DE1483117C - Gießrinne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gießrinne, welche aus . einer Füllkammer, der eigentlichen Gießrinne sowie einem Transformator besteht, wobei Füllkammer und Gießrinne durch die kurzgeschlossene Sekundärwicklung des Transformators darstellende Schmelzrinnen miteinander verbunden sind.

Es sind induktionsbeheizte Öfen für Stranggießanlagen bekannt, welche aus einem Vorratsbehälter bestehen, der durch einen NF-Transformator induktiv beheizt wird. Dieser Vorratsbehälter ist mit einer Rinne fest verbunden, welche die flüssige Schmelze in die Stranggießkokille leiten soll. Die Induktivität des Vorratsbehälters hat aber keinen Einfluß auf den Inhalt der Gießrinne, deren Länge in den seltensten Fällen 1000 mm unterschreitet. Auf dem Weg durch die Rinne erfährt das flüssige Metall jedoch eine starke Abkühlung, so daß es sogar zur Erstarrung desselben kommen kann.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es üblich, die Gießrinne und somit die Schmelze mit Gas- oder ölbrennern auf Temperatur zu halfen. Versuche mit elektrischer Widerstandsheizung waren von vornherein zum Scheitern verurteilt, da sich diese wegen Platzmangels und aus konstruktiven Gründen nicht unterbringen ließ.

Die vorerwähnte Ausführung mit Gas- oder ölbrennern hat jedoch den wesentlichen Nachteil, daß Gas und öl in Verbindung mit Sauerstoff die Schmelze sehr stark verunreinigen. Diese Nachteile gelten ganz besonders für das Vergießen von sauerstofffreiem Kupfer sowie für den Fall, wenn neutral oder unter Schutzgas vergossen werden muß. Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtungen besteht in der geringen Badtiefe von maximal 250 bis 300 mm, welche sich im Verlauf des Gießprozesses noch weiter reduziert, so daß nur eine geringe Wärmekapazität zur Verfügung steht, dafür aber eine große Badoberfläche mit viel Temperaturverlust, wodurch die Nachteile noch vergrößert werden.

Weiterhin ist es bei Gießrinnen der eingangs erwähnten Art bekannt, benachbarte Herde durch Schmelzrinnen miteinander zu verbinden. Die beiden Schmelzkammern sind bei dieser Ausführungsform jedoch von der eigentlichen Wärmequelle, d. h. dem Transformator bzw. den Schmelzrinnen, weit entfernt, so daß um eine einigermaßen konstante Temperatur aufrecht zu erhalten, eine zusätzliche Erwärmung stattfinden muß, da anderenfalls minderwertige Ergebnisse erzielt werden. Diese zusätzliche Erwärmung bedingt jedoch einen gesteigerten Auswand.

Das gleiche gilt für eine weiterhin bekannte Verfahrensweise zum Gießen besonders dünnwandiger Teile, bei welcher das Gießgut unmittelbar vor dem Eintritt in die Gießform induktiv zusätzlich erwärmt wird.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gießrinne zu schaffen, welche in einfacher Weise herzustellen und zu betreiben ist und darüber hinaus ohne zusätzliche Beheizung eine einwandfreie Erwärmung der Schmelze bis zum Ausgußpunkt der Gießrinne ermöglicht, so daß eine unerwünschte Abkühlung und Qualitätsverschlechterung des flüssigen Materials nicht eintreten kann.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die die sekundäre Schleife bildenden Schmelzrinnen durch eine in die Gießrinne eingesetzte Zwischenwand in Richtung auf den Ausguß hin verlängert sind. Auf diese Weise wird das Metall, welches in die Gießrinne gelangt, durch die Schmelzrinnen erhitzt bzw. auf der erforderlichen Temperatur gehalten. Dies bedeutet eine Warmhaltung der Schmelze bis zum Ausguß in die Kokille ohne zusätzliche Mittel und vor allen Dingen völlig neutral, wobei wunschgemäß auch noch eine Abschirmung vorgenommen werden kann.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Schmelzrinnen um den Transformator herumgeführt, so daß der Vorratsbehälter fehlen kann. Die Schmelzrinnen bilden hierbei eine sogenannte geschlossene sekundäre Schleife.

Der Ausguß in der Rinne ist vorteilhaft überhöht ausgebildet, so daß auch bei Beendigung bzw. Unterbrechung des Gießvorganges die Induktion aufrechterhalten wird.

In der Eingußkammer kann an der Übergangsstelle zu den Schmelzrinnen eine Vertiefung im Boden vorgesehen sein, welche es gestattet, den Sumpf ..einfrieren zu lassen, urrudenselben nach Bedarf induktiv wieder aufzutauen, um somit die Rinne vorzuwärmen.

Gemäß einem weiteren Markmal der Erfindung sind die Schmelzrinnen gebogen ausgeführt, so daß die Möglichkeit besteht, die flüssige Schmelze erstarren und wieder auftauen zu lassen. Weiterhin hat dies den Vorteil, daß sich in der Gießrinne kein Oberflächeneffekt ausbildet, während in der Warmhaltekammer jedoch ein Auftriebseffekt zur besseren Warmhaltung erzielt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die sekundäre Schleife im Bereich des Transformators auch offen gehalten sein, so daß eine vollkommen offene Rinne über deren gesamte Länge vorliegt. Es ist jedoch erfindungsgemäß auch möglich, die gesamte sekundäre Schleife bis zum Ausfluß geschlossen zu halten.

An Stelle eines Niederfrequenztransformators mit sekundärer Schmelzrinne kann.auch eine rinnenlose Einheit Verwendung finden.

Vorteilhaft ist die Gießrinne mit einem Ofen derart gekoppelt, daß über eine selbsttätige Regelung der Pumpe oder des Hebezeuges für die Gießrinne kontinuierlich oder diskontinuierlich eine bestimmte Badtiefe gewährleistet ist, welche zur Erzeugung eines gleichmäßigen hydrostatischen Druckes auf die Kokille führt und daher eine Verbesserung und Gleichmäßigkeit der Metallqualität mit sich bringt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt F i g. 1 die erfindungsgemäße Gießrinne im Schnitt,

Fig. 2 eine geschnittene Darstellung der Fig. 1 in Drauf sieht und

F i g. 3 eine geschnittene Darstellung einer anderen Ausführungsfonn, ebenfalls in Draufsicht (geschlossene Schleife bis zur Kokille).

Mit A ist die Füllkammer, mit B die Gießrinne und mit C der Transformator bezeichnet.

Die Stahlkonstruktion 1 bildet den äußeren Mantel der Gießrinne bzw. des Gießlöffels. Innerhalb des äußeren Mantels 1 ist die feuerfeste Auskleidung 2 angebracht. Der Transformator 3 ist ein Niederfrequenztransformator, dessen die kurzgeschlossene Sekundärwicklung darstellende Schmelzrinnen mit 4 bezeichnet sind. Am vorderen Ende der Rinne B befindet sich der Ausguß 5, welcher überhöht ausgebildet ist.

Innerhalb der Gießrinne B ist die Trennwand 6 vorgesehen, welche eine Verlängerung der sekundären Schleife bis zum Metallausguß 5 bewirkt.

Am Vorratsbehälter 7 ist der Ausguß 8 für die völlige Entleerung angebracht. Weiterhin sind am Vorratsbehälter 7 Eingußöffnungen 9, beispielsweise für das Vergießen von Spezialmetallen, vorgesehen oder aber für das neutrale Vergießen oder unter Schutzatmosphäre.

In der Eingußkammer 7 ist eine Vertiefung 10 angebracht, nahe der Übergangsstelle in die Schmelzrinne 4, die es gestattet, den vorhandenen Sumpf einfrieren zu lassen, um denselben induktiv wieder aufzutauen, wodurch eine Vorwärmung für die Einrichtung möglich ist.

Die Abdeckung von Vorratsbehälter und Rinne ist mit 11 bezeichnet.

Der Einguß des zu vergießenden Metalles erfolgt bei 8, 9 oder 11 α je nach Bedarf in den Behälter 7. Über die Schmelzkanäle 4 gelangt das Metall in die Gießrinne B und'wird von dort über den Ausguß 5 vergossen. Alles Metall, welches in die Gießrinne gelangt, muß die Schmelzkanäle 4 passieren, wo es erhitzt bzw. auf der gewünschten Temperatur gehalten wird. Damit das flüssige Metall in der langen Gießrinne B nicht abkühlt, wird die induktive Schleife in der Gießrinne künstlich verlängert, und zwar durch die Trennwand 6. Dies bedeutet eine Verlängerung der sekundären Schleife bis zum Ausgußpunkt 5. Damit wird aber eine Warmhaltung der Schmelze bis zum Ausguß in die Kokille ohne zusätzliche Medien und völlig neutral erzielt. Ein Repulsionseffekt tritt nicht auf, und zwar wird dieser vermieden durch die spezielle Führung der gebogenen Schmelzkanäle 4. Im Vorratsbehälter, wo mehr Metall vorhanden ist, wird die Lage der Kanäle ausgenutzt, um einen physikalischen Wärmeauftrieb zu erzeugen, und zwar zur intensiveren Warmhaltung.

Wird aus irgendeinem Grunde der Gießprozeß unterbrochen, so wird die Gießrinne am Ausguß 5 angehoben, und das Metall strömt über die sekundären Kanäle 4 in den Vorratsbehälter 7 zurück, welcher entsprechend ausgebildet ist. Die Induktion kann aber trotzdem in der Gießrinne aufrechterhalten bleiben zum Zwecke der Warmhaltung, weil der Austritt bei 5 in der Rinne überhöht ist. Infolgedessen bleibt der magnetische Fluß erhalten. Bei 8 befindet sich eine Vorrichtung mit Hilfe derer — über eine Membran — eine vollständige Entleerung des Gießlöffels vorgenommen werden kann.

Bei der Ausführung nach F i g. 3 ist der Verlauf der Schmelzrinne 4 anders gestaltet, und zwar verjüngt sich diese zu ihrem vorderen Ende leicht konisch. Die Kanäle sind außerdem bis zum Ausguß 5 vollkommen geschlossen. Es ist vorgesehen, bei entsprechendem Bedarf auch den Ausguß 5 vollkommen von der Atmosphäre abzuschirmen. Ansonsten ist die Ausführung die gleiche wie vorerwähnt.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Gießrinne, welche aus einer Füllkammer, der eigentlichen Gießrinne sowie einem Transformator besteht, wobei Füllkammer und Gießrinne durch die kurzgeschlossene Sekundärwicklung des Transformators darstellende Schmelzrinnen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die sekundäre Schleife bildenden Schmelzrinnen (4) durch eine in die Gießrinne (S) eingesetzte Zwischenwand (6) in Richtung auf den Ausguß (5) hin verlängert sind.

2. Gießrinne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzrinnen (4) um den Transformator (C) herumgeführt sind.

3. Gießrinne nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausguß (5) der Rinne (B) überhöht ist.

4. Gießrinne^nach einem oder mehreraöTSer Ansprüche 1 bis 37 dadurch: gekennzeichnet, daß in der Eingußkammer (A) an der Übergangsstelle zu den Schmelzrinnen (4) eine Vertiefung (10) im Boden vorgesehen ist.

5. Gießrinne nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (4) gebogen ausgeführt sind.

6. Gießrinne nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die senkundäre Schleife (4) im Bereich des Transformators auch offen gehalten ist.

7. Gießrinne nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte sekundäre Schleife (4) bis zum Ausguß (5) geschlossen ist.

8. Gießrinne nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausguß (5) vollkommen von der Atmosphäre abgeschirmt ist.

9. Gießrinne nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießrinne fest mit einem Warmhalteofen-verbunden ist.

10. Gießrinne nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (A) so ausgebildet ist, daß derselbe eine zusätzliche Heizquelle bzw. einen Induktor erhalten kann.

11. Gießrinne nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit einem Ofen derart gekoppelt ist, daß über eine selbsttätige Regelung der Pumpe oder des Hebezeuges für die Gießrinne (B) kontinuierlich oder diskontinuierlich eine bestimmte Badtiefe gewährleistet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen