Argonspülung

Metallurgy
Schmelzebehandlung mit Argon als Spülgas. Argon ist ein Edelgas und daher für alle Metallschmelzen inert.

Es wird als Spülgas zum Verrühren oder Vermischen der Schmelze mit zugesetzten Reaktions- und Legierungsstoffen und zum Hochtreiben und Verschlacken von Oxiden und anderen Schmelzbadverunreinigungen verwendet, desgleichen zur Partialdrucksenkung, um in der Schmelze gelöste Gase auszutreiben (Entgasung) oder die Wirkung zugesetzter Reaktionsgase zu erhöhen, zum Beispiel beim AOD-Verfahren.

In der Regel wird das Gas über einen gasdurchlässigen Spülstein in die Pfanne geleitet. Die schematische Anordnung der einzelnen Geräte, die für das Einleiten des Argons in eine Gießpfanne notwendig sind, zeigt Bild  1. Das einer Argonaschenbatterie oder einem Kaltvergaser entnommene Argon wird durch ein Rohr mit ausreichendem Querschnitt zum Druckminderer geleitet. Nach Einstellung des erforderlichen Vordruckes, der sich nach der Menge des pro Zeiteinheit einzuführenden Argons richtet, wird das Inertgas über ein Durchflussmengenmessgerät zum Spülstein geleitet. Besonders wichtig ist die richtige Auslegung des Rohrquerschnittes für die Leitungen vom Kaltvergaser beziehungsweise von der Argonbatterie zum Spülstein im Pfannenboden. Bei zu kleinem Rohrquerschnitt kann in der meist mehrere Meter langen Leitung ein untragbarer Druckverlust auftreten, wodurch das Argon nur in unzureichenden Mengen zum Spülstein gelangt. Der Druck des Argons soll am Beginn der Entgasung stetig und nicht plötzlich erhöht werden. Ist letzteres der Fall, so reißt im Bereich der über dem Spülstein nach oben gerichteten Primärströmung die Schlackendecke auf. Dies hat eine Rückführung der Schlackenteilchen durch die Sekundärströmung zur Folge. Bei aufgerissener Schlackendecke tritt außerdem eine schnelle Abkühlung der Schmelze auf. Sie kann durch eine zweckmäßige Steuerung des Blasdruckes nach dem in Bild  2 gezeigten Schema vermieden werden, derart, dass nach anfänglicher stetiger Steigerung der Argondruck mehrere Minuten lang auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, bei dem die Schlackendecke nur leicht angehoben, aber nicht aufgerissen wird. Anschließend wird der Druck soweit abgesenkt, dass das Gas nur noch in feinem Strom durch die Schmelze perlt. In dieser Nachspülperiode, die etwa drei Minuten dauert, werden Einschluss- und Schlackenteilchen nach oben in die Schlackendecke getragen.

Bild 1: Einleitung von Argon in eine Gießpfanne 
(schematisch)© GIESSEREI LEXIKON
Bild 2: Zweckmäßige Steuerung des Argondrucks 
in Abhängigkeit von der Spüldauer am Beispiel einer 
65 t-Schmelze© GIESSEREI LEXIKON

Taschenbuch der Gießerei-Praxis

Jährlich aktualisierte Ausgabe des Nachschlagewerks für das Gießereiwesen.