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Stranggie ssvorrichtung
Beim Vergiessen von Metallen wird angestrebt, dass das zu vergiessende Metall möglichst wenig mit
Luft in Berührung kommt, da der Sauerstoff der Luft bei der hohen Temperatur des zu vergiessenden Me- talles zur Oxydation desselben oder zumindestens bestimmter Legierungsbestandteile desselben führt. Die dabei entstehenden Oxyde werden in den Gusslingen eingeschlossen oder setzen sich als geschlossene Haut auf der Oberfläche derselben ab und verschlechtern dadurch die Qualität der Gusslinge.
Die Oxydbildung tritt insbesondere dann stark auf, wenn man das zu vergiessende Metall in freiem
Strahl in die Stranggiesskokille fallen lässt.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist es bekannt, das zu vergiessende Metall aus einer Giessrinne oder Giesspfanne durch eine Rohrdüse, welche in den Giesskopf in der Stranggiesskokille eintaucht, zu leiten. Das durch die Rohrduse strömende heisse Metall beansprucht die Rohrdüse sehr stark, so dass oft eine Rohrdüse noch vor Beendigung eines Gusses unbrauchbar wird und dann das Giessen unterbrochen oder mit nur provisorischen Hilfsmitteln fortgesetzt werden muss.
Es ist ferner bereits eine Giessvorrichtung bekannt, bei der das zu vergiessende Metall aus einer Giessrinne oder einer Giesspfanne, die mit einem vorzugsweise durch einen Stopfen geregelten Auslauf versehen ist, in frei fallendem Strahl innerhalb eines an der Auslauföffnung der Giessrinne oder Giesspfan- ne angeschlossenen, den Strahl umgebenden Mantelrohres in eine Kokille, vorzugsweise eine Stranggiesskokille, fällt und in das Innere des Mantelrohres eine Zuführungsleitung, z. B. für ein inertes Gas, ausmündet. Bei dieser bekannten Giessvorrichtung sitzt das Mantelrohr auf dem oberen Rand der Kokille oder-beim steigenden Standguss in ein Kokillengespann-auf dem oberen Rand des Eingussrohres des Kokillengespannes.
Hiebei ist das Mantelrohr an seinen Enden einerseits gegen die Unterseite der Giessrinne oder Giesspfanne und anderseits gegen den Rand der Kokille oder des Eingussrohres mittels eines mit Sand gefüllten Ringes abgedichtet. Der Innenraum des Mantelrohres, durch das der Strahl des zu vergiessenden Metalles fällt, ist dabei ziemlich gross, schwer abzudichten und daher schwierig, ständig mit einem inerten Gas gefüllt zu halten. Ausserdem ist diese bekannte Giessvorrichtung nicht für das Stranggiessen von Metallen anwendbar, da hiebei in der Regel die Kokille in Achsrichtung in Schwingungen versetzt wird ; die bekannte Abdichtung zwischen dem Mantelrohr und dem Rand der Kokille mittels des mit Sand gefüllten Ringes ist für diesen Fall nicht brauchbar.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der Nachteile der bekannten Giessvorrichtungen, insbesondere der genannten Nachteile der vorstehend beschriebenen Giessvorrichtungen. Die Erfindung besteht darin, dass das Mantelrohr nur mit seinem unteren Ende während des Giessens ständig in das flüssige Metall in der Kokille eintaucht und mit Ausströmöffnungen für inertes oder brennbares Gas versehen ist. Da das Mantelrohr nicht, wie bei der einen bekannten Giessvorrichtung, bei der das zu vergiessende Metall durch eine Rohrdüse fliesst, mit dem flüssigen Metall in Verbindung steht, kann das flüssige Metall das Mantelrohr nicht beschädigen oder abtragen.
Auch ergibt das Eintauchen des unteren Endes des Mantelrohres in das flüssige Metall in der Kokille eine zuverlässige Abdichtung des Innenraumes des Mantelrohres, so dass schon eine verhältnismässig geringe Menge laufend durch die Zuführungsleitung zugeführten und durch die Abströmöffnung entweichenden inerten oder brennbaren Gases genügt, um im Inneren des
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ständig eine nichtoxydierende Atmosphäre aufrecht zu erhalten. Auch bestehen bei der Giess-vorrichtung nach der Erfindung keine Schwierigkeiten mit der Abdichtung, wenn die Kokille in der beim
Stranggiessen üblichen Weise in Achsrichtung schwingt.
Bei Anwendungeinesbrennbaren Gases im Inneren des Mantelrohres, das den dort befindlichen Sauer- stoff bei der hohen Temperatur an sich reisst, ist es ferner zweckmässig, in dem Mantelrohr die Ausström- öffnungen für das Gas so anzuordnen, dass sie beim Giessvorgang dicht über der Oberfläche des flüssigen
Metalles in der Kokille liegen. Das hier austretende brennbare Gas verbrennt und/oder verdrängt in dem über dem Giesskopf in der Kokille befindlichen Raum vorhandenen Sauerstoff und schafft so einerseits eine nichtoxydierende Atmosphäre und heizt die Giesskopfoberfl che, verringert deren Wärmeabstrahlung und verhindert die Oxydbildung auf der Giesskopfoberfläche.
Das in die Metalloberfläche in der Stranggiesskokille eintauchende Mantelrohr bietet den weiteren
Vorteil, dass die Metalloberfläche in der Stranggiesskokille trotz frei in die Stranggiesskokille fallendem
Metallstrahl durch feste oder flüssige Abdeckmittel abgedeckt werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass durch den frei fallenden Metallstrahl Teilchen des Abdeckmittels mitgerissen werden und in unkon- trollierbarer Weise im erstarrenden Gussling eingeschlossen werden. Zweckmässigerweise wird das Mantel- rohr aus einem keramischen Material hergestellt. Zur Erhöhung der Festigkeit kann es dabei ganz oder teilweise mit einem Metallmantel versehen sein, es kann aber auch nur aus Metall bestehen.
Beim absatzweisen Stranggiessen in einer Stranggiesskokille mit einer Giessvorrichtung der erfindungs- gemässen Art, insbesondere einer solchen, bei der das Mantelrohr in den Metallspiegel der Stranggiessko- kille eintauchen soll, ist es zweckmässig, wenn sofort beim Einlaufen der ersten Metallteilmengen in der
Stranggiesskokille das Metall ein Bad solcher Tiefe bildet, dass das Mantelrohr in dieses Bad eintauchen kann. wenn bei Beginn des Giessens die Stranggiesskokille durch ein flaches Anfahrstück nach unten abge- schlossen ist, verteilen sich die ersten in die Stranggiesskokille einfliessenden Metallteilmengen gleich- mässig über den ganzen Querschnitt der Kokille und ergeben somit eine sehr dünne Schicht, die schnell ungleichmässig erstarrt und die in das erfindungsgemässe Mantelrohr nicht eintauchen kann.
Gemäss einem weiteren Schritt der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, das Anfahrstück derart mit einer Ausnehmung zu versehen, dass bei Beginn des Giessens das Mantelrohr in diese Ausnehmung hinein- ragt. Diese Ausnehmung füllt sich beim Einfliessen der ersten Metallteilmengen sehr schnell mit einem
Metallbad einer solchen Tiefe, dass das Mantelrohr in dieses Metallbad eintauchen kann.
Bei Strang- giesskokillen grossen Querschnittes ist es weiterhin zweckmässig, ausgehend von dieser Ausnehmung wei- tere Ausnehmungen indem Anfahrstück vorzusehen, in welche die nach den ersten weiterhin nachfliessen- den Metallteilmengen sich ausbreiten können, wobei der Umfang des von diesen Metallteilmengen ein- genommenen Raumes und insbesondere die freie Oberfläche dieser Metallteilmengen klein ist gegenüber dem Querschnitt, den diese ausfüllen, so dass die ersten Metallteilmengen nicht sehr viel rascher erstarren als die später nachfliessenden.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes eine Giessvorrichtung mit einem an einer Giessrinne angeschlossenen Mantelrohr.
Die Giessrinne 1 ist mit dem zu vergiessenden Metall 2 gefüllt. In den Boden der Giessrinne 1 ist ein Lochstein 3 eingesetzt, welcher den Auslaufstein 4 trägt und zentriert. Der Auslaufstein 4 besteht aus einer Mischung von Graphit und Schamotte und ist an seinem besonders hoch beanspruchten Einlauf mit einer hochverschleissfesten Buchse 5 aus Zirkonium versehen, welche besonders widerstandsfähig gegen das zu vergiessende Metall ist. Der Stopfen 6 kann durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtung der Buchse 5 verschieden weit genähert werden, so dass dadurch die aus der Giessrinne 1 durch den Auslaufstein 4 auslaufende Metallmenge geregelt werden kann. An der Giessrinne 1 sind Bolzen 7 befestigt, die einen Tragring 8 tragen. Von dem Tragring 8 wird das Mantelrohr 9 gehalten, das in die Stranggiesskokille 10 hineinragt und aus einem keramischen Material besteht.
Zwischen dem Mantelrohr 9 und der Giessrinne 1 ist ein Brennerring 11 angeordnet, dem durch eine Zuführungsleitung 12 ein brennbares Gas zugeführt werden kann, das durch die Düsen 13 in das Innere des Mantelrohres 9 einströmt. Das Innere des Mantelrohres 9 steht weiterhin mit einem Leitungsanschluss 21 in Verbindung. Weiterhin weist das Mantelrohr 9 Auslassöffnungen 14 auf, welche dicht über der Oberfläche des durch eine Schlackenschicht 15 abgedeckten, in der Stranggiesskokille befindlichen flüssigen Metalles 16 angeordnet sind.
Das Anfahrstück 17 weist eine Ausnehmung 18 auf, an die sich nach beiden Seiten rinnenförmige Ausnehmungen 19 anschliessen. Von den rinnenförmigen Ausnehmungen 19 aus gehen schräge Bohrungen zur Aussenseite des Anfahrstückes 17.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung ist folgende :
Zu Beginn des Giessens befindet sich das Anfahrstück 17 in der in der Zeichnung dargestellten Lage.
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