Stranggiesseinrichtung mit einem Schwimmer zur Regulierung des Metallzuflusses beim Giessen von Leichtmetallen, insbesondere von Aluminium und Aluminiumlegierungen Es ist bekannt, beim Stranggiessen das flüssige Metall durch eine Öffnung, z. B. eine Düse im Boden eines Giessbechers, der durch eine Rinne vom Schmelzofen gespeist wird, in die Kokille fliessen zu lassen.
Es ist auch bekannt, in der Kokille Prallplat- ten oder Verteilerplatten anzuordnen, die den Metall strahl zerteilen und nach allen Richtungen ablenken. In vielen Fällen ist es erwünscht, dass der Metall spiegel in der Stranggiesskokfle immer auf der glei chen Höhe steht. Zu diesem Zweck hat man schon einen Prallteller mit Schwimmkörpern versehen, der mit dem Metallspiegel gehoben und gesenkt wird, wo durch die aus dem Zuführungsrohr bzw. der Düse ausfliessende Metallmenge selbsttätig reguliert wird.
Beim Giessen von Barren grossen Querschnitts ist es schwierig, einen rissfreien Strang zu erhalten. Die Risse treten vor allem im Fussstück des Barrens auf, das abgesägt werden muss. Sie sind vorwiegend eine Folge von zu grosser Sumpftiefe und von einer stark schwankenden Höhe des Metallspiegels in der Kokille.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stranggiesseinrichtung mit einem Schwimmer zur Re gulierung des Metallzuflusses beim Giessen von Leichtmetallen, insbesondere von Aluminium und Aluminiumlegierungen, bei welcher der Schwimmer unter der Zuflussöffnung angeordnet ist.
Erfindungsgemäss bedeckt der Schwimmer mehr als die Hälfte des Metallspiegels in der Kokille und weist in der Mitte eine Mulde auf, von der radial angeordnete Kanäle ausgehen, die das flüssige Metall in Richtung auf die Innenwand der Kokille führen. Dadurch wird gleichzeitig mit der Regulierung des Metallflusses eine vorteilhafte Metallverteilung be wirkt, so dass auch Stränge grossen Querschnitts ohne Rissbildung gegossen werden können.
Die Strang- giesskokille kann verschiedene Querschnittsformen haben; der Schwimmer besitzt vorzugsweise jeweils die gleiche, aber etwas kleinere Querschnittsform, so dass er den Metallspiegel in der Kokille mit Aus nahme eines Randstreifens bedeckt. Die erfindungs gemässe Stranggiesseinrichtung wird vorzugsweise mit runden Kokillen verwendet.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Stranggiesseinrichtung mit einer runden Stranggiiess- kokille dargestellt. Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt und Fig. 2 eine Draufsicht.
Die Stranggiesskokille 1 wird durch den Giess becher 2 mit Düse 3 gespeist. Der Giessbecher 2 kann auch eine Zuführungsrinne oder ein sonstiges Zuführungsgefäss sein. Der Schwimmer 4, der aus einem keramischen Material hergestellt ist, weist in der Mitte eine Mulde 5 auf, in der die Düse 3 bis fast auf den Boden reicht und von der aus die offenen Kanäle 6 das Metall in radialer Richtung nach aussen gegen die Innenwand der Kokille führen.
Im Boden der Mulde 5 ist an der Stelle, die unter der Düse 3 zu liegen kommt, vorzugsweise eine Prallplatte aus einem Material angebracht, das gegen Erosion widerstandsfähiger ist als das Material des Schwimmers, damit der Boden durch den auftreten den Metallstrahl nicht erodiert wird. Es kann eine mit einer Schlichte überzogene Stahlplatte oder eine Schamotteplatte verwendet werden.
Der Schwimmer 4 ist im weiteren mit einer Aufhängevorrichtung in Form von abgebogenen Stäben 7 versehen, mit der er beim Giessbeginn in die Kokille eingehängt wird. Wird beim Giessende der Strang ohne weiteren Metall zufluss abgesenkt, so bleibt der Schwimmer wieder mit diesen Stäben 7 in der Kokille hängen und bleibt nicht auf dem Strang liegen, wo .er beim Erstarren der letzten Schmelzreste leicht einfrieren würde. Zur Zentrierung des Schwimmers in der Kokille sind an den Aufhängestäben 7 Führungsnocken 8 angebracht, die bei einer seitlichen Verschiebung des Schwim mers an der Kokille anstossen.
Die Düse im Boden des Giessbechers ist, wie bei den bekannten Schwimmer-Reguliervorrichtungen, in solcher Höhe angeordnet, dass die Austrittsöffnung sich in geringem Abstand über dem Boden der Mulde in der Mitte des Schwimmers befindet, wenn der Schwimmer in Arbeitsstellung ist, das heisst, wenn der Metallspiegel die für das Giessen festgesetzte Höhe in der Kokille einnimmt. Steigt nun der Me tallspiegel zu hoch, so wird der Boden der Mulde gegen die Austrittsöffnung gehoben; dadurch wird die ausfliessende Metallmenge verringert, und der Metallspiegel sinkt wieder ab.
Sinkt er zu weit ab und infolgedessen auch die Verteilerplatte, so wird die ausfliessende Metallmenge so gross, dass der Me tallspiegel wieder ansteigt. Auf diese Weise stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, wie es auch bei anderen Reguliervorrichtungen der Fall ist. Der Schwimmer vereinigt nun diesen Vorteil, den er mit anderen bekannten Schwimmer-Reguliervorrich- tungen gemeinsam hat, mit dem weiteren Vorteil, dass er den Metallstrom nach Verlassen der Zuflussöffnung ausserhalb des flüssigen Giesskopfes in Richtung auf die Innenwandung der Kokille führt, so dass der Giesskopf in der Nähe seines Umfanges gespeist wird und nicht von der Mitte her. Anderseits wird die Mitte des Giesskopfes mit Metall aus einem ring förmigen Aussenbereich gespeist.
Zum Stranggiessen von Aluminium oder dessen Legierungen kann der Schwimmer beispielsweise als Hohlkörper aus Eisenblech zusammengeschweisst und mit einer feuerfesten Schlichte überzogen sein. Vor teilhafterweise verwendet man jedoch zur Anfertigung des Schwimmers ein gegen das flüssige Leichtmetall beständiges, keramisches Material mit einem spe zifischen Gewicht unter demjenigen des zu vergiessen- den Metalles.
Beim Giessen von Aluminium oder dessen Le gierungen hat sich für den Schwimmer der unter dem Namen Marinite bekanntgewordene Isolierstoff als besonders geeignet erwiesen. Dieser Stoff besteht im wesentlichen aus Calciumsilikat und langfaserigem Asbest und wird in Platten geliefert, die sich leicht durch Sägen, Fräsen und Feilen bearbeiten lassen, so dass sich der Schwimmer leicht aus einer solchen Platte herausarbeiten lässt.
Die radialen Kanäle 6 können frei auslaufen; es ist aber auch möglich und in manchen Fällen vor teilhaft, ihr Aussenende zu schliessen und sie in dessen Nähe mit einer Bodenöffnung zu versehen, so dass das flüssige Metall in der Nähe des Giesskopfrandes lotrecht oder schräg nach unten einläuft.
Die Anzahl der radialen Kanäle 6 richtet sich nach der Grösse der Kokille. Für das Stranggiessen von Aluminium in eine runde Kokille mit einem inneren Durchmesser von 575 mm eignet sich z. B. ein Schwimmer aus Marinite von 530-535 mm Durchmesser, der sechs Kanäle von 22 mm Breite und 25 mm Tiefe aufweist. Die Gesamthöhe des Schwimmers beträgt etwa 80 mm.
Die radialen Kanäle führen das flüssige Metall bis auf wenige Millimeter Abstand von der Ko- killen-Innenfläche in die Kokille ein, was sich für das Giessen von grossen Rundbarren als vorteilhaft erwiesen hat. Der günstigste Abstand des Einfliessens von der Kokillen-Innenfläche richtet sich nach der Grösse der Kokille. Er kann durch Änderung des Durchmessers des Schwimmers verändert werden.