DE1161571B - Vorrichtung zum Vergiessen von fluessigem Stahl bei gleichzeitigem Entgasen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 21 c

Deutsche Kl.: 18 b-7/08

Nummer: 1 161 571

Aktenzeichen: T 13567 VI a / 18 b

Anmeldetag: 8. Mai 1957

Auslegetag: 23. Januar 1964

Es gibt bereits eine Vielzahl von Verfahrensweisen und Vorschlägen, flüssige Metalle zu entgasen und entgast zu vergießen. Ob man den gefüllten Gießbehälter in einer Vakuumkammer oder ob man das Metall im Durchlauf von einem Behälter in einen anderen entgast, in allen Fällen ist eine recht hohe Wärmereserve notwendig, die entweder durch Überhitzen des Metalls im Ofen oder durch Heizen während der Behandlung aufgebracht werden muß. Will man aus einer Gießpfanne unmittelbar in eine Kokille vergießen und den herabfallenden Gießstrahl der Vakuumbehandlung unterwerfen, dann ist es nach dem bisherigen Stand der Technik notwendig, den Einguß der Pfanne oder den Einguß eines Zwischentrichters und die Kokille im gleichen Vakuumbehälter anzuordnen. Eine solche Arbeitsweise vemeidet Temperaturverluste weitgehend, ist aber nur für sehr große Einzelgüsse anwendbar, nicht aber für das Abgießen einer Vielzahl von Gußstücken aus einer Gießpfanne, wie das in den Stahlwerken üblich ist. Man könnte zwar einer jeden Gießpfanne eine eigene Vakuumkammer geben, die gegen den Pfannenausguß selbst abdichtet, könnte den herabfallenden Strahl entgasen und den dabei zersprühenden Strahl durch einen Sammeltrichter in die Kokille leiten. Ein solches Verfahren wäre jedoch für die Herstellung von Massenstahl ungeeignet und allzu kostspielig.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet einen Weg, aus der Gießpfanne durch eine Vakuumkammer hindurch unmittelbar und frei in die Kokille zu vergießen, wobei das Vergießen von Kokille zu Kokille von der normalen Gießpfanne aus vorgenommen und mit deren Gießstopfenhebel gesteuert wird.

Es ist bekannt, entsprechend einem torricellischen Rohr (Barometer) gegenüber Atmosphärendruck über einem Badspiegel Unterdruck dadurch aufrechtzuerhalten, daß der Druck einer Flüssigkeitssäule denjenigen der Atmosphäre aufhebt, und man hat auch dieses Prinzip bereits auf Stahl angewandt, sei es zum Evakuieren von Stahl aus der Gießpfanne durch Hochsaugen eines in den Stahl eintauchenden, entsprechend langen Saugrüssels, sei es zum Vergießen evakuierten Stahles über ein gleichartiges langes Rohr, dessen unteres Ende in einen Stahlsumpf eintaucht, wobei auf der Flüssigkeitsoberfläche des Metallsumpfes der Atmosphärendruck lastet und auf der Oberfläche im Steigrohr der sehr viel verminderte Druck, der mit Hilfe der Vakuumpumpen aufrechterhalten wird.

Gemäß Erfindung wird eine Vorrichtung verwendet, bei der die Gießpfanne 1 mit der Stopfenstange 2 unmittelbar an die Vakuumkammer 3 mit Saugrohr 4

Vorrichtung zum Vergießen von flüssigem Stahl bei gleichzeitigem Entgasen

Anmelder:

August-Thyssen-Hütte Aktiengesellschaft, Duisburg-Hamborn

Als Erfinder benannt:

Dr. Erwin Kloth, Dinslaken

dicht angeschlossen ist. Sie enthält einen Auffangtrichter 5 für den im Vakuum zersprühenden Strahl, an den ein beim Vergießen von Stahl etwa 1,4 m langes Ausflußrohr 6 dicht angeschlossen ist. Dieses

Rohr besitzt an seinem unteren Ende einen Verschluß 7.

Gemäß Erfindung ist allem bisher Bekannten gegenüber dieser Verschluß 7 so ausgebildet, daß am unteren Ende des Ausflußrohres 6 eine oder mehrere Öffnungen 8 angebracht sind, die so klein sind, daß dann, wenn der statische Druck der darüberstehenden Flüssigkeitssäule durch den Unterdruck ausgeglichen wird, ein Zerreißen der Flüssigkeitsunterfläche und damit ein Austreten der Flüssigkeit verhindert wird, aber nicht so klein ist, daß kapillare Kräfte den Durchfluß ganz hemmen. Für Eisen und Stahl gegenüber feuerfesten oder hochfeuerfesten Massen, wie sie üblich angewandt werden, haben diese Öffnungen eine weniger als 10 mm lichte Weite, vorzugsweise

<6 mm betragende, jedoch 1 mm übersteigende lichte Weite.

Gegenüber dem bekannten Stand der Technik, wonach solche Ausflußrohre, die so lang sind, daß der ferrostatische Druck in ihnen den Atmosphärendruck im wesentlichen überwinden kann, mit ihrem unteren Ende in einen Eisenumpf eintauchen müssen, auf dessen Oberfläche der Atmosphärendruck wirkt, liegt der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das Ausflußrohr nirgends einzutauchen braucht, darin, daß sie zusammen mit der Gießpfanne frei beweglich ist und mit der Gießpfanne von Kokille zu Kokille verfahren werden kann und damit der Gießtechnik in großen Stahlwerken, wie sie zur Zeit nahezu ausschließlich geübt wird, sich anpaßt.

Vor dem Angießen muß das Ausflußrohr unten luftdicht verschlossen sein. Man kann diesen Verschluß durch an sich bekannte Absperrorgane durch-

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führen, beispielsweise durch eine Metallscheibe, die beim Darauffallen des flüssigen Stahles aufschmilzt. F i g. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform, bei der der luftdichte Verschluß an der Außenseite des langen Ausflußrohres 6 abdichtend und auswechselbar angebracht ist. Dabei bedeutet 6 das Ausflußrohr, 9 einen am Rohrmantel des Ausflußrohres angeschweißten Ringflansch und 10 den am Ringflansch luftdicht angeflanschten Verschlußkörper, der über das untere Ende des Ausflußrohres 6 gestülpt ist, und dessen untere Fläche 11 beim Darauffallen des flüssigen Stahles aufschmilzt.

Vor dem Öffnen des Pfannenstopfens 2 wird die Vakuumkammer 3 evakuiert. Beim Öffnen tritt der Strahl in die Vakuumkammer 3, wird zersprüht und entgast, im Fangtrichter 5 aufgefangen und in das Ausflußrohr 6 weitergeleitet, schmilzt das Verschlußblech 11 dort auf und läuft frei in die darunterstehende Kokille aus. Verschließt man nach Vollgießen der Kokille die Ablauföffnung der Pfanne, so bleibt in Rohr und Trichter dank der kleinen Öffnungen 8 im unteren Ende des Ausflußrohres 6 eine den aufrechterhaltenen Unterdruck entsprechende Eisensäule stehen und der Durchfluß kommt zum Stillstand. Beim Wiederanheben des Pfannenstopfens 2 zum Füllen der nächsten Kokille beginnt der Durchfluß des Metalls vom neuem.

Vor dem erneuten Angießen zum Füllen der nächsten Kokille wird ein neuer luftdichter Verschluß angebracht und die Vakuumkammer evakuiert. Die Vorrichtung ist sehr einfach in ihrer Anlage und im Betrieb und erlaubt ein unmittelbares und offenes Vergießen von entgastem Stahl oder anderen entgasten Flüssigkeiten in Gießformen. Dabei kann es zweckmäßig sein, den freien Strahl und den Kokilleninnenraum unter Schutzgas zu halten, um eine Reoxydation des Stahles durch die Luft zu vermeiden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Vergießen von flüssigem Stahl bei gleichzeitigem Entgasen, bei der eine Vakuumkammer unmittelbar an die Gießpfanne angeschlossen ist und die Kammer ein etwa 1,4 m langes, oben zum Auffangen des zersprühten Stahles trichterförmig ausgebildetes, unten mit einer Öffnung oder mehreren Öffnungen und Verschluß versehenes Ausflußrohr aufweist, gekennzeichnet durch untere Öffnungen des Ausflußrohres, in denen der Stahl eine nach unten gerichtete Flüssigkeitsfläche im Gleichgewicht mit dem Atmosphärendruck des Vakuumbehälters bildet, indem sie unter Benutzung üblicher feuerfester Massen eine weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 6 mm betragende, jedoch 1 mm übersteigende lichte Weite haben.

2. Verfahren zum Betriebe einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Aufrechterhaltung des Unterdrucks das Ausfließen des Stahles aus den Öffnungen des Ausflußrohres durch Beendigung des Zufließens zum oberen Ende des Ausflußrohres beendet wird, worauf z. B. nach Kokillenwechsel durch erneutes Zufließenlassen von Stahl zum oberen Ende des Ausflußrohres das Gießen fortgesetzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 47 215, 866 231;
französische Patentschrift Nr. 918 574
USA.-Patentschrift Nr. 2 734 240.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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