DE1758761C3

DE1758761C3 - GespanngieBvorrichtung

Info

Publication number: DE1758761C3
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: 1975-12-18
Also published as: DE1758761B2; DE6600169U; GB1231867A; DE1758761A1; 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 Metal! in die verschiedenen Kokillen eingebracht wird. Nachteilig ist bei den bekannten Gießvorrichtungen, daß n«ch 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 wiedergewonnen werden kann. Nach dem Verfestigen des geschmolzenen Metalls in den Veiteilerkanälen 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 Materia! für die Gespannplatte und den Eingießkanal verbunden. Auch ergab sich eine große Menge an Abfallmetall, das nach dem Veigießen in den Vcrteilerkanälen zurückgeblieben ist und sich dort verfestigt hatte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht d;>her 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 daß eine mehrmalige Verwendung der Gespannplatte bzw. der Gießvorrichtung möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Gespanngießvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemaiJ 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 \ _crbindungsöffnungen 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.

Ajs der schweizerischen Patentschrift 4 24 105 ist es bei einer Druckgießeinrichtung bekannt, nach dem Gießvorgang mittels einer verschiebbaren Kokillengrundplatte die Verbindungsöffnung zwischen Verteile; kanal 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 dein 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 dann zu sehen, daß die Gespannplatte und das Eingußrohr wiederholt benutzt werden können und die somit erforderliche Zeit und Arbeit zum Aufbau und Abbrechen der Gießvorrichtung beträchtlich herabgesetzt wird Auch wird der Verbrauch an feuerbeständigem Material erheblich vermindert.

Fin weiterer Vorteil besteht darin, daß das gesamte überschüssige, flüssige Metall, welches nicht direkt füi die zu gießenden Metallblöcke benötigt wird, in flüssigem Zustand gesammelt und zum Schmelzofen wiedei zurückgeleitet werden kann.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele und an Haue der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigt

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

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

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

F i g. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung längs dei Schnittlinie IH-III in F i g. 2,

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

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

ien,aus der ersichtlich ist, wie das geschmolzene Metall ibgeschlossen wird,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der feuerfesten Masse der Gespannplatte,

pig. 7 eine Draufsicht auf die Kokillengrundplatte eiit unterschiedlicher Form und Gestalt.

Fig. 8 einen Querschnitt längs der Schnittlinie VIII-VIlI in Fig-7 und

F i g. 9 die automatische Arbeitsweise darstellen.

durch Betätigung der Vorrichtung 23 verschlossen.

Nach Beendigung des Gießvorganges wird die Kokillengrundplatte 10 zusammen mit den mit flnssigem Metall gefüllten Kokillen 9 längs der Gespannplatte 7 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

Die in der Fig. 1 dargestellte bekannte Gespann- io F i g. 2 mit gestrichelten Linien dargestellten Pfeiles. gießvorrichtung weist eine Kokille 9 auf, wobei der zur und zwar vor der Verfestigung des geschmolzenen Me-Kokille führende Verteilerkanal durch eine Kokillen- tails. Anschließend wird ein Hebel 25 der Vorrichtung grundplatte 10 geleitet ist. Ein Eingießrohr 8 weist 23 in Richtung des in F i g. 2 dargestellten Pfeiles vereinen Eingießkanal 1 und Eingießkanalsteine 2 auf. schoben, so daß die Düse 21 geöffnet wird und das ge-

Ferner ist ein zentraler Ziegelstein 3 sowie Rinnen- 15 samie flüssige Metall in den Verteilerkanälen 14 nach steine 4, in welchen die Verteilerkanäle verlaufen, vorgesehen. Die Verteilerkanäle erstrecken sich zu Verbindungsöffnungen 11 in Grundplattensteinen 6 und

außen in eine nicht dargestellte Pfanne abgezogen und gesammelt werden kann.

In Fig. 5 ist die Lage der Kokillengrundplatte 10 nach ihrer Verschiebung gegenüber der Gespannplatte kracht. Mit 5 ist eine feuerfeste Kleidung bezeichnet. 20 7 nach Beendigung des Gießvorganges dargestellt. Das

lind in einer feststehenden Gespannplatte 7 unterge-

._.- r f .. 1^ I - J 1 -i

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 Kokillengrundplatte 10 versehen.

geschmolzene Metall ist somit in einen Teil α innerhalb der Kokille und einen Teil b innerhalb des Verteilerkanals getrennt. Die Öffnungen 11 und 17 sind durch die Oberseite der feuerbeständigen M:isse 16 bzw. durch

Wie aus den Fi g. 2 bis 5 zu entnehmen, ist ein ellipti- 25 die Unterseite des feuerbeständigen Einsat/es 12 verscher oder kreisförmiger Einsatz 12 aus feuerbeständi- -x---....--

gem Material im Mittelpunkt der Kokillengrundplattc

10 angeordnet, wobei eine Verbindungsöffnung 11 einen vertikalen Durchlaß für das flüssige Metall 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 1 ? der Kokillengrundplatte 10. Der Verteilerkanal 14 für das geschmolzene Metall, der von der Verbindiingsöffnung

11 bis zum Eingußrohr 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 ^f>c Ablaßvorrichtung 23 verbunden.

Beim Aufbau der Gießvorrichtung wird die Kokillengrundplatte 10 auf der Gespannplatte 7 angeordnet. wobei die öffnungen 17 und 11 mittels einer Drückervorrichtung 24 zueinander ausgerichtet werden. So- ^b' dann werden die Kokillen in die richtige Lage gebracht. Gleichzeitig werden der Düsenstein 20 und der Slopfenstein 22 zur Anlage gebracht, d. h., die Düse 21 wird schlossen. Das geschmolzene Metall im oberen Teil der Öffnung 17 wird durch eine Unterseite 13 des feuerbeständigen Einsatzes 12 der Kokillengrundplatte 10 thermisch isoliert. Diese Verschiebung ist andeutungsweise in F i g. 5 dargestellt. Die feuerfesten Auskleidungen werden durch das Gewicht nicht beschädig), denn die Kokillengrundplatte mit der Kokille wird durch den Meiallteil der Gespannplatte unterstützt.

Beim Vergießen bleibt die Ablaßöffnung 19 gcschlossen. Nach dem Öffnen der Ablaßöffnupg 19 verbleibt kein Metall in den Verieilerkanälen, so daß die Verteilerkanäle mehrfach verwendet werden können. Es im 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 Mrtenal in Berührung ist. denn nach Beendigung eines Gießvorganges werden die Verteilerkanäle und das I/.ingußrohr sehr schnell entleert. Erst nach häufiger Verwendung wird eine Auswechslung der feuerbeständigen Verteilerkanäle auf Clrund etwaiger Abnützung und Erosion erforderlich.

Es brauchen keine anderen feuerbeständigen Aus kleidungen als die der Kokillengrundplattc bei einer je der. Charge ausgewechselt werden. Die Steine fur du Düse und den Stopfen sind auswechselbar angeordnet so daß hierbei praktisch keine Zeil verloren geht, wem eine Auswechslung derselben auf Grund etwaiger Ab nutzung erforderlich ist.

F '< " b zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eine feuerbeständigen Umsatzes 12. der in seiner Form kon /enirisch zur Verbindungsöffnung 11 ausgebildet is und aus emcr kreisförmigen Scheibe besteht, dcre Durchmesser in etwa gleich dem 2.5fachen des Durch messers der Verbindungsöffnung ist. Diese Ausfur rungsform wird dann benutzt, wenn die Bewegung;

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 Gespannplalte 7 sind jeweils den zu den Kokillen führenden Verteilerkanälen zugeordnet. Die Kokillen sind offen, öffnungen 34 werden durch einen Deckel 35 überdeckt, nachdem die Verieilerkanäle innerhalb des kastenähnlichen Gebildes angeordnet und ausgerichtet sind. Die ringförmige Kokillengrundplatte 10', 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 Fig.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

ίο 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, gemessen 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 2,4 t schwere Blöcke aus Kohlenstoffstahl (0,2 bis 0,4%C) und 5,6 t schwere Blöcke aus legiertem Stahl gegossen werden, wobei die feuerfesten Stzine 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: ^^

1. 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, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kokille (9) in bekannter Weise mittels einer relativ zur Gespannplatte (7) verschiebbaren Kokillengrundplatte (10), die eine Verbindungsöffnung (11) für den jeweiligen Kanal (14) und die jeweilige zugeordnete Kokille (9) aufweist, vom zugeordneten Ve^teilerkanal Π4) 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 gekennzeichne!, daß c:ne Fühlereinrichtung (27) vorgesehen ist, welche die Beendigung des Gießvorganges feststellt, die Verschiebung der Kokillengrundplatte (10 bzw. 36) sowie das öffnen der Ablaßöffnung (19) in Gang setzt.

40