DE1162032B

DE1162032B - Process for pouring molten metals at very high temperatures from a container under vacuum or protective gas and a container with a closure for carrying out the process

Info

Publication number: DE1162032B
Application number: DEB46291A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Winkler
Original assignee: BALZERS VAKUUM GES MIT BESCHRA
Current assignee: BALZERS VAKUUM GES MIT BESCHRA
Priority date: 1957-04-19
Filing date: 1957-10-04
Publication date: 1964-01-30

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: B 22 bBoarding school Class: B 22 b

Deutsche Kl.: 31 a - 3/01 German class: 31 a - 3/01

Nummer: 1 162 032Number: 1 162 032

Aktenzeichen: B 46291 VI a/31 aFile number: B 46291 VI a / 31 a

Anmeldetag: 4. Oktober 1957 Filing date: October 4, 1957

Auslegetag: 30. Januar 1964Opened on: January 30, 1964

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abgießen von schmelzfliissigen Metallen sehr hoher Temperatur aus einem unter Vakuum oder Schutzgas stehenden Behälter. Das Abgießen von Metallschmelzen, auf denen oft Schlacken schwimmen, erfolgt bekanntlich vorteilhaft durch den Behälterboden, um eine Vermischung des Gießstrahles mit Schlackenteilen zu vermeiden. Meist wird das im Siemens-Martin-Ofen, Konverter, Lichtbogen- oder Induktionsofen erschmolzene Gut, besonders bei großen Einsatzgewichten, zunächst in eine sogenannte Stopfenpfanne abgefüllt, aus der es dann durch eine Bodenöffnung in Kokillen abgegossen wird.The invention relates to a method and an apparatus for casting molten metals at very high temperatures from a vacuum or Protective gas standing container. The pouring of molten metal, on which slag often floats, is known to be advantageous through the container bottom in order to allow the pouring stream to be mixed with Avoid slag parts. This is usually done in the Siemens-Martin furnace, converter, arc or Induction furnace, first of all in a so-called The stopper pan is filled, from which it is then poured into molds through an opening in the bottom.

Es ist bekannt, den Bodenabstich aus einem Tiegel oder aus einer Schmelzpfanne mittels einer mit feuerfestem Material bewehrten Stange, die in den Tiegel oder die Pfanne eintaucht und an ihrem unteren Ende einen die Bodenöffnung verschließenden keramischen Stopfen trägt, zu bewerkstelligen. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß die Stopfenstange während der ganzen Dauer der Einschmelzung und der nachfolgenden Behandlung (Legieren, Entgasen u. dgl.) in die flüssige Schmelze eintauchen muß, wodurch leicht Verunreinigungen eingebracht werden, wenn das feuerfeste Material der Bewehrung und des Stopfens mit der Schmelze reagiert oder mechanisch und thermisch nicht genügend fest ist, so daß Teile davon abbröckeln. Es sollten für die Bewehrung und den Stopfen Materialien mit einer gewissen mechanischen Festigkeit verwendet werden, die größer sein muß als die Festigkeit des Materials der Tiegelwände, weil sonst die keramischen Teile der Stopfenstange und des Stopfens durch beim Einschmelzen des zu schmelzenden Gutes herabfallende Brocken oder bei der Zugabe von Legierungsbestandteilen leicht beschädigt werden können. Die zur Verfügung stehende Auswahl solcher Materialien, die außerdem auch nicht chemisch mit dem Schmelzgut reagieren dürfen, ist leider beschränkt und für manche Schmelzen sind solche Materialien überhaupt nicht verfügbar. Dieser Umstand wirkte sich besonders bei der Herstellung reiner Schmelzen unter Vakuum oder Schutzgasatmosphäre sehr nachteilig aus.It is known to tap the bottom from a crucible or from a melting pan by means of a refractory Material reinforced rod that is immersed in the crucible or pan and at its lower end carries a ceramic plug that closes the bottom opening. This known method has the disadvantage that the stopper rod during the entire duration of the meltdown and the subsequent treatment (alloying, degassing and the like.) Must be immersed in the liquid melt, whereby Impurities are easily introduced when the refractory material of the reinforcement and the Stopper reacts with the melt or is mechanically and thermally insufficiently strong, so that parts crumble from it. It should be for the reinforcement and the plug materials with a certain mechanical Strength is used, which must be greater than the strength of the material of the crucible walls, because otherwise the ceramic parts of the stopper rod and the stopper through when the to melt down falling chunks or fragments that are easily damaged when alloying components are added can be. The available selection of such materials, moreover, neither May react chemically with the melt material is unfortunately limited and for some melts are such materials are not available at all. This fact had a particular effect on the production pure melting under vacuum or protective gas atmosphere is very disadvantageous.

Eine weitere Schwierigkeit des bekannten Verfahrens liegt darin, daß der Stopfen, der meistens aus einer eingeschliffenen Keramikhalbkugel besteht, nach wenigen Gießoperationen durch den Angriff der Schmelze einem Verschleiß unterliegt und dann die Abgußöffnung nicht mehr dicht verschließt und evtl. durch beim Abgießen mitgeführte Schlackenteile anschmilzt und verklebt. Es war auf jeden Fall bis jetzt kaum möglich, einen Metallschmelzofen mit einer Verfahren zum Abgießen von schmelzflüssigen
Metallen sehr hoher Temperatur aus einem unter Vakuum oder Schutzgas stehenden Behälter und Behälter mit Verschluß zur Durchführung des
VerfahrensAnother difficulty of the known method is that the stopper, which usually consists of a ground ceramic hemisphere, is subject to wear after a few casting operations due to the attack of the melt and then no longer closes the pouring opening tightly and possibly melts and melts due to slag particles carried along during pouring glued. In any case, until now it has hardly been possible to construct a metal melting furnace with a method for pouring molten liquid
Metals of very high temperature from a container under vacuum or protective gas and a container with a closure to carry out the
Procedure

Anmelder:
Balzers VakuumApplicant:
Balzers vacuum

Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Frankfurt/M.-Süd 10, Seehofstr. 11Limited liability company, Frankfurt / M.-Süd 10, Seehofstr. 11

*5 Als Erfinder benannt:* 5 Named inventor:

Dr. Otto Winkler, Balzers (Liechtenstein)Dr. Otto Winkler, Balzers (Liechtenstein)

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 19. April 1957 (Nr. 45 185)Claimed priority:
Switzerland of April 19, 1957 (No. 45 185)

Bodenabstichöffnung, die durch eine dauernd in die Schmelze eintauchende Stopfenstange geschlossen werden sollte, sicher zu betreiben, da nicht die Gewähr dafür gegeben war, daß auch· nach längerer Schmelzzeit sicher abgegossen werden konnte.
Ein anderer bekannter Vorschlag besteht darin, in die Bodenöffnung eines Schmelztiegels einen Metallstopfen aus demselben Material wie dasjenige, das erschmolzen werden soll, einzusetzen. Dieser Stopfen wird während der Schmelzperiode zunächst durch in der Nähe angeordnete Kühlschlangen auf so niedriger Temperatur gehalten, daß er durch die darüberstehende Schmelze noch nicht verflüssigt werden kann. Erst zum Zweck des Abgießens wird er z. B. durch induktive Erhitzung durch einen Hochfrequenzstrom, der durch eine die Abgießöffnung umgebende Induktionsheizspule fließt, aufgeschmolzen. Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß dex Gießstrahl in seiner Stärke nicht reguliert werden kann und auch kein Abstellen des Gießens bei eventuellen Störungen möglich ist. Weiterhin muß zur Vorbereitung der nächsten Schmelze, d. h. zum Einsatz eines neuen Stopfens die vollständige Abkühlung des Tiegels abgewartet werden. Dadurch wird der Ofen schlechter ausgenutzt. Es entstehen hohe Energieverluste und das Tiegelmaterial wird durch den dauernden Temperaturwechsel stark beansprucht.The bottom tapping opening, which was supposed to be closed by a stopper rod immersed in the melt, could be operated safely, since there was no guarantee that pouring could be carried out safely even after a long melting period.
Another known proposal is to insert a metal stopper made of the same material as that to be melted into the bottom opening of a crucible. During the melting period, this plug is initially kept at such a low temperature by cooling coils arranged in the vicinity that it cannot yet be liquefied by the melt above it. Only for the purpose of pouring he is z. B. melted by inductive heating by a high frequency current flowing through an induction heating coil surrounding the pouring opening. The disadvantage of this known method is that the strength of the pouring stream cannot be regulated and pouring cannot be switched off in the event of any malfunctions. Furthermore, in order to prepare for the next melt, ie to use a new stopper, it is necessary to wait for the crucible to cool down completely. This means that the furnace is used less well. There are high energy losses and the crucible material is heavily stressed by the constant temperature change.

Besonders im Falle des Hochvakuumschmelzens, das dazu bestimmt ist, Metalle und Legierungen größ-Especially in the case of high vacuum melting, which is intended to melt metals and alloys

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ter Reinheit bzw. genau einzuhaltender Zusammensetzung herzustellen, kommt es darauf an, daß die durch den Ausschluß der Atmosphäre erzielbare Freiheit von Verunreinigungen nicht wieder durch eine ungeeignete Abgußvorrichtung verlorengeht. Da geeignete Abgußeinrichtungen bis vor kurzem nicht zur Verfügung standen, behalf man sich in der Vakuumtechnik dadurch, daß das Vergießen durch Kippen des Schmelztiegels um eine Achse erfolgte. Kippbare Tiegel lassen sich aber nicht über ein gewisses Chargengewicht hinaus betriebssicher bauen. Außerdem betragen die Kosten einer Schmelzanlage mit kippbarem Tiegel mindestens das Doppelte einer solchen mit Bodenabguß. Eine betriebssichere Abgußeinrichtung zum Abgießen schmelzflüssiger Medien sehr hoher Temperatur durch den Behälterboden ist daher gerade in der Vakuumtechnik von großer wirtschaftlicher und technischer Bedeutung, insbesondere für Großanlagen und ganz besonders in den Fällen, in denen es sich um die Herstellung von Legierungen handelt, die stark zur Seigerung neigen, wie z. B. gewisse hochwarmfeste Legierungen, die dann aus einer großen Schmelzcharge in kleineren Blöcken abgegossen werden sollen. Durch letztere Maßnahme wird nämlich bekanntlich die Blockseigerung herabgesetzt und außerdem der Aufwand, der mit der Dauerstandsfestigkeitsprüfung verbunden ist, wesentlich verringert, da diese dann nur an einem Block durchgeführt werden muß.the purity or the exact composition to be adhered to it is important that the freedom attainable through the exclusion of the atmosphere of impurities is not lost again through an unsuitable pouring device. Because suitable Casting facilities were not available until recently, so vacuum technology was used in that the potting was carried out by tilting the crucible about an axis. Tiltable However, crucibles cannot be reliably built beyond a certain batch weight. aside from that the cost of a melting plant with a tiltable crucible is at least twice as much with floor cast. A reliable pouring device for pouring off molten media high temperature through the container bottom is therefore of great economic efficiency, especially in vacuum technology and technical importance, especially for large systems and especially in the cases in which are the production of alloys that have a strong tendency to segregation, such as. B. certain high-temperature alloys, which are then cast in smaller blocks from a large melt charge should be. The latter measure is known to reduce the block segregation and also significantly reduces the effort associated with the fatigue strength test, since this then only has to be carried out on one block.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Einrichtung zum Abgießen von schmelzflüssigen Metallen sehr hoher Temperatur durch den Behälterboden so auszubilden, daß der Behälterboden in einen heizbaren Abgußtrichter mündet und die Mündung des Abgußtrichters durch eine Schieberplatte nach Wahl verschlossen bzw. geöffnet werden kann. Die Beheizung des Abgußtrichters konnte hierbei mittels Induktionsheizung oder auch durch Widerstandsheizung erfolgen. Als Schieberplatten waren Platten aus hochtemperaturfesten keramischen Materialien oder Metallplatten vorgesehen. Die Zeichnung, Fig. 1, zeigt eine solche Einrichtung.A device for pouring off molten metals has already been proposed to train very high temperature through the container bottom so that the container bottom in a heatable The pouring funnel opens and the mouth of the pouring funnel through a slide plate of your choice can be closed or opened. The pouring funnel could be heated by means of induction heating or by resistance heating. As slide plates, plates were made of high temperature resistant ceramic materials or metal plates provided. The drawing, Fig. 1, shows such a facility.

In F i g. 1 bedeutet 1 den Kessel eines Vafauum-Induktionsschmelzofens, in dem in einem Tiegel 2 befindliches metallisches Gut 3 vermittels einer Induktionsheizspule 4 erschmolzen werden soll. Der Tiegel und die Induktionsheizspule werden in einem Rahmen 5 durch die keramische Bodenplatte 6 getragen. Der Tiegelboden weist eine trichterförmige Verlängerung 7 auf, welche durch eine zusätzliche Induktionsheizspule 8 beheizt werden kann. Der Abgußtrichter ist durch eine keramische Platte 9 auf dem Rahmen 5 abgestützt. An der Unterseite der Platte 9 gleitet eine Schieberplatte 10, die evtl. durch Kühlrohre 11 gekühlt sein kann und welche nach Bedarf die Mündung des Abgußtrichters freigibt oder verschließt. Die Platte 10 kann mittels eines Armes 12 nach Wahl in den Weg des Gießstrahls geschwenkt werden. Zur Betätigung des Armes 12 dienen die Welle 13, die Kegelräder 14 und 15 und eine vakuumdichte Drehdurchführung 16 einer von außerhalb des Vakuumraumes mit Handrad betätigbaren Welle 17.In Fig. 1 means 1 the boiler of a Vafauum induction melting furnace, in the metallic material 3 located in a crucible 2 by means of an induction heating coil 4 is to be melted. The crucible and the induction heating coil are in a frame 5 carried by the ceramic base plate 6. The crucible bottom has a funnel-shaped extension 7, which can be heated by an additional induction heating coil 8. The pouring funnel is supported on the frame 5 by a ceramic plate 9. On the underside of the plate 9 one slides Slide plate 10, which can possibly be cooled by cooling tubes 11 and which, if necessary, the mouth the pouring funnel releases or closes. The plate 10 can be selected by means of an arm 12 in be pivoted the path of the pouring stream. The shaft 13 and the bevel gears are used to actuate the arm 12 14 and 15 and a vacuum-tight rotary leadthrough 16 from outside the vacuum space Handwheel actuated shaft 17.

Bei dem beschriebenen Ofen kann der Schmelztiegel 2 in die Spule 4 unter Benutzung eines entsprechenden Kernes eingestampft werden. Zum Stampfen des Tiegels wird zuerst die keramische Platte 9 in den Rahmen 5 eingelegt und die Hilfsspule 8 und weitere Versteifungsrippen 18 und darauffolgend die Bodenplatte 6 eingesetzt. Auf der Bodenplatte 6 sitzt die Induktionsheizspule 4 auf. Diese wird ebenfalls durch radial angeordnete Versteifungsrippen 19 abgestützt. Der Aufbau wird durch die Ringe 20 und 21 abgeschlossen. Unter Verwendung von Asbest zur Bildung der äußeren Tiegelwand und eines als Kern dienenden Formstückes wird feuerfestes Gut, z. B. pulverförmiges Magnesiumoxyd, eingestampft und so der Abgußtrichter 7 und dann der Tiegel 2 aufgebaut. DerIn the furnace described, the crucible 2 can be in the coil 4 using a corresponding one Kernes are pulped. To tamper the crucible, the ceramic plate 9 is first in the Frame 5 inserted and the auxiliary coil 8 and further stiffening ribs 18 and then the base plate 6 used. The induction heating coil 4 sits on the base plate 6. This is also through radially arranged stiffening ribs 19 supported. The assembly is completed by the rings 20 and 21. Using asbestos to form the outer crucible wall and one to serve as the core Fitting is refractory material, z. B. powdered magnesium oxide, pulped and so the pouring funnel 7 and then the crucible 2 is built up. Of the

ίο fertiggestampfte Tiegel kann in der Induktionsheizspule gesintert werden, wenn der Kern elektrisch leitend ist, z. B. aus Graphit besteht. Es ist eine Kokille 22 in einer Verlängerung 23 des Ofengehäuses 1 vorgesehen, in welche das Gut 3 vergossen werden soll.ίο ready-tamped crucibles can be placed in the induction heating coil be sintered when the core is electrically conductive, e.g. B. consists of graphite. It's a mold 22 is provided in an extension 23 of the furnace housing 1, in which the item 3 is to be potted.

Der Ofen wird mit nicht gezeichneten Pumpen evakuiert oder mit Schutzgas gefüllt.The furnace is evacuated with pumps (not shown) or filled with protective gas.

Es hat sich nun herausgestellt, daß bei sehr langer Schmelz- bzw. Behandlungsdauer und bei sehr hochschmelzenden Metallen auch dieser Ofen nicht be- It has now been found that with very long melting or treatment times and with very high-melting metals, this furnace does not work either.

ao triebssicher genug ist und den Nachteil besitzt, daß die Gießstrahlstärke nicht regelbar ist. Diese Nachteile zu beseitigen, ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung. Diese betrifft ein neues Verfahren zum Abgießen von schmelzflüssigen Metallen sehr hoher Temperatur aus einem unter Vakuum oder Schutzgas stehenden Behälter, bei dem sich an eine Öffnung im Behälterboden ein beheizbarer Abgußtrichter anschließt, wobei der Bodenöffnung des Behälters eine Stopfenstange und der unteren Mündung des Abgußtrichters ein außen angebrachtes weiteres Absperrmittel zugeordnet ist und während des Schmelzens bis kurz vor dem Abgießen ein durch Kühlen des Abgußtrichters eingefrorener fester metallischer Pfropfen diesen verschließt, und zum Zwecke des Abgießens dieser Pfropfen durch Beheizung des Abgußtrichters aufgeschmolzen wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß während des Schmelzens bis kurz vor dem Abgießen die Stopfenstange mit ihrem Verschlußstopfen außerhalb der Schmelze gehalten und erst beim Abgießen mit ihrer Hilfe die Gießstrahlstärke in an sich bekannter Weise geregelt wird, und daß zum Abstellen des Gießstrahles das an der Mündung des Abgußtrichters vorgesehene Absperrmittel in Verschlußstellung gebracht und hierauf der Abgußtrichter wieder gekühlt und somit ein neuer dichter Metallpfropfen in an sich ebenfalls bekannter Weise in diesem erzeugt wird.ao is safe enough and has the disadvantage that the Pouring jet strength is not adjustable. Overcoming these drawbacks is an aim of the present invention. This concerns a new method for casting molten metals at very high temperatures from a container under vacuum or protective gas, which is connected to an opening in the bottom of the container a heatable pouring funnel is connected, whereby the bottom opening of the container is a stopper rod and the lower mouth of the pouring funnel is assigned a further shut-off means attached to the outside is and during the melting until shortly before the pouring a frozen one by cooling the pouring funnel solid metallic plug closes this, and for the purpose of pouring it off Plug is melted by heating the pouring funnel, and is characterized in that the stopper rod with its stopper outside during melting until shortly before pouring the melt held and only when pouring with their help the pouring jet strength in per se known Way is regulated, and that to turn off the pouring stream that at the mouth of the pouring funnel provided shut-off means brought into the closed position and then the pouring funnel again cooled and thus a new dense metal plug is generated in this in a manner also known per se will.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei welchem an sich bekannte Absperrmittel in neuartiger Weise verwendet werden, erlaubt die Nachteile eines jeden dieser bekannten Absperrmittel zu vermeiden, die Vorteile jedoch zur Geltung zu bringen. Die als Verschlußelement nicht zuverlässige Stopfenstange übernimmt lediglich noch die Feinregelung der Gießstrahlstärke, nicht dagegen die Funktion eines dichten Bodenverschlusses während der Zeiten zwischen den einzelnen Abgüssen. Sie braucht deshalb auch nur mehr während kurzer Zeiten der Temperaturbeanspruchung durch die Schmelze ausgesetzt zu werden und ihre Lebensdauer wird dadurch beträchtlich erhöht. Für die relativ kurzzeitige Beanspruchung während des Gießens lassen sich geeignete Stopfenmaterialien leichter finden, und die etwaige Deformation der Bodenabgußöffnung und des Stopfens spielt keine Rolle mehr, weil der Stopfen nicht abzudichten braucht. Andererseits braucht die an sich bekannte Methode des Verschlusses eines Abgußtrichters durch einen zunächst eingefrorenen und zum Zwecke des AbgießensThe method according to the invention, in which per se known shut-off means are used in a novel manner allows to avoid the disadvantages of each of these known barrier means, the advantages however, bring them to bear. The stopper rod, which is not reliable as a closure element, takes over only the fine control of the pouring jet strength, but not the function of a tight bottom seal during the times between the individual casts. She therefore only needs more during short periods of time to be exposed to temperature stress by the melt and their This increases the service life considerably. For the relatively short-term use during the Casting makes it easier to find suitable stopper materials, and any deformation of the Bottom pouring opening and the stopper no longer play a role because the stopper does not need to seal. On the other hand, the per se known method of closing a pouring funnel by means of an initially needs frozen and for the purpose of pouring off

aufschmelzbaren Metallpfropfen im Rahmen der Erfindung nicht mehr zu leisten als die sichere Absperrung in den Zeiten zwischen den Abgüssen. Das ist ohne weiteres möglich, sehr schwierig dagegen wäre, was ebenfalls bereits vorgeschlagen wurde, die Regelung der Gießstrahlstärke auf dem Wege mehr oder weniger starken Einfrierens des abzugießenden Metalles im Abgußtrichter.Meltable metal plug in the context of the invention not to do more than the safe barrier in the times between casts. That is easily possible, but it would be very difficult which has also already been proposed, the regulation of the pouring jet strength on the way more or less severe freezing of the metal to be poured in the pouring funnel.

Schließlich hat das an der unteren Mündung des Abgußtrichters angebrachte weitere Absperrmittel erfindungsgemäß nur die Aufgabe zu erfüllen, die Bildung des dichten Pfropfens im Abgußtrichter zu erleichtern, welche Aufgabe es leicht erfüllen kann, denn völlige Dichtigkeit dieses Absperrmittels ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls nicht erforderlich.Finally, the one attached to the lower mouth of the pouring funnel has further shut-off means according to the invention only to fulfill the task of facilitating the formation of the tight plug in the pouring funnel, which task it can easily fulfill, because this shut-off device is completely impermeable The scope of the invention is also not required.

Beispielsweise Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden an Hand der schematischen F i g. 2 und 3 im folgenden näher erläutert. For example, facilities for the implementation of the The method according to the invention are illustrated in FIG. 2 and 3 explained in more detail below.

In Fig. 2 haben die Bezugsziffern 1 bis 23 dieselbe Bedeutung wie in F i g. 1. Zusätzlich zu den in F i g. 1 vorgesehenen Absperrmitteln für die Bodenöffnung ist aber noch eine Stopfenstange 24 vorgesehen, die mittels des Stopfens 25 die Bodenöffnung des Schmelztiegels wahlweise zu öffnen und zu schließen gestattet. Die Stopfenstange ist durch eine vakuumdichte Durchführung 26 hindurch von außerhalb des Vakuumraumes bedienbar, und zwar kann sie nicht nur von der Bodenöffnung abgehoben, sondern ganz aus der Schmelze herausgezogen werden.In FIG. 2, the reference numerals 1 to 23 have the same meaning as in FIG. 1. In addition to the in F i g. 1 provided shut-off means for the bottom opening but a stopper rod 24 is also provided, which means of the plug 25 allows the bottom opening of the crucible to be selectively opened and closed. The stopper rod is through a vacuum-tight passage 26 from outside the vacuum space operable, and it can not only be lifted from the bottom opening, but completely from the Melt can be pulled out.

Der Ofen nach F i g. 2 ermöglicht die Durchführung einer Reihe vorteilhafter Operationen beim Schmelzen und Gießen, die mit bisherigen Einrichtungen nicht bewerkstelligt werden konnten. Für das Einschmelzen der jeweils ersten Tiegelcharge wird die Mündung des Abgußtrichters mittels der Schieberplatte 10 verschlossen, während der Stopfen 25 ganz aus dem Tiegel herausgezogen ist. In dieser Stellung des Stopfens 25 ist ein ungehindertes Beschicken des Tiegels mit dem zu schmelzenden Gut möglich. Selbstverständlich gelten diese und die folgenden Ausführungen sinngemäß ebenso für Vakuum- wie für Schutzgasöfen. Die Beschickung des Tiegels kann durch bekannte Schleuseneinrichtungen erfolgen. Für das Schmelzen und Gießen kann das Vakuum oder die Schutzgasatmosphäre mit bekannten Mitteln erzeugt werden.The furnace according to FIG. 2 enables the implementation a number of advantageous operations in smelting and casting that are available with previous facilities could not be accomplished. For melting down the first batch of crucibles, the The mouth of the pouring funnel is closed by means of the slide plate 10, while the stopper 25 is completely is pulled out of the crucible. In this position of the plug 25 is an unimpeded loading of the Crucible with the goods to be melted possible. Of course, this and the following statements apply in the same way for vacuum and inert gas furnaces. The loading of the crucible can take place through known lock devices. For melting and pouring, the vacuum or the protective gas atmosphere can be generated by known means.

Beim darauffolgendenNiederschmekendes Einsatzes füllt sich zunächst der Abgußtrichter 7 mit Schmelze, die an der kalten Schieberplatte und an den gekühlten Wänden des Abgußtrichters erstarrt. Natürlich muß vorher die Kühlwasserversorgung der Hilf sspule 8 und der Schieberplatte eingeschaltet werden, damit der Pfropfen aus dem Schmelzgut im Abgußtrichter gebildet wird. Nach Beendigung des Schmelzvorganges und der etwa anschließenden Behandlung des Gutes, Zugabe von Legierungsbestandteilen u. dgl., kann das Vergießen der ersten Charge erfolgen, indem, nach vorherigem Beiseiteschwenken der Schieberplatte 10, der Pfropfen erstarrten Schmelzgutes im Abgußtrichter mittels der Hilfsinduktionsheizspule 8 weggeschmolzen wird.During the subsequent lowering of the insert, the pouring funnel 7 first fills with melt, which solidifies on the cold slide plate and on the cooled walls of the pouring funnel. Of course you have to previously the cooling water supply of the auxiliary sspule 8 and the slide plate are switched on so that the Plug is formed from the melt in the pouring funnel. After completion of the melting process and any subsequent treatment of the material, addition of alloy components and the like, can do that The first batch is poured by, after swiveling the slide plate 10 aside, the plug of solidified melt material in the pouring funnel is melted away by means of the auxiliary induction heating coil 8 will.

Will man nun während des Abgießens den Gießstrahl regulieren oder abstellen, dann braucht lediglich die Bodenöffnung des Tiegels mittels des Stopfens 25, der jetzt in die Schmelze einzutauchen ist, mehr oder weniger verschlossen werden, wodurch eine feinfühlige Regelung der Gießstrahlstärke erzielt werden kann. Zweckmäßig wird nicht die gesamte erste Schmelze vergossen, sondern ein letzter Teil derselben durch Vorschieben der Schieberplatte 10 vor die Mündung des Abgußtrichters 7 in diesem zum Erstarren gebracht, um einen neuen dichten Pfropfen für die nächste Charge zu bilden. Sobald dieser Pfropfen gebildet ist, kann die Schieberplatte 10 wieder beiseite geschwenkt und damit entlastet werden. Der Tiegel steht dann für eine Nachchargierung und eine neueIf you want to regulate or turn off the pouring stream during pouring, all you need is the bottom opening of the crucible by means of the stopper 25, which is now to be immersed in the melt, more or less closed, whereby a sensitive control of the pouring jet strength is achieved can be. It is expedient not to cast the entire first melt, but rather a last part of it by advancing the slide plate 10 in front of the mouth of the pouring funnel 7 in this to solidify brought to form a new tight plug for the next batch. As soon as this stopper is formed, the slide plate 10 can be pivoted aside again and thus relieved. The crucible then stands for a subsequent charge and a new one

ίο Schmelze zur Verfügung, wobei die empfindlichen Teile der Abgußeinrichtung, Stopfenstange 24, Stopfen 25 und Schieberplatte 10, während der ganzen Dauer des Einschmelzprozesses und der anschließenden weiteren Behandlung des geschmolzenen Gutes weder thermisch noch mechanisch beansprucht werden.ίο melt available, being the sensitive Parts of the pouring device, stopper rod 24, stopper 25 and slide plate 10, throughout Duration of the melting process and the subsequent further treatment of the molten material are neither thermally nor mechanically stressed.

Auch beim Vergießen der zweiten Schmelze sollEven when pouring the second melt

darauf geachtet werden, daß ein Rest der Schmelze übrigbleibt, der dazu verwendet wird, einen neuen Pfropfen für die nächstfolgende Schmelze zu bilden und so fort. Dieses Verfahren hat gegenüber dem bekannten Verfahren, bei dem jeweils ein fester Pfropfen in die Bodenöffnung eingesetzt wird, den Vorteil, daß der aus der Schmelze selbst hergestellte Pfropfen genau die gleiche Zusammensetzung wie die Schmelze aufweist, so daß die nachfolgende Schmelze nicht durch eine etwa abweichende Zusammensetzung eines eingesetzten Pfropfens verdorben werden kann.care must be taken that a remainder of the melt remains, which is used to make a new one To form plugs for the next following melt and so on. This method has over the known Method in which a solid plug is inserted into the floor opening, the advantage of that the plug produced from the melt itself has exactly the same composition as the melt has, so that the subsequent melt is not due to an approximately different composition of a inserted plug can be spoiled.

Die Erfindung bringt besondere Vorteile, wenn es sich darum handelt, kurz nacheinander in mehrere Formen zu gießen. In diesem Falle werden — wie beispielsweise beim Präzisionsgießen — die Formen vorgewärmt und in einen Drehtisch eingesetzt. Es darf dann für das Füllen der einzelnen Form nicht zu viel Zeit verbraucht werden, um eine zu starke Abkühlung der übrigen Formen zu vermeiden. Dazu wäre das bekannte Verfahren, bei dem jedesmal das Abkühlen des Tiegels abgewartet werden muß, bevor ein neuer Pfropfen eingesetzt werden kann, viel zu zeitraubend. Im Gegensatz dazu gestattet die Erfindung das Abfüllen der einzelnen Formen sehr rasch durchzuführen, da lediglich der Drehtisch um eine Position weitergedreht werden muß und dann sofort wieder abgegossen werden kann, und zwar viel sicherer als wenn beim Abguß über den Tiegelrand die Gießstrahlstärke durch vorsichtiges Kippen des Tiegels reguliert werden muß.The invention brings particular advantages when it comes to several in quick succession Pour molds. In this case - as in precision casting, for example - the molds preheated and placed in a turntable. There must not be too much filling the individual form Time must be used to avoid excessive cooling of the remaining molds. In addition that would be known method, in which the cooling of the crucible must be waited for each time before a new one Plugs used can be far too time consuming. In contrast, the invention allows filling of the individual forms can be carried out very quickly, since the turntable is only rotated one position must be and then immediately poured off again, much safer than if When pouring over the edge of the crucible, the pouring jet strength can be regulated by carefully tilting the crucible got to.

Als Absperrmittel zum Verschließen der unteren Trichtermündung kann an Stelle einer Schieberplatte auch ein zweiter Stopfen benutzt werden, wie in F i g. 3 skizziert ist. In F i g. 3 bedeutet 30 den Bodenteil eines Schmelztiegels, dessen Bodenöffnung durch den Stopfen 31 geöffnet oder verschlossen werden kann. 32 ist der beheizbare Abgußtrichter, der von der Heizspule 33 umgeben ist. Die untere Mündung des Abgußtrichters kann von dem Stopfen 34 von unten her nach Wahl geöffnet oder verschlossen werden, wobei dieser Stopfen zweckmäßig kühlbar ausgebildet und von einer kleinen Pfanne 35 umgeben ist. Die Pfanne 35 weist in ihrem Boden eine Öffnung 36 auf, durch welche das aus dem Schmelztiegel abgezogene Schmelzgut in die darunter befindliche Gußform 37 ausströmen kann. Die Betätigung des von unten an die Mündung des Abgußtrichters 32 angepreßten Stopfens 34 erfolgt mittels eines Gestänges 38, welches an dem aus 34 bis 35 gebildeten Formstück mittels eines Kugelgelenkes 39 angreift. Das Kugelgelenk bringt den Vorteil, daß der Stopfen 34 sich stets gleichmäßig an die Trichtermündung anlegt. Einzelheiten eines solchenAs a shut-off means for closing the lower funnel mouth, instead of a slide plate a second plug can also be used, as shown in FIG. 3 is sketched. In Fig. 3 means 30 the bottom part of a crucible, its bottom opening through the stopper 31 can be opened or closed. 32 is the heated pouring funnel from the heating coil 33 is surrounded. The lower mouth of the pouring funnel can follow from the plug 34 from below Choice can be opened or closed, this plug expediently designed to be coolable and of a small pan 35 is surrounded. The pan 35 has an opening 36 in its bottom through which the melted material withdrawn from the crucible can flow out into the casting mold 37 located below. The actuation of the stopper 34, which is pressed against the mouth of the pouring funnel 32 from below, takes place by means of a linkage 38, which is attached to the fitting formed from 34 to 35 by means of a ball joint 39 attacks. The ball joint has the advantage that the plug 34 is always evenly to the Funnel mouth. Details of such

von unten anpreßbaren Stopfens sind bereits beschrieben worden.plugs which can be pressed on from below have already been described.

Claims

Patent claims:

1. Method of pouring molten metals from very high temperature a container under vacuum or protective gas, which is connected to an opening in the bottom of the container a heatable pouring funnel is connected, the bottom opening of the container a stopper rod and the lower mouth of the pouring funnel another externally attached Locking means is assigned, and a through during the melting until shortly before the casting Cooling the pouring funnel frozen solid metal plug closes this, and for The purpose of pouring off this plug is melted by heating the pouring funnel, characterized in that during the melting until shortly before casting the Stopper rod with its stopper is held outside of the melt and only when it is removed

pour the pouring jet strength with your HiKe is regulated in a known manner, and that to turn off the pouring stream at the mouth of the pouring funnel provided shut-off means brought into the closed position and thereupon the pouring funnel is cooled again and thus a new, tight metal plug in itself as well known way is generated in this.

2. Container with closure for performing the method according to claim 1, characterized in that that the shut-off means for the lower mouth of the pouring funnel (7) forming Plug (34) can be cooled.

3. Container according to claim 2, characterized in that the stopper rod in from the Melt can be heated in the withdrawn state.

Considered publications:
German Patent Nos. 810172, 659151; Austrian Patent No. 180 126;
Swiss Patent No. 206237;
U.S. Patent No. 311902.

1 sheet of drawings

309 807/185 1.64309 807/185 1.64

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