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Verfahren zur Herstellung von vollen oder hohlen Metallböcken durch Schleudergnss.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Metallblöcken, insbesondere aus Flusseisen oder Stahl durch fortlaufenden Guss in senkrechter sieh drehender Kokille, mit welchem sowohl Voll- als auch Hohlblöcke hergestellt werden können.
Volle Metallblöcke sind bisher meistens in der Weise gegossen worden, dass das Metall in eine ruhende Kokille eingegossen wurde. Dabei haben sieh nun versehiedene Ubelstände herausgestellt.
Bei diesem Verfahren blieben die meisten sehlackenartigen und sonstigen Verunreinigungen in dem Metall verteilt eingeschlossen und ausserdem bildeten sich beim Erstarren Seigerungen und Lunker, die eine erhebliche Qualitätsverminderung und Materialverlust herbeiführten. Dadurch ergab sich ein grosser Ausfall und eine Verteuerung der Fabrikation.
Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, derartige Blöcke in Kokillen zu giessen, die entweder nach dem Eingiessen des Metalls oder auch schon vorher in Drehung versetzt wurden.
Bei dem erstgenannten Verfahren wurde die Form oder Kokille mit geschmolzenem Metall teilweise gefüllt, dann in Drehung versetzt und während dieser Drehung weiter Metall eingelassen bis die Form vollständig gefüllt war. Derartige Formen waren auch bereits mit einem Deckel und einem Aufsatz mit einer sich nach oben erweiternden Öffnung versehen. Diese Verfahren, bei dem also ein Teil des Metalls bereits in die stillstehende Kokille eingegossen ist, hat den Mangel, dass sieh am Umfang des Blockes ein Rand oder Absatz bildet, der das Fabrikat in den meisten Fällen für die Weiterverarbeitung unbrauchbar macht. Wird, nachdem die Kokille in Drehung versetzt worden ist, weiter Metall eingegossen, so entstehen auch hiebei in dem fertigen Produkt, weil mit gleichbleibender Drehgesehwindigkeit gearbeitet wird, Fehler.
Das in die Kokille eingegossene Metall, das beispielsweise bei Stahl eine Temperatur von 1600 C hat, kommt einerseits mit dem schon etwas erkaltete, vorher in die ruhende Kokille eingegossenen Metall und anderseits mit der im Verhältnis zu der Temperatur des Metalls selbst bei
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nicht vollkommen mit dem kälteren Metall. Es entstehen sogenannte Kaltschweissen, die, wie die Erfahrung gezeigt hat, in dem fertigen Produkt Riss- und Schalenbildungen ergeben, die das Produkt für die Weiterverarbeitung unbrauchbar machen, besonders dann, wenn aus dem Produkt durch weitere Bearbeitung Hohlkörper, etwa durch Walzen, hergestellt werden sollen.
Nach einem andern Verfahren wird die Kokille während des Eingiessens einer bestimmten Menge Metall in langsame Drehung und nach vollendetem Eingiessen in schnelle Umdrehung versetzt. Auch
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giessenden Körper in Frage kommenden Metallmenge erfolgt, ergaben sich aus den bereits dargelegten Gründen Gussfehler.
Gemäss vorliegender Erfindung werden diese Fehler vermieden und wird ein fehlerfreier Guss dadurch erzielt, dass die Drehgesehwindigkeit der Kokille schon während des Eingiessens allmählich und
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ein voller Block oder ein Hohlblock hergestellt werden soll. Die in Frage kommenden Geschwindigkeiten und die Änderung bzw. Steigerung derselben sind von der Menge und der Art des zu vergiessenden Metalls abhängig. Durch dieses Verfahren wird eine heftige Bewegung des Metalls mit anschliessender Verdichtung infolge der Zentrifugalkraft erreicht.
Es werden dabei aber auch die mit dem flüssigen Metall
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fugalkraft nach innen ausgesehieden, wodurch den Gasen Gelegenheit gegeben wird. zu entweichen. und die übrigen Verunreinigungen mit dem flüssigen Metallstrom allmählich nach oben in den sogenannten verlorenen Kopf geschwemmt werden.
Bei der Ausführung des Verfahrens verfährt man zweckmässig in der Weise, dass in die zunächst in langsame Drehung versetzte Kokille das Metall in fortlaufendem Strom eingegossen und die lTmdrehungsgeschwindigkeit nach und nach gleichmässig oder nahezu gleichmässig gesteigert wird bis zu einem
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Metalls sowie des Endproduktes richtet.
Bei diesem Vorgang wird der Scheitel des durch die Umdrehung in der Flüssigkeit erzeugten Paraboloids, entsprechend dem Zulauf des Materials, in die Höhe gehoben. so dass der Block sich allmählich von unten nach oben zu einem Vollblock ausbildet. 1m weiteren Verlauf des Giessens wird der Scheitel des Paraboloids schliesslich ganz aus dem für die Verarbeitung bestimmten Blockteil heraus und, wie oben erwähnt, in den sogenannten verlorenen Kopf gebracht, so dass dadurch sich alle Verunreinigungen ausserhalb des für die Weiterverarbeitung zur verwertenden Blockteiles befinden.
Auf der Zeichnung ist eine Kokille, wie sie zur Ausführung des Verfahrens benutzt werden kann, in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Kokille a besitzt einen Deckel h mit einem zentralen rohrförmigen Aufsatz c. Wie punktiert angedeutet, ist durch diesen Aufsatz die Möglichkeit geschaffen, den die Verunreinigungen enthaltenden Teil des Paraboloids allmählich in diesen Aufsatz hineinzubringen.
Dabei tritt, wie die Zeichnung angibt, eine Verkleinerung der parabolischen Höhlung ein.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, verjüngt sich der Querschnitt der Höhlung des Aufsatzes
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bei denen eine Erweiterung nach oben eintritt. Infolge dieser Erweiterung wird das Metall, wenn es etwa schon in den Aufsatz eingetreten ist. herausgeschleudert. Dies wird durch die Verengerung des Aufsatzes vermieden und zugleich, wie punktiert angedeutet, die Möglichkeit geschaffen. den die Verunreinigungen enthaltenden Teil des Paraboloids allmählich in den Aufsatz hineinzubringen. Dabei tritt, wie erwähnt, infolge Verengerung des Aufsatzes eine Verkleinerung der parabolischen Höhlung ein.
Man könnte gewünschtenfalls einen allmählichen Übergang von dem grossen Kokillendurehmesser in den kleineren Durchmesser des Aufsatzes herbeiführen. Vorzugsweise wird der Aufsatz e, im Gegensatz zu den bekannten Aufsätzen bei Gussformen, aus demselben Metall wie die Kokille hergestellt. Man kann den Aufsatz aber auch, wie bisher üblich, aus isolierendem feuerfestem Material herstellen.
Auch Hohlblöcke sind in ähnlicher Weise wie Vollblöcke bisher gegossen worden, ohne dass dabei das Verfahren gemäss der Erfindung, bei dem die Drehgeschwindigkeit der Kokille schon während des Eingiessens allmählich und gleichmässig gesteigert wird, Anwendung gefunden hat.
Die Entgasung des Metalls ist bei dem vorliegenden Verfahren, wie die Praxis gezeigt hat, schnell und besser zu erzielen als bei allen bekannten Verfahren, namentlich bei dem bisher verwendeten waagreehten Guss, da bei diesem das spezifische Gewicht des Metalls nicht in dem Masse auf die Ausscheidung der Verunreinigungen einwirken kann wie bei dem senkrechten Guss.
Sobald die Ausscheidung der Verunreinigungen der Metallmasse beendet und das Metall bis zu einem gewissen Grade erstarrt ist, kann bei der Herstellung von Hohlblöchen zur schnelleren Abkühlung des Hohlblockes ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel in den Hohlraum des Blockes eingebracht werden. Es wird dadurch bewirkt, dass der Block bald möglichst aus der Kokille entfernt und diese zum nachfolgenden Guss verwendet werden kann.