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Ausgussstein
Die Erfindung betrifft einen Ausgussstein, der in ein Giessgefäss einsetzbar und mit einem Auslaufkanal für das zu giessende Metall versehen ist. Solche Ausgusssteine werden verwendet als Ausgüsse für Pfannen, als Eingusstrichter für Sprühfrischanlagen, als Ausgüsse in Zwischengefässen oder im Tundish bei Stranggussanlagen u. dgl.
Beim Giessen von flüssigem Metall unter Verwendung solcher Ausgusssteine besteht die bisher nicht in zufriedenstellender Weise gelöste Schwierigkeit, dass der Metallstrahl beim Verlassen des Auslaufkanals zerfällt. Es kommt zu einem Zerflattem des Strahles, was nachteilige und unerwünschte Folgen hat. Beim Giessen von Stahl verursacht die vergrösserte Oberfläche des Strahles eine übermässige Oxydation ; die Wand des Auffanggefässes, z. B. der Kokille, wird durch Stahlspritzer verunreinigt, die Giessgeschwindigkeit wird verringert, das Gussprodukt wird qualitativ verschlechtert ; Fehler, die hier entstehen, können auch bei der nachfolgenden Weiterverarbeitung durch Walzen, Schmieden oder Kneten nicht oder nicht vollständig beseitigt werden.
Es sind bereits verschiedene Vorschläge bekanntgeworden, um diese Nachteile zu vermeiden oder wenigstens zu verringern. So sind Ausgusssteine bekanntgeworden, deren Auslaufkanal konvergierend-divergierend, im Querschnitt kreisrund und/oder elliptisch gestaltet war. Ein weiterer bekannter Vorschlag geht dahin, den Kanalquerschnitt stetig zu verjüngen, wobei das Auslaufende des Auslaufkanals schlitzförmige, kreuzförmige oder zickzackförmige Gestalt aufweist.
Trotz der mannigfaltigen und zum Teil komplizierten Vorschläge, die auf diesem Gebiet bekanntgeworden sind, war bisher die Bildung und Beibehaltung eines geschlossenen Metallstrahles, der keine Neigung zum Zerflattern hat, nicht möglich. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss in sehr einfacher Weise dadurch gelöst, dass die den Auslaufkanal des Ausgusssteines begrenzende Wand am Auslaufende geschlitzt ausgebildet wird. Mit Vorteil werden am Auslaufende der Wand des Auslaufkanals zwei einander diametral gegenüberliegende Schlitze vorgesehen. Die Schlitze können die Form einer V-förmigen oder einer U-förmigen Kerbe aufweisen. Bei V-förmiger Ausbildung der Kerbe beträgt vorzugsweise der Öffnungswinkel der Kerbe 30 bis 50 und die Kerbtiefe ist etwa gleich dem Durchmesser des Auslaufkanales.
Abgesehen von den Wandschlitzen kann der Auslaufkanal des erfindungsgemässen Ausgusssteines ganz in konventioneller Weise ausgeführt sein, d. h. der Auslaufkanal kann einen gleichbleibenden, kreisrunden Querschnitt besitzen ; er kann auch konvergierend-divergierend ausgeführt sein, wobei im konvergierenden Teil der Querschnitt kreisrund und im divergierenden Teil elliptisch ist. Bevorzugt wird ein gleichbleibender, kreisrunder Querschnitt. Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung erfindungsgemäss ausgebildeter Ausgusssteine am Auslaufende des Kanals ein rund in sich geschlossener Metallstrahl gebildet wird, der auch nach Verlassen der Kanalmündung keinerlei Neigung zum Zerfallen aufweist.
Zur Erklärung dieser überraschenden Tatsache ist anzunehmen, dass die zwischen dem flüssigen Metallstrahl und der Wand des Auslaufkanals vorhandene Adhäsion im Bereich der Schlitze unterbrochen wird. Der Metallstrahl schnürt sich im Bereich der Schlitze vorübergehend ein und nimmt dann eine zylindrische Form an, die er auch nach Verlassen der Kanalmündung beibehält.
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Der erfindungsgemässe Ausgussstein ist in den Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt, Fig. 2 gibt eine Ansicht auf das Auslaufende des Ausgusssteines in Richtung des Pfeiles A der Fig. l wieder.
Der in Fig. 1 allgemein mit--l-bezeichnete Ausgussstein ist ein Ausgussstein für eine Stopfenpfanne, der mit seinem oberen Teil-2-in eine Öffnung im Pfannenboden eingesetzt wird.
Die Sitzfläche-3-für den Pfannenstopfen ist konisch ausgebildet und im Durchmesser kreisrund.
Der Ausgussstein besitzt einen von der Sitzfläche-3-beginnenden, bis zum Auslaufende-4reichenden Auslaufkanal-5-von gleichbleibendem, kreisrundem Querschnitt. Die Querschnittsfläche ist also über die ganze Länge des Ausgusssteines konstant. Die Wand --6-- des Auslaufkanals ist am Auslaufende geschlitzt, u. zw. sind bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 zwei einander diametral gegenüberliegende Schlitze-7, 7'-- vorgesehen, welche die Form einer V-förmigen Kerbe besitzen. Der Öffnungswinkel a der Kerbe beträgt vorzugsweise 30 bis 500, die Kerbtiefe --t-- (Fig.1) ist etwa gleich dem Durchmesser-d-des Auslaufkanals. Der Winkel ss in Fig. 2, welcher dem Bogen der nicht geschlitzten Innenwand entspricht, soll 700 oder mehr betragen.
Bei Einhaltung dieser Dimensionsverhältnisse wurden in der Praxis die besten Ergebnisse erzielt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ausgussstein, der in ein Giessgefäss einsetzbar und mit einem Auslaufkanal für das zu giessende
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