DE1084451B - Verfahren und Vorrichtung zum fortlaufenden Giessen von Metallstangen, Barren u. dgl. - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum fortlaufenden Gießen von Metallstangen, Barren u. dgl., bei welchem das Metall zur und durch die Form unter ständigem Gasdruck gefördert wird und der in der gekühlten Gußform erstarrte Gußstrang durch eine besondere Abzugsvorrichtung abgezogen und das flüssige Gießmetall durch den Gasdruck entsprechend nachgefördert wird.

Bei diesem Gießverfahren, bei welchem vorzugsweise die Förderung des Gußstranges aufwärts erfolgt, geht im Bereiche der Gußform die Erstarrung des flüssigen Metalls in der Weise vor sich, daß die Erstarrung von außen nach innen fortschreitet und am Eintrittsende der Guß form zunächst eine dünne starre Hülle gebildet wird, deren Stärke nach oben wächst und am Einrtrittsende der Form den ganzen Querschnitt ausfüllt. Dabei nimmt der flüssige Kern etwa die Form eines Zuckerhutes an.

Entsprechend dem Anwachsen der erstarrten Wandung zieht sich der Querschnitt zusammen, so daß er sich nach dem Austrittsende zu bei wachsendem Spiel durch die Form bewegen kann, während er am Eintrittsende fest an der Innenwandung der Form anliegt und hier durch den auf die dünne, starre Wandung einwirkenden Flüssigkeitsdruck an die Wandung der Form angepreßt wird. In dieser Zone findet leicht ein Anhaften und Festsetzen des Gußstranges statt, was zu erheblichen Betriebsstörungen und zu Fertigungsfehlern der herzustellenden Metallstangen oder Barren führt.

Beim normalen Kokillenguß, bei welchem das flüssige Metall unter der Wirkung seines Gewichtes in die ruhende Form einfließt, ist es bekannt, die Form in Vibrationen zu versetzen, um das Einfließen des Metalls in alle Nebenräume der Form zu gewährleisten und ein Haftenbleiben zu verhindern. Diese Maßnahme läßt sich beim fortlaufenden Gießen von Stangen oder Barren unter Gasförderungsdruck nicht anwenden, weil die Form an dem einen Ende mit der Zuflußleitung für das flüssige Metall einschließlich der vorgeschalteten Erwärmungseinrichtung, an dem anderen Ende durch den heraustretenden erstarrten Gußstrang mit einer Nachkühleinrichtung und anderen Vorrichtungen in Verbindung steht. Die ganze zusammenhängende Gießvorrichtung in Vibrationen zu versetzen, kommt praktisch aus verschiedenen Gründen nicht in Frage, und bei vibrierender Beeinflussung nur der Form würden erhebliche Herstellungsfehler auftreten, und die Vorrichtung würde an den Verbindungsstellen schnell zerstört werden.

Ein Anhaften und Festsetzen des Gußstranges wird nun beim fortlaufenden, unter Gasdruck erfolgendem Gießen dadurch verhindert, daß gemäß der Erfindung dem ständigen Gasförderdruck ein auf das flüssige Verfahren und Vorrichtung

zum fortlaufenden Gießen

von Metallstangen, Barren u. dgl.

Anmelder:

Stewarts & Lloyds Limited,
Glasgow (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. A. Varren, Patentanwalt,
Essen, Kettwiger Str. 30

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 30. September 1953

Paul Whitaker, Market Harborough,
Leicestershire (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Metall vibrierend einwirkender pulsierender Gasdruck überlagert wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß über den flüssigen Teil der Metallsäule der vibrierend pulsierende Gasdruck besonders an die Stelle weitergeleitet wird, welche zum Anhaften und Festsetzen neigt. Durch die Vibration des flüssigen Metalls wird die sich an der Innenwandung der Form anschmiegende dünne Metallhaut fortlaufend gelockert, so daß der erstarrte Gußstrang gleichmäßig seine Bewegung nach oben fortsetzen kann.

Es ist bekannt, daß bei einem Verfahren zum Aufwärtsgießen von Rohren u. dgl. das flüssige Metall durch stoßweise erzeugte Druckluft gefördert wird. Hierbei handelt es sich jedoch um einzelne Druckstöße, welche durch so lange Zeiträume voneinander getrennt sind, daß im Gegensatz zu der ununterbrochen stattfindenden vibrierenden Wirkung ein Anhaften und Festsetzen stattfinden kann.

Die-Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß in den zur Förderung des Gießmetalls dienenden Druckraum zwei Gasleitungen druckdicht eingeführt sind, von denen die eine den Druckraum mit gleichbleibendem oder ständig steigendem Gasdruck versorgt, während die andere Leitung Gas auf das flüssige Metall mit vibrierend wirkendem pulsierendem Druck zuführt.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigt schematisch

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum steigenden fortlaufenden Gießen von Metallbarren,

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Fig. 2 eine entsprechende Ansicht zum horizontalen Metalls an den wassergekühlten Formen beim Stillfortlaufenden Gießen. setzen der Vorrichtung zu verhindern.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 weist die In dem feuerfesten Austrittsläufer 21 ist ein nieder-

Gießpfanne 1 für das Schmelzmetall 2 eine senkrechte frequentes elektrisches Induktionselement eingebettet. Zwischenwand 3 auf, die einen Abstand von dem 5 Dieses kann so erregt werden, daß bei der Steuerung Boden 4 der Gießpfanne hat, um einen U-förmigen der Gießgeschwindigkeit der mittlere Querschnitteil Durchgang durch die Gießpfanne herzustellen. des gegossenen Metalls, während er noch flüssig ist,

Der Teil 5 des Durchganges ist offen, um der Luft bewegt wird, um die in der Mitte des Metalls er- oder dem Druckgas Zutritt zu der freien Oberfläche 6 wünschte Struktur zu erzielen.

des geschmolzenen Metalls zu gestatten, während io An am oberen Ende der Kühlvorrichtung 22 ange-Teil 7 des Durchganges an seinem oberen Ende eine geordneten Radialarmen 25 greifen an deren Unterkonische Sitzfläche 8 für einen entsprechend geformten seite hydraulische Winden 26 an, die den Zweck haben, durchlochten Stopfen 9 aufweist, durch welchen das den Formensatz 12 einschließlich der Stopfen an geschmolzene Metall unter der Wirkung des Druck- seinem unteren Ende auf und nieder zu bewegen,
gases senkrecht nach oben hindurchtritt. 15 Das gegossene Metall 2 A wird bei dem durch die

Das geschmolzene Metall in der Gießpfanne wird Ausziehrollen 23 nach oben bewirkten Heraustreten in dem Gasdruck in einem Druckkessel 10 unterworfen, Barren 2 B zerschnitten, und zwar durch die Stöße in welchen die Gießpfanne 1 auf einem Wagen 11 ein- einer Sauerstoffschneidvorrichtung 27, welche eine gebracht wird und der nach Aufnahme der Gießpfanne Einrichtung für Stoßgas hat. Durch eine von Hand gasdicht abgeschlossen wird. Ein senkrecht angeord- 20 zu betätigende Vorrichtung oberhalb der Schneideinneter Gußformsatz 12 wird über dem Druckkessel für heit werden die Barren 2 B aus dem Bereich der eine senkrechte Hin- und Herbewegung eingerichtet. Schneideinheit herausgezogen und um 90° gedreht, Sein unteres Ende weist ein Paar von Stopfen auf, um mittels Rollen 29 nach einer Austragsstelle bevon denen einer der Gießpfarmenstopfen 9 ist, welcher fördert zu werden.

bei seiner Abwärtsbewegung durch eine öffnung 13 25 Beim Gebrauch der Vorrichtung wird die gefüllte in der oberen Wandung des Druckkessels 10 hin- Gießpfanne 1 bei aufwärts gezogener Lage der durchtritt, während der andere Stopfen durch das . Stopfen in den Druckkessel 10 durch ein offenes Ende untere Ende eines feuerfesten Eintrittsläufers 14 ge- desselben bewegt und so gesetzt, daß sie ihre Stopfen bildet wird, welcher mit einer Sitzfläche 15 zusammen- aufnehmen kann. Das Ende des Druckkessels wird gearbeitet, um die öffnung abzudichten. 30 schlossen, und die hydraulischen Winden 26 werden

Die Druckluft wird dem Druckkessel durch ein betätigt, um den Gußformsatz 12 niederzubewegen, so Paar von Zuleitungen 16., 17 zugeführt, welche in der daß die Stopfen den Gießpfannenteil und den Druckoberen Wandung des Kessels münden, wobei die Lei- kessel abdichten. Luft oder Gas wird dann unter vortung 16 für den gleichbleibenden Druck und die Lei- bestimmtem Druck durch die Zufuhrleitungen 16 und tung 17 für den pulsierenden Druck bestimmt ist. Die 35 17 zugeführt, und die Ausziehrollen 23 werden mit Luft mit gleichbleibendem Druck wird von einer einer bestimmten Geschwindigkeit gedreht. Das gePumpe geliefert, und der pulsierende Druck wird dem schmolzene Metall wird senkrecht aufwärts durch den gleichbleibenden Druck mittels einer besonderen Formensatz hindurch durch den Luftdruck auf die Pumpe oder einer pulsierenden Membran überlagert. freie Oberfläche 6 gedrückt. Dabei wirken die über-In der oberen Wandung des Druckkessels mündet ein 40 lagerten Pulsationen vibrierend auf das Metall bei •optisches Betrachtungsrohr 18, um die freie Ober- dessen Durchgang durch die Form 19 ein und verflache des geschmolzenen Metalls in der Gießpfanne hindern das Festsetzen des Metalls in der Form, beobachten zu können. Das Rohr ist im Winkel in be- Wenn das Metall in dem Teil 5 die Ebene der unteren quemer Lage für den Betrachter angeordnet. Kante der Zwischenwand 3 erreicht, werden die Win-

Der Gußformsatz 12 ist zylindrisch und besteht aus 45 den in Gang gesetzt, um die Stopfen abzuheben¹, und einer senkrechten Reihe von miteinander verbundenen der Druckkessel wird dann geöffnet und die Gießzylindirischen Teilen, welche zueinander ausgerichtete pfanne entfernt.

Durchgänge für das Metall aufweisen und die aus Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 bildet eine

-wasserumhüllten Formen 19 bestehen, die durch ein gewöhnliche Gießpfanne 50, die einen feuerfesten Entgeeignetes System bei 20 geschmiert werden, um die 50 leerungsstopfen 51 und¹ eine Bodentülle 52 enthält, Erzielung einer glatten Oberfläche der Barren zu be- selbst den Druckkessel. Die Gießpfanne ist durch eine günstigen. An den Enden der Formen sind feuerfeste abnehmbare Kappe 53 geschlossen, welche die Luft-Eintritts- und Austrittsläuferblocks 14 und 21 vor- zufuhrleitungen 16 und 17 und das optische Beobachgesehen. Anschließend an den Austrittsläuferblock 21 tungsrohr 18 trägt. Die Gießpfanne 50 wird durch ist eine Sprühwasserkühlvorrichtung 22 angebracht, 55 einen Kran auf eine Plattform 54 oberhalb der Ebene •die in regelbarer Weise das¹ Gießmetall zu kühlen be- eines horizontal angeordneten Formensatzes 55 niederfähigt ist. gesetzt, und die Gießpfanne steht in Verbindung mit

Eine Reihe von Ausziehrollen 23 ist auf der Kühl- der Form 56 durch einen L-förmigen feuerfesten Ausvorrichtung angeordnet, um das gegossene Metall 2 A trittsläufer 57, welcher mit der Bodentülle 52 verbunzu erfassen und es aus der Kühlvorrichtung heraus- 60 den ist und eine geeignete Entleerungseinrichtung zuziehen, wobei die Geschwindigkeit der Rollen regu- aufweist. Der feuerfeste Läufer 57 weist ein Heizlierbar ist, um die Ausziehgeschwindigkeit zu ändern element auf. Ein feuerfester Austrittsläufer 58 hat — der Gasdruck ist ebenfalls regulierbar —, und durch eine Induktionsrüttelvorrichtung. Ferner ist eine die gleichzeitige Steuerung des Gasdruckes und der Wassersprühkühlvorrichtung 59 vorgesehen.
Ausziehrollen, z. B. mittels geeigneter elektronischer 65 Für das Aufwärtsgießen von Stahl wird ein Gas-Steuermittel 24, kann die Geschwindigkeit des fort- druck von 0,28 bis 0,42 kg/cm² je 30 cm Länge der laufenden Gießens bequem geregelt werden. gegossenen Stange angewendet. Auf diese Weise hebt

_ In dem feuerfesten Eintrittsläufer 14 ist eine Heiz- ein Druck von 4,2 bis 7 kg/cm² eine Stahlsäule bis zu einheit eingebettet, die bei der Ingangsetzung der Vor- einer Höhe von 6 m, wobei diese mit den Ausziehxichtung eingeschaltet wird, um das Erstarren des 70 rollen 23 im Eingriff steht.

Beim Anlaufenlassen der Gießvorrichtung kann eine Anlaufstange von etwas geringerem Durchmesser als die Form benutzt werden. Das untere Ende dieser Stange wird gezackt, um dem geschmolzenen Metall zu gestatten, an der Anlaufstange anzufrieren, um auf diese Weise fast unmittelbar die Ausziehrollen in Tätigkeit treten zu lassen.

Beim Betrieb der Vorrichtung kann ein 15-cm-Vierkantstahl mit einer Geschwindigkeit von 1,20 bis 1,50 m je Minute, ein 25-cm-Vierkantstahl bis zu 60 cm je Minute und ein 50-cm-Vierkantstahl bis zu 30 cm je Minute gegossen werden.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Verhindern des Haftenbleibens des Metalls in der Form beim steigenden oder horizontalen fortlaufenden Gießen von Metallstangen, Barren u. dgl., bei welchem das Metall zur und durch die Form unter ständigem Gasdruck gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem. Gasförderdruck ein auf das flüssige Metall vibrierend einwirkender pulsierender Gasdruck überlagert wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den zur Förderung des Gießmetalls dienenden Druckraum zwei Gasleitungen druckdicht eingeführt sind, von denen die eine den Druckraum mit gleichbleibendem oder ständig steigendem Gasdruck versorgt, während die andere Leitung Gas mit auf das flüssige Metall vibrierend wirkenden pulsierendem Druck zuführt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 750301, 817 788;
britische Patentschrift Nr. 145 793;
französische Patentschrift Nr. 518 866;
Aluminium-Archiv, Bd. 16, S. 62, 63.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 548/375 6.60