DE19639358A1 - Steigrohr für Leichtmetallschmelzen - Google Patents
Steigrohr für LeichtmetallschmelzenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steigrohr aus sinterkeramischem Material
für Leichtmetallschmelzen. Solche Steigrohre finden Anwendung bei dem Nieder
druck-Kokillengießverfahren für Leichtmetallschmelzen, insbesondere Aluminium
und Aluminium-Legierungen, z. B. nach DIN 1725 Blatt 2, und verwandten
Sonderlegierungen. Bei diesen Verfahren befindet sich die Leichtmetallschmelze in
einem abgeschlossenen, thermisch isolierten Behälter, aus dem die Schmelze über
ein Steigrohr in die metallische Form (Kokille) gefördert wird. Nach Abkühlung
der Form und Erstarren der Schmelz in der Form wird der Gasraum über der
Schmelze druckentspannt, so daß die im Steigrohr befindliche Schmelze in den
Behälter zurückfließt. Im Gasraum oberhalb der Schmelze befinden sich ferner
Heizstäbe, die die Schmelzetemperatur im Behälter aufrecht erhalten. Im allge
meinen werden Heizstäbe aus Siliciumcarbit eingesetzt.
Während früher Steigrohre aus oberflächlich durch keramischen Belag geschütztes
Gußeisen eingesetzt wurden, werden diese in neuerer Zeit durch Steigrohre aus
keramischen Werkstoffen, wie Siliciumnitrid oder Aluminiumtitanat, ersetzt. Durch
entsprechende werkstoffgerechte Formgebung können Probleme, die durch
mechanische Spannungen im Flanschbereich aufgrund der Sprödigkeit des kerami
schen Materials auftreten, weitgehend vermieden werden. Jedoch zeigt sich, daß
die Lebensdauer keramischer Steigrohre durch bestimmte Rißtypen begrenzt ist,
die nicht auf rein mechanische Beanspruchung im Flanschbereich oder durch Stoß
oder Schlag hervorgerufen werden. Detaillierte Untersuchungen dieser Rißtypen,
die insbesondere im oberen Drittel des Steigrohres oberhalb des Schmelzespiegels
auftreten, führen diese auf eine Kombination von thermomechanischer Ermüdung
und chemischem Angriff zurück. Die thermomechanische Ermüdung resultiert aus
starkem Temperaturwechsel, der durch die von der Heizung ausgehenden
Wärmestrahlung (Temperatur oberhalb der Schmelzetemperatur), dem Befüllen des
Steigrohres mit der Schmelze sowie die Beaufschlagung des Gasraums über der
Schmelze mit relativ kühlem Druckgas hervorgerufen wird. Als Druckgas wird
häufig aus Kostengründen, insbesondere bei magnesiumfreien Schmelzen, Luft
eingesetzt. Ferner wird beim Absinken der Schmelze von der Gießmundstückhöhe
der Form auf das Schmelzespiegelniveau Luft eingesaugt. Das Zusammenwirken
von Metalldampf mit Sauerstoff oberhalb des Schmelzespiegels, auch wenn bei
Einsatz von Stickstoff als Druckgas nur Verunreinigungen an Sauerstoff vorhanden
sind, führt zu einem chemischen Angriff auf das Steigrohr.
Es wurde nun gefunden, daß die Rißbildung aufgrund thermomechanischer
Ermüdung und chemischem Angriff weitgehend vermieden werden kann, wenn das
Steigrohr oberhalb des Schmelzespiegels mit einer Schürze aus keramischem
Material umgeben wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Steigrohr aus sinter
keramischem Material für Leichtmetallschmelzen, das mit einer den oberen Teil
des Steigrohres umgebende Abdeckung aus temperaturbeständigem Material verse
hen ist.
Vorzugsweise weist die Abdeckung eine geringere Wärmeleitfähigkeit auf als das
sinterkeramische Material.
Als keramische Werkstoffe für das Steigrohr kommen Werkstoffe auf Graphitbasis
(z. B. Ton-Graphit), auf SiC-Basis (z. B. Oxid-gebundenes, Nitrid-gebundenes,
gesintertes SiC, SiSiC), Aluminiumtitanat (z. B. Aluminiumtitanat-Mullit) und
andere oxidische Werkstoffe, z. B. auf SiO₂-Basis, oder Werkstoffe auf Silicium
nitrid-Basis (z. B. Siliciumnitrid, Sialon) in Frage. Besonderes bevorzugt wird
erfindungsgemäß Aluminiumtitanatkeramik eingesetzt, insbesondere wie in den DE
38 14 079-A1 und DE 40 29 166-A1 beschrieben.
Die Abdeckung kann durch Aufsprühen einer Faser- und/oder Partikel-Dispersion
in einem thermisch oder hydraulisch aushärtbaren Binder erzeugt werden. Dabei
kommen als Partikelmaterial keramische Pulver und als Fasermaterial Glasfasern
oder keramische Fasern in Frage. Als Binder kommen keramische Zemente, z. B.
auf Basis Kalziumaluminat, in Frage.
Ferner kann die Abdeckung durch Umwickeln des Steigrohrs mit keramischem
Papier, Keramikfaser-Vlies, oder Glasfasergewebe erzeugt werden. Solche Um
wicklungen können mittels Edelstahl-Schweißdraht oder keramischer Zemente
fixiert werden, wobei die Fixierung vorzugsweise im oberen Bereich erfolgt.
Ferner ist es möglich, einen Glasfasergewebeschlauch, der aufgrund seiner Webart
elastisch dehnbar ist, über das Steigrohr zu schieben.
Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung der Abdeckung besteht darin, bereits bei
der Herstellung des Steigrohres den Schlickerguß-Grünkörper für das Steigrohr mit
einem porösen zweiten Schlicker zu umgießen. Der poröse Schlicker kann aus
demselben keramischen Material wie das Steigrohr erzeugt werden, wobei die
Porösität durch einen höheren Anteil organischer Schlickerbestandteile erzeugt
werden kann.
Nach einer weiteren Ausführungsform besteht die Abdeckung aus einer auf das
Steigrohr aufschiebbaren Hülse, die aus einer mit einem hydraulisch oder
thermisch aushärtbaren Binder befüllten Fasermatte bzw. einem mit dem Binder
befüllten Faservlies besteht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figur näher erläutert:
Die Figur zeigt einen thermisch isolierten Behälter 1, in dem sich die Leichtmetallschmelze 2 befindet. Das keramische Steigrohr 3 taucht mit dem unteren Ende in die Schmelze 2 ein und tritt durch die Abdeckung 4 hindurch. Über eine Druckgaszuleitung 5 kann der Druck oberhalb der Schmelze 2 erhöht werden, so daß die Schmelze durch das Steigrohr 3, das Verbindungsrohr 6 und die Angußöffnung 7 in die Kokille 8 gefördert wird. Nach Abkühlen der Kokille 8 wird der Druck über der Schmelze 2 entspannt, so daß die im Verbindungsrohr 6 und im Steigrohr 3 befindliche Schmelze in den Behälter 1 zurückfallt. Die Kokille wird geöffnet, das Leichtmetall-Gußteil entnommen, die Kokille gegebenenfalls nach Reinigung geschlossen und der Gasraum über der Schmelze erneut unter Druck gesetzt. Je nach Größe des Gußteils ist der Schmelzespiegel nach 5 bis 50 Kokillenfüllungen auf das mit 9 bezeichnete Niveau abgesunken. Danach wird über den Schmelzezulauf 10 der Behälter 1 erneut gefüllt. Zur Aufrechterhaltung der Schmelzetemperatur sind oberhalb der Schmelze Siliciumcarbid-Heizstäbe 11 vorgesehen.
Die Figur zeigt einen thermisch isolierten Behälter 1, in dem sich die Leichtmetallschmelze 2 befindet. Das keramische Steigrohr 3 taucht mit dem unteren Ende in die Schmelze 2 ein und tritt durch die Abdeckung 4 hindurch. Über eine Druckgaszuleitung 5 kann der Druck oberhalb der Schmelze 2 erhöht werden, so daß die Schmelze durch das Steigrohr 3, das Verbindungsrohr 6 und die Angußöffnung 7 in die Kokille 8 gefördert wird. Nach Abkühlen der Kokille 8 wird der Druck über der Schmelze 2 entspannt, so daß die im Verbindungsrohr 6 und im Steigrohr 3 befindliche Schmelze in den Behälter 1 zurückfallt. Die Kokille wird geöffnet, das Leichtmetall-Gußteil entnommen, die Kokille gegebenenfalls nach Reinigung geschlossen und der Gasraum über der Schmelze erneut unter Druck gesetzt. Je nach Größe des Gußteils ist der Schmelzespiegel nach 5 bis 50 Kokillenfüllungen auf das mit 9 bezeichnete Niveau abgesunken. Danach wird über den Schmelzezulauf 10 der Behälter 1 erneut gefüllt. Zur Aufrechterhaltung der Schmelzetemperatur sind oberhalb der Schmelze Siliciumcarbid-Heizstäbe 11 vorgesehen.
Zur Vermeidung thermomechanischer Ermüdung mit chemischem Angriff ist
erfindungsgemäß das keramische Steigrohr 3 oberhalb des Schmelzespiegels mit
einer keramischen Abdeckung 12 versehen.
Claims (1)
- Steigrohr aus sinterkeramischem Material für Leichtmetallschmelzen, gekennzeich net durch eine den oberen Teil des Steigrohres umgebende Abdeckung aus tempe raturbeständigem Material.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19639358A DE19639358A1 (de) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | Steigrohr für Leichtmetallschmelzen |
US08/933,296 US5947180A (en) | 1996-09-25 | 1997-09-18 | Rising pipe for light metal melts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19639358A DE19639358A1 (de) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | Steigrohr für Leichtmetallschmelzen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19639358A1 true DE19639358A1 (de) | 1998-03-26 |
Family
ID=7806841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19639358A Withdrawn DE19639358A1 (de) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | Steigrohr für Leichtmetallschmelzen |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE19639358A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000048769A1 (de) * | 1999-02-19 | 2000-08-24 | Cfi Ceramics For Industry Gmbh & Co. Kg | Steigrohr für metallschmelzen |
DE10107593A1 (de) * | 2001-02-17 | 2002-08-29 | Bayerische Motoren Werke Ag | Angussvorrichtung |
CN105921718A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-09-07 | 南通爱尔思轻合金精密成型有限公司 | 一种金属型低压铸造升液管密封装置 |
DE102017203802B4 (de) | 2016-03-08 | 2019-05-23 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Metallschmelzezufuhrrohr für geschmolzene nichteisenlegierung, baugruppe von metallschmelzezufuhrrohren und gusssystem für nichteisenlegierung |
CN109940152A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | 沈阳铸造研究所有限公司 | 一种高温合金反重力铸造用升液管及其制造方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6216924B1 (en) * | 1998-12-23 | 2001-04-17 | Tyk America, Inc. | Pressure tube |
WO2001072454A1 (de) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Sms Demag Aktiengesellschaft | VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM STRANGGIESSEN VON Al-BERUHIGTEN STÄHLEN MIT EINER WASSERGEKÜHLTEN KOKILLE |
US20040159418A1 (en) * | 2003-02-18 | 2004-08-19 | Willer Matthew W. | Fill tube with vitreous coating |
JP5255934B2 (ja) * | 2008-07-11 | 2013-08-07 | ニチアス株式会社 | 中間ストーク、その製造方法及び低圧鋳造装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1155427A (en) * | 1965-11-02 | 1969-06-18 | Babcock & Wilcox Co | Refractory Pouring Tubes |
FR2367566A1 (fr) * | 1976-10-18 | 1978-05-12 | Pont A Mousson | Procede et dispositif de commande d'une poche de coulee repetitive sous basse pression |
-
1996
- 1996-09-25 DE DE19639358A patent/DE19639358A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-09-18 US US08/933,296 patent/US5947180A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000048769A1 (de) * | 1999-02-19 | 2000-08-24 | Cfi Ceramics For Industry Gmbh & Co. Kg | Steigrohr für metallschmelzen |
DE10107593A1 (de) * | 2001-02-17 | 2002-08-29 | Bayerische Motoren Werke Ag | Angussvorrichtung |
DE10107593B4 (de) * | 2001-02-17 | 2009-07-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Angussvorrichtung |
DE102017203802B4 (de) | 2016-03-08 | 2019-05-23 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Metallschmelzezufuhrrohr für geschmolzene nichteisenlegierung, baugruppe von metallschmelzezufuhrrohren und gusssystem für nichteisenlegierung |
US10835953B2 (en) | 2016-03-08 | 2020-11-17 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Molten metal feed pipe for molten nonferrous alloy, assembly of molten metal feed pipes, and nonferrous alloy casting system |
CN105921718A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-09-07 | 南通爱尔思轻合金精密成型有限公司 | 一种金属型低压铸造升液管密封装置 |
CN109940152A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | 沈阳铸造研究所有限公司 | 一种高温合金反重力铸造用升液管及其制造方法 |
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US5947180A (en) | 1999-09-07 |
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8130 | Withdrawal |