DE1758761B2

DE1758761B2 - GespanngieBvorrichtung

Info

Publication number: DE1758761B2
Application number: DE1758761A
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Oda; Kazuro Ibaragi Osaka Suzuki; Takao Suzuki
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1967-08-04
Filing date: 1968-08-02
Publication date: 1975-05-07
Also published as: DE1758761C3; DE1758761A1; GB1231867A; DE6600169U; US3599708A

Description

Die Erfindung betrifft eine Gespanngießvorrichtung zur Herstellung von Metallblöcken, insbesondere aus Stahl, mit einem Eingußrohr, das über mehrere in einer feststehenden Gespannplatte verlaufende Verteilerkanäle mit Kokillen in Verbindung steht.

Es sind Gespanngießvorrichtungen zur Herstellung von Metallblöcken bekannt, bei denen über ein Eingußrohr und von diesem ausgehenden Verteilerkanälen das geschmolzene Metall in die verschiedenen Kokillen eingebracht wird. Nachteilig ist bei den bekannten Gießvorrichtungen, daß nach Beendigung des Gießvorganges sowohl im Eingußrohr als auch in den Verteilerkanälen innerhalb der Gespannplatte geschmolzenes Metall zurückbleibt, das Abfall ist oder nur durch Zerstören der Gespannplatte und des Eingußrohres wieder gewonnen werden kann. Nach dem Verfestigen des geschmolzenen Metalls in den Verteilerkanälen und im Eingußrohr sind diese blockiert, so daß sie nicht mehr verwendet werden können. Bei den bekannten Gießvorrichtungen war daher der Gießvorgang mit einem erheblichen Aufwand an Material für die Gespannplatte und den Eingießkanal verbunden. Auch ergab sich eine große Menge an Abfallmetall, das nach dem Vergießen in den Verteilerkanällen zurückgeblieben ist und sich dort verfestigt hatte.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, daß unmittelbar nach Beendigung des Gießvorganges das in den Verteilerkanälen und gegebenenfalls auch das im Eingußrohr verbliebene geschmolzene Metall vor seiner Verfestigung abgelassen werden kann, so da£· eine mehrmalige Verwendung der Gespannplatte bzw. der Gießvorrichtung möglich ist

Diese Aufgabe wird bei einer Gespanngießvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Kokille in bekannter Weise mittels einer relativ zur Gespannplatte verschiebbaren Kokillengrundplatte, die eine Verbindungsöffnung für den jeweiligen Kanal und die jeweilige zugeordnete Kokille aufweist, vom zugeordneten Verteilerkanal abtrennbar ist, und daß die Verteilerkanäle von den Verbindungsöffnungen aus dem unteren Ende des Eingußrohres hin nach unten schräg geneigt verlaufen und in eine verschließbare Ablaßöffnung einmünden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Aus der schweizerischen Patentschrift 4 24 105 ist es bei einer Druckgießeinrichtung bekannt, nach dem Gießvorgang mittels einer verschiebbaren Kokillengrundplatte die Verbindungsöffnung zwischen Verteilerkanal und der Kokille zu verschließen. Bei der bekannten Gießvorrichtung handelt es sich jedoch um eine gattungsmäßig andere Gießvorrichtung, bei der die Kokille über ein Rohr, in welchem der Verteilerkanal verläuft, mit der Gießpfanne, in welche das Rohr senkrecht hineinragt verbunden ist. Durch Druck wird die Schmelze in dem Rohr angehoben und gelangt in die Kokille. Die der Gespanngießvorrichtung der eingangs genannten Art zugrunde liegende Problematik liegt daher der bekannten Gießvorrichtung in der schweizerischen Patentschrift 4 24 105 nicht zugrunde. Denn sobald die Kokille gefüllt ist, wird der Druck vermindert, durch welchen die Schmelze angehoben wurde, so daß die im Rohr befindliche Schmelze auf Grund ihrer Schwerkraft in die Gießpfanne zurückfällt. Bei den Gespanngießvorrichtungen verbleibt jedoch nach dem Vergießen, wie eingangs schon erwähnt, die Schmelze in den Verteilerkanälen.

Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß die Gespannplatte und das Eingußrohr wiederholt benutzt werden können und die somit erforderliche Zeit und Arbeit zum Aufbau und Abbrecher der Gießvorrichtung beträchtlich herabgesetzt wird Auch wird der Verbrauch an feuerbeständigem Mate rial erheblich vermindert.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das gesamt« überschüssige, flüssige Metall, welches nicht direkt füi die zu gießenden Metallblöcke benötigt wird, in flüssi gern Zustand gesammelt und zum Schmelzofen wiedei zurückgeleitet werden kann.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschrei bung bevorzugter Ausführungsbeispiele und an Han< der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht von vorne, teilweise aufgeschnit ten, einer bekannten Gespanngießvorrichtung,

F i g. 2 bis 9 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel de Erfindung, wobei

F i g. 2 eine Ansicht der Vorrichtung von vorne, teil weise aufgeschnitten,

F i g. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung längs de Schnittlinie 111-111 in F ig. 2,

F i g. 4 eine Ansicht der Kokillengrundplatte von un ten,

F i g. 5 eine Ansicht von vorne, teilweise aufgeschnil

ten, aus der ersichtlich ist, wie das geschmolzene Metall abgeschlossen wird,

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht der feuerfesten Masse der Gespannplatte,

F i g. 7 eine Draufsicht auf die Kokillengrundplatte mit unterschiedlicher Form und Gestalt,

F i g. 8 einen Querschnitt längs der Schnittlinie VIII-VIII in Fig.7und

F i g. 9 die automatische Arbeitsweise darstellen.

Die ir> der F i g. 1 dargestellte bekannte Gespanngießvorrichtung weist eine Kokille 9 auf, wobei der zur Kokille führende Verteilerkanal durch eine Kokillengrundplatte 10 geleitet ist Ein Eingießrohr 8 weist einen Eingießkanal 1 und Eingießkanalsteine 2 auf.

Ferner ist ein zentraler Ziegelstein 3 sowie Rinnensteine 4, in weichen die Verteilerkanäle verlaufen, vorgesehen. Die Verteilerkanäle erstrecken sich zu Verbindungsöffnungen 11 in Grundplatt„nsteinen 6 und sind in einer feststehenden Gespannplatte 7 untergebracht. Mit 5 ist eine feuerfeste Kleidung bezeichnet. Mit 26 ist ein oberes Gehäuse der Kokille 9 bezeichnet.

Wie F i g. 2 zu entnehmen, ist die dargestellte Gespanngießvorrichtung mit dem Eingießrohr 8, der Kokille 9 und mit der Kokiliengrundplatte 10 versehen. Wie aus den F i g. 2 bis 5 zu entnehmen, ist ein elliptischer oder kreisförmiger Einsatz 12 aus feuerbeständigem Material im Mittelpunkt der Kokiliengrundplatte

10 angeordnet, wobei eine Verbindungsöffnung 11 einen vertikalen Durchlaß für das flüssige Metdl in die Kokille 9 bildet Diese Verbindungsöffnung 11 steht nicht über den Mittelpunkt auf der längeren Achse auf einer Seite des Einsatzes 12 hinaus. Dieser feuerbeständige Einsatz 12 liegt mit seiner Bodenfläche in derselben horizontalen Ebene wie die Bodenfläche 13 der Kokiliengrundplatte 10. Der Verteilerkanal 14 für das geschmolzene Metall, der von der Verbindungsöffnung

11 bis zum Lingußrohr 8 führt, wird von einer Rinne aus feuerbeständigem Material gebildet, die in Richtung auf das Eingußrohr 8 gleichmäßig geneigt ist. Der Verteilerkanal 14 ist in einer Ausnehmung der Gespannplatte 7 untergebracht Eine isolierende, feuerbeständige Auskleidung 16 der Gespannplatte 7, die Oberseite des Verteilerkanals 14, welche eine Öffnung 17 aufweist, die mit der öffnung 11 in Verbindung steht, sowie die Oberseite der feuerbeständigen Auskleidung 16 liegen in derselben horizontalen Ebene wie die Oberseite der Gespannplatte 7. In dem Eingußrohr 8 sind eine feuerbeständige Auskleidung 18 und auch die isolierende, feuerbeständige Auskleidung 16 vorgesehen, die die Auskleidung 18 umgibt

Eine Ablaßöffnung 19 zum Abführen des flüssigen Metalls ist direkt unter dem Eingußrohr 8 vorgesehen, von dem mehrere Verteilerkanäle 14 abzweigen. Außer der Ablaßöffnung 19 sind ein hiermit verbundener Düsenstein 20, ein Stopfenstein 22 zum öffnen und Schließen einer Düse 21 und ferner eine öffnungs- und Schließvorrichtung 23, die mit dem Stopfenstein 22 verbunden ist, vorgesehen.

Der Düsenstein 20 und der Stopfenstein 22 sind lösbar mit dem unteren Teil der Gespannplatte 7 und der Ablaßvorrichtung 23 verbunden.

Beim Aufbau der Gießvorrichtung wird die Kokiliengrundplatte 10 auf der Gespannplatte 7 angeordnet, wobei die öffnungen 17 und 11 mittels einer Drückervorrichtung 24 zueinander ausgerichtet werden. Sodann werden die Kokillen in die richtige Lage gebracht. Gleichzeitig werden der Düsenstein 20 und der Stopfenstein 22 zur Anlage gebracht, d. h., die Düse 21 wird durch Betätigung der Vorrichtung 23 verschlösse...

Nach Beendigung des Gießvorganges wird die Kokiliengrundplatte IG zusammen mit den mit flüssigem Metall gefüllten Kokillen 9 längs der Gespannplatte 7 S um eine Entfernung verschoben, die größer ist als der Durchmesser der Verbindungsöffnungen 11. Für diese Verschiebung wird eine geeignete Drückervorrichtung benutzt, die beispielsweise mit Hydrauliköl arbeiten kann. Die Verschiebung erfolgt in Richtung des in F i g. 2 mit gestrichelten Linien dargestellten Pfeiles, und zwar vor der Verfestigung des geschmolzenen Metalls. Anschließend wird ein Hebel 25 der Vorrichtung 23 in Richtung des in F i g. 2 dargestellten Pfeiles verschoben, so daß die Düse 21 geöffnet wird und das geis samte flüssige Metall in den Verteilerkanälen 14 nach außen in eine nicht dargestellte Pfanne abgezogen und gesammelt werden kann.

In Fig.5 ist die Lage der Kokiliengrundplatte 10 nach ihrer Verschiebung gegenüber der Gespannplatte 7 nach Beendigung des Gießvorganges dargestellt Das geschmolzene Metall ist somit in einen Teil a innerhalb der Kokille und einen Teil b innerhalb des Verteilerkanals getrennt Die öffnungen !1 und 17 sind durch die Oberseite der feuerbeständigen Masse 16 bzw. durch die Unterseite des feuerbeständigen Einsatzes 12 verschlossen. Das geschmolzene Metall im oberen Teil der öffnung 17 wird durch eine Unterseite 13 des feuerbeständigen Einsatzes 12 der Kokiliengrundplatte 10 thermisch isoliert Diese Verschiebung ist andeutungsweise in F i g. 5 dargestellt. Die feuerfesten Auskleidungen werden durch das Gewicht nicht beschädigt, denn die Kokiliengrundplatte mit der Kokille wird durch den Metallteil der Gespannplatte unterstützt

Beim Vergießen bleibt die Ablaßöffnung 19 geschlossen. Nach dem öffnen der Ablaßöffnung 19 verbleibt kein Metall in den Verteilerkanälen, so daß die Verteilerkanäle mehrfach verwendet werden können. Es ist somit nicht notwendig, die feuerfesten Steine der Verteilerkanäle nach einem jeden Guß zu zerstören und zu entfernen. Desgleichen entfällt auch die bisher erforderliche Entfernung von verfestigtem Stahl in den Verteilerkanälen und in dem Eingußrohr.

Man erzielt eine beträchtliche Absenkung der beim Gießen entstehenden Kosten, was neben der Ersparnis an Arbeitskraft auch auf die Verringerung des Bedarfes an feuerbeständigem Material zurückzuführen ist. Von Bedeutung ist, daß das flüssige Metall nur kurzzeitig mit den Auskleidungen aus feuerbeständigem Material in Berührung ist, denn nach Beendigung eines Gießvorganges werden die Verteilerkanäle und das Eingußrohr sehr schnell entleert Erst nach häufiger Verwendung wird eine Auswechslung der feuerbeständigen Verteilerkanäle auf Grund etwaiger Abnützung und Erosion erforderlich.

Es brauchen keine anderen feuerbeständigen Auskleidungen als die der Kokiliengrundplatte bei einer jeden Charge ausgewechselt werden. Die Steine für die Düse und den Stopfen sind auswechselbar angeordnet so daß hierbei praktisch keine Zeit verloren geht, wenr eine Auswechslung derselben auf Grund etwaiger Ab nutzung erforderlich ist.

F i g. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eine: feuerbeständigen Einsatzes 12', der in seiner Form kon zentrisch zur Verbindungsöffnung 11 ausgebildet is und aus einer kreisförmigen Scheibe besteht, derei Durchmesser in etwa gleich dem 2,5fachen des Durch messers der Verbindungsöffnung ist. Diese Ausfüh rungsform wird dann benutzt, wenn die Bewegungs

richtung der Kokillengrundplatte nicht festgelegt ist.

F i g. 7 zeigt eine Kokillengrundplatte 10' mit mehreren Verbindungsöffnungen 29, die mittels einer einzigen Bewegung einer Drückervorrichtung 24 verschoben werden kann. Die Verteilerkanäle sind in einem kastenähnlichen Gebilde 33 unter der Gespannplatte 7 angeordnet. Das zentrale Eingußrohr und die Bauteile der Gespannplatte 7 sind jeweils den zu den Kokillen führenden Verteilerkanälen zugeordnet. Die Kokillen sind offen, öffnungen 34 werden durch einen Deckel 35 überdeckt, nachdem die Verteilerkanäle innerhalb des kastenähnlichen Gebildes angeordnet und ausgerichtet sind. Die ringförmige Kokillengrundplatte tO', die mehrere Kokillen trägt, ist mit Verbindungsöffnungen 29 versehen, in welche Einsätze auf feuerbeständigem Material eingesetzt sind. Durch diese Anordnung wird das in den verschiedenen Kokillen befindliche Metall durch eine einzige Bewegung durch die Drückervorrichtung 24 abgetrennt und abgeschlossen.

Der in F i g. 9 dargestellte Absperrmechanismus ermöglicht es, den gesamten Entleerungsgang in einer sehr kurzen Zeitspanne auszuführen. Hierbei wird zunächst die die Kokillen 9 tragende Kokillengrundplatte 10 nach Beendigung des Gießvorganges verschoben. Anschließend wird die Vorrichtung 23, die die Düse 21 verschlossen hält, geöffnet. Niederspannungskontakte, die die Beendigung des Gießvorganges feststellen und mit dem Bezugszeichen 27 versehen sind, sind in Reihe geschaltet und in festen Stellungen in einem obersten heißen Gehäuse 26 geführt.

Wenn das flüssige Metall beim und nach dem Gießen nach oben steigt, wird der Kontakt geschlossen und es wird ein magnetischer Schalter 28 betätigt, der seinerseits die Drückervorrichtung 24 betätigt. Diese ist mit einer hydraulischen Stoßstange versehen und verschiebt die Kokillengrundplatte 10, wodurch das flüssige Metall abgetrennt wird. Hierdurch wird ein magnetisches Ventil 31 durch die Betätigung eines Grenzschalters 30 in der Hochdruckleitung geöffnet. Dies erfolgt zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kokillengrundplatte 10 die Bewegung beendet, deren Weg gleich dem

Durchmesser der öffnung ist Hierbei wird ein pneumatischer Kolben 32 betätigt, der die Ablaßvorrichtung 23 öffnet. Durch diesen Verschluß- und Trennmechanismus kann der Arbeitsvorgang in einer Zeit von 10 bis 15 Sekunden, gernessen vom Ende des Gießvorganges bis zum öffnen des Stopfens, ausgeführt werden.

Mit Hilfe der Vorrichtung, die, wie in F i g. 7 und 8 dargestellt, acht Kokillen aufweist und mit dem Absperr- und Trennmechanismus gemäß F i g. 9 versehen ist, können 2,41 schwere Blöcke aus Kohlenstoffstahl

»ο (0,2 bis 0,4%C) und 5,61 schwere Blöcke aus legiertem Stahl gegossen werden, wobei die feuerfesten Steine der Verteilerkanäle 14 und des Eingußrohres 8 im Durchschnitt 23mal benutzt werden können. Der feuerbeständige Einsatz 12 wurde nach jeder einzelnen Charge ersetzt. Die feuerbeständigen Steine 20 und 22 wurden erst nach mehreren Chargen ersetzt.

Der in F i g. 2 dargestellte Ablaßmechanismus für das flüssige Metall wird manuell betätigt, während der in F i g. 9 dargestellte Mechanismus elektrisch betätigt wird. Es ist auch möglich, die in F i g. 9 dargestellte Drückervorrichtung, die elektrisch betätigt wird, durch eine andere zu ersetzen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 17

1. Gespanngießvorrichtung zur Herstellung von Metallblöcken, insbesondere aus Stahl mit einem s Eingußrohr, das über mehrere in einer feststehenden Gespannplatte verlaufende Verteilerkanäle mit Kokillen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kokille (9) in bekannter Weise mittels einer relativ zur Gespannplatte (7) verschiebbaren Kokillengrundplatte (10), die eine Verbindungsöffnung (U) für den jeweiligen Kanal (14) und die jeweilige zugeordnete Kokille (9) aufweist, vom zugeordneten Verteilerkanal (14) abtrennbar ist und daß die Verteilerkanäle (14) von den Verbindungsöffnungen (11) aus zu dem unteren Ende des Eingußrohres (8) hin nach unten schräg geneigt verlaufen und in eine verschließbare Ablaßöffnung (19) einmünden.

2. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillengrundplatte (10) einen elliptischen oder kreisförmigen Einsatz (12) aus feuerbeständigem Werkstoff aufweist, durch den die Verbindungsöffnung (11) in vertikaler Richtung verläuft

3. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkanäle (14) in einer kastenähnlichen Anordnung (33) angeordnet sind.

4. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne Kokillengrundplatte (10') mit mehreren Verbindungsöffnungen (29) vorgesehen ist, die gleichzeitig von den Verteilerkanälen abtrennbar sind.

5. Gießvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fühlereinrichtung (27) vorgesehen ist, welche die Beendigung des Gießvorganges feststellt, die Verschiebung der Kokillengrundplatte (10 bzw. 3(5) sowie das öffnen der Ablaßöffnung (19) in Gang setzt.