DE2419772A1 - Spritzschutzring sowie seine verwendung zum abgiessen von bloecken - Google Patents
Spritzschutzring sowie seine verwendung zum abgiessen von bloeckenInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
- B22D7/12—Appurtenances, e.g. for sintering, for preventing splashing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
PATENTANWALT DR. HANS-GÜNTHER EGGERT1 DIPLOMCHEMIKER
5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90 2419772
Köln, den 17. April 1974 Eg/Ax /61
Foseco International Limited, 285 Long Acre, Nechells,
Birmingham B7 5JR (Großbritannien)
Spritzschutzring sowie seine Verwendung zum Abgiessen von Blöcken
Die Erfindung betrifft den Blockguß, insbesondere das Abgießen von Metallblöcken.
Beim Abgießen von Blöcken durch fallenden Guß ist es üblich, auf den Boden der Kokille einen aufrechten
Hohlzylinder mit offenen Enden, der gewöhnlich aus Pappe oder Blech besteht, zu stellen. Die Schmelze wird in
diesen Zylinder gegossen^und trifft auf die Wände des Zylinders auf, so daß der Aufprall von Spritzern der
Schmelze auf der Kokillenwand selbst weitgehend ausgeschaltet wird. Dies hat zur Folge, daß die Zahl von
Spritzern auf der Kokillenwand, die zu Oberflächenfehlern im fertig gegossenen Block führen würden, ebenfalls
vermindert wird« Ein solcher Hohlzylinder wird üblicherweise als "Spritzschutzring11 bezeichnet, und
der Einfachheit halber wird dieser Ausdruck auch nachstehend gebraucht, um solche Vorrichtungen und analoge
Vorrichtungen, die dem gleichen Zweck dienen, zu bezeichnen.
Gemäß einem ersten Merkmal ist die Erfindung auf einen ■
Spritzschutzring gerichtet, der aus einer Masse, besteht, die unter der Einwirkung der Hitze der Metallschmelze
schmilzt und hierbei ein Flußmittel für den Metallguß bildet. Diese Flußmittel sind an sich natürlich bekannt,
jedoch sind sie bisher nicht zur Herstellung von Spritz-
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ORIGINAL INSPcCTEO
schutzringen verwendet worden. Für die Verwendung zum Abgießen von Stahlblöcken schmelzen diese Flußmittel
vorzugsweise "bei Temperaturen von 600 bis 15OO°C.
Die Abmessungen und die Form der Spritzschutzringe gemäß der Erfindung variieren weitgehend, jedoch werden
im allgemeinen Hohlzylinder einer Länge von wenigstens 75 mm bevorzugt. Die Wandstärke und der Durchmesser
eines solchen Zylinders sind verschieden in Abhängigkeit sowohl vom verwendeten Material als auch von der
Flußmittelmenge, die auf die Metallschmelze aufgebracht
wird. Vorzugsweise werden 400 bis 700 g Flußmittel pro Tonne der abgegossenen Metallschmelze verwendet.
Gewisse Formen von Spritzschutzringen sind so flach,
daß keine Vorrichtungen zu ihrer Befestigung in der Kokille erforderlich sind. Bei großen Ringen oder in
Fällen, in denen ein solcher Spritzschutzring umkippen könnte, können zusätzliche Halterungen, z.B, Haltestreben
aus Metall oder Haltebügel, verwendet werden·
Spritzschutzringe in Form von Zylindern können nach den verschiedensten Verfahren unter Verwendung der verschiedensten
Materialien hergestellt werden. Zwei spezielle Arten der Herstellung sind zu unterscheiden, nämlich
Verfahren, bei denen man ein Gemisch von überwiegend feinteiligen Materialien in die gewünschte Form
bringt und den so gebildeten Formling in einen zusammenhängenden starren Zylinder überführt, und Verfahren,
bei denen man die feinteiligen Flußmittel in eine Faserstoff matrix einschließt, die entweder als zusammenhängender
starrer Zylinder, oder als flexibles flächiges Bahnmaterial, das abschnittsweise zu Zylindern gefaltet
werden kann, geformt sein kann.
Bei einem typischen Verfahren der ersten Art wird ein Gemisch von feinteiligen Flußmitteln (die beispielsweise
aus der aus Natriumcarbonat, Flußspat, Stearin-
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säure, Natriumfluorid, Anthracen, Glas, Flugasche,
Kryolithen oder Gemischen dieser Flußmittel "bestehenden
Gruppe ausgewählt sind) mit einem geeigneten· Bindemittel
(z.B. einem natürlichen oder synthetischen Gum oder Harz, Ton, Stärke, Cacroxymethylcellulose, Dextrin,
Leinöl oder einem anderen trocknenden Öl) in die gewünschte Form festgestampft, worauf der gestampfte
Formling getrocknet oder gebrannt wird.
Bei der zweiten Art der Herstellung wird vorzugsweise eine vorzugsweise wässrige Aufschlämmung der zu verwendenden
Fasern (z.B. feuerfeste Fasern wie Calciumsilicatfasern, Glasfasern oder synthetische organische
Fasern beispielsweise aus Nylon, Polyacrylnitril, Rayon, Polyäthylen, Polyterephthalat oder Polyurethan)
zusammen mit einem Anteil eines geeigneten Flußmittels als Füllstoff, beispielsweise eines der vorstehend
genannten Füllstoffe, gebildet. Ein Bindemittelanteil kann einbezogen werden, jedoch kann sich dies erübrigen,
wenn das Fasermaterial als solches eine genügend starke und zusammenhängende Matrix bildet.
Zylinder können als solche durch Entwässern der auf ein zylindrisches Formwerkzeug aufgebrachten Aufschlämmung
unter Bildung einer Schicht von faserigem und feinteiligem Material auf dem Formwerkzeug, Entfernen des
so gebildeten Zylinders vom Formwerkzeug und Trocknen des Zylinders hergestellt werden. Es ist auch möglich,
die Aufschlämmung so zu entwässern, daß ein feuchter zusammenhängender Materialstreifen gebildet wird, der
zur Verhinderung des Austrocknens in einem luftdichten Behälter (z.B. einem KunstStoffbeutel) verschlossen
und, wenn er benötigt wird, schnell in die gewünschte Form gebracht, getrocknet und gebraucht wird. Wenn der
Streifen genügend Fasern enthält, ist er auch im trockenen Zustand flexibel, so daß die Vorsichtsmaßnahme des Verschließens in einem Kunststoffbeutel
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überflüssig ist.
Außer den vorstehend genannten Bestandteilen können die Spritzschutzringe noch weitere Bestandteile enthalten.
Insbesondere kann die inerte oder reduzierende Natur der Atmosphäre über der Oberfläche der Metallschmelze
in der Kokille während des Abgießens durch Einbeziehen, von kohlenstoffhaltigen Materialien, z.B. Zeitungsdruckpapier oder Polytetrafluoräthylen, modifiziert
werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. In diesen Beispielen beziehen sich alle
Prozentsätze auf das Gewicht.
Vier Flußmittelgemische der nachstehend genannten Zusammensetzung wurden durch direktes Mischen der feinteiligen
Bestandteile hergestellt:
A: Flußspat 75 %
Natriumcarbonat 22,5 %
Natriumfluorid 2,5 %
B: Flußspat 77,5 %
Natriumcarbonat 20 %
Anthracen 2,5 %
C: Flußspat 50 %
Natriumcarbonat 20 %
Stearinsäure JO %
D: Flußspat 40 %
Natriumcarbonat 20 %
Stearinsäure 40 %
Alle diese Gemische wurden mit einer Lösung eines Pflanzenharzes in Äthanol zu einer dicken formbaren
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Paste angeteigt, die in die gewünschte Form gebracht
und der Erstarrung überlassen wurde. Auf diese Weise hergestellte Zylinder wurden als Spritzschutzringe zum
Abgießen von Teststahlblöcken verwendet. In allen Fällen bewährten sich die Spritzschutzringe gut, d.h. sie
hielten die Kokillenwand frei von Spritzern, und dies führte in Verbindung mit der Flußmittelwirkung des
Spritzschutzringes zu Blöcken mit sehr guter Oberflächenbeschaffenheit.
Wässrige Aufschlämmungen, die 5 t>is 15 % Feststoffe
enthielten, wurden aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
| E: Flußspat . | 76 % |
| Calciumsilicatfasern | 19 % |
| Phenolharz | 5 % |
| F: Flußspat | '65 % |
| Calciumsilicatfasern | 20 % |
| Phenolharz | 5 % |
| Polytetrafluoräthylen | 10 % |
| G: Flußspat | 60 % |
| Calciumsilicatfasern | 25 % |
| Phenolharz | 5 % |
| Glaspulver | 5 % |
| Kryolith | 5 % |
Diese Aufschlämmungen konnten auf einem zylindrischen
perforierten Formwerkzeug von 4-0 mm Durchmesser zu Zylindern von 25 mm Dicke entwässert werden. Diese
Zylinder wurden nach dem Abstreifen vom Formwerkzeug
bei 180°C getrocknet. Sie verhielten sich einwandfrei als Spritzschutzringe und ermöglichten die Herstellung
von Blöcken von hoher Qualität.
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Claims (6)
1. Spritzschutzring für die Verwendung zum Abgießen von
Blöcken, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Masse "besteht, die im Gebrauch unter der Einwirkung
der Hitze der Metallschmelze unter Bildung eines geschmolzenen Flußmittels für das Abgießen von Metallen
schmilzt.
2. Spritzschutzring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Masse einen Schmelzpunkt von 600 bis 1500°C hat.
3. Spritzschutzring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß er die Form eines Hohlzylinders oder eine andere, an beiden Enden offene geometrische
Form hat.
4. Spritzschutzring nach Anspruch 1 bis 3» dadurch
gekennzeichnet, daß er aus einer ein feinteiliges Flußmittel enthaltenden Matrix aus anorganischem
Fasermaterial besteht.
5e Spritzschutzring nach Anspruch 1 bis 3» dadurch
gekennzeichnet, daß er aus einem abgebundenen feinteiligen Flußmittel besteht.
6. Verwendung der Spritzschutzringe nach Anspruch 1 bis zum Abgießen von Blöcken, wobei man einen Spritzschutzring
auf den Boden der Kokille stellt und die Metallschmelze in die Kokille und in den Spritzschutzring
laufen und das geschmolzene Metall in der Kokille erstarren läßt.
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