DE1023198B

DE1023198B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bloecken nach dem Stranggiessverfahren

Info

Publication number: DE1023198B
Application number: DEF14451A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Karl-Ernst Man; Erich Riepert
Original assignee: FUCHS FA OTTO
Current assignee: FUCHS FA OTTO
Priority date: 1954-04-14
Filing date: 1954-04-14
Publication date: 1958-01-23

Description

DEUTSCHES

Das charakteristische Merkmal des als Wassergußverfahren bekannten Stranggießverfahrens besteht darin, daß der Hauptwärmeentzug durch unmittelbares Anspritzen des Gußstranges mit Wasser erfolgt. Diese schroffe Abkühlung hat häufig ein Aufreißen des Stranges zur Folge. Bekannte Vorschläge zur Verhütung dieses Aufreißens laufen größtenteils auf die Anwendung milderer Abschreckbedingungen hinaus. Diese bedeuten aber einen Verzicht auf wesentliche Vorzüge des Wasserguß Verfahrens, da unter anderem die umgekehrte Blockseigerung zunimmt und die Gefügebestandteile gröber werden.

Ein anderer Vorschlag zur Verhütung der Risse bezieht sich auf die Verwendung von Verteilertellern. Derartige Teller geben dem flüssigen Sumpf eine Form, die die Gefahr des Aufreißens verringert. Nun werden aber gewöhnlich rißanfällige Legierungen sehr langsam und mit niedriger Gießtemperatur vergossen, also unter Bedingungen, die leicht zu Vorerstarrungen am Verteilerteller führen. Solche Vorerstarrungen geben zu schweren Beanstandungen im Halbzeug Anlaß. Außerdem tritt häufig trotz Verwendung eines Verteilertellers und trotz gleichzeitiger Anwendung milderer Abkühlungsbedingungen immer noch ein Einreißen der Stränge auf, so daß beim Vergießen rißanfälliger Legierungen mit erhöhtem Ausschuß gerechnet werden muß.

Nach einem neuerdings bekanntgewordenen Verfahren werden elektromagnetische Drehfelder auf den erst teilweise erstarrten Guß angewendet, um örtliche Unterschiede in der Temperatur und im Wärmeinhalt, besonders durch Hervorrufung einer geregelten Drehbewegung, auszugleichen und dadurch den Kristallisationsvorgang im Sinne einer Vergrößerung der Kornzahl zu beeinflussen. Bei der beschriebenen Stranggieß anlage werden aber die Mittel zur Erzeugung des elektromagnetischen Drehfeldes am Mantel der Kokille angeordnet, so daß eine wesentliche Streuung des elektromagnetischen Drehfeldes durch die Kokillenwand und den schon erstarrten Teil des Blockes stattfindet. Daher ist der Wirkungsgrad der aufgebrachten Energie sehr unbefriedigend. Außerdem besteht bei dieser Art des Rührens konzentrisch zur Achse des Gußstrangs die Gefahr, daß Partikelchen von den bereits erstarrten Randteilen des Blockes losgerissen werden und ein undichtes Gefüge entsteht.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Blöcken nach dem Stranggießverfahren unter Rühren des Gießkopfes durch Anwendung von elektromagnetischen Wechselfeldern auf den erst teilweise erstarrten Guß im Gießkopf, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Induktionsströme von der Eingußseite der wassergekühlten Kokille her auf Verfahren und Vorrichtung

zur Herstellung von Blöcken

nach dem Stranggießverfahren

Anmelder:
Fa. Otto Fuchs, Meinerzhagen (Westf.)

Dr.ph.il. KariUErnst Man, Meinerzhagen (Westf.),

und Erich Riepert, Frömmersbacti bei Gummersbach,

sind als Erfinder genannt worden

die Haupterstarrungszone des Gießgutes zur Einwirkung gebracht werden.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens*, bei der über dem Gießspiegel und parallel zu dessen Ebene eine ringförmige Induktionsspule angeordnet ist. Die stromführenden Leiter der Induktionsspule sind in einer Nut eines Rings aus Trafoblechen angeordnet, die in der dem Gießspiegel zugewandten Seite des Rings eingearbeitet ist.

Die apparative Ausrüstung dieser Vorrichtung ist wesentlich einfacher als bei der bekannten Anordnung, besonders für den Mehrfachstrangguß, und die erfindungsgemäße Anordnung des elektromagnetischen Wechselfeldes garantiert bei größtem Wirkungsgrad der aufgebrachten Energie ein außerordentlich feines und dichtes Gefüge gleichmäßig über den ganzen Stranggußblock.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Mittellängsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 die dazugehörige Draufsicht,
Fig. 3 den Mittellängsschnitt einer anderen Ausführungsform,

Fig. 4 die dazugehörige Draufsicht.

In den Fig. 1 und 2 besteht die Induktionsvorrichtung aus einem wasserdurchflossenen Kupferrohr 1 und einem dieses Kupferrohr umgebenden Ring 2 aus hufeisenförmigen, unten offenen Transformatorenblechen, wobei die stromzufülirenden Leiter in der Nut des Rings angeordnet sind. Der Induktionsfluß geht durch die flüssige Schmelze von einem Schenkel desi Hufeisens zum anderen. 3 stellt die wassergekühlte Kokille, 4 den erstarrten Strang, 5 das noch

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flüssige Metall und 6 die Zuleitungsrinne des flüssigen Metalls dar.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführung zeigt eine Induktionsvorrichtung 1', 2' mit kleinerem Durchmesser, wobei die Metallzufuhr außerhalb des Induktionsrings 1', 2' erfolgt, und zwar mittels einer Zuleitungsrinne 7, die sich in die Arme 8 und 9 gabelt.

Es hat sich gezeigt, daß es erfindungsgemäß möglich ist, sogar bei der Herstellung von Blöcken aus sehr rißanfälligen Legierungen auf einen Verteilerteller zu verzichten. Zur Erläuterung der Erfindung dienen weiter die folgenden Beispiele.

Aus einer hochfesten Aluminiumlegierung der Gattung Al Cu Mg wurden Blöcke von 300 mm Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 45 mm/Min. vergossen, und zwar zwei Stränge gleichzeitig. Der eine Strang wurde mit Verteil erteil er vergossen, der Parallelstrang dagegen ohne einen solchen, aber unter Zuhilfenahme der induktiven Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2. Im übrigen: waren alle sonstigen Bedingungen, also Gieß temperatur, Kokillenbauart und -länge, Kühlwassermenge usw., völlig gleich. Der Strang ohne Badbewegung war vollständig gerissen, der erfindungsgemäß hergestellte Strang war dagegen ganz geblieben.

Ein entsprechender Versuch wurde in der gleichen Weise mit Blöcken aus einer Aluminiumlegierung der Gattung Al Mn durchgeführt. Auch hierbei zeigte der Strang ohne Badbewegung Risse, der Vergleichsstrang war rißfrei. Weitere Versuche mit den eben- falls sehr rißanfälligen Aluminiumlegierungen der Gattung Al Zn Mg Cu zeigten das gleiche Ergebnis. Hierbei zeigte sich weiter, daß durch die erfindungsgemäße Badbewegung das gefürchtete lokale Ausseigern des in diesen Legierungen enthaltenen Chroms ausblieb.

Auch bei kleineren Stranggußformatsn zeigte sich deutlich der Vorteil der erfindungsgemäßen Badbewegung. Blöcke aus einer Aluminiumlegierung der Gattung Al Mg Si von 170 mm Durchmesser zeigten ohne Badbewegung feine Risse, waren aber beim Vergießen mittels der erfindungsgemäßen Badbewegung rißfrei.

Claims

Patentansprüche.

\. Verfahren zur Herstellung von Blöcken nach dem Stranggießverfahren unter Rühren des Gießkopfes durch Anwendung von elektromagnetischen Wechselfeldern auf den erst teilweise erstarrten Guß im Gießkopf, dadurch gekennzeichnet, daß Induktionsströme von der Eingußseite der wassergekühlten Kokille her auf die Haupterstarrungszone des Gießgutes zur Einwirkung gebracht werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine über dem Gießspiegel und parallel zu dessen Ebene angeordnete ringförmige Induktionsspule.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stromführenden Leiter der Induktionsspule in einer Nut eines Rings aus Trafoblechen angeordnet sind, die in der dem Gießspiegel zugewandten Seite des Rings eingearbeitet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 902 434.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 850/370 1.58