DE1583282A1 - Process for the continuous treatment of cupola melts with gases and finely divided additives - Google Patents
Process for the continuous treatment of cupola melts with gases and finely divided additivesInfo
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Description
"Verfahren zum durchlaufenden Behandeln von Kupolofenschmelzen mit Gasen und feinverteilten Zusätzen." Seit vielen Jahrzehnten wird immer wieder vorgeschlagen, Kupolofen-Gußeisenschmelzen mit Gasen verschiedenster Art . zur Erzielung besonders günstiger Eigenschaften zu behandeln. Die Einführung dieser Gase erfolgt meist von unten oder seitlich in das Metallbad und zwar über einen porösen Einleitstein. Wie z.B. in dem Vorabdruck des Vortrags Nr. 103 des 23. internationalen Gießereikongresses vom 1. bis 9. September 1956 in Düsseldorf einleitend berichtet irurde,'war die Wirkung dieser Gasbehandlung der Schmelzen nicht einheitlich und eindeutig. Die Vorschläge in diesem Aufsatz konnten die Gasbehandlung nicht in der Einführung fördern, denn "die Beobachtungen auf diesem Gebiet sind recht unterschiedlich und widersprechen sich häufig geradezu",auch heute noch."Process for the continuous treatment of cupola melts with Gases and finely divided additives. "For many decades it has been suggested over and over again that Cupola furnace cast iron smelting with gases of various kinds. to achieve especially more favorable properties to treat. The introduction of these gases takes place mostly from at the bottom or at the side of the metal bath via a porous inlet stone. As e.g. in the preprint of lecture No. 103 of the 23rd international foundry congress From September 1st to 9th, 1956 in Düsseldorf, irurde introductory reported, 'was the The effect of this gas treatment of the melts is not uniform and unambiguous. the Suggestions in this paper could not promote gas treatment in the introduction, because "the observations in this area are quite different and contradicting often downright ", even today.
Durch das USA-Patent Nr. 2.811.346 wurde es bekannt, Eisen und Stahl
in der Gießpfanne durch Hindurchleiten von Gasen von unten über einen porösen Stein
zu behandeln. Eine eindeutige und wiederholbare Wirkung konnte nicht erzielt werden,
weil die in der Schmelze aufsteigenden Gase die Eisenoberfläche aufwallend immer
wieder mit frischem Sauerstoff der Luft in Verbindung brachten, wodurch Oxyde des
Eisens, Mangans und Siliziums in die Schmelze kamen, was mehr oder weniger grobe
Graphitabscheidung in den Gußstücken brachte, weil diese Oxyde als Keime für die
Abscheidung von grobem Primärgraphit wirkten.
Im Kupolofenbetrieb war diese Reinigungsmethode durch Einleiten von Gasen von unten in den Schmelzschacht nicht möglich, weil der Deckel des Sandbodens am Ende der Schmelze aufgerissen werden mußte, also solche Filters=eine und Gaszuleitungen nicht unterzubringen waren.In cupola operation this cleaning method was by introducing Gases from below into the melting shaft are not possible because the cover of the sand bottom had to be torn open at the end of the melt, so such filters = one and gas supply lines could not be accommodated.
Bei diesem Verfahren DBP 967 617c störte bei der Pfannenbehandlung und auch beim Durchleiten der Gase im Konverter, daß die Schlacke mit dem Metall stark durcheinandergewirbelt wurde, sodaß bei dem notwendigen schnellen Vergießen nach der Gasbehandlung der Schmelze oft schlackiger Guß entstand.In this procedure, DBP 967 617c interfered with the pan treatment and also when passing the gases in the converter that the slag with the metal was swirled around, so that the necessary quick potting After the melt was treated with gas, a slag cast was often produced.
Man hatte bereits früher versucht, z.B. durch DBP 808 749, auch im Kupolofen selbst solche Spülgase einzuleiten, derazt, "daß das Eisenbad unter der Wirkung eines mit Überdruck vorzugsweise von unten einfließenden Gasdurchsatzes steht, der Wirkstoffe zur Entschwefelung, Aufkohlung u. dergl. mitführt, sodaß innerhalb des Eisenbads unmittelbar im Kupolofen selbst entschwefelt, aufgekohlt und veredelt werden kann.." Dieses Verfahren ergab keine gleichmäßige Wirkung, weil die durch den Vorschacht in den Kupolofen gepreßten Behandlungsgase und Veredelungszusätze, je nach der Eisen- und Schlackenstandshöhe, also den wechselnden Eisen- und Schlackenmengen im Kupolofenschacht, ganz verschieden wirkten und oft auch wirkungslos waren, weil Zusammensetzungsschwankungen des Eisens und der Schlacke den Einfluß der Spülgasbehandlung aufhooben, und weil es nicht möglich war, die Eisenmenge mit der Menge der Behandlungsgase in genaue Abstimmung zu bringen. Aus diesem Grunde konnte sich dieses Verfahren nicht einführen.Attempts had already been made earlier, e.g. through DBP 808 749, also in Cupola itself to initiate such purge gases, derazt, "that the iron bath under the Effect of a gas throughput flowing in with excess pressure, preferably from below that carries active ingredients for desulfurization, carburization and the like, so that within of the iron bath, desulphurized, carburized and refined directly in the cupola itself can be .. "This procedure did not produce a uniform effect because of the treatment gases and finishing additives pressed into the fore-shaft in the cupola furnace, depending on the level of iron and slag, i.e. the changing amounts of iron and slag in the cupola shaft, worked very differently and were often ineffective because Fluctuations in the composition of the iron and the slag exert the influence of the purge gas treatment and because it was not possible to change the amount of iron with the amount of treatment gases to bring into precise coordination. Because of this, this procedure failed do not introduce.
Durch DAS 1 000 136 wurde weiter vorgeschlagen, Metallschmelzen mit Wasserstoff oder wasserstoffhaltigen Gasen bis zur maximalen Löslichkeit zu begasen. Das so erzielte Gußeisen enthielt nach dem Erstarren in dünnen -,uerschnitten feinste Wasserstoffbläschen, während in dicken Gußquerschnitten dieser Wasserstoff zum Teil entweichen konnte, zum Teil Gaslunker und Pseudolunker; also unbrauchbaren GuB, brachte. Es besteht, wie aus diesen Begasungsversuchen von Schmelzen mit Wasserstoff hervorgeht, keine. eindeutige Abhängigkeit zwischen dem Wasserstoffgehalt der Schmelze und dem endgültigen Wasserstoffgehalt des Gußstticks, vielmehr sind für die Menge des Restwasserstoffs im Guß Spurenelemente im Eisen von größter Bedeutung. Beim Kupolofeneinsatz hat man diese geringen Beimengungen an wasserstoffbindenden Spurenelementen nicht in der Hand, wenn bis zur Sättigung der Schmelze Was-serstoff eingeleitet wird. Aus diesem Grunde verschwand die- ses mit viel Reklame propagierte Verfahren bald wieder. Weiter wurde vorgeschlagen, das aus dem Schmelzofen fließende Eisen in einer Kaskadenrinne,z.B. gemäß DRP 752 115 oder DRP 765 972 mit solchen Gasen und veredelnden Zusatzstoffen zu behandeln. Bei der kurzen Laufzeit solcher Metallabstiche war aber nit diesem Verfahren kein gezielter Erfolg durch diese Gasbehandlung in der Kaskadenrinne zu erreichen, umsomehr, als sich während der Laufzeit der Abstiche die.Absticheisenmenge in der Zeiteinheit dauernd verändert, bzw. verringert.DAS 1 000 136 suggested fumigating molten metals with hydrogen or hydrogen-containing gases up to maximum solubility. The cast iron obtained in this way contained, after solidification, in thin, cross-sectioned, very fine hydrogen bubbles, while in thick cast cross-sections this hydrogen could partly escape, partly gas voids and pseudo voids; so useless GuB, brought. As can be seen from these gassing experiments with melts with hydrogen, there is none. There is a clear dependency between the hydrogen content of the melt and the final hydrogen content of the cast piece; rather, trace elements in iron are of the greatest importance for the amount of residual hydrogen in the cast. When using a cupola, these small additions of hydrogen-binding trace elements are not in hand if hydrogen is introduced until the melt is saturated. For this reason, this method, which was widely publicized , soon disappeared. It was also proposed to treat the iron flowing out of the melting furnace in a cascade channel, for example in accordance with DRP 752 115 or DRP 765 972, with such gases and refining additives. In the short term of such Metallabstiche but was nit that process, no specific success through these gas treatment in the cascade channel to reach, even more so than constantly changed in unit time during the term of the taps die.Absticheisenmenge, or reduced.
Man hatte es also seither nicht in der Hand, eine gleichmäßige Eisenmenge
mit einer konstanten Gasmenge in gleichaUigem Strom zu behandeln und bei der schwankenden
Eisenmenge ergaben sich bei zu wenig Begasung, ebenso wie bei Eu starker Gasbehandlung
der Schmelzen, Schwierigkeiten und Mißerfolge, weshalb diese Behandlung von Kupolofeneisensehmelaen
seither nicht allgemein angewendet wurde. hoch
schwieriger war
es seither, die Behandlungsgase zusammen mit Reinigungs- und Veredelungsstoffen
in diese Eisenbäder zu bringen. Tuch diese gute I1.löglichkeit, die Schoelzen
zu beeinflussen, konnte sich deshalb für Kupolofenschmelzen und kontinuierliche
Behandlung derselben nicht einfuhren.
Erfindungsgemäß wird dabei als günstigste Behandlungsstelle
ein Doppelsiphon vorbekannter Eauart verwendet, wobei soöar
r
v v v s v am in den beiden Abteilungen fUr Eisen und Schlacke, und
für Eisen allein, eine gleichzeitige Behandlung mit verschiedenen
Die Reaktionsgase sammeln sich über den Eisensäulen c und
e
und entweichen über den Abzug i ins Freie bzw. vorher in eine Waschanlage,
wenn letztere luftverunreinigende Bestandteile enthalten. Diese Reinigung der Abgase
ist z.B. bei einer Spülgasbehandlu.r_g der Schmelze mit einem Gemisch von Argongas
oder Stickstoff mit Zusatz von Fluor, Chlor, o. dergl. notwendig, wenn der Wasserstoff
aus des, Schmelze möglichst restlos entfernt werden soll. Je nach dem Verwendtulgszweck
des Eisens wird man entsprechende Gasgemische oder Gase zum Durchspülen des durchlaufenden
Eisens benutzen, um bestimmte Eigenschaften zu erzielen oder das Eisen oxydfrei
-u machen. Man kann also z.B. zunächst die Schmelze zu® Entfernen der Oxyde mit
Wasserstoff behandeln in der Eisensäule c, und dann das Eisen im Durchlauf wieder
wasserstofffrei machen mit Spülgasen, dJe Fluor oder Chlor enthalten. Oder man kann
im Behälter e das durch Wasserstoff oder Kohlenoxyd im Behälter c desoxydierte
Eisen durch Behandeln mit Argon oder Stickstoff wasserstoffarm machen, oder legiertes
Gußeisen aufsticken. Es gibt eine Reihe solcher mehr oder weniger vorbekannter Gasbehandlungsarten
für -Eisenschmelzen und diese Durchlaufbehandlung der Schmelze mit genau dosierten
Gasmengen gibt diesen Gasdurchspül-Reinigungs-;methoden erst @jie nctwendige Treffsicherheit
und wiederholbare
Erfindungsgemäß wird anstelle des porösen Filtersteins gl und 92 jeweils ein Filterblock aus gleicher keramischer Massei aber mit durchlaufenden feiner. Kanälen verwendet, die, neben den Spülgasen, auch feinverteilte Reaktionsstoffe in die Eisensäulen c und e oder c oder e einzuführen gestatten und so die Wirkung der Spülgase wesentlich verbessern. So kann mit dem Wasserstoff oder Kohlenoxyd oder Stickstoff oder Argon z.B: Impfsilizium-als über 50 7o-iges FeSi oder CaSi in das durchlaufende Eisen eingeführt werden, was besonders kräftige Impfwirkung mit sich bringt. Vor allem ist aber der Wirkungsgrad dieser feinverteilt mit den Behandlungsgasen in das durchlaufende Eisen eingetragenen Impfstoffe wesentlich besser, als wenn diese in der Rinne oder Pfanne eingebracht werden.According to the invention, instead of the porous filter stone gl and 92, a filter block made of the same ceramic mass egg but with a finer passing through is used. Channels are used which, in addition to the purge gases, also allow finely divided reaction substances to be introduced into the iron columns c and e or c or e and thus significantly improve the effect of the purge gases. Thus, with the hydrogen or carbon oxide or nitrogen or argon, for example: Inoculating silicon - as more than 50% FeSi or CaSi - can be introduced into the iron passing through, which has a particularly powerful inoculating effect. Above all, however, the efficiency of these vaccines, which are finely divided with the treatment gases, into the iron passing through is significantly better than when they are introduced into the gutter or pan.
Daneben haben diese Filtersteine g1 und 92 mit den feinen durchlaufenden Kanälen v den Vorteil, daß die Kraft zum Einpressen der Gase in das Eisenbad viel geringer zu sein braucht, als bei den porösen Filtersteinen seither. Es kommt also nicht mehr vor, daß der hohe Flaschengasdruck die porosenFiltersteine zerdrückt und hochjagt, was zu Explosionen führteg wenn flüssiges Eisen mit den Eisenteilen der unteren Luftzuführung oder Gaseinleitung in Berührung Iiam.In addition, these filter stones g1 and 92 with the fine continuous channels v have the advantage that the force for pressing the gases into the iron bath needs to be much less than with the porous filter stones since then. It no longer happens that the high cylinder gas pressure crushes the porous filter stones and blows them up, which leads to explosions if liquid iron comes into contact with the iron parts of the lower air supply or gas inlet.
Abb. 2 zeigt, wie dieser Filterstein mit feinen durchlaufenden Kanälen
hergestellt wird: Zunächst wird aus Kunststoff ein bürstenförmiger Körper mit Grundplatte
1 und bürstenförmigen Kunststoffspitzen m genauer Dicke hergestellt. Dieser bürstenförmige
Körper wird in eine Kernbüchse o gesetzt und dann werden die Räume zwischen den
Spitzen m mit einer feinen keramischen Nasse hoher Feuerfestigkeit ausgegossen und
dicht gerüttelt. Dann wird der bürstenförmige Körper 1 m mit der erstarrten keramischen
Masse n aus Kernbüchse o genommen und bei hoher Temperatur in einem keramischen
Ofen gesintert. In dieser Wärme verbrennt die Kunststoffplatte 1 mit den Kunststoffspitzen
m und die ver-
Der neue Verteilerstein für die Spülga-e hat also den Vorteil, daß
man die Gasmengen mit geringstem Dreck betriebssicher in die Dur chlaufeisenbäder
c bzw. e bringen kann' und daß die Mengenregelung der Spülgase bereits durch den
angewendeten konstanten Druck vorbestimmt werden kann' und dä13 die Zuteilung genau
geregelter Gasmengen in der Zeiteinheit über den Gasmengenzähler möglich wird. Mit
Hilfe des Verfahrens der Erfindung ist es also. möglich, erstmals genau bekannte
Eisenmengen in der Zeiteinheit im Durchlauf mit genau dosierten Mengen bestimmter
Spülgase und Veredelungsstoffe zu behandeln und für die verschiedenen hintereinander
erzeugten Eisensorten die Spülgasarten und die Reinigungszusätze und Veredelungsstoffe
während des Durchlaufens des Eisens zu ändern, wobei in Behälter e gegebenenfalls
von oben weitere Zusatz-und Veredelungsstoffe geregelt durch Zuteiler aufgegeben
werden können. Das neue Verfahren der Erfindung gestattet also eine gleichzeitige
dreifache Regelung der Gußbehandlung im Durchlauf, einmal in Behälter c unter einer
Schlackendecke-, dann. in Behälter e, in beiden Fällen mit Begasung über die Zuteilersteine
g1 und 92 und die Gaszuführungen hl und h2 von unten, und dann. in Behälter e von
oben durch Zuteilung von festen Veredelungsstoffen. Letzteres Zuteilverfahren ist
z.B. für die laufende Impfung der Schmelzen mit über 50 ;4-igen Si-Trägern, wie
CaSi oder CSi, sowie auch für LegiermetallzusätzE äußerst wichtig, weil von der
feinen Verteilung der Zusatzstoffe deren gesteuerte Wirkungskraft abhängt. Diese
Regelung der Gußeigenschaften kann aufgrund der Keilproben-und AbkUhlkurven der
Gußproben von der Steuerwarte aus werden und gestattet Feinstregelung der Güßquälitätenö
ErfiridungsgemäB werden die Spülgase unter Schwingungen., z:8. durch cic-Wellen,
oder stoßweise fortlaüferidä Zuführung mit
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DER0047590 | 1967-12-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1583282A1 true DE1583282A1 (en) | 1970-08-06 |
Family
ID=7408478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671583282 Pending DE1583282A1 (en) | 1967-12-16 | 1967-12-16 | Process for the continuous treatment of cupola melts with gases and finely divided additives |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1583282A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2372233A1 (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-23 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | PROCEDURE FOR COMBINING, DOPING AND DEOXIDIZING CAST IRON PRODUCED IN A CUBILOT AS WELL AS THE IMPLEMENTATION OF THIS PROCESS |
EP0368266A1 (en) * | 1988-11-11 | 1990-05-16 | Linde Aktiengesellschaft | Process and cupola installation for the production of high-grade iron |
EP0400214A1 (en) * | 1989-05-29 | 1990-12-05 | Meichu Seiki Kabushiki Kaisha | Metal melting and holding furnace |
-
1967
- 1967-12-16 DE DE19671583282 patent/DE1583282A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2372233A1 (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-23 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | PROCEDURE FOR COMBINING, DOPING AND DEOXIDIZING CAST IRON PRODUCED IN A CUBILOT AS WELL AS THE IMPLEMENTATION OF THIS PROCESS |
EP0368266A1 (en) * | 1988-11-11 | 1990-05-16 | Linde Aktiengesellschaft | Process and cupola installation for the production of high-grade iron |
EP0400214A1 (en) * | 1989-05-29 | 1990-12-05 | Meichu Seiki Kabushiki Kaisha | Metal melting and holding furnace |
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