DE1558111A1 - Casting mold with anisotropic coating - Google Patents
Casting mold with anisotropic coatingInfo
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Dipl.-Chem. I. SCHULZE Dipl.-Ing. E. QUTSCHEBDipl.-Chem. I. SCHULZE Dipl.-Ing. E. QUTSCHEB
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I Abs. Dipl.-Chem. I. Schulze, Dipl.-Ing. E. Gutscher, Patentanwälte ~j 6900 Heidelberg, GalebergatraBe 3 I Paragraph Dipl.-Chem. I. Schulze, Dipl.-Ing. E. Gutscher, patent attorneys ~ j 6900 Heidelberg, GalebergatraBe 3
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Giessform mit anisotroper SchlichteCasting mold with anisotropic coating
Die Erfindung betrifft allgemein Giessformen, die mit einem Belag oder einer Schlichte aus anisotropem Material versehen sind und die zum kontinuierlichen Giessen von Grundmetallen einschliesslich Metallegierungen.verwendet werden. The invention relates generally to molds with a Covering or a coating made of anisotropic material are provided and which are used for the continuous casting of base metals including metal alloys.
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In den letzten Jahren werden Nichteisenmetalle, einschliesslich Legierungen, kontinuierlich gegossen, um beispielsweise Werkstücke für Stangen, Stäbe, Platten^Barren oder Bolzen herzustellen. Dieses Verfahren dient insbesondere zum kontinuierlichen Giessen von Kupfer und dessen Legierungen, wie Messing, sowie andere Nichteisenmetalle, wie Aluminium oder Magnesium. Es wurde auch vorgeschlagen, Eisen und Eisenlegierungen, wie Stahl, kontinuierlich zu giessen·In recent years, non-ferrous metals, including alloys, have been continuously cast, for example Manufacture workpieces for bars, rods, plates, ingots or bolts. This procedure is particularly useful for continuous casting of copper and its alloys, such as brass, as well as other non-ferrous metals, like aluminum or magnesium. It has also been suggested to continuously increase iron and iron alloys such as steel to water·
Kupfer und seine Legierungen sowie andere Nichteis enmetalle werden gewöhnlich in einer Giessform gegossen, die hauptsächlich aus Kupfer bestehen kann. Das Kupfer ist üblicherweise mit einem Material beschichtet, das als ein Gleitoder Schmiermittel dient. Die normalerweise zum kontinuierliehen Giessen von Nichteiseometallen verwendete Giessform ist mit einem zweckmässigen Wärmeschacht,wie ein wassergekühlter Kupferblock, versehen.Copper and its alloys and other non-ferrous metals are usually poured in a mold, which can consist mainly of copper. The copper is common coated with a material that serves as a slip or lubricant. Usually for continuous borrowing Casting mold used for casting non-ferrous metals is with a suitable heat shaft, such as a water-cooled one Copper block, provided.
Bei Kupfer beträgt beispielsweise die Giesstemperatur etwa II760 C während Kupfer bei 1082° O erhärtet. So muss innerhalb weniger cm der Giessform die Temperatur des Kupfers oder der Kupferlegierung um etwa 94·° O gesenkt werden·For copper, for example, the casting temperature is about 0 C II76 while copper at 1082 ° O hardened. For example, within a few cm of the mold, the temperature of the copper or copper alloy must be reduced by about 94 ° O
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Es wurde auch vorgeschlagen, Stahl kontinuierlich in einer Giessform zu giessen. Bestimmte Metalle, wie Stahl, neigen jedoch dazu, das Material, aus dem die Giessform "besteht, zu benetzen· So klebt beispielsweise Stahl wenn es erhärtet, an der Form an. Um diesen Nachteil auszuschalten, wurde vorgeschlagen, die Giessform zu schwingen oder hin- und her zu bewegen· Auf diese Weise tritt eine relative Bewegung zwischen der Giessform und dem erhärtenden Metall auf, um das Ankleben des Metalls an der Form zu verhindern. Der Stahl wird gewöhnlich bei einer Temperatur von etwa 1332° C gegossen und erhärtet bei etwa 1176° 0. Daher muss in einem solchen Fall die Temperatur des Metalls um nahezu 156° 0 gesenkt werden. Im wesentlichen muss nur die Aussenhaut des Stahls erhärtet werden, die ausreicht, um 4ie sog· Ausbrüche zu verhindern, wo der flüssige Stahl durch die feste Oberflächenschicht bricht und erhebliche Beschädigung bewirkt. ■.'■*..It has also been suggested to have steel continuously in one Casting mold. However, certain metals, such as steel, tend to change the material from which the mold is made " to wet · For example, steel sticks to the mold when it hardens. In order to eliminate this disadvantage, it has been suggested that to swing the mold or to move it back and forth · In this way a relative movement occurs between the casting mold and the hardening metal to get the Prevent the metal from sticking to the mold. The steel is usually cast at a temperature of around 1332 ° C and hardens at about 1176 ° 0. Therefore, in one in such a case the temperature of the metal increased by nearly 156 ° 0 be lowered. Essentially, only the outer skin of the Steel should be hardened, which is sufficient to prevent so-called breakouts to prevent where the molten steel breaks through the solid surface layer and causes significant damage. ■. '■ * ..
Der Vorteil des kontinuierlichen Giessens von Metallen (wobei auch Metallegierungen verstanden werden), besteht darin, dass eine Anzahl von Verfahrensschritten bei derThe advantage of the continuous casting of metals (which also includes metal alloys) exists in that a number of procedural steps in the
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Behandlung des Metalls eingespart werden können· Ausserdem ist damit eine Verringerung der Arbeit, eine Verminderung der zu behandelnden llaterialmenge, wodurch weniger Lagerraum benötigt wird,'sowie eine Senkung der Arbeitszeit und eine erhöhte Ausbeute an Metall verbunden· So können grosse wirtschaftliche Gewinne durch das kontinuierliche Giessen von Grundmetallen, und zwar sowohl Nichtβieen- und Eisenmetalle als auch deren Legierungen, erzielt werden· Die bekannten Verfahren zum kontinuierlichen Giessen von Metallen weisen aber gewisse Hachteile auf.Treatment of the metal can be saved · Moreover is thus a reduction in labor, a reduction in the amount of material to be treated, which requires less storage space, 'as well as a reduction in working hours and associated with an increased yield of metal · So can large economic gains can be achieved through the continuous casting of base metals, both non-ferrous and ferrous metals and their alloys. The known processes for continuous casting of metals but have certain disadvantages.
Hn Hauptproblem ist das Entfernen von Wärme von dem kühlenden Metall während dem stationären Arbeiten. Dies bedeutet natürlich, dass die Wärme vom flüssigen Metall in die Gieeef orm oder einen entsprechenden Wärmeschacht übertragen werden muss, damit das Metall rasch härtet und eine weitere Bearbeitung gestattet. Es ist offensichtlich, dass durch schnelleres Abführen der Wärme, das Metall entsprechend schneller gegossen werden kann. Dies zeigt, dass eine durch 'die gegenwärtige Verfahrensweise bedingte Einschränkung,The main problem is the removal of heat from the cooling metal during stationary work. this means Of course, the heat from the liquid metal has to be transferred to the foundry form or a corresponding heat shaft so that the metal hardens quickly and another Editing permitted. It is obvious that by dissipating the heat more quickly, the metal accordingly can be poured faster. This shows that one through '' the current procedural restriction,
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die mehrere parallel angeordnete Giessformen erfordert, die so angebracht sind, dass sie mit demselben Giesslöffel oder Tundish beschickt werden können.which requires several parallel casting molds that are mounted so that they can be used with the same casting spoon or tundish.
Das zweite zu bedenkende Problem ist das Befeuchten oder Benetzen, d.h. die Neigung des flüssigen Metalles, die Giessform zu benetzen und daher an dieser fest zu kleben. Dies wird bis jetzt, wie bereits erwähnt, durch Schwingen der Giessform ausgeschaltet· Auf diese Weise kann leicht die sich bildende Oberfläche für das fertige Produkt leiden«The second problem to consider is wetting or wetting, i.e. the tendency of the liquid metal to To wet the mold and therefore to stick to this firmly. So far, as mentioned, this is done by swinging the mold switched off · In this way, the surface that forms for the finished product can easily suffer «
Daraus folgt, dass ein Material oder eine entsprechende Schlichte für die Giessform "benötigt wird, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit, einen hohen Schmelzpunkt, um gegen Temperaturen der flüssigen Metalle beständig zu sein, und eine schlechte Benetzbarkeit durch die flüssigen Metalle aufweist.It follows that a material or an equivalent Sizing for the mold "is needed that has a high Thermal conductivity, a high melting point to withstand liquid metal temperatures, and has poor wettability by the liquid metals.
Es wurde vorgeschlagen, gewöhnlichen Graphit als Überzug oder Schlichte für die Giessform zu verwenden. Ein solcher Graphit ist aber ein isotroper Stoff, d.h. er leitet, die Wärme in jeder Richtung gleich gut (oder schlecht). Die Wärmeleitfähigkeit des Kupfers, aus dem die. Giessform -It has been suggested to use ordinary graphite as a coating or use sizing for the casting mold. Such a graphite is an isotropic substance, i.e. it conducts the Heat equally good (or bad) in every direction. the Thermal conductivity of the copper from which the. Mold -
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und auch der Wärmeschacht - besteht, ist 25mal so gross wie diejenige des Graphits·and also the heat shaft - is 25 times as big like that of graphite
Ausserdem neigt Graphit dazu, mechanisch zu erodieren und weist eine verhältnismässig hohe Oxydationsgeschwindigkeit auf, wodurch die Lebensdauer einer Graphitgiessform oder Schlichte recht kurz ist. Solche Formen nüssen, je nach Benutzung, im allgemeinen innerhalb eines Tages oder einer Woche ersetzt werden·In addition, graphite tends to erode mechanically and has a relatively high rate of oxidation on, whereby the life of a graphite mold or Plain is quite short. Such forms generally take place within a day or one, depending on use Week to be replaced
In gleicher Weise ist die mechanische Erosion einer Graphitgiessform schädlich, die in erster linie auf die Bildung von dendritischen Kristallen im erhärtenden Metall zurückzuführen ist. Solche Dendrite sind scharf und verhältnismässig hart, d.h. viel härter als Graphit. Daher versuchen die Dendrit β, die einzelnen Veilchen, aus denen die Graphitform besteht, mechanisch zu entfernen.The mechanical erosion of a graphite casting mold is the same harmful, primarily due to the formation of dendritic crystals in the hardening metal is. Such dendrites are sharp and comparatively hard, i.e. much harder than graphite. Therefore try the dendrite β, the individual violets that make up the graphite form consists to remove mechanically.
Trotz dieser Nachteile der heutigen Arbeitsverfahren zum kontinuierlichen Giessen von Nichteisenmetallen ist die Industrie bemüht, das kontinuierliche Giessen von Nichteisenmetallen in die Produktion aufzunehmen und Erfahrung durch Versuchsherstellung von Stahl durch kontinuierliches Giessen zu sammeln.Despite these disadvantages, today's working methods are continuous Casting of non-ferrous metals, the industry tries to ensure the continuous casting of non-ferrous metals in start production and gain experience through trial manufacture of steel by continuous casting.
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Sv let daher liifgäbe der Erfindung, eine Giessform sum kontinuierlichen (Hessen von Metallen, einschliessllch Metallegierungen su schaffen, die eine bessere WärmeleitfShlgkeit als die bisher verwendeten Stoffe aufweisen aber lmer noch Wärmeverlust zwischen dem Reservoir aus flüssigem Metall und dem Warmeschacht verhindert· Erfindungsge-Haas soll ferner eine Schlichte für eine Giessform zum kontinuierlichen Giessen von Metallen vorgeschlagen werden, die eine erhöhte Giessgeschwindigkeit aufgrund des schnelleren AbkUhlens des erhärtenden Metalls gestattet* Sie Schlichte soll die mechanische Erosion senken, die Oxydation herabset sen, als ein Gleit- oder Schmiermittel wirken und durch Verringerung* des Benetzens zwischen Metall und Giessform eine bessere Oberflächenfertigung gestatten.Sv let therefore liifgäbe the invention, a mold sum continuous (Hessen of metals, including metal alloys, see below, which have a better thermal conductivity than the substances used up to now Loss of heat between the reservoir made of liquid metal and the warm shaft is prevented which allows an increased casting speed due to the faster cooling of the hardening metal * You sizing should reduce mechanical erosion, reduce oxidation, act as a lubricant and act as a lubricant Reduction * of the wetting between metal and casting mold allow better surface finishing.
Gegenstand der Erfindung ist eine Giessform zum kontinuierlichen Giessen von Metallen, wobei unter Metallen auch Metallegierungen, wie Messingj Stahl u.dgl., zu verstehen sind. Die erflndungegemässe Giessform weist ein Teil auf, das im wesentlichen zwischen dem Bereich angeordnet ist, inThe subject of the invention is a casting mold for the continuous casting of metals, metals also being understood as meaning metal alloys, such as brass, steel and the like are. The mold according to the invention has a part which is arranged substantially between the area in dem das flüssige Metall gegossen wird und dem Bereich, in dem mindestens die äussere Fläche des Metalls erhärtet ist.where the molten metal is poured and the area in at least the outer surface of the metal has hardened.
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Dieses Teil der Giessform besteht gemäss der Erfindung aus einem hitze- und feuerbeständigen Material mit anisotropen Wärmeleiteigenschaften. Dies ist vorzugsweise pyrolytischer Graphit, obwohl auch andere Stoffe verwendet werden können· Ausserdem ist dieses hitze- und feuerfeste anisotrope Material in vorbestimmter Weise orientiert, um das Kühlen des Metalles in der Giessform zu beschleunigen. Daher ist dieses hitze-oder feuerbeständige anisotrope Material so orientiert, dass es die Wärme weg vom Metall über die Wand der Form verhältnismässig schnell leitet, während es die Wärme entlang der Bewegungsbahn des kühlenden Metalls der Form verhältnismässig langsam leitet« Letzteres dient natürlich dazu, die unmittelbare Kühlung des Reservoirs aus flüssigem Metall durch den Wärmeschacht zu verhindern.According to the invention, this part of the casting mold consists of a heat and fire resistant material with anisotropic thermal conductivity. This is preferably more pyrolytic Graphite, although other substances can also be used · Furthermore, this heat and fire resistant anisotropic material oriented in a predetermined manner in order to accelerate the cooling of the metal in the mold. thats why This heat or fire resistant anisotropic material is oriented so that it moves the heat away from the metal through the wall the mold conducts relatively quickly, while it conducts heat along the path of movement of the cooling metal Form conducts relatively slowly «The latter naturally serves to cool the reservoir immediately to prevent liquid metal through the heat shaft.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der ein schematischer Schnitt durch eine erfindungsgemässe Ausführungsform der Giessform dargestellt ist, näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to the drawing, which shows a schematic section through an embodiment of the casting mold according to the invention.
•Die Giessform ist allgemein mit 10 bezeichnet und befindet sich unter einem zweckmässigen Schmelztiegel, einer Schöpfkelle oder einem Tundish 11. Die Schöpfkelle 11 enthält• The casting mold is generally designated 10 and is located under a suitable crucible, a ladle or a tundish 11. The ladle 11 includes
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das geschmolzene zu giessende Metall und dient zum Pullen der Giessform 10 mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Ferner ist ein "bei 12 gezeigtes hitzebeständiges Material dargestellt, das die Giessform richtig verkleidet. Hieran schliesst sich ein ebenfalls ausgekleideter Wärmeschacht 14 an, der beispielsweise aus einem Kupferblock bestehen kann, und mit entsprechenden Kanälen 15 zum Durchleiten von kaltem Wasser durch den Kupferblock versehen ist.the molten metal to be cast and is used for pulling the mold 10 at a certain speed. Also shown is a refractory material shown at 12, that properly disguises the mold. This is followed by a lined heat shaft 14, which can for example consist of a copper block, and with corresponding channels 15 for passing through of cold water is provided through the copper block.
Erfindungsgemäss ist die Giessform .mit einem Überzug oder einer Schlichte versehen, die an das flüssige Metall angrenzt und zumindest zwischen dem Bereich in dem das flüssige Metall gegossen wird, d„h. unter der Schöpfkelle 11 und dem Wärmeschacht 14·, angeordnet ist. Dieser Teil der Giessform oder der Schlichte 20 besteht aus einem feuer-und hitzebeständigen Material mit anisotropen wärmeleitenden Eigenschaften. Das Verhältnis zwischen der Wärmeleitfähigkeit in einer Ebene und einer anderen im rechten =Winkel dazu liegenden Ebene beträgt vorzugsweise 50 : 1. Pyrolytisch niedergeschlagenes Bornitrid (BN) ist z.B. ein entsprechendes Material, das hitzebeständig ist und anisotrope wärmelei-According to the invention, the mold is .with a coating or provided a size that adjoins the liquid metal and at least between the area in which the liquid Metal is poured, i. E. is arranged under the ladle 11 and the heating shaft 14 ·. This part of the mold or the size 20 consists of a fire-resistant and heat-resistant one Material with anisotropic heat-conducting properties. The relationship between the thermal conductivity in one plane and another plane at right angles to it is preferably 50: 1. Pyrolytic Deposited boron nitride (BN) is, for example, a corresponding material that is heat-resistant and has anisotropic heat-conducting properties.
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tende Eigenschaften besitzt. Es ist auch möglich, hierfür Slimmer zu verwenden. Das erfindungsgemäss bevorzugte Material ist jedoch pyrolytischer Graphit.tending properties. It is also possible to do this Use slimmer. However, the material preferred according to the invention is pyrolytic graphite.
Pyrolytischer Graphit wird aus einem Kohlenstoff enthaltenden Dampf bei erhöhten Temperaturen in unregelmässigen Schichten niedergeschlagen, die wie ungeordnete Stapel oder Karten angeordnet sind. Dies ist der Grund warum pyrolytischer Graphit stark anisotrop ist. Seine mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften hängen Ton der Richtung ab. Es ist üblich, die a-b Achsen, die wiederum eine Ebene bestimmen, als diejenigen zu bezeichnen, in der der Graphit niedergeschlagen wird. Die c-Achse verläuft in rechten Winkeln zu der a-b Ebene. Pyrolytischer Graphit leitet in der a-b Ebene sehr gut, isoliert aber in der c-Achse oder c-Eichtung. So ist die Wärmeleitfähigkeit des pyrolytischen Graphits in der a-b Ebene 25Omal so gut wie in der c-Richtung. Pyrolytic graphite is made from a carbon containing one Steam precipitated at elevated temperatures in irregular layers that look like disordered piles or cards are arranged. This is the reason why pyrolytic graphite is strongly anisotropic. Its mechanical, thermal and electrical properties depend on the tone of the direction. It is common to use the a-b axes, which in turn determine a plane to be referred to as those in which the graphite is deposited. The c-axis runs at right angles to the a-b level. Pyrolytic graphite conducts very well in the a-b plane, but insulates in the c-axis or c-direction. The thermal conductivity of pyrolytic graphite in the a-b plane is 250 times as good as in the c direction.
Wie bereits oben ausgeführt ist, wird pyrolytischer GraphitAs already stated above, pyrolytic graphite is used
aus einem Dampf, der eine chemische Verbindung sein kann, niedergeschlagen. Dies kann beispielsweise durch Dissoziierenprecipitated from a vapor, which can be a chemical compound. This can be done, for example, by dissociating
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- ie -H - ie - H
von Methan (CH^) unter Wärmeeinwirkung erfolgen· Das Verfahren wird vorzugsweise in einem Vakuumofen unter einem Druck durchgeführt, der innerhalb eines weiten Bereiches variieren, zweckmässig z.B. zwischen 1 - 10 mm Hg betragen kann. Die Temperatur des Ofens kann ebenfalls innerhalb weiter Grenzen variieren, beträgt aber vorzugsweise etwa 1204-° C. Das Verfahren zum Niederschlagen von pyrolytischem Graphit ist bekannt.of methane (CH ^) under the action of heat · The process is preferably carried out in a vacuum furnace under a pressure which can vary within a wide range, for example between 1 and 10 mm Hg. The temperature of the furnace can also vary within wide limits, but is preferably about 1204.degree. C. The method for depositing pyrolytic graphite is known.
Erfindungsgemäss wird der Überzug oder die Schlichte 20 aus hitzebeständigem Material mit anisotropen Wärmeleiteigenschaften derart orientiert, dass es die Wärme innerhalb des Raumes 21 vom flüssigen Metall weg und über die Wand und in den Wärmeschacht 14 verhältnismässig schnell leitet, während es gleichzeitig die Wärme entlang der Bewegungsbahn des in der Giessform kühlenden Metalls verhältnismässig langsam leitet. Mit anderen Worten, auf diese Weise wird verhindert', dass die Wärme des geschmolzenen Metalls von der Schöpfkelle 11 und oberhalb der Giessform weg direkt in den Wärmeschacht 14- geleitet wird und es wird eher ermöglicht, dass das Metall langsam abkühlt, so dass jeder Querschnitt eine verhältnismässig gleichmässige Temperatur aufweist.According to the invention, the coating or the size 20 is made of a heat-resistant material with anisotropic heat-conducting properties oriented so that it moves the heat within the space 21 away from the liquid metal and over the wall and leads relatively quickly into the heating shaft 14, while at the same time the heat along the path of movement of the metal cooling in the mold is relatively slowly conducts. In other words, this prevents' the heat of the molten metal from the ladle 11 and above the casting mold away directly into the heating shaft 14- and it is more possible to that the metal cools slowly, so that each cross-section has a relatively uniform temperature having.
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Um dies zu erreichen ist die a-b Ebene aus anisotropem Material, beispielsweise pyrolytischem Graphit, wie angegeben in waagerechter Richtung orientiert. Infolgedessen ist die c-Achse in Äichtung des Pfeiles 22 angeordnet« Diese Anordnung ergibt genau das was erforderlich ist, nämlich, die Wärme in lotrechter Richtung langsam zu leiten, wie in der Zeichnung dargestellt ist, während gleichzeitig Wärme waagerecht in den Wärmeschacht 14 geleitet wird.To accomplish this, the a-b plane is made of anisotropic material such as pyrolytic graphite as indicated oriented in the horizontal direction. As a result, the c-axis is arranged in the direction of arrow 22 " This arrangement gives exactly what is required, namely to conduct the heat slowly in a vertical direction, as shown in the drawing, while at the same time heat is conducted horizontally into the heating shaft 14.
Es wird darauf hingewiesen, dass während des kontinuierlieben Giessens von Stahl, beispielsweise etwa 70 % der Wärme entfernt wird, während das Metall die ersten 10, 16 cm (4-") der Giessform durchläuft. Wenn nicht genügend Wärme auf diese Weise entfernt wird, kann die äussere Schicht des Stahls nicht abkühlen und erhärten, um den hydrostatischen Druck des Stahls innerhalb der festen Schale des Gehäuses auszuhälten. Dadurch wurden Jedoch Ausbrüche entstehen, wobei das flüssige Metall aus der Giessform ausströmen würde.It should be noted that during continuous casting of steel, for example, about 70 % of the heat is removed as the metal passes the first 10, 16 cm (4 ") of the mold. If not enough heat is removed in this manner, The outer layer of the steel cannot cool and harden in order to withstand the hydrostatic pressure of the steel within the solid shell of the housing, but this caused cracks and the molten metal to flow out of the mold.
Weiter wird bemerkt, dass die Wärmeleitfähigkeit des pyro-It is also noted that the thermal conductivity of the pyro-
lytischen Graphits in der a-b Ebene, abhängig von der Temperatur, gleich oder hoher ist als diejenige des Kupfers. Andererseits ist pyrolytischer Graphit in c-Richtung praktisch ein Wärmeisolator.lytic graphite in the a-b plane, depending on the temperature, is equal to or higher than that of copper. On the other hand, pyrolytic graphite in the c direction is practical a heat insulator.
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Die Oxydationsgeschwindigkeit des pyrolytischen Graphits bei 815° 0 ist 6500mal geringer als diejenige des handelsüblichen Graphits. Infolgedessen wird bei Verwendung von pyrolytischem Graphit die Oxydation erheblich herabgesetzt.The rate of oxidation of pyrolytic graphite at 815 ° 0 is 6500 times slower than that of commercially available Graphite. As a result, when using pyrolytic graphite, the oxidation is considerably reduced.
Ferner gewährleistet die Struktur des pyrolytischen Graphits, dass er in c-Richtung praktisch undurchlässig ist· Er hat eine Dichte von 2,2, die für diese Kristallstruktur theoretisch ist. Handelsüblicher Graphit erreicht Dichten von etwa 1,65· Wenn daher die viel dichteren und abriebfesteren Schichten aus pyrolytischem Graphit der erodierenden Einwirkung des geschmolzenen Metalls ausgesetzt werden, ist die mechanische Erosion wesentlich geringer. Im Gegensatz zu gewöhnlichem Graphit besteht das pyrolytische Material nicht aus einzelnen Partikeln, die durch mechanische e.rodierende Wirkung des heissen Metalls gelockert oder entfernt werden können.Furthermore, the structure of the pyrolytic graphite ensures that it is practically impermeable in the c-direction · Er has a density of 2.2 which is theoretical for this crystal structure. Commercially available graphite achieves densities of about 1.65 · If therefore the much denser and more abrasion-resistant layers of pyrolytic graphite of the erosive action of the molten metal, mechanical erosion is much less. In contrast To ordinary graphite, the pyrolytic material does not consist of individual particles that are eroded by mechanical means Effect of the hot metal can be loosened or removed.
Eine erfindungsgemässe Giessform zum kontinuierlichen Giessen von Metallen ist demnach mit einem anisotropen hitzebestandigen Material versehen, das so orientiert ist, dass ea Wärme weg vom Metall gegen den Wärmeschacht verhältnismässigA mold according to the invention for continuous casting of metals is accordingly provided with an anisotropic, heat-resistant material that is oriented in such a way that ea Relatively heat away from the metal against the heat shaft
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schnell leitet, während es gleichzeitig die V/ärme entlang der Bewegungsbahn des kühlenden Metalls verhältnismässig langsam leitet. Dies bewirkt, wie oben ausgeführt, dass das Metall über seinen Querschnitt ein Temperaturgefälle aufweist, das gleichmässiger ist als es mit den üblichen Giessformen erreicht werden kann. Da ferner während der stationären Arbeit die <iärme wirksamer entfernt wird als bei den üblichen Formen, wird die Giessgeschwindigkeit aufgrund des schnelleren Abkühlens des Metalls erhöht.passes quickly, while at the same time it runs along the V / arms the path of movement of the cooling metal is relatively slow. As stated above, this has the effect that the metal has a temperature gradient over its cross-section that is more even than usual Molds can be achieved. Since furthermore during the stationary Work that removes heat more effectively than at the usual molds, the casting speed is increased due to the faster cooling of the metal.
Schliesslich wird durch eine erfindungsgemässe Giessform die Erosion verringert und die Oxydation auf ein Minimum gesenkt. Aus diesem Grunde wird natürlich durch Verminderung des Benetzens sowie der Erosion eine bessere Oberflächenfertigung erzielt. Da die V/ärmeleitfähigkeit desFinally, by means of a mold according to the invention reduced erosion and reduced oxidation to a minimum. Because of this, of course, by diminution the wetting as well as the erosion achieved a better surface finish. Since the V / thermal conductivity of the
Ί5 pyrolytisehen Graphits in der a-b Ebene etwa gleich ist derjenigen des Kupfers, oder gar höher sein kann als diejenige des Kupfers, entspricht er den thermischen Eigenschaften des wassergekühlten Kupferblocks, der als Wärmeschacht wirkt. Auf diese Weise wird natürlich das Entfernen der Wärme während des stationären Arbeitens verbessert.Ί5 pyrolytic graphite is roughly the same in the a-b plane that of copper, or even higher than that of copper, it corresponds to the thermal properties of the water-cooled copper block, which is used as a heat shaft works. In this way, of course, the removal of heat during stationary work is improved.
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Claims (1)
wesentlichen zwischen dem Bereich, in dem das flüssige Metall gegossen wird und dem Bereich, in dem zumindest die
äussere Fläche des Metalls erhärtet ist, ein Teil (2) vorgesehen ist, das aus einem hitzebeständigen Material mit anisotropen wärmeleitenden Eigenschaften besteht, das zur Beschleunigung des Abkühlens des Metalls in der Giessform in vorbestimmter Weise orientiert ist.characterized in that im
essentially between the area in which the liquid metal is poured and the area in which at least the
outer surface of the metal is hardened, a part (2) is provided which consists of a heat-resistant material with anisotropic heat-conducting properties, which is oriented in a predetermined manner to accelerate the cooling of the metal in the casting mold.
schnell und entlang der Bewegungsbahn des kühlenden Metalls * in der Form verhältnismässig langsam leitet.2. Casting mold according to claim 1, characterized in that the heat-resistant material is oriented in such a way that it relatively absorbs the heat from the metal over the wall of the casting mold
quickly and relatively slowly along the path of movement of the cooling metal * in the mold.
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