DE1261636B - Vorrichtung zur Verbesserung der Homogenitaet eines Gussblocks waehrend seiner Erstarrung in der Kokille - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B22d

Deutsche Kl.: 31 b2- 27/20

Nummer: 1261 636

Aktenzeichen: D 34604 VI a/31 b2

Anmeldetag: 25. Oktober 1960

Auslegetag: 22. Februar 1968

Die Erfindung bezieht sich auf den Guß von Eisenmetallen in Kokillen oder vergleichbaren Gießformen. Sie bezweckt, den oberen Teil des Gußblocks während dessen Verfestigung in ausreichend flüssigem Zustand zu erhalten, damit Schwindungshohlräume aufgefüllt werden, und zwar in der Weise, daß die Textur bzw. das Gefüge der Gußblöcke weitgehend verbessert wird. Hierdurch werden die durch Gußfehler verursachten Verluste erheblich vermindert. Die zu diesem Zweck bisher bekannten Vorrichtungen haben sämtliche oder einen Teil der folgenden Nachteile: Sie sind sperrig und/oder gehen leicht zu Bruch, wodurch Transport und Lagerung erschwert sind. Die Anwendung ist kompliziert und die Anbringung in der Kokille langwierig und umständlich. In der Kokille können sie nicht in verstellbarer Tiefe entsprechend der Höhe des zu gießenden Blokkes befestigt werden. Der Gestehungspreis ist hoch und der Wirkungsgrad ungenügend.

Die Erfindung bezweckt, alle diese Nachteile zu beseitigen. Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verbesserung der Homogenität eines Gußblockes während seiner Erstarrung in der Kokille, wobei der obere Teil des Gußblockes mittels eines Gemisches von aktiven, exotherm reagierenden Substanzen flüssig gehalten wird, gekennzeichnet durch zusammengesetzte auswechselbare und verhältnismäßig dünne Platten B, die gänzlich oder teilweise aus dem Gemisch der aktiven Substanzen bestehen, durch Trage- bzw. Aufhängevorrichtungen Λ, welche die genannten Platten in der festgesetzten Stellung halten, und durch Halterungsmittel (3, 5, 14,22,31,54,70,71,75), mit denen die Platten so in der Kokille aufgehängt werden, daß ihre äußere Oberfläche einen Abstand zur Innenfläche der Kokille hat, wobei das Gesamtgewicht der Platten und ihrer Halterungsmittel so eingestellt ist, daß die Platten bis knapp unter die Halterungsmittel eintauchen.

Durch das Zusammenwirken von einerseits der Bewegung des schmelzfähigen Bades mittels der im Badinnern erzeugten Gase, welche die Verfestigung verzögern mit andererseits dem athermalen und/oder exothermen Effekt, welcher durch die zumindest oberflächliche Zersetzung des in das Bad eingetauchten Aktivgemisches hervorgerufen wird, ist das gewünschte Ergebnis in hervorragender Weise erreicht. Es ist auch nicht erforderlich, die Kokillenwand irgendwo zu schützen, da das Aktivgemisch von der Wandung fern bleibt.

Die Einzelheiten werden an Hand der Zeichnung erläutert.

Vorrichtung zur Verbesserung der Homogenität eines Gußblocks während seiner Erstarrung in der Kokille

Anmelder:

Henri Jean Daussan, Metz (Frankreich)

Vertreter:

Dr. G. W. Lotterhos

und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos, Patentanwälte, 6000 Frankfurt, Annastr. 19

Als Erfinder benannt:

Henri Jean Daussan, Metz (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 28. Oktober 1959 (808 732), vom 31. Mai 1960 (828 741), vom 2. Juli 1960 (831 878), vom 26. August 1960 (836 853)

F i g. 1 zeigt im Vertikal-Axialschnitt nach der Linie 1-1 der F i g. 2 das Oberteil einer Kokille und einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. Auf der linken Zeichnungshälfte ist das gerade gegossene schmelzflüssige Metall dargestellt;

F i g. 2 ist eine der F i g. 1 entsprechende Draufsieht. Die Metallschmelze ist nicht dargestellt;

F i g. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform im Teilschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 4;

F i g. 4 ist eine der F i g. 3 entsprechende Draufsicht;

F i g. 5 ist ein teilweiser Vertikalschnitt einer dritten Ausführungsform;

F i g. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform im Vertikalschnitt wie in Fig. 1;

F i g. 7 ist eine der F i g. 6 entsprechende Draufsieht;

F i g. 8 ist ein teilweiser Längsschnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 6;

809 509/272

F i g. 9 ist eine Vorderansicht eines Teiles einer weiteren Ausführungsfonn;

F i g. 10 ist ein Querschnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 9;

Fig. 11 ist in vergrößertem Maßstab, der Teil eines an sich bekannten Gitters, welches mit Vorteil für die Vorrichtung der Fi g. 9 und 10 verwendet werden kann;

Fig. 12 zeigt im Vertikalschnitt nach der Linie 12-12 der F i g. 13 die Anbringung der Vorrichtung nach F i g. 9 und 10 in einer Kokille;

F i g. 13 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie 13-13 der Fig. 12;

Fig. 14 zeigt schematisch in Draufsicht andere vorteilhafte Anordnungen der Vorrichtung;

Fig. 15 ist eine Vorderansicht eines Teiles einer weiteren in einer Kokille angebrachten Ausführungsfonn;

Fig. 16 ist ein Schnitt nach der Linie 16-16 der Fig. 15;

Fig. 17 ist eine Vorderansicht eines Teiles einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 18 ist ein Schnitt nach der Linie 18-18 der Fig. 17.

Nach der Ausführungsfonn der F i g. 1 und 2 besteht die Vorrichtung im wesentlichen aus dem Tragrahmen .4 und den aktiven Platten 2?, die in Gestalt von dünnen am Tragrahmen^ hängenden Wänden eine Art prismatische Hülse bilden.

Der Tragrahmen^ ist in Draufsicht von polygonaler Gestalt und genau homothetisch dem Querschnitt der Kokille L, in die er eingesetzt werden soll. Bei quadratischem bzw. rechteckigem Kokillenquerschnitt ist also der Tragrahmen A ebenfalls quadratisch bzw. rechteckig.

Der Tragrahmen A ist aus vier starren Profilrohren gebildet. Diese bestehen im allgemeinen aus Metall und haben die Längen ab, cd, ef und gh (Fig. 2). Sie sind an ihren Enden an den inneren Vertikalkanten miteinander vereinigt und durch aufgeschweißte Eckplatten 2 zu einem starren Rahmen verbunden. Alle Eckplatten 2 tragen Ringe 3, welche zur Aufhängung der Vorrichtung in der Kokille L z. B. mittels eines um die Vorsprünge ο geführten geglühten Eisendrahtes 5 dienen.

Die Pronlrohrel haben einen rechteckigen, teilweise nach unten offenen Querschnitt (Fig. 1). Die Öffnung bzw. der Schlitz 6 weist nach der Außenseite des Rahmens A. Jedes Profilrohr bildet eine über seine ganze Länge bei 6 offene Gleitrinne, die an ihren beiden Enden offen ist. Die an den inneren Ecken zusammenstoßenden Profilrohre 1 lassen die rechtwinklige äußere Ecke frei, wie dies an der rechten unteren Ecke der F i g. 2 zu sehen ist.

In die Gleitrinne bzw. Profilrohre 1 des Rah- m&nsA können daher mit Leichtigkeit die Platten B eingeschoben werden. Jede Wand kann entweder aus einer einzigen Platte oder vorzugsweise aus mehreren nebeneinander gesetzten Platten bestehen. Bei dem sich auf eine quadratische Kokille beziehenden Beispiel sind für die Wände je zwei Teilplatten 7, 7^a bzw. 7^b, 7^C vorgesehen.

Jede dieser Platten besteht aus zwei übereinander angeordneten Teilen8 und 9 (Fig. 1), die an ihren Verbindungsflächen 10 starr miteinander vereinigt sind. Der obere Teil 8 hat den Querschnitt eines umgekehrten L und bildet eine Gleitleiste, welche in das entsprechende Profilrohr 1 eingeschoben wird. Die Abmessungen entsprechen dem inneren Querschnitt des Profilrohres 1 bzw. dessen Ausschnittes 6, so daß das Einschieben ohne wesentliches Spiel von den offenen Enden der Profilrohre 1 erfolgt.

Der untere Teil 9 der Platte B hat die gleiche Dicke wie der dünnere Teil des Oberteiles 8. Die Unterkante 11 von Teil 9 ist vorzugsweise beidseitig abgeschrägt.

Mit Vorteil kann man Teilplatten 7, 7° und 7^b, 7^C von zwei Breiten verwenden, so daß die an gegenüberliegenden Seiten z. B. cd und gh angeordneten Teilplatten 7, 7^a mit den Enden ihrer Profilrohre 1 bündig abschließen, während die breiteren Teilplatten 7^b, 7^C bis zu der Außenfläche der gegenüberliegenden Seiten c d und g h ragen und die Stirnflächen der Teilplatten überdecken. Auf diese Weise werden die Platten 7, 7^a in ihrer Stellung festgehalten, wie dies aus F i g. 2 unten rechts ersichtlich ist.

Durch die entsprechende Anordnung des Schlitzes 6 sind die Platten B gegenüber dem Außenrand des Rahmens A etwas nach innen zurückgesetzt. Hierdurch erhält man ohne störende Begrenzung einen optimalen Abstand zwischen der Außenfläche der Platten .B und der Innenwand ί der Kokille, sobald die Vorrichtung in dieser zentriert ist. Das Gesamtgewicht des Rahmens A und der aus den Teilplatten 7 gebildeten Wände muß zumindest gleich dem auf den eingetauchten Teil der Platten wirkenden hydrostatischen Auftrieb sein. Das Niveau N-N des Schmelzbades M muß unterhalb des die Platten tragenden Rahmens A liegen, um dessen Beschädigung zu vermeiden. Der Rahmen A ist noch nach einer großen Anzahl von Güssen gebrauchsfähig, wodurch eine große Wirtschaftlichkeit erreicht ist.

Bezüglich des Materials gilt folgendes; Der obere Teil 8 der Platten B kann aus einem inerten Material, wie einem Gemisch von Sägespänen, Holzabfällen oder Zellulosefasern bestehen, welche mittels z. B. einer wäßrigen Lösung von Natriumsilicat agglomeriert werden, worauf das Gemisch gepreßt und dann getrocknet wird.

Der untere Teil 9 der Platten hingegen besteht aus aktivem Material, welches sich in Körner und/oder Staub auflösen kann und durch Gasentwicklung den Turbulenzeffekt verursacht, welcher durch einen exothermen und/oder athermalen Effekt ergänzt wird, insbesondere wenn die Körner und/oder der Staub imstande sind, auf dem schmelzflüssigen Metall M zu schwimmen.

Der Plattenteil 9 kann aus für diese Zwecke bekannten Substanzen bestehen und z. B. folgende Zu^ sammensetzung haben: Die Prozentangaben beziehen sich auf das Gesamtgewicht vor der Trocknung des Gemisches,

Sägespäne oder Holzfasern
oder Zelluloseabfälle Rest

Siliciumhaltiger Sand, Gehalt an SiO₂ zwischen 92 und 100 % .... 0 bis 55 »/0

Wäßrige Lösung von Natriumsilicat Verhältnis SiO₂/Na₂O
zwischen 2 und 4; 35 bis 40^Q Be 15 bis 30%

Natriumcarbonat, pulverförmig .... 5 bis 30%

Mangandioxyd 5 bis 15 %

Ferrosilicium, Ferrosilicium-Aluminium oder andere reduzierende Metalle bzw. Legierungen 0 bis 20%

Die wäßrige Lösung von Natriumsilicat ist für den vorliegenden Zweck ein ganz besonders angezeigtes Agglomeriermittel. Nach dem Pressen und Trocknen des Gemisches erhält man aktive Platten, welche vollkommen dem von der Erfindung verfolgten Ziel 5 entsprechen.

Das einerseits aus dem Natriumsilicat, andererseits aus der Zersetzung des Natriumcarbonats herrührende Na₂O bewirkt mit dem Metall eine an sich bekannte Entschwefeiungsreaktion, Es bildet sich ein Schwefelniederschlag, und es wird die auf dem Bad schwimmende wärmeisolierende Schlacke verstärkt.

Die Vorrichtung der Erfindung gestattet es, die aktiven Plattend von der Innenwands der Kokille fernzuhalten, infolgedessen wird eine Beschädigung der Kokillenwand vermieden, selbst wenn man zu sehr stark exothermen Reaktionen greifen muß, um die Metallschmelze flüssig zu halten. Man kann also auch in diesen Fällen die aktiven Platten B anwenden, deren exotherme Reaktion sich ebenso an ihren zur Kokillenwand als auch an ihren zum Badzentrum gerichteten Flächen abspielt. Wenn man hingegen Platten, die exotherm reagieren, unmittelbar an der Kokillenwand anbringt, muß letztere vorher mit einer inerten Abdeckung geschützt werden, um Schaden zu vermeiden. Die bei der exothermen Reaktion entstehende Wärme führt nämlich zu Temperaturen, welche oberhalb des Schmelzpunktes der Kokillenwand liegen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform, die für große Kokillen verwendbar ist und es gestattet, den Tragrahmen ^¹ entsprechend der Höhe des zu gießenden Blockes in gewünschter Höhe der Kokille L¹ anzubringen und anschließend die Platten B¹ einzusetzen. Die Wandplatten können also vor oder während des Gießens in den Rahmen^¹ eingesetzt werden, wodurch der Gebrauch der Vorrichtung erleichtert ist.

Nach dieser abgewandelten Ausführungsform besteht jede Seite des Rahmens A¹ aus zwei Profilblechen 12 und 13, die durch auf ihrer Oberkante stehend angeordnete Querstege 14 miteinander verbunden sind. Die plattenförmigen Querstege 14 haben in ihrem Oberteil je ein Loch 15 zum Befestigen eines Bandes, Drahtes 22 od. dgl., mittels dessen die Vorrichtung im Oberteil der Kokille aufgehängt wird.

Die den Außenteil des Rahmens A¹ bildenden Profilbleche 12 sind mittels der diagonal angeordneten Eckenbleche 16 zusammengefügt. In gleicher Weise sind die den inneren Rahmen bildenden Profilbleche 13 mittels der dreieckigen Eckbleche 17 verbunden.

Bei dieser Rahmenkonstruktion entstehen zwischen den Eckblechen 16 in den äußeren Rahmenecken und den die beiden Profilbleche 12, 13 verbindenden Querstegen 14 Schächte mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt, in welche man von oben her die Teilplatten 18 einsetzen kann, aus denen Gesamtplatten ß¹ als Wände zusammengesetzt werden. Die Platten 18 nehmen nach oben an Dicke zu, so daß sie einen der Rahmenöffnung entsprechenden schwalbenschwanzförmigen Querschnitt haben und sich in der in F i g. 3 gezeigten Stellung in den Rahmen/i¹ einpassen.

Die aktiven Platten 18, welche ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel bezüglich der seitlichen Außenfläche des Rahmens zur Mitte zurückspringen, sind bei diesen Ausführungsbeispielen mit einem vorzugsweise aus Metall bestehendem Drahtgeflecht bzw. Gitter 20 versehen, welches, wie aus F i g. 3 ersichtlich, in die Platten eingebettet ist. Durch diese Verstärkung sind die Platten beim Transport und der Handhabung bruchsicher, und man kann zumindest an der Peripherie der Platten Aktivstoffe vorsehen, welche durch die Gittermaschen gehalten werden und während der gewünschten Zeit zerfallen. Übrigens kann auch beim ersten Ausführungsbeispiel ein Gitter oder eine ähnliche Einlage bzw. Armierung vorgesehen sein.

Die Vorrichtung wird vervollständigt durch Beschwerungsplatten 21, welche auf die Platten 18 gelegt werden, um diese in ihrer Stellung zu halten. Es ist von Vorteil, daß die Vorrichtung ständig fest am Oberteil der Kokille L¹ aufgehängt ist, wodurch die Festlegung mittels einfacher Bänder oder Drähte 22, z. B. ausgeglühter Eisendrähte, erleichtert ist.

F i g. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform, deren Gestehungspreis geringer ist, die leicht in Gebrauchsstellung zu bringen ist und bei der die Gefahr einer Beschädigung insbesondere des Rahmens vollkommen ausgeschlossen ist.

Bei dieser Ausführungsform besteht die Vorrichtung aus einem Kombinationsrahmen A² zum Halten und Einführen der aktiven Platten. Der Rahmen A² ist so bemessen und gestaltet, daß er auf den oberen Rand t der Kokille L² aufgelegt werden kann und die vom Rahmen gehaltenen hängenden dünnen aktiven Platten B² eine Art prismatischer Hülse bilden.

In jede Platte B² sind zumindest zwei Stäbe 24 teilweise eingelegt, die aus der oberen Wandkante 25 mit einer genügenden Länge mnpq so weit herausragen, daß nach einer mehr oder weniger gerundeten Biegung im Abschnitt«/? der zur Auflage auf den Kokillenrand t dienende Stababschnitt mn gebildet werden kann, und daß die Platten B² sich dann in gewünschter Höhe in der Kokille L² befinden.

Die Stäbe 24 können aus weichem geglühten Eisendraht bestehen oder aus weichem Rundstahl, sogenanntem Armierungseisen bzw. Betonstahl. Der Querschnitt kann auch quadratisch sein, Der Durchmesser bzw. die Stärke richtet sich nach den Abmessungen der Kokille und kann beispielsweise zwischen 2 und 20 mm liegen. Die Stäbe können auch aus anderem hitzebeständigem Material bestehen.

Die Stäbe 24 sind vorzugsweise bei 28 eingelegt und erstrecken sich durch die gesamte Höhe der Platten B²; das unten herausragende Stück ist bei 29 nach oben umgebogen.

Die genormten und vorzugsweise gänzlich aus aktivem Gemisch bestehenden Platten B² haben unten eine in Richtung zur Kokillenmitte abgeschrägte Kante 26, so daß die Horizontalkomponente des hydrostatischen Auftriebs bei jeder Platte B² gegen die Innenfläche s der Kokille gelenkt ist.

In die Platten B² können Gitter 30 bzw. Armierungen eingelegt sein, durch deren Maschen bei 28 die Stäbe 24 verlaufen, die ihrerseits bei 30 mit dem Gitter verbunden sind.

Dank der unteren Schrägfläche 26 läuft die Platte B², sobald sie in das Schmelzbad eintaucht, nicht Gefahr, in Richtung der Badmitte angehoben zu werden, sondern sie bekommt eine Neigung zur Kokillenwand, wie dies mit B' in F i g. 5 angedeutet ist.

Die F i g. 6 bis 8 zeigen eine weitere Ausführungsform mit aktiven Platten, die wie beim vorhergehen-

den Beispiel voneinander getrennt und mit Abstand zur Kokillenwand angeordnet sind. Hierdurch wird der Nutzeffekt beträchtlich erhöht. Bei der gegenwärtigen Technik hingegen ist man bemüht, die inerten oder exothermischen Auskleidungen so an der Innenwand der Kokille bzw. deren Haube anzubringen, daß ein möglichst ohne Unterbrechung durchlaufender Belag gebildet wird. Dieser hat den großen Nachteil, daß die wärmeisolierenden, wärmeentwikkelnden und Auffüllung bewirkenden Eigenschaften nicht rationell genutzt werden.

Nach der Ausführungsform der F i g. 6 bis 8 haben die eintauchenden aktiven Körper bzw. Platten S³ längliche Form, die im wesentlichen einem Parallelepiped entspricht; die Platten B³ sind in einem eine Kokillenhaube bildenden Rahmen^³ in der Weise aufgehängt, daß sie in jeden gewünschten Abstand von der Kokillenwand und zu den Nachbarplatten gebracht werden können. Dank dieser Anordnung entwickeln die Platten B³ eine nach allen Richtungen gehende Aktivität, die sich bis zu den Nachbarplatten und bis zur Kokillenwand auswirken kann. Die durch den Gießstrahl verursachten Aktivitätswirkungen können aneinandergrenzen oder ineinander übergehen. Die Platten B³ können außerdem eine Schwenk- oder Pendelbewegung in einem vorher bestimmten Winkel ausführen. Diese erfolgt unter der Wirkung der Schmelzbadbewegung bzw. -strömung, sobald bei steigendem Niveau die unteren Teile bener ist für jede Platte B^s ein Träger 39 aus Bandeisen oder Flacheisen vorgesehen. Das obere Ende ist zu einer den Querträger 36 umfassenden Öse 40 gebogen. Das untere Ende ist bei 41 und bei 42 abgewinkelt, so daß es durch die Durchbrüche 43 der Platten B³ greifen und diese halten kann. Die Abmessungen der Durchbrüche 43 sind so gewählt, daß die Platte B³ um den vorher bestimmten Maximalwinkel ζ (F i g. 6) schwenkbar ist und so in die durch ίο strichpunktierte Linie angedeutete Stellung B' gelangt.

Die Schwenkung wird bewirkt durch die seitliche Komponente des vom Schmelzbad M ausgehenden hydrostatischen Auftriebs. Dieser wirkt auf die Schrägfläche 35 und dann auch auf die in die Linie uv geneigte nach innen zeigende Fläche.

Die Stellung der Querträger 36 in den Durchbrüchen 37 ebenso wie die Stellung der Eisenträger 39 auf den Querträgern 36 kann beliebig gewählt so werden. Die Platten B³ können z. B. in gleichen oder abweichenden Abständen x¹, x² zueinander und im Abstand x³ zur Kokillenwand s angeordnet werden. Die vorteilhaften Werte für X^s-, x² und x³ können durch Erfahrung gewonnen oder durch Versuch eras mittelt werden. Gegebenenfalls können sie während des Gießens verändert werden.

Bei Verwendung der in F i g. 6 und 7 dargestellten Vorrichtung werden Hohlräume bzw. Lunker in vollkommener Weise mit schmelzflüssigem Metall

ginnen in die Schmelze einzutauchen und setzt sich 30 aufgefüllt, wobei die Badoberfläche parallel zu sich

weiter fort, bis sie vollständig eingetaucht sind. Auf diese Weise kommt man zur besten Ausnutzung der Aktivität bezüglich Turbulenz, Wärmeentwicklung und auch Wärmeisolierung. Letztere wird erreicht durch die vom Zerfall der aktiven Platten herrührende, auf der Schmelze schwimmende Asche bzw. Schlacke, welche sich über die ganze Oberfläche verteilt und mit dem gegossenen Metall überall in enger Berührung steht.

Der Rahmen A³ wird auf den oberen Rand t der Kokille L³ aufgesetzt und hat eine solche Höhe, daß er eine Haube bildet. Er weist einen Mantel 31 auf, der einige Zentimeter tief und mit einem Spiel y in die Kokille L³ eingeführt werden kann. Der Mantel 31 ist zur Handhabung mit Griffen oder Zapfen 32 versehen und besteht aus einem Material, welches bei den in Betracht kommenden Temperaturen ausreichend beständig ist, z. B. aus feuerbeständiger Pappe oder Fasermasse, Blech, Guß usw.

Der Mantel 31 ist fest umschlossen von einem Ring 33 aus Winkeleisen, mit welchem er auf den oberen Rand t der Kokille aufgesetzt wird.

Der Querschnitt der Platten B³ kann, wie in F i g. 7 dargestellt, quadratisch sein, jedoch kann für diesen Körper auch ein kreisförmiger, rechteckiger oder vieleckiger Querschnitt gewählt werden. Sie bestehen gänzlich aus Aktivstoffen. Die obere Fläche ist durchgehend eben, während das untere Ende eine Schrägfläche 35 aufweist.

Als Aufhängemittel sind im oberen Teil des Rahmens A³ in den Durchbrüchen 37 Querträger 36 gelagert, die z. B. aus nach unten gekehrten U-Eisen bestehen. Die schlitzförmigen Durchbrüche 37 haben in horizontaler Richtung eine größere Breite als die

Querträger 36, so daß man letztere gegeneinander 65 besteht die Vorrichtung aus einem zugleich als Träverschieben und ihren gegenseitigen Abstand einstel- ger und Verstärker dienendem bandförmigen Netz len kann. Die Querträger36 können untereinander bzw. Gitter^⁴ und mit diesem kombinierten halbparallel oder nicht parallel angeordnet werden. Fer- flachen und rechteckigen Platten B⁴, die in den Ab-

selbst vom Niveau W-N¹ zum Niveau N²-N² absinkt (Fig. 6).

Gegebenenfalls kann ein dünnes Blech T (F i g. 6) zu folgendem Zweck auf dem Rahmen^³ vorgesehen sein:

Bei einem in die Breite gehenden Einguß, d. h., wenn der Gießstrahl sich zu Beginn regenschirmartig öffnet, was durch Mängel am Verschluß der Ausgußöffnung geschehen kann, kann der Guß mittels dieses sehr dünnen, eine Stärke von einigen zehntel Millimeter aufweisenden Bleches gerettet werden. Unter dem Druck des Gießstrahls biegt sich dieses Blech durch und bewirkt eine Sammlung bzw. Zentrierung des Gießstrahls, bevor dieser das Blech durchbohrt, was sehr schnell erfolgt. Außerdem schützt dieses Blech die gesamte Vorrichtung und erhält den Rahmen A³ für die Wiederverwendung.

Erfindungsgemäß kann man ein Gitter nicht nur zur mechanischen Verstärkung der aktiven Platten verwenden, sondern auch um die Herstellung und die Tiefeneinstellung im Verhältnis zum oberen Kokillenrand sowie die Abstandseinstellung zwischen den einzelnen Platten beträchtlich zu erleichtern. In Verfolgung dieser Zwecke ist ein Gitter oder Drahtgeflecht vorgesehen, welches zumindest an einer Seite aus der aktiven Platte herausragt.

Das Gitter bzw. Drahtnetz kann im besonderen zum Aufhängen der Platten an der Kokillenwand bzw. -haube dienen, unter Einhaltung eines gewissen Abstandes zur Kokilleninnenwand. Ebenfalls können mittels des Gitters bzw. Drahtnetzes mehrere Platten in gewünschten Abständen aneinandergereiht werden.
Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 bis 11

9 10

ständen χ in Reihen angeordnet sind. Die Abstände Gießstrahl hindurchgeht. Beim steigenden Guß kann

können gleichbleibend oder wechselnd sein. ein dritter Stab 56 vorgesehen sein, welcher insbe-

Das Drahtnetz^!⁴ ist mit getrennten Flächen- sondere die innerste Windung hält. Man kann, ins-

abschnitten in die Blatten B⁴ eingebettet. Die Außen- besondere wenn drei Tragstäbe 54, 55, 56 vorgese-

seite 50 der Platten B⁴ verläuft bündig mit der Draht- 5 hen sind, auch noch einen Querstab 57 verwenden,

netzkante. An den drei anderen Seiten der Platten womit das Aufsetzen des ganzen auf das Kokillen-

B⁴ läuft das Drahtnetz aus diesen heraus. oberteil erleichtert ist. Die Stäbe kommen auf den

Ausgezeichnete Ergebnisse werden mit dem in oberen Rand ί zu liegen.

Fig. 11 dargestellten Drahtnetz erzielt, dessen Qua- Durch Dehnung der Maschen in Querrichtung der drate mit 15 bis 20 mm Seitenlänge aus extra wei- io Netzbahn A^ kann man bestimmte Platten bezüglich chem Stahldraht von ⁸Ao bis ¹²Ao mm Durchmesser ihrer Höhe verschieben und sie auf diese Weise einaufweist. Selbstverständlich bedeuten diese als Bei- zein oder in Gruppen in verschiedenem Abstand zum spiel zu betrachtenden Angaben keine Begrenzungen. oberen Kokillenrand t anordnen.

Die aus Quadraten oder Rhomben gebildeten Ma- Es sei noch bemerkt, daß am Ende des Gießvor-

schen sind durch Verschlingungen 51 mit je einer 15 ganges der Schmelzpunkt des Stahls weit niedriger

vollen Windung jeden Drahtes hergestellt. Vorzugs- liegt als der des Drahtnetzes, welches aus weichem

weise wird eine Drahtnetzbahn verwendet, bei der Stahldraht mit sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt ge-

die Verschlingungen 51 in Längsrichtung der Bahn fertigt ist. Dies gilt besonders beim Vergießen von

verlaufen, da bei einer solchen das Drahtnetz so- Stahl mit hohem Gehalt an Kohlenstoff oder SiIi-

wohl in' Längsrichtung als auch in Querrichtung 20 cium, Aluminium oder anderen beilegierten Metal-

dehnbar ist, so.daß die nicht in die Platten eingebet- len bzw. Metalloiden.

teten Teile deformierbar sind, jedoch die Platten B⁴ Am Ende der Erstarrung wird die Wärme durch

einen ausreichenden Halt haben. das Drahtnetz und dessen auf der Kokille ruhenden

Die Platten B⁴ werden unmittelbar um die entspre- Tragstab abgeführt.

chenden Drahtnetzabschnitte geformt. Um den Ein- 25 Zusammengefaßt bietet das die aktiven Platten fluß der Luftfeuchtigkeit auszuschließen, können die tragende Drahtnetz folgende Vorteile: Platten mit einer gegen Wasser schützenden, bei ver- Es schmilzt nicht und gestattet die Herstellung hältnismäßig niedriger Temperatur schmelzenden Im- und Anwendung sehr dünner Platten oder sehr prägnierung oder Uberzugsschicht versehen sein. flacher Parallelepipede. Durch sein Gewicht in Ver-Man kann z. B. bei etwa 60° C schmelzendes Paraf- 30 bindung mit der geringen Dicke der Platten genügt fin verwenden und entsprechend der Porosität der es, den von der Schmelze auf die eintauchenden Platten einen Paraffinzuschlag von 5 bis 29% des Teile der Vorrichtung wirkenden hydrostatischen Plattengewichtes vorsehen. Das Paraffin wirkt sich Auftrieb auszugleichen. Das Drahtnetz ist bezüglich in keiner Weise störend aus. Nach der Imprägnie- Länge und Breite deformierbar und bietet infolge rung bewahren die Platten ihren bei der Herstellung 35 seiner durchbrochenen Form, selbst wenn es sich um bestehenden Feuchtigkeitszustand bis zum Gießen. ein Blechgitter handelt, unvergleichliche Möglich-Die vom Gießstrahl ausgehende Wärme beseitigt keiten für anpassungsfähige und variierbare Anallein durch Strahlung einen großen Teil des Pa- bringung und Verbindung der Platten wie auch für raffins, bevor das schmelzflüssige Metall mit den die Befestigung an der Kokille. Außerdem kann man Platten in Berührung kommt. 40 eine solche Vorrichtung in kontinuierlicher Her-Die F i g. 12 und 13 zeigen die Anwendung bzw. stellungsweise fertigen. Die Anbringung der Vor-Anbringung der Vorrichtung gemäß F i g. 9 und 10 richtung an der Kokille ist erleichtert, da Haltestäbe bei einer Kokille L⁴, mit der im fallenden oder im 54,55,56 oder andere Befestigungsmittel leicht und steigenden Guß gearbeitet werden kann. Beim fal- schnell durch die Maschen geschoben werden könlenden Guß kann man die in vollen Strichen gezeich- 45 nen. Weiterhin stellt die Vorrichtung ein ausgezeichnete Anordnung anwenden. netes Wärmeableitmittel dar, was auch ein großer Die Vorrichtung weist eine größere Anzahl von Vorzug ist. Schließlich können die Enden der Netz-Platten B⁴ auf und ist ausgehend von dem Draht- bahn sehr leicht zusammengefaßt werden, sei es netzende 52 bis zum anderen Ende 53 spiralförmig unmittelbar durch gegenseitige Verschlingung der eingerollt. Die äußere Windung ist im zweckmäßigen 50 freien Drahtenden, sei es durch Einrollen um einen Abstand von der Kokilleninnenwand s gelegt; die Verbindungsstab, sei es mittels Spangen, Klammern, weiteren Windungen haben ebenfalls Abstand von- Krampen od. dgl. oder durch Drahtenden, welche einander. In der Mitte ist ein ausreichender Raum die an der Endkante benachbarten Maschen zufür den Durchgang des Gießstrahls gelassen. sammenfassen.

Beim steigenden Guß kann sich die Kette der 55 In Fig. 14 sind schematisch in Draufsicht ver-

Platten B⁴, wie in strichpunktierter Linie gezeigt, bis schiedene Gestaltungen dargestellt, die man einer

53 α fortsetzen. Netzbahn I geben kann. Die in ausgezogenen Strichen

Die durch das Drahtnetz A^ erzielte Nachgiebig- gezeichnete Form ist für eine Kokille gedacht, deren

keit der Verbindung zwischen den Platten B⁴ ist be- länglicher Querschnitt ein schmales Rechteck ist. Die

merkenswert und gestattet eine vollkommene Nor- 60 an fünf Punkten 58 bis 62 gebogene Netzbahn ist

mung sowie eine vollendete, den Bedingungen des mit ihren Enden bei 63 vereinigt. Durch gegenseitiges

jeweiligen Gusses angepaßte Anordnung der Plat- Annähern oder Spreizen der beiden Tragstäbe 64

ten B*. und 65 können die bei 60 und 63 gebildeten Winkel

_ Zur Aufhängung werden Stahlstäbe oder Rohre, vergrößert oder verkleinert werden.

die leichter und bessere Wärmeleiter sind, so durch 65 Für steigenden Guß kann man die zusätzlichen

das Netz gesteckt, daß jede Windung des eingerollten Netzbahnen II und III einfügen, welche bei 66,

Netzes gehalten ist. Beim fallenden Guß verwendet 67 und 68, 69 mit der Hauptbahn I verbunden

man z.B. zwei Stäbe54, 55, zwischen denen der sind.

Bei einer Kokille mit weniger länglichem Querschnitt kann die Bahn III mit dem Abschnitt 68,59, 60,61, 69 der Hauptbahn I kombiniert sein. Die Bahn III und der genannte Abschnitt können aus einem oder aus mehreren Netzstücken gefertigt sein. Der Abschnitt 67-11-66-68-111-69-67 kann für eine Kokille mit nahezu quadratischem Querschnitt verwendet werden. Diese Form kann aus vier an den Punkten 66, 61, 68, 69 vereinigten Netzabschnitten gefertigt sein oder auch aus einer einzigen entspre^ to chend gebogenen Netzbahn, deren beide Enden an beliebiger Stelle zusammengefaßt sind. Gegebenenfalls kann das Drahtnetz nur in einem Teil einer Platte oder in einem Teil einiger oder aller Platten eingebettet sein. Eine derartige Ausführungsform ist in den Fig. 15 und 16 dargestellt. Hier ist das Drahtnetz A⁵ nur in den oberen Teil der Platten SS eingelegt. Die Vorrichtung wird in beliebiger Höhe mittels der Aufhängeeisen 70 in die Kokille L⁵ eingehängt. Die Aufhängeeisen 70 greifen U-förmig über ao den Rand t der Kokille und haben unten Haken 71, Welche in die Netzmaschen greifen.

Bei der Ausführungsform der Fig. 17 und 18 ist jede Platte B⁶ mit einem eigenen Drahtnetz ausgerüstet, welches an drei Seiten etwas vorsteht. Es sind gg somit Einheiten gebildet, die selbständig oder, wie in F i g. 17 dargestellt, durch Bindeglieder 73 kettenförmig aneinandergereiht, verwendet werden können. Die aus Stahl bestehenden Bindeglieder 73 haben eine gewisse Elastizität, so daß sie beim Einsetzen der Vorrichtung als Feder wirken. Sie sind an den vorstehenden Netzkanten befestigt, sofern sie nicht unmittelbar miteinander verbunden sind. Außerdem sind diese Vorrichtungen mittels Nägeln 75 und Bändern oder Drähten 76, welche durch die Netzmasche geschlungen sind, z.B. an der feuerfesten Auskleidung 74, befestigt.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei allen Ausführungsformen der Erfindung die zahllosen bekannten isolierenden und/oder wärmebildenden bzw. wärmehaltenden Deekpulver im geeigneten Augenblick leicht auf der Badoberfläche verteilt werden können, selbst wenn diese sehr ausgedehnt ist. Die Vorrichtungen der Erfindung erhöhen die Wirksamkeit dieser Pulver beträchtlich. Zum Beispiel erfüllt eine einfache Schicht von körnigem Vermiculit in einer Dicke von einigen zehntel Millimetern bis 1 mm den verfolgten Zweck in vollkommener Weise, da sie inert und stark isolierend ist. Die verschiedenen Platten aus Aktivstoffen haben im allgemeinen eine So ausreichende Wirkung bezüglich Turbulenz sowie exothermem und isolierendem Effekt. Der Isoliereffekt kann jedoch im geeigneten Zeitpunkt durch Verwendung der genannten auf der Badoberfläche ausgebreiteten Pulver weiter verstärkt werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Verbesserung der Homogenität eines Gußblockes während seiner Erstarrung in der Kokille, wobei der obere Teil des Gußblockes mittels eines Gemisches von aktiven, exotherm reagierenden Substanzen flüssig gehalten wird, gekennzeichnet durch zusammen- §5 gesetzte auswechselbare und verhältnismäßig dünne Platten (B), die gänzlich oder teilweise aus dem Gemisch der aktiven Substanzen bestehen, durch Trage- bzw, Aufhängevorrichtungen (/4), welche, die genannten Platten in der festgesetzten Stellung halten, rad durch Halterungsmittel (3, 5,14, 22, 24, 31, 54, 70, 71, 75), mit denen die Platten so in der Kokille aufgehängt werden, daß ihre äußere. Oberfläche einen Abstand zur Innenfläche der Kokille hat, wobei das Gesamtgewicht der Platten rad ihrer Halterungsmittel so eingestellt ist, daß. die Platten bis knapp unter die Halterungsmittel eintauchen.

2. Mischung zum Herstellen einer Platte für die Vorrichtung na.cn Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch der aktiven Substanzen, bezogen auf Gewichtsprozent vor der Trocknung, folgende Zusammensetzung hat:

Sägespäne oder Holzfasern
oder ZeUuloseabfäUe Rest

Siliciumhaltiger Sand, Gehalt an SiO₂ zwischen 92 und 100 0/0 .... 0 bis 55 0/0

Wäßrige Lösung vqn Natriumsilicat Verhältnis SiO₀ZNa₈Q .
zwischen Z rad 4; 35 bis 40° Be" 15 bis 30%

Natriumcarbonat, pulverförmig . ■. ■ 5 bis 30% Mangandioxyd 5 bis 15°/o

Ferrosüiciurn, Ferrosilicium-Ahrainium oder andere reduzierende Metalle bzw, Legierungen Qbis2Q%

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Platte (B) aus einem aktiven TeiJ(9) und ans dem inaktiven inerten zur Befestigung an den Haltenragsmitteln (A) dienenden Teil (8) zusammengesetzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Z₁ dadurch gekennzeichnet, daß jede platte (B) über ihre ganze Ausdehnrag aus aktiver Masse besteht und durch eine oder mehrere Gitter, Netze oder andere eingelegte Armierungen (20) in bekannter Weise verstärkt ist.

5. Vorrichtung nach Ansprueh, 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die. zur Halterung der Platte (B) in ihren festgesetzten relativen Stellungen dienenden Mittel aus einem Rahmen (A, A¹) bestehen, bei dem jede Rahmenseite eine nach unten offene Gleitrinne aufweist, in weiche die an ihrem oberen Ende zu einem, entsprechenden Qerschnitt erweiterten und auf diese Weise mit einer Halteleiste versehenen Elemente (B, B¹) eingesetzt sind und nach unten ans dem Rahmenschlitz herausragen und die Aufhängungsmittel biegsame Bänder oder Drähte (5,22) sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (i?^?) an Halterungsstäben (24) angeordnet sind, die so gebogen und gekröpft sind, daß sie mit ihren Oberteilen auf den oberen KoMUenrand m liegen kommen und daß zum Festhalten ein Rahmen (A^z) vorgesehen ist, der mit entsprechenden Abmessungen auf den Kokillenrand bzw, auf die übergreifenden Teile der Halterungsstäbe (24) aufgesetzt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Z, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsmittel aus einem Drahtnetz (A% Ah A^) besteht, das teilweise in die aktiven Platten (B\ B^B⁶) eingebettet ist und zumindest an einer Plattenseite

hervorsteht, wo die Befestigung an den Aufhängemitteln (54,70, 76) erfolgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 6, gekennzeichnet durch eine Drahtnetzbahn (A*, A^s), bestimmter Länge, deren Netzmaschen deformierbar sind und die in Abständen eine Reihe

von aktiven Platten (B⁴, B⁵) trägt, in welche die entsprechenden Netzabschnitte eingebettet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 846 277, 159 757; USA.-Patentschriften Nr. 2 301101, 1431803.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen