DE1136066B

DE1136066B - Verfahren zum Giessen von Stahl und anderen Metallen zu Staeben und Kokille dafuer

Info

Publication number: DE1136066B
Application number: DET5808A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Mueller; Dr Phil Heinrich Kornfeld; Dr Gotthold Becker; Dr-Ing Theodor Kootz
Original assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG; August Thyssen Huette AG
Current assignee: Thyssen AG; Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Priority date: 1952-02-22
Filing date: 1952-02-22
Publication date: 1962-09-06

Description

Die Verfahren und Bemühungen, endlose Stränge in Stahl oder ähnlichen hochschmelzenden Metallen zu gießen, sind — auch was ihre Schwierigkeiten angeht — bekannt. Diese auf die bekannte Weise gewonnenen Stränge werden nicht in ihrer endlosen Form, sondern erst nach Unterteilung der Weiterverarbeitung zugeführt. Auf diese Weise wird zwar der Weg über das Vorwalzen großer Blöcke gespart, man nimmt aber die Schwierigkeiten in Kauf, wie sie beim Gießen endloser Stränge auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf andere Weise das Gießen großer Blöcke und ihre Vorverformung einzusparen und die beim Stranggießen auftretenden Schwierigkeiten weitgehend zu vermeiden. Es sollen dabei im wesentlichen Stäbe in Abmessungen gegossen werden, wie sie für Vorwerkstücke üblich sind, die sonst das Ergebnis des Walzens auf der Blockstraße sind. Das normale Gießen in Blockformen ist für lange, schlanke Blöcke nur bis zu einem gewissen Maße möglich; es ist z. B. unmöglich, auf diese Weise Stäbe von 2 bis 20 m bei Querschnitten von etwa 100 · 100 mm oder 180 · 260 mm oder auch in Brammenformaten von etwa 100 · 350 mm herzustellen.

Erfindungsgemäß ist das Gießen von Stäben mit derartigen Abmessungen möglich.

Bei diesem Verfahren werden Metalle und Metalllegierungen, insbesondere Stahl, zu langen, schlanken Stäben vergossen unter Verwendung einer waagerecht oder schwach geneigt angeordneten, gekühlten, dünnwandigen Kokille, die länger ist als der zu gießende Stab, und eines sich darin bewegenden Ziehkolbens. Erfindungsgemäß wird die Ziehgeschwindigkeit des Kolbens so eingestellt, daß die Schmelze zunächst nur vom ausfahrenden Kolben her zu einem napfförmigen Sumpf und an der gekühlten Kokillenwand, von der Eingußseite ausgehend, zu einem mit dem ausfahrenden Sumpfteil nicht zusammenhängenden Mantel erstarrt, durch den hindurch die weitere Schmelze in den vom ausfahrenden Kolben freigegebenen Raum nachfließt. Die übrigen Einflußgrößen, Temperatur des Gießgutes — sie muß genügend hoch sein —, Kühlung der Kokille — sie darf nicht zu stark sein — und Gießgeschwindigkeit müssen mit der Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens entsprechend abgestimmt sein. Die Schnelligkeit des Kolbenvorschubes ist dadurch begrenzt, daß eine zu große Geschwindigkeit zu turbulentem Einlauf des Stahles in die Kokille und damit zu Überwellungen führt.

Bei zu geringer Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens würde sich ein zusammenhängender Napf erstarrten Stahles ausbilden, der bei der großen Länge

und anderen Metallen zu Stäben

und Kokille dafür

Anmelder:
August -Thyssen - Hütte Aktiengesellschaft,

Duisburg-Hamborn,
und Dortmund-Hörder-Hütienunion

Aktiengesellschaft.,
Dortmund

Wilhelm Müller, Duisburg-Hamborn,

Dr. phil. Heinrich Kornfeld, Dortmund-Hörde,

Dr. Gotthold Becker, Dortmund-Wambel,

und Dr.-Ing. Theodor Kootz, Dinslaken,

sind als Erfinder genannt worden

einen weiteren Vorschub verhindern oder mindestens äußerst erschweren würde, Schwierigkeiten, die von dem Stranggießen her bekannt sind.

Die schwache Neigung der Kokille kann so gewählt sein, daß der ferrostatische Druck die Bewegung des Kolbens veranlaßt oder unterstützt. Bei waagerechter Anordnung der Kokille wird es, falls man hohe Eingußtrichter vermeiden will, unumgänglich sein, den Kolben zu ziehen.

Es ist zweckmäßig, die Kokille der Länge nach zu teilen. Dadurch wird sie schnell wieder verwendungsbereit. Man ist dabei auch zwecks Beschleunigung des Freiwerdens der Kokille wegen der intensiven Kühlung des gegossenen Materials in der Lage, den Stab vor der völligen Erstarrung, d. h. nach Bildung einer tragfähigen Haut, zu entnehmen. Bei dieser Arbeitsweise kommt man wegen der schnellen Wiederbereitschaft der Kokille mit einem wesentlich geringeren Vorrat an Gießformen aus, und die gekühlten Kokillen haben zudem eine wesentlich größere Lebensdauer als die üblichen, dickwandigen, gegossenen Kokillen.

Das Gießen von Stäben in der oben beschriebenen Weise geschieht bevorzugt in den von der Weiterverarbeitung geforderten Längen; sollten diese in

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Claims

Sonderfällen zu gering sein, um die wirtschaftlichen Möglichkeiten des Gießverfahrens auszunutzen, kann in kombinierten Längen gegossen werden. In der Zeichnung ist eine Stabgießkokille gemäß der Erfindung schematisch dargestellt (Fig. 1). Darin ist 1 die doppelwandige Kokille mit Kühlflüssigkeitseintritt 2 und -austritt 3. Vor dem Einguß 4 ist ein Eingießtrichter 5 angebracht. Nach dem Kokillenende 6 zu dichtet ein Kolben 7 den Kokillenraum ab. Die Kokille ist waagerecht längsgeteilt, das Gießen erfolgt z. B. aus der Pfanne 8. Die Stellung des Kolbens 7 bei Gießbeginn ist bei 9 gestrichelt eingezeichnet. Innerhalb der Kokille ist der Erstarrungsvorgang schematisch angedeutet. Es hat sich vom Eingießende 4 ein rohrartiger Hohlkörper 10 an der Kokillenwandung gebildet, der im Gegensatz zu dem beim Strangguß sich bildenden Hohlkörper keinen Vorschub erfährt, sondern lediglich in Richtung des Kokillenendes weiterwächst. Durch diesen Hohlkörper strömt flüssiger Stahl 11 nach. An der Kolbenseite hat sich ein nur kleiner Napf 12 erstarrten Stahles gebildet. Bei 13 trennt jedoch flüssiger Stahl beide erstarrten Teile, so daß der Kolbenvorschub leicht vonstatten geht und eine durchgehende Wand, die entweder zerrissen werden würde oder weiteren Vorschub verhindern würde, nicht gebildet wird infolge der geeigneten Vorschubgeschwindigkeit in Verbindung mit der abgestimmten Kühlung. In der gewünschten Endstellung wird der Kolben zweckmäßig gebremst. Der Kokillenquerschnitt hat vorzugsweise eine Form, etwa wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, d.h. rechteckige Grundform, wobei jedoch die senkrechten Seiten doppelkonisch verlaufen und vorzugsweise der obere Konus langer ist als der untere. PATEHTANSPRÜCHE :

1. Verfahren zum Gießen von Metallen und Metallegierungen, insbesondere von Stahl, zu langen, schlanken Stäben unter Verwendung einer waagerecht oder schwach geneigt angeordneten, gekühlten, dünnwandigen Kokille, die länger ist als der zu gießende Stab, und eines sich darin bewegenden Ziehkolbens, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehgeschwindigkeit des Kolbens so eingestellt wird, daß die Schmelze zunächst nur vom ausfahrenden Kolben her zu einem napfförmigen Sumpf und an der gekühlten Kokillenwand, von der Eingußseite ausgehend, zu einem mit dem ausfahrenden Sumpfteil nicht zusammenhängenden Mantel erstarrt, durch den hindurch die weitere Schmelze in den vom ausfahrenden Kolben freigegebenen Raum nachfließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stäbe von etwa 2 bis 20 m Länge und Vormaterialquerschnitt gegossen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß des Gießgutes so geregelt wird, daß im Einguß der Schmelzenspiegel über der Oberkante des Kokilleneintrittsendes liegt.

4. Kokille zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie flüssigkeitsgekühlt ist, einen Eingießtrichter sowie einen verschieblichen Abschlußkolben und eine Länge besitzt, die der größten vorkommenden Länge des jeweils geforderten Vormaterials entspricht.

5. Kokille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie seitlich längsgeteilt ist.

6. Kokille nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie im lichten Querschnitt einen in der Grundform rechteckigen Querschnitt mit vorzugsweise doppelkonisch verlaufenden Seitenkanten aufweist, wobei der obere Konus vorzugsweise länger ist als der untere.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 948 275.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen