1. KERAMICKÝ ODSTŘEDIVÝ ODLUČOVAČ NEČISTOT Z PRODUKCE
FIRMY SEEIF CERAMIC, A.S., JAKO NEZBYTNÁ SOUČÁST VTOKOVÉ
SOUSTAVY PRO KVALITNÍ ODLITEK,
CERAMIC WHIRL GATE PRODUCED IN SEEIF CERAMIC, A.S., AS A
NECESSARY PART OF A GATING SYSTEM FOR THE BEST CASTING
QUALITY
Ing. Erik Jankes, SEEIF CERAMIC, a.s., Rájec Jestřebí, Česká republika
Ing. Štěpán Keršner, Ing. Martin Kotásek, SEEIF CERAMIC, a.s., Rájec Jestřebí, Česká re-
publika
Abstrakt
Příspěvek popisuje funkci, možnosti využití a specifika výroby keramického odstředivého odlučovače nečistot
tzv. „rotační odstruskováku“, který je vyráběn z litého šamotu v podmínkách firmy SEEIF Ceramic, a.s.
V příspěvku je shrnut popis výroby těchto produktů na Z01 Rájec-Jestřebí. Článek dále uvádí technické
možnosti produktu a představuje konkrétní použití v praxi u zákazníků.
Abstract
The article describes function, possibilities of use and specifications of a ceramic whirl gate production, which
is made from a castable fire clay in SEEIF Ceramic, a.s. The article summarizes the production of a whirl
gate at Z01 Rájec-Jestřebí. Furthermore, there are introduced a technical specification of a whirl gate and
real applications in our customers.
1. Úvod
Pro zaplnění dutiny formy tekutým kovem se ve formě zhotovuje vtoková soustava, která má
splňovat několik kritérií. Vhodně navržená vtoková soustava umožňuje dobré zaběhnutí kovu do
všech jejich částí, dokonalé zachycení strusky a nečistot, stejnoměrné a homogenní teplotní pole
odlitku. Zabraňuje také erozi formy tekutým kovem, nasávání plynů, par a vzduchu z formy a
v neposlední řadě zajišťuje maximální využití tekutého kovu.
Pro splnění výše zmiňovaných kritérii musí běžné vtokové soustavy pro gravitační lití do písko-
vé formy obsahovat: vtokovou nálevku (jamku), kůl, odstruskovák, kanály a zářezy do dutiny
formy.
2. Funkce
Princip funkce spočívá v tom, že je roztavený kov z licí cesty metán dovnitř nádoby. Během to-
hoto rotačního pohybu se z taveniny vyplavují částice na principu rozdílné hustoty a vyplouvají
na hladinu, podobně jako například kousky dřeva ve vodě pod splavem.
Volba správných parametrů, rozměrů a návrhu odstruskováku je klíčová. Mezi nejzákladnější
podmínky správné funkce těchto zařízení patří samozřejmě druh taveniny. Dále je důležitý přes-
ně daný poměr průměru vstupního a výstupního otvoru odstruskováku, úhel který kov při otáčení
v nádobě urazí (min. 270°), výška odstruskováku a směr, kterým pokračují rozváděcí kanály dále

2. do formy. Pakliže budou tyto parametry zvoleny chybně (např. rozváděcí kanál musí pokračovat
horizontálně nebo nahoru, nikdy ne dolů), nemusí odstruskovák fungovat [1,2].
Obr. 1: Výkres celé sestavy, šipky naznačují
směr proudění kovu.
Obr. 2: Ukázka průtoku taveniny soustavou
s a bez odstruskováku.
3. Výroba
Výroba odstruskováku byla přesunuta ze závodu Z04 v Kadani na závod Z01 v Rájci-Jestřebí,
zde bylo vytvořeno zcela nové pracoviště (obr. 3 a obr. 4). Přestože se jednalo o přesun zavedené
výroby, k jistým změnám došlo. Začaly se používat upravené suroviny a jiné míchací zařízení.
Dříve se břečka míchala přímo ze surového materiálu v kulovém mísiči. Tyto změny dovolily
vhodně upravit křivku zrnitosti a zvýšit tak kvalitu produktu (viz tabulka č. 1) potažmo výroby
do té míry, že se nesetkáváme s neshodnými kusy.
Obr. 3: Nové pracoviště výroby odstruskováků. Obr. 4: Horní polovina vstupní části od-
struskováku po odformování.
Tab. 1 Fyzikálně-chemické vlastnosti
Místo výroby Nasákavost [%] Objemová hmotnost [kg.m-3
] Zdánlivá pórovitost [%] Al2O3 [%]
Rájec – Jestřebí 11,0 2010 21,5
37,5
Kadaň 14,5 1920 28,0
vstup
výstup
každý díl lze otočit o 360°

3. Každá vstupní a výstupní část odstruskováku je složena ze dvou polovin (obr. 5 a obr. 6). Vyrábí
se litím keramické břečky (licí suspenze) do sádrových forem (obr. 3). Vstupní a výstupní část se
po odformování vysuší, vypálí a obě poloviny se slepí žáruvzdorným tmelem. Zbývající části
jako jsou mezikruží, dno, víko a části odfuku jsou vyráběny lisováním.
Obr. 5: Vstupní část odstruskováku. Obr. 6: Výstupní část odstruskováku.
4. Použití v praxi
Odstruskováky jsou použitelné hlavně ve slévárnách oceli a tvárné litiny. Důvod je ten, že tyto
slitiny mají vetší rozdíl hustoty mezi taveninou (7,85–8 g/cm3
) a struskou (3–3,6 g/cm3
). Naproti
tomu, použití odstruskováku pro slitiny hliníku a hořčíku je naprosto nevhodné. Roztavené sliti-
ny těchto neželezných kovů tvoří oxidické pleny s větší hustotou než samotná tavenina, díky
tomu jsou rozprostřeny v celém objemu taveniny a musejí se odstranit jiným způsobem (např.
použitím filtru).
Naše firma dodává odstruskováky do několika českých a zahraničních sléváren a díky kvalitě
produktu a jeho funkčnosti tyto dodávky stále rostou. Slévárny si mohou vybrat ze tří velikostí
OD60/120, OD80/160 a OD100/200 (první číslo označuje vstupní průměr, druhá hodnota vnitřní
průměr). Druh odstruskováku se volí podle velikosti odlitku a rychlosti s jakou musí být forma
naplněna (např. furanová forma musí být odlita do 2–2,5 min). To znamená, že slévárny velkých
a těžkých odlitků, které lijí z více pánví do více vtokových kůlů, používají několik odstrusková-
ků v jedné formě.
Pro ukázku použití a vlivu na kvalitu poslouží následující fotografie zobrazující použití několika
odstruskováků najednou, pro odlitek beranu lisu o tonáži 140 tun. Při odlévání tohoto odlitku
nastaly komplikace s únikem strusky. Očekávání byla taková, že odlitek bude špatný. Při pro-
zkoumání zbytků po odstruskovácích bylo nalezeno velké množství nečistot a strusky ve výfu-
cích (obr. 9 a obr. 10). U velmi namáhaných výrobků, jako je např. i beran lisu, je nutné provést
ohrubování a celkovou zkoušku ultrazvukem. Vzhledem k problémům, které nastaly při odlévá-
ní, bylo pro zaměstnance slévárny příjemným překvapením, že odlitek je zcela „zdravý“. Tato
situace je jen další důkaz toho, že odstruskováky mají ve vtokové soustavě své opodstatnění!

4. Obr. 7: Zaformování odstruskováku v kesonu. Obr. 8: Keramická vtoková soustava doplněna
o dva odstruskováky.
Obr. 9: Odstruskovák s částí
vtokového kůlu.
Obr. 10: Detail výfuku z obr. 9 se
ztuhlou struskou.
Obr. 11: „Kosti“ odlitku po vytažení z kesonu, rámečky označují zbytky po odstruskovácích a
šipky označují směr proudění kovu.

5. 5. Závěr
Filtraci slitin železa je možné provádět několika způsoby. Převážná část výrobků dostupných na
trhu je založena na filtraci pomocí různých typů filtrů. Firma SEEIF Ceramic, a.s. nabízí řešení
filtrace nečistot založené na rozdílu hustot. Odstruskovák absorbuje prvotní ráz taveniny a uklid-
ňuje proudění přeměnou turbulentního na laminární. Dále poskytuje oproti běžným filtrům řadu
výhod:
 garantuje stabilní průtok – nemůže se ucpat
 nezpomaluje rychlost proudění kovu
 neuvolňuje keramické úlomky
 odfiltrovává malé i velké nečistoty a velkou část nasátého vzduchu
 má dostatečně velký prostor pro zachycení i většího množství nečistot
 u pánví se šoupátkovým uzávěrem zachycuje částice zásypového prášku
 nevytváří sekundární vměstky
 nedochází k „zamrznutí“ kovu kvůli špatné tepelné kapacitě
 eliminuje vady způsobené chybou lidského faktoru při technologické nekázni
Všechny tyto přínosy mají za následek snížení zmetkovitosti, zlepšení povrchu a vnitřní jakosti
odlitku. O kvalitě a funkčnosti rotačního odstruskováku nejvíce vypovídá rozšiřující se portfolio
zákazníků a rostoucí objednávky.
LITERATURA
[1] CAMPBELL, John a John CAMPBELL. Castings practice: the 10 rules of castings. Bos-
ton: Elsevier/Butterworth-Heinemann, 2004, xii, 205 p. ISBN 0750647914.
[2] P N RAO. Manufacturing technology V1. 4th. New Delhi: McGraw Hill Education, 2013.
ISBN 1259062570.