DE1583602C - Float for the falling casting of ferrous metals - Google Patents
Float for the falling casting of ferrous metalsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schwimmer für das fallende Gießen von Eisenmetallen, der oberhalb der Kokille in einem Behälter angeordnet ist.The invention relates to a float for the falling casting of ferrous metals above the The mold is arranged in a container.
Es ist bereits bekannt, in Kokillen mechanische Rechen einzusetzen, die die Aufgabe haben, auf der Oberfläche des aufsteigenden Metallbades Verunreinigungen derart zu sammeln, daß diese nicht den Rand erreichen können. Es ist ferner bekannt, die Kokillenwandung mit einer Masse zu bestreichen, die bewirkt, daß sich im aufsteigenden Metallbad die Verunreinigungen in der Mitte der Oberfläche sammeln. Bei all diesen bekannten Vorrichtungen und Verfahren gelangen die Verunreinigungen unmittelbar in die Kokille, was zu gewissen Nachteilen führen kann.It is already known to use mechanical rakes in molds that have the task of on the Surface of the rising metal bath to collect impurities in such a way that they do not reach the edge reachable. It is also known to coat the mold wall with a mass that causes that the impurities collect in the center of the surface in the rising metal bath. At all With these known devices and processes, the impurities get directly into the mold, which can lead to certain disadvantages.
Aus der USA.-Patentschrift 2 362 097 ist es zwar bereits auch bekannt, einen mit einem Schwimmer versehenen Behälter oberhalb der Kokille anzuordnen. Mit diesem Schwimmer sollen aber nicht etwa Verunreinigungen von der Kokille ferngehalten werden, sondern er dient zur Herabsetzung des ferrostatischen Druckes, wodurch Fußspritzer sowie das Ankleben der Blöcke an der Bodenplatte vermieden werden sollen. It is already known from US Pat. No. 2,362,097 to provide a float To arrange containers above the mold. This float is not supposed to be used for impurities be kept away from the mold, but it serves to reduce the ferrostatic Pressure, which should avoid splashing feet and sticking the blocks to the base plate.
Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 2 366 289 eine Einrichtung ähnlich einem Schwimmer bekannt, die aber ebenfalls einem anderen Ziel, nämlich der Herabsetzung der Gießtemperatur, dient.Furthermore, a device similar to a float is known from US Pat. No. 2,366,289, but this also serves another goal, namely lowering the casting temperature.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Schwimmer der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Beschaffenheit so gewählt ist, daß einerseits eine Wärmeabgabe des flüssigen Metalls verhindert wird und andererseits keine Verunreinigungen unmittelbar in die Kokille gelangen können.In contrast, the invention is based on the object of providing a float of the type mentioned at the beginning to create, the nature of which is chosen so that on the one hand prevents the liquid metal from giving off heat and on the other hand no impurities can get directly into the mold.
Diese Aufgabe ist bei dem hier vorgeschlagenen Schwimmer dadurch gelöst, daß er erfindungsgemäß aus 10 bis 30 Gewichtsprozent Natriumcarbonat, 8 bis 28 Gewichtsprozent Kalziumcarbonat, Rest Siliziumdioxyd, oder 7 bis 21 Gewichtsprozent Na2O, 6 bis 19 Gewichtsprozent CaO und Rest Siliziumdioxyd besteht. This object is achieved in the float proposed here in that according to the invention it consists of 10 to 30 percent by weight sodium carbonate, 8 to 28 percent by weight calcium carbonate, the remainder silicon dioxide, or 7 to 21 percent by weight Na 2 O, 6 to 19 percent by weight CaO and the remainder silicon dioxide.
Ein Schwimmer mit einer derartigen Zusammensetzung bietet den Vorteil, daß er teilweise schmelzbar ist und sich durch den Kontakt mit dem geschmolzenen Metall auf der Oberfläche eine zähe flüssige Schicht bildet, die auf Grund eines physikalisch-chemischen Effektes Nichteisenbcstandteile des Gießbades, insbesondere Verunreinigungen, die durch Konvektion mit der zähflüssigen Schicht in Berührung kommen, aufnimmt und zurückhält.A float with such a composition offers the advantage that it is partially meltable and a viscous liquid layer forms on the surface through contact with the molten metal forms, which due to a physico-chemical effect, non-ferrous constituents of the casting bath, in particular Impurities that come into contact with the viscous layer through convection, takes in and holds back.
Insbesondere zur Erhöhung der wärmedämmenden Wirkung kann es von Vorteil sein, dem den Schwimmer bildenden Gemisch noch etwa 5 bis 15 "/0 seines Gesamtgewichtes an pulvcrförmigem Kohlenstoff beizugeben. In particular, to increase the heat-insulating effect, it can be advantageous to add about 5 to 15 "/ 0 of its total weight of powdered carbon to the mixture forming the float.
Der erfindungsgemäße Schwimmer kann mit Vorteil zusammen mit einer Entgasung und einer Kühlung verwendet werden.The float according to the invention can advantageously be used together with degassing and cooling be used.
Die Zeichnung stellt eine Schnittansicht einer Vorrichtung zum Vergießen eines unberuhigten Stahles dar, welcher im Slranggußverfahrcn durch eine an beiden Finden offene Kokille vergossen wird.The drawing shows a sectional view of a device for casting a non-killed steel which is cast in the Slranggußverfahrcn through a mold open at both ends.
Die unheriihiglen Stähle neigen bekanntlich am meisten zur Bildung von Randblasen. Die Kokille A{ kann entweder unbeweglich sein oiler auf den Glcitschiencn 13 /vu'schen den Anschlägen 14 i\iu\ 15 hin und her heui-μΐ werden. Der Querschnitt der Kokille entspricht einem Viereck mit abgerundeten Kanten. Die Kokilli.-iiwaiidting ist ausgehöhlt.It is known that the inconsistent steels are most prone to the formation of marginal blisters. The mold A { can either be immobile on the sliding rails 13 / vu'schen the stops 14 i \ iu \ 15 back and forth heui-μΐ. The cross section of the mold corresponds to a square with rounded edges. The Kokilli.-iiwaiidting is hollowed out.
Diese Aushöhlung 16 steht mit zwei äußeren Rohrformstücken 17 und 18 in Verbindung.This cavity 16 is connected to two outer pipe fittings 17 and 18.
Ein auf der Oberkante der Kokille liegender Deckel 19 ist mit einer zentralen Öffnung 20 versehen, in welche ein Ausguß 21 mündet. Der Deckel weist ferner acht Löcher 22 in Nähe der inneren Wand der Kokille A1 auf. In diese Löcher werden die erfindungsgemäßen Entgasungselemente E1 eingelassen. Diese bestehen aus feuerfesten zylinderförmigen BehälternA cover 19 lying on the upper edge of the mold is provided with a central opening 20 into which a spout 21 opens. The cover also has eight holes 22 in the vicinity of the inner wall of the mold A 1 . The degassing elements E 1 according to the invention are let into these holes. These consist of fireproof cylindrical containers
ίο 22a. Die Behälter 22a können, je nach dem Material, aus welchem, sie bestehen, und je nach den Abmessungen der Kokille 2 bis 30 mm dick sein und einen inneren Durchmesser von 3 bis 5 cm aufweisen. Sie sind auf ihrer ganzen Länge mit Löchern 24 von 2 bis 3 mm versehen. Die Behälter 22a enthalten eine Masse, welche zu zylinderförmigen Füllungen 25 agglomeriert wird. Der Durchmesser dieser Füllungen ist etwas kleiner als der innere Durchmesser der Behälter 22a, und die etwa 10 cm langen Füllungen können eingesetzt werden. ίο 22a. The containers 22a can, depending on the material, of which they are made, and depending on the dimensions of the mold, 2 to 30 mm thick and an inner one Have a diameter of 3 to 5 cm. They are provided with holes 24 of 2 to 3 mm along their entire length. The containers 22a contain a mass which is agglomerated to form cylindrical fillings 25. The diameter of these fillings is slightly smaller than the inner diameter of the container 22a, and the Fillings about 10 cm long can be used.
Ein feuerfester Behälter C1 ruht auf einem festsitzenden Träger 40, welcher axial über der Kokille angebracht ist. In diesem Behälter läuft das in die Kokille A1 einzugießende flüssige Metall durch eine seitliehe Leitung 39 ein. In einer Öffnung 28 im Boden des Behälters ist der kegelstumpfförmige Ausguß 21 eingelassen, dessen Durchfluß durch den Stopfen 32 geregelt wird. Dieser Stopfen bewegt sich in der Öffnung 31 eines Deckels 29. Dieser Deckel ist an der Wand des Behälters C durch vier Bolzen 30 befestigt. Die Bolzenenden sind mit Manipulationsringen 42 versehen. Der Stopfen 32 ist mit dem Hebel 33 verbunden, welcher bei 34 mit einem Gelenk versehen ist und durch die Stange 36 getragen wird. Diese Stange ist ihrerseits durch die Schraube 38 an der vorspringenden Oberkante 37 des Behälters C1 befestigt. In dem Träger 40 des Behälters C1 befindet sich ein Durchbruch, welcher so groß ist wie der innere Querschnitt der Kokille A1. Daher können die Entgasungsstäbe E1 herausgezogen werden, wenn der Behälter C1 an den vier in seiner Wandung eingelassenen Ringen hochgehoben wird.A refractory container C 1 rests on a fixed support 40 which is mounted axially above the mold. The liquid metal to be poured into the mold A 1 runs into this container through a line 39 on the side. The frustoconical spout 21, the flow of which is regulated by the stopper 32, is let into an opening 28 in the bottom of the container. This stopper moves in the opening 31 of a lid 29. This lid is fastened to the wall of the container C by four bolts 30. The ends of the bolts are provided with manipulation rings 42. The plug 32 is connected to the lever 33 which is hinged at 34 and carried by the rod 36. This rod is in turn fastened by the screw 38 to the projecting upper edge 37 of the container C 1. In the carrier 40 of the container C 1 there is an opening which is as large as the inner cross section of the mold A 1 . The degassing rods E 1 can therefore be pulled out when the container C 1 is lifted by the four rings embedded in its wall.
In den Behälter C1 ist ein Schwimmer 43 eingelegt, dessen äußerer Rand in einem Abstand von etwa 2 bis 5 cm von der Innenwandung des Behälters verläuft. Dieser Schwimmer ist mit einer Axialöffnung 44 zum Durchlassen des Stopfens 32 versehen, wobei ein Spielraum von etwa 1 cm verbleibt. Am unteren Teil des in das Metallbad eintauchenden Schwimmers 43 entsteht eine zähflüssige Masse, welche sich in Höhe des Niveaus N3 sowohl unter dem Schwimmer als auch in dem freien Raum um den Schwimmer herum ausbreitet und dort Verunreinigungen festhält.A float 43 is inserted into the container C 1 , the outer edge of which runs at a distance of about 2 to 5 cm from the inner wall of the container. This float is provided with an axial opening 44 for the passage of the plug 32, leaving a clearance of about 1 cm. At the lower part of the float 43, which is immersed in the metal bath, a viscous mass arises which spreads at the level N 3 both under the float and in the free space around the float and holds impurities there.
Solche Verunreinigungen rühren vom Frischungsprozeß oder vom Abrieb der feuerfesten Auskleidungen her und werden mit dem durch den Scitenkanal 39 in den Behälter einströmenden Metall angeschwemmt.Such impurities result from the refining process or from abrasion of the refractory linings and are washed ashore with the metal flowing into the container through the channel 39.
Der Schwimmer 43 besteht am zweckmäßigsten ausThe float 43 is most conveniently made of
einem Gemisch pulverförmiger Bestandteile gemäß dera mixture of powdery ingredients according to
'6o nachstehenden Zusammensetzung:'6o the following composition:
Siliziumdioxyd von 50 bis 65 GewichtsprozentSilicon dioxide from 50 to 65 percent by weight
Natriumcarbonat .... von 10 bis 30 Gewichtsprozent Calciumcarbonat .... von 8 bis 28 GewichtsprozentSodium carbonate .... from 10 to 30 percent by weight Calcium carbonate .... from 8 to 28 percent by weight
liei einer Wärmebehandlung des Gemisches in einein
geeigneten Ofen, in tieren Verlauf sich COa bildet,
wandell sich das Gemisch in eine glasige Masse,heat treatment of the mixture in a suitable furnace, in the course of which CO a is formed,
the mixture changes into a glassy mass,
Claims (1)
liehen Kohlenstoffs hinzusetzen, um die Bildung der io Bei fortschreitendem Gießen bildet sich dauernd obenerwähnten zähflüssigen Absonderung zu fördern. zwischen dem Niveau 5 und dem Niveau 7 ein scha-Das flüssige Metall dringt durch die Leitung 39 in den lenförmiges Profil GHK, dessen oberer, die Enden der Behälter C ein, in welchem sein Niveau mittels des . Elemente berührender Teil zu der Zone gehört, welche Stopfens 32 auf N3 eingestellt wird. Alsdann ergießt von sämtlichen Einschlüssen befreit ist, während der sich das von seinen festen Verunreinigungen befreite 15 untere Teil in die geseigerte Zone S fällt. Das von Metall durch den Ausguß 21 in die Kokille A1. In oben ständig nachströmende flüssige Metall M nähert dieser erreicht das Metall das Niveau N\ nachdem das sich dem Profil GHK in einer Übergangsphase zwi-Kokillenende zunächst (durch ein an sich bekanntes sehen der flüssigen Phase M und der festen Phase S. bewegliches Element, welches unter dem Druck des zu- Ein ähnlicher Vorgang spielt sich im Fall eines beruhigfließenden Metallsabgestoßen wird) verschlossen wurde. 20 ten Stahles ab mit dem Unterschied, daß die inneren In diesem Augenblick setzt in der Aushöhlung 16 der Strukturen der Umfangszone P und der geseigerten Kokillenwand eine gemäß der Erfindung hervorgeru- Zone 5 weniger differenziert sind. Es hängt dies von fene intensive Abkühlung ein. Zu diesem Zweck ist die dem Beruhigungsgrad des Stahles ab.
erwähnte Aushöhlung an den Kühlkreis einer Kalt- Der reinigende Schwimmer 43 kann mühelos aus luftmaschine, einer Wasserdampfkühlmaschine oder 25 dem Behälter C1 entfernt werden. Ebenso kann man einer Kompressionsmaschine angeschlossen, deren an die Elemente E1 beliebig handhaben, nachdem man den sich bekannte Wirkung vorreguliert werden kann. Der Behälter C1 mittels der vier Ringe 42 abgehoben hat. Kälteträger dringt durch den Anschluß 17 in die Aus- Die Verbundstücke 17 und 18 müssen bei einer sich höhlung 16 ein, durchläuft dieselbe in Richtung der hin und her bewegenden Kokille biegsam sein.
Pfeile / und tritt durch das Anschlußstück 18 wieder 30 ..
aus. Der Kälteträger kann den geschlossenen Kreislauf Patentansprüche:
der Kältemaschine erneut durchlaufen oder, wie ins- 1. Schwimmer für das fallende Gießen von besondere im Fall einer Kaltluftmaschine mit offenem Eisenmetallen, der oberhalb der Kokille in einem Kreislauf, in die Atmosphäre entweichen. Bemerkens- Behälter angeordnet ist, dadurch gekennwert ist, daß der Kälteträger sich zwischen dem Ni- 35 zeichnet, daß er aus 10 bis 30 Gewichtsprozent veau N6 und dem Niveau N* sehr schnell erwärmt, so Natriumcarbonat, 8 bis 28% Kaliumcarbonat, daß er die die dem flüssigen Metall entzogene Wärme- Rest Siliziumdioxyd, oder 7 bis 21 Gewichtspromenge fortschreitend von einem Niveau zum andern zent Na2O, 6 bis 19 Gewichtsprozent CaO und führt. Dies ist für den Erstarrungsvorgang insofern Rest Siliziumdioxyd besteht,
vorteilhaft, als sich das flüssige Metall während der Be- 40 2. Schwimmer nach Anspruch 1, dadurch geförderung vom Frischen bis zur Kokille abkühlt. kennzeichnet, daß er zusätzlich 5 bis 15% seines Folge davon ist, daß das flüssige Metall bei einem Durch- Gesamtgewichtes an pulverförmigem Kohlenstoff nuß, welcher allein durch die Betätigung des Stopfens enthält.The vitreous mass can also be achieved in accordance with the composition. The two effects come together in turn (see above) about 5 to 15% of the total - combine with the action of the float 43, weight of finely powdered mineral or vegetable - which catches the solid impurities,
add borrowed carbon in order to promote the formation of the above-mentioned viscous secretion as the pouring proceeds. between the level 5 and the level 7 a scha-The liquid metal penetrates through the line 39 into the len-shaped profile GHK, the upper end of the container C, in which its level by means of the. Part contacting elements belongs to the zone which plug 32 is set to N 3 . Then poured is freed of all inclusions, while the lower part, freed from its solid impurities, falls into the segregated zone S. The metal through the spout 21 into the mold A 1 . In the liquid metal M , which is constantly flowing in, the metal reaches the level N \ after the profile GHK in a transition phase between the end of the mold (through a known per se of the liquid phase M and the solid phase S. movable element, which A similar process takes place in the case of a calmly flowing metal being repelled) was sealed. 20 th steel with the difference that the inner At this moment, in the cavity 16 of the structures of the peripheral zone P and the segregated mold wall, a zone 5 created according to the invention is less differentiated. It depends on the intense cooling. For this purpose it depends on the calming degree of the steel.
Said cavity on the cooling circuit of a cold The cleaning float 43 can easily be removed from the air machine, a steam cooling machine or the container C 1 . Likewise, a compression machine can be connected, which can handle the elements E 1 as desired after the known effect can be pre-regulated. The container C 1 has lifted off by means of the four rings 42. The coolant penetrates through the connection 17 into the outlet. The connecting pieces 17 and 18 must be flexible in the case of a cavity 16, if it passes through it in the direction of the mold moving back and forth.
Arrows / and occurs through the connecting piece 18 again 30 ..
out. The refrigerant can use the closed circuit patent claims:
run through the refrigeration machine again or, as in particular 1. float for the falling casting of special in the case of a cold air machine with open ferrous metals, which above the mold in a circuit, escape into the atmosphere. Remarkable container is arranged, is characterized in that the coolant is distinguished between the Ni 35 that it heats from 10 to 30 percent by weight level N 6 and the level N * very quickly, so sodium carbonate, 8 to 28% potassium carbonate that it carries the residual heat withdrawn from the liquid metal, silicon dioxide, or 7 to 21 percent by weight progressively from one level to the other cent Na 2 O, 6 to 19 percent by weight CaO. This is for the solidification process insofar as there is residual silicon dioxide,
advantageous as the liquid metal cools down during the loading process. indicates that it is an additional 5 to 15% of its result from the fact that the liquid metal nut with a total weight of powdered carbon, which is contained solely by the actuation of the stopper.
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