Drahtgeschwindigkeit, Drahtmenge, Mg-Ausbringen und Behandlungszeit für die Sphärogussbehandlung — visuell und nachvollziehbar nach Jurek (2017).
Eingabeparameter
Pfanne
H/D = — · Empfohlen: H/D > 2 für hohen ferrostatischen Druck
Eisenmenge & Temperatur
Füllhöhe H = — mm · Freibord = — mm
Behandlungsdraht
Mg-Soll & Schwefel
40 %
Mg-Ausbringen typisch 30–50 % (abhängig von Pfanne, Temperatur, Reaktionsverlauf)
Schmelzzeit Stahlhülle
1,2 s
Standard: 1,2 s bei 1500 °C / 0,4 mm Hülle (Chang). Höhere Temperatur → kürzere Zeit.
Visualisierung
Bereit
Feuerfest
Eisenschmelze
Behandlungsdraht
Mg-Reaktionsblasen
Worauf achten? Der Draht soll möglichst nah am Pfannenboden aufschmelzen, damit die Mg-Reaktion unter dem ferrostatischen Druck der Schmelzsäule abläuft. Zu schnell → Draht stößt am Boden auf, knickt, schmilzt zu spät. Zu langsam → Draht schmilzt zu hoch, Mg verbrennt an der Oberfläche, Ausbringen sinkt. Die Hauptformel sucht den optimalen Mittelweg.
Berechnete Werte
Drahtgeschwindigkeit
— m/min
Optimal für Aufschmelzen am Boden
v = (H − 0,15) / ts
Drahtlänge erforderlich
— m
für Mg-Soll bei aktuellem Ausbringen
L = m_Mg / (Mg/m · η)
Drahtmenge (Gewicht)
— kg
Drahtmasse pro Behandlung
m = L · ρ_Draht · π·(d/2)²
Behandlungszeit
— s
vom Eintauchen bis Drahtende
t = L / v
Mg zugegeben
— g
Gesamt-Mg auf dem Draht
m_zu = L · (Mg/m)
Mg reagiert in Schmelze
— g
η × Mg zugegeben
Ferrostatischer Druck
— bar
am Pfannenboden
p = ρ_Eisen · g · H
H/D-Verhältnis
—
Pfannenhöhe / Innendurchmesser
empfohlen > 2
Auswertung läuft …
Wichtig: Die Berechnung ist eine Schnellabschätzung nach Jurek (2017) und Chang. Reale Drahtgeschwindigkeit kann durch Schmelzedynamik, Drahtsteifigkeit und Anlagentoleranzen abweichen — typische Differenz IST/SOLL ca. ±1 m/min. Mg-Ausbringen variiert stark je nach Anlage und Pfannenwartung. Werte als Startpunkt — nie als finale Vorgabe.