CH380885A - Stranggiessverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

      Stranggiessverfahren    und Vorrichtung zur     Durchführung    des Verfahrens    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren  zum Entgasen und zum Vergiessen von schwer  schmelzbarem Metall in einer     Stranggiesskokille,    wo  bei dieser das Metall aus einer Giesspfanne oder aus  einem     Warmhalteofen        zugeführt    wird und betrifft  weiterhin Vorrichtungen zur Durchführung des Ver  fahrens.  



  Es ist bekannt, zu vergiessendes Metall in einer  Pfanne zu entgasen, indem entweder die gesamte  Pfanne in einen Vakuumraum gestellt wird oder in  dem Teilmengen des Metalls jeweils aus der Pfanne  in einen     Entgasungsraum    gepumpt und von diesem  wieder in die Pfanne zurückgeführt werden. Dabei  muss der Nachteil in Kauf genommen werden, dass  das zu vergiessende Metall eine lange Zeit in der  Pfanne stehen bleiben muss, bis es entgast ist und da  bei Temperatur verliert. Zudem besteht keine Mög  lichkeit der Kontrolle, dass alle Schichten des Metall  bades in annähernd gleichem Masse entgast worden  sind. Die Gleichmässigkeit der     Schmelze    muss vielmehr  weitgehend durch die Austauschbewegung innerhalb  der Schmelze erzielt werden.  



  Es ist weiterhin bekannt, Metall in eine in einem  Vakuumraum stehende Standkokille zu vergiessen.  Dabei kann immer nur eine dem Fassungsvermögen  der Standkokille entsprechende Metallmenge vergos  sen werden und sodann muss der grosse, die gesamte  Standkokille aufnehmende Vakuumraum geöffnet und  zum nächsten Abgiessen erst wieder von neuem eva  kuiert werden. Das bedingt, dass eine bezogen auf die  gegossene Metallmenge grosse     Evakuierungsarbeit    auf  zubringen ist und der Deckel des Vakuumraumes  mit seinen grossen     Dichtflächen    oft gelöst werden  muss.  



  Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bisher  bekannten Giessverfahren zu beseitigen und in ein-         fachster    Weise das     Vergiessen    von entgastem Metall  in einer     Stranggiesskokille    zu ermöglichen.  



  Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das  Metall auf dem Wege von der     Giesspfanne    bzw. dem       Warmhalteofen    zu der     Stranggiesskokille    durch eine       Entgasungszone        verminderten    Druckes geführt. Da  durch wird- erzielt, dass mit einem relativ kleinen       Entgasungsraum    eine grosse Metallmenge bei gering  stem Wärmeverlust gleichmässig entgast und unmit  telbar danach vergossen werden     kann.     



  Zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver  fahrens kann eine Vorrichtung verwendet werden,  bei der unter der mit einer Auslauföffnung an der  Unterseite versehenen Giesspfanne bzw. unter dem       Warmhalteofen    an der Auslauföffnung     ein    den  aus dieser ausfliessenden Metallstrahl umfassendes       evakuierbares        Mantelrohr    angeordnet ist, das     in    das  Metall in einer Giessrinne eintaucht, aus der das  Metall mindestens     einer        Stranggiesskokille    zufliesst.

    Dabei steigt das Metall entsprechend dem Gasdruck  verhältnis ausserhalb und     innerhalb    des Mantelrohres  in diesem hoch und der freifallende Metallstrahl  wird in dem     Mantelrohr    oberhalb des Metallspiegels  stark entgast. Um Wärmeverluste auszugleichen,  kann das     evakuierbare    Metallrohr mit einer     Behei-          zungsvorrichtung    versehen sein.  



  Da ein unten offenes Mantelrohr erst dann  evakuiert werden kann, wenn es mit seinem unteren  Ende in das flüssige Metall in der Giessrinne ein  taucht, wird     zweckmässigerweise    im Boden der     Giess-          rinne    unterhalb des Mantelrohres eine     Ausnehmung     vorgesehen,     in    der sich das erste     in    die     Giessrinne          einfliessende    flüssige Metall sammelt.  



  Um das Mantelrohr bereits vor Beginn des  Giessens evakuieren zu können, kann die     Ausneh-          mung    im Boden der Giessrinne     zumindest    teilweise      mit einer Dichtschicht angefüllt werden, in welche  das Mantelrohr vor Beginn des Giessens mit seinem  unteren Ende eintaucht. Diese Dichtschicht dichtet  dann vor Beginn des Giessens das Mantelrohr derart  ab, dass es     evakuiert    werden kann und     schmilzt    bei  Beginn des Giessens auf, sobald das     flüssige    Metall  auf sie     auftrifft.    Die Dichtschicht kann beispiels  weise aus     Salzen    oder aus Schlacke bestehen.  



       Zweckmässigerweise    wird die Giessrinne heb- und  senkbar angeordnet, damit bei Beginn des Giessens  das Mantelrohr möglichst tief in die     Ausnehmung    im  Boden der Giessrinne eintaucht und während des  Giessens einen solchen Abstand vom Boden der  Giessrinne aufweist, dass der Strömungswiderstand für  das aus dem     Mantelrohr        ausfliessende    Metall sehr ge  ring ist.  



  Bei einer anderen Vorrichtung zur Durchführung  des erfindungsgemässen Verfahrens ist zwischen der  Giesspfanne beziehungsweise dem     Warmhalteofen    und  einer Giessrinne, von der aus das Metall mindestens  einer     Stranggiesskokille        zugeführt    wird, ein     evakuier-          bares        Heberrohr    vorgesehen, durch welches das zu  vergiessende Metall mit einer der Giessgeschwindig  keit zumindest annähernd entsprechenden Geschwin  digkeit von der Giesspfanne beziehungsweise dem       Warmhalteofen    in die Giessrinne     überführt    wird.

   Das       Heberrohr    taucht in das Metall in der Giesspfanne  beziehungsweise im     Warmhalteofen    so weit ein, dass  das Metall in dem     Heberrohr    bis zu dessen oberen,  als     Entgasungsraum    dienenden und einen entspre  chend grossen Querschnitt aufweisenden Teil aufsteigt  und durch ein     Fallrohrteil    aus dem     Entgasungsraum-          teil    in die Giessrinne     fliesst,    wobei das     Fallrohrteil          zweckmässigerweise    mit seinem unteren Ende in das       flüssige    Metall in der Giessrinne eintaucht.

   Das Auf  steigen des flüssigen Metalls aus der Giesspfanne  beziehungsweise aus dem     Warmhalteofen    in den     Ent-          gasungsraumteil    des     Heberrohres    wird dadurch unter  stützt, dass sich in dem     Steigrohrteil    des     Heberrohres     bei abnehmendem Druck bereits Gase aus dem Me  tall ausscheiden.  



  Das Aufsteigen des flüssigen Metalls aus der Giess  pfanne beziehungsweise aus dem     Warmhalteofen    in  den     Entgasungsraumteil    des     Heberrohres    kann wei  terhin dadurch unterstützt werden, dass die Giess  pfanne beziehungsweise der     Warmhalteofen    mit  Druckgas     beaufschlagt    wird oder dass am Steigrohr  teil des     Heberrohres    eine vorzugsweise induktiv wir  kende Metallpumpe vorgesehen ist oder dass unter  der Mündung des     Steigrohrteiles    des     Heberrohres     eine Zuführungsleitung für ein Gas, vorzugsweise ein  Edelgas, mündet,

   welches mit dem Metall zusammen  in dem     Steigrohrteil    des     Heberrohres    aufsteigt.    Um in dem     Fallrohrteil    des     Heberrohres    noch  eine Nachentgasung     erzielen    zu können, wird diesem  ein möglichst grosser Querschnitt gegeben. Um  Wärmeverluste zu vermeiden, kann vorzugsweise der       Entgasungsraumteil    des     Heberrohres    mit einer     Be-          heizungseinrichtung    versehen sein.

      Eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des  erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass  eine geschlossene Giessrinne vorgesehen ist, aus der  das zu vergiessende Metall durch mindestens einen,  vorzugsweise regelbaren Auslauf mindestens einer       Stranggiesskokille    zufliesst und der das zu vergiessende  Metall in einem geschlossenen Rohr von der Unter  seite einer Giesspfanne oder eines     Warmhalteofens    aus  durch einen regelbaren Auslauf zufliesst und welche       evakuierbar    ist, so dass das in ihr befindliche Metall  entgast wird.  



       Zweckmässigerweise    ist die geschlossene Giess  rinne mit einer Vorrichtung versehen, durch die die  Höhe des Metallspiegels in der Giessrinne messbar ist.  Eine solche Vorrichtung kann als im Deckel der       Giessrinne        angeordnetes    Echolot ausgestaltet sein. Eine  solche Vorrichtung kann aber auch die Höhe des  Metallspiegels in der Giessrinne mittels der Strahlung  eines radioaktiven Stoffes messen, wobei die Strah  lung entweder horizontal durch die Giessrinne     geführt     und die Höhe des Metallspiegels als diejenige Lage  festgestellt wird, bei welcher die Absorption der  Strahlung sich sprunghaft ändert oder vertikal durch  die Giessrinne geführt und die Absorption der Strah  lung quantitativ gemessen wird.  



  In der Zeichnung sind drei Vorrichtungen zur  Durchführung des     erfindungsgemässen    Verfahrens dar  gestellt.  



       Fig.    1 zeigt im Schnitt eine Vorrichtung mit  einem     evakuierbaren    Mantelrohr.  



       Fig.    2 zeigt im Schnitt eine Vorrichtung mit  einem     evakuierbaren        Heberrohr,    und       Fig.    3 zeigt im Schnitt eine Vorrichtung mit  einer     evakuierbaren    Giessrinne.  



  In     Fig.    1 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei der  die Giesspfanne 1 mit einem Auslauf 2 versehen ist,  welcher durch einen Stopfen 3 verschlossen werden       kann.    An den Auslauf 2 schliesst sich     ein    Mantel  rohr 4 an, das durch eine Saugleitung 5     evakuierbar     ist. Um das Mantelrohr 4 ist ein     Heizmantel    6 gelegt,  in den durch einen Brenner 7 Heizgase     eingeführt     werden können. Ferner ist eine Heizspule 8 vorge  sehen. Der Boden 9 der Giessrinne 10 ist mit einer       Ausnehmung    11 versehen, in welche das Mantelrohr  4 eintaucht, wenn die Giessrinne 10 sich in der in  der Zeichnung ausgezogen dargestellten, angehobenen  Lage befindet.

   Durch die     Absenkvorrichtungen    12  kann die Giessrinne in die strichpunktiert gezeichnete  Lage abgesenkt werden. Die Giessrinne 10 ist mit  einem Auslauf 13 versehen, welcher durch einen  Stopfen 14 geregelt werden kann und an den ein  Rohr 15 anschliesst, welches das Metall in eine       Stranggiesskokille    16 führt.  



  Die Wirkungsweise der dargestellten Vorrichtung  ist folgende:  Das zu vergiessende Metall fliesst durch den Aus  lauf 2 in das     evakuierte    Mantelrohr 4 und wird hier  entgast. Aus dem Mantelrohr 4 strömt das entgaste       Metall    in die Giessrinne 10 und von dieser aus durch  den Auslauf 13 in die     Stranggiesskokille    16.      In     Fig.    2 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei  welcher der geschlossene     Warmhalteofen    17 durch  eine Druckleitung 18 unter Druck gesetzt werden  kann.

   Das in dem     Warmhalteofen    17 befindliche  Metall steigt in das     Steigrohrteil    19 eines aus dem       Steigrohrteil    19 und einem waagerechten     Entgasungs-          raumteil    20 sowie einem     Fallrohrteil    21 bestehenden       Heberrohres,    da der     Entgasungsraumteil    20 durch  eine Saugleitung 22 evakuiert ist.  



  Unterhalb des     Fallrohrteiles    21 ist die Giessrinne  23 angeordnet, deren Auslauf 25 durch einen Stopfen  24 geregelt werden kann. An den Auslauf 25 ist  ein Rohr 15 angeschlossen, das in eine     Stranggiessko-          kille    16 führt. Im Boden des     Warmhalteofens    17  ist ein poröser Stein 26 vorgesehen, unter welchem  eine Zuführungsleitung 27 mündet.  



  Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:  Der     Warmhalteofen    17 ist mit flüssigem Metall  gefüllt, das infolge des Unterdruckes in dem     Ent-          gasungsraumteil    20 durch das     Steigrohrteil    19 in den       Entgasungsraumteil    20 steigt und durch das Fallrohr  teil 21 in die     Giessrinne    23 fliesst, wobei es     in    dem       Entgasungsraumteil    20 entgast wird. Von der Giess  rinne 23 aus fliesst das entgaste Metall durch den  Auslauf 25 und das Rohr 15 in die     Stranggiesskokille     16.

   Wenn der Unterdruck in dem     Entgasungsraum-          teil    20 nicht mehr ausreicht, um das Metall aus dem       Warmhalteofen    17 durch das     Steigrohrteil    19 bis in  den     Entgasungsraumteil    20 zu heben, wird der       Warmhalteofen    17 über die Druckleitung 18 mit  Druckgas     beaufschlagt.    Weiterhin kann das Aufstei  gen des flüssigen     Metalles    aus dem     Warmhalteofen     17 in das     Steigrohrteil    19 dadurch unterstützt werden,  dass durch die Zuführungsleitung 27 und den porösen  Stein 26 ein Edelgas unter die Mündung des Steig  rohrteiles 19 geleitet wird,

   so dass das Edelgas mit  dem flüssigen Metall in dem     Steigrohrteil    19 auf  steigt. Das Edelgas wird sodann durch die Sauglei  tung 22 aus dem     Entgasungsraumteil    20 wieder ab  gesaugt.  



  In     Fig.    3 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei  welcher an die Giesspfanne 1 an deren Auslauf 2  ein Fallrohr 28 anschliesst, welches vakuumdicht in  den Deckel 29 der Giessrinne 30 eingeführt ist. In dem  Deckel 29 der Giessrinne 30 mündet weiterhin eine  Saugleitung 32. Fernerhin ist in dem Deckel 29 der  Giessrinne 30 eine Stopfbüchse 31 vorgesehen, durch  welche ein Stopfen 33 vakuumdicht hindurchgeführt  ist, welcher den Auslauf 34 der Giessrinne 30 regelt.  An dem Auslauf 34 ist ein Fallrohr 35 angeschlos  sen, das in die     Stranggiesskokille    16 führt.  



  Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist dabei  folgende:  In die Giessrinne 30 wird das Metall aus der  Giesspfanne 1 durch den Auslauf 2, welcher durch  den Stopfen 3 geregelt wird, und durch das Fall  rohr 28 hineingesaugt. In der Giessrinne 30 wird  das Metall entgast und fliesst dann durch das Fall  rohr 35 in die Kokille 16, welche so tief unter der  Giessrinne 30 angeordnet ist, dass das Metall aus der    Giessrinne 30 in die     Stranggiesskokille    16 strömt und  dabei am Auslauf 34 der Giessrinne 30 durch den  Stopfen 33 die ausströmende Metallmenge entspre  chend der Giessgeschwindigkeit geregelt werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zum Entgasen und zum Vergiessen von schwer schmelzbarem Metall in einer Stranggiess- kokille, wobei dieser das Metall aus einer Giesspfanne oder aus einem Warmhalteofen zugeführt wird, da durch gekennzeichnet, dass das Metall auf dem Wege von der Giesspfanne (1) beziehungsweise dem Warm halteofen (17) zu der Stranggiesskokille (16) durch eine Entgasungszone verminderten Druckes geführt wird.

   PATENTANSPRUCH 1I Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass in den Fliessweg des flüssigen Metalls von der Giess pfanne (1) beziehungsweise dem Warmhalteofen (17) zur Stranggiesskokille (16) ein die Entgasungszone enthaltender, von dem flüssigen Metall durchflosse ner Raum (4, 20, 30) eingebaut ist, der mit Mitteln (5, 22, 32) zur Verminderung des in dem Raum (4, 20, 30) herrschenden Druckes versehen ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass unter der mit einer Auslauf öffnung an der Unterseite versehenen Giesspfanne (1) beziehungsweise unter dem Warmhalteofen an der Auslauföffnung (2) ein den aus dieser Auslauf öffnung (2) ausfliessenden Metallstrahl umfassendes, evakuierbares Mantelrohr (4) angeordnet ist, das in das Metall in einer Giessrinne (10) eintaucht, aus der das Metall mindestens einer Stranggiesskokille (16) zufliesst. 2.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das evakuierbare Mantelrohr (4) mit einer Beheizungsvorrichtung (6, 7, 8) versehen ist. 3. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (9) der Giessrinne (10) unterhalb des Mantelrohres (4) mit einer Aus- nehmung (11) versehen ist. 4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Giessrinne (10) heb- und senkbar ist. 5.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (11) im Boden (9) der Giessrinne (10) vor Beginn des Giessens durch eine Dichtschicht, beispielsweise aus Salzen oder Schlacke, welche das Mantelrohr (4) nach unten ab dichtet, zumindest teilweise ausgefüllt ist. 6.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Giesspfanne be ziehungsweise dem Warmhalteofen (17) und einer Giessrinne (23), von der aus das Metall mindestens einer Stranggiesskokille (16) zugeführt wird, ein evakuierbares Heberrohr (19, 20, 21) angeordnet ist. 7. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fallrohrteil (21) des evakuierbaren Heberrohres (19, 20, 21) grösseren Querschnitt aufweist als das Steigrohrteil (19). B.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steigrohrteil (19) und dem Fallrohrteil (21) des Heberrohres ein vor zugsweise waagerechtes Entgasungsraumteil (20) gro ssen Querschnittes vorgesehen ist. 9. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Giesspfanne beziehungsweise der Warmhalteofen (17) mit Druckgas beaufschlagbar ist. 10.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Mündung des Steigrohrteiles (19) des Heberrohres in der Giess pfanne beziehungsweise dem Warmhalteofen (17) eine Zuführungsleitung (27) für ein Gas, vorzugs weise ein Edelgas, mündet. 11. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Steigrohrteil (19) des Heber rohres (19, 20, 21) eine induktiv wirkende Metall pumpe vorgesehen ist. 12.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Entgasungsraumteil (20) des Heberrohres (19, 20, 21) von einer Beheizungsvor- richtung umgeben ist. 13.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine geschlossene Giessrinne (30) vorgesehen ist, aus der das zu vergiessende Metall durch mindestens einen, vorzugsweise regelbaren, Auslauf (34) mindestens einer Stranggiesskokille (16) zufliesst und der das zu vergiessende Metall in einem geschlossenen Rohr (28) von der Unterseite einer Giesspfanne (1) oder eines Warmhalteofens durch einen kalibrierten oder vorzugsweise regelbaren Aus lauf (2) zufliesst und welche evakuierbar ist. 14.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 13, da durch gekennzeichnet, dass die geschlossene Giessrinne (30) mit einer beispielsweise als Echolot ausgestal teten oder mittels der Strahlung eines radioaktiven Stoffes die Höhe des Metallspiegels in der geschlosse nen Giessrinne (30) messenden Vorrichtung versehen ist.