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Verfahren zur Herstellung von lunkerfreinen Stahlblöcken und anderem Metallguss.
Die bisherigen thermischen Verfahren zur Vermeidung der Lunkerbildung im Stahlguss und dgl. bestehen im allgemeinen in einem Erhitzen des oberen Teiles des Blockes während seines Festwerdens. Die hiebei angewendeten Mittel sind verschieden (z-B. die Anwendung einer Gas- oder ölflamme, das Thermitverfahren. elektrische Widerstands-oder Induktionsheizung usw. ), aber immer wurden sie nur am oberen Teile des Blockes angewendet.
Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Verfahren kennzeichnet sich im Gegensatz hiezu dadurch, dass die Wärme dem Block-während seines Festwerdens-mittels ringförmiger Heizvorrichtungen zugeführt wird. die allmählich in Richtung der Blockachse (je nachdem der Block fest wird) nach oben verschoben wird. Auf diese Weise wird die Bildung des Lunkerkegels vollständig verhindert, ohne dass es nötig wäre, zu einer stets schädlich wirkenden, übermässigen Erhitzung des oberen Teiles des Blockes Zuflucht zu nehmen. Ausserdem wird durch
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schwefelung und Entphosphorung des Blockkörpers zu erhalten.
Im folgenden sei die Vorrichtung besehneben, die zur Ausführung des neuen Verfahrens dient und deren wesentliche Anfgabe es ist. die Wärme zu erzeugen. Dieselbe besteht aus einem Hohlmantel, dessen Form und Abmessungen so bemessen sind, dass er einen mehr oder minder grossen Teil der Gussform zu fassen gestatte. Dieser Hohlmantel muss seine Stellung längs der Gussschale verändern können.
Im folgenden sind drei Ausführungsformen dargestellt. Fig. 1 und 2 zeigen die Vorrichtung für die Erhitzung durch Gas oder (Steuerung.
Fig. 3 und 4 stellen die Vorrichtung für festes Brennmaterial dar. Fig. 5 und 6 zeigen die Vorrichtung für etektrische Heizung In den Fig. 1 und 2, die zwei Schnitte des Apparates, einen
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Materiat besteht.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der vorhergehenden dadurch, dass die Warme in dem Raum B aus festem Brennmaterial (Kohle, Koks usw. ) erzeugt wird, das unter der Wirkung eines von unten eingeblasenen Luftstromes verbrennt.
In den Fig. 5 und 6 ist einvertikaler und horizontaler Schnitt eines für elektrische Erhitzung
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hebt man allmählich die Muffe derart, wie es in den gestrichelten Linien durch B (Fig. 7) angezeigt ist, bis sie den höchsten Punkt der Gussform erreicht.
Die Intensität der Erhitzung und die günstigste Ausführungsart des Verfahrens hängen von einer grossen Menge Bedingungen ab (wie Form, Ausmessungen, Art der Gussschaie, Temperatur des Stahles im Augenblick des Gusses, Zusammensetzung des Stahles usw. ) und müssen be- sonders experimentell für jeden Fall bestimmt werden. Es ist überflüssig, zu erwähnen, dass man nur wenn die Erhitzung nicht zu intensiv ist, von gewöhnlichen Metallgussformen (im allgemeinen aus Gusseisen) Gebrauch machen kann. Und selbst in diesem Falle ist es nützlich, das Innere der Gussform nlit einer Lage aus feuerfestem Material auszukleiden.
Sofern die Er- hitzung eine intensivere sein soll, wendet man Gussformen an, die teilweise oder ganz aus feuerfestem Mat ; tical gebildet sind.
Dasselbe Verfahren kann selbstverständlich mit denselben Resultaten zu jedem Stahlguss angewendet werden, selbst, wenn er eine vom Block sehr verschiedene Form hat.
Anstatt die Heizvorrichtung selbst von unten nach oben zu verstellen, kann man sie auch von einer solchen Länge konstruieren, dass sie den Block in seiner ganzen Länge umgibt und jeweils nur einen entsprechenden Abschnitt derselben in Tätigkeit treten lassen ; in diesem Falle
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entspricht und darauf immer höher gelegene Abschnitte.
Dieses Ergebnis ist leicht zu erhalten :
1. Beim Erhitzen mit Kohle, indem man eine Reihe von Luftzuführung8öftnungen in verschiedenen Höhen vorsieht und nur jene Öffnungen öffnet, welche dem Abschnitt entsprechen, den man erhitzen will. So kann man durch Öffnen und Schliessen einer gewissen Anzahl Öffnungen sehr leicht die erhitzte Zone von unten nach oben verschieben-
2. Beim Erhitzen mit Gas, indem man in der Länge der Gussform eine Reihe von Gasbrennern mit regelbaren Hähnen anbringt. 3. B e i m E r h i t z e n m i t t e l s E l e k t r i z i t ä t.
Es genügt, in den Stromkreis einen bestimmten Teil der Wicklung, die die Gussform auf ihrer ganzen Länge umgibt, einzuschalten.
Um auch ein passendes Beispiel dieser Erhitzungsweise zu geben, wie sie dann vor sich geht. wenn die genannte Vorrichtung die Länge der Gussform vollständig umschliesst, ist es vorteilhaft, sich auf den Fall der Erhitzung durch Elektrizität zu beziehen. In diesem Fall ist die Vorrichtung in der Fig. 8 der Zeichnungen dargestellt, welche keiner weiteren Erklärungen bedarf, da sie sich von der beweglichen Vorrichtung nur dadurch unterscheidet, dass der Heiz- mantel die Gussform in ihrer ganzen Länge umfasst.
Wenn man mit dieser Vorrichtung die Erhitzung über einen entsprechenden Abschnitt, z. B. von sechs Spiralen, von unten nach oben ausführen will, beginnt man mit dem Einschalten in den Stromkreis der mit 1, 2, 3, 4, 5 und 6 bezeichneten Windungen, dann schaltet man die Windung 1 aus und die Windung 7 dafür ein und nacheinander nach der erforderlichen Zeit wird man Windung. 2 ausschalten und Windung 8 emschalten. Dann wird man Windung 3 ausschalten und die Windung 9 einschalten. Es folgt daraus, dass, wenn man bei dieser dritten Operation z. B. einhält, der erhitzte Teil noch sechs Windungen einschliesst (genau die Windungen 4 bis 9), aber er ist in Beziehung auf den Teil, der zuerst erhitzt worden ist, nach oben verschoben worden.
Alle diese geschilderten Massnahmen können mittels eines der bekannten Kommutatoren vorgenommen werden.
Man kann auch die Erhitzung in der oben angeführten Weise vorwärtsschreiten lassen. ohne jedesmal allmählich die unteren Windungen auszuschalten, indem man von unten beginnt.
Selbstverständlich kann die Heizvorrichtung in allen den Fällen, in denen sie unbeweglich bleiben soll, auf der Gussform befestigt und sogar in der feuerfesten Masse selbst, aus welcher die Gussform besteht, angeordnet sein.
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ist uj) d dass sie darin besteht, die Abkühlung des Blockes selbst von unten nach oben folgen zu lassen, anstatt von der Peripherie nach der Achse zu.