Verfahren zur Herstellung von Strangguss und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Strang guss sowie auf eine Vorrichtung zur Durch- führungdes Verfahrens.
Das Verfahren gemäss der Erfindung be steht darin, dass die in die Form eingeführte Schmelze unterhalb des Spiegels des flüssigen Giesskopfes von ihrer Einströmrichtung ab gelenkt wird.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist unter halb der Mündung der Zuleitung zum Zu führen der Schmelze in die Gussform eine Ablenk- und Auffangvorrichtung angeord net, um den Strahl der einströmenden Stoffe aus der Eintrittsriehtung abzulenken.
Auf beiliegender Zeichnung sind ver- schiedene der erfin dungsgemässen Vorrichtung im senkrechten Schnitt und teilweise im Grundriss dar gestellt. Gemäss Fig. 1 und 2 besitzt die Zuleitung 6 für das Schmelzgut in den flüssigen Giess kopf am untern Ende ein Ringrohr 8, welches für den Austritt der Schmelze mit Löchern 9 versehen ist.
Je nach der Anordnung dieser Löcher, welche beispielsweise auf der obern Seite des Ringes an dessen Peripherie ange ordnet sein können, wird die Schmelze in die verschiedenen Partien des flüssigen Giess kopfes verteilt und somit von der ursprüng- lichenEintrittsrichtung in der Leitung 6 ab gelenkt.
In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungs beispiel dargestellt, wobei eine Kokille 1 von einem Kühlmantel 2 mit einem dazwischen zirkulierenden Kühlmittel 3 umgeben ist. 4 ist der erstarrte Gussstrang und 5 der darüber lagernde flüssige Giesskopf.
Mit 6 und ? sind Zuleitungen für die Schmelze be- zeichnet, wobei dieselben beispielsweise zur Zuführung verschiedener flüssiger Medballe für eine Legierung dienen. Es kann auch z. B. die Leitung 6 zum Zuführen der Schmelze und die Leitung 7 für die Zufuhr von gasförmigen oder festen Zuschlägen vorgesehen sein. Wo die Zuschläge wegfallen, genügt eine einzige Zuleitung 6.
Zum Ab lenken der ursprünglichen Einströmrichtung der Schmelze dient im vorliegenden Fall ein im flüssigen Giesskopf 5 angeordneter Becher 10, in welchen die Zuleitungen 6 und 7 münden. Mit dem Becher 10 als Auffang vorrichtung für die zugeführten Materialien wird verhindert, dass zufolge eines zu grossen Einströmdruckes durch den nach unten ge richteten Strahl im flüssigen Giesskopf Auf- wirbelungen erzeugt werden, die den Er starrungsvorgang stören können; damit wird die Bildung tiefer flüssiger Lunker ver mieden.
Die in den Becher 10 einströmende Schmelze aus der Leitung 6 und die aus der Leitung 7 austretenden Zuschläge werden in demselben durcheinander gemischt und fliessen allseitig über dessen Oberkante in ruhigem Strom in gleichmässiger Verteilung in den Giesskopf über, wobei die Überström- kante des Bechers unter dem flüssigen Giess kopfspiegel liegt. Mit dem ruhigen Über fliessen wird, auch jede Blasenbildung ver mieden, welche sonst durch Wirbeluugen ent stehen würde. Damit wird auch ein rasches Erstarren der Schmelze gewährleistet.
Mit dieser Becheranordnung wird auch der Zu tritt von Luft durch Injektionswirkung ver hütet. Ferner dient diese Anordnung aber auch dazu, um bei gasförmigen Zuschlägen, welche beispielsweise Reaktionsmittel sein können, eine feine Zerteilung derselben in der Schmelze zu erhalten.
Fig. 4 zeigt einen Becher 10, welcher eine Trennwand 14 zwischen den Einström- organen 6 und 7 aufweist, so dass jede Zu leitung mit einer Auffangvorrichtung ver sehen ist. Zweckmässigerweise wird das Schmelzgut gegen eine Ablenkvorrichtung geleitet; geoförmige Zuschläge aber lässt man frei in den Giesskopf ausströmen, indem ihre Zufuhrleitung keine Auffangvorrichtung er hält. Fig. 5 zeigt als weiteres Beispiel eine Anordnung mit zwei Zuleitungen 7, wovon die eine zur Zufuhr eines flüssigen Metalles und die andere für ein gasförmiges Reaktions mittel dienen kann.
Die Ablenkvorrichtung besteht aus einem trichterförmigen Einsatz 11, welcher unter dem Niveau des flüssigen Giesskopfes angeordnet ist und auf dessen obere konvexe Seite die Zuströmmedien ge leitet werden. Um ein Mitreissen von Luft in den Guss zu verhindern, ist ein Luftabschluss durch eine in eine Flüssigkeit 12 ein- tauehende Glocke 13 vorgesehen.
Die vorgeschriebenen Vorrichtungen eignen sich insbesondere dazu. um Legierungen von Metallen herzustellen, die in bezog auf ihre Schmelzpunkte grosse Unterschiede aufwei sen, weil dabei, erst die verflüssigten Metalle miteinander gemischt werden. Dadurch, dass sie erst im Becher bezw. trichterförmigen Verteiler vereinigt werden, können sie bis zu diesem Zeitpunkt auf ihrer tatsächlichen Schmelztemperatur bleiben.
Die Zuflussgeschwindigkeit der Schmelze muss natürlich in einem bestimmten Verhält nis zur Erstarrungsgeschwindigkeit stehen. Durch Kühlung kann die Erstarrungs- gesehwindigkeit: und damit auch die mögliche Zuflussmenge gesteigert werden. Die Erstar rung soll aber möglichst gleichmässig über den ganzen Querschnitt der Form erfolgen. Bei den bisher angegebenen Beispielen wird nur die Formwandung gekühlt; an dieser findet also eine besonders starke Wärme abführung statt.
Da. die höchste Temperatur aber wohl stets in der Mitte des Gussquer- schnittes anzutreffen ist, wird sich auch stets eine in gewissem Mass ungleichmässige Er starrung ergeben, durch die auch die Struktur des fertigen Gussst iekes beeinflusst wird. Die Erstarrungszone bildet gewissermassen in der Mitte einen Sack, was die Lunkenbildung fördert.
Um dies zu vermeiden, wird man eine Vorrichtung zum Kühlen des Schmelzgutes im Innern des flüssigen Kopfes anordnen resp. Mittel vorsehen. mit denen sich die Temperaturen üebr den gesamten Querschnitt der Form beherrschen lassen, z. B. mittels quer durch den Giesskopf gefürter Kühlrohre. Damit lässt sich auch die Erstarrung über den ganzen Querschnitt in gewünschter Weise ausgleichen. In diese durch Kühlrohre gebil deten Kühlsysteme für den mittleren Teil des flüssigen Kopfes kann auch die becher förmige oder eine sonstige Auffangvorrich tung einbezogen sein.
In Fig. 6 ist eine beispielsweise Anord nung dargestellt, welche zur Kühlung der innern Partie des flüssigen Giesskopfes dient. Dabei ist die allgemeine Anordnung dieselbe, wie die in Fig. 3 dargestellte und beschrie bene. Dagegen besitzt der Becher 10 eine doppelte Wand 16, zwischen welcher und der Becherwand 10 eine Kühlflüssigkeit 17 durch die Leitungen 18 und 19 zirkulierend zu- und albgeführt wird. Wie in diesem Fall dar gestellt wird, kann zweckmässigerweise der Becher 10 mittels eines Trabwerkes 20 mit der Zuleitung 6 für das Schmelzgut verbun den sein.
Mit diesem gekühlten Becher wird nun der Giesskopf nicht nur an der Wandung der Kokille 1, sondern auch im Innern seines Körpers gekühlt, so dass eine gleichmässige Herabsetzung der Temperatur des Schmelz gutes und dabei eine gleichmässige Erstarrung auf dem ganzen Querschnitt des Stranges herbeigeführt werden kann, wodurch sich eine annähernd ebene Erstarrungszone er gibt. Mit der geeigneten Auswahl des Kühl mittels 17 und dessen mengenmässigen Steue rung kann der Enstarrungsvorgang genau be herrscht werden.
Mit dieser vorbeschriebenen Einrichtung wird aber auch gleichzeitig die Schmelze im Innern des Bechers gekühlt, was indessen nicht immer erwünscht ist. Um eine zu starke Abkaltung des Schmelzgutes im Becher 10 zu vermeiden, kann derselbe, wie in Fig. 7 ge zeigt, statt wie vorbeschrieben mit einem, mit zwei sich konzentrisch umgebenden Räumen 17 und 21 ausgerüstet sein, wobei dieselben durch mittlere Scheidewände 22 voneinander getrennt sind. Dabei erhält der Raum 17 wiederum. Zu- urd Ableitungen 18 und 19 für ein Kühlmittel und der Raum 21 ebensolche Zu- und Ableitungen 23 und 24 für ein Heizmittel.
Letzteres kann wiederum derart gesteuert werden, dass die für das Schmelzgut günstigste Temperatur einugehal- ten wird. Um die Wärmeübertragung mög lichst günstig zu beeinflussen, wird man vor teilhafterweise die Becherwand 10 und den äussersten Mantel 16 aus gut wärmeleitendem Material und die Zwischenwand 22 aus einem schlechten Wärmeleiter konstruieren.
Es ist ferner zweckmässig, dass man der äussern, rund umlaufenden Wand 16 einen konischen Anzug nach unten gibt, um damit ein Herausheben dieser Einrichtung nach Been digung des Gusses aus der erstarrenden Schmelze zu erleichtern.
Die Fig. 8 und 9 zeigen zwei Varianten des in Fig. 6 dargestellten Beispiels, wobei gemäss Fig. 8 nur in der senkrechten Becher wand und gemäss Fig. 9 nur im Boden des Bechers ein Raum 17 zur Aufnahme des durch die Leitungen 18 und 19 zu- und ab geführten Kühlmittel vorhanden ist.
Fig. 10 zeigt eine Auffang- und Ablenk vorrichtung, bestehend aus einer unter der Austrittsöffnung der Zuleitung 6 für das Schmelzgut horizontal angeordneten Platte 25, unter welcher mittels eines Doppelbodens 26 wiederum ein Kühlraum 17 vorgesehen ist. Derselbe wird wiederum durch die Lei tungen 18 und 19 gespeist resp. das aus demselben entzogen. Vorteilhafter weise wird man die Platte 25 aus einem schlechten und den Doppelboden 26 aus einem guten Wärmeleiter herstellen.
Auch hier besteht ebenfalls wieder die Möglichkeit, wie im Beispiel .gemäss Fig. 7 und 8 darge- stellt, einen ob@ern Heizraum und einen: untern Kühlraum vorzusehen.
Die Ausführungsform gemäss Fi;g. 11 zeigt als Auffangvoriri ohtung wiederum wie Fig. 6 ,einen doppelwandigen Becher mit den Zu- und Ableitungen 18 und 19 für das Kühlmittel. Im Innern des Bechers ist jedoch:
noch ein Einbau vorgesehen, welcher aus ge- krümmte Kanäle 27 bildenden wellenfö,rmi- g en Wänden 28 und Leitblechen 29 besteht. Dabei führt die Zuleitung 6 das Schmelzgut in der Mitte zwischen zwei Wände 28 hinein; dieses verteilt sich von da radial nasch aussen, letzteren und den Leitblechen 29 entlang fliessend, bis an den Becher 10, um durch die Öffnung 30 in den Giesskopf abzufliessen.
Der oberhalb der Wände 28 befindliche Raum 31 ist oben abgeschlossen und kann wiederum durch Zu- und Ableitungen 32 und 33 wahl weise mit einem Heiz- oder mit einem Kühl mittelgespeist werden, wodurch eine weitere Beherrschung der Schmelztemperatur ermög licht wird.
In Fig. 12 ist eine Variante des voube- schriebenen Beispiels dargestellt, in welcher der in den Becher 10 eingetretene Schmelz strom statt radial nach auswärts, in senkrech ter Richtung die Wände 28 und die Leit- bleche 29 umfliessend oben am Becher in den Giesskopf abfliesst. In diesem Fall wird der Kühlmantel durch den Raum 31 zwischen der Becherwand 10 und den wellenförmigen Wänden 28 gebildet.
Um eine gleichmässige Verteilung des aus der Leitung 6 ausströmenden Schmelzgutes auf der Auffangvorrichtung, sei dieselbe ein Becher 10 oder eine Platte 25, zu gewähr leisten, kann unter der Mündung der Leitung 6 ein Verteiler angeordnet werden. Gemäss Fig. 13 besteht derselbe aus einem Kegel 32 und gemäss Fig. 14 aus einer eiförmigen Spitze 33. Dieselbe kann, wie zeichnerisch dargestellt, auch mit dem Kühlraum 17 in Verbindung gebracht werden.
In gewissen Fällen ist es nicht zweck mässig, dass der Inhalt des Bechers 10 sich gleichmässig nach allen Seiten über dessen Rand ergiesst. Zu diesem Zwecke können, wie in Fig. 15 gezeigt ist, für den Abfluss des Schmelzgutes in den Giesskopf Rinnen 34 und 35 vorgesehen werden, wobei dieselben ver schiedene Neigungen erhalten können, um einen mengenmässig ungleichen Abfluss zu bewirken.
Statt den Rinnen, um die Abflussmenge ungleich zu gestalten, verschiedene Neigun gen zu geben, können auch deren Abschluss stellen im Becher auf verschiedener Höhe an geordnet sein, wie dies Fig. 16 zeichnerisch erläutert. Die Anzahl der Rinnen ist beliebig. Sie können entweder gleichmässig und radial zum Becher auf dessen Umfang angeordnet sein, oder wie in Fig. 17 angedeutet, eine ungleichmässige, teils radiale und teils tan gentiale Anordnung aufweisen.
Um gegenüber der Wirkung mit den vor beschriebenen Ablenk- und Auffangvorrich tungen, Becher oder Platte, eine intensivere Bewegung im Schmelzgut, beispielsweise Wirbelbildungen und Schleudereffekte zu erhalten, sind folgende Anordnungen vor teilhaft.
Die in Füg. 18 in senkrechtem Schnitt und in Fig. 19 im Grundriss dargestellte Vorrich tung besitzt wiederum einen Becher 10, in welchem sich ein ebenfalls becherföTmiger Einsatz 36 befindet, dessen innere Wand- fläehe schraubenförmig angeordnete La mellen 37 aufweist. Die Mündung deT Zu teilung 6 für das Schmelzgut ist in bezug auf den Becher exzentrisch angeordnet.
Dabei wird die eintretende Schmelze durch die Lamelle im Becher herumgewirbelt, wodurch eine innige Mischung eventuell verschieden artiger Zuschläge hinsichtlich des spezi- fi.sehen Gewichtes, wie des Aggregatzustan des gewährleistet wird.
Da.s Beispiel gemäss Fig. 20 im senkrech ten Schnitt und Fig. 21 im Grundruss unter scheidet sich vom vorhergehenden im wesent lichen dadurch, dass die schraubenförmigen Lamellen 37 nicht bis an den Grund des Ein satzes 36 herunter reichen, dagegen so breit sind, dass in der Mitte gerade genügend Raum frei bleibt, um die zum Becher zentral angeordnete Zuleitung 6 für das Schmelzgut bis zum untern Rand der Lamellen 37 durch gehen zu lassen. Das eintretende Schmelzgut verbreitet sieh vorerst im Raume 38 des Ein satzes 36 unterhalb der Lamellen 37 und steigt dann zwischen denselben in schrauben förmigen Strömen hoch, um dann den Becher rand zu überlaufen.
Auch mit dieser Einrioli- tung wirdeine innige Mischung des Schmelz gutes erreicht.
Ein weiteres Detail einer Ablenk- und Auffangvorrichtung zur Erzeugung einer guten Durchmischung der Schmelze, das suf dem Boden eines Bechers 10 oder auf einer Platte 25 aufgesetzt werden kann, zeigt Fig. 22 im senkrechten Schnitt und Fig. 28 im Grundriss. In der Achse der Zuleitung 6 für das Schmelzgut unter dessen Mündung befindet sich ein Kegel 39 mit auf dessen Mantelfläche angebrachten gekrümmten Leit- T schaufeln 40. Dieses Organ, das drehbar ge lagert ist, bildet somit ein Flügelrad, durch dessen eine Schleuderwirkung im Schmelzgut entsteht.
Der auf die Kegel spitze auftreffende Strahl des Schmelzgutes wird durch die Kegelform ausgebreitet und durch die ,gekrümmten Schaufeln seitlich ab- gelenlkt, wodurch der fliessende Strom herum gewirbelt wird. Gleichzeitig soll damit aber auch vermieden werden, dass die Schmelze im flüssigen Giesskopf aufgerührt wird, was zu Lunkerbildung Veranlassung geben könnte.
Eudlich kann, wie Fig. 24 im senkrechten Schnitt und Fig. 25 im Grundriss andeuten, der Schmelzestrahl aus der Zuleitung 6 exzentrisch auf die an einer Hülse 41 schrau benförmig angebrachten Flügel 42 geleitet werden, welch letztere die Durchwirbelung des Schmelzgutes verursachen. Wenn zusätzlich die Hülse drehbar auf einem Zapfen 43 auf gesteckt ist, so dreht sich die Hülse mit den Flügeln unter der Reaktionswirkung des auf fallenden Giessstrahls und fördert damit die Durchmischung des umgebenden Schmelz gutes.
Die in den Fig. 18-23 gezeichneten und vorbeschriebenen Beispiele können ebenfalls derart angeordnet sein, dass die eigentlichen Auffangvorrichtung gemäss den Fig. 18 bis 21 die Einsätze 36 mit den schrauben förmigen Lamellen 37 und gemäss Fig. 22 und 23 der Kegel 39 mit den Schrauben flügeln 40 auf einem Drehzapfen angeordnet sind, so dass sie sieh unter der Reaktions wirkung des eintretenden Schmelzstrahls drehen und ein Schleudern der Schmelze be wirken. Hit jedem dieser aufgeführten Beispiele ist es möglich, im Falle von Legierungen oder bei der Vermischung des Schmelzgutes mit gasförmigen oder festen Zuschlägen ein homogenes Genenge zu erhalten.
Ferner kann dadurch die lokale Temperaturregulie rung der Schmelze im flüssigen Giesskopf derselbe in beliebiger Grösse, das heisst vor teilhafterweise möglichst klein gehalten wer den, so dass nach einwandfreier Durch mischung der Schmelze ein sofortiges Er starren herbeigeführt werden kann, so dass Zustandsänderungen, wie Entmischung, vom Einführen bis zum Erstarren des Schmelz gutes vermieden werden. Damit wird es auch erst möglich, Legierungen von Metallen mit grossen Unterschieden der spezifischen Ge wichte, wie z. B. Aluminium und Blei, her zustellen und dabei eine vollkommene Homo genität zu gewährleisten.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Erstarrungsgeschwindigkeit resp. die Ab kühlung des Schmelzgutes und damit auch in organischem Zusammenhang stehend, die Zu flussgeschwindigkeit des Schmelzgutes in den Giesskopf so einzustellen, dass die Höhe des flüssigen Giesskopfes, das heisst die Ent fernung der Erstarrungszone vom Schmelz spiegel nicht grösser ist als die grösste Ab messung des Querschnittes der Griessform.
Es ist endlich in vielen Fällen zweck mässig, über den Spiegel des Giesskopfes ein Siegel anzubringen, durch welches vermieden werden soll, dass zufolge von Wirbelbildun gen und Wallungen an der Oberfläche des Giesskopfes Gase oder atmosphärische Luft in die Schmelze hineingelangt und damit Lunkerbildung unvermeidlich macht. Ein solches Siegel, beispielsweise aus einer mit dem flüssigen Metall keine Verbindung ein gehende Salzschieht 44, ist in Fig. 3 ange deutet.
Durch die vorbeschmiebenen beispielswei sen Ablenk- und. Auffangvorrichtungen wird ,die dumhe die einströmende Schmelze gegen <B>die</B> Oberfläche hervorgerufene Bewegung verursachds, welche ein Mitreissen oder An saug en oder das .Siegel bildenden Abdeck- sehicht vermeidet,
Process for the production of continuous castings and device for carrying out the process. The present invention relates to a method for producing continuous castings and to a device for carrying out the method.
The method according to the invention consists in that the melt introduced into the mold is diverted from its inflow direction below the level of the liquid pouring head.
In the device according to the invention for carrying out the method, a deflecting and collecting device is arranged below the mouth of the feed line for feeding the melt into the casting mold in order to deflect the jet of inflowing substances out of the inlet direction.
In the accompanying drawing, various devices according to the invention are shown in vertical section and partially in plan. According to FIGS. 1 and 2, the feed line 6 for the melt material in the liquid casting head has an annular tube 8 at the lower end, which is provided with holes 9 for the melt to exit.
Depending on the arrangement of these holes, which can be arranged, for example, on the upper side of the ring at its periphery, the melt is distributed into the various parts of the liquid casting head and thus diverted from the original direction of entry in the line 6.
In Fig. 3, a second embodiment is shown, for example, wherein a mold 1 is surrounded by a cooling jacket 2 with a coolant 3 circulating between them. 4 is the solidified cast strand and 5 is the liquid pouring head overlying it.
With 6 and? feed lines for the melt are designated, whereby the same are used, for example, to feed various liquid medballs for an alloy. It can also e.g. B. the line 6 for supplying the melt and the line 7 for the supply of gaseous or solid aggregates can be provided. Where the surcharges do not apply, a single supply line 6 is sufficient.
To direct the original direction of inflow of the melt from a arranged in the liquid pouring head 5 cup 10 is used in the present case, in which the feed lines 6 and 7 open. With the cup 10 as a collecting device for the supplied materials, it is prevented that, due to an excessively high inflow pressure, the downwardly directed jet in the liquid pouring head generates eddies that can disrupt the solidification process; this avoids the formation of deep liquid cavities.
The melt flowing into the cup 10 from the line 6 and the aggregates emerging from the line 7 are mixed together in the same and flow over its upper edge in a steady stream in even distribution into the pouring head, with the overflow edge of the cup below the liquid pouring head mirror lies. The smooth overflow also avoids any bubble formation that would otherwise arise from turbulence. This also ensures rapid solidification of the melt.
With this cup arrangement, air is also prevented by injection. Furthermore, this arrangement is also used to obtain a fine division of the same in the melt in the case of gaseous additives, which can be, for example, reactants.
4 shows a cup 10, which has a partition 14 between the inflow elements 6 and 7, so that each supply line is provided with a collecting device. The melt material is expediently directed against a deflection device; Geo-shaped aggregates, however, are allowed to flow freely into the pouring head, as their supply line does not hold a collecting device. Fig. 5 shows as a further example an arrangement with two feed lines 7, one of which can be used to supply a liquid metal and the other for a gaseous reaction medium.
The deflection device consists of a funnel-shaped insert 11 which is arranged below the level of the liquid pouring head and on the upper convex side of which the inflow media are directed. In order to prevent air from being entrained into the casting, an air seal is provided by a bell 13 that thaws into a liquid 12.
The prescribed devices are particularly suitable for this. in order to produce alloys of metals that show great differences in terms of their melting points, because only the liquefied metals are mixed with one another. Because they are only in the cup or. funnel-shaped distributors are combined, they can remain at their actual melting temperature up to this point in time.
The flow rate of the melt must of course have a certain ratio to the rate of solidification. The rate of solidification can be increased by cooling: and thus also the possible inflow rate. The solidification should, however, be as uniform as possible over the entire cross-section of the mold. In the examples given so far, only the mold wall is cooled; a particularly strong heat dissipation takes place at this point.
There. However, the highest temperature is always to be found in the middle of the casting cross-section, there will always be a certain degree of uneven solidification, which will also affect the structure of the finished casting. To a certain extent, the solidification zone forms a sack in the middle, which promotes the formation of cavities.
To avoid this, a device for cooling the molten material will be arranged in the interior of the liquid head, respectively. Provide funds. with which the temperatures over the entire cross-section of the mold can be controlled, e.g. B. by means of cooling tubes guided across the casting head. The solidification can thus also be compensated for in the desired manner over the entire cross section. In these gebil Deten cooling systems for the central part of the liquid head by cooling tubes, the cup-shaped or some other Auffangvorrich device can be included.
In Fig. 6 an example Anord voltage is shown, which is used to cool the inner part of the liquid pouring head. The general arrangement is the same as that shown and described in FIG. In contrast, the cup 10 has a double wall 16, between which and the cup wall 10 a cooling liquid 17 is circulating through the lines 18 and 19 and is fed in and out. As is shown in this case, the cup 10 can conveniently be verbun by means of a trolley 20 with the supply line 6 for the melted material.
With this cooled cup, the casting head is now cooled not only on the wall of the mold 1, but also inside its body, so that the temperature of the enamel can be reduced evenly and the entire cross-section of the strand can solidify evenly, whereby there is an approximately flat solidification zone. With the appropriate selection of the cooling means 17 and its quantitative control, the disarming process can be precisely controlled.
With this device described above, however, the melt inside the cup is also cooled at the same time, which, however, is not always desirable. In order to avoid excessive cooling of the melted material in the cup 10, it can be equipped with two concentrically surrounding spaces 17 and 21 instead of as described above, as shown in FIG. 7, the same being separated from one another by central partitions 22 are. Room 17 is again given. To urd discharge lines 18 and 19 for a coolant and the space 21 such supply and discharge lines 23 and 24 for a heating medium.
The latter can in turn be controlled in such a way that the most favorable temperature for the melted material is maintained. In order to influence the heat transfer as favorable as possible, one will construct before geous enough the cup wall 10 and the outermost jacket 16 made of a highly thermally conductive material and the partition 22 made of a poor heat conductor.
It is also expedient to give the outer, circumferential wall 16 a conical fit downwards in order to facilitate lifting this device out of the solidifying melt after completion of the casting.
8 and 9 show two variants of the example shown in FIG. 6, whereby according to FIG. 8 only wall in the vertical cup and according to FIG. 9 only in the bottom of the cup a space 17 for receiving the through lines 18 and 19 supplied and discharged coolant is available.
Fig. 10 shows a collecting and deflecting device, consisting of a plate 25 arranged horizontally under the outlet opening of the feed line 6 for the melted material, under which a cooling space 17 is in turn provided by means of a double bottom 26. The same is in turn fed through the lines 18 and 19, respectively. that withdrawn from the same. Advantageously, the plate 25 will be made from a poor and the double bottom 26 from a good heat conductor.
Here, too, there is again the possibility, as shown in the example according to FIGS. 7 and 8, to provide an upper heating room and a lower cooling room.
The embodiment according to FIG. 11 shows as Auffangvoriri ohtung again like FIG. 6, a double-walled cup with the inlet and outlet lines 18 and 19 for the coolant. However, inside the cup is:
An installation is also provided, which consists of corrugated walls 28 and baffles 29 forming curved channels 27. In this case, the feed line 6 leads the melt material in the middle between two walls 28; this is distributed from there radially to the outside, flowing along the latter and the guide plates 29, up to the cup 10, in order to flow through the opening 30 into the pouring head.
The space 31 located above the walls 28 is closed at the top and can in turn be optionally fed with a heating or a cooling medium through supply and discharge lines 32 and 33, whereby a further control of the melting temperature is made possible light.
12 shows a variant of the above-described example, in which the melt stream that has entered the cup 10 flows away into the pouring head in a vertical direction, flowing around the walls 28 and the guide plates 29 instead of radially outwards . In this case, the cooling jacket is formed by the space 31 between the cup wall 10 and the wave-shaped walls 28.
In order to ensure an even distribution of the molten material flowing out of the line 6 on the collecting device, be it a cup 10 or a plate 25, a distributor can be arranged under the mouth of the line 6. According to FIG. 13 it consists of a cone 32 and according to FIG. 14 it consists of an egg-shaped tip 33. As shown in the drawing, it can also be connected to the cooling chamber 17.
In certain cases it is not expedient for the contents of the cup 10 to pour evenly over its rim on all sides. For this purpose, as shown in FIG. 15, channels 34 and 35 can be provided for the outflow of the molten material into the pouring head, the same ver different inclinations can be obtained in order to effect a quantitatively unequal outflow.
Instead of the channels to make the flow rate unequal to give different inclinations, their completion can also be arranged in the cup at different heights, as Fig. 16 graphically explains. The number of channels is arbitrary. They can either be arranged uniformly and radially to the cup on its circumference, or, as indicated in FIG. 17, have an uneven, partly radial and partly tangential arrangement.
In order to obtain a more intense movement in the melt material, such as vortex formation and centrifugal effects, the following arrangements are in front of geous compared to the effect with the previously described deflection and Auffangvorrich devices, cup or plate.
The in Füg. The device shown in vertical section and in plan in FIG. 19 in turn has a cup 10 in which there is a cup-shaped insert 36, the inner wall surface of which has lamellas 37 arranged in a helical manner. The mouth of the deT To division 6 for the melt is arranged eccentrically with respect to the cup.
The incoming melt is swirled around by the lamella in the cup, which ensures an intimate mixture of possibly different types of aggregates with regard to the specific weight, such as the state of aggregation.
The example according to FIG. 20 in vertical section and FIG. 21 in outline differs from the previous one essentially in that the helical lamellae 37 do not reach down to the base of the insert 36, but are so wide that that just enough space remains free in the middle to allow the feed line 6, which is arranged centrally to the cup, for the melted material to go through to the lower edge of the lamellae 37. The entering melt spreads first see in the space 38 of the A rate 36 below the lamellae 37 and then rises between the same in helical streams up to then overflow the cup edge.
An intimate mixture of the enamel is also achieved with this alignment.
A further detail of a deflecting and collecting device for producing good mixing of the melt, which can be placed on the bottom of a beaker 10 or on a plate 25, is shown in FIG. 22 in vertical section and FIG. 28 in plan. In the axis of the feed line 6 for the melted material under its mouth is a cone 39 with curved guide vanes 40 attached to its outer surface. This organ, which is rotatably mounted, thus forms an impeller, which creates a centrifugal effect in the melted material .
The jet of melt material striking the cone tip is spread out by the cone shape and deflected laterally by the curved blades, which swirls the flowing stream around. At the same time, however, it should also be avoided that the melt is stirred up in the liquid pouring head, which could give rise to the formation of cavities.
Eudlich, as Fig. 24 in vertical section and Fig. 25 in plan, the melt jet from the supply line 6 can be eccentrically directed to the helically attached wing 42 on a sleeve 41, the latter causing the swirling of the melted material. If, in addition, the sleeve is rotatably plugged onto a pin 43, the sleeve rotates with the wings under the reaction effect of the pouring stream falling on and thus promotes the mixing of the surrounding enamel.
The examples shown in FIGS. 18-23 and described above can also be arranged in such a way that the actual collecting device according to FIGS. 18 to 21 has the inserts 36 with the helical lamellae 37 and according to FIGS. 22 and 23 the cone 39 with the Screw blades 40 are arranged on a pivot, so that they turn under the reaction effect of the incoming melt jet and cause the melt to be thrown. With each of these examples, it is possible to obtain a homogeneous mixture in the case of alloys or when the melting material is mixed with gaseous or solid additives.
Furthermore, the local temperature regulation of the melt in the liquid pouring head can be of any size, that is, kept as small as possible, so that after perfect mixing of the melt, an immediate solidification can be brought about, so that changes in state such as segregation, good avoidance from insertion to solidification of the enamel. This also makes it possible for the first time to produce alloys of metals with large differences in specific weights, such as. B. aluminum and lead, make her and thereby ensure perfect homogeneity.
It has proven to be advantageous, respectively, the solidification rate. the cooling of the melt material and thus also in an organic context, the inflow speed of the melt material into the pouring head is set so that the height of the liquid pouring head, i.e. the distance of the solidification zone from the melting level, is not greater than the largest dimension of the Cross section of the semolina form.
Finally, in many cases it is expedient to attach a seal over the mirror of the pouring head, by means of which it is to be avoided that gases or atmospheric air get into the melt as a result of vortices and surges on the surface of the pouring head and thus make the formation of cavities inevitable. Such a seal, for example from a salt layer 44 which does not form a connection with the liquid metal, is indicated in FIG. 3.
By the vorbeschmiebenen, for example, deflection and. Catching devices that cause the inflowing melt to move against <B> the </B> surface, which avoid entrainment or suction or the cover layer that forms a seal,