CH236059A - Process for the production of continuous castings and device for carrying out the process. - Google Patents

Process for the production of continuous castings and device for carrying out the process.

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CH236059A
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CH
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melt
cup
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collecting
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German (de)
Inventor
Junghans Siegfried
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Junghans Siegfried
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11Treating the molten metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

  

  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,

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung von Strang- guss aus Metallen und Metallegierungen, da durch gekennzeichnet, dass die in die Form eingeführte Schmelze unterhalb des Spiegels des flüssigen Giesskopfes von ihrer Einströ mungsrichtung abgelenkt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Zufuhr- geschwindgkeit der Schmelze und die Er starrungsgeschwindigkeit bezw. Kühlung derselben im Gusskopf so aufeinander abge stimmt werden, dass die Höhe des Guss kopfes von der Erstarrungsfläche bis zum Schmelzspiegel nicht grösser ist als die grösste Abmessung des Querschnittes der Giessform. 2. PATENT CLAIM I: Process for the production of continuous castings from metals and metal alloys, characterized in that the melt introduced into the mold is deflected from its direction of flow below the level of the liquid casting head. SUBClaims 1. The method according to claim I, characterized in that the supply speed of the melt and the He stiffness speed respectively. Cooling of the same in the casting head are matched to one another in such a way that the height of the casting head from the solidification surface to the melt surface is not greater than the largest dimension of the cross-section of the casting mold. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die dem Giess kopf zugeführten Stoffe einer die Ver mischung b begünstigenden Wirbelung unter worfen werden. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass infolge der Ab lenk- und Auffangvorrichtung die durch die in den Giesskopf einströmende Schmelze eine gegen dessen Oberfläche hervorgerufene Be wegung bewirkt, durch welche ein Mit reissen oder Ansaugen der ein Siegel bilden den Abdeckschicht vermieden wird. Method according to patent claim I, characterized in that the substances fed to the casting head are subjected to a vortex which promotes mixing b. 3. The method according to claim I, characterized in that as a result of the deflecting and collecting device from the melt flowing into the pouring head causes a movement caused against its surface, by which a tear with or suction of a seal avoid the cover layer becomes. PATENTANSPRUCH II: Vorrichtung zur Ausführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge- kennzeiehnet, dass unterhalb der Mündung der Zuleitung zum Zuführen der Schmelze in die Gussform eine Ablenk- und Auffang vorrichtung angeordnet ist, um den Strahl der in die Gussform einströmenden Stoffe aus der Eintrittsrichtung abzulenken. UN TERAN SPRÜ CHE 4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffang vorrichtung mit der Zuleitung verbunden ist. 5. PATENT CLAIM II: Device for carrying out the method according to claim I, characterized in that a deflection and collecting device is arranged below the mouth of the feed line for feeding the melt into the casting mold, in order to remove the stream of substances flowing into the casting mold deflect the entry direction. UN TERAN SPRÜ CHE 4. Device according to claim II, characterized in that the collecting device is connected to the supply line. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffang- verriehtung als Ablenkplatte ausgebildet ist, deren vom Strahl getroffenen Flächen min destens zum Teil rechtwinklig zur Richtung des auftreffenden Strahls stehen. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffaug- vorrichtung becherförmig ausgebildet ist. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zufüh rungsleitungen vorgesehen sind und jede Zu leitung mit einer Auffangvorrichtung ver sehen ist. B. Device according to patent claim II, characterized in that the collecting arrangement is designed as a deflecting plate, the surfaces of which are struck by the beam at least in part at right angles to the direction of the impinging beam. 6. Device according to claim II, characterized in that the Auffaug- device is cup-shaped. 7. The device according to claim II, characterized in that several feed lines are provided and each line is seen with a collecting device ver. B. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zu leitungen vorgesehen sind und für sämtliche Zuleitungen eine gemeinsame Auffangvor richtung vorgesehen ist. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zu leitungen vorgesehen sind, aber nur ein Teil derselben mit Auffangvorrichtungen ver sehen ist. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffang vorrichtung im flüssigen Giesskopf drehbar angeordnet ist. 11. Device according to patent claim II, characterized in that several feed lines are provided and a common collecting device is provided for all feed lines. 9. Device according to claim II, characterized in that several lines are provided, but only a part of the same is seen with collecting devices ver. 10. The device according to claim II, characterized in that the collecting device is rotatably arranged in the liquid pouring head. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffang vorrichtung als Becher mit am innern Um fang vorgesehenen Flügeln ausgebildet ist und da.ss die Zuleitung der Schmelze derart geordnet ist, dass durch den Schmelzstrahl <B>.</B> ann der Becher in Drehung versetzt wird. 1?. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadu.reh gekennzeichnet, dass der mit Flügeln versehene Becher drehbar in einem zweiten Becher gelagert ist. 13. Device according to claim II, characterized in that the collecting device is designed as a cup with wings provided on the inner periphery and that the supply line for the melt is arranged in such a way that the melt stream <B>. </B> on the cup is set in rotation. 1?. Device according to Patent Claim II, characterized in that the cup provided with wings is rotatably mounted in a second cup. 13th Vorrichtung nach Patentansprueh 1:I, dadurch ,gekennzeichnet, dass, die Auffang vorrichtung als Flügelrad ausgebildet ist, dessen Flügel so angeordnet sind, dass ausser der Richtungsänderung auch eine Schleude- rung der Schmelze bewirkt wird. 14. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffang vorrichtung mit Mitteln zum Regeln ihrer Temperatur versehen ist. Device according to patent claim 1: I, characterized in that the collecting device is designed as an impeller, the blades of which are arranged in such a way that, in addition to the change in direction, the melt is also centrifuged. 14. The device according to claim 1I, characterized in that the collecting device is provided with means for regulating its temperature. 15. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 14, dadurch gekennzeich- net, dass die Auffangvorrichtung mehr- wandig ausgebildet ist und dass der Zwischen raum zwischen den Wandungen mit nach aussen geführten Leitungen verbunden ist, durch velche Heiz- oder Kühlmittel einge führt werden können. 16. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 14 und ,dadurch ge kennzeichnet, dass die Wandungen der Auf fangvorrichtung so ausgebildet sind, dass die Temperaturregulierungsmittel nur nach einer Seite wirksam werden können. 17. 15. Device according to claim II and dependent claim 14, characterized in that the collecting device is multi-walled and that the space between the walls is connected to outwardly guided lines through which various heating or cooling means can be introduced. 16. The device according to claim II and dependent claims 14 and, characterized in that the walls of the catching device are designed so that the temperature regulating means can only be effective on one side. 17th Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 14, 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Wandungen der Auffangvorrichtung aus solchem Ma terial besteht, dass die Temperaturregelungs mittel nur nach einer Seite wirksam werden können. 18. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 14 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, dass die Innenwand der Auf- fangvo,rrichtung beheizt, die Aussenwand da gegen gekühlt werden kann. 19. Device according to patent claim II and dependent claims 14, 15 and 16, characterized in that part of the walls of the collecting device consists of such material that the temperature control means can only be effective on one side. 18. Device according to claim II and dependent claims 14 to 17, characterized in that the inner wall of the Auf- fangvo, rrichtung is heated, the outer wall can be cooled against it. 19th Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 15 bis 18, dadurch ge kennzeichnet, dass die mit der Schmelze in Berührung kommenden Flächen der Auf fangvorrichtung in Verbindung mit einem zugehörigen Heizmantel gewellt sind, um eine möglichst grosse Wärmeübertragungs fläche zu schaffen. 20. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass :die Aussen- wandung der Auffangvarrichtung nach unten heg elig verjüngt ist. Device according to claim II and dependent claims 15 to 18, characterized in that the surfaces of the catching device coming into contact with the melt are corrugated in connection with an associated heating jacket in order to create the largest possible heat transfer surface. 20. Device according to claim II, characterized in that: the outer wall of the collecting device is tapered downwards.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1114283B (en) * 1953-02-16 1961-09-28 Boehler & Co Ag Geb Process for continuous casting, in particular of metals that are difficult to melt
DE1139653B (en) * 1957-12-16 1962-11-15 Ver Leichtmetallwerke Gmbh Process for the production of alloys whose base metal can only be mixed to a limited extent with one or more alloy components in the liquid state
DE1153042B (en) * 1952-10-31 1963-08-22 Gutehoffnungshuette Sterkrade Process for the continuous treatment of an iron melt or the like with a specifically lighter reaction substance
RU2764446C1 (en) * 2021-05-20 2022-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Device for feeding and mixing steel in the mold of a continuous casting unit

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