DE168572C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES Λ

(tv PATENTAMT.

Nach dem Gießen von Metall in Formen bildet sich innerhalb des Gußmetalls an den Formwänden und an der Gußoberfläche rasch eine starre Schicht, während der Kern des Gußstücks zunächst noch flüssig bleibt. Beim allmählichen Erstarren des Kerns schwindet das Metall und es entstehen Hohlräume, Blasen und Lunker, welche die Festigkeit des Gußstücks herabsetzen und namentlich bei

ίο dem späteren Walzen beispielsweise von Stahlgußstücken verhängnisvoll werden, weil die in den Hohlräumen sich stets ansammelnden Metalloide oder Metalloidverbindungen ein Verschweißen der Blasen- oder Kanalwände beim Walzen vereiteln, so daß sich die Hohlräume oft mehrere Meter lang durch das Gußstück erstrecken.

Die Auffindung dieser Gußfehler in dem Barren selbst ist nur bei Abnahme des Kopfendes, das dann zum Abfall geworfen werden muß, möglich und selbst dann zeitraubend und schwierig, so daß auch bei sorgfältiger Untersuchung solche Fehler sehr häufig nicht bemerkt werden, und daher viele bei den Sehproben unbeanstandete Walzstücke in Gebrauch "kommen, die den Anforderungen auf Festigkeit keineswegs genügen und daher bei Baukonstruktionen und besonders im Eisenbahnbetrieb eine fortwährende Gefahr bilden.

Die Entstehung von Gußblasen und Gußkanälen in Stahlkörpern hängtnach allgemeinem Urteil ab von der chemischen Zusammensetzung des Stahls, von den Änderungen in der Lagerung seiner Bestandteile während und nach dem Vorgang des Gießens und von dem Grad, in dem der Kern des Gußstücks innerhalb der sich zuerst bildenden harten Kruste schwindet.

Die Bildung von Gußblasen und Kanälen wird begünstigt durch die verhältnismäßig langsame und ungleiche Abkühlung, während die Gase und Metalloide oder ihre Verbindungen Zeit haben, im Kern des Barrens frei zu werden und sich in größeren Mengen zu sammeln, anstatt daß sie an ihren Entstehungsstellen in geringen Mengen festgehalten werden.

Man hat nun Mittel angewendet, die den Zweck haben, den geschmolzenen Stahl so rasch abzukühlen, daß er nach dem Gießen fast augenblicklich hart wird, um dadurch die Entwicklung und Sammlung der Gase und Metalloidverbindungen zu verhindern, und es ist keine Frage, daß ein solch rasch abgekühlter Barren sich gleichmäßig zusammenziehen würde, so daß ein für den Handel vollkommen gesunder, massiver Barren erzielt werden könnte.

Man hat auch versucht, die Gußblasen und Kanäle unschädlich zu machen durch langsames Gießen, durch Verkeilen der Köpfe der Barren, durch Zusammenpressen oder Hämmern der Barren, und für manche Zwecke, die einen tadellosen Stahl erfordern, wie z. B. für Panzerplatten, Schiffswellen u. dgl., ist dieses letztere Mittel, in Ermangelung eines besseren, noch stets im Gebrauch.

Aber abgesehen davon, daß die vorgenannten Mittel, sowie das bei der Herstellung von feineren Gegenständen wie auch Panzerplatten übliche Abschneiden der Barrenköpfe den Zweck doch nur sehr unvollkommen erreichen, sind sie auch äußerst zeitraubend und kostspielig und dem raschen Betrieb einer Anlage so hinderlich, daß man in Schienenwalzwerken usw. von ihrer Anwendung Abstand genommen hat und die Nachteile des seitherigen Betriebes, vielen Ausschuß und Abfall an Barren und fertiger Ware, sowie die Gefahr, eine minderwertige Ware zu erzeugen, als unvermeidlich ansieht.

Die Erfindung besteht nun darin, daß während des Zeitraumes zwischen dem Guß des Barrens und dem Abheben der Form, also zu einer Zeit, die nötig ist, um den Barren erhärten zu lassen, so daß er zur weiteren Behandlung in den Heizofen und in das Walzwerk befördert werden kann, eine Stahlstange von geeigneter Temperatur und Größe in den noch nicht erstarrten Kern des Barrens, zweckmäßig seiner Längenachse nach, eingesenkt oder eingetrieben wird, zum Zweck, die Bildung von größeren Gußblasen und Kanälen zu verhindern oder die sich bildenden oder bereits gebildeten Blasen zu zerteilen und gegen die Oberfläche des Barrens zu treiben, sowie eine raschere Abkühlung des Kerns und außerdem eine Verdichtung der Masse zu bewirken. Durch die eingetriebene. Stange, welche rasch mit der Masse des Barrens verschmilzt oder verschweißt und mit ihm einen einheitlichen Körper bildet, wird infolge des raschen Ansetzens erstarrter Gußmassen auch die Festigkeit des noch glühenden Gußstücks erhöht, so daß es früher und bei höheren Hitzegraden als bisher aus der Form gezogen und vor der Weiterverarbeitung in einen Wärmofen geschafft werden kann, in welchem der Barren durch Erhitzung ein durchweg gleichmäßiges Gefüge erhält. Wird die Stange aus Stahl besserer Beschaffenheit, z. B. Herdflußstahl, gewählt, so dient sie neben der Vermeidung von Gußfehlern dazu, die; Güte des Kerns des Barrens wesentlich zu verbessern und diesen sonst schwächsten Teil des Barrens zu seinem stärksten Teil zu machen.

Eine einfache Vorrichtung, um frisch gegossene Barren nach dem neuen Verfahren zu behandeln, ist in den Zeichnungen (Fig. 1 bis 4) dargestellt und wird zweckmäßig in folgender Weise gehandhabt.

Die gewöhnlich paarweise auf einem Wagen 2 (Fig. 1) stehenden Guß formen 3 werden unter einen unmittelbar von der Birne aus gefüllten, auf Gleisen 5 angefahrenen Gießbehälter 4 gebracht, gefüllt und dann sofort unter eine an einer Platte 11 (Fig. 2) in einer Zange 6 an Kette 6¹ hängende Stahlstange 10 gefahren und so festgestellt, daß die Stahlstange sich über der Längenachse des Gusses befindet, um in der Mitte des Gusses eingesenkt zu werden. Die Platte 11, welche aus gewöhnlichem Luppen- oder Schienenstahl, vorteilhaft aber aus Stahl besserer Beschaffenheit hergestellt werden kann, setzt sich auf die Oberfläche des Gusses und dient dazu, diese zu ebnen und das Aufkochen der geschmolzenen Masse zu verhindern, indem sie deren Kopf rasch abkühlt, während die Stange 10, welche angewärmt sein kann, aber immerhin um 540⁰ oder mehr kalter ist als die geschmolzene Masse, den Kern dieser Masse, rasch abkühlt, dabei die Gase und Metalloidverbindungen gegen die inzwischen etwas verhärteten Wände des Gusses zurücktreibt und eine Ansammlung der Gase an einzelnen Stellen und damit auch die Ansammlung von Metalloidverbindungen an solchen Stellen verhindert. Es kann sich bei diesem Verfahren kein zentraler Lunker bilden, da die Stange 10 und die Platte 11 vollständig mit dem Guß verschmelzen und erstere so gewählt wird, daß sie der Verminderung des Inhalts des Gusses durch Schwinden beim Erkalten entspricht.

Nach dem Einsenken der Stange läßt man go den Barren, der nun rasch in teigigen Zustand übergeht, weiter abkühlen, bis er standfähig ist, worauf die Form mittels eines bekannten Blockausdrückers, Druckzylinder 7 mit Stempel 9 und Greifern 8, wie in Fig. 4 gezeigt ist, abgehoben und, wie gesagt, in den Wärmofen gebracht werden kann.

Der so hergestellte Barren ist äußerst gleichmäßig in seiner Zusammensetzung und seinem Gefüge, frei von Gußblasen oder Kanälen und zeichnet sich schon äußerlich durch seinen regelmäßigen, durch die Platte 11 gebildeten Kopf vor den in üblicher Weise hergestellten Barren aus; dabei ist das Verfahren so einfach und rasch, daß es den Betrieb des Werkes zwischen Birne und Walzwerk in keiner Weise hindert oder aufhält.

Es ist selbstverständlich, daß das Verfahren außer auf Gußstahl auch auf andere Gußmetalle vorteilhaft Anwendung finden kann.

Die in den Kern des Gußstücks einzutreibende Stange kann anstatt in der' Längsrichtung des Gußstücks, d. h. von oben oder unten, natürlich auch in beliebig anderer Richtung eingetrieben werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Verfahren zur Verbesserung frisch gegossener Metallbarren, dadurch gekenn-

   ο

   zeichnet, daß unmittelbar nach dem Guß eine Stange (io) von gleicher oder besserer Beschaffenheit als das Gußstück in den Kern des letzteren, zweckmäßig seiner Längenachse nach, eingesenkt wird, um mit dem Gußstück zu verschmelzen.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (io) mit einer Platte (ii) ausgestattet ist, um den Kopf des Barrens rascher abzukühlen und das Aufkochen des flüssigen Stahls beim Eintreiben der Stange zu vermeiden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.