METODA WDMUCHIWANIA PROSZKÓW DO CIEKŁYCH STOPÓW JAKO NARZĘDZIE POPRAWY JAKOŚCI I EKONOMICZNOŚCI PRODUKCJI ODLEWNICZEJ

Podobne dokumenty
WDMUCHIWANIE PROSZKÓW DO CIEKŁYCH STOPÓW METALI JAKO NARZĘDZIE POPRAWY ICH JAKOŚCI

PNEUMATYCZNE WPROWADZANIE FeCr DO CIEKŁEGO ŻELIWA

PNEUMATYCZNE WPROWADZANIE ŻELAZOKRZEMU DO CIEKŁEGO ŻELIWA

WPROWADZANIE FeSi DO CIEKŁEGO ŻELIWA METODĄ PNEUMATYCZNĄ

WSKAŹNIKI CHARAKTERYZUJĄCE PROCES PNEUMATYCZNEGO NAWĘGLANIA

TECHNOLOGIA NAWĘGLANIA CIEKŁYCH STOPÓW ŻELAZA METODĄ PNEUMATYCZNEGO WDMUCHIWANIA

PNEUMATYCZNE NAWĘGLANIE ŻELIWA W WARUNKACH WSK "PZL-RZESZÓW" S.A.

WPŁYW PARAMETRÓW PNEUMATYCZNEGO WDMUCHIWANIA I WŁASNOŚCI CZĄSTEK NA ZASIĘG STRUMIENIA

ANALIZA STRUMIENIA DWUFAZOWEGO W PROCESIE WDMUCHIWANIA PROSZKÓW

OPISU PROCESU WDMUCHIWANIA PROSZKÓW POPRZEZ NAPÓR STRUMIENIA DWUFAZOWEGO

SZYBKOŚĆ PROCESU W PNEUMATYCZNYM NAWĘGLANIU CIEKŁYCH STOPÓW ŻELAZA

SZYBKOŚĆ NAWĘGLANIA W FUNKCJI PARAMETRÓW STRUMIENIA DWUFAZOWEGO W PNEUMATYCZNYM NAWĘGLANIU CIEKŁYCH STOPÓW ŻELAZA

OBRAZ STRUMIENIA DWUFAZOWEGO W PROCESIE WDMUCHIWANIA PROSZKÓW DO CIECZY

NAGRZEWANIE CZĄSTEK GRAFITU W CIEKŁYM METALU

URZĄDZENIA DO NAWĘGLANIA KĄPIELI METALOWEJ W PIECACH ŁUKOWYCH

OCENA KRYSTALIZACJI STALIWA METODĄ ATD

NOWE NAWĘGLACZE O WYSOKIM STOPNIU PRZYSWOJE- NIA PRODUKCJI PEDMO S.A. TYCHY. PEDMO S.A., Tychy, ul. Towarowa 23, Polska 2,3

24/27 Solidilimtion ol' M~tals :md Alloys, No.24, 1995

PARAMETRY PROCESU WDMUCHIWANIA ŻELAZOSTOPÓW DO CIEKŁYCH STOPÓW ŻELAZA

Wtrącenia niemetaliczne w staliwie topionym w małym piecu indukcyjnym

WPŁYW WIELKOŚCI WYDZIELEŃ GRAFITU NA WYTRZYMAŁOŚĆ ŻELIWA SFEROIDALNEGO NA ROZCIĄGANIE

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

OPIS METODY WPROWADZANIA I OSADZANIA ELEMENTÓW ZBROJĄCYCH DO OSNOWY TECHNICZNIE UŻYTECZNYCH ODLEWÓW KOMPOZYTOWYCH

MODYFIKACJA STOPU AK64

WPŁYW CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI MATERIAŁU NA GRUBOŚĆ POWŁOKI PO ALFINOWANIU

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

ODLEWNICTWO STOPÓW ŻELAZA Casting of ferrous alloys PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

TWARDOŚĆ, UDARNOŚĆ I ZUŻYCIE EROZYJNE STALIWA CHROMOWEGO

BADANIA PNEUMATYCZNEGO UKŁADU DOZUJĄCEGO MATERIAŁY SYPKIE DO ŻELIWIAKA

WYKRESY FAZOWE ŻELIWA CHROMOWEGO Z DODATKAMI Ni, Mo, V i B W ZAKRESIE KRZEPNIĘCIA

9/42 ZASTOSOWANIE WĘGLIKA KRZEMU DO WYTOPU ŻELIW A SZAREGO W ŻELIWIAKU WPROW ADZENIE.

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTUR I MORFOLOGI PRZEŁOMÓW SILUMINU AK64

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

OKREŚLENIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

WPŁYW PROCESU ODTLENIANIA I MODYFIKACJI NA UDZIAŁ I MORFOLOGIĘ WTRĄCEŃ NIEMETALICZNYCH STALIWA WĘGLOWEGO

WPŁYW TEMPERATURY ODLEWANIA NA INTENSYWNOŚĆ PRZEPŁYWU STOPÓW Al-Si W KANALE PRÓBY SPIRALNEJ BINCZYK F., PIĄTKOWSKI J., SMOLIŃSKI A.

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

CHARAKTERYSTYKA I ZASTOSOWANIA ALGORYTMÓW OPTYMALIZACJI ROZMYTEJ. E. ZIÓŁKOWSKI 1 Wydział Odlewnictwa AGH, ul. Reymonta 23, Kraków

WPŁYW MATERIAŁÓW WSADOWYCH I TECHNOLOGII WYTOPU NA WŁAŚCIWOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO

Czynniki wpływające na wskaźniki procesu nawęglania

43/37 JAKOŚĆ ŻELIW A SYNTETYCZNEGO WYTWARZANEGO W PIECU INDUKCYJNO-PLAZMOWYM. l. Wstęp

MONITOROWANIE PRODUKCJI I KONTROLA JAKOŚCI STALIWA ZA POMOCĄ PROGRAMU KOMPUTEROWEGO

MATERIAŁY WSADOWE I TECHNOLOGIA WYTOPU A STRUKTURA ŻELIWA SZAREGO

SYSTEM INFORMATYCZNEGO WSPOMAGANIA ZARZĄDZANIA GOSPODARKĄ MATERIAŁAMI WSADOWYMI W ODLEWNI PRIMA-ŁÓDŹ

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

STRUKTURA ŻELIWA EN-GJS W ZALEŻNOŚCI OD MATERIAŁÓW WSADOWYCH

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

URUCHOMIENIE PRODUKCJI ARMATURY Z ŻELIWA O GWARANTOWANEJ UDARNOŚCI W NISKICH TEMPERATU- RACH

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

Aplikacje transportu pneumatycznego w odlewnictwie

Moliwoci wykorzystania drobnych frakcji elazostopów w procesie ich pneumatycznego wprowadzania do ciekłego eliwa

WPŁYW ALUMINIUM NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI I STRUKTURĘ STALIWA

ZMĘCZENIE CIEPLNE STALIWA CHROMOWEGO I CHROMOWO-NIKLOWEGO

BADANIA ŻELIWA CHROMOWEGO NA DYLATOMETRZE ODLEWNICZYM DO-01/P.Śl.

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

FILTRACJA STOPU AlSi9Mg (AK9) M. DUDYK 1 Wydział Budowy Maszyn i Informatyki Akademia Techniczno - Humanistyczna ul. Willowa 2, Bielsko-Biała.

WŁASNOŚCI TECHNOLOGICZNE BEZOŁOWIOWYCH MOSIĄDZÓW ARMATUROWYCH

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

TEMPERATURY KRYSTALIZACJI ŻELIWA CHROMOWEGO W FUNKCJI SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA ODLEWU

ZASTOSOWANIE METODY ATD DO JAKOŚCIOWEJ OCENY STALIWA CHROMOWEGO PRZEZNACZONEGO NA WYKŁADZINY MŁYNÓW CEMENTOWYCH

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

KONTROLA STALIWA NIESTOPOWEGO METODĄ ATD

Wytapianie żeliwa szarego i sferoidalnego bez surówki

LEJNOŚĆ KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlMg10 Z CZĄSTKAMI SiC

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA PARAMETRY KRYSTALIZACJI ŻELIWA CHROMOWEGO

WŁAŚCIWOŚCI ŻELIWA EN-GJS W ZALEŻNOŚCI OD MATERIAŁÓW WSADOWYCH

EKSPERYMENTALNE MODELOWANIE STYGNIĘCIA ODLEWU W FORMIE

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

MONITOROWANIE PRODUKCJI ŻELIWA SFEROIDALNEGO W WARUNKACH ODLEWNI

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

KRZEPNIĘCIE KOMPOZYTÓW HYBRYDOWYCH AlMg10/SiC+C gr

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

ZASTOSOWANIE METODY FMEA W DOSKONALENIU JAKOŚCI WYROBÓW ODLEWANYCH

PARAMETRY EUTEKTYCZNOŚCI ŻELIWA CHROMOWEGO Z DODATKAMI STOPOWYMI Ni, Mo, V i B

MODYFIKACJA SILUMINÓW AK7 i AK9. F. ROMANKIEWICZ 1 Uniwersytet Zielonogórski, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY STOPÓW Al-Si

OCENA JAKOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

WPŁYW TEMPERATURY WYGRZEWANIA NA UDZIAŁ FAZ PIERWOTNYCH W STRUKTURZE ŻAROWYTRZYMAŁEGO ODLEWNICZEGO STOPU KOBALTU

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

43/59 WPL YW ZA W ARTOŚCI BIZMUTU I CERU PO MODYFIKACJI KOMPLEKSOWEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIW A NADEUTEKTYCZNEGO

METODY ARGONOWANIA STALI W MAŁYCH KADZIACH A CZYSTOŚĆ STALIWA

PARAMETRY STEREOLOGICZNE WĘGLIKÓW W ŻELIWIE CHROMOWYM W STANIE SUROWYM I AUSTENITYZOWANYM

Recykling - metale Laboratorium (hala A15 Zakład Odlewnictwa)

ANALIZA ODLEWANIA ŻELIWA CHROMOWEGO W FORMIE PIASKOWEJ - FIZYCZNE MODELOWANIE STYGNIĘCIA

REGENERACJA MAS FORMIERSKICH W REGENERATORZE LINIOWYM

BADANIA NAPRĘŻEŃ SKURCZOWYCH W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 6.9

STRUKTURA ORAZ UDARNOŚĆ ŻELIWA AUSTENITYCZNEGO PRZEZNACZONEGO DO PRACY W NISKICH TEMPERATURACH

WPŁYW WIRUJĄCEGO REWERSYJNEGO POLA MAGNETYCZNEGO NA SEGREGACJĘ W ODLEWACH WYKONANYCH ZE STOPU BAg-3

SYSTEM KOMPUTEROWY KONTROLI I STEROWANIA JAKOŚCIĄ ŻELIWA Z WYKORZYSTANIEM METODY ATD

KRZEPNIĘCIE STRUGI SILUMINU AK7 W PIASKOWYCH I METALOWYCH KANAŁACH FORM ODLEWNICZYCH

ZAPIS PROCESU KRYSTALIZACJI PIERWOTNEJ I WTÓRNEJ ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

Wytwarzanie żeliwa syntetycznego w aspekcie mniejszej uciążliwości dla środowiska

Krzepnięcie Metali i Stopów, Nr 26, 1996 P Ai'l - Oddział Katowice PL ISSN POCICA-FILIPOWICZ Anna, NOWAK Andrzej

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

IDENTYFIKACJA CHARAKTERYSTYCZNYCH TEMPERATUR KRZEPNIĘCIA ŻELIWA CHROMOWEGO

CECHY PRZEPŁYWU SILUMINÓW JEDNOFAZOWYCH W KANAŁACH METALOWYCH FORM ODLEWNICZYCH

WYBRANE PROBLEMY RECYKLINGU W ODLEWNIACH

WPŁYW MODYFIKACJI NA PRZEBIEG KRYSTALIZACJI, STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRĄZU CYNOWO-FOSFOROWEGO CuSn10P

FOTOELEKTRYCZNA REJESTRACJA ENERGII PROMIENIOWANIA KRZEPNĄCEGO STOPU

Transkrypt:

7/12 ARCHIWUM ODLEWNICTWA Rok 2004, Rocznik 4, Nr 12 Archives of Foundry Year 2004, Volume 4, Book 12 PAN Katowice PL ISSN 1642-5308 METODA WDMUCHIWANIA PROSZKÓW DO CIEKŁYCH STOPÓW JAKO NARZĘDZIE POPRAWY JAKOŚCI I EKONOMICZNOŚCI PRODUKCJI ODLEWNICZEJ JÓZEF GAWROŃSKI 1, JAN JEZIERSKI 2 KRZYSZTOF JANERKA 3 Zakład Odlewnictwa, Politechnika Śląska 44-100 Gliwice, ul. Towarowa 7, POLAND STRESZCZENIE W pracy przedstawiono korzyści wynikające z pneumatycznego wprowadzania reagentów (nawęglaczy, dodatków stopowych) do ciekłego stopu w aspekcie ekonomiczności procesu metalurgicznego oraz jakości uzyskiwanych tworzyw odlewniczych. Wskazano na zalety związane z wdmuchiwaniem materiałów ziarnistych jak również na wady i niebezpieczeństwa tego rodzaju obróbki wynikające ze specyfiki niektórych operacji metalurgicznych, prowadzonych w różnych jednostkach piecowych. Key words: powder injection, pneumatic transportation, liquid alloy, two -phase stream. 1. WPROWADZENIE Procesy metalurgiczne wytopu różnego rodzaju s topów należą do najbardziej energochłonnych, a co za tym idzie generują znaczną ilość kosztów w całej technologii odlewniczej. Wiąże się to między innymi z długim czasem wszelkiego rodzaju obróbki ciekłej kąpieli (rafinacja, modyfikacja, nawęglanie, wprowadzanie dodatków stopowych), w czasie trwania których konieczne jest utrzymywanie odpowiedniej temperatury kąpieli metalowej. Należy więc dążyć do maksymalnego skrócenia czasu wprowadzania reagentów, przy jednoczesnym zapewnieniu jak najwyższego stopnia ich 1 prof. zw. dr hab. inż. zgawron@plosl.gliwice.pl 2 dr inż. georgeko@zeus.polsl.gliwice.pl 3 dr inż janerka@zeus.polsl.gliwice.pl

przyswajania przez ciekły stop. Jedną z najlepszych metod intensyfikacji procesów metalurgicznych w tym aspekcie jest metoda pneumatycznego wprowadzania sproszkowanych reagentów, która zapewnia krótki czas trwania procesu i wysokie wartości wskaźników technologicznych takich jak efektywność (uzysk) czy szybkość procesu. Duży wpływ na koszt wytopu ma możliwość wykorzystania drobnych frakcji wprowadzanych reagentów (np. żelazostopów), które jako materiały odpadowe z produkcji materiałów w postaci kawałkowej można pozyskać za znacznie niższą cenę. 2. ZASTOSOWANIE METODY WDMUCHIWANIA PROSZKÓW Metoda wdmuchiwania proszków jako uznana od wielu już lat metoda obróbki ciekłych stopów, znalazła zastosowanie w następujących procesach: nawęglanie żeliwa spienianie żużla wdmuchiwanie dodatków stopowych modyfikacja i sferoidyzacja żeliwa odsiarczanie, odtlenianie i odfosforowanie oraz modyfikacja wtrąceń niemetalicznych wdmuchiwanie pyłów piecowych do pieców metalurgicznych i inne. Najlepsze rezultaty (a za tym idzie najszersze zastosowanie w praktyce) daje pneumatyczne nawęglanie żeliwa w piecach elektrycznych łukowych, w przypadku konieczności znacznego zwiększenia zawartości węgla w żeliwie wyjściowym przed jego sferoidyzacją. Ma to szczególne znaczenie, gdy dla zmniejszenia kosztów jako wsad stosuje się złom stalowy o niskiej zawartości węgla. W tym zakresie Zakład Odlewnictwa Politechniki Śląskiej ma bardzo duże osiągnięcia, mierzone kilkunastoma działającymi w kraju instalacjami wdmuchiwania nawęglacza. Metoda wdmuchiwania proszków, ze względu na swoją specyfikę jest stosunkowo rzadko stosowana do wprowadzania reagentów do pieców elektrycznych indukcyjnych. Spowodowane jest to niebezpieczeństwem wypłynięcia stopu na podest pieca w wyniku wzburzenia kąpieli wprowadzonym z reagentem gazem nośnym. Problem ten nie występuje jedynie (lub występuje w znikomym stopniu) w przypadku zastosowania lancy niezanurzonej w kąpieli metalowej, przy czym metoda wstrzeliwania proszków nie jest jeszcze w wystarczającym stopniu poznana (badania nad nią prowadzone są także w gliwickim ośrodku). 3. WSKAŹNIKI EKONOMICZNE PROCESU WYTAPIANIA ŻELIWA Z WYKORZYSTANIEM METODY WDMUCHIWANIA PROSZKÓW Do niedawna wytapianie żeliwa o dużej zawartości węgla oparte było o wsad na bazie surówki (często specjalnej). Takie rozwiązanie wiązało się z dużym problemem dowęglenia ciekłej kąpieli, utrudnionym przyswajaniem węgla z nawęglacza wraz ze zwiększaniem się jego zawartości w żeliwie. Problemy te nie 68

69 ARCHIWUM ODLEWNICTWA występowały, gdy zamiast tradycyjnych metod nawęglania zaczęto wprowadzać rozdrobniony nawęglacz metodą pneumatyczną. Przydatność metody pneumatycznego nawęglania ciekłego metalu można rozpatrywać w wielu płaszczyznach, zależnych od realiów odlewni, do której jest prowadzana [13]. W przypadku stosowania surówki we wsadzie umożliwia ona częściową lub całkowitą jej eliminację i zastąpienie złomem stalowym, co daje w konsekwencji: - obniżenie kosztów wytopu wynikające z różnicy cen tych dwóch materiałów wsadowych, - użycie do wytopu większej ilości złomu stalowego, będącego w wielu przypadkach dla odlewni żeliwa materiałem o małej użyteczności ze względu na niską zawartość węgla [1,2,3]. W procesie wytopu bezsurówkowego omawiana metoda umożliwia; - szybką i pewną korektę węgla po roztopieniu wsadu metalowego (skrócenie czasu nawęglania i jednocześnie wytopu), - produkcję różnych gatunków żeliwa, nawet sferoidalnego wymagającego podwyższonej zawartości węgla w oparciu o złom obiegowy i stalowy, - obniżenie pylenia materiałów grafitowych w porównaniu z metodami tradycyjnymi, gdyż nawęglacz jest wprowadzany pod lustro ciekłego metalu, - ułatwienie pracy obsłudze pieca, eliminując ręczny załadunek nawęglacza i zastępując go dokładnym dozowaniem pneumatycznym. Powyższe aspekty wprowadzania tej metody ś wiadczą o jej przydatności i celowości stosowania w odlewni. Badania prowadzone na instalacji funkcjonującej w Odlewni Staliwa Łabędy Sp. z o. o. w Gliwicach [2] wskazały z kolei na następujące korzyści zastosowania metody wdmuchiwania nawęglacza: - znaczne skrócenie czasu procesu nawęglania (nawet 20-krotnie), - zmniejszenie ilości materiału nawęglającego (3 do 5-krotnie) - mozliwość wykorzystania jako materiału nawęglającego mielonego złomu elektrod grafitowych. Spowodowane jest to 10-20 krotnym zwiększeniem szybkości nawęglania i znacznym zwiększeniem stopnia wykorzystania węgla (6-8 razy). W pracy [10] przedstawiono z kolei wyniki analiz ekonomicznych prowadzonych w czasie wdrażania metody pneumatycznego wdmuchiwania nawęglacza w odlewni METALEXPORT Odlewnia Koluszki. Oprócz podobnych do cytowanych wcześniej badań wniosków, przeprowadzone próby wykazały, ze: - największy udział w kosztach wytopu żeliwa ma wsad metalowy, - wyeliminowanie surówki z wsadu, przy jednoczesnym zastosowaniu pneumatycznego wdmuchiwania nawęglacza, znacznie obniża koszty wytapiania żeliwa, szczególnie sferoidalnego,

- zastosowanie pneumatycznego nawęglania ciekłego żeliwa umożliwia elastyczną produkcję różnych gatunków żeliwa z identycznego wsadu metalowego. Od wielu lat instalacja wdmuchiwania nawęglacza funkcjonuje również w Odlewni Teksid w Skoczowie, gdzie służy do nawęglania żeliwa w piecach elektrycznych łukowych dla potrzeb wytwarzania żeliwa sferoidalnego na bazie złomu stalowego i obiegowego. Wieloletnia jej eksploatacja potwierdziła wysoką skuteczność, i bardzo wysoką opłacalność tej metody zwiększania zawartości węgla, zwłaszcza do dużych jego zawartości, co ma miejsce przy produkcji żeliwa sferoidalnego. Bardzo istotna jest też wysoka pewność, powtarzalność i niezawodność metody wdmuchiwania, co jest zagadnieniem priorytetowym w aspekcie zapewnienia najwyższej jakości produkowanych odlewów [11,12 ]. 4. WYKORZYSTANIE DROBNYCH FRAKCJI ŻELAZOSTOPÓW JAKO NOŚNIKÓW PIERWIASTKÓW STOPOWYCH Stosunkowo dawno zaobserwowano, że na stopień wykorzystania (efektywność) dodatków stopowych zasadniczy wpływ ma ich rozdrobnienie oraz sposób wprowadzania. Spośród wielu metod wprowadzania rozdrobnionych składników różnego rodzaju do ciekłego stopu wiodącą jest metoda pneumatycznego wdmuchiwania. W przypadku pieców indukcyjnych, ze względu na specyfikę wytopu najkorzystniejszym rozwiązaniem wydaje się być wstrzeliwanie proszków lancą, której wylot znajduje się w pewnej odległości od lustra ciekłego stopu. W tym przypadku pojawia się problem zapewnienia poszczególnym ziarnom proszku wystarczającej energii dla pokonania oporów ośrodka, jakim jest ciekły stop. Rozwinięcie metody wdmuchiwania proszków wydaje się być celowe, zwłaszcza w aspekcie wykorzystywania drobnych frakcji niektórych materiałów, które w procesie wytwarzania są uważane za odpadowe. Uzyskanie pozytywnych wyników może umożliwić praktyczne wykorzystanie tej metody, zwłaszcza, że producenci materiałów dla metalurgii i odlewnictwa, sygnalizują potrzebę wykorzystania proszków żelazostopów dla efektywnego uzupełniania składników stopowych w żeliwie i staliwie [4,5]. W Zakładzie Odlewnictwa Politechniki Śląskiej prowadzone są od kilku lat eksperymenty mające na celu udoskonalenie metody wstrzeliwania proszków niezanurzoną lancą, co umożliwiłoby jej stosowanie w dowolnych jednostkach piecowych. Badania prowadzone są na stanowisku badawczym widocznym na rys. 2. Z punktu widzenia przemysłowego wykorzystania metody wdmuchiwania dodatków stopowych ważna jest łatwość uzyskiwania dużych przyrostów p ierwiastków stopowych w ciekłym żeliwie. Przeprowadzone badania potwierdziły przydatność metody wdmuchiwania w tym aspekcie, jak również wskazały na dużą łatwość uzyskania bardzo wysokich efektywności procesu powyżej 90% [6,7,8,9]. 70

ARCHIWUM ODLEWNICTWA Rys. 2. Stanowisko badawcze wdmuchiwania proszków do pieca elektrycznego indukcyjnego 1-podajnik komorowy, 2-wąż gumowy, 3-lanca wprowadzająca proszek do kąpieli, 4- zderzak, 5-pokrywa ochronna, 6-rotametr przemysłowy RDN-25, 7-reduktor ciśnienia gazu zasilającego, 8-piec elektryczny indukcyjny tyglowy, 9-przesuwne ramię, 10-butla z gazem transportującym, 11-zasuwa obrotowa. Fig. 2. Research stand of powder injection into induction furnace 1-chamber feeder, 2-rubber hose, 3-injection lance, 4-buffer, 5- protective cover, 6-rotameter RDN-25, 7-supply gas pressure regulator, 8-cruicible electric induction furnace, 9-slidable arm, 10-transportation gas cylinder, 11-swivel damper. 5. WPŁYW SPOSOBU WPROWADZANIA REAGENTÓW DO CIEKŁYCH STOPÓW NA ICH JAKOŚĆ Na podstawie wielu badań stwierdzono, że nie bez znaczenia dla jakości wytapianych stopów odlewniczych są metody prowadzonej obróbki. Na własności użytkowe (w tym wytrzymałościowe) odlewów znaczny wpływ ma jednorodność składu chemicznego oraz struktury w całej objętości odlewu. Metody pneumatycznego wprowadzania materiałów ziarnistych, dzięki znakomitemu ich rozprowadzaniu w całej objętości ciekłego stopu są na tym polu niemal bezkonkurencyjne. Aby zapewnić całkowitą jednorodność kąpieli metalowej należy tak ustalić parametry pneumatyczne transportu proszku oraz taką konstrukcję urządzenia, aby uzyskać wystarczający zasięg strumienia dwufazowego oraz odpowiednie mieszanie kąpieli. Prowadzone badania w warunkach przemysłowych oraz eksperymenty modelowania fizycznego wykazały, że decydujący wpływ na wymienione parametry ma prędkość gazu na wylocie z lancy, warunkująca uzyskanie przez ziarna żelazostopów wystarczającej energii kinetycznej, niezbędnej do zanurzenia się w ciekłym metalu. 71

LITERATURA [1] Janerka K., Nawęglanie ciekłych stopów żelaza za pomocą urządzeń pneumatycznych. Rozprawa doktorska. Politechnika Śląska, Gliwice 1994. [2] Janerka K., Jura S., Łukasiewicz Z., Rzepka R., Swaczyna S.: Obniżenie kosztu wytapiania żeliwa w piecach elektrycznych łukowych przez pneumatyczne nawęglanie. Przegląd Odlewnictwa Nr. 2, 1994. [3] Janerka K i inni: Szybkość nawęglania w funkcji parametrów strumienia dwufazowego w pneumatycznym nawęglaniu ciekłych stopów żelaza, Krzepnięcie Metali i Stopów, PAN Katowice, 1998, nr. 38, s. 207-212 [4] Jezierski J., Jura S., Janerka K., Pneumatyczne wprowadzanie żelazokrzemu do ciekłego żeliwa. Archiwum Odlewnictwa, Rok 2001, Rocznik 1, Nr 1 (1/2). [5] Jezierski J., Jura S., Janerka K., Pneumatyczne wprowadzanie FeCr do ciekłego żeliwa. Archiwum Odlewnictwa, Rok 2001, Rocznik 1, Nr 1 (2/2) [6] Jezierski J., Jura S, Janerka K., Parametry procesu wdmuchiwania żelazostopów do ciekłych stopów żelaza. Krzepnięcie Metali i Stopów, Rocznik 1, Nr 39, PAN Katowice 1999. [7] Jezierski J.,. Jura S., Wprowadzanie FeSi do ciekłego żeliwa metodą pneumatyczną. Krzepnięcie Metali i Stopów, Rocznik 1, Nr 40, PAN Katowice 1999. [8] Jezierski J., Janerka K., Jura S., Piątkiewicz Z: Parametry wdmuchiwania żelazostopów do ciekłych stopów żelaza. Krzepnięcie Metali i Stopów, PAN Katowice, v. 1, z. 39, 1999, s. 129-134 [9] Jezierski J., Wdmuchiwanie dodatków stopowych do ciekłego żeliwa. Rozprawa doktorska. Politechnika Śląska, Gliwice 2002. [10] Pietrowski S.: Analiza ekonomiczna nawęglania pneumatycznego ciekłego metalu w piecu łukowym. Archiwum Odlewnictwa, Rok 2001, Rocznik 1, Nr 1 (1/2). [11] Szlumczyk H, Janerka K, Niewiara W, Zajusz W., Zastosowanie pneumatycznych urządzeń systemu POLKO w procesach metalurgicznych. Transport przemysłowy, Nr 2(12), s. 38-39, Wyd. Lektorium, Wrocław, 2003. [12] Janerka K, Homa D, Jura S, Gawroński J, Jezierski J. Wskaźniki charakteryzujące proces pneumatycznego nawęglania, Archiwum Odlewnictwa, vol. 1, nr 1/2, 2001, s. 39-44. [13] Kokoszka J., Markowski J., Janerka K., Jezierski J., Homa D., Chmielorz W.: Pneumatic cast iron carburizing in WSK "PZL-Rzeszów" S.A., Krzepnięcie Metali i Stopów, PAN Katowice, v.1, nr 41, 1999. Praca realizowana w ramach projektu 4T08B03823. POWDER INJECTION INTO LIQUID ALLOYS A TOOL FOR QUALITY AND COSTS OF CASTS PRODUCTION DECREAS ING SUMMARY In the paper has been presented the benefits of pneumatic reagents introduction (carburizers, alloy additions) into liquid alloy in aspect of profitability of castings production and quality of the made materials. There have been shown the advantages of grain materials blowing in but the disadvantages and risks of its, caused various furnaces usage for various metallurgical process too. Recenzował: prof. dr hab. inż. Edward Guzik 72