DE2208960C3

DE2208960C3 - Tauchgefäß aus feuerfestem Material zum Einbringen von Reinmagnesium in eine Gußeisenschmelze

Info

Publication number: DE2208960C3
Application number: DE2208960A
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl.-Ing. 4291 Biemenhorst Beele
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1972-02-25
Filing date: 1972-02-25
Publication date: 1982-06-24
Also published as: BE803469A; DE2208960B2; FR2240292B1; SE7310793L; SE391344B; GB1410157A; DE2208960A1; FR2240292A1; CH582749A5

Description

a)

b)

c)

e)

das Tauchgefäß ist als Tauchbirne (3) ausgebildet und in einem Verschlußdeckel (14) des Behandlungsgefäßes (1) mittels eines Einfüllrohres (5) gehalten,

der Reaktionsraum (6) der Tauchbirne (3) ist mit Kontaktöffnungen (10) in der Wandung (7) und im Boden (8) versehen,

der Reaktionsraum (6) der Tauchbirne (3) hat zum Einfüllrohr (5) hin eine öffnung (11), die durch einen Verschlußstopfen (12), der mit einer in oic Bohrung eines Metallrohres (13) einschiebbaren Stange (17) verbunden isi, verschließbar ist,

die Tauchbirne (3) ist mit einer korbartigen Metallarmierung (9) versehen,
das Metallrohr (13) ist zum Behälter (4) hin konisch aufgeweitet uni mit der Metallarmierung (9) verbunden,

das über den Verschlußdeckel (4) hinausragende Ende des Metallrohres (13) bildet einen trichterförmigen Einfüllstutzen (15), der druckdicht-rschließbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tauchgefäß aus feuerfestem Material zum Einbringen von Reinmagnesium in eine Gußeisenschmelze /ur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit.

Eine Tauchbirne (DE-PS 1 11 771} hat im unteren Bereich eine Anzahl von Bodenöffnungen und am Übergang zwischen Tauchbirne und Einfüllrohr ein ^cxh selbsttätig schließendes Klappenventil. Durch diese Ausgestaltung der Tauchbirne findet, sobald die Zusätze mit der heißen Schmelzmasse in Berührung kommen, eine Gas- und Dampfbildung der Zusätze, insbesondere bei Reinmagnesium statt, wodurch sich das Klappenventil schließt und der ganze verdampfte Kammennhalt durch die Bodenöffnungen in den Schmelztiegel hineingetrieben wird. Das Eindringen der Schmelze und das Austreten de' durch die Schmelze verdampften Zusätze muß durch ein oder dieselben auf gleicher Höhe liegenden öffnungen erfolgen. Dabei behindert die austretende Dampfmenge in Verbindung mit dem Überdruck (schließendes Klappenventil) den stetigen Zufluß wärme/uführender Schmelze in der Weise, daß Schmelze erneut immer erst dann in die Tauchbirne eintreten kann, wenn der vom vorherigen Schmelzfluß durch Verdampfen der Zusätze entstandene Dampf druck wieder abgesunken ist, Das Eindringen von Schmelze in die Tauchbirne geschieht also in zeitlich äüfeinandeffolgendeii Reaktionsintervallen. Diese Tauchbirne ist wegen des hohen Dampfdruckes von Reinmagnesium für eine Tauchbehandlung mit metallischem Magnesium nicht geeignet und war auch für diesen Zweck nicht vorgesehen, da das Patent etwa 50 jähre älter ist, als die Entwicklung Von Gußeisen mit Kugelgraphit Durch die DE-OS 19 39 14Ö und DE-GM 18 80 329 sind Tauehglocken bekannt, deren Boden vollständig offen ist und zum Einfüllen der Zusätze zur Schmelze dient. Weiterhin sind öffnungen zum Ausströmen des Reaktionsdampfes vorgesehen. Diese Tauehglocken sind jedoch nur für Zusätze geeignet, die einen geringen Reaktionsdruck erzeugen, z. B. Mg-Vorlegierung. Die bei der Tauchglocke nach dem deutschen Gebrauchsmuster vorgesehene Metallarmierung dient nur zur Verbesserung der Haltbarkeit der feuerfesten Zustellung und braucht nicht die Schwingungsbeanspruchung, die be einer Reaktion von Reinmagnesium auftritt, aufzunehmen.

Durch die DE-AS 10 21 395 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit bekannt. Ij bei dem der einzutauchende Behälter öffnungen aufweist, deren Anzahl und Größe für die Behandlungsreaktion von Bedeutung sind. Der Behälter ist mit Vorlegierungselementen beschickt, die vor der Reaktion mit der Gußeisenschmelze zu einer Vorlegierung reagieren und verdampfen. Der Behälter wird mit Hilfe eines Stiels in die Schmelze eingetaucht.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beheben und ein Tauchgefäß zu schaffen, das es ermöglicht, technisch reines Magnesium gesteuert und gesichert unter die Badoberfläche der Schmelze zu bringen und dadurrh Gußeisen mit Kugelgraphit zu b.fden.

Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs. Auf Grund der Anordnung der Kontaktöffnungen in der Tauchbirne in der Wand und im Boden derselben kann die Schmelze in Behandlungsstellung der Tauchbirne in die unteren Kontaktöffnungen eintreten und so zur Zuführung der erforderlichen Verdampfungswärme an die Zusätze heranfließen, mit ihnen in Reaktion treten und diese Zusätze in Dampfform überführen. Die Dampfblasen der Zusätze können durch die oberen Kontaktöffnungen austreten und in die Schmelze eindringen, ohne daß dabei de·, weitere Zufluß der Schmelze durch die unteren Kontakioffnungen unterbrochen wird. Dadurch wird ein gleichmäßiger und praktisch gleichbleibend stoßfreier Betrieb erzielt, so daß sich ein geregelter, weitgehend störungsfreier Behandlungsablauf einstellt und der heftige Reakiions ablauf sicher beherrscht wird Dabei sind die Kontaktöff nungen so bemessen, daß sowohl Schmelze nachfließen und mit den Zusätzen reagieren sowie verdampftes Material austreten kann. Dieser Selbstreinigungseffekt ist von großer Bedeutung, ts sei darauf hingewiesen.

daß die erfindungsgemäße Tauchbirne nicht nur /um Einbringen von Reinmagnesium verwandt werden kann In der Zeichnung ist als Ausfuhrungsbeispiel der

Erfindung in einem senkrechten Querschnitt eine in ein Behandlungsgefäß mit Gußeisenschmel/e eingebrachte Tauchbirne gemäß der Erfindung dargestellt

Ein aus feuerfestem Material bestehendes Behänd lungsgefäß 1 ist teilweise mn Schmelze, insbesondere Gußeisenschmel/e 2 gefüllt. In die C jußeisenst hmel/e ist eine Tauchbirne } eingebracht, die aus einem Behälter 4 und einem am oberen Ende des Behälters angebrachten Einfüllrohr 5 besteht. Der Behälter 4 hat einen Reaktionsraum 6 zur Aufnahme von reinem Magnesium. Die Wandungen 7, 8 des Behälters 4 bestehen aus feuerfestem Material, in die zur Verstärkung eine Metallarmierung 9 eingebettet ist. Die Metallarmierung 9 hat beispielsweise die Form eines korb- oder Wäbenähnlichen Stahlgeflechles. In der Wandung 7 sowie im Boden 8 sind mehrere düsenartige Kontaktöff-

nungen in zum Einströmen und Ausströmen der Schmelze in den bzw. aus dem Reaktionsraum sowie zum Austritt von Reaktionsprodukten, z. B. des verdampften Magnesiums, vorgesehen. Die Anzahl und Größe der Kontaktöffnungen 10 ist dabei so bemessen, daß erst eine Reaktion der Schmelze mit dem Reinmagnesium stattfinden kann, wenn der Behälter 4 der Tauchbirne 3 vollständig unter die Oberfläche der Schmelze 2 untergetaucht ist. Der Reaktionsraum 6 hat zum Einfüllrohr 5 hin eine Öffnung 11, die durch einen Verschlußstopfen 12 verschlossen ist. Als tragendes Bauelement weist das Einfüllrohr 5 ein Metallrohr 13 auf, das in einem Schutzdeckel 14 zum Abdecken des Behandlungsgefäßes 1 gehalten ist. Zum Behälter 4 hin ist das Metallrohr 13 konisch aufgeweitet und mit der Metallarmierung 9 verbunden. Von der Unterseite des Schutzdeckel 14 an hat das Metallrohr außen eine Ummantelung a^s feuerfestem Material, die in die Wandungen des Behälters 4 übergeht. Metallrohr 13 und Metallarmierung 9 bilden somit zusammen das tragende Stützskelett der Tauchbirne. Zürn Schutz gegen allzu große Erwärmung des Metallrohres bei der Reaktion des Magnesiums ist das Metallrohr 13 im Bereich seiner konischen Erweiterung zusätzlich mit feuerfestem Material ausgekleidet Die öffnung 11 zwischen Einfüllrohr 5 und Behälter 4 weitet sich trichterförmig zum Einfüllrohr 5 hin auf und mündet oberhalb der konischen Erweiterung des Metallrohres in dessen zylindrischen Teil. Das über den Schutzdeckel 14 hinausragende Ende des Metallrohres 13 bildet einen trichterförmigen Einfüllstutzen 15, in dem geeignete Dichtelemente angeordnet sind und der mittels eines einfachen Knebelverschlusses 16 druckdicht verschlossen werden kann. Der Verschlußstopfen 12 ist mit einer in die Bohrung des Metallrohres 13 einschbbbaren Starige 17 verbunden, die mit dem Knebelverschluß 16 so gekoppelt ist, daß gleichzeitig beim Verschließen des Einfüllstutzens 15 die Öffnung 11 zwischen Einfüllrohr 5 und Behalter 4 durch den Verschlußstopfen 12 dicht abgeschlossen wird.

Über zwei am Verschlußdeckel 14 angreifende Hubzylinder 18 kann dieTauchbinie zusammen mit dem Verschluüdeckel 14 in die Schmelze abgesenkt oder aus der Schmelze herausgezogen werden. Ein nicht dargestellter besonderer Kippmr Iianismus ermöglicht es, nach erfolgter Behandlung die ^auchbirne so zu kippen, daß der Reaktionsraum leicht durch die Bohrung des Metallrohres 13 oder eine der Kontaktöffnungen 10 gereinigt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Tauchgefäß aus feuerfestem Material zum Einbringen von Reinmagnesium in eine Gußeisenschmelze zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: