DE1583617C - Verfahren und Gießform zum Gießen von Masseln aus Ferromangan oder ähnlich sprödem, leicht splitterndem Material unter Luftab kühlung - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren und somit eine größere Wirtschaftlichkeit der Anlage und einer zu dessen Ausübung besonders zweck- zu erreichen.

mäßigen Gießform zum Gießen von Masseln aus Davon ausgehend, daß die Abkühlungsverhältnisse

Ferromangan od. ä. sprödem, leicht splitterndem in den bekannterweise aneinandergereihten Hämatit-Material unter Luftabkühlung. 5 Gießformen sehr ungünstig sind, wodurch mit einiger

Ferromangan enthält bis zu 80 % Mangan und Wahrscheinlichkeit das übersprödete Gefüge des bestimmt demnach die Merkmale der Legierung nach Randes der Masseln hervorgerufen wird, so daß seinem Haupbestandteil. Der Hauptbestandteil Man- schon während des Abkühlens bei höheren Tempegan ist ein sehr hartes und sprödes Metall von grau- raturen (700° C) Risse entstehen, ist mit der Erfinweißer Farbe. Mangan wird hauptsächlich zur Her- io dung ein neuer Weg beschritten. Nach der Lehre der Stellung dünnflüssiger Güsse verwendet, ferner wird Erfindung wird ein Verfahren zum Gießen der Mases zwecks Erhöhung der Seewasserbeständigkeit und sein vorgeschlagen, wonach die Schmelze in Massel-Warmfestigkeit Kupfer und Kupferlegierungen züge- kokillen, die für Masseln mit einem Mindestquersetzt. Bei Eisen- und Stahllegierungen kommt es als schnitt von 1500 cm² und einem Mindestgewicht von Ferromangan zum Einsatz, wobei meist kleinere oder 15 1500 kg ausgelegt sind, gegossen wird, wobei die größere Brocken erstarrten Ferromangans in die Masselkokille in an sich bekannter Weise einzeln Schmelzen eingeführt werden. Aus Transportgründen drehbar an der Peripherie eines umlaufenden Gießist jedoch die Größe der Bruchstücke beschränkt, so rades angeordnet sind. Die Erkenntnis, aus einem daß Bruchstücke kleiner als ¹A/' unerwünscht sind. größeren pro Massel gebildeten Volumen Wärme Bei ungünstigen Abkühlungsverhältnissen sowie wei- 20 allmählich aus dem Innern abzuführen, erbringt ein teren Einflüssen beim Abgießen von Ferromangan langsameres, weniger schroffes Erstarren der Randkommt es immer wieder zur Bildung von derartig zonen, weil diese von innen nach außen fortschreitend schroff erstarrten Masselrändern, daß diese beim immer noch mit Wärme versorgt werden. Das Brechen stark zersplittern, so daß ein wesentlicher Wärmevolumen einer einzelnen großen Massel trägt Rest bereits als mehlartig zu bezeichnen ist. Dieser 35 daher zu einem veränderten Abkühlungsverhalten bei. feinkörnige Rest beträgt bis zu 10%, so daß den Andererseits wird durch die Herstellung der Masseln Ferromangan-Gießereien beträchtliche Verluste ent- in einzeln drehbar an der Peripherie eines umlaufenstehen. Diese Verluste sind nicht nur hinsichtlich der den Gießrades aufgehängten Masselkokillen die Menge und des damit bedingten Zweitkreislaufes un- Wärmeabstrahlung insgesamt verbessert. Der Gragünstig, sondern insbesondere auch wegen der korn- 30 dient für die Senkung des Wärmeniveaus ist so geplizierten Art, die Gießformen herzustellen, womit wählt, daß zwar eine ausreichend schnelle Abkühlung beträchtliche Rüstzeiten verknüpft sind. der einzelnen Massel stattfindet, jedoch innerhalb der

Der Stand der Technik sieht nach einer im Be- Massel die Gleichmäßigkeit der Abkühlung besser trieb befindlichen Anlage und dem vorausgesetzten eingehalten werden kann. Das somit erhaltene Ge-Verfahren vor, daß das Abgießen von Ferromangan 35 füge ist zwar im erkalteten Zustand ebenfalls spröde, in ein Gießbett erfolgt, das aus mehreren Reihen jedoch stellt sich beim Zerschlagen, d. h. Brechen miteinander in Verbindung stehender Hämatitpfan- der Masseln zu den handelsüblichen Brocken, heraus, nen gebildet ist. Davon abgesehen, daß zum Herrich- daß weniger kleine Bestandteile, d. h. Splitter oder ten des Gießbettes eine beträchtliche Kolonne von Gries entstehen, die unter ¹Iz" Größe liegen. Folglich Arbeitskräften notwendig ist, läuft das Abgießen eini- 40 ergibt sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren germaßen kompliziert ab. Zu den Querreihen der weniger Ausschuß, weil mehr Bruchstücke zur aneinandergeschobenen Hämatitpfannen führt eine brauchbaren Menge kommen. Nach dem erfindungs-Gießrinne, die zunächst an einer Abzweigung ver- gemäßen Verfahren kann die Abkühlzeit innerhalb schlossen wird, so daß die Reihe der Hämatitpfannen der Masselkokille ausreichend an die Drehgeschwinerst abgegossen wird, wobei zwischen den einzelnen 45 digkeit des Gießrades bzw. die Abgießgeschwindig-Pfannen Wehre errichtet sind. Erst wenn eine Quer- keit angepaßt werden. Während des Abkühlens entreihe voll gefüllt ist, wird an der nächsten Querreihe stehen daher keine Risse innerhalb der sich noch in abgegossen. Es hat sich nunmehr gezeigt, daß weder der Kokille befindenden Massel.
die bekannten Hämatitpfannen den vom Ferro- Die Erfindung bricht mit dem bisherigen Vorurteil,

mangan geforderten Voraussetzungen entsprechen, 50 die Eigenschaft günstig splitternder Ferromangannoch der Anlagenaufbau geeignet ist, eine größere Masseln durch eine enge Aneinanderordnung von wirtschaftlichere Anzahl von. Masseln herzustellen kleinen Masselkokillen, sei es im Sand oder in einer und damit gleichzeitig ein Ausschuß hingenommen Gießvorrichtung erzielen zu müssen. Demgegenüber werden muß, der als Verlust beträchtliche Kosten wird von einer größeren Einheit des Masselkökillenverursacht. ■.'■·;■■·■' 55 Volumens und einer weniger abschreckenden Abküh-

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Ferro- lung ausgegangen.,

mangän-Masseln derart herzustellen, daß die flüssige Das im Verfahren mitbenutzte umlaufende Gieß-

Schmelze auf getrennte Formen verteilt wird, wobei rad mit einzelnen im Radrahnien einhängbaren großdie so erzeugten Masseln nach dem Erstarren aus volumigen . Gießformen gestattet außerdem, eine der Form entnommen und weiter abgekühlt werden. 60 größere Metallmenge zu erschmelzen und auf einmal Kleine Ferromangan-Barren der so erhaltenen Form zu vergießen. Es ist somit der Vorteil eines größeren werden bei erhöhter Temperatur ausgehoben und Ausbringens erzielt, so daß entsprechend der Anzahl während des Abkühlvorganges noch durch Aufstoßen der vorhandenen Gießformen eine bereitgestellte auf harten Unterlagen gebrochen. Auch dabei ent- Metallmenge schneller abgegossen werden kann,
steht der feinkörnige Rest, der einen Verlust im Her- 65 Eine vorteilhafte Ausbildung der Masselgießform stellungsverfahren darstellt. besteht darin, daß diese aus einer Mulde mit trapez-

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- förmigem Querschnitt und steilen Seitenwänden gegrunde, einen verminderten Ausschuß anzustreben bildet ist. Dünne Querschnittszonen an den Masseln

werden durch die steilen Seitenwände vermieden. Trotz des höheren Masselgewichtes gelingt es mit der angenäherten Blockform, die Wärmeabfuhr so günstig zu bewerkstelligen, daß kaum Zonen geringeren Querschnittes vorhanden sind, wie dies von üblichen Masselgießformen her bekannt ist, die nicht mit Ferromangan gefüllt werden. Gegenüber den z. B. für Hämatitpfannen einkalkulierten Verhältnissen und dem dafür bestimmten Gießmaterial Hämatit sind nunmehr treffende Voraussetzungen zum Abgießen von Ferromangen geschaffen, die bisher nicht bestanden.

Insbesondere das Verhältnis von Masselhöhe zur Aushebeschräge führt beim Abgießen von Ferromangan zu einem bestimmten Abkühlungsverhalten.

Weiterhin ist zusätzlich vorgesehen, daß die Masselform Rippen zur Erzeugung von Längs- und/oder Querkerben in der Massel aufweist. Zum einen wird hierdurch das Zerschlagen in bestimmte Brockengrößen im voraus erleichtert, zum anderen löst sich die Massel auch leichter aus der verhältnismäßig großen Form. Außerdem wird die Wärmeabfuhr durch eine Vergrößerung der eitenden Oberfläche der Gießformwandung begünstigt. Es ist jedoch ein besonderer Vorteil, daß das verhältnismäßig beim Vergießen dünnflüssige Ferromangan in schnellbewegten Gießrädern leichter am Schaukeln gehindert werden kann. Bei diesem Vorgang entstehen üblicherweise scharfe, dünne Randkanten, die jedoch im vorliegenden Fall ebenfalls vermieden werden können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, an der sich auch noch das Verfahren gemäß der Erfindung erläutern läßt:

F i g. 1 stellt einen senkrechten Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung dar, wobei

F i g. 2 die zugehörige Draufsicht bildet;

Fig. 3, 4 und 5 zeigen die Einzelheit der erfindungsgemäßen Gießform, wie sie in den F i g. 1 und 2 in großer Stückzahl erkennbar ist.

Gemäß Fig. 1 bildet ein Königszapfen 1 die Achsenlagerung für einen Gießrad-Rahmen 2, der auf einer kreisförmigen Rollenlaufbahn 3 abgestützt wird. Der Antrieb des Rahmens 2 erfolgt über einen Motor 4 mit Getriebe 5 und einem Zahnkranz 6. An den Rahmen 2 sind radial nach außen weisend Tragarme 7 angesetzt, wobei jeder Tragarm eine Lagerstelle 8 besitzt, die paarweise jeweils die Aufnahme für eine Gießform 9 bilden. Die Gießform 9 ist mittels seitlichen Zapfen 10 in die Lagerstelle 8 einhängbar.

In F i g. 2 ist gezeigt, daß sich an einer Umfangsstelle des Gießrad-Rahmens 2 die Gießstelle 11 befindet. Diese wird gebildet durch eine Pfanne 12 mit einer Kippeinrichtung 13, wobei eine Gießrinne 14 als Zulauf zu den einzelnen Gießformen 9 dient. Etwa gegenüberliegend am Umfang des Gießrad-Rahmens 2 zur Gießstelle 11 liegt die Abhebevorrichtung 15, mittels deren jede einzelne Gießform 9 um das Achsenpaar 10 schwenkbar ist. Die Abhebevorrichtung 15 kann auch je nach den erwünschten Abkühlungswegen verstellbar am Umfang des Gießrad-Rahmens 2 angeordnet sein. An sie schließt sich ein weiter nicht gezeigtes Abförderband für die gegossenen Ferromangan-Masseln an. Die Gießform 9, wie sie in den F i g. 3, 4 und 5 genauer abgebildet ist, besitzt einen verhältnismäßig dicken Boden 16 und etwas dünnere Seitenwände 17. Die Seitenwände 17 formen einen besonders tiefen Behälter, so daß die Gießformen 9 entscheidend von den bekannten Hämatitpfannen abweichen.

Unter Umständen ist es angebracht, Längsrippen

ίο 18 und Querrippen 19 vorzusehen, wie dies aus den F i g. 3 bis 5 ersichtlich ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung bzw. der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens sind im folgenden wiedergegeben:

Das Ferromangan wird mittels der Gießpfanne 12 zur Gießstelle 11 vom nicht gezeigten Ofen her gebracht, wobei die in der Gießpfanne 12 enthaltene Menge genauestens festliegt. Nach Abgießen über die Gießrinne des flüssigen Metalls in die Gießformen 9 und fortwährendem Weiterschalten des Gießrad-Rahmens 2 erstarrt das Ferromangan nur ganz allmählich, ohne Risse zu bilden, auf dem Weg bis zur Aushebevorrichtung 15. An dieser Stelle werden die einzelnen Gießformen 9 einfach um ihre Achsen 10 gekippt und die nur noch wenig warmen Masseln abgefördert. Diese können später durch Aufstoßen auf einen harten Untergrund ohne weiteres zerschlagen werden, wobei nur größere Brocken von Ferromangan entstehen, wie dies eingangs dieser Beschreibung geschildert ist. Das Zerschlagen der Masseln zu Brocken, d. h. stückigem Gut läßt sich auch dadurch ausführen, daß die einzelnen Masseln mittels Kran hochgehoben werden und beim Fallenlassen zerspringen.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung zeigen vorteilhafterweise einen Weg zur Verringerung des griesartigen, bis jetzt als Verlust gewerteten Staubes, der beim Zerschlagen der Ferromangan-Masseln entstand.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Gießen von Masseln aus Ferromangan oder ähnlich sprödem, leicht splitterndem Material unter Luftabkühlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze in Masselkokillen, die für Masseln mit einem Mindestquerschnitt von 1500 cm² und einem Mindestgewicht von 1500 kg ausgelegt sind, gegossen wird, wobei die Masselkokillen in an sich bekannter Weise einzeln drehbar an der Peripherie eines umlaufenden Gießrades angeordnet sind.

2. Masselgießform für ein Verfahren nach An-Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

Masselform (9) aus einer Mulde (16, 17) mit trapezförmigem Querschnitt und steilen Seitenwänden besteht.

3. Masselgießform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masselform (9) Rippen

(18, 19) zur Erzeugung von Längs- und/oder Querkerben in der Massel aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen