DE1180899B - Verfahren und Vorrichtung zum Erzielen eines gleichfoermigen und glatten Giesstrahles fluessigen Metalls - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KI.: B 22 d

Deutsche Kl.: 31 c -13

Nummer: 1180 899AI&4

Aktenzeichen: S59246VIa/31c

Anmeldetag: 31. Juli 1958

Auslegetag: 5. November 1964

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern des Ablösens von Tropfen aus einem Gießstrahl flüssigen Metalls und zum Erzielen einer möglichst gleichförmigen und glatten Oberfläche des Gießstrahles, ferner Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens.

Es ist bekannt, daß die Qualität von Metallerzeugnissen wesentlich davon abhängt, wie die Metall-Gießstrahlen aussehen. Anzustreben ist in jedem Fall ein möglichst zusammenhängender Strahl, wenig ab- to spritzende Tropfen und geringe Oxydation der Oberfläche des abfließenden Metalls. Eine strömungstechnisch optimale Ausbildung der Abflußöffnung und eine Herabsetzung der Oberflächenspannung sind nur sehr eingeschränkt möglich. Darüber hinaus bieten diese beiden grundsätzlich bekannten Wege, besonders bei langen Gießstrahlen, nur einen geringen Erfolg.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die geschilderten Aufgaben dadurch gelöst, daß der ao Gießstrahl durch ein Magnetfeld bzw. mehrere sich überlagernde Magnetfelder fokussiert wird. Das Magnetfeld soll entweder durch einen längs des Gießstrahles fließenden elektrischen Strom erzeugt werden oder durch eine den Gießstrahl umgebende Spule bzw. Spulenanordnung oder durch eine Kombination von beiden. Wird das Magnetfeld durch einen Strom im Gießstrahl selbst erzeugt, so wird der Strahl zwar nach innen zusammengezogen und ein Abreißen von Tropfen vermieden, jedoch bewirkt eine geringe Krümmung des Gießstrahles bereits eine Instabilität im Sinne zunehmender Krümmung unter dem Einfluß des Magnetfeldes. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht daher vor, den Gießstrahl zusätzlich von einer stromdurchflossenen Spule zu umgeben, wodurch ein Magnetfeld erzeugt wird, dessen Kraftlinien im Gießstrahl etwa in dessen Strömungsrichtung verlaufen. Ein solches Feld stabilisiert den Gießstrahl in analoger Weise, wie ein Elektronenstrahlbündel in einer magnetischen Linse fokussiert wird.

Im allgemeinen wird man aus Gründen der Einfachheit und der Wirtschaftlichkeit den größten Teil des Magnetfeldes durch einen Stromfluß im Gießstrahl selbst erzeugen und ein äußeres Magnetfeld nur zur zusätzlichen Stabilisierung verwenden. Da die zusammenziehende Kraft der Stromfäden um so größer ist, je näher sie einander benachbart sind, wird ein unrunder Gießstrahl durch das Magnetfeld seines Eigenstromes dann weiter an Unrundheit zunehmen, wenn der in ihm fließende Strom Gleichstrom ist. Verwendet man jedoch Wechselstrom mit einer solchen Frequenz, daß der Skineffekt merklich Verfahren und Vorrichtung zum Erzielen eines
gleichförmigen und glatten Gießstrahles flüssigen Metalls

Anmelder:

Dipl.-Phys. Manfred Siebker,
Bremen, Rennstieg 25

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Manfred Siebker, Bremen

in Erscheinung tritt, so läßt sich diese Erscheinung kompensieren bzw. sogar überkompensieren, so daß der Gießstrahl in seinem Querschnitt überall praktisch rund aussieht.

Die Benutzung elektrischen Stromes zum Beheizen von Kokillen und auch von Gießstrahlen ist bekannt bzw. vorgeschlagen worden. Ebenfalls ist vorgeschlagen worden, die Ausströmgeschwindigkeit von Gießstrahlen durch die Einwirkung eines magnetischen Feldes zu beeinflussen. Diese beiden Wirkungen können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einfacher Weise zusätzlich zu dem Effekt des Grundgedankens der Erfindung erzielt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird nicht nur der Gießstrahl zusammengehalten und in seinem Querschnitt stabilisiert, sondern auch in seinem ganzen Verlauf sicher geführt. Dadurch wird es möglich, im weiteren Ausbau der Erfindung das Gebiet des Gießstrahles mit einer praktisch gasdichten Hülle zu umschließen, in die man ein Inertgas oder ein die metallurgischen bzw. Gießeigenschaften¹ günstig beeinflussendes Gas einleiten kann.

Eine vorteilhafte Ausbildung der den Gießstrahl umgebenden Spulen bzw. Spulenanordnung ist die nach Art eines biegsamen Schlauches. Auf diese Weise kann der gewünschte Verlauf leicht festgelegt werden. Besonders vorteilhaft wird es bei der Benutzung einer im wesentlichen gasdichten Hülle sein, wenn Spule und Hülle eine konstruktive Einheit bilden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verhindern des Ablösens von Tropfen aus einem Gießstrahl flüssigen Metalls und zum Erzielen einer möglichst gleichförmigen und glatten Oberfläche des Gießstrahles, dadurch gekennzeichnet, daß der Gieß-

strahl der gleichzeitigen Einwirkung eines längs zu ihm verlaufenden magnetischen Feldes und eines durch eine elektrische Potentialdifferenz zwischen Anfang und Ende des Gießstrahles in diesem erzeugten elektrischen Stromes ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentialdifferenz zwischen Anfang und Ende des Gießstrahles eine Wechselspannung mit solcher Frequenz ist, daß der Skin- ίο effekt merklich in Erscheinung tritt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom durch mindestens eine der den Gießstrahl umgebenden Spulen und/oder der im Gießstrahl selbstfließende Strom regelbar sind.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgesehene Gebiet des Gießstrahles von einer praktisch gasdichten Hülle umschlossen und iri den Raum zwischen Gießstrahl und Hülle ein Inertgas oder ein die metallurgischen bzw. Gießeigenschaften günstig beeinflussendes Gas geleitet wird.

5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Gießstrahl umgebende(n) Spule(n) nach Art eines biegsamen Schlauches ausgeführt ist (sind).

6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Spule und Hülle eine konstruktive Einheit bilden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 307 225;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 028 297;
belgische Patentschrift Nr. 556 001;
USA.-Patentschrift Nr. 1 978 222;
Goederitz: »Metallguß«, 1955, S. 311.

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