DE1508945C

DE1508945C - Verfahren und Vorrichtung zum Her stellen von Formelementen zum Auskleiden von Blockkopfen

Info

Publication number: DE1508945C
Authority: DE
Inventors: Daniel Frednk Ed Ednell (Schweden)
Original assignee: Sandvikens Jernverks Aktiebolag, Sandviken (Schweden)
Publication date: 1971-04-01

Description

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Es ist bekannt, Blockaufsätze für Gießformen, zeigt ist, eignet sich für die Herstellung von Blockz. B. Kokillen, aus einem Material herzustellen, das aufsatzplatten. Die Form besteht aus zwei parallel in der Hauptsache feuerfeste, feinkörnige Bestand- gegenüber liegenden Wänden Il und 12 und teile und eine kleine Menge eines Bindemittels ent- Zwischenwänden 13, 14, 15 und 16. Zur Bildung hält und das ferner eine kleine Menge eines orga- 5 eines Ansatzes an der Wärmeplatte wird eine Nische nischen, feinverteilten Materials von z. B. faseriger an der Wandung 11 gebildet, die durch die Wand 14 Struktur und gegebenenfalls eine kleine Menge von und zwei schmale Seiten 17 und 18 begrenzt ist. Alle faserigem, feuerfestem Material enthält. Dabei ist es diese Wände bestehen aus einem durchlässigen Maferner bekannt, dieses Ausgangsmaterial mit einer terial, z. B. aus einem Netz, wie in F i g. 1 mit BeFlüssigkeit zu vermischen und es dann zum Absitzen io zugszeichen 19 gezeigt wird. Das Netz wird an seiner in einer durchlässigen Form zu bringen, worauf es Außenseite mittels einer Gerüstkonstruktion 20 aufdann getrocknet wird. Der fertige Blockaufsatz be- gehängt, z. B. ein Rost 20 α oder ein Netz, das sitzt eine feste Konsistenz, wenn der Binder hart größere öffnungen hat als das die Seitenwände wird und die Teilchen der Mischung zusammen- bildende Netz. Die Form ist geteilt durch eine Vergebunden sind. Der auf diese Weise hergestellte 15 bindung 21, damit die Teile jeder für sich getrennt Blockaufsatz besitzt einen hohen Wärmeisolations- werden können.

grad, geringes Massengewicht und geringe Wärme- Zur Erzielung der Verbindung zwischen den

leitfähigkeit. Seitenwänden der Platte, die in der Form gegossen

Es ist an sich bekannt, Formkörper aus kerami- ist, sind konische Formelemente vorgesehen, die an

schem Material dadurch herzustellen, daß in eine 20 die Formwand angreifen. Diese Elemente sind eben-

Form mit Wänden aus porösem Material eine das falls durchlässig.

Material enthaltende Flüssigkeit (Schlicker) einge- Für die Zuführung des Schlammes, der auf der füllt wird. Das poröse Material saugt dann die , JFormwand zwecks Sedimentation ausgebreitet wird, Flüssigkeit auf, und es bildet sich auf der Formwand ' dienen kurze Rohre 23, die durch die Wand der eine Schlammschicht aus keramischem Material, die 25 'Modellform treten. Der mittels der Rohre 23 auf die getrocknet wird. Dabei ist es auch bekannt, kera- Innenwand der Form eingeführte Schlamm wird mische Hohlkörper auf diese Weise herzustellen, einem Druck von der Innenwand und/oder Saugung indem eine poröse Hohlform mit einem ebenfalls von der Außenseite unterworfen. Das bewirkt, daß porösen Kern verwendet wird. Als Material für die ^; die Suspensionsflüssigkeit durch die Formwand geFormen wird dabei im allgemeinen Gips verwendet. 30 drückt wird, während sich das in der Suspensions-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flüssigkeit suspendierte Material auf der Wandung

Verfahren zu schaffen, mit welchem in einfacher niederschlägt.

Weise wärmeisolierende, doppelwandig^ Form- I_n dieser Weise ist eine Platte 30 geformt, wie sie elemente zum Auskleiden von Blockköpfen für ' Fig. 3 zeigt. Die Platte hat eine Doppelwand mit Kokillen und andere Gießformen hergestellt werden 35 _2wei Wänden 31 und 32, die durch einen Zwischenkönnen. Die Erfindung besteht in der Anwendung raum getrennt sind. Die Modellform ist passend mit eines an sich bekannten Verfahrens zum Herstellen durchlässigen Seitenwänden 13 bis 16 rund um die keramischer Hohlkörper durch Einbringen einer Wände 11 und 12 versehen, so daß der Raum 33 geSuspension in eine durchlässige Modellform und schlossen ist, mit Ausnahme der Löcher für die Entwässern der Suspension unter.Druck- oder Saug- _4O durch die Platte hindurchtretenden Rohre 23. Diese wirkung, bis sich eine Schicht gewünschter Dicke Rohre können einen länglichen Querschnitt in gebildet hat, zum Herstellen doppelwandiger, gegen- Längsrichtung der Form besitzen, um eine gleichüber der Atmosphäre im wesentlichen abgeschlossene mäßige Verteilung des Materials zu erzielen. Auf Hohlräume aufweisender Formelemente zum Aus- der Formwand 13 wird so eine Wand 34 und auf der kleiden von Blockköpfen. ₄₅ Formwand 14 eine Wand 35 und ein Vorsprung 36

Dabei kann die am Gießmetall anliegende Form- auf den Formwänden 17 und 18 gebildet. Auf den

wand mit einer größeren Stärke als die der gegen- konischen Formelementen 22 werden konische Ver-

überliegendcn Wand hergestellt werden. bindungen zwischen den Wänden 31 und 32 geformt,

Die Erfindung wird im einzelnen durch die nach- die der Platte eine höhere Innenfestigkeit gegen den

folgende Beschreibung und die Figuren verdeutlicht. 50 Druck des Gießmetalls verleihen, wenn die Platte

Es zeigt in Benutzung ist.

F i g. 1 eine Aufrißansicht einer Modellform zur F i g. 4 zeigt die Aufhängung der Wärmeplatte,

Herstellung einer Blockaufsatzplatte gemäß der Er- wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, an der Wandung der

findung, Gießform 40. Hierbei ist angenommen, daß die

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1, 55 Wärmeplatte aus einer Anzahl von getrennten Platten

Fig. 3 denselben Querschnitt wie in Fig. 2 ein- besteht, die auf der Innenseite der Gießform im

schließlich einer mit der Modellform hergestellten oberen Teil ringsherum aufgehängt sind.

Blockaufsatzplatte, F i g. 5 zeigt eine andere Ausführung der Wärme-

F i g. 4 einen Querschnitt einer Kokille mit einer haube 41, die an der Gießform 40 mittels nicht dar-Wärmeplattc, wie sie nach Fig. 3 dargestellt ist, 60 gestellter Aufhängemittel, wie Haken aus Stahldraht,

F i g. 5 einen Querschnitt einer Kokillenwand mit aufgehängt ist. Die Wärmehaube hat in diesem Falle

einer anderen Ausführung der Wärmeplatte gemäß einen dreieckigen Querschnitt mit einer senkrechten

der Erfindung, Wand 42 und einer geneigten Wand 43, wobei diese

Fig.6 eine perspektivische Ansicht einer Auf- Wände an ihrem unteren Ende zu einem Keil vergabovorriclitung gemäß der Erfindung, 65 bunden sind. Am oberen Ende sind sie durch eine

Fig. 7 einen Querschnitt der Aufgabevorrichtung waagerechte Wand 44 miteinander verbunden. Die

nach Fig. fi. Platte ist hier ohne die konischen transversalen Ver-

Die Modellform, wie sie in den Fig. 1 und 2 ge- bindungen 37, die in der Platte 30 gemäß Fig. 3 ge-

zeigt werden, dargestellt. Es ist aber möglich, solche Verbindungen, wenn nötig, auch in der Platte 41 vorzusehen. In dem Raum 33 der Platte 30 ebenso wie in dem Raum 45 der Platte 41 kann das Isolierungsmaterial, möglichst exothermisches Material, durch die Öffnungen 38 und 46 eingefüllt werden.

Die Benutzung der Erfindung ist vorstehend für Warmhauben, die aus einer Anzahl von getrennten Platten bestehen, beschrieben. Sie kann aber auch zur Anwendung gelangen bei der Herstellung von Warmhauben aus einem Stück, z. B. als Aufsatz, der auf den Kopf der Gießblockform mit einem ringsherum laufenden Trägerrahmen angeordnet ist. Eine weitere Verwendung, die der letzteren ähnlich ist, liegt in der Beschickung der Gußformen in Gießereien (Aufgabeeinrichtung). F i g. 6 und 7 zeigen eine Beschickungseinrichtung gemäß der Erfindung. Sie ist zylindrisch und. weist einen ringförmigen Querschnitt auf. Die Wandung des Beschickers 70 wird aus den Außenwänden 71 und den Innenwänden 72 und dem dazwischenliegenden Raum 73 gebildet. In der gezeichneten Ausführung wird der Raum 73 durch Zwischenwände 74 getrennt. Die letzteren können jedoch auch fortfallen, wodurch sich ein nicht unterbrochener ringförmiger Zwischenraum ergibt. In diesem Falle werden die Wände 71 und 72 durch transversale Verbindungen an dem unteren und oberen Ende zusammengehalten. Das obere Ende hat öffnungen 75, die durch die Rohre zur Einführung des Schlammes bei der Herstellung des Beschickers gebildet worden sind.

Wie sich aus obigem ergibt, besteht das gebildete Formelement gemäß der Erfindung aus einem Körper mit Doppelwand, die zwei gegenüberliegende Wände aufweist. Diese Wandteile sind zu einem Ganzen ver- 3b bunden und weisen als Stück eine oder mehrere zwischen ihnen liegende Verbindungselemente auf. Die zwei gegenüberliegenden Wandteile können im wesentlichen gleichmäßig dick sein. Oft ist es aber von Vorteil, die Wände, die dem Gießmetall am nächsten liegen, etwas dicker zu machen, um die Widerstandsfähigkeit der Wand gegen den Preßdruck des Gießmetalls zu erhöhen. Das kann z. B. erreicht werden durch Drehen der Seiten der Modellform abwärts, bei der der dickere Wandteil verbraucht ist, wie das in F i g. 2 und 3 illustriert ist. Auf diese Weise bewirkt die Schwerkraft eine rapidere Sedimentation am unteren Ende der Form, und damit wird die Sedimentationsschicht dicker. Es ist daher möglich, Formwände mit verschiedener Durchlässigkeit in bezug auf die Regelung der Dicke der Sedimentationsschichten zu verwenden. Die Schichtstärke der Wand, die dem Gießmetall angrenzt, kann 1,25 bis 2,00, vorzugsweise 1,5 bis 1,6 der gegenüberliegenden Wand betragen. Die dem Gießmetall benachbarte Wand hat eine Stärke von 10 bis 30 mm bei der Ausführung des in Fig. 4 gezeigten Warmeinsatzes. In anderen Ausführungen der Wärmeisolierung kann die Dicke größer als die der obengenannten Grenzen sein.

Der Warmhaltekopf gemäß der Erfindung besteht aus feinen Teilchen und einem Binder, der die Teilchen zusammenhält. Zumindest ein großer Teil der Teilchen besteht aus feinkörnigem, feuerfestem Material, wie Olivin oder Quarz. Außerdem kann eine kleine Menge organischer Teilchen, z. B. von faseriger Struktur, wie fcinverteilte Papierpulpe oder Holzpulpe, oder von zellenförmiger Struktur, wie Kork, enthalten sein. Die Masse kann auch vorteil-, hafterweise Teilchen von faseriger, feuerfester Struktur aufweisen. Die Teilchengröße soll so sein, daß sie mit dem flüssigen Suspensionsmittel zu einem Schlamm verrührt werden und dann zwecks Sedimentation auf eine Modellform aufgebracht werden kann. Der Binder soll löslich oder mischbar in der Suspension sein. Sein Zusatz erfolgt in solcher Konzentration, daß der fertige Warmkopf die gewünschte Menge an Bindemittel aufweist. Als Bindemittel eignet sich Harzleim und ein synthetisch hergestellter Leim.

Nach der durch die Sedimentation der Substanzteilchen in der Modellform erfolgten Formgebung wird das geformte Erzeugnis entfernt und bei 120 bis 200° C, gewöhnlich bei 140 bis 160° C, getrocknet, ohne daß eine Sinterung eintritt. Das Material wird durch den getrockneten und/oder gehärteten Binder zusammengehalten. Das Fasermaterial bewirkt die Kohäsion.

Das Material ist beispielsweise eine Mischung von 82. bis 94 % feinkörnigem, feuerfestem Stoff, 3 bis 8°/Ό feinzerkleinertem organischem Material von faseriger oder zellenförmiger Struktur, 1 bis 8 °/o Bindemittel und gegebenenfalls einer kleinen Menge, vorzugsweise bis zu 5%, faserigen, feuerfesten Materials.

; Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Doppelwände den isolierenden Formelementen eine sehr hohe Wärmeisolierung verleihen. Auch wird die Wärmeleitfähigkeit auf diese Weise erniedrigt. Es ist möglich, ein exothermisches Material den Formelementen zuzufügen, ohne daß dieses Material mit dem Gießmetall in Berührung kommt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß alle Seiten der Formelemente exakt in bezug auf die künftige Verwendung geformt werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Anwendung eines an sich bekannten Verfahrens zum Herstellen keramischer Hohlkörper durch Einbringen einer Suspension in eine durchlässige Modellform und Entwässern der Suspension unter Druck- oder Saugwirkung, bis sich eine Schicht gewünschter Dicke gebildet hat, zum Herstellen doppelwandiger, gegenüber der Atmosphäre im wesentlichen abgeschlossene Hohlräume aufweisender Formelemente zum Auskleiden von Blockköpfen.

2. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberliegende Formwände im wesentlichen parallel stehen und daß diese Formwände mittels durchlässiger Querwände verbunden sind, die sich zwischen zwei gegenüberliegenden durchlassigen Formwänden erstrecken.

3. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Formwände entlang der unteren Kante miteinander verbunden sind und von dieser aus nach oben divergieren.

4. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Formwände durch eine

Anzahl von Verbindungen verbunden sind, getrennt von jeden anderen, wobei diese Verbindungsteile durch konische, durchlässige Formelemente gebildet werden, die von einer der gegenüberliegenden Wände heraustreten.

5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Gießmetall anliegende Formwand mit einer größeren Stärke als die der gegenüberliegenden Wand hergestellt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen