Georg-Fischer-Konverterverfahren

Magnesiumbehandlungsverfahren zur Erzeugung von Gusseisen mit Kugelgrafit, entwickelt von der Georg Fischer AG, Schaffhausen/Schweiz.

Bei den meisten Verfahren zur Herstellung von Gusseisen mit Kugelgrafit (GJS) wird das Magnesium durch Vorlegierung (siehe auch Magnesiumvorlegierung) oder in anderer Aufbereitung den physikalischen Gegebenheiten der Reaktion angepasst. Beim Reinmagnesium-Konverterverfahren gewährleistet die konstruktive Gestaltung des Konverters eine kontrollierte Reaktion mit Reinmagnesium.

Während der Behandlung steigt aus der Reaktionskammer im Konverterboden eine annähernd konstante Menge Magnesiumdampf durch die Schmelze auf. Dabei wird die Schmelze entschwefelt und legiert. Durch die intensive Spülwirkung wird zugleich eine gute Abscheidung der Reaktionsprodukte erreicht. Der Ablauf der Eisen - Magnesium - Reaktion wird durch Lage, Form und Größe der Kammerwandbohrungen sowie durch den für dieses Verfahren spezifischen Selbstregulierungseffekt gesteuert. Der Konverter wird in horizontaler Lage mit einer abgewogenen Menge Basis-Eisenschmelze (s. Basisschmelze) gefüllt. Danach wird die Reaktionskammer mit Reinmagnesium von außen beschickt und verschlossen. Sobald der Konverter senkrecht gestellt ist, beginnt die regulierte Magnesium - Eisen - Reaktion ohne Druckanstieg (Bild 1).

Im Verlauf der Reaktion - eine Behandlung dauert etwa 60 bis 90 Sekunden - wird die Schmelze zuerst desoxidiert und danach entschwefelt. Erst wenn der Schwefelgehalt kleiner als 0,002 % ist, nimmt die Schmelze Magnesium auf. Sogar Basiseisen mit hohem Schwefelgehalt von 0,2 - 0,3 % lässt sich treffsicher in Gusseisen mit Kugelgrafit überführen, Die Schmelze kann gleichzeitig mit der Magnesiumbehandlung aufgekohlt werden - auch mit kostengünstigen hochschwefelhaltigen Aufkohlungsmitteln (1 % S) - bei einem C-Ausbringen von konstant über 80 %.

Die Temperaturverluste pro Behandlung ohne Aufkohlen liegen für den 1 t-Konverter zwischen 22 und 30 °C und für den 3t-Konverter zwischen 18 und 25 °C. Für je 0,1 % C-Zulegieren erhöhen sie sich um 3 °C. Im Gegensatz zu Verfahren mit Vorlegierungen erfolgt bei der Reinmagnesium-Behandlung kein Einbringen von Elementen wie Silizium, Nickel, Aluminium, etc. Dies erlaubt ein uneingeschränktes Verwenden von GJS-Kreislaufmaterial und individuelles Einstellen des Si-Gehaltes. Dank dieser Unabhängigkeit beim Einstellen des Si-Gehaltes kann die spröde Si-Ferritphase umgangen und eine bessere Kerbschlagzähigkeit erreicht werden. Das Reinmagnesium-Verfahren sichert eine hohe Reproduzierbarkeit der Behandlung und ein hohes Magnesiumausbringen bis 70 %.

Der Konverter ist in verschiedenen Ausführungen einsetzbar, beispielsweise als Schwenk-Konverter, Gabelstapler-Konverter, Monorail-Konverter, Hochleistungs-Konverter. Bild 2 zeigt als Beispiel einen Kran-Konverter beim Ausleeren in den Gießofen.

Weiterführende Stichworte:

Magnesiumabklingen
Magnesiumbehandlungsdraht
Magnesiumrestgehalt
Restmagnesiumgehalt
Tundish-Cover-Verfahren
Tea-Pot-Behandlungspfanne
Inmold-Verfahren

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