Vorrichtung zum Giessen von Metallen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gie ssen von Metallen, vorzugsweise in Stranggusskokillen, wobei das zu vergiessende Metall in transportablen Giesspfannen vom Schmelzofen der Giessstelle zuge führt wird.
Das in einer Giesspfanne der üblichen Art befind liche flüssige Metall verliert durch Wärmeabstrahlung von der Oberfläche und vor allem durch Wärmeüber gang durch die Wand erhebliche Wärmemengen je Zeiteinheit. Da zum Vergiessen eines Metalls eine von Metallart und Giessart abhängige Mindesttemperatur erforderlich ist, ist man gezwungen, dem Metall bei Einfüllen in die Giesspfanne eine so hoch über der erforderlichen Mindestgiesstemperatur liegende Tem peratur zu geben, dass bei Ende des Giessvorganges die erforderliche Mindestgiesstemperatur noch nicht unter schritten ist.
Eine derartig hohe Temperatur kann nicht nur der Metallqualität abträglich sein, sondern bedingt auch einen hohen Ofenverschleiss und Heiz- energieverbrauch. Zudem nimmt während des Giess vorganges die Giesstemperatur ab, wodurch die Giess eigenschaften des Metalls, beispielsweise beim Strang giessen die günstigste Giessgeschwindigkeit und gege benenfalls das sich ergebende Gefüge, verändert wer den.
Da zudem durch insbesondere metallurgische und wirtschaftliche Gesichtspunkte eine Grenze für die höchstzulässige Metalltemperatur gegeben ist, ist die zum Giessen zur Verfügung stehende Zeit begrenzt.
Dadurch ergibt sich bei Stranggussanlagen, dass ins besondere beim Giessen von Strängen kleinen Quer schnittes sehr viele Stränge gleichzeitig vergossen werden müssen, um die Pfanne zu entleeren, ehe die Metalltemperatur unter die Mindestgiesstemperatur abgesunken ist. Anschliessend bleibt die Strangguss- anlage unbenutzt, bis die nächste Charge erschmolzen und hinreichend überhitzt ist. Es ist bekannt, Giesspfannen mit Beheizungsein- richtungen zu versehen.
Das hat die Nachteile, dass für jede Pfanne eine Beheizungseinrichtung vorhanden sein muss, die mit der Pfanne transportiert werden muss und für die Benutzung ausfällt, wenn die Pfanne neu zugestellt wird oder aus sonstigen Gründen zeit weilig nur andere Pfannen benutzt werden. Anderseits fällt eine mit einer Beheizungseinrichtung versehene Pfanne für die vorgesehene Benutzung aus, wenn die Beheizungseinrichtung beschädigt ist.
Es ist also sehr unwirtschaftlich, jede Pfanne mit einer Beheizungs- einrichtung zu versehen. Zudem muss die Beheizungs- einrichtung jedesmal an eine Energiequelle ange schlossen werden, wenn die Pfanne beheizt werden soll. Dieses jedesmalige Anschliessen erfordert einen besonderen Arbeitsaufwand und zudem treten da durch Gefahren auf.
Da die erforderliche Verbindung mit einer Energiequelle meist nicht hinreichend be weglich ist, ist während der Transportbewegung meist eine Beheizung der Pfanne auch dann nicht möglich, wenn die Pfanne mit einer eigenen Beheizungseinrich- tung versehen ist. Die effektive Transportzeit für den Weg vom Schmelzofen zur Giessstelle ist allerdings vernachlässigbar klein gegenüber der Standzeit an der Giessstelle.
Es ist weiterhin bekannt, an der Giessstelle einen Warmhalteofen vorzusehen, in den das Metall umge gossen wird. Ein derartiger besonderer Warmhalte- ofen erfordert einen erheblichen Kapitalaufwand und zudem hat das Umfüllen des Metalls Wärmeverluste desselben zur Folge und bringt die Gefahr mit sich, dass Oxyde und Verunreinigungen in die Schmelze gelangen.
Bei Wechsel des zu vergiessenden Metalls erfordert das Entfernen der Reste des vorher benutz ten Metalls aus dem Warmhalteofen einen erheblichen Aufwand. Die-Erfindung bezweckt;- diese Nachteile- -zu besei tigen. Die erfindungsgemässe Vorrichtung soll ermög lichen, so langsam zugiessen, dass gerade eine -Charge vergossen ist, wenn die nächste Charge giessreif er hitzt ist, wobei ein überhitzen der Charge vermieden und dadurch die Schmelzzeit verkürzt wird.
Insbesondere soll bei Stran d ussaülagen erreicht werden, dass -zum -Vergiessen einer bestimmten -Char- gengrösse nur eine -kleinere Stranggussanlage mit weni- geren Strängen erforderlich ist, wobei die Stränge so langsam vergossen werden können, dass sich eingutes Gefüge ergibt.
Gemäss der Erfindung ist über der Giessstelle min destens eine \Beheizungseinrichtung zur Beheizung mindestens einer Giesspfanne während des Giessens aus derselben vorgesehen. Die Beheizungseinrichtung kann beispielsweise. ortsfest angeordnet sein -oder 'auf einem Wagen ihrerseits so verfahrbar sein, dass sie zur Instandsetzung von der Giessstelle entfernt werden kann.
Die Beheizungseinrichtung -kann derart aus gebildet sein, dass eine Giesspfanne in sie eingehängt werden kann. Die Beheizungseinrichtung kann jedoch auch in einem ortsfesten -oder über der Giessstelle absenkbaren oder um eine neben der Giessstelle ange ordnete, vertikale Achse schwenkbaren Deckel für eine Pfanne, unter den die Pfanne, deren jeweiliger Inhalt vergossen werden soll,
gebracht wird, ange ordnet sein.
Insbesondere kann als Beheizungsvorrichtung eine Induktionsspule vorgesehen sein, in die die Giess pfanne einhängbar ist. Um den Pfanneninhalt nicht gegen das magnetische Feld der Induktionsspule abzu schirmen,
darf eine in die Induktionsspule -einzu hängende Pfanne nicht einen geschlossenen Metall mantel haben.-Deshalb wird zweckmässigerweise eine nachgiebige oder vorzugsweise nachstellbare Stützein richtung für den Boden der Pfanne in der Induktions spule angeordnet.
Zweckmässigerweise wird die Induktionsspule mit Strom so hoher Frequenz beschickt,,dass die Erwär mung vorzugsweise an den - äusseren Schichten des Metallbades erfolgt.
- Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht bei geeigneter Ausbildung, das -Metall in -.einer oder meh reren .Giesspfannen auf annähernd konstanter Tem peratur zu halten, so -dass die Giessdauer .der :Schmelz- periode des jeweils zur Verfügung stehenden Ofens angepasst werden kann.
Die erfindungsgemässe Vor richtung kann gegebenenfalls gleichzeitig zur Yorwär- mung. der Pfannen benutzt werden, so dass eine beson dere Vorrichtung zu- diesem Zweck nichterforderlich ist.
Das Patent hat .auch ein Verfahren -zum. Betrieb der -Vorrichtung zum Gegenstand.
Die -Figuren zeigen als Ausführungsbeispiel -des Erfindungsgegenstandes eine aus zwei Induktions- spulen bestehende, auf einen Wagen aufgebaute'Be- heizungseinrichtung -für zwei Pfannen 'teilweise -im Schnitt,
und zwar zeigt - Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung -und Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung. Dabei ist jeweils mit 1 die Giesspfanne bezeichnet, die in je ein Traggestell 2 eingehängt ist. Die Trag gestelle 2 sind auf einen Wagen 3 montiert. Mit 4 ist ein an der Pfanne 1 befestigter Tragring bezeichnet, an den Ösen<B>.5</B> angebracht sind.
Mit 6 ist ein Tragring bezeichnet, der an dem Traggestell 2 angebracht ist und auf den sich der Tragring 4 der Giesspfanne 1 'auflegen kann. An dem Traggestell 2 sind Konsolen 7 befestigt, auf denen sich jeweils eine Windung 8 der 'Induktionsspule abstützt. Die Induktionsspulen sind von Wasser durchflossen und mit in der Zeichnung nicht dargestellten Anschlüssen versehen. Der Boden der Giesspfanne 1 wird durch eine Stützplatte 9 ge stützt, die ihrerseits über Stützschrauben 10 verstellbar mit dem Wagen 3 verbunden ist. Der Wagen 3 ist mit Rädern 11 versehen, welche auf Schienen 12 laufen. Die Schienen 12 ruhen auf Trägern 13.
Mit 14 ist eine Tragwanne bezeichnet, in der die Giessrinne 15 leicht auswechselbar steht. Der Auslauf der Giessrinne 15 wird durch einen Verschlussstopfen 16 geregelt. In der Giesspfanne 1 ist ein Verschlussstopfen 17 ange ordnet, der über den Hebel 18 bewegt werden kann und. der den Auslauf 19 der Giesspfanne 1 verschliesst.
Die Wirkungsweise ist. folgende: Die mittels eines Kranes vom Schmelzofen geholte, mit flüssigem Metall gefüllte Giesspfanne 1 wird in das Traggestell 2 eingehängt,
so dass sich der Tragring 4 der Giesspfanne 1 auf den Tragring 6 des Traggestelles 2 --legt. -Sodann wird die aus den Windungen 8 =be- stehende'Induktionsspule an eine Stromquelle ange schlossen und durch Hochziehen des Verschlussstop- fens 17-ider Auslauf 19 der Giesspfanne 1 freigegeben, so - dass das Metall aus der Giesspfanne 1 in die Giess- rinne 15 läuft.
Sodann wird der Verschlussstopfen 16 hochgezogen, so dass das Metall aus der Giessrinne 15 in die in der Zeichnung nicht dargestellte Strangguss- kökille läuft. Sobald die über .der Giessrinne 15 ste hende Giesspfanne 1 entleert ist, wird der-Giesswagen so verfahren, dass die zweite Giesspfanne 1 nunmehr über der Giessrinne 15 -steht.
Diese zweite Giesspfanne 1 -ist, noch bevor die erste Giesspfanne 1 restlos ent leert worden ist, aus dem Schmelzofen mit- flüssigem Metall gefüllt worden. Während- diese zweite Giess- 1ifanne 1 über der Giessrinne 15 steht;
wird die vorher entleerte- Giesspfanne 1 durch einen Kran aus dem Traggestell 2 entnommen und zur Neufüllung bereit- gestellt. Die aus den Windungen 8 bestehende -Induk tionsspule wird jeweils an eine Stromquelle ange schlossen, sobald eine Giesspfanne in sie eingehängt ist.
Das Anschliessen kann durch einen Schalter erfol gen, der in der Zuleitung zu flexiblen Kabeln angeord net ist, wobei jede der Induktionsspulen 1 -über eines der -flexiblen -Kabel; die nur dann gelöst zu werden brauchen, wenn der Wagen 3 mit den Induktions- spulen 1 zweeks Instandsetzung -aus der -Giessanlage ausgefähren wird, -mit der Stromquelle -verbindbar ist.