet wird, so dass jedes vorbestimmte       Material-Gas-Gemisch-Verhältnis    eingestellt und auf  rechterhalten werden kann,

   und dass das Material  gasgemisch dann durch den     Druckgasstrom    vom     Sam-          melbehälter    durch die Rohrleitung weiterbefördert  und unterhalb der Oberfläche des     Metallschmelzbades     in dieses     eingeführt    wird.      Wenn die Behandlungsmaterialien mittels der er  findungsgemässen Vorrichtung zum Beispiel in ge  schmolzenes Gusseisen eingeführt werden, dann lässt  sich eine erhebliche Verbesserung der     Reaktivität    und  dementsprechend bessere Eigenschaften des so ge  wonnenen.

   Gusseisens erreichen, und zwar mit einer auf  bisher bekanntem Wege nicht erreichbaren Kontroll  möglichkeit der der     Metallschmelze    hinzugefügten     Le-          ffi   <B>a</B>     oren    und Reagenzien. Diese Kombination der       erung     Verbesserung der     Reaktivität    und der genauen Kon  trolle der zugesetzten Materialienmenge macht den  hohen     Wert    der     Vorrichtung    aus.  



  Die Zeichnung zeigt ein     Ausführungsbeispiel    der  erfindungsgemässen Vorrichtung.  



       Fig.    1 zeigt schematisch eine Ansicht.       Fig.    2 zeigt einen     Seitenriss.     



  F     ig.    3 zeigt einen Grundriss.  



       Fig.    4 zeigt in der gleichen Darstellung wie     Fig.    2  ein Detail einer Variante einer     Dosiereinrichtung.     Die Vorrichtung weist drei Einzelbehälter 1, la,  l b auf, die das Material oder je eine Materialsorte  enthalten, welche in die     Metallschmelze    eingeführt  werden sollen. Die drei Einzelbehälter stehen unter  dem Druck von Druckgas, vorzugsweise von Stickstoff.  Dieses Druckgas wird mittels einer Rohrleitung 2  von einer nicht dargestellten Gasquelle aus in den  oberen Endteil eines jeden Einzelbehälters eingeleitet.  Jeder Einzelbehälter weist frontal ein schmales hohes  Fenster 3 auf, das aus transparentem Material besteht  und dazu dient, jederzeit von aussen den Füllungs  grad feststellen zu können.  



  Die Mündungen der unteren Endteile der Einzel  behälter befinden sich innerhalb einer Druckkammer  4, welche mittels einer Rohrleitung 2a, die von der  Rohrleitung 2 abgezweigt ist, Druckgas von derselben  Quelle erhält wie die Einzelbehälter. Aus der Mün  dung am unteren Ende eines jeden Einzelbehälters  gelangt das betreffende Material auf einen in nicht  dargestellter Weise elektrisch angetriebenen Förderer  5 in Form einer Schüttelrinne, die als eine     Dosierein-          richtung    arbeitet und je nach der Einstellung eine  genau vorbestimmte Materialmenge in der Zeiteinheit  befördert.

   Die Fördergeschwindigkeit kann mittels  eines in     Fig.    2 schematisch angedeuteten, elektrischen  Regulierwiderstandes oder durch andere bekannte       Reguliermittel    eingestellt werden, durch welche von  einem gut zugänglichen Schaltbrett aus die     Förder-          leistung    des Förderers 5     regulierbar    ist.

   Durch diese       Dosierförderer    5 wird das Material von jedem Ein  zelbehälter in einen gemeinsamen Sammeltrichter 7  gefördert, von welchem aus die     Materialien    mittels  des     Druckgasstromes    in eine Rohrleitung 8 gelangen,  an welche ein     Mündungsrohrstück    9 aus feuerfestem  Material angeschlossen ist, dessen unterer Endteil  zum Eintauchen in das     Metallschmelzbad    bestimmt  ist, welches sich zum Beispiel in einer Giesspfanne be  findet, welche gegen Hitzeausstrahlung durch einen  Deckel 10 geschützt ist. Dieser ist mit einer     öffnung     versehen, durch welche das     Mündungsrohrstück    9  hindurchgesteckt ist.

      Die Druckkammer 4 ist frontal mit einem Fenster  11 versehen, welches zur Beobachtung des     Dosier-          und        Zufuhrvorganges    dient. Ein     Auslassventil    12 ist  in der Rohrleitung 8 angeordnet, durch welches der  Fluss des     Gasmaterialgemisches    in die Metallschmelze  einstellbar ist. Ein Manometer 13 ist an der Druck  kammer 4 angeordnet und gestattet das Ablesen des  genauen Gasdruckes in der Druckkammer und den  Einzelbehältern. Ein Mengenmesser 14 ist in dem Zu  führungsrohr für die Rohrleitungen 2, 2a angeordnet  und erleichtert die     jederzeitige    Kontrolle der in die  Metallschmelze gelangenden     Druckgasmenge.     



  Die Druckkammer 4 und die Einzelbehälter sowie  Rohrleitungen und die Zubehöre sind auf Beinen 15  abgestützt und können in einem geeigneten Abstand  vom Schmelzofen oder von der Giesspfanne angeord  net sein, wie er sich je nach den jeweiligen Verhält  nissen ergibt, wenn eine     Auslassrohrleitung    8 gegebe  ner Länge für die Weiterbeförderung der Materialien  benützt wird.  



  Es ist wesentlich, dass die     Dosiereinrichtungen    als  Schüttelrinnen 5 oder andere Fördereinrichtungen  mit genau einstellbarer Dosierung ausgebildet sind.  Statt einer Schüttelrinne kann, wie in der Variante  gemäss     Fig.    4 veranschaulicht ist, ein rotierendes  Schleusenrad 16 Verwendung finden, welches in be  kannter Weise ein teilweise von einem Gehäuse um  schlossenes, gezahntes Förderrad aufweist, wobei das  Material in genau dosierter, durch die Grösse der  Zahnlücken und die Rotationsgeschwindigkeit des  Rades bestimmter Menge aus dem Einzelbehälter  entnommen und durch eine Ablaufrinne und ein Ab  laufrohr nach dem Sammeltrichter 7 geleitet wird.  



  Beim Betrieb der Vorrichtung werden vorerst die  Einzelbehälter 1, la, l b und die Druckkammer 4  unter vorbestimmtem Druck mit Stickstoff oder einem  anderen geeigneten Gas durch die Rohrleitung 2, 2a  beschickt. Gewöhnlich genügt hierfür ein     überdruck     von 0,5 Atmosphären. Es ist wichtig, diesen Druck  konstant zu halten, um ein gleichmässiges     Material-          Gasmischungsverhältnis    zu gewährleisten. Die Be  triebsvorgänge spielen sich in der Reihenfolge ab, dass  vorerst die Einzelbehälter 1, la, 16 mit dem ge  wünschten Material beschickt werden, wonach sie  zusammen mit der Druckkammer 4 unter Gasdruck  gesetzt werden. Alsdann wird der     Giesspfannendeckel     10 bei in der Giesspfanne befindlicher Metallschmelze  aufgesetzt.

   Hierauf wird das Ventil 12 teilweise ge  öffnet und ein anfangs nur geringfügiger Gasstrom  hindurchgelassen und das feuerfeste Mündungsrohr  stück 9 langsam in die     Meralischmelze    in der Giess  pfanne durch das Loch im Deckel 10 hindurch ein  geführt. In der vorbestimmten Höhenlage wird das  Rohrstück 9 durch nicht dargestellte Mittel arretiert.  Alsdann wird das Ventil 12 in die vorbestimmte Be  triebsstellung eingestellt. Ebenso werden die Dosier  einrichtungen auf die vorbestimmte     Fördergeschwin-          digkeit    eingestellt, wodurch selbsttätig das sich hier  aus ergebende     Gas-Material-Gemisch    in die Schmelze  gelangt.

   Nachdem die Schmelze während eines vor-      bestimmten Zeitintervalls behandelt worden ist, wer  den die     Dosiereinrichtungen    5 oder 16 abgeschaltet.  Der     Durchlassquerschnitt    des Ventils 12 wird durch  Zurückstellen reduziert. Alsdann wird das feuerfeste  Rohrstück 9 aus der Schmelze herausgezogen und an  schliessend das Ventil 12 völlig geschlossen.  



  Die     Dosiereinrichtungen    sind derart beschaffen,  dass die Liefergeschwindigkeit des Materials kontrol  lierbar ist und eine einstellbare Materialmenge in der  Zeiteinheit gefördert wird. Die     Materialfliessgeschwin-          digkeit    und der Gasdruck werden durch vorheriges  Eichen der     Dosiereinrichtungen    im Leerlauf und in  freier Luft bestimmt unter Einstellen des Gasdruckes,  der nötig ist, um den hydrostatischen Druck des flüs  sigen Metalls des Bades in der Giesspfanne zu über  winden.  



  Ein wesentlicher Vorteil der erläuterten Vorrich  tung besteht in der     Zufuhrkontrolle    des Behandlungs  materials mittels einer einzigen gemeinsamen Gas  druckregulierung, im Gegensatz zur Regulierung un  terschiedlicher Gasdrücke, wie sie bisher Verwendung  gefunden hat, und eine sorgfältige Abstimmung des  Druckes für die     Materialzufuhr    und des Druckes in  der     Auslassrohrleitung    bedingt. Dadurch vereinfacht  sich die Regulierung des     Material-Gas-Zufuhrverhält-          nisses,    welches von grösster Wichtigkeit bei Metall  behandlungsprozessen ist.  



  Gewöhnlich treten Schwierigkeiten in der Zufuhr  vorbestimmter Materialmengen mit vorbestimmter       Zufuhrgeschwindigkeit    auf, weil die Steuerung durch  Differentialgasdruck erfolgt. Mit der vorliegenden  Vorrichtung ist dagegen eine unabhängige Regulie  rung der Gasmenge und der     Materialzuführung    ge  schaffen, so dass ein vorbestimmtes     Material-Gas-Ver-          hältnis    und eine vorbestimmte Fördergeschwindigkeit  desselben erzielbar ist.  



  Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit,  die Behandlungsmaterialien- nach Bedarf einzeln oder  in vorbestimmten Verhältnissen gemischt in die Me  tallschmelze einzuführen. Das geschieht durch Ein  stellen der     Dosiereinrichtungen    5 bzw. 16, unter  einem oder mehreren Einzelbehältern 1, la,     1b.    Hier  bei können alle     Dosiereinrichtungen    auf gleiche För  dermengen und Fördergeschwindigkeit eingestellt     bzw.     jede für sich eingestellt oder abgeschaltet werden, je  nach dem Bedarf des gerade vorliegenden Behand  lungsprozesses.

   Dadurch wird ein beträchtlicher Vor  teil in der Elastizität und Wirksamkeit der Steuerung  des Verfahrens ermöglicht, da hierdurch die gleich  zeitige Zufuhr unterschiedlicher Materialien. in jedem  gewünschten Mischverhältnis bzw. einzeln durchführ  bar ist, so dass der Bedienende jedes gewünschte Ma  terial bzw. jede Mischung der vorhandenen Materia  lien je nach Bedarf für die gerade vorliegende Charge  des zu behandelnden Materials einstellen kann, ohne  die Materialzuführung überhaupt zu unterbrechen.  



  Ein weiterer Vorteil liegt in der     Möglichkeit    einer  genauen Kontrolle bei der Herstellung von hochwer  tigem Gusseisen. Im britischen Patent Nr. 590344 ist  ein Verfahren zur Kontrolle der Eigenschaften von    Gusseisen beschrieben, durch Feststellung des     Carbid-          keilwertes    der Mischung, wonach die geschmolzene  Mischung     graphitiert    wird, bis zu einem vorbestimm  ten Wert, welcher von den zu erzielenden Eigenschaf  ten der     Gussstücke    und der Dicke des Querschnittes  der gegossenen Stücke abhängig ist.

   Die erläuterte  Vorrichtung gibt eine grössere Gewähr dafür, dass das  Behandlungsmaterial voll wirksam mit der Metall  schmelze reagiert, so dass eine genauere Kontrolle des  Behandlungsvorganges der Metallschmelze ermöglicht  ist. Die Vorrichtung ermöglicht eine verbesserte Art  und Weise für die Durchführung des Herstellungspro  zesses von Gusseisen, wie er im britischen Patent  Nr. 752168 beschrieben ist.

   Auf diese Weise lassen  sich     Erdalkalisilicide    und     Fluoride    in einem genau  bestimmbaren Verhältnis dem Sammeltrichter zufüh  ren und unter die Oberfläche des geschmolzenen     Me-          talles    einführen, unter     Herbeiführung    einer wirk  samen Reaktion mit einem Minimum an Behand  lungsmaterial, so dass sich der     Carbidkeilwert    der       Metallschmelze    dem     verlangten,    Wert angleicht.  



  Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung besteht in  der Leichtigkeit, mit welcher Spezialbehandlungen für  die Entfernung von Unreinheiten in geschmolzenem  Gusseisen durchführbar sind. Wenn zum Beispiel eine       Giesspfanne,        die        0,138        %        Schwefel        enthaltendes        Guss-          eisen    aufweist, mit     Calciumcarbid    zu     behandeln    war,  dann wurde mit der vorliegenden     Vorrichtung    2,

  5 0/0       Calciumcarbid-Pulver    auf eine Behandlungszeit von  3 Minuten verteilt in die Metallschmelze eingespritzt.  Nach der Behandlung wurde gefunden, dass der       Schwefelgehalt        auf        0,006        %        reduziert        war.        In        einer     anderen Behandlung zum Reduzieren des Schwefels       wurde        eine        Giesspfanne        mit        einer        0,

  117        %        Schwefel          enthaltenden        Gusseisen-Charge        mit        1,8        %        Calcium-          carbid,    verteilt auf eine Behandlungszeit von 5 Minu  ten, behandelt. Nach dieser Behandlung wurde der  Schwefelgehalt mit     0,006,1/o    festgestellt.

   Bei einer     an-          deren        Behandlung        von        Gusseisen        mit        0,028        %        Schwe-          fel        wurde        durch        Injektion        von    2     %        Calciumcarbid,     verteilt auf eine Behandlungszeit von 2     Minuten,

      eine       Reduktion        des        Schwefelgehaltes        auf        0,003        %        erreicht.     



  Als weiteres Beispiel sei eine Behandlung mittels  der vorliegenden Vorrichtung erwähnt, die darin be  steht, die Form des im Gusseisen enthaltenden     Gra-          phites    im Sinne der Umwandlung in     eine    Kugelstruk  tur mit hohen. Festigkeitseigenschaften zu erzielen.  Es sind bisher eine ganze Anzahl von Methoden vor  geschlagen worden, um den Graphit im Gusseisen  von der     Flockenform    in eine kugelige Form umzu  wandeln. Zwei solche Methoden sind     in    den britischen  Patentschriften     Nrn.    659928 und 727707 beschrie  ben, wobei die     Graphitformumwandlung    mit verschie  denen Materialien, z.

   B.     Erdalkalimetallen,    oder     Sili-          ciden    und     Carbiden    dieser Metalle erzielt wurde.  



  Es wurde nun gefunden, dass die betreffenden  Verfahren wirksamer mit der vorliegenden Vorrich  tung ausführbar sind, und zwar mit     erhöhter        Kon-          trollmöglichkeit.         Zum Beispiel wird in Verfolg des Verfahrens nach  dem britischen Patent Nr. 659928 ein     metastabilisie-          rendes    Reagens in eine Metallschmelze eingeführt,  und zwar mit genau einregulierter Menge und     För-          dergeschwindigkeit    aus einem der Einzelbehälter, so  dass die Schmelze beim Giessen eine marmorierte bis  weisse Struktur ergibt.

       Alsdann    wird ein     graphitieren-          des        Reagens    aus einem     andern        Einzelbehälter    in einer  regulierten Menge und Geschwindigkeit in die       Schmelze        eingeführt,    die den verlangten     Carbid-Keil-          wert    entsprechend dem     Gussstückquerschnitt    ergeben.

    Diese Behandlung wurde an einer     Gusseisenschmelze          vorgenommen,    welche in einem sauergefütterten     Ku-          polofen        geschmolzen    wurde mit folgender Zusammen  setzung:

    
EMI0004.0021     
  
    Totaler <SEP> Kohlenstoffgehalt <SEP> 3,66 <SEP> "/o
<tb>  Silicium <SEP> 1,52 <SEP> %
<tb>  Mangan <SEP> 0,46 <SEP> 0/0
<tb>  Schwefel <SEP> 0,122%       Das     geschmolzene    Eisen wurde vom     Kupolofen    in  eine Giesspfanne abgezapft und vorerst zur Reduzie  rung des Schwefelgehaltes und dann im Sinne der Be  handlung zur Herstellung von     kugeliger        Graphitstruk-          tur    nach dem britischen Patent Nr. 659928 weiter  bearbeitet.

   Das hierdurch erzielte Gusseisen hatte fol  gende     Bestandteile    und physikalische Eigenschaften:  
EMI0004.0028     
  
    Totaler <SEP> Kohlenstoffgehalt <SEP> 3,37 <SEP> %  Siliciumgehalt <SEP> 2,85 <SEP> %
<tb>  Mangangehalt <SEP> 0,42 <SEP> %
<tb>  Schwefelgehalt <SEP> 0,002,1/0'
<tb>  Zugfestigkeit <SEP> 6900 <SEP> kg/cm2
<tb>  Dehnung <SEP> (im <SEP> gegossenen <SEP> Zustand <SEP> vor
<tb>  der <SEP> Wärmebehandlung) <SEP> 4,4 <SEP> 0/0       Es ist zu betonen, dass der besondere Vorteil der  vorliegenden Vorrichtung und des Verfahrens hiermit  in der hochgradigen Kontrollmöglichkeit, bei der Her  stellung von Gusseisen mit besonderen Eigenschaften  besteht, selbst wenn die Herstellung in einem üblichen  sauergefütterten     Kupolofen    erfolgt.

   Dieses Verfahren  ermöglicht beträchtliche Ersparnisse, da hierdurch die  Notwendigkeit der     Umschmelzung    in Spezialschmelz  öfen oder basisch gefütterten     Kupolöfen    erspart wird.  Ausserdem lässt sich das     Schmelzen    grosser Metall  mengen im Ofen vermeiden, wenn lediglich kleine  Metallmengen für ein bestimmtes     Gussstück    benötigt  werden.  



  Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung besteht  darin, dass sie es ermöglicht, Chargen unterschied  licher Zusammensetzung im     Kupolofen    vorzusehen.  Es war bisher nötig, die Chargen je nach den unter  schiedlichen     Gussstücktypen,    die hergestellt werden  sollten, im     Kupolofen        in    vorbestimmter Reihenfolge zu  variieren. So kann zum Beispiel eine Giesserei am  gleichen Tage eine Reihe von     Gusseisensorten    benöti  gen, welche von einem weichen Metall geringer Festig  keit bis zu einem Metall hoher Dichte und Festigkeit  variieren.

   Die Reihe der Zwischenprodukte von weich  bis     hart,    die bisher benötigt wurde, verlangte unter-    schiedliche Sorten von Roheisen, Koks usw., was ein  sorgfältiges Kontrollverfahren der Ofenchargen ver  langte, um zu gewährleisten, dass die richtigen Pro  portionen in den einzelnen Chargen erfolgten.

   Weitere  Schwierigkeiten traten ständig beim Auseinanderhal  ten der verschiedenen Sorten an Metallschmelze auf,  welche sukzessive ans     Abstichloch    des     Kupolofens     gelangten, und beim Disponieren der     Verdünnungs-          chargen.    In der vorliegenden Vorrichtung genügt es,  eine einzige     Gusseisensorte    im     Kupolofen    zu erschmel  zen, wonach durch Behandlung der Schmelze<B>-</B>in der  Giesspfanne mittels der vorliegenden Vorrichtung jede  verlangte     Gusseisensorte    hergestellt werden kann.  



  Zum Beispiel kann der     Kupolofen    mit einer       Standard-Charge    beschickt werden, welche eine  Schmelze mit folgenden Bestandteilen und physikali  schen Eigenschaften ergibt:  
EMI0004.0049     
  
    Totaler <SEP> Kohlenstoffgehalt <SEP> 2,91/o
<tb>  Siliciumgehalt <SEP> 1,5 <SEP> 0/0
<tb>  Mangangehalt <SEP> <B>0,80/0</B>
<tb>  Zugfestigkeit <SEP> 3720 <SEP> kg/cm2
<tb>  Härte <SEP> 240 <SEP> Brinellgrade <SEP> im <SEP> 22-mm-Querschnitt       Von dieser Schmelze ausgehend, ist es nun mit  der vorliegenden Vorrichtung möglich, jede Sorte  Gusseisen bis zu der weichsten, die verlangt werden  könnte, herzustellen, z.

   B. kann eine mittlere     Sorte     hergestellt werden durch gleichzeitige Einführung von  Kohlenstoff und     Ferro-Silicium    in die Metallschmelze,  welche sich in der Giesspfanne befinden, wodurch eine  Zugfestigkeit von 2740     kg/cm2    und eine Härte von  200     Brinellgraden    erzielbar ist. Das Vermeiden jeder  Oxydation und die hohe     Reaktivität,    welche hierbei  erzielt wird, gewährleistet die Absorption des benötig  ten Gehaltes an Kohlenstoff und Silicium durch das  Metall.  



  Als weiteres Beispiel ist es möglich, vom Aus  gangsmetall ein weiches Gusseisen mit folgenden Be  standteilen und Eigenschaften zu erzielen:  
EMI0004.0055     
  
    Totaler <SEP> Kohlenstoffgehalt <SEP> 3,5%
<tb>  Siliciumgehalt <SEP> <B>2,5"/o</B>
<tb>  Mangan <SEP> <B>0,8,1/0</B>
<tb>  Zugfestigkeit <SEP> 1860 <SEP> kg/cm2
<tb>  Härte <SEP> 150 <SEP> Brinellgrade <SEP> im <SEP> 25-mm-Querschnitt       Dieses Gusseisen kann leicht erhalten werden bei  kontrollierter Einführung von Kohlenstoff und     Ferro-          Silicium    in die Ausgangsschmelze mittels der vorlie  genden Vorrichtung.

   Ähnlich ist es möglich, ein har  tes     verschliessfestes    Gusseisen von der Ausgangs  schmelze zu erzielen durch Einführen einer Eisen  legierung, wie Chromeisen, wodurch eine     Brinellhärte     von über 500 am     fertigen        Gussstück    erzielbar ist.  



  Die Reguliermöglichkeit mittels der vorliegenden  Vorrichtung ermöglicht eine einwandfreie und kon  trollierte Herstellung jeder Sorte von Gusseisen in  einer bisher unbekannten Weise. Die Vorteile beste  hen im Wegfall vieler     Chargen-Mischungen    im       Schmelzofen,    herabgesetzten Kosten, infolge der Be-           nützung    billigerer Rohstoffe und der Möglichkeit,  eine grosse Auswahl unterschiedlicher Metalle in klei  nen Mengen und in Anpassung an     unterschiedliche     Zweckbestimmungen erhalten zu können.  



  Die vorstehend erwähnten Beispiele sollen die  Benützungsmöglichkeiten der vorliegenden Vorrich  tung nicht erschöpfen, sondern geben nur einen Aus  schnitt aus diesen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH 1 Vorrichtung zum Zuführen von pulverigen bis körnigen Materialien in ein Metallschmelzbad, da durch gekennzeichnet, dass sie Einzelbehälter (1, la, <B>l b)</B> zur Aufnahme der zuzuführenden Materialien und Dosiereinrichtungen (5, 16) aufweist zur unab hängigen Entnahme vorbestimmter Mengen des Ma terials aus jedem Einzelbehälter (1, la, 1b) und zur Überführung desselben in einen Sammelbehälter (7), und ferner mit Mitteln versehen ist, um den Einzel behältern (1, la, 1b) und dem Sammelbehälter (7) eine vorbestimmte Druckgasmenge zuzuführen, und dass an den Sammelbehälter (7) eine Rohrleitung (8)
    mit zum Eintauchen in das Schmelzbad bestimmtem Mündungsrohrstück (9) angeschlossen ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Druckkammer (4) auf weist, in welcher die Dosiereinrichtungen (5, 16) an geordnet sind, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Dosiereinrichtungen (5, 61) unabhängig voneinander auf eine vorbestimmte Materialförderleistung einzu stellen. 2.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mündungen der unteren Endteile der Einzelbehälter (1, la, 1b) innerhalb der Druckkammer (4) über den Dosiereinrichtungen (5, 16) befinden und der Sammelbehälter (7) durch den Kammerboden in die Druckkammer (4) hineinragt, und dass eine Rohrleitung (2) zum Zuführen von Druckgas in den oberen Endteil eines jeden Einzel behälters (1, la, 1b) vorgesehen ist, von welcher eine Leitung (2a) zum Zuführen von Druckgas in die Druckkammer (4) abgezweigt ist.
    3. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtungen (5) aus unter dem Einfluss eines Vibrators stehenden För derern bestehen, von denen jeder zum Befördern einer vorbestimmten Materialmenge in der Zeiteinheit eingerichtet ist. 4. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtungen aus je einem rotierenden Schleusenrad (16) bestehen, dessen Drehzahl einstellbar ist.
    PATENTANSPRUCH 1I Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die pul verigen bis körnigen Materialien aus den Einzelbehäl tern mit für jede Materialsorte einstellbarer Förder geschwindigkeit dem gemeinsamen Sammelbehälter (7) zugeführt werden, wobei das Druckgas den Ein zelbehältern und dem Sammelbehälter (7) in regulier barer und kontrollierbarer Menge zugeleitet wird, so dass jedes vorbestimmte Material-Gas-Gemisch-Ver- hältnis eingestellt und aufrechterhalten werden kann,
    und dass das Material-Gas-Gemisch dann durch den Druckgasstrom vom Sammelbehälter (7) durch die Rohrleitung (8, 9) weiterbefördert und unterhalb der Oberfläche des Metallschmelzbades in dieses einge führt wird.
CH352694D 1956-05-29 1957-05-15 Vorrichtung zum Zuführen von pulverigen bis körnigen Materialien in ein Metallschmelzbad und Verfahren zu ihrem Betrieb CH352694A (de)

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