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DE2005065A1 - Inoculation mixture and method for its preparation and processing - Google Patents

Inoculation mixture and method for its preparation and processing

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Publication number
DE2005065A1
DE2005065A1 DE19702005065 DE2005065A DE2005065A1 DE 2005065 A1 DE2005065 A1 DE 2005065A1 DE 19702005065 DE19702005065 DE 19702005065 DE 2005065 A DE2005065 A DE 2005065A DE 2005065 A1 DE2005065 A1 DE 2005065A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixture
inoculation
iron
particles
vaccine
Prior art date
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Pending
Application number
DE19702005065
Other languages
German (de)
Inventor
der Anmelder. M C22d 3-00 ist
Original Assignee
Sundin, Per Fredrik, Jönköping (Schweden)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE1543/69A external-priority patent/SE344210B/xx
Application filed by Sundin, Per Fredrik, Jönköping (Schweden) filed Critical Sundin, Per Fredrik, Jönköping (Schweden)
Publication of DE2005065A1 publication Critical patent/DE2005065A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/08Manufacture of cast-iron
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    • C21C7/0006Adding metallic additives

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  • Materials Engineering (AREA)
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Description

2005065 Andrejewski & Honke Patentanwälte2005065 Andrejewski & Honke patent attorneys

Diplom-PhysikerPhysicist Dr. Walter AndrejewskiDr. Walter Andrejewski

α ι ι r,)· Or7/ Diplom-Ingenieurα ι ι r,) · Or 7 / graduate engineer

Anwaltsakte: 3>4 087/mm+ _ , " - , u ,Lawyer files: 3> 4 087 / mm + _, "-, u ,

"^ ' Dr.-lng. Manfred Honke"^ 'Dr.-lng. Manfred Honke

Essen, den 2. Februar I970 Kettwiger Straße 36Essen, February 2, 1970 Kettwiger Strasse 36

Patentanmeldung des HerrnPatent application of the gentleman

Ing. Per Fredrlk Sundin,Ing.Per Fredrlk Sundin,

Konvaljestigen 15, Jönköping, SchwedenKonvaljestigen 15, Jönköping, Sweden

Impfgemisch sowie Verfahren zu seiner Herstellung und VerarbeitungInoculation mixture and method for its preparation and processing

Die Erfindung bezieht sich auf ein Impfgemisoh sowie auf ein a Verfahren zu seiner Herstellung und Verarbeitung während des Vergießens von Eisen- und Stahlschmelzen. Beim Vergießen von Metallen, besonders von Eisen und Stahl werden häufig Impfgemische zugesetzt. Diese Impfgemische sind Stoffe, die der Metallschmelze in sehr kleinen Mengen (in der Größenordnung von 0,001 bis 0,05 % ) hinzugefügt werden, um die Struktur des erhärteten Metalls in der einen oder anderen Hinsicht zu beeinflussen.Diese Stoffe können bestehen aus Silizium, Calcium, Aluminium, Barium, Strontium, Kohlenstoff und anderen Elementen in freier oder gebundener Form, z.B. als Ferroslllzium, Calciumsilicad, Silizlumcarbid oder Graphit.The invention relates to a Impfgemisoh and to a a method for its production and processing during the casting of iron and steel melts. When casting metals, especially iron and steel, inoculation mixtures are often added. These seed mixtures are substances that are added to the molten metal in very small amounts (on the order of 0.001-0.05 %) in order to influence the structure of the hardened metal in one way or another. These substances can consist of silicon, calcium , Aluminum, barium, strontium, carbon and other elements in free or bound form, for example as ferrous sulfide, calcium silicate, silicon carbide or graphite.

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Patentanwälte Dr W. Andrejewski, Dr. M. Honlce, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr W. Andrejewski, Dr. M. Honlce, 43 Essen, Kettwiger Strasse

Bisher hat man das Impfen im allgemeinen vor dem Vergießen der Schmelze in die Gußform durchgeführt, aber neuerdings hat es sich gezeigt, daß das Impfen vorteilhaft auch zu einem späterer Zeitpunkt ausgeführt werden kann. Das Impfgemisch kann der Metallschmelze im Einlaufkanal oder in der Oußform selbst zugeführt werden. Es sind verschiedene Methoden vorgeschlagen worden, das Impfgemisch so zu verteilen, daß es von der Metallschmelze während des Vergießens aufgenommen wird. Diese Methoden leiden Jedooh unter gewissen Nachtellen. So haben sich Schwierigkeiten bei der vollkommenen und homogenen Adsorption des Irr^fgemisches durch die Metallschmelze ergeben. Außerdem erwiesen sich die vorgeschlagenen Methoden als ziemlich unpraktisch und zeitraubend.Heretofore, inoculation has generally been done prior to pouring the melt into the mold, but more recently it has been shown that the inoculation can advantageously also be carried out at a later point in time. The vaccine mix can be fed to the molten metal in the inlet channel or in the mold itself. There are different methods it has been proposed to distribute the seed mixture so that it is absorbed by the molten metal during casting will. These methods suffer from certain something Night spots. Difficulties have thus arisen in the complete and homogeneous adsorption of the false mixture by the Metal melt result. In addition, the proposed methods have proven to be quite inconvenient and time consuming.

Beispielsweise hat man vorgeschlagen, im Einlaufkanal oder in der Oießform vor dem Vergießen zermahlene und körnige Eisenlegierungen, üblicherweise Perrosilizium, zu verteilen. Das hat sich insofern als nachteilig erwiesen, als die damit erreichten Ergebnisse nicht reproduzierbar sind. Das hätte zurückgeführt auf die Bildung eines Oxydfilms auf der Oberfläche der Ferrosilizlumteilchen, der eine Lösung der Teilchen im Metall verhindert und dadurch Schlackeneinschlüsse im Gußstück verursacht. Die Metallschmelze, die zuerst in die Oußform eintritt, neigt dazu, zuviel Impfstoff aufzunehmen, und mischt sich außerdem in unkontrollierbarer und unvorhersehbarer Weise mit der restlichen Metallschmelze, so daß die Struktur des QußstUckes nicht einheitlich 1st.For example, it has been proposed to use grinded and granular ones in the inlet channel or in the pouring mold before pouring Iron alloys, usually perrosilicon, to distribute. That has proven to be disadvantageous insofar as the one with it achieved results are not reproducible. This would have been attributed to the formation of an oxide film on the surface the ferrosilicon particles, which prevent the particles from dissolving in the metal and thereby prevent slag inclusions caused in the casting. The molten metal that enters the mold first tends to absorb too much vaccine, and also mixes into uncontrollable and unpredictable With the rest of the molten metal, so that the structure of the base is not uniform.

Es ist auch sohon vorgeschlagen worden, größere Stücke derartiger Elsenlegierungen zu verwenden und das Stück oderIt has also been proposed to use larger pieces of such iron alloys and the piece or

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Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kstswigcr StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kstswigcr Strasse

die Stücke im Bereich des Einlaufkanals zwischen äwel Gußkernen oder mit ähnlichen Mitteln zu halten, Bsi Verwendung großstückigen Materials werden die oben beschriebenen Nachteile bei der Verwendung von feinkörnigem Material ' dert. Das Stück Eisenlegierung benötigt t '^euu der Gießoperation längere Zeit um in Lösung zu gehen. Dadurch wer- äk den bessere Ergebnisse im Gußstück selbst erzeugt« Jedoch ist der Lösungsgrad in dem in die Gußform eintretenden Metalli zu Beginn des Gießvorganges sehr klein und es ist nicht mög eh, den I'isungsgrad unter Berücksichtigung der Gießtem] · ratur unr der Gießrate zu kontrollieren. Darüber hinaus ist ie Lösung der Eisenlegierung relativ schnell abgeschlossen und zwar regelmäßig bevor die gesamte Metallschmelze verrussen worein ist.To hold the pieces in the area of the inlet channel between similar cast cores or by similar means, the above-described disadvantages when using fine-grained material are alleviated when using large-sized material. The piece of iron alloy needs t '^ euu the casting operation a long time to go into solution. This advertising ÄK the better results in the casting itself generates "However, the solution level is very small in the entering into the mold Metalli at the beginning of the casting process and it is not mög eh, the I'isungsgrad considering the Gießtem] · temperature unr the casting rate to control. In addition, the dissolution of the iron alloy is completed relatively quickly and regularly before the entire molten metal is sooty.

Die -;,g. Stoffe haben außerdem den Nachteil, daß sie für Jede' einzelnen Guß abgewogen werden müssen, und daß besonder: die köriiJ en Stoffe unmittelbar vor dem Guß verteilt wenvn müssen, um Oxydation zu minuieren. Zur Beseitigung \ diener Nachteile hat man Tabletten benutzt, die aus frisch geblichenem ur- ί körnigem Impf gemisch sowie organischem Binf. >r, beispielsweise Wachs, hergestellt worden sind. Diese Tab.= >;tten vermeiden das Problem der Oxydation des Impfgeinis* hes und stollen gleichzeitig eine brauchbare Form mit bekmmtem Gewi i«ht dar. Obgleich diese Tabletten bereits ein Verbesserung gegenüber den anderen Formen von Impfgem' sehen, wi< sie weiter oben beschrieben worden sind,, darstej len, habeii sie dennoch ihre Nachtelle. Die organischenThe - ;, g. Materials also have the disadvantage that they 'individual for each molding must be weighed, and that especial: must wenvn the körii J en substances distributed immediately before the molding, to minuieren to oxidation. To eliminate \ diener disadvantages, tablets have been used which consist of freshly bleached, granular inoculation mixture and organic Binf. > r, for example wax, have been produced. These tabs avoid the problem of oxidation of the vaccine and at the same time present a usable form with a worried conscience. Although these tablets already see an improvement over the other forms of vaccine, they are described above have been described, they still have their drawbacks. The organic

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Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse

Binder neigen dazu Turbulenzen zu verursachen, die Anlaß zu Defekten des Gußstückes geben können, insbesondere in Magnesium behandelten oder körnigem Elsen, das eine starke Neigung zeigt, Oxyde zu bilden. Bei der Verwendung von Tabletten kommt es auch häufig vor, daß ein bestimmter Teil der Metallschmelze zuviel von dem Impfgemisch aufnimmt, deswegen erfordert die Verwendung dieser Tabletten eine sehr sorgfältige Ausbildung des Einlaufkanals, um einheitliche Strukturen des Gußstückes zu erreichen. Oft ist damit aber eine geringe Ausbeute oder ein schlechtes Verhältnis des Gußstückgewichtes zum Gewicht des vergossenen Materials verbunden.Binders tend to cause turbulence which can give rise to defects in the casting, especially in Magnesium treated or granular Elsen, which has a strong tendency to form oxides. When using tablets it also often happens that a certain part of the molten metal takes up too much of the inoculation mixture, therefore the use of these tablets requires a very careful design of the inlet channel in order to be uniform To achieve structures of the casting. Often, however, this means a low yield or a bad ratio the weight of the casting connected to the weight of the potted material.

Ferner wurde bereits die Verwendung von anorganischen Bindern vorgeschlagen, wie z.B. Natriumsilicad. Aber diese können den Lösungsgrad des Impfgemisches beeinflussen und außerdem Schlackeneinschlüsse im Gußstück hervorrufen.The use of inorganic binders such as sodium silicate has also been suggested. But these can influence the degree of dissolution of the inoculation mixture and also cause slag inclusions in the casting.

Es sind auch schon gesinterte Körper mit Impfgemischen verwendet worden. Diese schmelzen Jedoch sehr schnell, weil die Wärmeleitfähigkeit des gesinterten Körpers sehr groß ist.Sintered bodies with inoculation mixtures have also been used. However, these melt very quickly because the thermal conductivity of the sintered body is very large.

Der Hauptnachteil aller bekannten Impfverfahren besteht darin, daß der Lösungsgrad des Impfgemisches während der Zelt des Gußvorganges und in Bezug auf die pro Zeiteinheit Vergossene Menge nicht kontrolliert werden kann und daher eine zuverlässige Impfung nicht erreicht werden kann.The main disadvantage of all known inoculation methods is that the degree of dissolution of the inoculation mixture during the Tent of the casting process and in relation to the amount cast per unit of time cannot be controlled and therefore reliable vaccination cannot be achieved.

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Patentanwälte Dr. W. Andreiewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andreiewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Impfgemisch' in ein Material zu betten, das relativ langsam schmilzt und keine Rückstände im Eisen zurückläßt. Dieses Material besteht hauptsächlich aus reinem Eisen und hat deshalb einen hohen Schmelzpunkt. Der Schmelzpunkt wird Jedoch dadurcherniedrlgt, daß das Eisen Kohlenstoff aus der Schmelze aufnimmt. Daraus resultiert eine fortschreitende Auflösung des Materials mit eingebettetem Impfgemisch und folglich auch eine fortschreitende Freigabe des Impfgemisches selbst, das sehr gleichförmig in dem Gußstück verteilt wird. Dadurch wird es möglich, die Menge des Impfgemisches zu verringern, nämlich von üblicherweise von 0,05 bis 0,1 % bei bekannten Verfahren auf 0,02 % oder weniger, bezogen auf das Gewicht des Gußstückes.The invention is based on the idea of embedding the inoculation mixture in a material that melts relatively slowly and does not leave any residues in the iron. This material consists mainly of pure iron and therefore has a high melting point. However, the melting point is lowered because the iron picks up carbon from the melt. This results in a progressive dissolution of the material with embedded inoculum mixture and consequently also in a progressive release of the inoculum mixture itself, which is distributed very uniformly in the casting. This makes it possible to reduce the amount of the inoculum mixture, namely from usually from 0.05 to 0.1 % in known methods to 0.02 % or less, based on the weight of the casting.

Die Erfindung betrifft ein Impfgemisch bestehend aus einer verdichteten Mischung aus Schwammelsen und Impfstoffen für Eisen- oder Stahlschmelzen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Behandlung von Eisen- oder Stahlschmelzen mit derartigen Impfgemischen. Dabei kann das Impfgemisch so geformt sein, daß es dem Teil der Gußform, in den es abgelegt wird, angepaßt ist, beispielsweise kann es als Scheibe geformt sein und im Einlauftrichter in der oben beschriebenen Art und Welse angeordnet werden. Das Impfgemisch kann aber auch so geformt sein, daß es in der Wand des Eingußtrichtere oder des Einlaufkanals derart anbringbar ist, daß es von dem Strahl der aus dem Gießlöffel ausfließenden Schmelze getroffen wird. Ee kann aber auch so geformt sein, daß es unmittelbar in der Gießform als Teil der Wand angeordnetThe invention relates to an inoculation mixture consisting of a compacted mixture of sponge mustard and inoculants for iron or steel melts. The invention also relates to a method for treating iron or steel melts with such seed mixtures. The inoculation mixture can be shaped in such a way that it is adapted to the part of the casting mold in which it is deposited, for example it can be shaped as a disk and arranged in the inlet funnel in the manner and catfish described above. The inoculation mixture can, however, also be shaped in such a way that it can be attached to the wall of the pouring funnel or the inlet channel in such a way that it is hit by the jet of melt flowing out of the pouring spoon. Ee can, however, also be shaped so that it is arranged directly in the casting mold as part of the wall

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Patentanwälte Dr. W. Andrejewslei, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewslei, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse

werden kann. Aufgrund der Tatsache, daß der Impfstoff In einen festen Körper eingebettet ist, wird seine Einführung in die Schmelze erleichtert und gleichzeitig wird er in der Schmelze homogen verteilt.can be. Due to the fact that the vaccine is embedded in a solid body, its introduction will be eased into the melt and at the same time it is homogeneously distributed in the melt.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Impfgemisches, und besteht darin, daß Schwammelsen derart verteilt wird, daß die dabei entstehenden Teilchen im wesentlichen die gleiche Porösität wie das Schwammeisen aufweisen, daß dieses zerteilte Schwammeisen mit einem Impfstoff in Puderform gemischt wird und die Mischung zu einem festen Körper verbunden wird.The invention also relates to a process for the preparation of such an inoculation mixture, and consists in that Sponge rock is distributed in such a way that the resulting particles have substantially the same porosity as that Sponge iron have that this divided sponge iron is mixed with a vaccine in powder form and the mixture is connected to a solid body.

Die Anteile von Schwammeisen und Impfstoff in dem Impfgemisoh sollten im Bereich von 40 bis 99 Gew.-^ von Schwammeisen und 1 bis 60 Gew.-# Impfstoff liegen. Werden größere Mengen von Impfstoff verwendet, dann wird es schwierig oder sogar unmöglich, einen zusammenhängenden Körper zu formen, da der Zusammenhalt in erster Linie von den Schwammeisenteilchen abhängt. Der Schwammeisenanteil kann Jedoch geringer sein als 40 %, wenn ein Hilfsbinder eingesetzt wird. Andere eisenhaltige Teilchen, wie z.B. Schleifschwamm können dem Impfgemisch als Verdünnungsmittel zugesetzt werden, solange bei Abwesenheit von Hllfsbindern der Anteil von Schwammeisen nicht unter ko Oew.-£ fällt. Nach Möglichkeit sollte das Impfgemisoh 5 bis 40 Qew.-£ Impfstoff enthalten, vorzugsweise 10 bis 30 Oew.-Ji.The proportions of sponge iron and vaccine in the vaccine mixture should be in the range of 40 to 99% by weight of sponge iron and 1 to 60% by weight of vaccine. If larger amounts of vaccine are used, it will be difficult or even impossible to form a cohesive body, since the cohesion depends primarily on the sponge iron particles. However, the amount of sponge iron can be less than 40% if an auxiliary binder is used. Other iron-containing particles, such as sanding sponge can be added as a diluent to the Impfgemisch unless falls in the absence of Hllfsbindern the proportion of sponge iron under ko Oew.- £. If possible, the vaccine mixture should contain 5 to 40 poultry vaccine, preferably 10 to 30 poultry.

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Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse

Die Größe der Schwammeisenteilchen sollte gewöhnlich kleiner als 10 mm sein, nach Möglichkeit kleiner als 2 mm und vorzugsweise kleiner als 0,5 mm. Die Größe der Teilchen des Impfstoffes sollen für gewöhnlich von der gleichen Größenordnung sein. Vorzugsweise sollte jedoch der Impfstoff geringere Abmessungen aufweisen als das Schwammeisen, beispiels- M weise Teilchengrößen von 0,01 bis 0,1 mm.The size of the sponge iron particles should usually be smaller than 10 mm, if possible smaller than 2 mm and preferably smaller than 0.5 mm. The particle size of the vaccine should usually be of the same order of magnitude. Preferably, however, the vaccine should have smaller dimensions than the sponge iron, beispiels- M as particle sizes of 0.01 to 0.1 mm.

Der Ausdruck "Schwammeisen" bezieht sich auf ein Produkt, das in bekannter Weise durch direkte Reduktion von pulverförmigem Eisenerz gewonnen wird, wobei dieses Produkt praktisch aus reinem Eisen besteht (bei einem kleinen Sauerstoffanteil in der Größenordnung von einigen Zehntel Prozent) und durch eine hohe Porösität gekennzeichnet 1st, so daß sein Raumgewlcht in der Größenordnung von 3 bis 4 Gramm/cnr liegt. 3s enthält ein Gemenge von Teilchen (entsprechend den originalen Elsenerzteilchen), die miteinander an den Berührungspunkten ihrer Oberflächen verschmolzen sind. Um zerteiltes Schwammelsen zu bekommen, wie es erfindunsgsgemäß verwendet f werden soll, wird das Schwammelsen derart verteilt, daß seine Porösität im wesentlichen erhalten bleibt. Das wird erreicht durch Mahlen in einem Mahlwerk, indem das Produkt keinem so hohen Druck ausgesetzt wird, daß die einzelnen kleinen Teilchen zerdrückt werden. Bewährt für diesen Zweck haben sich Mahlwerke mit gegenüberliegenden Mahlsoheiben, die Elemente wie Nägel oder dergleichen aufweisen, durch die das Produkt Berteilt wird. Die Zerteilung kann soweit durchgeführt werden, bis das Endprodukt aus einzelnen Par-The term "sponge iron" refers to a product that is manufactured in a known manner by direct reduction of powdery Iron ore is extracted, whereby this product consists practically of pure iron (with a small amount of oxygen of the order of a few tenths of a percent) and is characterized by high porosity, so that its Volume of space is in the order of 3 to 4 grams / cnr. 3s contains a mixture of particles (corresponding to the original Iron ore particles) that are fused together at the points of contact of their surfaces. To parted To get mushrooms, as used according to the invention f is to be, the sponge rock is distributed in such a way that its porosity is essentially retained. That will achieved by grinding in a grinder by not subjecting the product to so high a pressure that the individual small particles are crushed. Grinders with opposing grinding discs have proven themselves for this purpose, which have elements such as nails or the like through which the product is divided. The division can go so far be carried out until the end product is made from individual par-

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tikeln oder Zusammenballungen von wenigen einzelnen Partikeln besteht. Diese liegen in der Größenordnung von 0,2 bis 0,4 mm entsprechend der Teilchengröße des originalen Eisenerzpuders und sind durchsetzt von feinen Poren sowie mit einer sehr rauhen Oberfläche versehen, so daß sie unter mäßigem Druck zu einem zusammenhängenden Körper geformt werden können, der durch die gegenseitige Verklammerung der Schwammeisenteilchen zusammengehalten wird.particles or agglomerations of a few individual particles consists. These are on the order of 0.2 to 0.4 mm, corresponding to the particle size of the original Iron ore powder and are interspersed with fine pores and provided with a very rough surface, so that they are under Moderate pressure can be formed into a cohesive body, which by the mutual bracing the sponge iron is held together.

Das zerteilte Schwammeisen wird dann mit der gewünschten Menge pulverförmigen Impfstoffes gemischt, so daß ein einheitliches Gemenge entsteht.The divided sponge iron is then mixed with the desired amount of powdered vaccine so that a uniform Mixture arises.

Bekannte Impfstoffe enthalten Ferrosilioat, Graphit, Calcium-Silicat, Graphit, Calcium-Silicat, Calcium-Carbid, wobei Ferrosilicat definierte Zusätze von Aluminium, Zirkon, Caloium, Strontium, Barium oder Wismut enthält. Calcium-Silicium-Magnesium-Verbindungen und Magnesium-Eisen-Silicium-Verbindungen, die vorzugsweise 5 % Magnesium enthalten, haben sich als besonders wirksam als Impfstoffe für Gußeisen erwiesen, wenn sie zusammen mit Schwammeisenteilchen zu Impfgemischen geformt wurden. Diese Legierungen können allein als Impfstoffe oder zusammen mit bekannten anderen Impf« stoffen wie Ferrosilioium verwendet werden.Known vaccines contain ferrosilicate, graphite, calcium silicate, graphite, calcium silicate, calcium carbide, with ferrosilicate containing defined additives of aluminum, zircon, caloium, strontium, barium or bismuth. Calcium-silicon-magnesium compounds and magnesium-iron-silicon compounds, preferably containing 5% magnesium, have been found to be particularly effective as vaccines for cast iron when formed into inoculation mixtures together with sponge iron particles. These alloys can be used alone as vaccines or together with other known vaccines such as ferrosilicon.

Es ist bekannt, daß Elemente wie Aluminium, Zirkon und Calcium den Wirkungsgrad von Ferrosilicium als Impfstoff verbessern, wenn sie zusammen mit dem Ferrosilioium der Eisenschmelze hinzugefügt werden. Jedoch hat man In Praxis It is known that elements such as aluminum, zirconium and calcium improve the effectiveness of ferrosilicon as a vaccine when added to the molten iron together with the ferrosilicon. However, one has in practice

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von einer Verwendung dieser Elemente abgesehen, da sie unerwünschte Nebeneffekte in dem Gußstück erzeugen, beispielsweise Oasporen im Fall von Aluminium. Es hat sich herausgestellt, daß kleinere Mengen von Aluminium, Zirkon und Calcium als normalerweise eingesetzt dazu verwendet werden können, den Wirkungsgrad von Ferrosilicium als Impfstoff zu verbessern, μ ohne daß unerwünschte Nebenwirkungen auftreten, wenn diese Elemente in einem Impfgemisch zusammen mit Schwammelsenteilchen und Ferrosilicium untergebracht werden. Andere Impfstoffe sind bekannt und werden in der Praxis benutzt. Sie können selbstverständlich in der gleichen Weise eingesetzt werden.refrain from using these elements because they produce undesirable side effects in the casting, for example oaspores in the case of aluminum. It has been found that minor amounts of aluminum, zirconium and calcium used as normally may be used to improve the efficiency of ferrosilicon as a vaccine, μ without adverse side effects incurred when those elements housed in a Impfgemisch together with Schwammelsenteilchen and ferrosilicon will. Other vaccines are known and used in practice. They can of course be used in the same way.

Die Mischung von Schwammeisenteilchen und Impfstoffen wird bei derartigen Drücken und Temperaturen verdichtet, daß ohne Sintern zusammenhängende Körper entstehen, d.h. diese Körper halten zusammen lediglich aufgrund der gegenseitigen Verhakung der Schwammelsenteilchen, wie oben bereits beschrieben. Die Verdichtung kann bei Raumtemperatur oder etwas höheren Tem- % peraturen und unter Drücken in der Größenordnung von 2.000 bis 5.000 kg/cm in einer üblichen Presse erfolgen.The mixture of sponge iron particles and vaccines is compressed at such pressures and temperatures that coherent bodies are formed without sintering, ie these bodies hold together only because of the mutual entanglement of the sponge particles, as already described above. The compaction can temperatures% at room temperature or slightly higher tem- and carried out under pressures of the order from 2000 to 5000 kg / cm in a conventional press.

Das auf diese Welse entstandene Produkt ist ein poriger Körper, in dem Teilchen des Impfstoffes In den Zwischenräumen zwlsohen den Schwammeisenteilchen eingeschlossen sind. Das Raumgewioht dieses Produktes sollte nicht über 6 g/cm·' liegen und eine Porösität von ungefähr 20 % aufweisen. Vorzugsweise sollte die Dichte in der Größenordnung von 5 bis K oder etwas darunterThe product resulting from this catfish is a porous body in which particles of the vaccine are enclosed in the interstices between the sponge iron particles. The volume density of this product should not exceed 6 g / cm · 'and have a porosity of about 20 % . Preferably the density should be on the order of 5 to K or slightly below

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liegen, beispielsweise bis 3,5 (entsprechend einer Porösität von 50 %) liegen. Wenn die Porösität zu klein ist, besteht die Qefahr kleiner Explosionen (Spritzen), wenn feuchtes Impfgemisch von dem Strahl der heißen Metallschmelze getroffen wird. Außerdem wird dadurch die einheitliche Verteilung des Impfgemisches in dem Metall erschwert. Andererseits führt hohe Porösität zu geringem Zusammenhalt des Körpers und zu schneller Auflösung des Impfgemisches beim Gießen.lie, for example up to 3.5 (corresponding to a porosity of 50 %) . If the porosity is too small, there is a risk of small explosions (splashing) if the moist inoculation mixture is hit by the jet of hot molten metal. In addition, this makes it difficult to distribute the seed mixture uniformly in the metal. On the other hand, high porosity leads to poor cohesion of the body and to rapid dissolution of the inoculation mixture when pouring.

Die Auflösungszelt dieses Körpers hängt in gewissem Maße von der Teilchengröße des Schwammeisens ab. Größere Teilchen nehmen den Kohlestoff langsamer auf und schmelzen deshalb langsamer. Die Auflösungszeit kann auch durch die Form und die Abmessungen des Impfstoffes modifiziert werden, insbesondere durch die Teilchengröße.The dissolution tent of this body depends to some extent on the particle size of the sponge iron. Larger particles take up the carbon more slowly and therefore melt slower. The disintegration time can also be modified by the shape and dimensions of the vaccine, particularly the particle size.

Das Impfgemisoh kann in beliebiger Oröße und Form hergestellt werden und sollte in dieser Hinsicht der Größe der Gußform angepaßt werden. FUr die meisten Anwendungen hat sich jedooh die Ausführung als Scheibe oder quadratische Platte bewährt, wobei die Abmessungen in Durchmesser oder Breite 25 bis 50 mm betragen und in der Dicke 2 bis 10 mm. Solche Scheibe oder Platte kann im Bfcigußtrichter angeordnet werden, so daß sie von dem Strahl der Schmelze getroffen wird und langsam absohmilzt. Um die Schmelzzeit zu modifizieren kann die Scheibe oder Platte unterschiedliche Dicke aufweisen, d.h. sie kann einseitig mit Ausnehmungen versehen sein. Die inneren Bereiohe der Sohelbe oder Platte schmelzen schneller und geben dannThe vaccination mix can be produced in any size and shape and should be the size of the mold in this regard be adjusted. However, for most applications the design as a disc or square plate has proven itself, with the dimensions in diameter or width 25 to 50 mm and 2 to 10 mm in thickness. Such a disk or plate can be arranged in the casting funnel so that they is hit by the jet of melt and slowly melts down. The washer can be used to modify the melting time or plate have different thicknesses, i.e. it can be provided with recesses on one side. The inner areas the soleplate or plate melt faster and then give

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der Schmelze den Weg frei, worauf die restlichen Teile der Scheibe oder Platte abschmelzen. Damit wird eine sehr zufriedenstellende Verteilung des Impfstoffes erreicht.The way is clear for the melt, whereupon the remaining parts of the disk or plate melt away. This becomes a very satisfactory distribution of the vaccine achieved.

Es besteht auch die Möglichkeit, bei großen Gußformen verschiedene Scheiben oder Platten übereinander im Einlauftrichter anzuordnen. Auch kann ein Stapel von Scheiben oder Platten auf dem Grund des Einlauftrichters angeordnet werden, so daß er von dem Strahl der Schmelze getroffen wird. Die dünnen Luftschichten zwischen den einzelnen Scheiben oder Platten bewirken eine Verlängerung der Lösungszeit.There is also the option of using different molds for large molds Arrange slices or plates on top of each other in the inlet funnel. Also can be a stack of slices or Plates are placed on the bottom of the inlet funnel so that it is hit by the jet of melt. the Thin layers of air between the individual panes or plates increase the dissolution time.

Es besteht auch die Möglichkeit, das Impfgemisch zu Blöcken oder Ziegeln zu formen, aber für die meisten Fälle haben sich Scheiben oder Platten der oben beschriebenen Art als vollkommend ausreichend erwiesen.There is also an option to shape the inoculation mixture into blocks or bricks, but for most cases you have to Discs or plates of the type described above have been found to be perfectly adequate.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen:In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing showing only one embodiment; show it:

Pig. 1 den Eingußtrichter einer Gußform mit darin angeordneteer Scheibe aus Impfgemisch,Pig. 1 the pouring funnel of a casting mold with a Inoculation mixture disc,

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine Scheibe Impfgemisch nach Flg. 1, Flg. 2a einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 2,Fig. 2 is a plan view of a disc inoculum according to Flg. 1, Flg. 2a shows a cross section through the object according to FIG. 2,

Fig. 3 eine andere AusfUhrungsform des Gegenstandes nach Fig. 2, FIG. 3 shows another embodiment of the object according to FIG. 2,

009851 /1236009851/1236

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- 12 Fig. 3a einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 3*- 12 Fig. 3a a cross section through the object according to Fig. 3 *

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 2,Fig. 4 shows a further embodiment of the object according to Fig. 2,

Fig. 4a einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 4,FIG. 4a shows a cross section through the object according to FIG. 4,

Fig. 5 eine andere Ausführungsforrn des Gegenstandes nach Pig. I,5 shows another embodiment of the object according to Pig. I,

Die Fig. 1 zeigt einen Teil einer Gußform aus Sand, bestehend aus einem Einlaufkanal 1, der zu der nichtgezeigten Gußform führt, einem Sumpf 2 und einem Einlauftrichter 3. In der Trennebene zwischen oberer und unterer Hälfte der Gußform, wo der Einlauftrichter 3 in den Sumpf 2 übergeht, ist der Einlauftrichter 3 etwas vergrößert und an dieser Stelle eine Scheibe 4 eines Impfgemisches aus Schwammeisen und Impfstoff angebracht. Ein zylindrischer Ring 5 aus Schwammeisen, der ebenfalls Impfstoff enthält, ist auf die Soheibe 4 aufgesetzt, um die Impfung zu verbessern. Falls erforderlioh, bzw. falls die Menge des Impfstoffes für zu gering erachtet wird oder ein zweiter anderer Impfstoff in besonderen Fällen zugesetzt werden soll, kann pulverförmiger Impfstoff 6 auf der Scheibe 4 vorgesehen werden.Fig. 1 shows part of a casting mold made of sand, consisting of an inlet channel 1, which is not shown Casting mold leads, a sump 2 and an inlet funnel 3. In the parting line between the upper and lower half of the mold, where the inlet funnel 3 merges into the sump 2, the inlet funnel 3 is somewhat enlarged and at this point a disc 4 of an inoculation mixture made of sponge iron and vaccine attached. A cylindrical ring 5 made of sponge iron, which also contains vaccine, is on the Soheibe 4 put on to improve the vaccination. If necessary, or if the amount of the vaccine for too If it is considered low or a second other vaccine should be added in special cases, it can be in powder form Vaccine 6 can be provided on the disc 4.

Die Scheibe 4 kann eine Dicke zwischen 2 und 20 mm sowie eine flache oder profiliierte Quersohnitteform und Abmessungen in der Größenordnung zwisohen 3 und 30 om im Durch- The disc 4 can have a thickness between 2 and 20 mm as well as a flat or profiled cross-center shape and dimensions in the order of magnitude between 3 and 30 mm in diameter.

009851 / 1 236009851/1 236

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messer, je nach Größe des Einlauftrichters, aufweisen. Die Scheibe 4 und der Ring 5* so vorhanden, werden durch die Schmelze innerhalb einer kurzen Zeltspanne, während der das Eisen im Einlauftrichter den Impfstoff absorbiert, geschmolzen» knife, depending on the size of the inlet funnel. the Washer 4 and the ring 5 *, if present, are replaced by the Melt within a short span of time, during which the iron in the inlet funnel absorbs the vaccine, melted »

Die Scheibe 4 kann Ausnehmungen aufweisen, um die Schmelze schneller durchfließen zu lassen. Beispielsweise kann die Scheibe Ausnehmungen aufweisen, wie sie in den Figuren 2, und 4 dargestellt werden, wobei die Quersohnittsformen entsprechend den Figuren 2a, 3a und 4a ausgebildet sind.The disk 4 can have recesses in order to allow the melt to flow through more quickly. For example, the Disc have recesses, as shown in Figures 2 and 4, the cross-sonic shapes corresponding Figures 2a, 3a and 4a are formed.

Flg. 5 zeigt eine Gußschale 10, die aus Sand besteht und auf einer Sandgußform 11 in Verbindung mit einem Eingußtrichter 12 angebracht ist. Ein Stapel von Scheiben I3 aus Schwammelsen mit Impfstoff 1st so angeordnet, daß er ton dem Strahl der Schmelze aus dem Gießlöffel getroffen wird und die Schmelze den Impfstoff aufihrem Fluß in die Gießform selbst absorbiert.Flg. 5 shows a casting shell 10, which consists of sand and is mounted on a sand mold 11 in connection with a pouring funnel 12. A stack of slices I3 out of Sponge fish with inoculum is arranged so that it is hit by the stream of melt from the ladle and melt the vaccine on its flow into the mold self absorbed.

PatentansprücheClaims

009851 /1236009851/1236

Claims (1)

Patentanwälte Dr. W. Andrejewslei, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewslei, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse - 14 Patentansprüche - 14 claims 1. Impfgemisoh für Eisen- und Stahlschmelzen, bestehend aus einer verdichteten Mischung aus Schwammeisenteilehen1. Inoculation mixture for iron and steel smelting, consisting of a compacted mixture of sponge iron parts ^ und Impfstoffteilchen.^ and vaccine particles. 2. Impfmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwammeisenteilchen teilweise durch andere eisenhaltige Teilchen ersetzt sind.2. Inoculation mixture according to claim 1, characterized in that the sponge iron particles are partially replaced by other iron-containing particles. J5. Impfgemisoh nach Anspruch 2, bestehend aus 40 bis 98 % Schwammeisen, 1 bis 59 % anderen Eisenteilchen und einem Prozent Impfstoff.J5. The vaccine mixture of claim 2 consisting of 40 to 98 % sponge iron, 1 to 59 % other iron particles and one percent vaccine. 4. Impfgemisoh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 40 bis 99 Qew.-£ Schwammeisenteilchen aufweist.4. Impfgemisoh according to claim 1, characterized in that it has 40 to 99 Qew.- £ sponge iron particles. W 5* Impfgemisch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es 60 bis 95 Qew.-£ Schwammeisenteilchen aufweist. W 5 * inoculation mixture according to claim 4, characterized in that it has 60 to 95 Qew.- £ sponge iron particles. 6. Impfgemisch nach Anspruch 5, dadurch g ekennzelohnet, daß es 70 bis 90 Gew.-Ji Schwammeisenteilchen aufweist.6. Vaccination mixture according to claim 5, characterized g ekennzelohnet that it has 70 to 90% by weight of sponge iron particles. 7. Impfgemisoh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oröße der Sohwammeisenteilohen weniger als 10 mm beträgt. 7. Impfgemisoh according to claim 1, characterized in that the size of the Sohwammeisteileohen is less than 10 mm. 8. Impfgemisoh naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Oröße der Sohwammeisenteilohen weniger als 2 mn beträgt.8. Impfgemisoh naoh claim 1, characterized in that the size of the Sohwammeisteileohen is less than 2 mn. 009851 / 1 236009851/1 236 Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse - 15 -- 15 - 9. Impf gemisch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Schwammelsenteilchen weniger als 0,2 bis 0,4 mm beträgt.9. Inoculation mixture according to claim 8, characterized in that the size of the sponge particles is less than 0.2 to 0.4 mm amounts to. 10. Impfgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche,10. Inoculation mixture according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, daß der Impfstoff aus einer Mischung ™ von zwei oder mehr Komponenten aus Ferroslliclum, Graphit, Calcium-Silikat, Calclum-Carbid besteht, wobei Ferrosilicium definierte Zusätze von Aluminium, Zirkon, Calcium, Strontium, Barium, Wismut, Calcium-Silicium-Magnesium-Verbindungen oder Magnesium-Eisen-Silicium-Verbindungen enthält.characterized in that the vaccine consists of a mixture ™ consists of two or more components of ferrosilicon, graphite, calcium silicate, calcium carbide, with ferrosilicon defined additions of aluminum, zirconium, calcium, strontium, barium, bismuth, calcium-silicon-magnesium compounds or contains magnesium-iron-silicon compounds. 11. Impfgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sein Raumgewicht 3,5 bis 6 g/cnr beträgt.11. Inoculation mixture according to one of the preceding claims, characterized in that its density is 3.5 to 6 g / cnr amounts to. 12. Impfgemisch nach einem der vorhergehenden Ansprüche,12. Inoculation mixture according to one of the preceding claims, dadurch gekennzeichnet, daß es als Scheibe oder Platte Λ characterized in that it is Λ as a disc or plate ausgebildet 1st.trained 1st. 13· Impfgemisch nach Anspruch 1, bestehend aus einer Mischung von 90 % Schwammeisenteilchen und 10 % Ferrosilicium, die zu Scheibenform von 2 bis 10 mm Dicke und 25 bis 50 mm Durchmesser verdichtet 1st.13 · Inoculation mixture according to claim 1, consisting of a mixture of 90 % sponge iron particles and 10 % ferrosilicon, which is compacted into a disk shape with a thickness of 2 to 10 mm and a diameter of 25 to 50 mm. 14. Impfgemisch nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe oder Platte in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Dicke aufweist.14. Inoculation mixture according to claim 11 or 12, characterized in that that the disc or plate has different thicknesses in different areas. 009851 / ι ?36009851 / ι? 36 Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Strasse - 16 -- 16 - 15· Verfahren zur Herstellung eines Impfgemisches nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Mischung eines pulverförmigen Impfstoffes mit zerteiltem Schwammeisen und anschließende Verdichtung dieser Mischung zu einem festen Körper.15 · Process for the preparation of a vaccination mixture according to Claim 1, characterized by the mixture of a powdered vaccine with divided sponge iron and subsequent compression of this mixture into a solid one Body. 16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das zerteilte Schwammeisen unter Bedingungen hergestellt wird, die seine Porösität erhalten.16. The method according to claim 15 »characterized in that the divided sponge iron is manufactured under conditions that maintain its porosity. 17· Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung unter solchen Bedingungen verdichtet wird, daß die Schwammeisenteilchen ohne Sinterung lediglich durch mechanische Verhakung untereinander zusammenhalten.17. The method according to claim 15 or 16, characterized in that the mixture is compacted under such conditions that the sponge iron particles without sintering only hold together by mechanical interlocking. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung bei Raumtemperatur unter einem Druck von 2.000 bis 3.000 kg/om2 ausgeführt wird.18. The method according to claim 17, characterized in that the compression is carried out at room temperature under a pressure of 2,000 to 3,000 kg / om 2 . 19· Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Sohwemmeisenteilohen weniger als 10 mm beträgt.19. Method according to one of Claims 15 to 18, characterized in that the size of the sanding iron parts is different is less than 10 mm. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung zu einem Körper von 3,5 bis 6 g/cm' verdichtet wird.20. The method according to any one of claims 15 to 18, characterized characterized in that the mixture is compacted into a body of 3.5 to 6 g / cm '. 00985 1/123600985 1/1236 Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Hon Ice, 43 Essen, Kettwiger StraßePatent attorneys Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Hon Ice, 43 Essen, Kettwiger Strasse - 17 -- 17 - 21. Verfahren zum Impfen von Eisen- und Stahlschmelzen, gekennzeichnet durch die Herstellung eines Impfgemisches nach den Ansprüchen 1 bis 4 und Verteilung deses Impfgemisches im Einlaufsystem oder in der Gußform, so daß beim Gießen die Schmelze mit dem Impfgemisch in Berührung kommt.21. Process for inoculating molten iron and steel, characterized by the production of an inoculation mixture according to claims 1 to 4 and distribution of the inoculation mixture in the inlet system or in the mold, so that when Pour the melt which comes into contact with the inoculation mixture. 22. Verfahren zum Impfen von Eisen- und Stahlschmelzen, gekennzeichnet durch die Herstellung eines Impfgemisches nach den Ansprüchen 15 bis 20 und Verteilung dieses Impfgemisches im Einlaufsystem oder in der Gußform, so daß beim Gießen die Schmelze mit dem Impfgemisch in Berührung kommt.22. A method for inoculating iron and steel melts, characterized by the preparation of an inoculation mixture according to claims 15 to 20 and distribution of this inoculation mixture in the inlet system or in the mold, so that the Pour the melt which comes into contact with the inoculation mixture. FAe Dr.Andrejewski, Dr.HonkeFAe Dr Andrejewski, Dr Honke 009851 / 1 236009851/1 236 LeerseiteBlank page
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