DE1508761B2 - Selbstregelnder tauchausguss zum stranggiessen - Google Patents

Description

Behälter stellt eine vertikal bewegbare Wägepfanne und der Kopf des Schaftes zusammen mit dem Bodenausguß eine Ventileinrichtung dar. Ein Gewichtsausgleich und eine Zentrierung ist mit dieser Schaftanordnung nicht vorgesehen. Vielmehr ist die Wägepfanne von wenigstens zwei außerhalb angeordneten Schwimmern gestützt, wobei die Badhöhe in der Wägepfanne von der in den Schwimmern enthaltenen Flüssigkeitsmenge gesteuert wird; die Zentrierung erfolgt mittels an den Schwimmern angreifenden, einander entgegengerichteten Federn. Das bei dieser Vorrichtung verwendete Stopfenventil ist nicht selbstzentrierend und nicht selbstregulierend; auch kann es auf seinem Sitz verkanten, so daß ein nicht vollständiger Verschluß vorhanden ist.

In der Zeichnung ist ein Gießbehälter und eine Stranggießkokille mit dem erfindungsgemäßen Tauchausguß im Vertikalschnitt gezeigt.

Die in der Zeichnung gezeigte Anordnung besteht aus einer Stranggießkokille 10 zur Erzeugung des Guß-Strangs 13, einem Gießbehälter 11, der eine fahrbare Gießpfanne sein kann, und einem selbstregelnden Tauchausguß 12. Stranggießkokille 10 und Tauchausguß 12 haben im waagerechten Querschnitt Kreisform. Die Stranggießkokille 10 hat einen Metallmantel 20 mit einer Graphitauskleidung 21, an der die Schmelze 15 die Erstarrungskruste 14 bildet. Der Badspiegel 16 ist mit einem Abdeckmittel 34, 35 gegen die Atmosphäre geschützt.

Die richtige Höhe des geschmolzenen Metalls in der Stranggießkokille wird durch den nachstehend beschriebenen, selbstregelnden Tauchausguß 12 aufrechterhalten. Die in der Zeichnung dargestellte Lage des Tauchausgusses ist die normale Arbeitsstellung, in der die Ventilmechanik teilweise offen ist.

Der Tauchausguß 12 besteht aus einem bewegbaren Zentrierkörper 18 und einem Tauchausgußrohr 19, dessen untere Stirnfläche den feststehenden Ventilsitz 17 bildet. Das Tauchausgußrohr 19 ragt von dem Boden des Gießbehälters 11 abwärts bis unter die Oberfläche des in der Stranggießkokille 10 vorhandenen geschmolzenen Metalls. Es hat einen verbreiterten oberen Flansch 32 mit mehreren Schlitzen 33, die einen Zustrom des geschmolzenen Metalls in das Tauchausgußrohr 19 ermöglichen, selbst wenn der einen Anschlag bildende Kopf 31 auf dem Flansch 32 aufliegt. Eine Zementmasse 29 dichtet das Tauchausgußrohr 19 im Boden des Gießbehälters 11 ab.

Der Zentrierkörper 18 besteht aus einem becherartigen Ventilkörper 22 und einem Schaft 23. Der Ventilkörper 22 besteht aus einem Boden 24 mit mehreren Zuführbohrungen 25, aus einer Seitenwand 26 mit mehreren Durchflußöffnungen 27 und aus einer offenen oberen Seite 28. Er taucht zum Teil in das in der Stranggießkokille vorhandene geschmolzene Metall ein. Sein Schaft 23 erstreckt sich durch das Tauchausgußrohr 19 und ist mit dem Boden 24 des Ventilkörpers 22 verbunden. Das obere Ende des Schaftes 23 trägt den verbreiterten Kopf 31, der im Schmelzbad 36 des Gußbehälters untergetaucht ist.

Der Auftrieb des Zentrierkörpers durch das teilweise Eintauchen des Ventilkörpers 22 in die in der Stranggießkokille vorhandene Schmelze und durch Untertauchen des Kopfes 31 in das in dem Gießbehälter 11 befindliche geschmolzene Metall bewirkt, daß der Ventilkörper 18 schwimmt. Solange der Metallspiegel 16 in der Stranggießkokille 10 auf der in der Zeichnung gezeigten normalen Höhe bleibt, fließt das geschmolzene Metall zwischen dem Tauchausgußrohr 19 und dem Schaft 23 in den Boden des Ventilkörpers 22 und über die Durchflußöffnungen 25, 27 in den Krater 15. Bei fallendem Badspiegel 16 sinkt der Zentrierkörper, wodurch der Schmelzfluß in die Stranggießkokille 10 erhöht wird. Bei steigendem Badspiegel 16 steigt der Zentrierkörper. Sobald sich der Durchflußquerschnitt zwischen dem Boden 24 des Ventilkörpers und dem Ventilsitz 17 verringert, wird der Schmelzfluß gedrosselt, bis der Badspiegel wieder auf normale Höhe gesunken ist. Es erfolgt also ein Selbstregeln des Schmelzenzuflusses und des Badspiegels in der Kokille.

Der den Ringraum zwischen dem Tauchausgußrohr 19 und dem Schaft 23 durchströmende Schmelzfluß hält nach dem Bernoulli'schen Gesetz den Schaft 23 eingemittet, so daß der Tauchausguß bei Ausführung seiner normalen Arbeit vollständig selbstschwimmend und selbstzentrierend ist, da kein beweglicher Teil des Zentnerkörpers 18 an dem Tauchausgußrohr oder an irgendeinem feststehenden Teil des Gießbehälters anliegt. Es kann der Fall eintreten, daß sich der Zentrierkörper 18 dreht, wenn die in dem Ventilkörper vorhandenen Durchflußöffnungen nicht symmetrisch sind, so daß der diese Öffnungen durchströmende Schmelzfluß unter einem kleinen Winkel zur jeweiligen Radialen gerichtet ist und infolgedessen der Reaktionsdruck dem Zentrierkörper einen Drall erteilt.

Dieser Drall ist von Vorteil, da er die Bildung von feststehenden Strömen des geschmolzenen Metalls ausschließt.

Ein weiterer Vorteil entsteht aus dem Eintauchen des Ventilkörpers 22 und des Kopfes 31. Soll die Form oder die Größe des Ventilkörpers geändert werden, kann eine entsprechende Änderung des Schaftkopfes 31 erfolgen, um die Gesamtverlagerung des Zentrierkörpers auf dem gleichen Ausmaß zu halten oder das Ausmaß gewünschtenfalls zu ändern.

Der in der Mitte gelegene Schaft 23 und der Kopf 31 halten alle Teile wie einen einzigen Bauteil zusammen, so daß der Gießbehälter und der Tauchausguß aus der Stranggießkokille herausgenommen, ausgewechselt und in die Stranggießkokille als einziger Bauteil wieder eingesetzt werden können. Die Selbstzentrierung des Schaftes 18 hält den Ventilkörper 22 in bezug auf das Tauchausgußrohr 19 und auf die Stranggießkokille eingemittet und verhindert ein Verkanten oder Schrägstellen des Ventilkörpers in bezug auf den Ventilsitz 17.

Das Ventil, bestehend aus dem Tauchausgußrohr und dem Zentrierkörper, kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, was von dem Stranggießmaterial abhängt. Zum Gießen von Kupfermetallen kann es aus hochwertigem Graphit oder einem graphithaltigen Material bestehen. Tonerde-Graphit, beispielsweise mit etwa 40 Gew.-% Tonerde und 60 Gew.-% Graphit kann ebenfalls verwendet werden. Auch ein metallkeramischer feuerfester Werkstoff beispielsweise aus 77 Gew.-% metallisches Chrom und 23 Gew.-°/o Aluminiumoxyd ist geeignet. Die verschiedenen Teile des Zentrierkörpers 18 können aus Materialien verschiedener Wichten hergestellt sein, sofern das Gesamtgewicht des Stopfens geringer ist als das Gewicht des Volumens des verdrängten geschmolzenen Metalls.

Der Tauchausguß gemäß Erfindung kann auch zum Gießen von Stahl, Silber, Nickel, Aluminium und Magnesium verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 nis aus dem Boden der Stranggießkokille abgezogen Patentansprüche: wird. Es ist bereits eine Ventilanordnung vorgeschlagen

1. Selbstregelnder Tauchausguß für den Schmelz- worden, die den Schmelzzufluß in die Stranggießkokille zufluß aus einem Gießbehälter in eine mit Abstand 5 automatisch regelt, so daß die freie Oberfläche während unter ihr angeordnete Stranggießkokille mit einem des Gießvorganges auf der richtigen Höhe gehalten sich bis in das Schmelzbad der Stranggießkokille wird.

hinab erstreckenden Tauchausgußrohr am Boden Aus der US-PS 28 91291 ist ein Tauchausguß der des Gießbehälters und mit einer am Auslaßende des eingangs beschriebenen Bauart bekannt. Bei ihm ist der Tauchausgußrohres vorgesehenen Ventilmechanik io schwimmende Ventilkörper für die axiale Zentrierung zur Steuerung des Schmelzzuflusses aus dem und Führung, die Absenkbegrenzung und das Heraushe-Gießbehälter in die Stranggießkokille, wobei die ben mittels eines Schneidenlagers an einem Hebelsy-Ventilmechanik einen becherartigen, im Schmelzbad stern aufgehängt, das seinerseits mittels eines zweiten der Stranggießkokille schwimmenden Ventilkörper Schneidenlagers vom Gießbehälter getragen ist und den mit unterhalb des Schmelzspiegels angeordneten 15 Anschlag aufweist. Das Hebelsystem besitzt ein Durchflußöffnungen aufweist, der gegen die untere, einstellbares Gegengewicht, um Gewicht und Auftrieb den Ventilsitz bildende Stirnfläche des Tauchaus- des Ventilkörpers ausgleichen zu können und ein gußrohres anhebbar ist, an dem zentral ein sich aus feinfühliges Reagieren auf Schwankungen des Badspiedem Inneren der Stranggießkokille in das Tauchaus- gels in der Stranggießkokille zu ermöglichen. Diese gußrohr hinein erstreckender, vom Schmelzzufluß 20 bekannte Vorrichtung ist durch das Hebelsystem und umströmter Zentrierkörper befestigt ist und der die beiden Schneidenlager technisch aufwendig,
oberhalb mittels eines sein Absenken begrenzenden Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe Anschlages an dem Gießbehälter abstützbar und besteht darin, einen selbstregelnden Tauchausguß der zusammen mit dieser heraushebbar ist, dadurch eingangs umrissenen Art einfach in der Ausführung \ gekennzeichnet, daß sich der Zentrierkörper 25 auszubilden, ohne jedoch auf die axiale Führung, die (18) in Form eines Schaftes (23) durch die gesamte Absenkbegrenzung und Aufhängemöglichkeit zu verLänge des Tauchausgußrohres (19) bis in den ziehten.

Gießbehälter (11) erstreckt und an seinem oberen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

Ende innerhalb des Gießbehälters einen den daß sich der Zentrierkörper in Form eines Schaftes

Anschlag bildenden Kopf (31) aufweist, der die lichte 30 durch die gesamte Länge des Tauchausgußrohres bis in

Weite des Tauchausgußrohres überragt und im den Gießbehälter erstreckt und an seinem oberen Ende

Schmelzbad des Gießbehälters untergetaucht ist. innerhalb des Gießbehälters einen den Anschlag

2. Tauchausguß nach Anspruch 1, dadurch bildenden Kopf aufweist, der die lichte Weite des gekennzeichnet, daß die Durchflußöffnungen (27) in Tauchausgußrohres überragt und im Schmelzbad des der Seitenwand (26) des Ventilkörpers (22) zur 35 Gießbehälters untergetaucht ist.

Erzielung eines Dralls in einem Winkel zur Zweckmäßig sind die Durchflußöffnungen in der

jeweiligen Radialen angeordnet sind. Seitenwand des Ventilkörpers zur Erzielung eines

Dralls in einem Winkel zur jeweiligen Radialen

angeordnet.

40 Der wesentliche Vorteil dieser erfindungsgemäßen

Die Erfindung betrifft einen selbstregelnden Tauch- Ausbildung des Tauchausgusses besteht darin, daß er die ausguß für den Schmelzzufluß aus einem Gießbehälter gewünschte gesteuerte Abgabe von Schmelze in die in eine mit Abstand unter ihr angeordnete Stranggieß- Stranggießkokille bei schwankendem Bedarf sichert kokille mit einem sich bis in das Schmelzbad der und sich automatisch auf sich ändernde Gießgeschwin-Stranggießkokille hinab erstreckenden Tauchausguß- 45 digkeiten einstellt, ohne kompliziert gebaut zu sein, ξ rohr am Boden des Gießbehälters und mit einer am Allein dadurch, daß der am Schaft den Anschlag Auslaßende des Tauchausgußrohres vorgesehenen bildende Kopf und der größte Teil des becherartigen Ventilmechanik zur Steuerung des Schmelzzuflusses aus Ventilkörpers in das geschmolzene Metall eintaucht, ist dem Gießbehälter in die Stranggießkokille, wobei die der Gewichtsausgleich ohne sonstige Hilfsmittel er-Ventilmechanik einen becherartigen, im Schmelzbad 50 reicht. Der Zentrierkörper ist also selbstschwimmend,
der Stranggießkokille schwimmenden Ventilkörper mit Es sind weder geschlossene Kammern notwendig, um unterhalb des Schmelzspiegels angeordneten Durch- dem beweglichen Verschluß den erforderlichen Aufflußöffnungen aufweist, der gegen die untere, den trieb zu geben, noch ist ein Gegengewicht erforderlich, Ventilsitz bildende Stirnfläche des Tauchausgußrohres um den Auftrieb des in das flüssige Metall eingetauchten anhebbar ist, an dem zentral ein sich aus dem Inneren 55 beweglichen Zentrierkörpers zu ergänzen. Der verbreider Stranggießkokille in das Tauchausgußrohr hinein · tete Kopf des Schaftes bildet in einfacher Weise den erstreckender, vom Schmelzzufluß umströmter Zen- Anschlag und die Lagerung von Schaft und Ventilkörtrierkörper befestigt ist und der oberhalb mittels eines per beim Abtransport des Gießbehälters. Schließlich ist sein Absenken begrenzenden Anschlages an dem durch das Zusammenwirken von Schaft und Tauchaus-Gießbehälter abstützbar und zusammen mit dieser 60 gußrohr infolge ihrer Länge eine Zentrierwirkung heraushebbar ist. erreicht, die den Ventilkörper sicher unter der

Bei den üblichen Anlagen zum Stranggießen von Rohröffnung und dem Ventilsitz hält und auch ein

Metallen befindet sich die Stranggießkokille unterhalb Kippen verhindert.

des Gießbehälters, der das geschmolzene Metall enthält. Aus der US-PS 27 28 123 ist zwar eine Gießvorrich-

Das Metall fließt aus dem Gießbehälter über ein 65 tung bekannt, bei welcher das Metall nach Verlassendes

Tauchausgußrohr in die offene Oberseite der Strang- Bodenausgusses der Gießpfanne ohne Tauchausguß-

gießkokille mit einer Geschwindigkeit, die der Ge- ; rohr in einen Behälter strömt, von dessen Boden ein

schwindigkeit entspricht, mit der das erstarrte Erzeug- Schaft durch den Ausguß in die Gießpfanne ragt. Der