DE2142501A1

DE2142501A1 - Verfahren und Vorrichtung beim Giessen von Metallen in Kokillen oder andere Giessformen

Info

Publication number: DE2142501A1
Application number: DE19712142501
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Vallak, Enn, Genf (Schweiz)
Priority date: 1970-09-08
Filing date: 1971-08-25
Publication date: 1972-03-09
Also published as: CH554207A; FR2106377B1; CA953875A; ES395382A1; AT323353B; FI50937B; GB1350470A; US3766965A; NL7112262A; LU63827A1; AU473537B2; NO138512C; BE772366A; FR2106377A1; ZA715708B; FI50937C; DK128990B; AU3298971A; NO138512B

Description

DR.WILLRATH

Dipl.-PHYS.SEIFFERT -

Patentanwälte 24_β August 1971

62 WIESBADEN
Gustav-Freytag-Straße 25
Postfach 1327 Tel. 372720

Enn Vallak, Genf, Schweiz Verfahren und Vorrichtung beim Giessen von Metallen λ

in Kokillen oder anderen Giessformen

Priorität: Schweden, 8.September 1970 - Nr. 12 189/70*

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung beim Giessen von Metallen, insbesondere Eisen und Stahl, in Kokillen oder anderen Giessformen unter Verwendung einer vorzugsweise sich nach oben verjüngenden Haube oder eines Blockformaufsatzes zur Verhinderung der Lunkerbildung in einem in der Kokille gegossenen Gussblock.

Beim Giessen von Eisen, Stahl und anderen Metallen in Kokillen werden sogenannte Blockformaufsa'tze am oberen Ende der Kokille verwendet, um die genannte Lunkerbildung im Gussblock zu verhindern. Es sind viele Ausführungen solcher Blockformaufsätze sowohl aus brennbarem wie unbrennbarem Material bekannt. Grundlegend für deren Wirkungsweise ist, dass eine allzuschnelle Abkühlung des Gussblockobertüils verhindert werden soll und zu diesem Zweck kann durch die Verbrennung des Blockformaufsatzes eine Wärmezufuhr erreicht werden oder auch können Wärmeverluste dadurch vermieden werden, dass der Blockformaufsatz als Wärmeisolierung wirkt. Die brennbaren und wärmeisolierenden Blockformaufsätze besitzen jedoch den Nachteil, dass sie bei jedem Giessverfahren verbraucht werden, teuer sind und auch oft beschädigt werden.

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Durch das erfindungsgemässe Verfahren werden diese Nachteile vermieden. Kennzeichnend für die Erfindung ist im Wesentlichen, dass die Haube oder der Blockformaufsatz auf oder in dem oberen Teil der Kokille und in Berührung mit diesem Teil angebracht wird und, dass die Haube oder der Blockformaufsatz, nachdem die Kokille mit Metall gefüllt worden ist, vom oberen Ende des Gussblocks nach Bildung einer dünnen, auf der Oberfläche des Gussblocks erstarrten Haut, jedoch vor vollständigem Erstarren des Gussblocks, so versetzt wird, dass ein Luftspalt entsteht, der nach Aussen von der Haube oder vom Blockformaufsatz und/oder von einem besonderen Mantel begrenzt wird. In diesen Luftspalt kann ein wärmeisolierendes und/ oder wärmeabgebendes Material eingeführt und um den Gussblock, sowie gegebenenfalls auf dessen oberes Ende angebracht werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beigefügten schematischen Zeichnungen

näher veranschaulicht, in welchen

Fig. 1 die Haube in Form eines Blockformaufsatzes zeigt, der gegen den Gussblock anliegt,

Fig. 2 den in Fig. 1 gezeigten Aufsatz in gehobener Lage zeigt, Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Haube veranschaulicht, Fig. 4 einen Gussblock zeigt, dessen oberer Teil wärmeisoliert ist,

Fig. 5 und 6 schematisch im Schnitt zwei Ausführungsformen eines wassergekühlten Blockformaufsatzes oder einer Haube zeigen,

Fig. 7 veranschaulicht, wie die Haube an einem transportablen Wagen aufgehängt werden kann,

Fig. 8 eine geeignete Vorrichtung zur Festlegung des Luftspaltes zeigt,

Fig. 9 eine Schutzvorrichtung am oberen Teil der Haube oder des Blockformaufsatzes zeigt,

Fig. 10 eine Kokille mit geteilter, abklappbarer Haube und Schutzvorrichtung veranschaulicht,

Fig. Π die in Fig. 10 gezeigte Haube in beiseitegeführter Stellung veranschaulicht,

Fig. 12 - 14 die Herstellung eines Gussblocks unter Verwendung einer geteilten, abklappbaren Haube zeigen,

Fig. 15 und 16 eine Kokille mit geteilter, gleitbarer Haube zeigen, die von einem Mantel oder Kragen umgeben wird,

Fig. 17 - 19 weitere Ausführungsformen für gleitbare, geteilte Hauben zeigen, die

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in oder auf der Kokille angeordnet sind, Fig. 20 und 21 eine Kokille mit abklappbarer, geteilter Haube, die von einem .

Kragen umgeben wird veranschaulichen,

Fig. 22 - 24 weitere Ausführungsformen von abklappbaren, geteilten Hauben und Fig. 25 - 27 eine geeignete Vorrichtung beim Abgiessen von Metall in eine Kokille unter Anwendung eines Schutzgases, zeigen.

Die Kokille 1 kann beliebige Formen aufweisen und von Fall zu Fall aus verschiedenem Material ausgebildet sein; ist jedoch vorzugsweise konisch ausgebildet. In eine Kokille 1 wird das Metall M in üblicher Weise eingegossen, nachdem ein Blockformaufsatz 2 auf die Kokille angebracht worden ist (Fig. 1). Nach beendetem Einfüllen wird der Blockformaufsatz zweckmässig mit einem Deckel 3 versehen (Fig. 2). Die Haube oder der Blockformaufsatz kann aus verschiedenem Material, z.B. Gusseisen, Kupfer oder keramischem Material oder einem anderen wärmebeständigen, gegebenenfalls wärmeisolierenden, Materialien ausgebildet sein* obwohl wärmeleitendes Material oft vorteilhaft ist, um eine schnelle initiale Wärmeableitung vom Gussblock zu erreichen.

Nach ein paar Sekunden oder einer längeren Zeit hat sich durch Erstarren eine dünne Schicht oder Haut 6 an der Aussenflache des Gussmetalls M gebildet, da Wärme durch den Boden und die Wände der Kokille sowie durch den Blockformaufsatz 2 abgeht. Nachdem sich diese Haut gebildet hat und auch eine ausreichende Stärke erhalten hat, um das innen davor belegene geschmolzene Metall daran zu hindern, auszubrechen, wird die Haube oder der Blockformaufsatz 2 etwas nach oben bewegt, so dass sich ein Luftspalt 4 zwischen der Haut 6 und der Innenfläche der Haube oder des Blockformaufsatzes bildet (Fig. 2).- Dieser Luftspalt kann beispielsweise 3 - 30 mm betragen und dient als Wärmeisolierung, um eine allzuschnelle Abkühlung des obersten Teils dess Gussblocks zu verhindern, wodurch Lunkerbildung entstehen könnte. Der Luftspalt soll nicht zu breit sein, da sonst eine nicht gewünschte Luftzirkulation im Spalt entstehen könnte. Weiterhin soll der Blockformaufsatz so ausgebildet sein, dass der Luftspalt 4 in der in Fig. 2 gezeigten Lage nicht in Verbindung mit der Aussenluft steht. In der angehobenen Lage reflektiert die Innenfläche der Haube oder des Blockformaufsatzes 2 die Wärmestrahlen zurück zum Gussblock und diese Wirkung kann durch zweckmässige Behandlung oder durch Oberziehen der Fläche mit wärmereflektierendem Material verbessert werden.

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Die Bewegung der Haube oder des Blockformaufsatzes kann in verschiedener Weise von Hand oder mechanisch, hydraulisch, pneumatisch bzw. elektrisch durchgeführt wer-' den. In Fig. 1 und 2 ist schematisch ein schwenkbarer Hebel 5 gezeigt, der gegebenenfalls Von einem Bimetal!körper oder einer Thermostatvorrichtung oder auch einer zeiteingestell ten Vorrichtung betätigt werden kann, wenn die Temperaturen an der Innenfläche des Blockformaufsatzes einen Wert erreicht haben, der die Erstarrungstemperatur des Gussblocks unterschreitet.

In den gebildeten Luftspalt kann ein wärmeisolierendes oder wärmeabgebendes Material eingeführt werden, nachdem der Deckel 3 angehoben worden ist.

Der. beschriebene Blockformaufsatz kann durch eine gas- oder flüssigkeitsgekühlte metallische Haube 7 (Fig. 3) ersetzt werden, die die schnelle und nur kurze Zeit dauernde Abkühlung bewirkt und die beweglich im Anschluss an das obere Ende der Kokille, völlig oder teilweise in die Kokille 1 herabgesenkt angebracht wird. Bei 8 ist schematisch ein Bewegungsmechanismus für die Haube und bei 9 eine Giesspfanne gezeigt, an aer dieser Mechanismus angebracht sein kann. Jede Kokille kann ihre eigene Haube besitzen oder man kann eine Haube für mehrere Kokillen gemeinsam verwenden, wobei diese beweglich an der Giesspfanne oder einer anderen versetzbaren Vorrichtung befestigt ist. Wenn jede Kokille mit einer Haube versehen ist, wartet man ab bis eine gewisse Zeit nach dem Füllen der Kokille und Haube mit Stahl verflossen ist, so dass die erstarrende Schale eine ausreichende Stärke erhalten hat und hebt darauf die Haube etwas vom Stahl ab, so dass ein isolierender Luftspalt gebildet wird. Die Haube kann ebenso wie in Fig. 1 mit einem wärmereflektierendem Material belegt sein. Der Luftspalt kann mit wärmeisolierendem Material gefüllt werden, das die Isolierwirkung weiterhin erhöht.

Wenn man eine gemeinsame, transportable Haube verwendet, kann die Haube nur zur Hautbildung vorgesehen sein, wobei sie also nicht als Aussenwand des Luftspalts bzw. Stütze für das wärmeisolierende und/oder wärmeabgebende Material zu wirken braucht. In diesem Fall kann jedoch festes wärmeisolierendes und/oder wärmeabgebendes Material zwischen Haube und Gussblock eingeführt werden, nachdem die Haube etwas angehoben worden ist. Danach wird die Haube völlig abgehoben und zur nächsten Kokille gebracht.

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Wenn der freigelegte Blockformaufsatz höher als die Oberkante der Kokille steht, kann der Luftspalt nach Aussen durch'einen losen Mantel 10, z.B. aus Blech, begrenzt werden (Fig. 4), der mit wärmereflektierendem Material überzogen sein kann. Der Spalt zwischen dem Blockformaufsatz und dem Mantel kann mit wärmeisolierendem und/oder wärmeabgebendem Material Tl gefüllt werden. Der Behälter für dieses Material kann an der Giesspfanne hängen und hierdurch leicht zugänglich sein.

Der Mantel kann auch aus einem zylindrischen Kragen aus beispielsweise Blech mit geringerer oder im Wesentlichen gleicher Höhe wie die Haube bestehen, wobei der zylindrische Kragen eine solche obere öffnung besitzt, dass die Haube hindurchgeführt werden kann. Der zylindrische Kragen wird hierbei auf die Kokille aufgesetzt, wobei er den unteren Teil der ebenfalls auf der Kokille aufgesetzten Haube | oder die ganze Haube je nach der Höhe des Kragens umschliesst. Wenn die Haube vom oberen Ende des Gussblocks entfernt wird, wird der Luftspalt nach aussen vom Kragen oder von der Haube und dem Kragen zusammen begrenzt, je nachdem ob die Haube völlig entfernt wird oder nur etwas vom oberen Ende des Gussblocks geschoben wird. Das isolierende und/oder wärmeabgebende Material kann in den auf diese Weise nach aussen abgegrenzten Luftspalt eingeführt werden. Bei Verwendung eines konischen oder zylindrischen Mantels mit einer solchen oberen öffnung, dass die Haube durch diese öffnung geführt werden kann, kann das isolierende und/oder wärmeabgebende Material zwischen Haube und ManteT angebracht werden, wobei dieses Material derart zum Umschliessen des Oberendes gebracht wird, wie die Haube nach beendetem Abguss entfernt wird und nachdem sich eine erstarrte Schicht am oberen Ende des Gussblocks gebildet hat. Ein derartiges Anbringen des isolierenden und/ :/* oder wärmeabgebenden Materials kann auch in Frage kommen;,-wenn !die Haube oder der '" Blockformaufsatz in der Kokille angeordnet-ist, deren oberer Teil dabei die gleiche Aufgabe hat wie ein derartiger Mantel. Die Innenseite dieses oberen Teiles dtr Kokille kann hierbei mit einem wärmereflektierenden Material beschichtet sein.

Fällen kann auch der Blockformaufsatz selbst mit wärmereflektierendem z.B. mittels einer Spritzpistole, belegt werden und das isolierende Makann auch; wärmeabgebertd sein.

Die Erfindung bringt unter anderem die Vorteile mit sich, dass sie in ihrer einfachsten Form filr billige Stahlsorten verwendet werden kann, bei denen übliche

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Blockformaufsätze zu teuer sind und, dass sie aufgrund ihrer leichten ,Anpassung durch entsprechende Wahl der Art und Menge von wärmeisolierendem bzw. wärmeabgebendem Material für eine sehr grosse Anzahl Verwendungsgebieten geeignet ist. Weiterhin wird erfindungsgemäss jegliche Gefahr für eine Verunreinigung des Stahls, was auftritt, wenn flüssiger Stahl in Berührung mit üblichen isolierenden oder exotherm!sehen Aufsätzen kommt (wobei einige Stücke des Aufsatzes abbröckeln können), völlig beseitigt. - Wärmeisolierendes bzw. wärmeabgebendes Material kommt im vorliegenden Fall mit einer bereits erstarrten Stahlhaut in Berührung. Die Kühlung der Haube kann gegebenenfalls dadurch geschehen, dass sie als ein Kühlmantel mit Einlass und Auslass für das Kühlmittel, z.B. Wasser, geformt oder mit einem derartigen Kühlmantel versehen ist. In Fig. 5 ist eine Ausführung einer wassergekühlten Haube oder eines Blockformaufsatzes gezeigt, die in der oben beschriebenen Weise nach oben angehoben werden kann. Die Haube 12 hat einen Hohlraum 13, der durch einen Zufluss 14 und einen Abfluss 15 mit einem Kühlflüssigkeitsumlaufsystem in Verbindung steht. In Fig. 6 ist eine ähnliche Ausführung gezeigt, bsi der jedoch das Flüssigkeitsumlaufsystem weggelassen ist und stattdessen jeweils eine bestimmte Menge Kühlflüssigkeit 16 durch einen Einlass eingeführt wird und beim Erstarren des Gussblocks abkochen kann.

In Fig. 7 ist eine Ausführungsform mit einem fahrbaren Wagen 17 gezeigt, der eine Mehrzahl Kokillen 1 bedienen kann. Der Wagen hat einen schwenkbaren Arm 18, an dem die Haube 10 aufgehängt ist und wie oben ausgeführt, von Kokille zu Kokille gebracht, sowie nach beendigtem Giessen angehoben wird. Das wärmeisolierende und/ oder wärmeabgebende Material ist auf den beiden ersten Kokillen angebracht worden, während die Haube 10 über der dritten Kokille angebracht worden ist und zur Überführung über die vierte Kokille bereit ist.

Die Haube oder der Blockformaufsatz können entlang des Umkreises mit eine?- Abstandselementen 19 versehen werden, die schwenkbar an einem PeripherieH 20 gelagert sind und gegen die Oberkante der Kokille anliegen. Bevor die Haube oder der Blockformaufsatz 2 angehoben werden, nimmt jedes Abstandselement 19 die in Fig. 8 gestrichelt gezeichnete Lage ein. Beim Anheben der Haube oder des Blockformaufsatzes fällt darauf das Abstandselement 19 automatisch herab, um dadurchden Abstand, d.h. den Luftspalt 4, zwischen dem oberen Ende des Gussblocks und der Haube oder dem Blockformaufsatz festzulegen.

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In Fig. 9 ist ein am oberen Teil der Haube oder des Blockformaufsatzes angebrachtes Schutzblech 21 gezeigt, das sich ausserhalb der Kante der Kokille 1 streckt. Das Schutzblech 21 verhindert, dass geschmolzener Stahl zwischen Haube oder Blockformaufsatz und Kokille herabrinnt, was geschehen kann, wenn die Füllvorrichtung zerstört wird oder sonst nicht befriedigend arbeitet.

Dass in den Luftspalt 4 eingeführte isolierende oder wärmeabgebende Material kann mit Vorteil ein sinterndes Material, wie beispielsweise trockene Sulfitlauge, enthalten. Dieses sinternde Material soll verhindern, dass feine Partikel des isolierenden oder wärmeabgebenden Materials in den stets zwischen Gussblock und der Kokille gebildeten Luftspalt herabfallen. Dieser Luftspalt ist in Fig. 8 mit 22 bezeichnet. λ

In Fig. 10 - 14 ist eine Haube 23 gezeigt, die in einer Kokille 24 angeordnet ist und sich gegen eine dort befintliche Kante 25 abstützt. Die Haube 23 besteht aus vier Sektionen, die vom oberen Ende des Gussblocks entfernt werden können. Um die Aussenseite der Haube während des Abgiessens zu schützen, wird ein Kragen 26, beispielsweise aus Blech, auf der Kokille angebracht, wie in Fig. 10 und 12 gezeigt ist. Nach beendetem Abgiessen und nachdem sich eine dünne Haut um das obere Ende des Gussblocks gebildet hat, wird die Haube dadurch entfernt, dass ihre Abschnitte, wie aus Fig. 11 und 13 hervorgeht, nach der Seite gekippt werden um dadurch gegebenenfalls für ein isolierendes und/oder wärmeabgebendes Material 27 Platz zu geben, das in den Luftspalt eingebracht wird, der sich zwischen der beiseitegeführten Haube und dem Gussblock sowie gegebenenfalls auf der oberen Fläche des oberen Endes des Gussblocks bildet.

Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 15 - 19 wird eine geteilte Haube 28 verwendet, deren Abschnitte durch eine Parallel!verschiebung in Richtung von der Anliegefläche des betreffenden Abschnitts an das obere Ende des Gussblocks seitlich verschoben werden können. Zu diesem Zweck ist die Kokille 29 mit schrägen oder abgerundeten Gleitflächen 30 versehen, mit denen die Abschnitte der Haube beim Gleiten in Richtung vom oberen Ende des Gussblocks zusammenwirken. Gemäss Fig. 15 und 16 ist die Haube auf der Kokille angebracht, wobei die Bewegung der Abschnitte durch einen Mantel oder Kragen 31 aus beispielsweise B]ech begrenzt wird. Beim Versetzen der Abschnitte der Haube vom oberen Ende des Gussblocks bildet sich

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innerhalb dieser ein Luftspalt, in den das isolierende und/oder wärmeabgebende Material 27 eingeführt werden kann, um das obere Ende des Gussblocks abzudecken. Gemäss Fig. 17 wird dieser Kragen vom oberen Teil 32 der Kokille 29 gebildet, die mit inneren schrägen Gleitflächen 30 versehen ist, die mit den Abständen 28 der Haube zusammenwirken. In diesem Fall kann die untere Fläche der Haube weiterhin abgefast werden, so dass die Haube nach innen geneigt ist, wie in Fig. 15 gezeigt ist. Wenn die Oberkante einer Kokille die erforderliche Neigung nicht besitzt, kann ein besonderer, mit schrägen Gleitflächen 34 versehener Zusatzteil 33 auf der Kokille angebracht werden (Fig. 18). Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 18 und 19 kann auch ein äusserer Kragen in gleicher Weise wie schon oben beschrieben wurde angebracht werden.

In Fig. 20 - 24 sind weitere Ausführungsbeispiele von geteilten Hauben gezeigt, deren Abschnitte zum seitlichen Abklappen oder Kippen ausgebildet sind. Gemäss Fig. 20 sind die Abschnitte der Haube 35 je mit einem nach aussen gerichteten unteren Teil 36 versehen, wobei die Abschnitte von einem Mantel oder Kragen 37 umgeben werden, der einen Anschlag oder eine Stütze für die Abschnitte der Haube bildet» wenn diese vom oberen Teil des Gussblocks nach aussen geklappt worden sind (Fig. 21). Wie aus Fig. 22 - 24 hervorgeht, kann die Kokille mit einem Wulst 38 oder einer Nute 39 mit im Wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt versehen sein, wobei die Abschnitte der Haube 40 mit dieser Wulst oder Nute zusammenwirken.

Beim Giessen in Kokillen mit länglichem Querschnitt, die für die Herstellung von Gussblöcken verwendet werden, die zum Walzen in Plattenform bestimmt sind, kann die Haube aus nur zwei länglichen Platten bestehen, die in der Kokille entlang ihrer Längsseiten angeordnet sind und die vom oberen Teil des Gussblocks nach beendetem Abgiessen versetzt werden, um gegebenenfalls Raum für ein isolierendes und/oder wärmeabgebendes Material zu lassen. An den Schmalseiten der Kokille können hierbei übliche Blockformaufsätze angeordnet werden, die sich gegen die vom oberen Ende des Gussblocks abkippbaren, länglichen Platten stützen. Bei dieser Art von Kokillen kann auch eine vierteilige Haube verwendet werden, die auf der Kokille angebracht wird und von einem Mantel oder Kragen wie oben beschrieben umgeben werden kann. Eine solche Haube oder eine ähnliche geteilte Haube für andere Typen von Kokillen kann zweckmässig mit Stützorganen in Form von beispielsweise Eckblechen versehen sein, die je auf der Aussenseite einer der Abschnitte der Hau-

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be montiert sind und sich frei über den benachbarten Abschnitt erstrecken, wobei diese Eckbleche die Öffnungen überlappen, die sich zwischen zwei Abschnitten bilden, wenn die Abschnitte in Richtung vom Gussblock nach der Seite geführt werden. Durch diese Überlappung mittels Eckblechen wird das isolierende und/oder wärmeabgebende Material daran gehindert, vom Spalt zwischen der Haube und dem oberen Ende des Gussblocks herauszurinnen. Diese Eckbleche können auch mit Organen versehen sein - beispielsweise können die freien Enden der Eckbleche nach<einwärts gebogen werden - die mit auf den Abschnitten befintlichen Anschlägen zusammenwirken, wodurch die Abschnitte aneinander befestigt werden, wenn die Haube geöffnet worden ist.

Bei Verwendung einer geteilten Haube können ihre Sektionen mit wärmereflektierendem Material beschichtet sein, wie auch einen hierbei verwendeten Mantel oder Kragen.

Falls erforderlich, insbesondere beim Giessen mit einer ganzen, d.h. nicht geteilten Haube oder einer gas- oder wassergekühlten ganzen Haube-, die in der Kokille angebracht ist, kann eine bewegliche oder nicht feste Dichtung zwischen dem unteren Ende der Haube und der Kokille angebracht werden. Hierdurch wird der Spalt verringert und/oder beseitigt, der zwischen dem unteren Ende der Haube und der Kokillenwand infolge von Abweichungen der Kokillendimensionen entstehen kann. Die Dichtung, die vorzugsweise aus Kupfer und/oder dem Haubenmaterial besteht, kann beispielsweise aus vier länglichen Elementen bestehen, die beweglich am unteren Teil der Haube an deren Aussenseite aufgehängt sind, um frei zwischen einer ^ oberen Lage und einer unteren Lage verschoben werden zu können, in welche letztere ™ die Unterkante jedes Elements sich ausserhalb des unteren Endes der Haube erstreckt. Die nach der Kokillenwand gekehrte Seite jedes Elements ist zweckmässig mit einer abgefasten Anliegeflache versehen.

In Fig. "25 — 27 ist die Herstellung eines Gussblocks in einer Kokille 41 unter Anwendung von Schutzgas beim Abgiessprozess gezeigt. Das geschmolzene Metall M befindet sich in einer Giesspfanne 42, die ortsfest oder beweglich angeordnet sein kann, so wie beispielsweise in Fig. 7 gezeigt ist, um eine Reihe von Kokillen zu bedienen. Die Giesspfanne ist mit einem Ventil 43 zur Regelung des Abgiessens versehen. Die AbgiessmUndung 44 ist von einem äusseren Rohr 45 umgeben, das mit

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der Giesspfanne 42 fest verbunden und mit einem Einlass 46 für ein Schutzgas sowie einem inneren Rohr 47 versehen ist, das im äusseren Rohr 45 zwischen einer oberen Stellung (Fig. 25) und einer unteren Stellung (Fig. 26) beweglich angeordnet ist. Das innere Rohr 47 trägt eine Haube 48, die bei dieser Ausführungsform in der Kokille angebracht werden soll. Die Vorrichtung kann auch für eine solche Haube verwendet werden, die zur Anbringung auf der Kokille bestimmt ist. Das Abgiessen, das in Fig. 26 gezeigt ist, wird visuell durch ein Besiehtigungsfenster 49 im inneren Rohr 47 kontrolliert. Das innere Rohr 47 kann mittels einer manuellen, mechanischen, hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Vorrichtung oder mittels einer Vorrichtung betätigt werden, die eine zweckmässige Kombination derartiger Betätigungsvorrichtungen darstellt.

Beim Abgiessen wird durch den Einlass 46 ein Schutzgas in den von den Rohren 45, 47 und der Haube 48 abgegrenzten Raum eingeführt, um das Oxidieren des Metalls zu verhindern. Die Metallspritzer, die beim Abgiessen vorkommen können, werden durch die vorhandenen Rohre 45, 47 beseitigt. Nach beendigtem Abgiessen und nachdem sich eine dünne Haut auf dem oberen Ende des Gussblocks gebildet hat, wird die Haube entfernt, um Platz für ein wärmeisolierendes und/oder wärmeabgebendes Material 50 freizugeben (Fig.,27).

Als Beispiel für verwendbare Schutzgase kann Argon genannt werden. Durch die Anwendung von Schutzgas wird reineres Eisen und/oder reinerer Stahl erhalten, aber auch die Reinheit von anderen Metallen und Metallegierungen wird verbessert.

Die Haube 48 kann einstückig oder geteilt sein und kann auch, wie früher beschrieben, gas- oder wassergekühlt sein, um dadurch zu einer schnelleren Abkühlung des oberen Endes des Gussblocks unmittelbar nach beendigtem Abgiessen zu führen. Auch beim Giessen mit einer gewöhnlichen Haube oder einem gewöhnlichen Blockformaufsatz kann Schutzgas zugeführt werden.

Die Verwendung eines Kühlmediums kann auch dann in Frage kommen, wenn die Haube in beispielsweise zwei oder vier Abschnitte aufgeteilt ist.

Als Beispiel für wäjrmeisolierendei Material kann Wermikulit, Axonit, Kieselgur und Pulver von Siporex oder Ytong ^ (zerkleinerter Gasbeton) genannt werden. Als wärmeabgebendes Material kann brennbares und aluminothermisches Material angewandt werden

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Claims

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Patentansprüche

1. Verfahren beim Giessen von Metallen, insbesondere Eisen und Stahl, in Kokillen oder ähnlichen Giessformen unter Verwendung einer vorzugsweise inneren, sich nach oben verjüngenden Haube oder eines Blockformaufsatzes zur Verhinderung der LunkerbiVdung in einem in der Kokille geformten Gussblock, dadurch ge ken η ζ e i c h η e t , dass die Haube oder der Blockformaufsatz auf den oder in den oberen Teil der Kokille in Berührung mit diesem Teil angebracht wird und, dass die Haube oder der Blockformaufsatz nach dem Füllen der Kokille mit Metall vom oberen Teil des Gussblocks nach Erstarren einer dünnen oberen Haut auf dem Gussblock, jedoch bevor dem vollständigen Erstarren des Gussblocks | so versetzt wird, dass ein Luftspalt entsteht, der nach aussen von der Haube öder dem Blockformaufsatz und/oder einem besonderen Mantel begrenzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein wärmeisolierendes und/oder wärmeabgebendes Material in den Luftspalt eingeführt und um den Oberteil des Gussblocks herum und gegebenenfalls-auf diesem Oberteil angebracht wird. , '

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder.2, d a d u r c h g e k en η ζ ei c h ή e= t, dass die Haube oder der Blockformaufsatz zwecks Bildung eines Luftspaltes -. zwischen Gussblock und Haube oder Blockformaufsatz, vom oberen Ende des Gussblocks angehoben wird und, dass diese Bewegung derart begrenzt wird, dass der g Luftspalt ausreichend schmal wird, um im Wesentlichen Luftströme im Spalt zu vermeiden, worauf das wärmeisolierende und/oder wärmeabgebende Material in den so gebildeten Luftspalt eingeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt mittels auf der Haube oder dem Blockformaufsatz angeordneten₈ gegen den Oberteil der Kokille frei herabklappbaren Abstandselementen fixiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Haube oder der Blockformaufsatz durch einen auf der Kokille angebrachten

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Mantel angehoben werden und, dass das wärmeisolierende und/oder wärmeabgebende Material im Luftspalt zwischen Mantel und Gussblock und gegebenenfalls auf dem oberen Ende des Gussblocks angebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Abschnitte aufgeteilte Haube oder ein Blockformeinsatz auf dem . oder in dem oberen Teil der Kokille in Berührung mit diesem Teil angebracht wird und, dass die Abschnitte der Haube oder des Blockformaufsatzes vom oberen Ende des Gussblocks nach Erstarren einer dünnen Haut» jedoch vor vollständigem Erstarren des Gussblocks, so versetzt werden, dass ein Luftspalt entsteht der nach Aussen von den Abschnitten und/oder von einem separaten Mantel begrenzt wird. ■-..-·...,-■

7. Verfahren nach Anspruch 2, d ad urch gekennzeichnet, dass das wärmeisolierende und/oder wärmeabgebende Material ein sinterndes Material enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung der dünnen Haut um das obere Ende des Gussblocks herum dadurch beschleunigt wird, dass ein gasförmiges oder flüssiges Kühlmedium der Haube oder dem Blockformaufsatz zugeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das geschmolzene Metall beim Füllen der Kokille durch ein Schutzgas vor einer Oxidation geschützt wird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 beim Giessen von Metallen, insbesondere Eisen und Stahl, in Kokillen oder ähnlichen Giessformen unter Verwendung einer vorzugsweise inneren, sich nach oben verjüngenden Haube oder eines Blockformaufsatzes zur Verhinderung von Lunkerbildung in einem in der Kokille geformten Gussblock, dadurch gekennzeichnet, dass die üaube oder der Blockformaufsatz (2) mit einem Bewegungsmechanismus (5) versehen ist, mittels dem die Haube oder der Blockformaufsatz eine begrenzte Strecke vom oberen Ende des Gussblocks, um zwecks Bildung eines Luftspalt (4) zwischen dem oberen Blockende und der Haube oder dem Blockformaufsatz entfernt werden kann.

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Π. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichne t, dass das Bewegungsorgan (5) mittels einer von der Temperatur an der Innenseite der Haube oder des Blockformaufsatzes (2) beeinflussten Vorrichtung oder mittels einer Zeitei ns teil ungs vor richtung betätigt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, dass die Wände der Haube (7) auch in vom oberen Ende des Gussblocks entfernter Lage gegen die Wände der Kokille abdichten, um den zwischen der Haube und dem Gussblock gebildeten Luftspalt nach aussen abzudichten.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche IG - 12, d a d u τ c h gekennzeichnet, dass die Inneren, nach dem Gussblock zugewandten Flächen der | Haube oder des Blockformaufsatzes und/oder der obere Teil der Innenwand der Kokille wärmestrahlunsreflektierend ausgebildet sind.

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