DE1946978A1

DE1946978A1 - Process for the production of castings from ferro-silicon

Info

Publication number: DE1946978A1
Application number: DE19691946978
Authority: DE
Inventors: Stoyell Loyal Albert; Redline Richard Harold; Rieder Kurt Otto
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1968-09-18
Filing date: 1969-09-17
Publication date: 1970-03-26
Also published as: FR2018375A1

Description

PATENTANWALf DIPL-INO.PATENTANWALf DIPL-INO.

HELMUT GORTZHELMUT GORTZ

6 Frankfurt am Main 706 Frankfurt am Main 70

SchnedcMhofstr. 27-Tel.61 7079SchnedcMhofstr. 27-Tel. 61 7079

15. September 1969 Gzy/Ra.September 15, 1969 Gzy / Ra.

Union Carbide Corporation, New York, N.Y. 10017 / U.S.A.Union Carbide Corporation, New York, N.Y. 10017 / U.S.A.

Verfahren zur Herstellung von Gußstücken aus FerrosiliciumProcess for the production of castings from ferro-silicon

Die Erfindung betrifft die Herstellung von zähen, nicht zerbröckelnden Gußstücken aus Ferrosilicium. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß man die Abkühlungsgeschwindigkeit der Gußstücke regelt.The invention relates to the manufacture of tough, non-crumbling Ferro silicon castings. This goal will achieved by regulating the cooling rate of the castings.

Ferrosilicium, insbesondere Ferrosilicium mit einem Gehalt von 40 bis 60 $> Silicium, Rest praktisch Eisen, wird in weitem Umfange bei der Herstellung von Stahl verwendet.. Hierbei ist es technisch wichtig, daß das Ferrosilicium zäh und nicht zerbröckelnd ist, so daß bei der üblichen Handhabung keine feinen Teilchen entstehen. Es ist technisch ferner wichtig, daß die großen Gußstücke leicht zu kleineren Stücken gebrochen werden können, ohne daß hierbei zu feines Material entsteht.Ferrosilicon, especially ferrosilicon with a content of 40 to 60 $> silicon, the remainder practically iron, is widely used in the manufacture of steel. It is technically important that the ferrosilicon is tough and does not crumble so that no fine particles are formed during normal handling. It is also technically important that the large castings can be easily broken into smaller pieces without producing too fine a material.

Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Gußstücken aus zähem, nicht zerbröckelndem Ferrosilicium.The aim of the invention is a method for the production of Castings of tough, non-crumbling ferro-silicon.

Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung von Gußstücken aus Ferrosilicium durch Gießen einer Schmelze in Formen und Abkühlen der plattenförmigen Gußstücke ist dadurch gekennzeichnet, daß man die gegossenen Platten innerhalb des lemperaturintervalls von etwa 1000 bis etwa 70O⁰C mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,2 bis etwa 1,O⁰C je Minute abkühlt.The method of the invention for the production of castings from ferrosilicon by pouring a melt into molds and cooling the plate-shaped castings is characterized in that the cast plates within the temperature interval of about 1000 to about 70O ⁰ C at a rate of about 0.2 to about 1, O ⁰ C per minute cools.

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Bei der Durchführung des Verfaiirens stellt man zunächst eine Schmelze von Ferrosiliclum, z.B. von 50 #igem Ferrosiliciüm, nach üblichen Verfahren her, wie in einem elektrischen Ofen durch Reduktion von Siliciumdioxyd mit Kohle und Zugabe von Eisen. Die Schmelze mit einer Temperatur von 1300 bis 175O⁰C wird in eine Gießpfanne abgezogen, die in der Regel 20 Tonnen oder mehr der Schmelze aufnehmen kann. Aus der Gießpfanne wird das geschmolzene Metall in eine Form gegossen, die üblicher- * weise aus Gußeisen besteht. Dort entsteht ein zusammenhängendes j plattenförmiges Gußstück. Die Gießform hat Üblicherweise eine Größe von 180 χ 180 cm. In ihr können Platten mit einer Dicke von 12,5 öder 20 cm hergestellt werden. Dann bringt man die Platte» bevor sie auf eine Temperatur unter 1000⁰C abgekühlt ist, in eine Umgebung, wo sie von etwa 1GOO⁰C auf etwa 700⁰C abgekühlt wird. Hierbei kühlt man mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,2⁰O bis etwa 1⁰C je Minute ab. Unterhalb > .700⁰C ist die Abkühlungsgeschwindigkeit nicht kritisch.When carrying out the process, a melt of ferro-silicon, for example 50% ferro-silicon, is first produced by conventional methods, such as in an electric furnace by reducing silicon dioxide with carbon and adding iron. The melt with a temperature of 1300 to 175O ⁰ C is drawn off into a ladle that can accommodate generally 20 tons or more of the melt. The molten metal is poured from the pouring ladle into a mold, which usually consists of cast iron. A coherent plate-shaped casting is created there. The mold usually has a size of 180 χ 180 cm. Panels with a thickness of 12.5 or 20 cm can be produced in it. Then, place the plate "before it is cooled to a temperature below 1000 ⁰ C, in an environment where it is cooled from about 1GOO ⁰ C to about 700 ⁰ C. Here, it is cooled at a rate of about 0.2 to about 1 ⁰ O ⁰ C per minute. Below> .700 ⁰ C, the cooling rate is not critical.

Bei diesem Verfahren erhält man Gußstücke, die leicht mittels ; eines Hammers oder durch eine andere geringe Beanspruchung ι zu technisch verwertbaren Teilen gebrochen werden können.Brecher, wie Backenbrecher oder dergleichen, sind nicht erforderlich. Das zerkleinerte Material ist zäh und praktisch nicht zerbröckelnd. Man kann also nach dem beschriebenen Verfahren ein Gußstück erhalten, daß zu praktisch verwendbaren Größen, z.B. von ,12,5 x 5 cm oder 20 χ 10 cm, gebrochen werden kann, wobei auch diese Stücke zäh und nicht zerbröckelnd sind.In this process, castings are obtained that are easily made by means of; a hammer or other low stress ι can be broken into technically usable parts. Crushers, such as jaw crusher or the like, are not required. The crushed material is tough and practically non-crumbling. One can thus according to the method described, a casting obtained that virtually usable sizes eg, 12.5 x 5 cm or 20 cm χ 10 can be broken, wherein these pieces are tough and not friable.

Wenn man schneller als beansprucht abkühlt, so ist das erhaltene Gußstück bedeutend weniger beständig gegen Abrieb und bei der üblichen Handhabung entstehen große Mengen feiner Teilchen. Wenn man aber erheblich langsamer als angegebenIf you cool faster than required, the casting obtained is significantly less resistant to abrasion and large quantities of fine particles are produced in normal handling Particle. But if you go much slower than advertised

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abkühlt, so braucht man zum Brechen der Gußstücke bedeutend mehr Energie und gegebenenfalls besondere Vorrichtungen.cools, so you need to break the castings significantly more energy and, if necessary, special devices.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wurde geschmolzenes, 50 jCiges Ferrosilicium aus einer Gießpfanne in eine Gußeieenform von etwa 180 χ 180 cm gegossen, wobei ein Gußstück von 12,5 cm Dicke entstand. Das Gußstück wurde nach Erreichen einer !Temperatur von etwa 1000⁰C aus der Form entnommen und in einen isolierten Behälter gebracht, wo es bis herab zu 700⁰C mit einer Geschwindigkeit von etwa 1⁰C je Minute abgekühlt wurde. Weitere in gleicher Art hergestellte Gußstücke wurden in dem Behälter auf den ersten gestapelt.. Wenn die gesamte Masse auf eine Temperatur unter 700⁰C, und zwar mit einer Geschwindigkeit von etwa 1⁰C je Minute, gekühlt war, so konnte es an Luft auf Raumtemperatur gekühlt werden.In a further embodiment of the invention, molten, 50 μg ferro-silicon was poured from a ladle into a casting mold of approximately 180 × 180 cm, a casting of 12.5 cm thick being produced. After reaching a temperature of about 1000 ^° C., the casting was removed from the mold and placed in an insulated container, where it was ^{cooled down to 700 °} C. at a rate of about 1 ^° C. per minute. Further castings produced in the same way were stacked on top of the first in the container. When the entire mass was ^{cooled to a temperature below 700 °} C., namely at a rate of about 1 ^° C. per minute, it could open in air Room temperature.

Die Platten wurden dann mit einem Hammer zu Stücken von etwa 12,5 x 5 cm zerkleinert. Hierbei entstand erheblich weniger feines Material als bei dem üblichen Verfahren. Das zerkleinerte Material kann leicht gesammelt und transportiert oder gelagert werden.The panels were then hammered into pieces of about 12.5 x 5 cm crushed. This resulted in significantly less fine material than with the usual process. That crushed Material can be easily collected and transported or stored.

Muster von 12,5 x 5- cm großen Stücken, die in der oben beschriebenen Weise hergestellt waren, wurden in eine rotierende Stahltrommel mit Mitnehmern gebracht. Beim Rotieren hoben die Mitnehmer die Stücke und ließen sie etwa 150 cm herabfallen. Nach 7-maligem Umdrehen wurde das Material untersucht. Weniger als 10 5t gingen durch ein Sieb mit 5 cm Maschenweite hindurch.Samples of 12.5 x 5 cm pieces similar to those described above Were made way, were placed in a rotating steel drum with flights. When rotating, they lifted Picked up the pieces and dropped them about 150 cm. After inverting it 7 times, the material was examined. Fewer than 10 5t passed through a sieve with a mesh size of 5 cm.

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Kühlte man das Material in Temperaturintervallen zwischen 1000°C und 70O⁰C schneller als 1⁰C je Minute, so entstanden erheblich größere Mengen, z.B. 20 $ oder mehr, von feinem Material, das durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 5 cm hindurchging.Cooled the material is at temperature intervals between 1000 ° C and 70o ⁰ C faster than 1 ⁰ C per minute, formed substantially larger amounts, for example $ 20 or more, of fine material through a sieve having a mesh width of 5 cm through left.

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Claims

1. A method for the production of castings from ferrosilicon by pouring a melt into molds and cooling the plate-shaped castings »characterized in that the cast plates are within the temperature interval of about 1000 to about 700 ⁰ C at a rate of about 0.2 to about 1 ° C per minute cools down.

2. The method according to claim 1, characterized in that one the castings are stacked on top of one another while cooling.

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