AT247531B

AT247531B - Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Metallblöcken, insbesondere Stahlblöcken mit verlorenem Kopf

Info

Publication number: AT247531B
Application number: AT798263A
Authority: AT
Original assignee: Oesterr Alpine Montan
Priority date: 1963-10-04
Filing date: 1963-10-04
Publication date: 1966-06-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von Metallblöcken, insbesondere Stahlblöcken mit verlorenem Kopf Beim Giessen von Metallblöcken, insbesondere von Blöcken aus beruhigte Stahl, in Kokillen wird ein verlorener Kopf vorgesehen, in dem sich der Lunker bildet und der nach Erkalten des Blockes abge- schnitten wird. Je später der verlorene Kopf erstarrt, desto konzentrierter bildet sich der Lunker im ver- lorenen Kopf aus. Dies ist von Wichtigkeit, damit dieser verlorene Kopf möglichst klein gehalten werden i kann. Wenn der verlorene Kopf warmgehalten wird, kann er also kleiner bemessen werden, und es wird der Verlust beim Abschneiden desselben verringert und das Ausbringen vergrössert. Für die Ausbildung der
Hauben zur Formung eines möglichst kleinen verlorenen Kopfes wurden bisher neben Isolierstoffen auch exotherme Stampfmassen verwendet.

Letztere haben zwar den Vorteil, dass der verlorene Kopf sehr klein gehalten werden kann und trotzdem ein dichter Block erzielt wird, jedoch sind solche isolierende und exotherme Stoffe kostspielig. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, den Bereich des verlorenen Kopfes seitlich mit einer wärmedämmenden Masse zu umgeben, jedoch kann durch die in der Regel mit niedriger
Temperatur eingesetzten wärmedämmenden Massen der verlorene Kopf nicht in einer solchen Weise gegen
Wärmeverluste geschützt werden, dass im verlorenen Kopf sich nur ein Lunker mit geringen Abmessungen ausbildet.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, diese angegebenen Nachteile zu vermeiden und besteht imwesent- lichen darin, dass als wärmedämmende Masse flüssige bzw. heisse Schlacke verwendet wird und dass der aus dem metallurgischen Entstehungsprozess stammende Wärmeinhalt der Schlacke zur Warmhaltung des verlorenen Kopfes ausgenutzt wird. Die flüssige bzw. heisse Schlacke bildet einen Wärmemantel um den verlorenen Kopf und bewirkt ein sehr langsames Auskühlen desselben, so dass sich der Lunker konzentriert im verlorenen Kopf ausbildet und damit der verlorene Kopf sehr klein gehalten werden kann.

Der Vorteil der Verwendung flüssiger bzw. heisser Schlacke gegenüber der Verwendung von exothermen Stampfmassen besteht darin, dass an Stelle dieses kostspieligen Materials die ohnedies reichlich vorhandene Schlacke aus- genutzt wird, deren Wärme andernfalls nutzlos verloren geht. Darüber hinaus wird durchdie heisse Schlacke die Temperatur des verlorenen Kopfes gleichmässiger auf der gewünschten Höhe gehalten als bei der Ver- wendung exothermer Massen. Die Schlacke kühlt langsamer ausals dasMetall,und es kann der Schlacken- mantel sogar noch lange in seinem Inneren flüssig bleiben, so dass der verlorene Kopf lange Zeit warm gehalten wird.

Die wärmehaltende Wirkung dieses Schlackenmantels ist so gross, dass der Lunker im ver- lorenen Kopf sich noch konzentrierter ausbildet und daher der verlorene Kopf noch kleiner gehalten wer- den kann als bei den bekannten Verfahren. Dadurch wird der Verlust noch weiter verringert und das Aus- bringen bedeutend erhöht. Es ist vorteilhaft, dass die flüssige bzw. heisse Schlacke bereits vor Eingiessen des Metalls in die Kokille die Form für den verlorenen Kopf umgibt, so dass beim Eingiessen des Metalls die Haube bereits gründlich aufgewärmt ist. Hiedurch wird der Effekt in bezug auf die konzentrierte Aus- bildung des Lunkers im verlorenen Kopf verbessert. Es kann hiebei Schlacke von der vorhergehenden
Charge, von einer der vorhergehenden Chargen oder derselben Charge verwendet werden.

Je kürzer der
Zeitraum zwischen dem Abguss der Schlacke und dem Eingiessen des Stahles od. dgl. in die Kokille ist, desto grösser ist naturgemäss der Heizeffekt der den verlorenen Kopf umgebenden Schlacke. Man kann je- doch ohne weiteres auch die Schlacke bis zu einem gewissen Grad auskühlen lassen, bevor der Einguss des
Stahles od. dgl. in die Kokille erfolgt.

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einen Vertikalschnitt durch eine geteilte Form zur Herstellung eines die Form für den verlorenen Kopf bildenden Schlackenblockes.

Bei der Ausführungsform nach Fig. l ist auf dem oberenRand der Kokille l eineschablone 4 aus
Blech, u. zw. beispielsweise aus einem 1,5 mm starken Stahlblech aufgesetzt. Hierauf wird eine Grau- gusshaube 2 aufgesetzt, die für den Angriff eines Kranes Kranzapfen 3 aufweist. Die Graugusshaube
2 weist unten einen nach innen ragenden Flansch 6 auf, und die Schablone 4 weist einen Flansch
5 auf, der zwischen dem oberen Rand der Kokille 1 und dem Flansch 6 der Haube 2 liegt. Die
Schablone 4 wird auf diese Weise durch die schwere Graugusshaube 2 in ihrer Lage gehalten, wobei der Flansch 5 nach Art einer Dichtung zwischen dem oberen Rand der Kokille l unddemFlansch 6 der Graugusshaube 2 wirkt. Die Schablone 4 geht über einen Konus 9 in den Flansch über.

Der Durchmesser des äusserenRandes dieses Konus 9 entspricht dem Innendurchmesser des Flansches 6 der
Haube 2 und stellt damit einen mit der Haube 2 zusammenwirkenden Zentrieransatz dar, so dass die Schablone 4 in ihrer richtigen Lage festgehalten ist, wenn die Haube 2 richtig aufgesetzt ist.

Zwischen der Schablone 4 und der Haube 2 ist ein ringförmiger Raum 7 gebildet, in den, wie die Zeichnungen zeigen, Schlacke eingegossen wird. Nach dem Eingiessen der Schlacke wird dann üblicherweise der Stahl in die Kokille 1 gegossen, wobei die Schablone 4 die Form des verlorenen
Kopfes 8 bestimmt. Es wird vorzugsweise noch flüssige Schlacke von der vorhergehenden Charge oder einer der vorhergehenden Chargen verwendet, so dass übermässig hohe Schlackentemperaturen vermieden werden und dadurch die Schablone 4 geschont wird.

Auch wenn Schlacke von einer vorhergehenden
Charge verwendet wird, kann der Einguss der Schlacke unmittelbar vor dem Einguss des Stahles erfolgen.
Wenn der Stahl eingegossen ist, wirkt auf die Schablone 4 von innen und von aussen annähernd der glei- che Druck, so dass die Schablone 4 keiner wesentlichen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. l dadurch, dass die Form für den verlorenen Kopf 8 von einer Ringform 10 mit fester oder von der Ringform 10 getrennt ausgeführter innerer Formwand 11 gebildet wird, in deren Hohlraum 7 die Schlacke eingegossen wird. Der Einguss der Schlacke in den Raum 7 erfolgt hier nicht bei auf der Kokille 1 aufgesetzter Ringform 10, 11, sondern an einer von der Kokille entfernten Stelle, worauf dann vordem Einguss des Stahles in die Kokille l die Form 10,11 mit der Schlackenfüllung unter Vermittlung der Kranzapfen 3 auf die Kokille 1 aufgesetzt wird. Bei dieser Ausführungsform ist es auch möglich, zuerst den Metallblock zu giessen und kurz danach die flüssige Schlacke in den Hohlraum 7 zu füllen.

Die Formwand 11 hindert den Stahl, in die für die Schlacke gedachte Form zu fliessen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 besteht die Ringform für die Schlacke aus zwei Teilen, wobei die äussere Formwand 12 mit dem Boden 13 von der inneren Formwand 14 getrennt ist. Die Schlacke wird in den Ringraum 7 eingegossen und nach Erstarrung des Schlackenblockes 15 wird unter Vermittlung der Kranzapfen 3 die äussere Formwand 12 mit dem Schlackenblock 15 und dem diesen unterstützenden Boden 13 von der inneren Formwand abgehoben und auf die Kokille l aufgesetzt. Die innereFormwand 14 ist von einem massivenStahlblock 16 gebildet, die durch ihr Gewicht am Boden liegen bleibt.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Giessen von Metallblöcken, insbesondere Stahlblöcken mit verlorenem Kopf unter Verwendung einer den Bereich des verlorenen Kopfes seitlich umgebenden wärmedämmenden Masse, dadurch gekennzeichnet, dass als wärmedämmende Masse flüssige bzw. heisse Schlacke verwendet wird und dass der aus dem metallurgischenEntstehungsprozess stammendeWärmeinhaltder Schlakke zur Warmhaltung des verlorenen Kopfes ausgenutzt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassflttssigeschlacke, voroder kurz nach dem Eingiessen des Stahles od. dgl. in die Kokille, in einen den verlorenen Kopf umgebenden, vom Innenraum der Kokille abgetrennten Raum eingegossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass flüssige Schlacke, von der Kokille gesondert, zuerst in eine Ringform eingegossen wird, und samt dieser als Form für den verlorenen Kopf verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vorerst einSchlackengussstück gebildet wird und dieses sofort nach der Erstarrung zumindest teilweise ausgeformt und in noch heissem Zustand als Form für den verlorenen Kopf verwendet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bei der auf die Kokille eine <Desc/Clms Page number 4> der Form des verlorenen Kopfes entsprechende, vorzugsweise aus Blech, insbesondere Stahlblech von ge- ringer Stärke, bestehende Schablone sowie eine Haube aufgesetzt ist, wobei zwischen Schablone und Haube ein freier, den verlorenen Kopf umgebender Ringraum verbleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone (4) einen auf dem oberen Rand der Kokille (1) aufliegenden Flansch (5) aufweist, auf welchem die Haube (2) aufruht (Fig. 1).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone (4) mit der Haube (2) zusammenwirkende Zentrieransätze (9) aufweist (Fig. l).

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende der Haube (2) einen nach innen ragenden Bord (6) und die Haube (2) einen in den Flansch übergehenden Konus (9) aufweist, wobei der Durchmesser des äusseren Randes des Konus (9)'der Schablone (4) dem Innendurchmesser des Bordes (6) der Haube (2) entspricht (Fig. l).

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 4, gekennzeichnet durch eine geteilte Ringform (12,13, 16) für die Schlacke, deren innere Formwand (14) der Form des verlorenen Kopfes entspricht und deren äussere Formwand (12) mit dem Boden (13) von der inneren Formwand lösbar ist (Fig. 3).