AT2294U1

AT2294U1 - FOOD IN THE SLEEVE

Info

Publication number: AT2294U1
Application number: AT56197U
Authority: AT
Inventors: Helmut Dipl Ing Dr Kruenes; Walter Ing Huber; Bernhard Huber; Peter Ing Wachter
Original assignee: Styrokeram Ges Fuer Feuerfeste
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 1998-08-25
Also published as: DE29816136U1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Speiser in Form einer Hülse für die Verwendung in der Metallurgiegußtechnik. Um den Transport zu vereinfachen und die Festigkeit zu erhöhen, ist vorgesehen, daß er im wesentliche Hülsenform, wobei diese bei größeren Speisern vorzugsweise durch Halbschalen gebildet ist, besitzt und aus Leichtschamotte mit einem spezifischen Gewicht zwischen 0,45 g/cm3 und 0,75 g/cm3 und einer Feuerfestigkeit bis im wesentlichen 1600oC aufgebaut ist.The invention relates to a feeder in the form of a sleeve for use in metallurgical casting. In order to simplify the transport and to increase the strength, it is provided that it has an essentially sleeve shape, which in the case of larger feeders is preferably formed by half-shells, and is made of lightweight chamotte with a specific weight between 0.45 g / cm 3 and 0.75 g / cm3 and a fire resistance up to essentially 1600oC.

Description

AT 002 294 UlAT 002 294 Ul

Die Erfindung bezieht sich auf einen Speiser in Form einer Hülse für die Verwendung in der Gußtechnik gemäß Anspruch 1.The invention relates to a feeder in the form of a sleeve for use in casting technology according to claim 1.

Solche Speiser sind der Gußform direkt vor- und/oder nachgeordnet. Die Aufgabe eines Speisers besteht darin, den in ihm befindlichen flüssigen Stahl länger in dieser Phase zu halten als der Stahl in der Gußform für die Erstarrung benötigt. Auf diese Weise kann die dabei auftretende Schrumpfung des erstarrenden Stahls durch den noch flüssigen Stahl im Speiser ausgeglichen werden. Die Anforderungen an solche Speiser sind neben einer Feurbeständigkeit bis ca. 1600°C und einer guten Isolierung auch eine hohe Festigkeit, um dem ferrostatischen Druck des Stahls standhalten zu können, wobei letztere Eigenschaft vor allem von tiefliegenden, blinden Speisern gefordert wird. Je besser ein Speiser isoliert ist, desto kleiner baut er, da nicht soviel Wärmekapazität und damit weniger flüssiger Stahl erforderlich ist, um die flüssige Phase aufrecht zu erhalten, wobei die Speisergröße außerdem noch vom Gewicht der zu sättigenden Gußstückzone abhängig ist.Such feeders are directly upstream and / or downstream of the mold. The task of a feeder is to keep the liquid steel in it in this phase longer than the steel in the mold needs for solidification. In this way, the shrinkage of the solidifying steel that occurs can be compensated for by the still molten steel in the feeder. In addition to fire resistance up to approx. 1600 ° C and good insulation, the requirements for such feeders are also high strength in order to withstand the ferrostatic pressure of the steel, the latter property being required above all by low-lying, blind feeders. The better a feeder is insulated, the smaller it builds because less heat capacity and therefore less liquid steel is required to maintain the liquid phase, the feeder size also being dependent on the weight of the casting zone to be saturated.

Eine bekannte Ausführungsform zeichnet sich durch die Verwendung von harzgebundenen hülsenförmigen Speisern aus feuerfesten Faserstoffen und anderen anorganischen Füllstoffen aus. Diese enthalten organische Bindemittel und haben daher den Nachteil, daß vor allem bei im Verhältnis zum Gußstück unten angeordneten tieferliegenden Speisern, diese dem ferrostatischen Druck des flüssigen Stahls nicht standhalten und speziell bei größeren Speiserdurchmessern zusammengedrückt werden. Durch diesen Umstand verlieren sie einen Großteil ihrer isolierenden Wirkung, wodurch ein ordnungsgemäßes Speisen des erstarrenden Gußstückes mit flüssigem Stahl nicht mehr möglich ist. Ein weiterer Nachteil dieser harzgebundenen Speiser ist die Tatsache, daß es bei deren Einsatz zur Gasbildung in den Speisern kommt. Diese Gase reagieren mit dem Stahl und verschlechtern so dessen Werkstoffeigenschaften. Insbesonders bei blinden Speisern tritt dieser Effekt verstärkt auf, da die Gase nicht nach oben entweichen können. Eine weitere große Schwierigkeit tritt beim Transport dieser harzgebundenen Speiser auf. Bei großen Speisern wird hier hauptsächlich Luft 2 AT 002 294 Ul transportiert, was zu erhöhtem logistischen Aufwand und unnötigen Transportkosten führt.A known embodiment is characterized by the use of resin-bound sleeve-shaped feeders made of refractory fiber materials and other inorganic fillers. These contain organic binders and therefore have the disadvantage that, especially in the case of lower feeders arranged at the bottom in relation to the casting, they do not withstand the ferrostatic pressure of the liquid steel and are compressed especially with larger feeder diameters. As a result of this, they lose a large part of their insulating effect, as a result of which it is no longer possible to properly feed the solidifying casting with liquid steel. Another disadvantage of these resin-bound feeders is the fact that when they are used, gas formation occurs in the feeders. These gases react with the steel and thus deteriorate its material properties. This effect occurs particularly with blind feeders, since the gases cannot escape upwards. Another major difficulty arises when transporting these resin-bound feeders. For large feeders, air 2 AT 002 294 Ul is mainly transported here, which leads to increased logistical effort and unnecessary transport costs.

Weiters sind Speiser aus ebenen Leichtschamottplatten bekannt. Solche Platten werden an die Gießerei geliefert und erst Vorort mühsam um ein Holzmodell mit passendem Durchmesser zu einem „zylindrischen", in Wirklichkeit vieleckigen Speiser zusammengesetzt. Dann ist es erforderlich, die Platten durch ein bis zwei Bänder zu fixieren, bevor der Speiser eingeformt werden kann. Die Gefahr bei diesen Speisern ist, daß es aufgrund der Tatsache, daß Holzmodelle in verschiedenen Größen benötigt werden, es beim Zusammenbau der Platten zu Verwechslungen der Holzmodelle kommen kann und der Speiser dann nicht die erforderliche Größe für ein bestimmtes Gußstück hat, wodurch dieses Ausschuß wird. Zusätzlich ist diese Art der Speiserherstellung eine sehr aufwendige und zeitraubende.Furthermore, feeders made of flat lightweight refractory panels are known. Such plates are delivered to the foundry and only laboriously assembled on site around a wooden model with a suitable diameter to form a “cylindrical”, in reality polygonal feeder. Then it is necessary to fix the plates with one or two bands before the feeder can be molded. The danger with these feeders is that due to the fact that wooden models of different sizes are required, the wooden models can be mixed up when the plates are assembled, and the feeder then does not have the required size for a specific casting, which makes this waste . In addition, this type of food production is a very complex and time-consuming.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Speiser vorzusehen, der die oben beschriebenen Nachteile vermeidet, eine gute Isolierung bewirkt, sehr stabil gebaut ist und vor allem leicht zu transportieren und einfach zu fertigen ist.The aim of the present invention is to provide a feeder which avoids the disadvantages described above, provides good insulation, has a very stable construction and, above all, is easy to transport and simple to manufacture.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Speiser durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.According to the invention, this is achieved in a feeder by the characterizing features of claim 1.

Gemäß Anspruch 1 wird gegenüber harzgebundenen Hülsen eine wesentlich höhere Festigkeit erreicht. Der Speiser bleibt also auch im Falle von tiefliegenden, blinden Speisern voll funktionsfähig und wird nicht durch den hohen ferrostatischen Druck bein-trächtigt. Die Fertigung ist wesentlich weniger umständlich, wobei die Hülsen oder Teilsegmente einfach aus einem Block des Leichtschamottausgangsmaterial herausgeschnitten werden. Dadurch kann die Fertigung der Speiser außerhalb der Gießerei erfolgen.According to claim 1, a significantly higher strength is achieved compared to resin-bound sleeves. The feeder remains fully functional even in the case of low-lying, blind feeders and is not impaired by the high ferrostatic pressure. The production is much less cumbersome, with the sleeves or sub-segments simply being cut out of a block of the light-clay material. This enables the feeders to be manufactured outside the foundry.

Gemäß Anspruch 2 wird der komplett fertige erfindungsgemäße Speiser an die Gießerei geliefert, sodaß er nur mehr aufgesetzt werden muß.According to claim 2, the completely finished feeder according to the invention is delivered to the foundry, so that it only has to be put on.

Bei großen Speisern werden gemäß Anspruch 3 nicht ganze Hülsen hergestellt sondern Hülsensegmente. Dadurch wird der Transport einfacher und es können bei gleichem Ladevolumen wie bisher mehrere Speiser transportiert werden. In der Gießerei müssen die Teilsegmente nur mehr zusammengestzt werden, womit auch keine Verwechslungsgefahr mit Holzmodellen besteht.In the case of large feeders, whole sleeves are not produced, but sleeve segments. This makes the transport easier and several feeders can be transported with the same loading volume as before. In the foundry, the sub-segments only have to be put together, which means there is no risk of confusion with wooden models.

Anspruch 4 ermöglicht den Zusammenbau der einzelnen Teilsegmente zu einer kompletten Hülse. Die Nut-Federverbindung stellt 3 AT 002 294 Ul eine einfache, unkomplizierte Art der Verbindung dar, die auch ohne fertigungstechnisch hohen Aufwand realisierbar ist.Claim 4 enables the assembly of the individual sub-segments to form a complete sleeve. The tongue-and-groove connection represents 3 AT 002 294 Ul a simple, uncomplicated type of connection, which can also be implemented without high manufacturing costs.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 und 4 verhindern die Gasbildung während des Gießens, wodurch keine Verschlechterung der Werkstoffeigenschaften des Gußstückes auftritt.The characterizing features of claims 3 and 4 prevent gas formation during casting, as a result of which no deterioration in the material properties of the casting occurs.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail below using an example and with reference to the accompanying drawings. It shows

Fig.l das Schema einer Gußform mit einem offenem und einem blinden SpeiserFig.l the scheme of a mold with an open and a blind feeder

Fig.2 einen erfindungsgemäßen Speiser als Hülse ausgebil detFigure 2 ausgebil det a feeder according to the invention as a sleeve

Fig.3 einen erfindungsgemäßen Speiser aus Teilsegmenten aufgebaut3 shows a feeder according to the invention made up of sub-segments

Fig.4 eine Ausführungsvariante der Nut-Feder Verbindung4 shows a variant of the tongue and groove connection

Fig.5 eine Schnittansicht der Verwendung eines Speisers in einem Kokillenkopf5 shows a sectional view of the use of a feeder in a mold head

In Fig.l sind ein offener Speiser 3 und ein tiefliegender, blinder Speiser 2 ober und unterhalb einer Gußform 1 angeordnet. Der flüssige Stahl tritt in Richtung des Pfeiles 4 in das System ein und steigt solange bis der Speiser 3 gefüllt ist. Nachdem das System mit flüssigem Stahl gefüllt ist, beginnt der Stahl in jenem Bereich der am schnellsten abkühlt zu erstarren. Im vorliegenden Fall ist dies im Bereich 5. Der Stahl in den Speisern 2, 3 bleibt aufgrund der isolierenden Eigenschaft der Speiser aus Leichtschamott länger flüssig. Die beim Abkühlen der Schmelze einsetzende Schrumpfung bewirkt, daß der obenliegende, offene Speiser 3 solange den untenliegenden, blinden Speiser sättigen muß, bis die Verbindungszone 5 völlig erstarrt ist. Ab diesem Zeitpunkt erst beginnt der tiefliegende, blinde Speiser 2 zu wirken und muß ein so großes Volumen an noch flüssigem Material enthalten, daß dieses später erstarrt als die zu versorgende, tiefliegende Gußstückpartie 5a.In Fig.l an open feeder 3 and a low-lying, blind feeder 2 are arranged above and below a mold 1. The liquid steel enters the system in the direction of arrow 4 and rises until the feeder 3 is filled. After the system is filled with molten steel, the steel that begins to cool down most quickly solidifies. In the present case, this is in area 5. The steel in the feeders 2, 3 remains liquid longer due to the insulating property of the light refractory feeders. The shrinkage that occurs when the melt cools has the effect that the open feeder 3 at the top must saturate the blind feeder at the bottom until the connecting zone 5 has completely solidified. From this point in time, the low-lying, blind feeder 2 begins to work and must contain such a large volume of still liquid material that it solidifies later than the low-lying casting section 5a to be supplied.

In Fig.2 ist ein erfindungsgemäßer Speiser als ganzes zylindrisches Element dargestellt.2 shows a feeder according to the invention as a whole cylindrical element.

Fig.3 zeigt hingegen einen erfindungsgemäßen Speiser größerer Bauart, der aus einzelnen Teilsegmenten aufgebaut ist. Die Trennung des Speisers in Teilsegmente erfolgt in der Zeichnung genau am Durchmesser, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß auch 4 AT 002 294 Ul eine Teilung durch eine Ebene 6, die zwar parallel zur Achse der Hülse ist aber nicht im Durchmesser liegt sondern an einer beliebigen Position und im Aufriß somit eine Sehne des Kreises bildet, möglich ist.3, however, shows a feeder of the larger type according to the invention, which is constructed from individual sub-segments. The separation of the feeder into sub-segments takes place in the drawing exactly on the diameter, but it should be noted that also 4 AT 002 294 Ul a division by a plane 6, which is parallel to the axis of the sleeve but not in diameter but on one any position and thus a chord of the circle in the elevation is possible.

Fig.4 zeigt eine Ausführungsvariante der Nut-Feder Verbindung. Im Zwischenraum 7 der beiden Stöße der einzelnen Teilsegmente 8,9 wird an einigen wenigen definierten Stellen Klebstoff aufgebracht. Die beiden Stöße an den Innenseiten der beiden Teilsegmente berühren sich, sodaß kein Zwischenraum existiert und der Speiser dicht ist.4 shows a variant of the tongue and groove connection. In the space 7 between the two joints of the individual sub-segments 8, 9, adhesive is applied at a few defined points. The two joints on the inside of the two sub-segments touch, so that there is no space and the feeder is tight.

Fig.5 zeigt eine Kokille 12, deren Kopf durch einen erfindungsgemäßen Speiser 13 ausgekleidet ist. Der flüssige Stahl steigt in Richtung des Pfeiles 10 durch den Steiger 11 in die Kokille bis diese komplett gefüllt ist. Durch die Isolierung im Kopfbereich durch den Speiser erstarrt der flüssige Stahl im unteren Bereich der Kokille, der nicht durch den Speiser ausgekleidet ist schneller. 55 shows a mold 12, the head of which is lined by a feeder 13 according to the invention. The liquid steel rises in the direction of arrow 10 through the riser 11 into the mold until it is completely filled. Due to the insulation in the head area by the feeder, the liquid steel in the lower area of the mold that is not lined by the feeder solidifies faster. 5

Claims

AT 002 294 Ul ANS P. R_ Ü CEE 1. Light chamotte feeder with a specific weight between 0.45 g / cm3 and 0.75 g / cm3, preferably between 0.55 g / cm3 and 0.65 g / cm3 in Form of a sleeve, for use in metallurgical casting, characterized in that it either consists of a whole sleeve-shaped element (14) or that it has several sleeve elements divided along a plane (6) substantially parallel to the axis (15) of the sleeve (8,9), preferably two half-shells, which are formed by cutting the sleeve along a plane through the axis 15.

2. Feeder according to claim 1, characterized in that it has several, along a plane parallel to the axis (15) of the sleeve (6) divided sleeve elements (8,9), preferably two half-shells, by cutting the sleeve along a plane formed by the axis 15 includes.

3. Feeder according to claim 1 and 2, characterized in that the sleeve segments (8, 9) by means of tongue and groove (16, 17) are interconnected.

4. feeder according to claim 1 to 3, characterized in that only inorganic binders are used for its preparation.

5. feeder according to claim 1 to 4, characterized in that it contains no inorganic additives to increase the porosity. 6