| 1.
Kernfertigung für die Muffeninnenform |
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Für die Rohrherstellung
nach dem Schleudergussverfahren wird für die
Gestaltung der Muffeninnenform ein Sandkern benötigt.
Hierzu wird in Kernschießmaschinen ein
kunstharzhaltiger Quarzsand in Kernkästen
eingepresst der unmittelbar danach aushärtet.
Die Kerne werden anschließend geschwärzt um
eine glatte Gussoberfläche zu erzielen.
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| 2.
Rohrherstellung nach dem Schleuderguss-Verfahren |
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Schleudergussrohre
werden in den Nennweiten DN 80 bis DN 2000 und
in Längen 6 m bis 8 m hergestellt. Die
Herstellung der Rohre erfolgt nach dem de
Lavaud-Verfahren in Metallformen (Kokillen) die
von außen mit Wasser gekühlt werden. Die
Kokille ist in einer Gießmaschine auf
Laufrollen gelagert und wird durch einen
Elektromotor über Keilriemen angetrieben. Auf
einer geneigten Laufschienenbahn lässt sich die
Gießmaschine in ihrer Längsachse verfahren. In
die am untere Ende aufgeweitete Kokille wird der
Sandkern eingesetzt, er entspricht der gewünschten
Muffeninnenform. Auf der oberen Seite der
Laufschienenbahn befindet sich die Gießeinrichtung
mit der Zuteilungspfanne. Durch eine gesteuerte
gleichmäßige Kippgeschwindigkeit wird
erreicht, dass während des Gießvorganges eine
konstante Eisenmenge pro Zeiteinheit über die
Gießlippe in die 6 m bis 8m lange Gießrinne läuft.
Vor Gießbeginn ragt die Rinne bis unmittelbar
vor den Sandkern. Nachdem die Kokille in
Rotation versetzt wurde beginnt die Kippbewegung
der Zuteilungspfanne. Nachdem der Raum zwischen
Sandkern und Kokille mit dem bis zu 1400 °C heißen
Eisen gefüllt ist beginnt die Längsbewegung
der Gießmaschine, d.h. sie fährt nach unten
aus dem Gießstrahl. Durch Überlagerung der Längs-
und Radialbewegung sowie
der auf das flüssige Eisen wirkenden
Zentrifugalkräfte bildet sich spiralförmig an
der Kokillenwand das Rohr. Die Umdrehungszahl
der Kokille wird so gewählt, dass eine
Zentrifugalkraft auf das flüssige Eisen der ca.
30-fachen Erdbeschleunigung entspricht. Durch
dieses Verfahren wird ein besonders dichtes Gefüge
erzielt.
Die Zentrifugalkraft bewirkt ferner, dass evtl.
mitgerissene Schlackenteilchen, aufgrund ihrer
Wichte zum Rohrinnern abgedrängt
und anschließend entfernt werden. In
kurzer Zeit sind die Rohre in der wassergekühlten
Kokille auf ca. 700 °C abgekühlt und dabei
soweit geschrumpft, dass sie aus der Gießmaschine
gezogen werden können.
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| 3.
Thermische Nachbehandlung der Rohre |
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Die schnelle Abkühlung in
der Kokille macht eine thermische Nachbehandlung
der Gussrohre erforderlich. Der Grund dafür
ist, dass sich der im flüssigen Eisen gelöste
Kohlenstoff im festen Zustand entweder als
elementare Graphit ausscheidet oder im Eisen gelöst
bleibt. Je größer die Abkühlgeschwindigkeit,
umso höher ist der Anteil an gelöstem
Kohlenstoff im Eisen (Zementit). Dieses Gefüge
hat eine große Härte und eine geringe Dehnung.
In einem nachfolgenden Glühprozess bei ca. 950
°C wird der Zementit in Ferrit und Graphit
zerlegt. Beim duktilen Gusseisen nimmt der
Graphit dabei eine kugelige Form an. Aufgrund
der hohen Temperaturen ist es wegen der
Formstabilität erforderlich, dass die Rohre
durch den ca. 50 m langen Ofen gerollt werden.
Die Glühzeit der Rohre und die
unterschiedlichen Temperaturzonenen des Ofens
sind auf die Gefügeumwandlungen abgestimmt und
werden automatisch gesteuert.
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| 4.
Metallische Überzüge aus ZnAl bzw. Zn |
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Nach
der thermischen Behandlung wird auf die noch
warmen Rohre ein im Lichtbogen aufgeschmolzender
ZnAl- bzw Zn-Draht, mittels Druckluft auf
die rotierenden Rohre aufgesprüht.
Bei
dem System NATURAL wird auf der Rohroberfläche
eine ZnAl-Masse von mind. 400 g/m² und bei der
Standardproduktion eine Zn-Masse von 200 g/m²
aufgetragen. Die metallischen Überzüge sind
nach der elektrochemischen Spannungsreihe
unedler als Gusseisen, d.h. sie schützen Eisen
aktiv und wirken dabei als Opferanode.
Die Muffeninnenseite erhält auf einer eigenen
Station ebenfalls einen metallischen Überzug.
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