DE1120641B

DE1120641B - Method and device for casting metal

Info

Publication number: DE1120641B
Application number: DEB35854A
Authority: DE
Inventors: Wilfred Cecil Frede Hessenberg; John Savage
Original assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Current assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Priority date: 1954-05-25
Filing date: 1955-05-23
Publication date: 1961-12-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gießen von Metallen und betrifft insbesondere den kontinuierlichen Guß von Metallen, wobei das flüssige Metall in eine offene Form eingegossen und aus der Form als teilweise verfestigter Formkörper abgezogen wird. Bei den bekannten kontinuierlichen Gießverfahren wird der Formkörper kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit oder gegebenenfalls absatzweise aus der Form abgezogen.The invention relates to the casting of metals and, more particularly, relates to continuous casting Casting of metals, the liquid metal being poured into an open mold and out of the mold is withdrawn as a partially solidified molding. In the known continuous casting process the shaped body is made continuously at constant speed or optionally intermittently deducted from the mold.

Beim kontinuierlichen Abziehen des Formkörpers aus der Form hat die Formkörperhaut an der Stelle ihrer ersten Bildung die Neigung, an den Formoberflächen zu haften. Die neugebildete Haut hat dann dort eine geringere Zugfestigkeit, so daß sie häufig bricht. Wenn aber infolge des Haftens der Formkörper am oder in der Nähe des Formausgangs bricht, läuft das innerhalb der verfestigten Formkörperwandung befindliche flüssige Metall aus der Form aus, und das Gießen muß unterbrochen werden.When the molded body is continuously withdrawn from the mold, the molded body skin is in place their initial formation, the tendency to adhere to the mold surfaces. The newly formed skin then has there a lower tensile strength, so that it breaks frequently. But if as a result of the adhesion of the molded body breaks at or near the exit of the mold, it runs within the solidified wall of the molded body liquid metal from the mold and casting must be interrupted.

Es sind Verfahren bekannt, bei denen die Form oder der Formkörper in gleichmäßige Schwingungen versetzt werden. Hierdurch soll ein Anhaften der Formkörperhaut einmal von vornherein verhindert werden, zum andern glaubte man, durch die Schwingungen zu erreichen, daß bei Anhaften der Formkörperhaut diese sich sehr leicht von der Form lösen könnte.Methods are known in which the mold or the molded body vibrates uniformly be moved. This is intended to prevent the molded body skin from sticking from the outset On the other hand, it was believed that the vibrations could achieve that when the skin of the molded body adhered this could very easily detach from the mold.

Es ist selbstverständlich, daß bei vollkommener Schmierung der Formwandung keinerlei Haften des Formkörpers an der Form auftreten und damit die Formkörperhaut keine oder nur wenig Bruchneigung haben könnte. In der Praxis ist jedoch trotz aller Vorsichtsmaßnahmen eine so vollständige Schmierung, und zwar insbesondere wegen der hohen Formtemperatur, nicht möglich. Es werden daher einige Bereiche der Formwandung wenigstens vorübergehend vom Schmiermittel entblößt, so daß der Formkörper dort haften kann.It goes without saying that with complete lubrication of the mold wall no sticking of the Shaped body occur on the mold and thus the molded body skin has little or no tendency to break could have. In practice, however, despite all precautionary measures, such complete lubrication is in particular because of the high mold temperature, not possible. So there will be a few Areas of the mold wall exposed at least temporarily from the lubricant, so that the Molded body can adhere there.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum kontinuierlichen Gießen von Metall unter Verwendung einer das geschmolzene Metall aufnehmenden und sich in Längsrichtung des Formkörpers relativ zu diesem hin- und herbewegenden Form, aus der der erstarrte Formkörper abgezogen wird. Das Neue gegenüber den bisher bekannten Verfahren wird darin gesehen, daß die Überholbewegung der Gießform in Abzugsrichtung bzw. gegenläufige Bewegung des Stranges gegen die Abzugsrichtung bei einem bestimmten Widerstand gegen die Bewegung des Formkörpers in der Form ausgelöst wird.The invention is based on a method for continuously casting metal using one receiving the molten metal and moving in the longitudinal direction of the shaped body relative to this reciprocating mold, from which the solidified molding is withdrawn. The new compared to the previously known method is seen in the fact that the overtaking movement of the mold in Draw-off direction or opposite movement of the strand against the draw-off direction for a certain Resistance to the movement of the molded body in the mold is triggered.

Die erfindungsgemäße Vorrichtnug zur Durchführung des Verfahrens unter Benutzung einer in Aus-Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von MetallThe device according to the invention for carrying out the method using an in-off method and apparatus for casting metal

Anmelder: The BritishApplicant: The British

Iron & Steel Research Association, LondonIron & Steel Research Association, London

Vertreter: Dipl.-Ing. R. H. BahrRepresentative: Dipl.-Ing. R. H. Bahr

und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte,and Dipl.-Phys. E. Betzier, patent attorneys,

Herne, Freiligrathstr. 19Herne, Freiligrathstr. 19th

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 25. Mai 1954Great Britain May 25, 1954

(Nr. 15 382 und Nr. 15 384)(No. 15 382 and No. 15 384)

Wilfred Cecil Frederick Hessenberg, Bromley, Kent, und John Savage, Kenton Park Cresent, MiddlesexWilfred Cecil Frederick Hessenberg, Bromley, Kent, and John Savage, Kenton Park Cresent, Middlesex

(Großbritannien), sind als Erfinder genannt worden(Great Britain) have been named as inventors

ziehrichtung des Stranges nachgiebig auf Federn gelagerten Gießform und Mitteln, die die Gießform in Ausziehrichtung des Stranges in eine plötzliche Bewegung mit einer über der Stranggeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit versetzen, ist gekennzeichnet durch Mittel zum Auslösen dieser Bewegung infolge Mitnahme der Gießform durch den Strang. Die Vorrichtung ist des weiteren gekennzeichnet durch doppelt wirkende Kolben, die auf die Form oder die Kopfplatte der Gießform einwirken. Außerdem wirken Nocken periodisch auf die Form oder auf ihre Kopfplatte ein.direction of pulling of the strand resiliently mounted on springs Casting mold and means that move the casting mold into a sudden movement in the pulling direction of the strand at a speed above the line speed is marked by means of triggering this movement as a result of the casting mold being carried along by the strand. The device is further characterized by double-acting pistons that act on the mold or the Act on the head plate of the casting mold. In addition, cams act periodically on the shape or on its Headstock a.

Die Erfindung kann für jedes der bisher bekannten Verfahren zum kontinuierlichen Gießen Anwendung finden. Befindet sich die Abzugsvorrichtung des Knüppels in kontinuierlichem Betrieb, dann wird automatisch oder von Hand eine Bewegung des Knüppels bezüglich der Form in einer Richtung entgegengesetzt zur normalen Abzugsrichtung hervorgerufen, wenn der Widerstand gegen die Relativbewegung in Richtung des Knüppelabzugs einen gegebenen Wert überschreitet. Der Knüppel erhält also einen plötzlichen Druckimpuls, so daß er von der Form ohne Bruch abgelöst wird, sobald die Adhä-The invention can be used for any of the previously known processes for continuous casting Find. If the haul-off device of the billet is in continuous operation, then automatically or manually a movement of the billet with respect to the shape in one direction opposite to the normal withdrawal direction caused when the resistance to the relative movement in the direction of the stick trigger exceeds a given value. So the stick gets a sudden pressure pulse so that it is released from the mold without breaking as soon as the adhesive

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sion an der Form so groß ist, daß beim Aufbringen der normalen Abzugskräfte Bruchgefahr besteht.sion on the mold is so large that there is a risk of breakage when applying the normal pull-off forces.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Die Zeichnung zeigt in der Figur einen senkrechten Mittelschnitt durch eine erfindungsgemäße Gießvorrichtung. The drawing shows in the figure a vertical center section through a casting device according to the invention.

Die Figur veranschaulicht eine Einrichtung zum automatischen Steuern der Formbewegung, wobei die kontinuierlich arbeitende Gießform 12 mit einem Kühlmantel 13 umgeben ist, durch den ein Kühlmedium fließt, das durch die Leitung 14 ein- und durch die Leitung 15 austritt.The figure illustrates a device for automatically controlling the mold movement, the continuously operating mold 12 is surrounded by a cooling jacket 13 through which a cooling medium flows, which enters through line 14 and exits through line 15.

Die Form 12 sitzt an einer Kopfplatte 16, die über den Rand des Mantels 13 vorsteht und vertikal durch drei in gleichen Winkelabständen verteilte Federn .17 abgestützt ist. Die Federn 17 sind auf der Fläche 18 einer Ringaussparung 19 eines Stützgliedes 20 montiert. In Flucht mit den Federn 17 befinden sich zwischen dem Oberteil der Aussparung 19 und der oberen Abschlußfläche der Platte 16 drei Luftdruckstoßheber 21. Diese Stoßheber 21 liefern bei Beschickung mit Druckluft an den Einlaßleitungen 22 einen plötzlichen Stoß, wie dies beispielsweise bei pneumatischen Hämmern u. dgl. geschieht.The mold 12 sits on a head plate 16 which protrudes over the edge of the shell 13 and vertically through three springs distributed at equal angular intervals .17 is supported. The springs 17 are on the surface 18 an annular recess 19 of a support member 20 is mounted. In alignment with the springs 17 are located between the upper part of the recess 19 and the upper end surface of the plate 16 three air surge lifters 21. These rams 21 provide a sudden when pressurized air is fed to the inlet lines 22 Impact, as happens, for example, with pneumatic hammers and the like.

Falls kein Haften des Formkörpers 24 auftritt, bleibt die Form 12 im wesentlichen im Stillstand, wobei der Formkörper 24 kontinuierlich abgezogen wird. Beim ersten Auftreten eines Haftens wird durch den vom Formkörper 24 übertragenen Druck die FormIf the molded body 24 does not adhere, the mold 12 remains essentially stationary, with the molded body 24 is continuously withdrawn. The first time sticking occurs, the pressure transferred from the molded body 24 forms the mold

12 gegen die Wirkung der Feder 17 nach unten gedrückt. Wenn dieser Druck einen bestimmten Wert erreicht, dann drückt die Kopfplatte 16 auf einen in ihrem Weg befindlichen Schalter, der ein bestimmtes entfernt angeordnet ist. Dieser in der Zeichnung nicht dargestellte Schalter schließt den Stromkreis für Stück von der normalen Ruhestelle der Platte 16 aus ein spulengesteuertes Ventil in der Preßluftleitung der Stoßheber 21. Beim Schließen des Schalters wird die Preßluft den Stoßhebern zugeführt, so daß sie ihren Impuls auf die Form 12 übertragen und diese ein kurzes Stück mit einer Geschwindigkeit nach unten bewegen, die größer als die Abzugsgeschwindigkeit des Formkörpers 24 ist. Dieser Impuls löst den Formkörper von der Form, und dieses Lösen geht, weil der Impuls in einer Richtung erfolgt, die eine Druckkraft auf den Formkörper zur Folge hat, ohne Bruch der Formkörperhaut vor sich. Die Lage des Steuerschalters, die Federkonstante der Federn 17 und andere Konstruktionseinzelmerkmale sind durch die Abmessungen des Formkörpers 24 und die Gießgeschwindigkeit bedingt und derart gewählt, daß ein Bruch des Formkörpers vermieden wird. Für einen Formkörper mit 25 cm² Querschnitt und eine Abzugsgeschwindigkeit von etwa 65 cm/min hat z. B. jede Feder 17 eine Federkonstante von 8 kg/cm, und der Steuerschalter ist derart angeordnet, daß er nach einer Bewegung der Form 12 von etwa 2,5 cm betätigt wird. Jeder Stoßheber 21 liefert eine Kraft von 87,5 kg bei einem Preßluftdruck von 6 atü und erzeugt eine Abwärtsbewegung der Form 12 von etwa12 pressed against the action of the spring 17 downwards. When this pressure reaches a certain value, the head plate 16 pushes a switch in its way which is located a certain distance away. This switch, not shown in the drawing, closes the circuit bit by bit from the normal resting place of the plate 16 from a coil-controlled valve in the compressed air line of the ram 21 and move them down a short distance at a speed that is greater than the withdrawal speed of the molded body 24. This momentum releases the molded body from the mold, and this detachment takes place, because the momentum takes place in a direction which results in a compressive force on the molded body, without breaking the molded body skin. The position of the control switch, the spring constant of the springs 17 and other individual design features are determined by the dimensions of the molding 24 and the casting speed and are selected in such a way that breakage of the molding is avoided. For a shaped body with 25 cm ² cross section and a take-off speed of about 65 cm / min, for. B. each spring 17 has a spring rate of 8 kg / cm, and the control switch is arranged such that it is actuated after a movement of the mold 12 of about 2.5 cm. Each ram 21 delivers a force of 87.5 kg at a compressed air pressure of 6 atmospheres and produces a downward movement of the mold 12 of approximately

13 mm. Der Rücklauf der Form 12 in ihre Ruhestellung kann durch Stoßdämpfer abgedämpft werden.13 mm. The return of the mold 12 to its rest position can be dampened by shock absorbers.

Selbstverständlich besteht der Hauptzweck der Federn 17 darin, eine Anzeige für die auf die Form wirkende Kraft zu liefern, jedoch ist jedes andere Mittel für diese Kraftanzeige, ohne daß sie notwendigerweise mit einer Bewegung der Form verbunden sein muß, ebenfalls zur Steuerung des Auslöseimpul-Of course, the main purpose of the springs 17 is to provide an indication of the shape To deliver effective force, however, any other means for this force display is without it necessarily must be associated with a movement of the mold, also to control the trigger pulse

ses geeignet.ses suitable.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung ist die Formkonstruktion 12 identisch mit der nach Fig. 1, und der Formkörper 24 wird kontinuierlich wie oben durch die Abzugswalzen 25 abgezogen. Die FormIn the device shown in Fig. 2, the mold construction 12 is identical to that of Fig. 1, and the molded body 24 is continuously withdrawn by the withdrawal rollers 25 as above. Form

ίο sitzt auf einem Träger 30 über drei Druckfedern 31, die gegen die Kopfplatte 16 drücken. Beim vorliegenden Fall wird jedoch die Druckkraft auf den Formkörper zyklisch und nicht nur beim Haften aufgebracht. Bei dieser Ausführungsform wird also das Haften an der Formwandung verhindert und nicht erst beseitigt.ίο sits on a carrier 30 via three compression springs 31, which press against the head plate 16. In the present case, however, the compressive force is exerted on the molded body applied cyclically and not just when sticking. In this embodiment, that is Adhesion to the mold wall prevented and not only eliminated.

Selbstverständlich kann die Form auch geschmiert werden.Of course, the mold can also be lubricated.

Auch ist die Erfindung nicht auf das vorstehend im einzelnen beschriebene, in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind demgegenüber zahlreiche Änderungen möglich, ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen.The invention is also not limited to what has been described in detail above and shown in the drawing Embodiment limited, but there are numerous changes possible without to deviate from their basic idea.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. A method for the continuous casting of metal using a mold which receives the molten metal and moves in the longitudinal direction of the foreign body relative to this back and forth from which the solidified molded body is withdrawn, characterized in that the overtaking movement of the casting mold in the withdrawal direction or opposite movement of the strand against the withdrawal direction is triggered at a certain resistance to the movement of the molded body in the mold.

2. Device for carrying out the method according to claim 1 using a resilient in the pulling direction of the strand on springs stored casting mold and means that the casting mold in the pulling direction of the strand in a start sudden movement at a speed greater than the line speed, characterized by means for triggering this movement as a result of entrainment of the casting mold by the strand.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by double-acting pistons which act on the Casting mold or the head plate of the casting mold act from above.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized by cams that are periodically on the Act on the casting mold or the head plate of the casting mold.

5. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized by a fixed mold and means for controlling the pulling motion of the strand.

Considered publications:
German Patent No. 750 301;
U.S. Patent No. 1,385,595;
Swiss patent specification No. 223 812.

1 sheet of drawings