NO134247B

NO134247B -

Info

Publication number: NO134247B
Application number: NO4726/70A
Authority: NO
Inventors: R A Hard; L A Stoyell; C F Young
Original assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1969-12-10
Filing date: 1970-12-09
Publication date: 1976-05-31
Also published as: AT316030B; CA962171A; GB1329754A; JPS508977B1; US3703039A; FR2080888A1; DE2060229A1; ZA708318B; DE2060229C3; LU62204A1; DE2060229B2; NO134247C; FR2080888B1; SE384042B; BE760110A

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for redusering av sprøheten til støpte legeringsgjenstander ved å utsette gjenstandene for en avkjøling i et temperaturområde mellom The invention relates to a method for reducing the brittleness of cast alloy objects by subjecting the objects to a cooling in a temperature range between

1000° og 650°C med en hastighet på ikke mer enn 1° pr. minutt, idet materialet som skal avkjøles føres nedover av tyngdekraften gjennom en varmeisolert sone mot en oppoverrettet strøm av luft. 1000° and 650°C at a rate of no more than 1° per second. minute, as the material to be cooled is carried downwards by gravity through a heat-insulated zone against an upward flow of air.

Oppfinnelsen vedrører også et apparat for gjennom-føring av fremgangsmåten. The invention also relates to an apparatus for carrying out the method.

For å-redusere sprøheten til legeringer, slik.som ferrosilisium, silisiummangan, ferromangan og lignende, som har fått sin riktige"form fra støpeformer som har hulrom utformet To reduce the brittleness of alloys, such as ferrosilicon, silicon manganese, ferromanganese and the like, which have been given their correct shape from molds having cavities designed

med på forhånd bestemte konturer, er det kjent å føre disse gjennom et isolert tårn eller rør ved hjelp av tyngdekraften, idet tårninnretningen har en kontrollerbar utløpsinnretning. Tiden som trenges for at de formede legeringsenheter skal passere gjennom røret reguleres automatisk ved justering av ut-løpsinnretningen, idet den innstilte tid skal være tilstrekkelig for kontrollert avkjøling av de formede legeringsenheter med en hastighet og i en grad som er nødvendig for den spesielle støpte legering. with pre-determined contours, it is known to pass these through an insulated tower or pipe by means of gravity, the tower device having a controllable outlet device. The time required for the shaped alloy units to pass through the tube is automatically regulated by adjusting the discharge device, the set time being sufficient for controlled cooling of the shaped alloy units at a rate and to an extent necessary for the particular cast alloy .

Legeringsprodukter blir vanligvis støpt i store kokiller og etter avkjøling til omgivelsestemperatur blir pro-duktene presset ved hjelp av konvensjonelle innretninger, slik at det produseres legeringsenheter av forskjellige former. På grunn av legeringens sprøhet blir det dannet en betraktelig mengde støvkorn og partikler med varierende størrelse under arbeidet med pressingen og senere under transporten av de utsorterte formede enheter på grunn av de brå og urolige bevegel-ser som oppstår. Støvkornene og partiklene med varierende størrelse er det praktisk talt umulig å selge og følgelig redu-seres nettomengden av utsorterte formede enheter av legering som er tilgjengelig for bruk. Det har vært gjort forsøk på å smelte om igjen støvkornene, men dette medfører en tilleggsope-rasjon som øker de totale kostnadene for de formede enheter av legeringen. Alloy products are usually cast in large molds and, after cooling to ambient temperature, the products are pressed using conventional devices, so that alloy units of various shapes are produced. Due to the brittleness of the alloy, a considerable amount of dust grains and particles of varying size are formed during the work of pressing and later during the transport of the sorted shaped units due to the sudden and turbulent movements that occur. The dust grains and particles of varying size are practically impossible to sell and consequently the net amount of sorted shaped alloy units available for use is reduced. Attempts have been made to remelt the dust grains, but this entails an additional operation which increases the total cost of the shaped units of the alloy.

En annen fremgangsmåte for produksjon av formede enheter av legering omfatter direkte støping av legeringen i for-, mer som har hulrom utformet med på forhånd bestemte konturer. Another method of producing shaped units of alloy involves direct casting of the alloy into molds having cavities designed with predetermined contours.

Når de støpte, formede enheter av legering fjernes fra formene, blir de luftavkjølt til omgivelsestemperatur og deretter transportert direkte til et på forhånd bestemt sted. Disse.legerings-Støpningene er fortsatt sprø og transporten forårsaker dannelse av støvkorn og stykker av varierende størrelse av legeringen, noe som reduserer den brukbare nettomengde av ønskede formede legeringsenheter . When the cast, shaped units of alloy are removed from the molds, they are air-cooled to ambient temperature and then transported directly to a predetermined location. These alloy castings are still brittle and transportation causes the formation of dust grains and variable size pieces of the alloy, reducing the usable net amount of desired shaped alloy units.

Det er således hensikten med foreliggende oppfinnelse That is thus the purpose of the present invention

å unngå ulempene.ved de kjente fremgangsmåter og innretninger og å kjøle legeringsgjenstander gjennom et spesielt temperaturområde med en hastighet som er slik at deres første sprøhet re-duseres i en slik grad at det fremkommer betydelig færre, fine og galt dimensjonerte partikler til den etterfølgende pressing. En gjenvinning av den varme som tildeles til luften som passerer gjennom materialet som kjøles er herved uvesentlig. to avoid the disadvantages of the known methods and devices and to cool alloy objects through a special temperature range at a rate such that their initial brittleness is reduced to such an extent that significantly fewer, fine and incorrectly sized particles are produced for the subsequent pressing . A recovery of the heat that is allocated to the air that passes through the material being cooled is therefore immaterial.

Dette oppnås ved en fremgangsmåte samt et apparat This is achieved by a method and an apparatus

som er kjennetegnet ved det som fremgår av-kravene. which is characterized by what appears from the requirements.

Fordelen med foreliggende oppfinnelse er at de fore-trukne legeringsstøpninger blir fjernet fra formene og bevisst avkjølt med en jevn hastighet og til en endelig grad som frem-bringer seige, ikke-sprø, formede legeringsenheter som kan transporteres uten å brekke istykker til støvkorn og Stykker av varierende størrelse. The advantage of the present invention is that the preferred alloy castings are removed from the molds and deliberately cooled at a steady rate and to a final degree which produces tough, non-brittle, shaped alloy units that can be transported without breaking into dust grains and pieces. of varying size.

En annen fordel er at det oppnås en kontinuerlig <y>armebehandlingsprosess hvor formede legeringsenheter kan bli kontinuerlig ført inn på toppen av tårnet eller beholderen og automatisk sluppet ut i bunnen. Another advantage is that a continuous <y>arm processing process is achieved where shaped alloy units can be continuously fed into the top of the tower or container and automatically discharged into the bottom.

Forklart i store trekk utføres en kontrollert avkjøl-ing av støpningene med hensyn til hastighet etg avkjølingsgrad. Det benyttes en vertikal varmeisolert beholder eller tårninnret-ning som har en åpning på eller nær toppen for å motta varme formede enheter av legering fra former eller lignende og en åpning ved eller nær bunnen for å slippe ut de forholdsvis av-kjølte støpninger. En endeløs transportinnretning hvis hastighet kan varieres, er passende plasert nær utløpsåpningen for at de formede legeringsenheter som er blitt ført ned gjennom tårnet ved hjelp av tyngdekraften skal bli transportert bort fra tårnet. Uten transportøren ville utløpsåpningen tettes igjen og hindre strømmen av de formede legeringsenheter gjennom tårnet. Ved å justere hastigheten på transportøren kan følgelig tiden som er nødvendig for at de formede legeringsenheter skal strøm-me gjennom tårnet bli regulert, og denne tiden avhenger av hastigheten og graden av avkjøling som de spesielle legeringsenheter skal utsettes for. F.-eks. bør formede enheter av 50 % ferrosilisium-legering avkjøles med en maksimal temperaturreduk-sjon på omkring 1°C pr. minutt til en temperatur på omkring 650°C blir nådd. Deretter kan de formede ferrosilisium-enheter utsettes for fri luft for avkjøling ned til omgivelsestemperatur. Explained in broad terms, a controlled cooling of the castings is carried out with regard to speed and degree of cooling. A vertical heat-insulated container or tower device is used which has an opening at or near the top to receive hot formed units of alloy from molds or the like and an opening at or near the bottom to discharge the relatively cooled castings. An endless conveyor whose speed can be varied is conveniently located near the outlet opening for the shaped alloy units which have been carried down through the tower by gravity to be transported away from the tower. Without the conveyor, the outlet opening would clog and prevent the flow of the formed alloy units through the tower. Accordingly, by adjusting the speed of the conveyor, the time required for the shaped alloy units to flow through the tower can be regulated, and this time depends on the rate and degree of cooling to which the particular alloy units are to be subjected. For example shaped units of 50% ferrosilicon alloy should be cooled with a maximum temperature reduction of about 1°C per minute until a temperature of around 650°C is reached. The formed ferrosilicon units can then be exposed to free air to cool down to ambient temperature.

Ved drift blir innsiden av varmebehandlingstårnet til å begynne med varmet opp til en temperatur på over 1000°C. In operation, the inside of the heat treatment tower is initially heated to a temperature in excess of 1000°C.

Dette blir fortrinnsvis oppnådd ved å plasere et underlag av isolerende materiale, slik som vermikulitt eller sand, inne i tårnet, og deretter ved å anbringe en første porsjon med varme legeringsstøpninger på det isolerende materiale. Det isolerende materiale hindrer at varme fra legeringsstøpningene slipper vekk og bringer således hurtig temperaturen inne i tårnet til over 1000°C. En dør som stenger for åpningen ved eller nær bunnen av tårnet blir deretter åpnet så mye som det er nødven-dig for å oppnå en trekk som kan benyttes til å danne en temperaturgradient inne i tårnet, slik at den øvre sonen eller delen vil oppnå over 1000°C og den nedre sone omkring 650°C. En kom-pressor av konvensjonell type kan anvendes til å presse til-leggsluft opp gjennom tårnet, slik at man bedre kan regulere temperaturgradienten inne i tårnet og bevare en ønsket avkjøl-ingshastighet for legeringsenhetene som føres gjennom tårnet. Dersom avkjølingshastigheten skulle øke eller temperaturgradienten skulle endres fra det som er ønskelig, kan dessuten et deksel plaseres over åpningen på toppen og/eller utløpsåpningen kan bli fullstendig lukket, da en av disse operasjoner vil stoppe trekken inn i tårnet og således forårsake at hastigheten av temperaturreduksjonen settes ned. I henhold til oppfinnelsen plaseres innstillbare hull rundt omkretsen av tårnet, i hvert fall i ett høydenivå, idet hvert eventuelt nivå med hull kan påvirkes uavhengig for å lufte ut noe av luften inne i tårnet, slik at temperaturen i et hvilket som helst bestemt høyde-nivå kan bli regulert etter ønske. Ved å kombinere disse regu-lerende egenskaper kan således temperaturgradienten bli justert og opprettholdt for å tilfredsstille kravene for varmebehandling av en hvilken som helst type legeringsstøpninger. This is preferably achieved by placing a base of insulating material, such as vermiculite or sand, inside the tower, and then placing a first portion of hot alloy castings on the insulating material. The insulating material prevents heat from the alloy castings from escaping and thus quickly brings the temperature inside the tower to over 1000°C. A door closing the opening at or near the bottom of the tower is then opened as much as is necessary to achieve a draft which can be used to create a temperature gradient within the tower so that the upper zone or section will achieve above 1000°C and the lower zone around 650°C. A compressor of a conventional type can be used to push additional air up through the tower, so that the temperature gradient inside the tower can be better regulated and a desired cooling rate maintained for the alloy units that are passed through the tower. In addition, if the cooling rate should increase or the temperature gradient should change from what is desired, a cover can be placed over the opening at the top and/or the outlet opening can be completely closed, as either of these operations will stop the draft into the tower and thus cause the rate of temperature reduction be put down. According to the invention, adjustable holes are placed around the perimeter of the tower, at least at one level of height, as each possible level of holes can be influenced independently to ventilate some of the air inside the tower, so that the temperature at any particular height level can be regulated as desired. By combining these regulatory properties, the temperature gradient can thus be adjusted and maintained to satisfy the requirements for heat treatment of any type of alloy castings.

Det isolerende materiale som til å begynne med ble ført inn i tårnet, blir sluppet ut gjennom den nedre åpning og opp på en transportør med en hastighet som er tilstrekkelig til å regulere passeringen av legeringsenhetene gjennom tårnet, slik at ikke hastigheten av temperaturreduksjonen overskrider det som forlanges for den spesielle legering som blir varmebehandlet. Etterfølgende porsjoner med formede enheter av legering kan deretter bli anbragt direkte på toppen av tidligere porsjoner, slik at det sørges for en kontinuerlig, automatisk varmebehandlings-prosess. Et underlag av isolerende materiale kan fylles på mellom porsjonene med legeringsenheter når temperaturdifferansen mellom porsjonene overskrider omkring 150°C. Det kan også være fordelaktig under visse forhold å tilføye et isolerende materiale samtidig med legeringsenhetene, slik at det dannes en gene-rell blanding som kan bli ført gjennom tårnet med en regulert hastighet som vil sikre at de formede legeringsenheter ikke av-kjøles raskere enn ønskelig. Når avkjølingen skjer med en meget lav hastighet, så kan kompressoren benyttes til å øke luftstrøm-men gjennom tårnet for å øke hastigheten. The insulating material initially introduced into the tower is discharged through the lower opening and onto a conveyor at a rate sufficient to regulate the passage of the alloy units through the tower so that the rate of temperature reduction does not exceed that which required for the particular alloy being heat treated. Subsequent portions of shaped units of alloy can then be placed directly on top of previous portions, so that a continuous, automatic heat treatment process is ensured. A substrate of insulating material can be filled between the portions with alloy units when the temperature difference between the portions exceeds around 150°C. It may also be advantageous under certain conditions to add an insulating material at the same time as the alloy units, so that a general mixture is formed which can be passed through the tower at a regulated rate which will ensure that the formed alloy units do not cool faster than desired . When the cooling takes place at a very low speed, the compressor can be used to increase the air flow through the tower to increase the speed.

Oppfinnelsen er i det følgende nærmere forklart ved hjelp av tegningen, som viser: fig. 1 et sideriss av et varmebehandlingstårn med en transportør hvor hastigheten kan varieres, The invention is explained in more detail in the following with the help of the drawing, which shows: fig. 1 a side view of a heat treatment tower with a conveyor where the speed can be varied,

fig. 2 et snitt av fig. 1 langs linjen A-A, fig. 2 a section of fig. 1 along the line A-A,

fig. 3 et riss av et sorteringsgitter som er festet til enden av transportøren. fig. 3 a view of a sorting grid attached to the end of the conveyor.

Med henvisning til tegningen er det på fig. 1 og/eller 2 vist et sylindrisk tårn 1 som har et isolerende mellomlegg 21 laget av ildfast sten, formbart ildfast materiale éller lignende, og hvor det ildfaste mellomlegg blir understøttet av støtteinn-retninger av stål 2. På toppen av tårnet er det plasert et deksel 3 over en påfyllingsåpning 4.. Den nedre del av tårnet er bygget slik at den danner en vinkel mellom omkring 30° og omkring 60°, og fortrinnsvis omkring 45° > slik at det derved fremkommer en elliptisk formet åpning. En isolerende dekkplate 5 som har en elliptisk form i samsvar med den ellipseåpning som er fremkommet, er fast montert til tårnveggen, slik at åpningen tettes igjen. Det er utskåret en bueformet utløpsåpning 6 i den nedre del av det lengste veggstykke av tårnet. Det er festet sideplater 7 på hver side av utløpsåpningen 6 for å tilveiebringe en styrende eller ledende konstruksjon for å slippe ut legeringsstykkene. Den isolerende dekkplate 5 kan forlenges noe og gjøres firkantet for tilpasning til de vertikale sideplater 75 slik at det tilveiebringes en skråttliggende gliderenne. Døren 8 er plasert vertikalt og montert til sideplatene 7 ved hjelp av en egnet innretning, slik at den kan gli langs sideplatene og er vist i en delvis åpen stilling. En transportør av transportbåndtypen 9 hvor hastigheten kan varieres, blir drevet med en motor 10 og er plasert nær utløpsåpningen 6. Vin-kelen som transportøren danner med den vertikale dør 8 kan varieres mellom ca. 15° og ca. 90°. På tegningen er vist en vinkel pa ca. 55 . With reference to the drawing, in fig. 1 and/or 2 shows a cylindrical tower 1 which has an insulating spacer 21 made of refractory stone, malleable refractory material or similar, and where the refractory spacer is supported by steel support devices 2. On top of the tower is placed a cover 3 over a filling opening 4. The lower part of the tower is built so that it forms an angle between about 30° and about 60°, and preferably about 45° > so that an elliptically shaped opening is thereby produced. An insulating cover plate 5, which has an elliptical shape in accordance with the elliptical opening that has appeared, is firmly mounted to the tower wall, so that the opening is sealed. An arc-shaped outlet opening 6 is cut in the lower part of the longest wall section of the tower. Side plates 7 are attached to each side of the outlet opening 6 to provide a guiding or conducting structure for discharging the alloy pieces. The insulating cover plate 5 can be extended somewhat and made square for adaptation to the vertical side plates 75 so that an inclined sliding channel is provided. The door 8 is placed vertically and mounted to the side plates 7 by means of a suitable device, so that it can slide along the side plates and is shown in a partially open position. A conveyor of the conveyor belt type 9, where the speed can be varied, is driven by a motor 10 and is placed close to the outlet opening 6. The angle that the conveyor forms with the vertical door 8 can be varied between approx. 15° and approx. 90°. The drawing shows an angle of approx. 55 .

Sorteringsgitteret 13, som er vist på fig. 1 og 3, The sorting grid 13, which is shown in fig. 1 and 3,

og som har parallelle sideplater 12, er plasert nær enden av transportøren, slik at når de formede enheter av legeringen slippes ned på sorteringsgitteret, vil de mindre enheter 22 passere gjennom på forhånd bestemte åpninger i gitteret og falle ned i beholderen lk, mens de ønskede størrelser 11 vil bli le-det ned i beholderen 15- Således er varmebehandlingsprosessen for legeringsenhetene automatisk fra det tidspunkt de fylles ned i tårnet og inntil de føres ned i beholderen 15- and which have parallel side plates 12, are placed near the end of the conveyor, so that when the shaped units of the alloy are dropped onto the sorting grid, the smaller units 22 will pass through predetermined openings in the grid and fall into the container 1k, while the desired sizes 11 will be led down into the container 15- Thus the heat treatment process for the alloy units is automatic from the time they are filled into the tower until they are led down into the container 15-

I det minste er ett nivå av horisontalt plaserte luf-tehull 20 anbragt i omkretsen rundt tårnet og tilpasset hullene 18 i ringformede ringer 19. Ved å dreie ringene 19 kan hullene At least one level of horizontally placed air holes 20 is arranged in the circumference around the tower and adapted to the holes 18 in annular rings 19. By turning the rings 19, the holes can

20 bli åpnet mer eller mindre fra helt lukket posisjon til helt 20 be opened more or less from fully closed position to fully

åpen posisjon. En luftkompressorinnretning kan også forbindes til hullene -20 ved passende ledningsrør, slik at luft kan pres-ses inn i tårnet i et hvilket som helst bestemt nivå og dermed open position. An air compressor device can also be connected to the holes -20 by suitable conduits, so that air can be forced into the tower at any particular level and thus

tilveiebringe et bedre regulert avkjølingsapparat. provide a better regulated cooling device.

Ved begynnelsen av driftsfasen er døren 8 lukket og et underlag av isolerende materiale, slik som vermikulitt eller sand, blir til å begynne med ført ned i tårnet gjennom åpningen 4 til en høyde som er tilstrekkelig til at i hvert fall åpningen At the beginning of the operating phase, the door 8 is closed and a substrate of insulating material, such as vermiculite or sand, is initially brought down into the tower through the opening 4 to a height that is sufficient so that at least the opening

6 blir dekket. Støpte, formede enheter av metallegering 11 som på forhånd har blitt formet i spesielle hulromsformer, blir ført gjennom åpningen 4 ned på underlaget av isolerende materiale. Varmen fra legeringsenhetene øker raskt temperaturen inne i tårnet til mer enn 1000°C over omgivelsestemperaturen. Deretter blir utløpsdøren 8 delvis åpnet, dersom det er nødvendig, for å tilveiebringe trekk eller konveksjon av luft inne i tårnet, noe som forårsaker at den nedre del av tårnet kjøles raskere enn den øyre del, da varmen stiger mot toppen. Når den nedre sone av tårnet har nådd omkring 650°C, kan lagringsenhetene inne i denne sone nå bli sluppet ut gjennom åpningen 6. Dersom avkjølings-hastigheten er for stor, blir dekslet 3 plasert over åpningen 4 eller døren 8 blir lukket for å stanse konveksjonsstrømmen av luft. Ved riktig justering av konveksjonsstrømmen av luft kan det etableres en temperaturgradient inne i tårnet, slik at en temperatur på omkring 650°C kan opprettholdes i den nedre del, mens en temperatur på over 1000°C kan opprettholdes i den øvre del. For å øke konveksjonen av luft, presser kompressorinnret-ningen 16 luft gjennom hullene 17 som er plasert i dekkplaten 5. For å regulere temperaturen i- en hvilken som helst bestemt høyde inne i tårnet, kan luftehullene 20 åpnes, dersom det er nødven-dig, for å lufte ut noe av konveksjonsstrømmen av luft inne i 6 will be covered. Molded, shaped units of metal alloy 11 which have been previously shaped in special cavity shapes, are led through the opening 4 down onto the substrate of insulating material. The heat from the alloy units rapidly increases the temperature inside the tower to more than 1000°C above ambient temperature. Then the outlet door 8 is partially opened, if necessary, to provide draft or convection of air inside the tower, which causes the lower part of the tower to cool faster than the upper part, as the heat rises towards the top. When the lower zone of the tower has reached about 650°C, the storage units inside this zone can now be discharged through the opening 6. If the cooling rate is too great, the cover 3 is placed over the opening 4 or the door 8 is closed to stop the convection current of air. By correctly adjusting the convection flow of air, a temperature gradient can be established inside the tower, so that a temperature of around 650°C can be maintained in the lower part, while a temperature of over 1000°C can be maintained in the upper part. To increase the convection of air, the compressor device 16 pushes air through the holes 17 placed in the cover plate 5. To regulate the temperature at any particular height inside the tower, the air holes 20 can be opened, if necessary , to vent some of the convection current of air inside

tårnet eller for å presse tilførselsluft inn i tårnet for derved å tilveiebringe et middel til å oppnå en temperaturgradient inne i tårnet som kan reguleres i forskjellige nivåer. the tower or to force supply air into the tower thereby providing a means of achieving a temperature gradient within the tower which can be regulated at different levels.

Når det.er. stor temperaturdifferanse mellom legeringsenhetene inne i tårnet og legeringsenhetene som fylles på, kan en tilstrekkelig mengde av et isolerende materiale tilsettes før de varme legeringsenheter fylles. Dette vil sikre at de varme støpninger vil bli holdt i toppdelen av tårnet hvor temperaturen er over 1000°C i en bestemt tid før de på grunn av tyngdekraften føres gjennom tårnet hvor temperaturen avtar. When it is. large temperature difference between the alloy units inside the tower and the alloy units being filled, a sufficient amount of an insulating material can be added before the hot alloy units are filled. This will ensure that the hot castings will be kept in the top part of the tower where the temperature is above 1000°C for a certain time before they are carried through the tower due to gravity where the temperature decreases.

Åpningen av døren 8 til forskjellige høyder virker The opening of the door 8 to different heights works

inn på strømningshastigheten av legeringsenhetene gjennom tårnet og tilveiebringer således et tilleggsmiddel for kontrollerbar avkjøling av legeringsenhetene. on the flow rate of the alloy units through the tower and thus provides an additional means of controllable cooling of the alloy units.

Transportøren 9 kan inneholde et endeløst transportbånd som har hull som er mindre enn de ønskede størrelser på legeringsenhetene, slik at bare støvkorn av legeringen og stykker med for liten størrelse kan passere gjennom, mens de ønskede størrelser av legeringsenhetene transporteres til et på forhånd bestemt samlested eller anbringelsessted. Med stykker med for liten størrelse skal man forstå at det inkluderes materiale som er tilsatt sammen med legeringsenhetene.for isolasjonsformål eller lignende. The conveyor 9 may include an endless conveyor belt having holes smaller than the desired sizes of the alloy units, so that only dust particles of the alloy and undersized pieces can pass through, while the desired sizes of the alloy units are transported to a predetermined collection point or place of placement. Pieces of too small a size are to be understood as including material that has been added together with the alloy units for insulation purposes or the like.

Eksempel Example

En støpeform av jern som inneholdt tolv hull ble benyttet til å produsere avkortede enheter med pyramideform av 50 % ferrosilisium som skulle tilfredsstille en spesifikasjon på 12,5 x 5 cm, hvorved en slik spesifikasjon krever at i det minste 90 % av legeringsenhetene passerer gjennom et 12,5 cm gitter, maksimalt 10 % som passerer gjennom et 15 cm gitter og maksimalt 10 % som passerer gjennom et 5 cm gitter. Flere kon-trollerte temperaturstøpninger fra en 453 kg induksjonsovn ble benyttet i formen for å produsere omkring 1360 kg 50 % ferrosilisium i formede enheter. Et underlag av vermikulitt ble anbragt i et 198 cm høyt varmebehandlingstårn som hadde en utven-dig diameter på 60 cm og en innvendig diameter på 50 cm. Den nedre del av tårnet var kuttet i en vinkel på omkring 45° og en isolerende plate var festet til veggen av tårnet og tilveie-bragte således en innvendig skråttliggende flate som ville lede materialet inne i tårnet til en utløpsåpning plasert ved den nedre del av det lengste veggstykke på tårnet. Underlaget av vermikulitt som ble tilført tårnet dekket utløpsåpningen i den nedre del av tårnet. De formede enheter av 50 % ferrosilisium ble anbragt på underlaget av vermikulitt med en temperatur som oversteg 1000°C. En innstillbar klaff var festet til bunnen av tårnet (for å simulere et endeløst transportbånd) for å regulere utslippingen av vermikulitten fra den nedre åpning og således gjøre det mulig for de formede legeringsenheter å strømme gjennom tårnet ved hjelp av sin egen tyngde og med en hastighet hvor de ble avkjølt med maksimalt 1°C pr. minutt til de nådde en temperatur på omkring 650°C. Det tok omkring 8 timer for 1360 kg med formede legeringsenheter å passere gjennom tårnet. An iron mold containing twelve holes was used to produce truncated pyramidal units of 50% ferrosilicon to meet a specification of 12.5 x 5 cm, such specification requiring at least 90% of the alloy units to pass through a 12.5 cm grid, maximum 10% passing through a 15 cm grid and maximum 10% passing through a 5 cm grid. Several controlled temperature castings from a 453 kg induction furnace were used in the mold to produce about 1360 kg of 50% ferrosilicon in shaped units. A substrate of vermiculite was placed in a 198 cm high heat treatment tower which had an external diameter of 60 cm and an internal diameter of 50 cm. The lower part of the tower was cut at an angle of about 45° and an insulating plate was attached to the wall of the tower thus providing an internal inclined surface which would lead the material inside the tower to an outlet opening located at the lower part of it longest wall piece on the tower. The substrate of vermiculite that was supplied to the tower covered the outlet opening in the lower part of the tower. The shaped units of 50% ferrosilicon were placed on the substrate of vermiculite with a temperature exceeding 1000°C. An adjustable flap was attached to the bottom of the tower (to simulate an endless conveyor belt) to regulate the discharge of the vermiculite from the lower opening and thus enable the shaped alloy units to flow through the tower by their own weight and at a speed where they were cooled by a maximum of 1°C per minute until they reached a temperature of around 650°C. It took about 8 hours for 1,360 kg of shaped alloy units to pass through the tower.

Driften av tårnet og den simulerte transportør bød ikke på noen vanskeligheter, og det ble produsert formede enheter av 50 % ferrosilisium som hadde et utmerket ytre fysisk utseende som tilfredsstilte spesifikasjonen 12,5 x 5 cm som beskrevet oven- Operation of the turret and simulated conveyor presented no difficulties and 50% ferrosilicon shaped units were produced which had an excellent external physical appearance meeting the 12.5 x 5 cm specification as described above-

for med bare 10 % vrak etter at de produserte legeringsenheter var blitt underkastet en prøve på sprøhet, dvs. gjennomgått et 4 fot høyt fall seks ganger. Årsaken til 10 % vrak var i hoved- for with only 10% scrap after the alloy units produced had been subjected to a brittleness test ie subjected to a 4ft high drop six times. The reason for 10% of wrecks was mainly

saken brekkasje av legeringsenhetene,til stykker som var mindre enn det som blir krevet av spesifikasjonen 12,5 x 5 cm. På den annen side, når 50 % ferrosilisium, støpt i store kokiller, ble utsatt for fri luft for hurtig avkjøling ned til omgivelsestem- the case breakage of the alloy units, into pieces that were smaller than what is required by the specification 12.5 x 5 cm. On the other hand, when 50% ferrosilicon, cast in large molds, was exposed to free air for rapid cooling down to ambient temp.

peratur og deretter knust for å skaffe tilveie bestemte størrel- perature and then crushed to provide certain size-

ser for å tilfredsstille spesifikasjonen 12,5 x 5 cm, fremkom en gjennomsnittlig yrakprosent på omkring 25 etter gjennomgått prøve på sprøhet. Vi ser således en vesentlig forbedring i det salg- looking to satisfy the specification 12.5 x 5 cm, an average yrak percentage of around 25 appeared after undergoing a brittleness test. We thus see a significant improvement in the sales

bare sluttprodukt av enheter av 50 % ferrosilisium som et resul- only final product of units of 50% ferrosilicon as a result

tat av fremgangsmåten og apparatet ifølge foreliggende oppfinn- of the method and apparatus according to the present invention

else. I tillegg blir varmebehandlingen av de formede legeringsenheter oppnådd på et automatisk grunnlag med en kontinuerlig tilførsel av varme, og hvor formede legeringsenheter blir ført inn i en ende av tårnet og de ferdige varmebehandlede, formede enheter blir sluppet ut i den andre. Bevisst avkjøling av de formede legeringsenheter med en langsommere reduksjon av maksi-mumstemperaturen enn det som inntreffer når de blir utsatt for fri luft gir en mindre sprø, formet legeringsenhet som kan mot- otherwise. In addition, the heat treatment of the shaped alloy units is achieved on an automatic basis with a continuous supply of heat, and where the shaped alloy units are fed into one end of the tower and the finished heat-treated shaped units are discharged into the other. Deliberate cooling of the formed alloy units with a slower reduction of the maximum temperature than occurs when exposed to free air produces a less brittle, formed alloy unit that can counter-

stå den hardhendte behandling som opptrer under transport og under avlasting ved det endelige bestemmelsessted. the harsh treatment that occurs during transport and during unloading at the final destination.

Claims

Method for reducing the brittleness of cast alloy articles by subjecting the articles to a cooling in a temperature range between 1000° and 650°C at a rate of

no more than 1° per minute, as the material to be cooled is carried downwards by gravity through a heat-insulated zone against an upwardly directed flow of air, characterized in that the upwardly directed flow of air is provided by convection flow of air from the surroundings which is introduced at the bottom of the zone and released at one or more levels, the speed of the outflow of convection air and the speed at which the cooled objects are passed through the zone being adapted to each other to satisfy the requirements for the cooling treatment.

2. Method according to claim 1, characterized in that a special heat-insulating material is introduced into the heat-insulated zone together with the alloy objects or between separate quantities of these.

3. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 or 2, comprising a vertical heat-insulated container with a sealable opening at the top for introducing the alloy objects to be cooled, an opening in the lower part for draining the cooled material and a conveyor with variable speed placed adjacent to the lower opening for continuous removal of the material that collects on it and which tends to block the opening, characterized in that the container (1) is equipped at least in one place with peripherally placed air outlets (20) surrounded of a rotatable collar (19) with openings (18) which can be brought to overlap with the air outlets (20) by turning the collar (19).