DE1171118B - Verfahren und Vorrichtung zum Giessen unberuhigter Staehle - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 'M7T®$l· PATENTAMT Internat. Kl.: B22d

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Pt). Bl, «k /* 9.

1171118
H 37587 VI a/31 c 3. Oktober 1959 27. Mai 1964

Gegenstand des Patentes 1132 296 ist ein Verfahren zum Gießen unberuhigter Stähle in Kokillen im steigenden Guß unter Anwendung des Vakuumgießverfahrens, wobei der atmosphärische Druck in der Kokille erst dann abgesenkt wird, wenn der Stahl 5 in der Kokille eine Steighöhe von 1400 mm und mehr erreicht hat, und der abgesenkte Druck so lange beibehalten wird, bis der Stahl am Rand in einer genügend breiten Randzone erstarrt ist.

Durch die Verfahrensweise wird eine Schalenbildung an der Mantelfläche des Blockes vermieden, die eintritt, wenn man von Gießbeginn an mit einem hohen Vakuum arbeitet, wie es beim Gießen von beruhigten Stählen üblich ist. Auf Grund der erst bei einer Steighöhe von 1400 mm einsetzenden Entgasung ist der Sauerstoffgehalt des in der Kokille befindlichen Stahles bei Gießende jedoch noch relativ hoch, so daß die weitergehende Entgasung zu einem starken Einsinken des Blockkopfes und somit zu einer unerwünscht hohen Einbuße durch Kopfschrott führt.

Um auch diese Unzulänglichkeit auszuschalten, wird weiter vorgeschlagen, einen mäßigen Unterdruck entsprechend einer Druckminderung von 30 bis 160 Torr schon dann hervorzurufen, wenn der Stahl in der Kokille eine Mindesthöhe von 50 bis 200 mm erreicht hat, diesen mäßigen Unterdruck bis zum Gießende aufrechtzuerhalten und den Druck sodann auf 400 Torr und darunter weiter abzusenken. Die frühzeitig einsetzende begrenzte Unterdruckbehandlung führt im Ergebnis dazu, daß der Sauerstoffgehalt des Stahles bei Gießende bereits so stark abgesenkt ist, daß die weitere Entgasung nur noch ein geringfügiges Einsinken des Blockkopfes zur Folge hat. Die Mindesthöhe des Stahles in der Kokille vor Einsetzen der Unterdruckbehandlung unterbindet das Ansaugen von Falschluft. Die begrenzte Druckabsenkung während des Gießens vermeidet das Spratzen des Stahles und die darauf zurückzuführende Schalenbildung. Auf diese Weise wird ein eine einwandfreie Gußhaut aufweisender Block erzeugt, der infolge geringsten Kopfschrottanfalls ein hohes Ausbringen gewährleistet. Die Erzielung einer qualitativ hochwertigen Blockoberfläche ist auch noch darauf zurückzuführen, daß der sich beim Gießen abscheidende Blockschaum mit Sicherheit von der Kokillenwandung ferngehalten wird.

Die Druckabsenkungsgeschwindigkeit nach beendetem Gießen beträgt zweckmäßigerweise mindestens 20 Torr je Minute. Der Druck wird auf mindestens 400 Torr abgesenkt, eine Druckabsenkung Verfahren und Vorrichtung zum Gießen unberuhigter Stähle

Zusatz zum Patent: 1132 296

Anmelder:

Hoesch Aktiengesellschaft,

Dortmund, Eberhardstr. 12

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Georg Henke,
Dr.-Ing. Walter Heß, Dortmund

bis auf 1 Torr ist mögliich. Das Vakuum kann aufrechterhalten werden, bis der Stahl erstarrt ist, es kann aber auch nach Erreichen des als zweckmäßig ermittelten Endwertes bei erst teilweise erstarrtem Block aufgehoben werden. Letzteres kommt vor allem dann in Frage, wenn in den noch flüssigen Stahl im Blockkopf entsprechend dem erreichten Desoxydationsgrad sauerstoffabbindende Mittel, beispielsweise Aluminium, eingerührt werden sollen.

Für die Durchführung des Verfahrens, bei dem eine Beobachtung der Koch- und Erstarrungsvorgänge in der Kokille zweckmäßig ist, ist eine auf die Kokille aufsetzbare Haube vorgesehen, die im wesentlichen aus einem zylindrischen, mit einem Anschluß für die Vakuumleitung versehenen Teil und einem den zylindrischen Teil abdeckenden, mit einem Schauglas versehenen Deckel besteht.

Einzelheiten der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind aus der Abbildung und der Beschreibung dazu zu entnehmen.

Die zweckmäßigerweise eingezogene Kokille 1 weist eine runde bzw. ovale Öffnung 2 auf. Am Umfang der Öffnung 2 verläuft eine sich in der Horizontalen erstreckende Dichtfläche 3, auf die die Absaughaube 4 aufgesetzt wird.

Die Haube 4 besteht aus einem ringförmigen Flansch 5, in den zweckmäßigerweise eine Nut 6 zur Aufnahme einer Dichtung eingearbeitet ist. Es ist natürlich auch möglich, die Dichtung in eine in dei Dichtfläche 3 der Kokille 1 vorgesehene Nut einzulegen. Von dem Flansch 5 geht ein zweckmäßigerweise gewölbter Deckel 7 aus, in den der zylindrische Teil 8 der Haube 4 eingesetzt ist. Der zylindrische

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Teil 8 ist zweckmäßigerweise ein Stück durch den Deckel 7 hindurchgeführt, so daß zwischen Flansch 5 und zylindrischem Teil 8 unterhalb des Deckels 7 noch ein lediglich an dem zylindrischen Teil 8 befestigtes Schutzblech 9 angeordnet werden kann. Der Raum zwischen Deckel 7 und Schutzblech 9 kann mit einer Isoliermasse 10 ausgefüllt sein. An den zylindrischen Teil 8 ist ein Flansch 11 mit einer eine Nut 13 zur Aufnahme einer Dichtung aufweisenden Dichtfläche 12 angesetzt. Auf diesem Flansch 11 ist ein Deckel 14 mit einer durch ein Schauglas ausgefüllten Öffnung 15 lösbar angeordnet. Als Schutz für das Schauglas kann ein weiterer Deckel 16 vorgesehen sein.

In den zylindrischen Teil 8 mündet ein Stutzen 17, der mit dem Mutterstück 18 einer Schnellkupplung versehen ist. Mit dem Mutterstück 18 ist das Vaterstück 19 der Schnellkupplung verbindbar, das an einer flexiblen Leitung 20 angeordnet ist. Eine gleiche oder ähnliche Kupplung 21 dient zum An-Schluß der flexiblen Leitung 20 an die stationäre Leitung 22, die zweckmäßigerweise unter der Arbeitsbühne 23 angeordnet und durch eine in der Arbeitsbühne 23 vorgesehene, mit einer Klappe 24 verschließbare Öffnung zugänglich ist. Die stationären Leitungen 22 werden zweckmäßigerweise gespannweise zusammengefaßt und stehen über ein nicht dargestelltes, mit einem Steuerventil versehenes Sammelrohr mit der Vakuumpumpe in Verbindung.

An der Haube 4 kann noch eine Meßleitung 25 zur Überwachung des Auskochens vorgesehen sein. In Abhängigkeit von über die Meßleitung 25 ermittelten Werten sowie dem durch das Schauglas 15 gewonnenen optischen Eindruck über das Kochverhalten des Stahles kann die Druckabsenkung beispielsweise durch Betätigung des Steuerventils beeinflußt werden.

Beim Gießen von Massenstahl ist es normalerweise erforderlich, mehrere Gespanne abzugießen, und es ist dabei von Vorteil, wenn in der stationären Leitung vor jeder Kokille bzw. je zwei bzw. vier zusammengefaßten Kokillen ein Schnellschlußschieber vorgesehen ist. Der Einbau von Schnellschlußschiebern ist erforderlich, wenn mehrere Gespanne an ein und dieselbe Vakuumpumpe angeschlossen sind.

Die feste Verbindung der Haubenteile 5, 7, 8 und 11 kann beispielsweise durch vakuumdichte Schweißverbindungen hergestellt werden. Die Dichtflächen zwischen Kokille 1 und Haube 4 einerseits sowie Haube 4 und Deckel 14 andererseits sind zweckmäßigerweise plan gearbeitet.

Vor dem Angießen werden die Hauben 4 durch Abnehmen der Deckel 14 geöffnet. Geschlossen werden die Hauben 4, sobald der Stahl in den Kokillen 1 eine Steighöhe von 50 bis 200 mm erreicht hat. Nachdem die Hauben 4 geschlossen sind, werden die Schnellschlußschieber geöffnet. Die Druckabsenkung wird sodann entsprechend dem Kochverhalten des abgegossenen Stahles mit Hilfe des Steuerventils beeinflußt. Nach ausreichender Entgasung werden die Schnellschlußschieber geschlossen und die Hauben 4 durch Abnehmen der Deckel 14 geöffnet. Sofern erforderlich, wird sodann in den noch flüssigen Stahl im Blockkopf Aluminium od. dgl. eingerührt. Schließlich werden die Verbindungen zu der Vakuumleitung gelöst, die Hauben 4 von den Kokillen 1 heruntergenommen und die Kokillen gestrippt.

Die Vorrichtungen gemäß der Erfindung sind leicht zu handhaben, was sich auch dann als besonders vorteilhaft erweist, wenn sie bei Störungen schnell von den Leitungen gelöst und von den Kokillen entfernt werden müssen. Es ist beispielsweise ohne weiteres möglich, die Hauben 4 mittels eines den Flansch 11 untergreifenden, an einem Hubwagen od. dgl. angeordneten Greifers anzuheben und fortzutransportieren.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Vakuumbehandlung unberuhigter Stähle beim Vergießen in Kokillen, wobei der Stahl in einem kommunizierenden Gießtrichter steigend vergossen wird, nach Patent 1132296, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Kokille um 30 bis 160 Torr verringert wird, sobald der Stahl in der Kokille eine Höhe von 50 bis 200 mm erreicht hat, und daß dieser verminderte Druck bis zum beendeten Gießen beibehalten wird und alsdann auf einen Druck von 400 Torr und darunter abgesenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkgeschwindigkeit des Druckes nach beendetem Gießen mindestens 20 Torr je Minute beträgt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Abgießen eingestellte Druck von höchstens 400 Ton beibehalten wird, bis der Stahl erstarrt ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Abgießen eingestellte Druck von höchstens 400 Ton bis zur teilweisen Erstarrung des Stahles beibehalten wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Belüften der Kokille sauerstoff abbindende Mittel, z. B. Aluminium, in den noch flüssigen Stahl im Blockkopf eingerührt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine auf die Kokille aufzusetzende Haube (4) bestehend aus einem Flansch (5), einem eingeschweißten Deckel (7) und einem zylindrischen Teil (8), an den der Anschluß zur Vakuumleitung angesetzt ist und der durch einen Deckel (14) abgeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Deckel (7) der Haube im Abstand ein Schutzblech (9) vorgesehen ist und der Zwischenraum durch eine Isoliermasse (10) ausgefüllt wird.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (17) der Haube über eine flexible Leitung (20) mittels Schnellkupplungen (18, 19, 21) an die stationäre Vakuumleitung (22) angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 734 241.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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