DD141276A5 - Verfahren und anlage fuer den strangguss roehrenfoermiger erzeugnisse - Google Patents

Description

2 t QÄ© "^" Berlin,ά.19·4·1979

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Verfahren und Anlage für den Strangguß röhrenförmiger Erzeugnisse

Die Erfindung kann beim Strangguß von Rohren aus Eisenlegierungen, 'wie Stahl, oder aus einer Nichteisenlegierung, wie Aluminium- oder Kupferlegierungen und ganz besonders beim Strangguß von Rohren aus Gußeisen mit geringer Dicke angewendet werden,,

Gegenwärtig können im Strangguß nach einer absteigenden ver~ tikalen Richtung Vollprofile und sogar Hohlprofile, wie Rohre großer Dicke, d_oh« mit einer Dicke von mehr als 15 mm, hergestellt werden» Leider hat dieses Verfahren eine geringe Produktivität, der Durchsatz des Gußerseugnisses liegt wesentlich unter dem beim diskontinuierlichen Guß, wie z.B_e dem Schleuderguß von Rohren aus Gußeisen»

Diese niedrige Produktivität rührt im wesentlichen aus der Tatsache her, daß Anrisse des Metalls, die in jedem Moment infolge des auf das Gußerzeugnis durch die Abnahmevorrichtung ausgeübten Zugs auftreten können, vermieden werden müssen»

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Das Gußerzeugnis muß also sehr langsam, schrittweise gezogen werden, und die flüssige Metallzufuhr muß wesentlich kontinuierlich erfolgen, um Risae oder Anrisse, die in der Entstehung begriffen sind, wieder zu schließen oder auszufüllen«

Die geringe Produktivität der Düsen-klassischer Konzeption ist außerdem auf einen Mangel an Wirksamkeit und Homogenität der Kühlung zurückzuführen· Die für das Gießen von Rohren oder hohlen Rohlingen bestimmten Düsen werden im allgemeinen aus Graphit hergestellt, sie setzen sich zusammen aus einer Form oder einem Kristallisator und einem Kern oder einem Dorn, der zwischen ihnen einen ringförmigen Raum schafft, und werden in eine Buchse eingepreßt, die den Wassermantel bildet. ITun ist aber festzustellen, daß der Wärmekontakt nicht vollkommen ist, sondern stellenweise durch isolierende Luftschichten unter« brochen wird. Daraus ergibt .sich, daß sich die Lage der Erstarrungsfront, d,h* der Liqüidus-Solidusgrenzfläehe des gegossenen Metalls stark und unkontrollierbar bei durchaus normalen oder üblichen Veränderungen der verschiedenen Gußparameter verändert. .

Diese Veränderungen sind beim Guß dicker Rohre noch annehmbar, sie werden jedoch unannehmbar beim Guß dünner Rohre, wenn beispielsweise die Dicke nur einige Millimeter beträgt. In diesem Fall besteht so die Gefahr entweder eines Lecks des flüssigen Metalls unter der Düse oder einer verfrühten Erstarrung innerhalb der Düse, die durch das Schrumpfen am Kern eine echte' Kernaufschrumpfung und demzufolge eine Blockierung der Abwärtsbewegung des gegossenen röhrenförmigen Produkts bewirkt. In jedem Fall ist es unmöglich, den Strangguß eines dünnen Metall*- rohrs mit solchen Düsen zu starten*

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und

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einer Anlage für den Strangguß röhrenförmiger Erzeugnisse, wodurch derartige Erzeugnisse mit hoher Qualität wirtschaftlich hergestellt werden können,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Stranggußanlage zu schaffen, die besonders für die Herstellung von Rohren geringer Dicke geeignet sind, wobei die Gefahren eines Anrisses sowie Blockierungs- und Leckerscheinungen vermieden werden»*

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren für den Strangguß von Rohren aus Gußeisen oder einer anderen metallisehen Legierung nach einer absteigenden vertikalen Richtung in einer ringförmigen Düse, die zwischen einer Form und einem Kern eus Graphit gebildet wird gelöst, welches sich dadurch auszeichnet, daß die Düse mit einem flüssigen Metall unter Druck gespeist wird, das rait dem Kern der Düse in Berührung kommende Metall in flüssigem Zustand gehalten wird, wobei die Erstarrung des mit der Form in Berührung kommenden Metalls erleichtert wird, und so in dem ringförmigen Raum der Düse eine Erstarrungsfront des flüssigen Metalls geschaffen wird, die von einem Bereich der Wand der Form, der verhältnismäßig dicht am Eintritt der Düse liegt₈ bis zu einem Punkt des Kerns reicht, der merklich am Austrittsende dieser Düse liegte

Nach einer Ausführungsart wird der Kern innen über den größten Teil seiner Länge erhitzt, an.seinem, dem Austritt aus der Düse entsprechenden Ende jedoch kühl gehalten»

Vorzugsweise wird die Kühlung der Form mit zwei "aufeinanderföl-? genden Mänteln gewährleistet, einem aus flüssigem Metall- mit niedrigem Schmelzpunkt und dem anderen aus umlaufendem Wasser«

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Durch die Zufuhr von Metall unter Druck und die Regelung der Temperatur dieses Metalls in der Düse, d.h. die Kombination der Plussighaltung des mit dem Kern in Berührung kommenden Metalls und der Erstarrung des mit der Form in Berührung kommenden Metalls, wird die Kühlfront in einer fast konstanten und leicht kontrollierbaren Lage gehalten. Die Gefahr des Lecks des flüssigen Metalls oder der Blockierung des erstarrten Me~ tails fällt so, wie auch die Bildung von Anrissen, praktisch weg.

Die Anlage für die Anwendung des obigen Verfahrens, die eine Düse aus Graphit, die aus einer Form und einem Kern besteht, der zwischen diesen einen ringförmigen Gießraum schafft, einen Eingußkasten am oberen Teil dieser Düse und Führungs- und Abnahmerollen des gegossenen und erstarrten röhrenförmigen Produkts am unteren Teil der Düse aufweist* zeichnet sich dadurch aus, daß der Kern der Düse außen mit einem Heizorgan für seine Außenfläche versehen ist, das sich über den größten Teil seiner Länge erstreckt, die Form außen von einem Mantel aus flüssigem Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, der sich innerhalb eines Wassermantels befindet, umgeben ist und der ringförmige Raum zwischen dem Kern und der Form mit dem oberen Eingußkasten, der unter Druck gehalten wird, verbunden ist.

Nach einer Ausführungsart sind der Kern und die Form vertikal angeordnet, wobei sich das Eingußbecken in ihrem oberen Teil und die Abnahmevorrichtung in ihrem unteren Teil befinden, so daß die Flüssigkeit unter der zusammengenommenen Wirkung der Schwerkraft und des Drucks, der im Eingußkasten herrscht, in die Düse fließt.

Die Gefahren eines Anrisses sind so beseitigt, wie auch die Blockierungs- und Leckerscheinungen, so daß es möglich ist, den

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Guß von dünnwandigen Rohren von höchstens einigen Millimetern Dicke zu starten und vor allem fortzuführen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Heizvorrichtung innerhalb des Kerns eine schlangenförmige Induktionsheizung ist, die durch Wasserumlauf kühlbar ist und schraubenförmig an der Innenwand des Kerns verläuft.

Ebenfalls ist es aber möglich, daß die Heizvorrichtung des Kerns aus einem Heizwiderstand besteht, der vom unteren Teil des Kerns durch ein feuerfestes Material getrennt und mit dem oberen Teil dieses Kerns durch einen Stromkreis von hoher Stromstärke verbunden ist_e

Vorteilhaft ist darüber hinaus, daß die erfindungsgemäße Stranggußanlage eine Vorrichtung zur Kontrolle der Temperatur des Rohres bei Verlassen der Düse umfaßt, die über eine Steuervorrichtung mit einer Vorrichtung zum Vorschub des Rohres verbunden ist.

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert«werden* In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig» 1: die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Stranggußanlage während ihres Betriebes, teilweise geschnitten?

Pig. 2: die Vorderansicht der Anlage gemäß Fig» 1 in Ruhestellung, teilweise geschnitten?

Fig» 3: eine schematische Ansicht der röhrenförmigen Gußdüse der Anlage der Fig« 1 und 2, vergrößert und im Schnitt dargestellt?

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Pig· 4: ein Teil der Düse,im Schnitt, wobei die Lage der Kühlfront des flüssigen Metalis während eines erfindungsgemäßen Stranggusses dargestellt ist}"

Pig. 5: die Vorderansicht einer Ausführungsvariante einer für die Anlage gemäß Pig» 1 und 2 bestimmten Gießpfanne im Schnitt;

Pig· 6: die Vorderansicht einer Variante der Heizvorrichtung des Kerns der Düse im Schnitt;

-Pig· 7: die Vorderansicht einer Ausführungsvariante des Kühlsystems der Form der Düse, im Schnitt»

Wie besonders in Pig, 1 dargestellt, umfaßt die erfindungsgemäße Anlage für den Strangguß röhrenförmiger Produkte ein Gestell 1, das vorzugsweise aus einer Metallkonstruktion besteht, die in ihrem oberen Teil eine Gießpfanne 2 aufweist· Die Gießpfanne 2, die mit einer feuerfesten Verkleidung 3 versehen ist, ist hermetisch mit einem Deckel 4 verschlossen, der einerseits eine Einfüllöffnung 5» die mit einem Stopfen 6 verschlossen ist, und andererseits eine Leitung 8 umfaßt, die mit einer Druckgasquelle (nicht dargestellt), ζ·Β. einem Behälter mit neutralem Gas, wie Stickstoff, verbunden ist.

In Höhe ihres Bodens wird die Gießpfanne 2 durch eine Gußdüse 10 verlängert, an der dicht,aber abnehmbar ein Gießkopf 12 befestigt ist. Der Gießkopf 12 ist von der Art mit winkelförmig angeordnetem Gießkanal, d.h. er hat zwei Kanäle 13 bzw. 14» die sich in einem rechten Winkel schneiden. Einer der Kanäle 13 verlängert die Gußdüse 10, während der zweite Kanal 14 außerhalb in eine Düse 15 mündet, die durch den ringförmigen Raum zwischen einer Form 16 und einem Kern 18 gebildet wird.

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Der Kern 18 besteht aus einem Hohlzylinder aus feuerfestem Material, wie Graphit, der an seinem unteren Teil mit einem Boden 19 verschlossen wird, dessen oberer Teil jedoch offen ist. Dieser obere Teil ist mit einem Befestigungsflansch 20 am oberen Teil des Gießkopfes 12 verbunden. Innerhalb des Kerns 18 ist eine Heizvorrichtung 22 (Pig· 3) montiert, die z.B. eine Induktionsheizvorrichtung ist, wie z.B« eine Spule oder ein Induktor, oder eine Joulesche Heizvorrichtung, wie z.B. ein Heizwiderstand« In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsart besteht diese Vorrichtung aus einem Induktor in Form einer wassergekühlten Heizschlange» Die Heizschlange ist schraubenförmig an der Innenwand des Kerns 18 abgerollt und hat etwa in der Achse dieses Kerns einen Rückflußarm. Die Austrittsund Eintrittsenden der Heizschlange sind außerhalb des Kerns 18 mit einer Quelle verbunden, die einen elektrischen Strom mit einer Frequenz von 10 000 Hz lieferte Die Heizschlange setzt sich über den größten Teil des Kerns 18 fort, erreicht jedoch nicht den Boden 19, so daß der untere Teil des Kerns 18 immer ohne Heizung bleibt. ITach einer Ausführungart ist sogar gegen den Boden 19 ein Kühlsystem 24, z*B* ein ringförmiger Behälter mit umlaufendem Kühlwasser (Fig«. 3) vorgesehen.

Die Form oder der Kristallisator weist ebenfalls einen Hohlzylinder aus Graphit auf, der dicht und abnehmbar unter dem Gießkopf 12 koaxial zum Kern 18 angebracht ist, so daß er mit diesem Kern 18 einen ringförmigen Raum begrenzt, der die Gußdüse des Rohres darstellt und dessen Abmessung der Dicke des herzustellenden Rohres entspricht» Die Befestigung und die mittige Ausrichtung der röhrenförmigen Form 16 werden mit einem Flansch 26 gewährleistet, der mit dem unteren Teil der Form 16 verbunden ist,, sowie mit einem zweiten Flansch 27, der am Gießkopf 12 mit Stangen 28 aufgehängt ist und den unteren Teil der Form 16 trägt»

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Zwischen dem unteren und oberen Flansch 26 und 27 ist ebenfalls eine glatte röhrenförmige Wand 30 befestigt, die die Form 16 umgibt und um diese Form 16 eine dünne ringförmige Kammer oder Mantel oder Kühlmantel 31 begrenzt, die in ihrem unteren Teil durch einen Kanal 32 mit einem Behälter 34 für das flüssige Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, ζ·Β· Zinn, verbunden ist, An ihrem oberen Teil ist die Kammer aufgeweitet und bildet einen Behälter 36» der über einen Kanal 38, der mit einem Ventil 39 versehen ist, mit einer Quelle eines neutralen Druckgases verbunden ist. Auf die gleiche Weise ist der obere Teil des Behälters 34 über einen Kanal 40, der mit einem Absperrventil 41 versehen ist, mit einer Druckquelle verbunden, wobei die beiden Druckquellen ausgetauscht werden können· Die röhrenförmige Wand 30 ist aus einem Metall oder einer metallischen Legierung, die Wärme gut leitet und keinerlei chemische Affinität zu dem im Behälter 34 enthaltenen flüssigen Metall hat· Z. B· ist die Wand 30 aus Kupfer, das mit einer aufdiffundierten Aluminiumschicht oder einer durch Elektrolyse, Diffusion oder ein anderes Verfahren aufgebrachten Chromschicht überzogen ist·

Die Wand 30 ist innerhalb einer gerippten röhrenförmigen Y/and 42, die zwischen dem Boden des Behälters 36 und dem unteren Flansch 27 blockiert ist, eingesetzt. Die Rippen 43 der Wand 42 sind nach der Außenfläche der Wand 30 gerichtet und setzen sich fast bis zur Berührung mit derselben fort, wobei ein Fluiddurehtritt zwischen ihnen jedoch ausgespart bleibt· Die Rippenwand 42 ist vorzugsweise aus einem Metall, das Wärme gut leitet, z.B· aus Kupfer oder aus Stahl· Durch sie verlaufen in ihrem unteren Teil und in ihrem oberen Teil eine Eintrittsleitung 45 für das Kühlmedium, ζ·Β· Wasser, bzw, eine Austrittsleitung 46 für dieses Medium· Die von der Wand 42 und der Wand 30 begrenzte Kammer 44 spielt so die Rolle eines

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Kühlwassermantels für die Form 16, wobei die Rippen 43 den Wärmeaustausch zwischen den Y/änden 42 und 30 dieses Mantels verbessern» Dieser Wassermantel gev/ährleistet in Verbindung mit dem Kühlmantel 31 aus flüssigem Metall eine wirksame und gleichmäßige Kühlung der Form 16«

Unter der Düse 15 v/eist das Gestell 1 eine Abnahmevorrichtung 50 für das aus der Düse austretende erstarrte Rohr auf. Diese Abnahmevorrichtung 50 ist mit einem am Gestell 1 befestigten Rahinen 51 versehen,. An diesem Rahmen 51 sind zwei Paar Rollen 52; 53 mit horizontalen Achsen, zwischen denen ein Durchtritt für das abzunehmende erstarrte Rohr 54 freibleibt, montiert. Eine der Rollen 52 $edes Paars ist fest, während die andere 53 mit' der Stange eines Arbeitszylinder 55 verbunden ist und demzufolge von der Rolle 52 abgestellt oder an das Rohr 54 mit einem bestimmten Druck angestellt werden kann» Die Rollen der beiden Paare sind über einen Kettentrieb 56 verbunden und werden zur Abnahme des Rohrs 54 von einem Motor über ein Untersetzungsgetriebe 57 angetrieben (Fig«, 1),

Eine optische Temperaturmeßvorrichtung 60 ist auf das Rohr 54» das die Düse 15 verläßt, gerichtet. Diese optische Meßvorrichtung ist über eine Steuerleitung 62 _t die strichpunktiert in Figur 1 dargestellt ist, mit dem Motor und Untersetzungsgetriebe 57 verbunden und steuert die Geschwindigkeit dieses Untersetzungsgetriebes 57 in Abhängigkeit von der Temperatur des Rohrs 54«,

In der in den Fig* 1 und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsart ist die Gießpfanne 2 schwenkbar am Gestell 1 angebracht. Sie ist schwenkbar um eine Achse 64, die in Lagern 66, die mit dem Gestell 1 verbunden sind, gelagert ist» Ein am Gestell 1 angeordneter Arbeitszylinder 65 ermöglicht die

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Anhebung derselben zwischen der in Pig. 1 dargestellten aktiven Stellung und der in Pig· 2 dargestellten Ruhestellung. In dieser Stellung befindet sich der Gießkopf 12 über dem Boden der Gießpfanne 2, so daß das gesamte in dem Kanal 13 enthaltene Metall in diese entleert wird. Die Düse 15 wird ebenfalls zusammen mit dem Gießkopf 12 angehoben, so daß das flüssige Metall nicht zufällig vor Beginn des Gusses in diese Düse 15 gelangen kann. Vorzugsweise wird in dieser Stellung das untere Ende der Düse 15 mit einem nicht dargestellten Startrohr verschlossen.

Bei Beginn des Gusses senkt der Arbeitszylinder 65 die Gießpfanne 2 wieder in die in Pig. 1 dargestellte horizontale Stellung. Das Startrohr gelangt jetzt zwischen die Rollen 52 und 53 der Abnahmevorrichtung 50, während die Düse 15 eine vertikale Stellung einnimmt.

Die Heizvorrichtung 22 heizt den Kern 18 auf, während das Ventil 39 geöffnet wird, so daß über dem Kanal 38 Druckgas in den Behälter 36 und den Kühlmantel 31 gelangt und so die Flüssigkeit in den Behälter 34 getrieben wird, wobei das Ventil 41 seinerseits geöffnet ist, so daß im oberen Teil des Behälters 34 über den Kanal 40 ein Druck hergestellt wird, der niedriger als derjenige des Gases ist, das über den Kanal 38 eindringt. Bei leerem Kühlmantel 31 wird die Form 16 ebenfalls durch die Nähe des Kerns 18 erhitzt. Die Gießpfanne 2 wird dann über die Einfüllöffnung 5 mit geschmolzenem Metall gefüllt, dann wird sie über die Leitung 8 unter einen Druck von 4 bar gesetzt. Das flüssige Metall fließt dann in den Kanal 14 des Gießkopfes 12 und dann in den ringförmigen Raum, der die Düse I5 darstellt«

Wenn die Düse I5 mit flüssigem Guß gefüllt ist, werden die Drücke in den Kanälen 38 und 40 umgekehrt, so daß das in dem

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Behälter 34 enthaltene flüssige Metall in den Kühlmantel 31 und in den Behälter 36 gefördert wird, wonach die Ventile 39 und 41 erneut verschlossen werden. Die Wahl der Drücke im Behälter 36 und im Kanal 38 sind jedoch derart, daß das flüssige Metall im Kühlmantel 31 immer unter Druck gehalten wird·

Wegen der Erhitzung des Kerns 18 bleibt der mit diesem Kern. 18 in Berührung stehende Guß praktisch immer in flüssigem Zustand« Dagegen kühlt sich der Guß bei Kontakt mit der Form 16, die durch die Kombination von Kammer 44 und Kühlmantel 31 gekühlt wird, ab und strebt zur Erstarrung,, Man erhält so innerhalb des ringförmigen Raumes, welcher die Düse 15 bildet, eine Erstarrungsfront, die aus der Grenzfläche zwischen fest und flüssig besteht, welche die Form eines Kegelstumpfes aufweist und koaxial zum Kern 18 verläuft» Die Erstarrung erfolgt von der gekühlten Wand der Form 16 aus und richtet sich nach der Außenfläche des Kerns 18, wobei sie diesen Kern 18 nur in seinem unteren Teil erreicht, d_oh_o in der Nähe des nicht erhitzten, nahe am Boden 19 dieses Kerns 18 gelegenen Teils,

Fig«, 4 zeigt schematisch die Lage einer Erzeugenden PN des erstarrten Kegelstumpfes« Der Punkt N befindet sich im unteren Teil des Kerns 18 und fällt vorzugsweise mit der äußeren . Kante dieses Kerns 18 zusammen» Das wird durch eine geeignete Wahl des Abstands zwischen dem Ende der Heizvorrichtung 22 und dom Boden des Kerns 18, der Heiztemperatur der Vorrichtung 22 sowie des Drucks in der Gießpfanne 2 erreicht. Das in die Düse 15 gegossene Metall wird so gleichseitig diesem Druck und der Wirkung der Schwerkraft infolge der vertikalen Stelr» lung der Düse 15 ausgesetzt. Der flüssige Guß füllt also kontinuierlich und vollständig den diese Düse 15 bildenden ringförmigen Raum. Es steht in engem Kontakt sowohl mit dem Kern 18 als auch mit der Innenwand der Form 16. Längs des Kerns 18

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wird der Guß durch seinen Kontakt mit dem erhitzten Teil dieses Kerns 18 auf einer Temperatur gehalten, die über seinem Schmelzpunkt liegt₀ In der Nähe des Bodens 19 fällt diese Erhitzung jedoch weg, der Guß erstarrt. Die aus der Form 16 bestehende Außenwand der Düse 15 wird dagegen durch die Kammer 44 mit Y/asser zusammen mit dem flüssigen Metall in dem Kühlmantel 31 gekühlt, so daß eine gleichmäßige Verteilung der Kühlung über die gesamte Höhe der Form 16 gewährleistet ist und die auf die Luftschichten zurückzuführenden Unregelmäßigkeiten beseitigt sind.

Durch diese gleichmäßige Kühlung und unter dem Einfluß des Drucks, der auf das flüssige Metall ausgeübt wird, das in die Düse 15 fließt, erfolgt die Kühlung desselben und seine Erstarrung längs der Wand der Form 16 außerordentlich regelmäßig und kontinuierlich, ohne daß die Gefahr von Anrissen oder anderen Rissen besteht. Durch das auf die Erstarrung zurückzuführende Schrumpfen des Metalls eiitfernt sich die Y/and des erstarrten Rohres 54 von der der Form 16, so daß dieses Rohr 54 der Abnahme keinerlei Widerstand entgegensetzt. Auf der entgegengesetzten Seite des Rohrs 54» erfolgt das Schrumpfen, da sich der Punkt N am Ende des Kerns 18 befindet, jenseits dieses Kerns 18, so daß die Gefahr des Aufschrumpfens auf den Kern 18 oder der Blockierung des Rohrs 54 in der Düse 15 beseitigt sind.

Natürlich kann sich die kegelstumpfförmige Erstarrungsfront NP bei Veränderungen der Gußparameter ändern, ihre Veränderungen sind jedoch äußerst begrenzt, da der Punkt N immer dem nicht erhitzten Teil des Kerns 18, d.h. einem in der Nähe des Bodens 19 gelegenen Punkt, entspricht· Die Front NP kann sich ζ·Β. nach NP^ verschieben, wie gestrichelt auf Fig. 4 angegeben ist.

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Entsprechend seiner Fertigung wird das Rohr 54 durch die Abnahmevorrichtung 50 abgenommene Seine Temperatur wird ständig mit der Meßvorrichtung 60 kontrolliert, die die Geschwindigkeit des Motors und Untersetzungsgetriebes steuert.

Die Abnahmegeschwindigkeit ist so immer von der Erstarrungsgeschwindigkeit abhängig, so daß es möglich ist* jegliche Gefahr von Rissen oder Anrissen au vermeiden. Im übrigen ist festzustellen, daß mit dem Verfahren der Erfindung die Abnahmegeschwindigkej-t wesentlich, höher sein kann als die bei den früheren Verfahren mögliche.^ Außerdem kann das so hergestellte Grußrohr eine geringe Dicke im Vergleich zu seinem Durchmesser aufweisen. Z,B. war es möglich, ein Rohr von 170 mm Außendurchmesser und einer Eicke von 5 mm mit einer Düse mit einer Gesamthöhe von 25 cm aus einem flüssigen Guß herzustellen, der bei einem Druck von 4 bar eingeführt wurde, wobei eine erfindungsgemäße Düse mit einem flüssigen Metallmantel von 3 mm Dicke, der unter einem Druck von 0,2 bar gehalten wurde, verwendet wurde*

Natürlich können verschiedene Änderungen an der beschriebenen Ausführungsart vorgenommen werden, Z_eB. (Fig. 5) kann die Anlage eine feste Gießpfanne 72 haben, die sich auf der oberen Plattform des Gestells 1 befindete Vom Boden dieser Gießpfanne 72 geht ein Gießrohr 74 ab, das nach oben gerichtet ist und in einen kastenförmigen Gießkopf 76 mündet. Im Boden dieses Kastens befindet sich eine Gießöffnung 77, die mit einer Düse 75 in Verbindung steht, die zwischen einem Kern 78, der vertikal im Gußkopf 76 angeordnet ist und einer Form 79, die dicht und abnehmbar unter dem Kopf 76 montiert ist, ausgespart ist. Die Düse 75 wird in der gleichen Weise ausgebildet und gekühlt, wie die in Fig₉ 3 dargestellte Düse _15<> In diesem Fall setzt sich die Form 79 jedoch vorzugsweise innerhalb der

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Gießöffnung 77 in einem kegelförmigen überstehenden Teil 80 fort, welches mit Strichpunkten in Figo 3 angegeben ist. Dieses überstehende Teil 80 ermöglicht es, den flüssigen Guß, der in den ringförmigen Raum der Düse 75 fließen muß, an einem Punkt des Eingußbeckens zu entnehmen, an dem er wärmer ist, so daß die Gefahr des Verstopfens der Gießöffnung 77 durch Erstarrung des Gusses begrenzt wird* Die Düse 75 befindet sich ständig in der Stellung über der Abnahmevorrichtung. Am Schluß des Gusses ist es durch den 7/egfall des Druckes im Kanal möglich, daß die im Gießkopf 76 verbliebene Flüssigkeit erneut in die Gießpfanne 72 abfließt, so daß die Gießöffnung 77 freigegeben wird.

Der Kern 78 wird auf die gleiche Weise wie der Kern 18 ausgebildet und wie dieser am oberen Teil des Gießkopfes 76, durch den er verläuft, befestigt. Dieser Kern 78 wird durch eine Heizschlange analog derjenigen der Heizvorrichtung 22 oder, nach einer in Fig. 6 dargestellten Ausführungsvariante mit einem Heizwiderstand 82 erhitzt, der aus einem hohlen Graphitstift besteht, der an seinem oberen Teil über einen hohlen Kupferring, der durch Ölumlauf gekühlt wird, mit einem Stromkreis hoher Stärke verbunden ist, wobei dieser Ring 84 das Ende des Graphitstifts umgibt. An seinem unteren Teil ruht der Graphitstift auf einer feuerfesten Flachspule 85, die ihn gegenüber dem Boden 86 des Kerns 78 isoliert und den un-* teren Teil dieses Kerns 78 auf einer verhältnismäßig kühlen Temperatur hält.

Die Form 79 ist wie die Form 16 von flüssigem Metall in einem Kühlmantel umgeben, der seinerseits innerhalb eines Wassermantels angeordnet ist..Der Kühlmantel steht mit einem Behälter in Verbindung, der unter einstellbarem Druck gehalten wird. Dieser Behälter kann, wie bei der in Fig. 3 dargestellten Aus-

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führungsart ein Behälter 34 sein, der vom unteren Plansch 27 der Form 16 gehalten wird, und bei dem demzufolge der Boden in einer Höhe gleich der des unteren Teils des Kühlmantels 31 liegt» Nach einer in Fig. 7 dargestellten Ausführungsvariante steht der Kühlmantel 31 über eine Leitung 88 mit einem Behälter 90.in Verbindung, der vollständig unter dem unteren Flansch 27 angeordnet ist. In diesem Fall ist der Kanal 38 einfach mit der Atmosphäre verbunden. Die Entleerung des Kühlmantels 31 und des Behälters 36 in den Behälter 90 erfolgt so infolge der Schwerkraft, wenn der Kanal 40 mit der Atmosphäre verbunden ist. Umgekehrt erfolgt die Füllung des Kühlmantels 31, indem der Kanal 40 mit der Druckgasquelle in Verbindung gebracht wird, wodurch die Flüssigkeit nach oben in den Kühlmantel 31 befördert wird, während die in dem Kühlmantel 31 und im Behälter 36 enthaltene Luft über den Kanal 38 in die Atmosphäre abgeleitet wird.

Unabhängig von der angewendeten Ausführungsart ermöglicht die erfindungsgeraäfie Verbindung der Zufuhr des flüssigen Gusses unter Druck in eine vertikale Düse mit der Regelung der Tem-* peratur der Wände dieser Düse die Herstellung von Rohren geringer Dicke nach dem Stranggußverfahren bei einem rentablen Abnahmedurchsatζβ

Claims (6)

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   Erfindungsanspruoh

   *!♦ Stranggußverfahren für röhrenförmige Erzeugnisse, insbesondere dünnwandige Rohre aus Gußeisen oder anderem Metall in einer ringförmigen Düse, die von einer Form und einem Kern aus Graphit begrenzt wird, wobei die Düse kontinuierlich mit flüssigem Metall unter Druck gespeist und außen ge^· kühlt wird, so daß die Erstarrungsfront an den Ausgang dieser Düse heranreicht, gekennzeichnet dadurch, daß das mit dem Kern-in Berührung kommende Metall in flüssigem Zustand gehalten wird, wobei die Erstarrung des mit der Form in Berührung kommenden Metalls erleichtert wird, und daß so im ringförmigen Raum eine Erstarrungsfront des flüssigen Metalls geschaffen wird, die von einem Bereich der Wand der Form in der Nähe des Eingangs der Düse ausgeht, von der Außenseite der Düse nach der Wand des Kerns konvergiert,und in einem Punkt des Kerns endet, der etwa am Düsenaustritt liegt.

   2» Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Kern über den überwiegenden Teil seiner Länge erhitzt wird, sein an den Austritt der Düse angrenzendes Ende jedoch kühl gehalten wird.

   3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Form mit einem Mantel aus flüssigem Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, der von einem Mantel aus fließendem Kühlwasser umgeben ist, gekühlt wird und das flüssige Metall des Kühlmantels unter Druck gehalten wird.

   4« Verfahren nach einem der Punkte 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das in der Nähe des Austritts der Düse gele- " gene Ende des Kerns gekühlt wird.

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   5· Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß au Beginn des Gusses der Kern erhitzt wird, 'dann das Metall in den ringförmigen Raum zwischen dem Kern und der Form eingeführt wird und der Mantel aus flüssigem Metall unter Druck zur Kühlung der Form und zur allmählichen Erstarrung des Gußmetalls eingesetzt wird«
2. 6. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur des erstarrten Rohres kontrolliert und die »Fertigungsgeschwindigkeit nach dieser Temperatur gesteuert wirdc

   7· Stranggußanlage für röhrenförmige Erzeugnisse unter Anwendung des Verfahrens nach einem der Punkte 1 bis 6, mit einer ringförmigen Düse, die von einer Form und einem Kern aus Graphit begrenzt wird, einem Eingußkasten am Eintritt der Düse und Führungs- und Vorschubrollen für das gegossene und erstarrte röhrenförmige Erzeugnis am Austritt dieser Düse, gekennzeichnet dadurch, daß sie in Verbindung . mit einem Kühlmantel (31) mit flüssigem Metall und einem Wassermantel, die die Form (16) kühlen, innerhalb des Kerns (18) eine Heizvorrichtung (22; 82) aufweist·

   Anlage nach Punkt 7$ gekennzeichnet dadurch, daß das untere Ende des Kerns (18) durch ein Wasserumlaufsystem (24) kühlbar ist«

   9« Anlage nach Punkt 7_? gekennzeichnet dadurch, daß die Heizvorrichtung (22) innerhalb des Kerns (18) eine schlangenförmige Induktionsheizung (22) ist, die durch Wasserumlauf kühlbar ist und schraubenförmig an der Innenwand des Kerns (18) verläuft.

   10_e Anlage nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Heiz·=·

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   Vorrichtung des Kerns (78) aus* einem Heizwiderstand (82) besteht, der vom unteren Teil des Kerns (78) durch ein feuerfestes Material (85) getrennt und mit dem oberen Teil dieses Kerns (780 durch einen Stromkreis von hoher Stromstärke verbunden ist.
3. 11. "Anlage nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Kühlmantel (31) in seinem unteren Teil mit einem Behälter (34; 90) verbunden ist, der seinerseits mit einer Druckquelle in Verbindung steht»
4. 12. Anlage nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Kühlmantel (31) in seinem oberen Teil (36) mit einer Druckquelle verbunden ist,
5. 13. Anlage nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß sich der Behälter (90) unter dem Kühlmantel (31) befindet, dessen oberer Teil mit der Atmosphäre verbunden ist.
6. 14. Anlage nach einem der Punkte 7 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine Vorrichtung (60) zur Kontrolle der Temperatur des Rohres (54) bei Verlassen der Düse (15) umfaßt, die über eine Steuervorrichtung (62) mit einer Vorrichtung (50) zum Vorschub des Rohres (54) verbunden ist. .

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