DE1132297B - Umhuellung fuer den Giessstrahl beim fallenden Kokillenguss - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

D 33725 VIa/31c

ANMELDETAG: 7. JULI 1960

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 28. JUNI 1962

Die Erfindung bezieht sich auf den fallenden Kokillenguß von Eisenlegierungen, und zwar auf eine Arbeitsweise, bei welcher der Gießstrahl in gewissem Abstand von einer in der Kokille fest angeordneten Hülle umgeben ist. Die Hülle bezweckt insbesondere die Vermeidung der Luftoxydation des Gießstrahls, der Spritzer, die derselbe an der Innenfläche der Kokille verursacht, sowie der Verbreitung der durch den Gießstrahl mitgeführten Verunreinigungen im Schmelzbad.

Die beiden letzten Aufgaben bedingen, daß die Hülle in das Schmelzbad ständig mit einer gewissen Tiefe eintaucht, welche durch die Kraftwirkung des Gießstrahls bestimmt ist. Da die Hülle am Oberteil der Kokille fest angeordnet wird, muß sie zwangläufig von unten her mit dem Ansteigen der eingegossenen Schmelze durchlaufend zerstört werden. Infolgedessen ist es sehr schwierig, wenn nicht unmöglich, die minimale Eintauchtiefe vom Anfang bis zum Ende des Gusses mit Sicherheit einzuhalten, insbesondere, da Temperatur und Natur des Schmelzbades ebenso wie die zerstörende Wirkung des Gießstrahls im Verlauf der Füllung der Kokille und mehr noch von einer Kokille zur anderen wechseln.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Hülle im Verlauf des Gusses zu vielen und zu stark wechselnden Bedingungen unterworfen ist, als daß allen diesen Bedingungen mit Sicherheit Rechnung getragen werden könnte. Die Erfindung bezweckt, die bisherigen Nachteile zu beseitigen. Gegenstand der Erfindung ist eine Hüllvorrichtung für den Gießstrahl beim fallenden Kokillenguß, bei welcher die Hülle mit ihrem Oberteil an der Kokille oder gegebenenfalls an dem während des Gießens im Verhältnis zur Kokille feststehenden Gießbehälter befestigt wird. Die Hülle ist kombiniert mit einem zumindest teilweise unverbrennlichen Hilfsstück, welches einen Schwimmer darstellt und am Unterteil der Hülle mit solchem Spiel angeordnet ist, daß es ohne Reibung längs der Hülle gleitet.

Das Gewicht dieses schwimmenden Hilfsstücks bleibt im Verlauf des Gießens vollkommen konstant. Folglich wird es im Maße des fortschreitenden Gießens angehoben, wobei es gemäß dem Archimedischen Prinzip mit einem stets gleichbleibenden Teil in das Schmelzbad eintaucht. Auf diese Weise wird unterhalb des Schmelzniveaus rings um den Gießstrahl ein Schutz von konstanter Höhe gewährleistet, unbeachtet der Unregelmäßigkeiten, welche bei der Zerstörung der eigentlichen Hülle auftreten.

Umhüllung für den Gießstrahl
beim fallenden Kokillenguß

Anmelder:

Henri Jean Daussan,
Metz/Moselle (Frankreich)

Vertreter: Dr. Lotterhos und Dr.-Ing. Lotterhos, Frankfurt/M., Lichtensteinstr. 3

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 10. Juli 1959 und 10. Mai 1960
(Nr. 799 905 und Nr. 826 735)

Henri Jean Daussan, Metz/Moselle (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteht der Schwimmer aus einem Hüllenabschnitt mit voller Wandung. Die Eintauchtiefe dieses Hüllenabschnitts ist so bemessen, daß die Ausbreitung der Verunreinigungen, welche einerseits vom Gießstrahl, andererseits von der Zerstörung der Hülle herrühren, wirksam verhindert wird. Diese Verunreinigungen verbleiben gesammelt im Innern des Schwimmers.

Nach einer anderen Ausführungsform ist der Schwimmer so ausgebildet, daß er sich beim Emporgleiten längs der Hülle nicht im Verhältnis zu letzterer drehen kann. In dem eingetauchten Wandungsteil des Schwimmers und/oder in seinem Boden, falls ein solcher vorgesehen ist, sind Durchtrittskanäle für die vom Gießstrahl herkommende Metallschmelze vorgesehen. Die Durchtrittskanäle sind im Verhältnis zu den durch die Hüllenachse gehenden Richtungen in der Weise geneigt, daß sie in der Kokille rings um den Schwimmer eine Drehbewegung des Metalls hervorrufen.

Hierdurch wird infolge der Unterschiede der spezifischen Gewichte eine zentripetale Ansammlung der Verunreinigungen an der Außenfläche des Schwimmers bewirkt. Durch dieses einfache Mittel erreicht man, daß die Verunreinigungen entfernt von der Kokillenwandung gesammelt werden.

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Weitere Merkmale werden an Hand der Zeich- Die Hülle G ist mit ihrem Oberteil an der Kokille nungen erläutert. befestigt. Zum Beispiel ist sie mittels einer Art Fig. 1 zeigt im Längsschnitt nach der Linie 1-1 Spange 1 aus Rundeisen aufgehängt, welche unter der Fig. 2 eine nach oben konisch erweiterte Kokille dem Vorsprung c der Haube R greift, die Hülle G mit Haube und Hüllvorrichtung gemäß der Erfin- 5 durchquert und an dem gegenüberliegenden Vordung; sprang a? mit einem Bügel 2 festgehalten wird. Das Fig. 2 ist eine entsprechende Draufsicht; die untere Ende 3 der Hülle G (Fig. 1) endet im Ab-Fig. 3 und 4 zeigen im Längsschnitt das Oberteil stand h über der Platte 4, welche auf dem Boden der der Kokille mit der jeweils verbleibenden Hüll- Kokille gelegt ist und das Anbringen der Vorvorrichtung während bzw. am Ende des Gießvor- io richtung erleichtert.

gangs; Gemäß der Erfindung ist die Hülle G an ihrem

Fig. 5 zeigt im Längsschnitt nach der Linie 5-5 Unterteil von einem Hüllenabschnitt T umgeben,

der Fig. 6 eine Kokille ohne Haube und einen welcher einen Schwimmer darstellt. Der Schwimmer T

Schwimmer, welcher das schwimmende Hilfsstück liegt vor dem Gießen dicht schließend auf der Platte 4

der Hülle umgibt und am Ende des Gießvorgangs 15 auf und kann sich ohne Reibung längs der Hülle G

als Behälter für ein verdampfbares Mittel dient; verschieben. Der Schwimmer Γ kann auf gleiche

Fig. 6 ist eine entsprechende Draufsicht; die Weise wie die Hülle G hergestellt sein. Der Schwim-

Fig. 7 und 8 sind den Fig. 3 und 4 entsprechende mer T kann ferner aus zwei Teilen bestehen.

Längsschnitte; . Der untere Schwimmerteil 5, welcher eingetaucht

Fig. 9 zeigt im Längsschnitt nach der Linie 9-9 20 sein muß, kann hierbei aus einem feuerfesten oder

der Fig. 10 eine Vorrichtung vom Typ der Fig. 1 auch aus solchem Material bestehen, welches durch

bis 4, bei der jedoch der Schwimmer an seinem Verbrennung und oder Verschlackung an seiner

eingetauchten Teil Durchtrittskanäle aufweist; Peripherie zerstörbar ist. Zum Beispiel kann dieser

Fig. 10 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie Teil 5 durch Aufrollen von Pappe hergestellt sein,

10-10 der Fig. 9; ²5 deren Windungen im Anfang mit einem stark feuer-

Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform gemäß Fig. 5, festen Klebemittel verklebt sind, während die letzten

jedoch mit Durchtrittskanälen; Windungen mit einem weniger feuerfesten Klebe-

Fig. 12 zeigt teils in Ansicht, teils im Schnitt mittel verklebt sind, so daß eine oberflächliche

nach der Linie 12-12 der Fig. 13 eine Variante, bei Verbrennung ermöglicht ist.

welcher der Schwimmer einen Böden mit Durch- 30 Der obere Schwimmerteil 6 kann aus dem gleichen

trittskanälen aufweist; Material wie Teil 5 bestehen. Er kann aber auch, da

Fig. 13 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie er nicht in das Schmelzbad eintaucht, aus einem

13-13 der Fig. 12; Material bestehen, welches beim Erreichen des

Fig. 14 zeigt im Ausschnitt einen axialen Vertikal- Punktes T¹ (Fig. 4) am oberen Ende der Haube R

schnitt einer Kokille mit einer weiteren Ausführungs- 35 leicht zerstört werden kann und dann die Aufgabe

form des Schwimmers, der wie bei den letztge- eines Isoliermittels und oder eines wärmeabgebenden

nannten Ausführungsformen eine Drehbewegung der Stoffes übernimmt. Dies wird weiter unten näher

Schmelze bewirkt; ausgeführt.

Fig. 15 zeigt im Vertikalschnitt das Oberteil der Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Sobald Kokille mit der Ansicht der Hüllvorrichtung am 4° der Gießstrahl / auf die Platte 4 auffällt, breitet er Ende des Gießvorgangs; sich aus und steigt vertikal am Schwimmer T und Fig. 16 ist die der Fig. 15 entsprechende Drauf- der Hülle G die Strecke e-f (Fig. 1) empor. Da der sieht; Innenraum der Hülle G sehr klein ist, ist das Niveau Fig. 17 zeigt im Vertikalschnitt das Unterteil der f-fim Innenraum der Hülle schnell erreicht, ohne daß Hülle mit Schwimmer gemäß Linie 17-17 der Fig. 16. 45 dem hochgestiegenen Metall Zeit zur Oxydation Die Fig. 1 bis 4 zeigen die Anwendung der Erfin- bleibt, denn die Hülle G und ihre kleinen Abdung bei einer Kokille L, die sich nach oben konisch messungen bewirken einen Schutz gegen Oxydation, erweitert und mit einer Haube R versehen ist. Diese Die Erfahrung zeigt, daß sich das Metall anKokille ist bestimmt für fallenden Guß eines be- schließend außerhalb des Schwimmers verteilt, denn ruhigten Stahles, der aus der Gießpfanne P in 50 es dringt genügend schnell an der Unterkante des einem Strahl J gegossen wird. Sie ruht mit dem Schwimmers T durch und erzeugt hierbei durch Boden α auf der Unterlage B. Der Boden α kann, Reibung eine Vertikalkraft. Diese hebt den Schwimwie an sich bekannt, ein Mittelteil b aus feuerfestem mer so weit an, daß die Schmelze in den Boden der Material aufweisen, um gegebenenfalls nach dessen Kokille fließen kann. Das Abfließen erfolgt fort-Entfermmg mit der gleichen Kokille auch steigend 55 schreitend, und dank dem Schwimmer wird vergießen zu können. mieden, daß die Ausbreitung des Gießstrahls / die Vor dem Gießen wird die Hülle G in die Kokille L seitliche Innenwand g der Kokille erreicht. Dann eingesetzt. Die Hülle G kann, wie an sich bekannt, wirkt der statische Auftrieb auf den Schwimmer T, durch Aufrollen von glatter oder einseitig gewellter da die Schmelze schließlich den ganzen Unterteil der Pappe hergestellt werden. Die aufeinanderfolgenden 60 Kokille ausfüllt.

Windungen werden untereinander mit einem mehr Die zerstörende Wirkung des Gießstrahls J ist im

oder weniger feuerfesten Klebstoff verklebt. Die Unterteil der Hülle G mehr oder weniger unüber-

Hülle wird dann zu einem quadratischen oder sichtlich. Die Platte 4 legt sich nie dicht an den

vieleckigen Querschnitt gefaltet. Zur leichteren Kokillenboden an, wodurch flüssiges Metall unter die Faltung wählt man für die Anzahl der Seiten eine 65 Platte gelangt.

gerade Zahl. Die Hülle kann auch aus jedem anderen Sobald die Schmelze in der Kokille das Niveau N-N

Material, das verbrennt oder schmilzt, hergestellt (Fig. 1) erreicht, bildet sich ein Gleichgewicht

sein. zwischen der Schmelze innerhalb der Hüllvor-

richtung G-T und derjenigen, welche die Hüllvorrichtung umgibt. Dieses Gleichgewicht findet sich bei jedem im Verlauf des Gießens erreichten Niveau.

Vom Erreichen des Gleichgewichts an steigt der Schwimmer T im Maße des fortschreitenden Gießens schwimmend, jedoch immer mit der gleichen Eintauchtiefe i (Fig. 3).

Die Hülle G hingegen wird mit Ansteigen des Schmelzbades fortlaufend zerstört, wobei ihr mehr oder weniger unregelmäßiger unterer Rand ungefähr dem Badniveau folgt.

Fig. 3 zeigt z. B. die Vorrichtung im Augenblick, wo das Niveau W-W erreicht ist. Der Schwimmer T hat stets die konstante Eintauchtiefe i, während die Hülle G zum Teil verzehrt ist und in Nähe des Niveaus W-W einen unregelmäßigen Randabschnitt 7 aufweist.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung am Ende des Gießvorgangs. Die Schmelze hat in der Haube R das Niveau W-W erreicht. Der Schwimmer T stößt gegen die Spange 1, wodurch er trotz statischen Auftriebs in die Schmelze gedrückt wird. Die Zerstörung ist mit Erreichen des Niveaus W-W beendet. Von der Hülle G besteht nur noch ein kleines Stück oberhalb W-W.

In Fig. 3 und 4 ist mit S¹ und S² der periphere, bereits erstarrte Teil des Metalls dargestellt.

Aus den verschiedenen Figuren ist ersichtlich, daß die Hülle G nicht allein wie die bekannten Hüllen dieser Art den Gießstrahl J gegen atmosphärische Oxydation schützt, was unter der Bedingung erfolgt, daß der Boden der Gießpfanne P in dem Abstand / über der Hülle gehalten wird, so daß der Saugeffekt des Gießstrahls J zu jeder Zeit geringer ist als der Druck der Verbrennungsgase, welche vom Schmelzbad im Innern der Hülle bzw. ihres Restes aufsteigen. Die Hülle dient auch als Führung für den Schwimmer, welchem aus folgenden Gründen die wichtigste Aufgabe bei der kombinierten Vorrichtung gemäß der Erfindung zukommt:

a) Zu Beginn (Fig. 1) besteht die Möglichkeit, eine Hülle G mit einer genormten Länge zumindest für eine Gruppe von Kokillen gleichen Typs zu verwenden, bei welchen der Abstand von der Platte 4 bis zum oberen Rand der Haube R um Zentimeter differieren kann. Der Schwimmer T wird von oben abgelassen, gleitet längs der Hülle und nimmt nach leichtem Rückprall den vorgeschriebenen Plate auf der Platte 4 ein.

b) Im Niveau N-N verhindert der Schwimmer die Ausbreitung des Gießstrahls zur Innenfläche g der Kokille L. Dies ist von großer Bedeutung, da die vom Gießstrahl mitgebrachten Verunreinigungen ohne die Vorrichtung der Erfindung im Fuße des Gußblockes und weitgehend an dessen Oberfläche festgehalten würden.

c) Im Verlauf des Gießens, wie z. B. im Niveau Ni-N¹ (Fig. 3) ersichtlich, wird die Zerstreuung der vom Gießstrahl / mitgebrachten Verunreinigungen verhindert, da die Ausbreitung genau gemäß den Linien m erfolgt.

d) Für den Fall, daß die Peripherie des Schwimmers im Teil 6 verbrennbar ist, wird das Erstarren des Strahls verzögert, da die unter ausreichendem Druck entweichenden Gase eine Turbulenz hervorrufen.

e) Im Niveau W-W übernimmt die von der Zerstörung der Hülle herrührende Asche die Aufgabe eines Isolierpulvers und/oder eines Wärmespenders.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen eine beidseitig offene Kokille L¹ ohne Haube. Die hier dargestellte Ausführungsform der Erfindung bezieht sich speziell auf das Gießen eines aufwallenden oder aufschäumenden Metalls, z. B. eines unberuhigten Stahls.

Die Hülle G¹ gleicht der des ersten Ausführungsbeispiels und ist in gleicher Weise mittels einer unter

ίο den Vorsprung η greifenden Spange l^a und eines unter den Vorsprung ο greifenden Bügels 2^a an der Kokille L¹ befestigt. Hingegen ist der Schwimmer T¹ mit einem zweiten Schwimmer F¹ verbunden, welcher einen Deckel bildet. Sein Profil entspricht genau der Kokilleninnenfläche für die in Fig. 7 gezeigte obere Stellung.

Der Schwimmer F¹ besteht aus zwei Teilen. Der innere Teil 8 besteht aus einem System vertikaler Kanäle, die zwischen vertikalen Wänden angeordnet sind, und, wie an sich bekannt, z. B. aus Karton bestehen. Der äußere Teil 9 besteht aus gerollter, mit einem feuerfesten Bindemittel verklebter Pappe, und ist so angeordnet, daß er zusammen mit dem Schwimmerteil T¹ eine ringförmige Wanne bildet, in welche ein Kühlmittel eingebracht werden kann.

Vor dem Gießen wird die Hülle G¹ wie in dem ersten Beispiel eingesetzt und der zusammengesetzte Schwimmer ¹P-, F¹ längs der Hülle fallen gelassen, so daß er sich auf die Kokillenunterlage 10 aufsetzt.

Im Niveau N-N erfolgt das gleiche wie im Fall der Fig. 1, und einige Sekunden nach Gießbeginn hat sich das Gleichgewicht, wie es in Niveau W-W (Fig. 8) gezeigt ist, eingestellt. Es ist zu bemerken, daß der Schwimmer F¹ leicht in das Stahlbad eintaucht, da der statische Auftrieb des Schwimmers 7¹ allein nicht ausreicht, und auch der Schwimmer F¹ durch statischen Auftrieb gehalten wird. Dies hat den Vorteil größerer Stabilität und gestattet es, die Kühlung der Oberfläche am äußeren Rand des Schwimmers 7¹ einsetzen zu lassen, und zwar im günstigsten Niveau gemäß der Natur des schäumenden Stahles und dessen hauptsächlich in Betracht zu ziehenden Elementen, den Gehalten an Kohlenstoff und Mangan.

Eine grundsätzliche Besonderheit des Schwimmers?¹ sind 4 Ausschnitte 11 im Bereich der Arme der Spange l^a, wodurch der Schwimmer T¹ im Niveau W-N² hochsteigen kann, ohne zerstört zu werden. Es kann also in jedem Niveau bis zum Niveau W-W

so eine Kühlung, wie an sich bekannt, durchgeführt werden, wozu ein Kühlmittel, wie Wasser E, so wie es in Fig. 7 beim Niveau W-W gezeigt ist, verwendet wird.

Ebenso wie in Fig. 3 und 4 ist mit S¹ und S² die Metallzone bezeichnet, die in Berührung mit der Kokille zu erstarren beginnt, es sei denn, man setze früher mit dem Begießen ein, in welchem Falle diese Zone sich stark gegen den kühlenden Schwimmer F¹ neigen würde.

Die von der Zerstörung der Hülle G¹ herrührende Asche und Schlacke verbleibt bei 12 im Inneren des unteren Teils des Schwimmers T¹ (Fig. 7) und kann je nach dem für die Herstellung der Hülle verwendeten Klebstoff als Reinigungsmasse wirken, z. B. ist Natriumsilikat bekanntlich ein Reinigungsmittel für ^unberuhigten Stahl, da die Oxyde und Verunreinigungen zum Zentrum der Badoberfläche aufsteigen, während die zentripetale Verfestigung durch

tischen Querschnitt, damit er sich in Führung auf der Hülle G verschieben kann. Das Unterteil 19 hingegen hat vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt, um die Rotationsbewegung der Schmelze in der Kokille 5 nicht zu hemmen. Die Rotationsbewegung wird erzeugt durch das in Richtung der Pfeile/² aus den Kanälen 15 bzw. den Mündungen 17 ausströmende Metall, welches praktisch die gesamte Energie des Gießstrahls /für die Rotationsbewegung des Metalls

die Wasserverdampfung in E schneller vonstatten geht.

Anschließend werden Ausfuhrungsformen beschrieben, bei denen der Schwimmer das in der
Kokille befindliche Metall zumindest in Nähe des
Schwimmers in eine Drehbewegung versetzt. Hierdurch wird unter der Wirkung der Dichteunterschiede
von Metall und Verunreinigungen und infolge des
Unterschiedes der auf das Metall und die Verunreinigungen wirkenden Zentrifugalkraft eine zentri- io in der Kokille aufwendet, petale Ansammlung der Verunreinigungen rings um Wie bei den Beispielen der Fig. 9 und 11 erhält den Schwimmer erreicht. man eine zentripetale Sammlung der Verunreini-

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 und gungen bei 13.

10 hat der Schwimmer T² an seinem unteren ein- Die Hüllvorrichtung der Fig. 14 bis 17 ist betauchenden Teil eine größere Dicke als an seinem 15 stimmt für eine Kokille. V- mit einem von einem Oberteil. Im Unterteil sind nach unten gerichtete Rechteck abgeleiteten Querschnitt. Die Innenwandung Kanäle 11 angeordnet, die schräg zu den radialen, hat parallele Mantellinien, so daß weder nach oben durch die Achse X-X der Hülle sowie des Schwimmers noch nach unten eine Divergenz besteht. Die Kokille gehenden Richtungen verlaufen. Die Kanäle sind z. B. ist in ihrem Oberteil mit einer herkömmlichen Blocksenkrecht zu diesen Radien angeordnet. Durch diese 20 kopfauskleidung M versehen. Der Guß erfolgt aus Kanäle fließt das Metall des Gießstrahls /, nachdem der Gießpfanne P.

es sich im Inneren des Schwimmers T² verteilt hat, Die Hüllvorrichtung besteht aus der Hülle G und mindest teilweise in Richtung der Pfeile/¹, und dies einem als Schwimmer wirkenden Hilfsstück F. um so mehr, als das bereits gegossene Schmelzbad Die aus beliebigem, durch Schmelzen oder Verteilweise für den Gießstrahl / undurchdringlich ist. 25 brennen zerstörbarem Material, wie glatte oder

Der Schwimmer X² wird von der sich mit fort- gewellte Pappe, Eisenblech usw., bestehende Hülle G

schreitendem Gießen von unten her verkleinernden ist mit ihrem Oberteil mittels zweier Stangen oder

Hülle G geführt. Da der Schwimmer selbst nicht in Rohre V aus' Stahl an der Kokille befestigt. Die

Art eines hydraulischen Drehkreuzes durch die aus Stangen I⁶ sind an den Vorsprüngen der Kokille

den Kanälen 12 austretenden Metallstrahlen in 30 festgemacht und durchqueren die 4 Hülsen oder

Rotation geraten kann, wird das ihn umgebende Ringe 20, welche an zwei gegenüberliegenden Ver-

Schmelzbad in Drehbewegung versetzt. tikalflächen der Hülle G angeordnet sind.

Versuche des Erfinders haben ergeben, daß man Der Schwimmer F besteht aus in der Eisen-

mit 4 Kanälen von einem Querschnitt von 3 bis Industrie gebräuchlichem feuerfestem Material. Er hat

6 cm² jeder für einen Gießstrahl/eines Querschnittes 35 einen Oberteil 21 mit prismatischer Außenfläche 22,

der Größenordnung von 10 bis 20 cm² und einem welche dem z. B. quadratischen Querschnitt der

ferrostatischen Druck eines Metalls von ungefähr der Hülle G angeglichen ist, da der Oberteil 21 in die

Hülle G eingeschoben wird und in ihr gleiten soll. Der Unterteil 23 hat eine z. B. zylindrische Außen-

Dichte7 entsprechend einer Fallhöhe von 2 bis 3 Metern eine ausreichenden Dreheffekt erhält, um

die Ansammlung der Verunreinigungen bei 13 40 fläche 24, die über die Kehlung 25 mit der prisma-

(Fig. 9) zu gewährleisten. Die Verunreinigungen werden auf diese Weise an der Außenfläche des Schwimmers T² fern von der Kokillenwandung gesammelt.

tischen Fläche22 verbunden ist. Der Schwimmer/⁷ weist eine von oben herabgehende Ausnehmung 26 auf, deren Profil vom Boden von dem Mittelpunkt O ausgehend in Form von zwei schräg mündenden

Das gleiche Ergebnis erhält man mit dem zu- 45 Kanälen 27 und 27a divergiert (Fig. 14). Die Münsammengesetzten Schwimmer T³, F¹ der Fig. 11, düngen 28 und 28a liegen in der zylindrischen

Fläche 24. An der Unterseite des Schwimmers sind zwei Hohlräume 29 vorgesehen, die an der Seitenfläche des Unterteils 23 enden und zwei um 90°

welcher eine Weiterentwicklung des Schwimmers der Fig. 5 darstellt. Die im Schwimmerteil T¹ unterhalb des Schwimmerteils F¹ angeordneten Kanäle 12 be

wirken eine zentripetale Sammlung der Verun- 5° gegeneinander versetzte Rinnen darstellen.

reinigungen bei 13 unter dem Schwimmerteil F¹ und rings um den Schwimmer teil I³.

Bei der Ausführungsform der Fig. 12 und 13 ist der Schwimmer T⁴ mit einem sehr widerstandsfähigen

Vor dem Gießen wird die Hüllvorrichtung G, F so, wie in der Zeichnung dargestellt ist, in die Kokille L² eingesetzt.

Vom Beginn des Gießens ab wird der sich nach

Boden 14 versehen, dessen Form während des 55 unten etwas zerstreuende Gießstrahl / in die Kanäle gesamten Gießvorgangs erhalten bleibt. Dieser Boden 27, 27a bis zu deren Mündungen 28, 28a gelenkt. Der

Unterteil der Kokille wird gefüllt durch eine schräge Strömung, welche von den Mündungen des Schwim-

bietet dem Gießstrahl einen sehr viel stärkeren Widerstand als das Schmelzbad. Der Boden 14 ist von schraubenförmig gekrümmten

mers in den Richtungen/³ (Fig. 16) verläuft. Hier-

Kanälen 15 durchzogen, die bei 16 an der Oberfläche 60 durch wird vom Beginn des Gießens ab in der

und bei 17 an der Unterfläche des Bodens münden. Sie folgen dabei einer angenähert tangentialen Richtung bezüglich eines um die Achse X-X geschlagenen Kreises.

Kokille eine beachtliche Drehbewegung des Schmelzbads in Richtung des Pfeiles/⁴ erreicht. Als Folge davon werden die Verunreinigungen an der Peripherie des Schwimmers schon im Niveau N-N (Fig. 14) bei

Außerdem hat der Boden 14 in seinem Mittelteil 65 30 gesammelt. Der statische Auftrieb, der in den

eine Wölbung 18, welche die Ausbreitung des Strahles / erleichtert.
Der Schwimmer Γ⁴ hat in seinem Oberteil quadra-

Rinnen 29 des Schwimmers beginnt und somit das Festkleben desselben an der Kokillenunterlage B verhindert, hebt den Schwimmer an, und mit steigen-

der Höhe N-N des Metallbades wird der untere Teil der Hülle G zerstört. Dieser Vorgang wiederholt sich fortlaufend bis zum Höchstniveau W-N¹ der Schmelze (Fig. 15), wo die Hülle G ungefähr bis zum Niveau W-N¹ zerstört ist.

Während des Emporsteigens des Schwimmers fließt das Metall des Gießstrahls J weiter durch die Mündungen 28, 28a und erhält die Wirbelbewegung vom Niveau N-N bis zum Endniveau W-N¹ des Gusses aufrecht (Fig. 15).

Bei einer Kokille mit Blockkopfauskleidung M (Fig. 15) erleichtert der aus der Hülle herausragende hohle Schwimmer F das Auffüllen des Lunkers, das durch die Ansammlung der Verunreinigungen und Aschen gefördert wird, welche sich vom Niveau N-N bis zum Niveau W-N¹- bei 30 angesammelt haben, sowie durch die Drehbewegung des oberen Badteiles längs des Gusses, welche die Erstarrung verzögert.

Aus den Figuren ist ersichtlich, daß die Drehbewegung durch den Schwimmer gut gewährleistet ist, ebenso wie die rationelle Zerstörung der Hülle in Nähe des Niveaus des gegossenen Metalls, da die Hülle niemals der direkten, zerstörenden Wirkung des Gießstrahls J unterliegt.

Die Wiedergewinnung des Schwimmers kann in Betracht gezogen werden, wenn der Gewinn, der er am verlorenen Kopf bringt, nicht rentabel ist. Um den Schwimmer von dem anhängenden Stahl zu befreien, braucht man ihn nur auf die Schmelztemperatur des Stahles zu bringen. Dies ist ohne weiteres möglich, da der Schwimmer in Anbetracht der zu ertragenden Temperaturen aus sehr feuerfestem Material sein muß.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen, welche lediglich Beispiele darstellen, beschränkt.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere in den Fällen, wo das gegossene Metall in Drehbewegung versetzt wird, kann der Schwimmer sich nicht um die Hülle drehen, da beide einen vieleckigen Querschnitt haben. Es können jedoch auch kreisförmige Querschnitte verwendet werden unter der Bedingung, daß eine entsprechende Führung des Schwimmers an der Hülle gewährleistet ist.

Die im letzten Beispiel an der Unterfläche des Schwimmers gezeigten Rinnen 29 können geradlinig 'jnd radial, besser jedoch gekrümmt verlaufen, wie es strichpunktiert für eine Rinne in Fig. 16 dargestellt ist. Alle Rinnen konvergieren zum Mittelpunkt der Unterfläche, so daß die hierunter wegen zu großer Viskosität oder aus anderen Gründen verweilenden Verunreinigungen zur Mitte des Schmelzbades geführt werden.

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Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Umhüllung für den Gießstrahl bei fallendem Kokillenguß, die in gewissem Abstand den Gießstrahl umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrem Oberteil an der Kokille oder gegebenenfalls an der während des Gießens im Verhältnis zur Kokille feststehenden Gießpfanne befestigte Hülle (G, G¹) mit einem zumindest teilweise unverbrennbaren Hilfsstück in Art eines Schwimmers (T, ¹P-, T², T³, F) versehen ist, welcher der Hülle angepaßt und mit solchem Spiel an ihr angeordnet ist, daß er ohne hemmende Reibung längs der Hülle verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schwimmer in Form eines Hüllenabschnittes.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil (S) des Schwimmers feuerfester ausgebildet ist als der obere Teil (6).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (5) des Schwimmers nach innen feuerfester als nach außen ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der als Hüllenabschnitt geformte Schwimmer (T¹) mit einem Schwimmerteil (F¹) verbunden ist, welcher den ersteren umfaßt und sich bis zur Kokillenwandung erstreckt und so ausgebildet ist, daß er, wie an sich bekannt, am Ende des Gießvorganges ein verdampfbares Mittel zur kontrollierten Kühlung, insbesondere zur zentripetalen Kühlung der Gußblockoberfläche aufnehmen kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (F¹), wie an sich bekannt, ein System kleiner, an den großen Flächen des Schwimmers mündender Kanäle aufweist, welche während des Gießens das Abziehen der aus dem gegossenen Metall kommenden Gase an der Schmelzbadoberfläche gestatten, welche außerhalb des inneren hüllenförmigen Schwimmerteils (T¹) gelangen ist, wodurch die Schmelze gegen atmosphärische Luft und Oxydation geschützt ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (T) bzw. der hüllenförmige Schwimmerteil (T¹) eine volle Wandung aufweist und die Verunreinigungen sich an seiner Innenfläche sammeln.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der längs der Hülle verschiebbare Schwimmer (T², V>, T\ F) von der Hülle (G) so geführt ist, daß er sich relativ zur Hülle nicht drehen kann, und in dem eintauchenden Wandungsteil des· Schwimmers und/ oder in seinem Boden, falls ein solcher vorgesehen ist, Kanäle (12,15, 27, 27a) für den Durchtritt des vom Gießstrahl herkommenden Metalls angeordnet sind, wobei die Kanäle bezüglich der durch die Hüllenachse gehenden Richtungen so geneigt sind, daß das den Schwimmer umgebende Metall in der Kokille in Dreh- oder Wirbelbewegung versetzt wird und eine· zentripetale Sammlung der Verunreinigungen am Schwimmer erfolgt.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer an der Außenseite der Hülle an deren Ende verschiebbar ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer am inneren Ende der Hülle verschiebbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (G) prismatische Form hat und der Schwimmer (F, Fig. 14) einen entsprechend geformten Oberteil (21) aufweist, während sein Unterteil (24) eine zylindrische Außenfläche (24) hat, an welcher vomSchwimmer-

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innenraum kommende, gekrümmte Kanäle (27, 27α) münden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterfläche des Schwimmers (14 bis 17) rinnenartige Vertiefungen

(29) vorgesehen sind, welche an der zylindrischen Außenfläche (24) münden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Reihe von radialen, jedoch eben gekrümmten Bodenrinnen (29).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen