DE1811295A1

DE1811295A1 - Continuous metal casting die

Info

Publication number: DE1811295A1
Application number: DE19681811295
Authority: DE
Inventors: Robert King
Original assignee: Imperial Metal Industries Kynoch Ltd
Current assignee: Imperial Metal Industries Kynoch Ltd
Priority date: 1967-11-27
Filing date: 1968-11-27
Publication date: 1969-06-19
Also published as: SE336201B; CH491701A; GB1199423A

Abstract

Continuous metal casting die Onto the back of a layer of refractory material of which the face forms a non-porous casting surface, a thermally conductive support is deposited so that layer and support are in intimate contact.

Description

Form zur Verwendung bei kontinuierlichem Metallgießen und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf das Gießen von Metall und insbesondere auf eine Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung für das kontinuierliche Gießen von Bändern, Barren und Blechen von Metallen und metallischen Legierungen.Mold for use in continuous metal casting and processes for their manufacture The invention relates to the casting of metal and in particular to an apparatus and method for their production for the continuous Casting of strips, bars and sheets of metals and metallic alloys.

Beim kontinuierlichen Gießen von Metallen wird geschmolzenes Metall kontinuierlich aus einem Vorratsofen oder Tiegel in ein Ende einer Form eingeführt und das Metall wird> während es sie passiert, mindestens teilweiseein der Form verfestigt, bevor es vom anderen Ende der Form kontinuierlich abgezogen wirt. Continuous casting of metals turns into molten metal continuously fed from a supply furnace or crucible into one end of a mold and the metal becomes at least partially in shape> as it passes through it solidified before it is continuously withdrawn from the other end of the mold.

Es ist bekannt, zum kontinuierlichen Gießen eine aus Graphit hergestellte Porm zu verwenden, die in einer wassergekühlten MetallmantelstUtze enthalten ist. Insbesondere wird Graphit auf dem Gebiet des Nicht-Eisen-Metallgießens angewendet, da er gegen die meisten Nicht-Eisen-Metalle und Legierungen inert ist dund die nützliche Eigenschaft hat, selbst zu schmieren. Außerdem ist Graphit leicht bearbeitbar. Jedoch bestehen Beschränkungen der Verwendung; nach einer begrenzten Betriebsdauer ist ein Formaustausch erforderlich, so daß ein wirklich kontinuierliches Gießen nicht erzielt wird. It is known, for continuous casting, one made of graphite To use Porm, which is contained in a water-cooled metal jacket support. In particular, graphite is used in the field of non-ferrous metal casting, as it is inert to most non-ferrous metals and alloys and is useful Has the property of self-lubricating. In addition, graphite is easy to work with. However there are restrictions on use; after a limited period of operation a mold exchange is required, so that a really continuous casting is not is achieved.

Es scheint, daß die Beschränkung von Graphit von seiner Porosität herrUhrt;selbst wenn sehr dichter Graphit verwendet wird ist er dennoch porös, so daß dann-, wenn eine Graphitform beim kontinuierllchen Gießen einer einen flüchtigen Bestandteil enthaltenden Legierung verwendet wird, dieser Bestandteil zum Teil aus dem geschmolzenen und gerade verfestigten Metall destilliert und in die Poren des Graphits kondensiert wird. Dann wachsen Whiskers bzw. Haarkristalle des flüchtigen Bestandteils in den und durch die Poren und kommen eventuell mit dem beißen Gußmetall in Berührung und schmelzen an dieses an. Wena dies eintritt, führt es zum Reißen der FormoberflAche, worauf sich Kerben auf der Oberfläche des Gußmetalls und damit raube und technisch nicht verwendbare Produkte ergeben. Ferner liefert die rauhe Formoberfläche einen größeren Widerstand gegen das Augrlshen des Gußmetalls aus der Form und führt unter Umständen zu einem Heiß -bruch des Formlings. It appears that the limitation of graphite is its porosity Even if very dense graphite is used, it is still porous, so that if a graphite form is a volatile one during continuous casting Component containing alloy is used, this component is partly made of the molten and just solidified metal is distilled and into the pores of the Graphite is condensed. Then whiskers or whiskers of the volatile grow Component in and through the pores and eventually come with the bite cast metal in contact and melt to this. If this occurs, it will tear the surface of the mold, whereupon there are notches on the surface of the cast metal and thus Robust and technically unusable products result. Furthermore, the rough one delivers Mold surface greater resistance to the flashing of the Cast metal from the mold and may lead to hot breakage of the molding.

Eine derartige Erscheinung tritt z.B, beim kontinuierlichen Gießen eines Nickel-Silber-Stabes (Kupfer/Zink/ Nickel-Legierung) auf, wobei der bti der Guqtemperatur einen hohen Dampfdruck aufweisende Zinkanteil zum Teil aus der Legierung destilliert, in den Poren des Graphits kondensiert und danach mit dem Nickel-Silber-Gußstab verschweißt wird was zum Reißen der Formoberfläche führt. Such a phenomenon occurs, for example, in continuous casting a nickel-silver rod (copper / zinc / nickel alloy), with the bti the At the same time, zinc content, which has a high vapor pressure, is partly from the alloy distilled, condensed in the pores of the graphite and then with the nickel-silver cast rod is welded, which leads to cracking of the mold surface.

Gemäß > einem Ziel der Erfindung besitzt eine beim kontinuierlichen Gießen von Metall und metallischen Legierungen zu verwendende Form einq eine Formoberfläche schaffende feuerfeste Materialschicht, wobei die Schicht in inniger Berührung mit der inneren Oberfläche einer thermisch leitenden Stütze steht und von dieser getragen wird und mindestens die Formoberfläche der Schicht nicht porös ist. According to one object of the invention, one has at the continuous A mold to be used for casting metal and metallic alloys is a mold surface creating a refractory material layer, the layer in intimate contact with the inner surface of a thermally conductive support stands and is supported by this and at least the mold surface of the layer is non-porous.

Der Begriff thermisch leitend bedeutet, sowie er gemäß der Erfindung verwendet wird, daß der betrachtete Gegenstand Wärme mit einer Geschwindigkeit Ubertragen kann, dia etwa der von Eisen und Graphit bei den Arbeitstemperaturen der Form entspricht oder größer ist. The term thermally conductive means, as well as it according to the invention is used that the viewed object transfer heat at a speed can, which roughly corresponds to that of iron and graphite at the working temperatures of the form or larger.

Die Schicht aus feuerfestem Material für die Form umfaßt vorzugsweisö Aluminiumoxyd (d.h. A1203), obgleich zusätzlich zur Schaffung einer nicht porösen Oberfläche andere metallische und nicht metallische feuerfeste Materialien verwendet werden können, die eine ausreichenden anzustrebende mechanische Bindung zwischen der Schicht und der Stütze zum Stützen der Schicht ermöglichen und die gegenüber dem Gußmatertal inert sind z.B. Zirkontriborid, Molybdän, Siliciumcarbid und Wolframcarbid. The layer of refractory material for the mold preferably comprises Alumina (i.e. A1203), albeit in addition to creating a non-porous Surface other metallic and non-metallic refractory materials used can be that a sufficient desired mechanical bond between allow the layer and the support to support the layer and the opposite Zirconium triboride, molybdenum, silicon carbide and tungsten carbide are inert to Gußmatertal.

Die Form kann eine Schicht aus feuerfestem Material, die auf eine Stütze gelegt worden ist, oder alternativ einer Stütze umfassen, die auf eine Schicht aus feuerfestem Mater tal gelegt worden tst. The mold can have a layer of refractory material that is placed on top of a Support has been placed, or alternatively comprise a support resting on a layer made of refractory material.

Die Stütze kann Eisen- oder Nichteisen -Materialien umfassen, wobei letztere insbesondere für Formen geeignet sind, bei denen hohe thermische Leiteigenschaften gefordert werden,sofern die Materialien adäquate physikalische Eigenschaften wie z.B. Zug- und Druckfestigkeit und Bruchzähigkeit besitzen. Eisenstützen machen es möglich, die feuerfeste Schicht bei hoher Temperatur unmittelbar auf ihnen abzusetzen. Obwohl dies mit einigen Nichteisen--Stützen möglich sein kann, kann eine Form im Fall von Stütze materialienf die den hohen Temperaturen eins Absetzung des gewünschten feuerest'efl Materials nicht widerstehen, eine doppelte Schicht aus feuerfestem Material besitzen, das aus einem Vorbelag eines ersten feuerfesten Materials besteht, das bei einer ersten hohen Temperatur auf einer Stütze abgesetzt wurde, und an einem darauffolgenden zweiten Belag eines zweiten feuerfesten Materials, das bei einer höheren Temperatur als die erste hohe Temperatur auf dem ersten feuerfesten Material zur Schaffung einer nicht porösen Pormoberfläche abgesetzt wird. The support can comprise ferrous or non-ferrous materials, where the latter are particularly suitable for shapes with high thermal conductivity properties are required provided that the materials have adequate physical properties such as e.g. have tensile and compressive strength and fracture toughness. Iron supports do it possible to deposit the refractory layer directly on them at high temperature. While this may be possible with some non-ferrous supports, a shape in the Case of support materials which the high temperatures one deposition of the desired refractory material not withstand, a double layer made of refractory material that consists of a facing of a first refractory Material consists that is deposited on a support at a first high temperature and on a subsequent second layer of a second refractory material, that at a higher temperature than the first high temperature on the first refractory Material is deposited to create a non-porous porous surface.

Gemäß einem weiteren Ziel der Erfindung besteht ein Verfahren zur Herstellung einer Form für das kontinuierliche Gießen von Metall oder Metallegierungen darin, daß man zur Bildung einer Formoberfläche eine Schicht aus feuerfestem Material vorsieht, die in inniger Berührung mit der inneren Oberfläche einer thermisch leitenden Stütze steht und von dieser getragen wird, wobei mindestens die Formoberfläche der Schicht nicht porös ist. According to a further object of the invention there is a method for Manufacture of a mold for continuous casting of metal or metal alloys in that a layer of refractory material is used to form a mold surface provides that in intimate contact with the inner surface of a thermally conductive Support stands and is supported by this, at least the mold surface of the Layer is not porous.

Bei einer Ausfllhrungsform gemäß der Erfindung besteht das Verfahren darin, daß man bei hoher Temperatur eine Schicht aus feuerfestem Material auf einer Oberfläche einer thermisch leitenden Stütze und in ipfliger Berührung mit dieser aufbringt. In one embodiment according to the invention, the method exists in that at high temperature a layer of refractory material on a Surface of a thermally conductive support and in direct contact with it brings up.

Der Begriff "hohe Temperatur" soll eine Temperatur bedeuten, bei der das abgesetzte Material geschmolzen ist, so daß das Auftreffen des Materials auf etne relativ kalte Oberfläche eines zweiten Materials zu einer innigen Verbindung des abgese't;ten Materials mit der Oberfläche führt. The term "high temperature" is intended to mean a temperature at which the deposited material is melted, causing the impact of the material on a relatively cold surface of a second material to form an intimate connection of separated material with the surface.

Bei einer anderen AusfUhrungsform der Erfindung be steht das Verfahren darin, daß man rund um eine äußere periphere Oberfläche einer vorgeformten inneren feuerfesten Schicht und in inniger Berührung mit dieser eine Stütze aus, einem thermisch leitenden Material absetzt. Die feuerfeste Schicht kann zweckmäßig anfangs auf einem Dorn angeordnet sein. In another embodiment of the invention, the method exists in that around an outer peripheral surface of a preformed inner refractory layer and in intimate contact with this a support from, a thermal conductive material settles. The refractory layer can expediently initially on one Be arranged mandrel.

Der Dorn kann durch maschinelle oder durch chemische Mittel oder durch eine Kombination maschineller und chemischer Mittel von der Form entfernt werden.The mandrel can be machined or by chemical means or by a combination of mechanical and chemical means can be removed from the mold.

Ein zweckmEßiges Verfahren zum Absetzen oder Abscheiden des feuerfesten Materials oder des Stützmaterials kann nach der Lage des Falls eine Plasmabogenabscheidung sein, jedoch können andere geeignete Abscheidungsarbeitsweisen angewendet werden. A convenient method of settling or depositing the refractory The material or the support material may be plasma arc deposition as the case may be however, other suitable deposition procedures can be used.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte Form. The invention also relates to one according to that described above Process manufactured form.

Ein weiteres Probleme das beim kontinuierlichen Giessen von Metallen auftrlet, ist das Anordnen und Kontrollieren der Flüssigkeit-Feststoff-Grenzschicht in der Form. Für eine wirksame Arbeitsweise eines kontinuierlichen Gleßverfahrens ist es bevorzugt, daß die Grenzschicht in einem Abschnitt der Form . liegt, der von dem Kühlmedium umgeben ist. Jedoch wird üblicherweise Graphit für das vom Vorratsofen zur Form führende Rohr verwendet, so daß, da Graphit ein guter Wärmeleiter ist, eine betrSchtliche Wärmemenge infolge Leitung durch die Rohrwandung aus dem geschmolzenen Metall abgeleitet wird, wenn es sich durch das Rohr vom Vorratsofen zur Form bewegt. Demgemäß ist es chwierigt genau den Ort der Flilssig-Feststoff-Grenzschicht einzustellen. Another problem with the continuous casting of metals occurs, is the arrangement and control of the liquid-solid interface in the shape. For the efficient operation of a continuous glazing process is it is preferred that the boundary layer be in a portion of the mold. lies that of is surrounded by the cooling medium. However, graphite is usually used for the supply furnace pipe leading to the shape used, so that, since graphite is a good conductor of heat, a considerable amount of heat due to conduction through the pipe wall from the molten Metal is diverted as it moves through the tube from the supply furnace to the mold. Accordingly, it is difficult to precisely adjust the location of the liquid-solid interface.

Demgemäß ist eine vorstehend beschriebene Form zur Verwendung beim kontinuierlichen Gießen von Metallen und Metallegierungen mit einem Rohr zum Leiten von flüssigem Metall von einem Vorratsofen zur Form versehen, wobei das Rohr zumindest an seiner inneren Oberflache ein feuerfestes, Material sufweist und eine lEnggerichtetc Verlängerung der Schicht aus feuerfestes Material der Form ist. Accordingly, a shape described above is for use in continuous casting of metals and metal alloys with a pipe for guiding of liquid metal from a supply furnace to the mold, the tube at least on its inner surface there is a refractory material and a longitudinal one Extension of the layer of refractory material of the form is.

Für das Rohr geeignete feuerfeste Materialien sind Aluminiumoxyd und Zirkondioxyd Das Rohr kann mit einem Endabschnitt der feuerfesten Schicht der Form verbunden sein, oder das Rohr kann als eine längsgerichtete Verlängerung der feuerfesten Schicht der Form ausgebildet sein. Im letzten Fall kann das Rohr eine äußere Schale aus feuer festem Material aufselsen, die mit der äußeren Umfangsfläche der Verlingerung verbunden ist.Suitable refractory materials for the pipe are aluminum oxide and Zirconia The tube can be molded with an end portion of the refractory layer be connected, or the pipe can be used as a longitudinal extension of the refractory Layer of the shape be formed. In the latter case, the tube can have an outer shell made of refractory material, coinciding with the outer peripheral surface of the extension connected is.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden zwei Ausführungsformen als Beispiele anhand von Zeichnungen näher beschrieben. For a better understanding of the invention, two embodiments are presented described in more detail as examples with reference to drawings.

Fig.'1 ist ein axialer Querschnitt durch eine Form gemäß einer ersten Ausführungsform neben ihrem zugeordneten Vorratsofen; Fig. 2 ist ein axialer Querschnitt durch eine Form gemäß einer zweiten Ausführungsform neben ihrem zugeordneten Vorratsofen. Fig. 1 is an axial cross-section through a shape according to a first Embodiment next to its associated storage furnace; Fig. 2 is an axial cross section by a mold according to a second embodiment next to its associated storage furnace.

Mit, Bezug auf Fig. I der Zeichnung besitzt beim kontinuiorlichen Gießen einer Nickel-Silber-Legierung mit 12% Nickel, 26Z Zink und 62Z Kupfer eine allgemein mit der Bezugsziffer 1 bezeichnete Form einen Formblock 2'aus Kupfer1 der mit Kanälen 3 für den Durchfluß von Kühlwasser versehen ist. With, referring to Fig. I of the drawing, has the continuous Casting a nickel-silver alloy with 12% nickel, 26Z zinc and 62Z copper A mold, generally designated by the reference number 1, is a mold block 2 ′ made of copper 1 which is provided with channels 3 for the flow of cooling water.

Der Formblock hat eine verjüngte Bohrung 4, die eine tubusförmige Stütze 5 aus Flußstahl aufnimmt, deren Peripherieentsprechend verjüngt ist, um sich der Bohrung 4 anzupassen.The mold block has a tapered bore 4 which is tubular in shape Support 5 made of mild steel receives, the periphery of which is tapered accordingly to itself to match the hole 4.

Die Stütze ist aus zwei Hälften gebildet, die sich entlang einer diametralen Ebene 6 berühren Ein Ende der Bohrung 7 der tubusförmigen Stütze 5 ist bei 8 mit einem Absatz versehen und der ganze Oberflächenbereich der Bohrung, des Absatzes und der dem Absatz benachbarten Endfläche der Stütze ist mit einer Schicht 9 aus Aluminiumoxyd versehen. Diese Schicht wird zweckmäßigerweise durch Abscheidung des Aluminiumoxyds auf der halbkreisförmigen inneren Oberfläche jeder Hälfte der Stütze 5 durch einen Plasmabogenbrenner aufgebracht. Bei jeder bestimmten Anwendung kann die zur Schaffung einer letztlich nicht porösen Endoberfläche erforderliche Belagstärke mit einer einfachen Untersuchung durch Abscheidungsfachleute bestimmt werden, da sie z.B. von der Teilchengeschwindigkeit der Spritzpistole abhängt. Bei einem typischen Bohrungsdurchmesser von 19 mm (3/4 engl. Zoll) wird eine erste Abscheidung von etwa 0,4610,51 mm (0,018/0,020 engl.The support is made up of two halves that extend along a diametrical one Touch level 6 One end of the bore 7 of the tubular support 5 is at 8 with provided a shoulder and the entire surface area of the hole, the shoulder and the end face of the support adjacent to the shoulder is with one Layer 9 made of aluminum oxide. This layer is expediently through Deposition of alumina on the semicircular inner surface of each Half of the support 5 applied by a plasma arc torch. With every particular one Application can be that required to create an ultimately non-porous end surface The thickness of the coating is determined by a simple examination by a deposition specialist as it depends, for example, on the particle speed of the spray gun. at a typical 19 mm (3/4 inch) bore diameter becomes an initial deposit of about 0.4610.51 mm (0.018 / 0.020 engl.

Zoll) auf jeder Hälfte der Stütze 5 erforderlich; danach werden die Hälften zusammengebracht und die Bohrung wird nachgeschiffen, so daß eine etwa 0,25/0;30 mm (0,010/0,012 engl.Inches) required on each half of prop 5; after that the Halves are brought together and the hole is re-ground so that a about 0.25 / 0.30 mm (0.010 / 0.012 engl.

Zoll) dicke Schicht mit einer nicht porösen und glatten Oberfläche bleibt.Inch) thick layer with a non-porous and smooth surface remain.

Um die geschmolzene Nickel-Silber-Legierung aus einem Vorratsofen 11 in die Form I zu leiten, wird ein Rohr 12 aus einem Gemisch aus Aluminiumoxyd mit einer Zugabe von 10% einer 85%igen ortho-Phosphorsäure (H3PO4 fgegossen. Das Rohr wird in einer Stahl form gebildet und 24 Stunden lang bei 4000C gehärtet und anschließend bei 1700ob zur Bildung der Cristobalittyp-Struktur gebrannt, die bei den Arbeitstemperaturen beim Gießen von Nickel-Sllber hart und ausreichend stabil ist. To get the molten nickel-silver alloy from a storage furnace 11 to lead into the form I, a tube 12 is made of a mixture of aluminum oxide with an addition of 10% of an 85% ortho-phosphoric acid (H3PO4 f cast. The Tube is formed in a steel mold and hardened and hardened for 24 hours at 4000C then fired at 1700ob to form the cristobalite-type structure that is used in the working temperatures when casting nickel silver hard and sufficiently stable is.

Das Au*trltt6ende 13 des Rohres 12 hat einen Zapfen 14 mit einem kleineren Durchmesser als der beschichtete Absatz 8 der Stütze 5. Am inneren End des Zapfens ist ein mit diesem aus einem Stück bestehenden, sich radial nach außen erstreckender Flansch 15 zur Bildung einer Anschlagfläche 16 ausgebildet. The Au * trtt6ende 13 of the tube 12 has a pin 14 with a smaller diameter than the coated shoulder 8 of the support 5. At the inner end of the pin is a one-piece with this, extending radially outward extending flange 15 designed to form a stop surface 16.

Das Rohr 12 ist in einem Graphitblock 17 befestigt und ragt aus ihm hervor, wobei er an einer Wandung des Ofens II angebracht ist. The tube 12 is fastened in a graphite block 17 and protrudes from it out, being attached to a wall of the furnace II.

Um die Form 1 mit dem Rohr 12 zu verbinden, wird der beschichtete Absatz 8 über dem Zapfen 14 angeordnet und mit diesem verklebt, so daß die Bohrungen des Rohres und der Form konzentrisch zueinander sind und das mit einer Aluminiumoxydschicht versehene Ende der Stütze an der Fläche 16 des Rohres anliegt. Ein für den Zweck geeignetes Bindemittel 18 besteht aus einer feinen Aufschlämmung aus Aluminiumoxyd und Phosphorsäure, die durch Aushärten bei 400°C eine ausreichende Rohbindungsfestigkeit liefert. Das Aushärten wird zweckmäßigerweise durch Einsetzen einer kleinen elektrischen Widerstandsheizvorrichtung in das entsprechende Ende der Form bewirkt. Nach Zusammensetzen des Rohres 12 und der Form 1 und Aushärten des Bindemittels 18 wird die Verbindung gegläetet und poliert, so daß kein übermäßiger Widerstand gegen den Legierungsabzug während des Gießens auftreten kann. To connect the mold 1 to the tube 12, the coated Paragraph 8 arranged over the pin 14 and glued to it so that the holes of the tube and the mold are concentric to each other and that with a layer of aluminum oxide provided end of the support rests against the surface 16 of the pipe. One for the purpose suitable binder 18 consists of a fine slurry of aluminum oxide and phosphoric acid, which by curing at 400 ° C has sufficient raw bond strength supplies. Curing is expediently done by inserting a small electrical Resistance heater effects in the appropriate end of the mold. After assembling of the tube 12 and the mold 1 and hardening of the binder 18 becomes the connection Smoothed and polished so that there is no excessive resistance to alloy drawdown can occur during casting.

Bei der Verwendung der Form und des Rohres gemäß der Erfindung tritt nach Abziehen eines ersten Barrens aus der Form eine geschmolzene Nickel-Silber-Legierung aus dem Vorratsofen II durch das Rohr 12 in die Form 1, wo sie verfestigt und kontinuierlich in Stabform abgezogen wird. When using the mold and the tube according to the invention occurs a molten nickel-silver alloy after a first ingot has been withdrawn from the mold from the supply furnace II through the pipe 12 into the mold 1, where it solidifies and continuously is withdrawn in stick form.

Durch die Aluminiumoxydschicht 9 auf der Bohrungsoberfliche der Form wird eine glatte nicht poröse Formobetfllche erhalten, wodurch Absorption von Bestandteilen der gegossenen Legierung vermieden wird. Dementsprechend werden glatte Formlinge hergestellt, die ihrem Abzug aus der Form wenig Widerstand entgegensetzen. Through the aluminum oxide layer 9 on the hole surface of the mold a smooth, non-porous molded surface is obtained, which enables absorption of constituents the cast alloy is avoided. Accordingly, smooth moldings are made that offer little resistance to being withdrawn from the mold.

Ferner ist die feuerfeste Schicht thermisch stabil und widersteht der erosiven Einwirkung der geschmolzenen Legierung. Da die Schicht im Vergleich mit dem gesamten Formquerschnitt dünn ist, wird die Wärmeableitung aus der. Flüssigkeit und den Gußmetall nicht beeinträchtigt., Aufgrund der Verwendung von nicht porösen feuerfesten Beschichtungen werden die Betriebszeiten zwischen dem Formaustausch beträchtlich gegenüber der derzettigen msis gert und es wird ein wirklich kontinuierliches Gießen erzielt.Furthermore, the refractory layer is thermally stable and withstands the erosive action of the molten alloy. As the layer compared is thin with the entire cross-section of the mold, the heat dissipation from the. liquid and does not affect the cast metal., Due to the use of non-porous Refractory coatings are the operating times between mold exchanges considerably compared to the derzettigen msis and it becomes a really continuous one Pouring achieved.

Die Verwendung eines feuerfesten die geschmolzene Legierung vom Vorratsofen zur Form leitenden Rohres vermindert darüber hinaus die Wärmemenge, die vom Ofen entlang der Rohrwandung zur Form und Kühlflüssigkeit abgezogen wird. Demgemäß kann eine bessere Kontrolle über die Lage der Feststoff-Flüssigkeit-Grenzschicht der erstarrenden Legierung in der Form ausgeübt werden. Die bevorzugte Lage der Grenzschicht befindet sich nahe dem Einlaßende der Form, und diese Lage kann durch überwachen der Streuung und Temperatur des Einlaßkühlmittels genau reguliert werden. The use of a refractory the molten alloy from the supply furnace The shape of the conductive tube also reduces the amount of heat that is emitted by the furnace is withdrawn along the pipe wall to the mold and cooling liquid. Accordingly, can better control over the position of the solid-liquid interface solidifying alloy can be exerted in the mold. The preferred position of the boundary layer is near the inlet end of the mold and this location can be monitored by the dispersion and temperature of the inlet refrigerant can be precisely regulated.

Bei einer zweiten in Fig. 2 dargestellten AusfUhrungsform ist auf einem Aluminiumdorn 20 mit einem Durchmesser, der gleich dem der gewünschten Bohrung der Form 21 ist, eine Aluminiumoxydschicht 22 gleichförmiger Stärke abgeschieden. Der Belag wird durch Plasmabogenarbeltsweise abgeschieden. Eine typische Stärke des Belags 22 beträgt- 0,51 mm (0,020 engl. Zoll) auf einem Dorn mit einem Durchmesser von 19 mm (3/4 engl. Zoll). In a second embodiment shown in FIG an aluminum mandrel 20 with a diameter equal to that of the desired bore of the mold 21, an aluminum oxide layer 22 of uniform thickness is deposited. The coating is deposited by plasma arc arrows. A typical strength of pad 22 is -0.51 mm (0.020 inches) on a mandrel of one diameter 19 mm (3/4 inch).

Die Länge der Schicht ist ausreichend, um sich der Länge der Form 21 und der Länge des feuerfesten Mantels 23 anzupassen.The length of the layer is sufficient to accommodate the length of the shape 21 and the length of the refractory jacket 23 to adapt.

Der Mantel 23 hat die gleiche Zusammensetzung und allgemeine Ausbildung wie das Rohr 12 des ersten Ausführungsbeispiels und umfaßt einen Zapfen 24 und einen Flansch 25, der eine kreisförmige Anlagefläche 26 aufweist. Der Mantel 23 ist in seiner richtigen, in'Fig. 2 gezeigten Lage mit der Schicht 22 verbunde, so daß der Mantel und sein zugeordneter Schichtabschnitt 22 ein zusammengesetztes Rohr 27 bilden.The jacket 23 has the same composition and general configuration like the tube 12 of the first embodiment and comprises a pin 24 and a Flange 25, which has a circular contact surface 26. The jacket 23 is in its correct, in'Fig. 2 connected to the layer 22 layer, so that the The jacket and its associated layer section 22 form a composite tube 27.

E8 wird eine tubusförmige Stütze 28 rund um die periphere Oberfläche des restlichen Abschnitts der vorgeformten Schicht 22 und ferner huber dem Zapfen 24 geschaffen, indem Kupfer aufgespritzt wird, bis eine ausreichende Stärke von üblicherweise 6 mm (1/4 engl. Zoll) abgeschieden worden list, um die Stütze anschließend zur Schaffung einer verjüngten AußenflAche bearbeiten zu können. Der Verjüngungsgrad ist zum Anordnen der Stütze in einer verjüngten Bohrung 29 des mit Kanälen 31 für durchströmendes Kühlmittel versehenen Formblocks 30 aus Kupfer geeignet. Die Stütze 28 wird bei dieser Anordnung gleichzeitig mit der Bildung der Stütze fest und ganz mit dem Mantel 23 verbunden. Nach Bearbeitung der Stütze wird der Dorn 20 durch axiales Durchbohren des Dorns entfernt, wobei eine Wandstärke von etwa 0>25 mm (0,010 engl. E8 becomes a tubular support 28 around the peripheral surface the remainder of the portion of the preformed layer 22 and further over the pin 24 created by spraying copper until a sufficient thickness of usually 6 mm (1/4 inch) has been deposited around the support subsequently to be able to edit to create a tapered outer surface. The degree of rejuvenation is for placing the support in a tapered bore 29 of the with channels 31 for through-flowing coolant provided mold blocks 30 made of copper. The support With this arrangement, 28 becomes solid and whole at the same time as the support is formed connected to the jacket 23. After machining the support, the mandrel 20 is through axial piercing of the mandrel removed, with a wall thickness of about 0> 25 mm (0.010 engl.

Zoll) verbleibt, und anschließend durch Auf lösen dieser Aluminiumwandung einer Stärke von 0,25 mm (0,010 engl. Zoll) mit z.B. Xtznatron, um die glatte Bohrung der Aluminiumoxydschicht 22 freizulegen.Inches) remains, and then by dissolving this aluminum wall a thickness of 0.25 mm (0.010 inch) with e.g. Xtznatron, around the smooth bore the aluminum oxide layer 22 to expose.

Das beim zweiten AusführunRsbeispiel beschriebene Herstellungsverfahren vermeidet die Längsverbindung lange der bei der Herstellung des ersten Ausführungsbeispiels gebildeten Form. Außerdem schafft die Herstellung des zweiten Ausführungsbeispiels eine durchgehende glatte Bohrung längs der gesamten Länge des Rohres 27 und der Form 21. The manufacturing method described in the second embodiment avoids the longitudinal connection for a long time during the production of the first exemplary embodiment formed form. In addition, the manufacture of the second embodiment provides a continuous smooth bore along the entire length of the tube 27 and the Form 21.

Bei Abwandlungen der Ausführungsbeispiele besitzt die Aluminiumoxydschicht 9 bzw. 22 einen konstanten Bohrungs--durchmesser, sie kann sich Jedoch bezüglich ihres axialen Querschnitts in Richtung auf das Austrittsende der Form zur Verbesserung der Abkühlungseigenschaften verjüngen. In the case of modifications of the exemplary embodiments, the aluminum oxide layer has 9 or 22 have a constant bore diameter, but it can vary with regard to their axial cross-section towards the exit end of the mold for improvement rejuvenate the cooling properties.

Das Rohr 12 bzw. 27 kann durch Eingliedern von sich darin in Längsrichtung erstreckenden Stäben von geringen thermischen Ausdehnungseigenschaften z.B. aus invar@ , einer Nickel-Eisen-Legierung der Zusammensetzung 36% Nickel, 0,5Z Kohlenstoff, 0,5% Mangan, Rest Eisen, verstärkt sein. The tube 12 or 27 can by incorporating itself therein in the longitudinal direction extending rods of low thermal expansion properties e.g. invar @, a nickel-iron alloy with a composition of 36% nickel, 0.5Z Carbon, 0.5% manganese, the remainder iron.

Ferner kann das Rohr 27 durch Wickeln von feuerfestem Tuch oder Band zur gewünschten Form hergestellt sein. Further, the tube 27 can be made by wrapping fire-resistant cloth or tape be made to the desired shape.

Anstelle Aufsprühens der Gesamtstärke des Kupferträgers kann zur Erzielung elektrischer Leitfähigkeit zuerst eine dünne Abscheidung auf die Aluminiumoxydschicht aufgesprüht und danach der Rest des Kupferträgers durch elektrolytische Abscheidung aufgetragen werden. Im Fall unmittelbar gekühlter Formen kann es vorteilhaft sein, die gesamte Stärke der Stütze durch elektrolytische Abscheidung zu bilden. Instead of spraying on the total thickness of the copper carrier, you can use the To achieve electrical conductivity, first a thin deposit on the aluminum oxide layer sprayed on and then the rest of the copper carrier by electrolytic deposition be applied. In the case of immediately cooled molds, it can be advantageous to to form the entire strength of the support by electrodeposition.

Claims

Patent claims

1. Forn for use in continuous casting of metal and Metal alloys, characterized in that the mold (1, 21) has a mold surface forming layer (9,22) of refractory material, the layer through the inner surface of a thermally conductive support (5,28) is supported and is in intimate contact with this and at least the mold surface of the layer (9.22) is not porous.

2. Form according to claim 1, characterized in that the layer (9, 22) made of refractory material made of a little SSnA, a material from the aluminum oxide group, Zirconium carbide, molybdenum, silicon carbide and tungsten carbide is formed.

3. Form according to claim I or 2, characterized in that the layer (9, 22) of refractory material is deposited on the support (5, 28).

4. Form according to claim 3, characterized in that the layer (9, 22) of refractory material comprises a double layer.

5. Form according to claim 1 or 2, characterized in that the support deposited on the layer of refractory material.

6. Form according to one of the preceding claims with a tube for Passing liquid metal from a supply furnace to the mold, characterized in that that the tube (12, 27) at least on its inner surface a refractory material and a longitudinal extension of the layer (9, 22) of the refractory Material of the form (1, 21) is.

7. Method of making a mold for continuous casting of metals or metal alloys, characterized in that one for the formation a mold surface one through the inner surface of a thermally conductive one Support (5, 28) supported and with this layer in intimate contact with it (9, 22) made of refractory material.

8. The method according to claim 7, characterized in that the Layer (19, -22) of refractory material at high temperature on the surface the thermally conductive support (5:, 28) separates and with this in intimate contact brings.

9. The method according to claim 8, characterized in that one for Creating a double layer of refractory material and a non-porous mold surface a first layer of a first refractory material at a first high temperature on the support (5, 28) and a second layer of a second refractory material deposited on the first layer at a temperature higher than the first high temperature is.

10. The method according to claim 7, characterized in that the Support (5, 28) of thermally conductive material around an outer peripheral surface a preformed inner refractory layer (9, 22) and in intimate contact with this separates.

11. The method according to claim 10, characterized in that the inner refractory layer on a mandrel (20) by depositing refractory material preformed on the peripheral surface of the mandrel at a high temperature and then removed the thorn.

12. The method according to any one of claims 7 to 11, characterized in that that the material deposition is carried out by plasma arc work.

13. A method for producing a mold according to claim 10 or 11, and for equipping the mold with a tube for conducting liquid metal from a storage oven in the form, characterized in that one longitudinally directed And extending the preformed layer (9, 22) of refractory material around the longitudinal extension and in intimate contact with this one Coat (23) of the tube (27) separates.

L e r s e i t e