DE19702410C1

DE19702410C1 - Reaction crucible for alumino thermal welding

Info

Publication number: DE19702410C1
Application number: DE19702410A
Authority: DE
Inventors: Alfred Graf; Guenther Koblmueller; Gerhardus Johannes Mulder
Original assignee: Elektro Thermit GmbH
Current assignee: Elektro Thermit GmbH and Co KG
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2017-01-25
Also published as: BG63109B1; HU217925B; AU5275998A; BA97267A; FR2758753A1; HUP9800108A1; AT408731B; SK7698A3; HU9800108D0; JPH10211592A; HRP980034A2; HRP980034B1; SI9800013A; BG101998A; ATA172897A; YU198A; CZ21698A3

Abstract

A reaction crucible, for an alumino thermal rail welding apparatus, comprises a cylindrical crucible shrouding (1) of metal plate, with an inner fireproof cladding (4). A central opening (5) is at the flat base with a sealing material. The crucible shrouding (1) has a cover (3) and carrier grip (2), and also acts as the transport container for the welding portion, to be set directly on a mould and be secured to it.

Description

Die Erfindung betrifft einen Reaktionstiegel für eine alumi nothermische Schienenschweißvorrichtung.The invention relates to a reaction crucible for an alumi emergency thermal welding device.

Bei aluminothermischen Schienenschweißverfahren, den sogenann ten Thermit®-Schmelzschweißverfahren, wird eine chemische Re aktion zur Erzeugung eines heißflüssigen Zusatzwerkstoffes aus genutzt, d. h. die große Affinität des Aluminiums zum Sauer stoff, um Schwermetalloxide, bevorzugt Eisenoxid, zu reduzie ren.With aluminothermic rail welding processes, the so-called Thermit® fusion welding process, a chemical re action to produce a hot liquid filler material used, d. H. the great affinity of aluminum for acid Substance to reduce heavy metal oxides, preferably iron oxide ren.

Die Thermit®-Schweißportion, deren Grundbestandteile Eisenoxid und Aluminium sind, wird in einen Reaktionstiegel eingebracht, der oberhalb der zu verschweißenden, von einer Gießform umgebe nen Schienenenden angeordnet wird. Die aluminothermische Reak tion läuft nach dem punktförmigen Entzünden mit einem Spezial zündstab in dem Tiegel in wenigen Sekunden unter starker Wärme entwicklung ab. Die etwa 2500°C heißen Reaktionsprodukte tren nen sich danach, wobei die spezifisch leichtere Schlacke auf dem Eisen schwimmt. Der heißflüssige Thermit®-Stahl wird so dann aus dem unteren Ende des Reaktionstiegels, welches mit ei nem schmelzbaren Pfropfen versehen ist, in die Gießform gegos sen und verschweißt die Schienenenden durch Zwischen- und Um guß. The Thermit® sweat portion, the basic components of which are iron oxide and aluminum is put in a reaction crucible, which is surrounded by a casting mold above the one to be welded NEN rail ends is arranged. The aluminothermic reak tion runs after spot ignition with a special igniter in the crucible in a few seconds under intense heat development from. The approximately 2500 ° C hot reaction products afterwards, the specifically lighter slag on the iron swims. The hot liquid Thermit® steel is like this then from the lower end of the reaction lever, which with egg nem meltable plug, poured into the mold weld and weld the rail ends by intermediate and round molding.

Im Prinzip können nach dem Thermit®-Schweißverfahren Werk stücke aller Art mit beliebigen Querschnitten neu oder zur Re paratur verschweißt werden. Seine größte Verbreitung hat das aluminothermische Schweißverfahren wegen seiner einfachen und von äußeren Energiequellen unabhängigen Ausführung bei der Schienenschweißung gefunden. Die in den Reaktionstiegel einge brachte Schweißportion ist in ihrer Menge und Zusammensetzung auf das Schienenprofil und den Schienenwerkstoff abgestimmt. Der Reaktionstiegel wird üblicherweise aus Magnesit hergestellt und mit einem entsprechenden Tiegelstöpsel ausgestattet. Nach dem Zünden der Schweißportion wird auf den konisch ausgebilde ten Reaktionstiegel eine Abdeckhaube aus Metall aufgesetzt und mit dem Reaktionstiegel fest verbunden. Zur Befestigung des Re aktionstiegels, der nach der Reaktion mehrfach wieder benutzt werden kann, ist eine relativ aufwendige, schwere und kompli zierte Haltevorrichtung vorgesehen, die an der Schiene montiert wird und ein Verschwenken des Reaktionstiegels um eine verti kale Achse in den Bereich der Gießform ermöglicht. Insgesamt ist für den Einsatz des Reaktionstiegels eine Vielzahl von Vor richtungsbestandteilen notwendig, die zur Schweißstelle trans portiert und dort zeitaufwendig zusammengesetzt werden müssen.In principle, according to the Thermit® welding process pieces of all kinds with any cross-sections new or for re parature are welded. This is most common aluminothermic welding process because of its simple and independent of external energy sources Rail welding found. The turned on in the reaction crucible brought sweat portion is in their quantity and composition matched to the rail profile and the rail material. The reaction crucible is usually made of magnesite and equipped with a corresponding crucible plug. After the ignition of the sweat portion is trained on the conical a reaction hood made of metal and firmly connected to the reaction crucible. To attach the Re action bar that reused several times after the reaction can be a relatively elaborate, heavy and complicated graceful holding device provided, which is mounted on the rail and a pivoting of the reaction lever by a verti cal axis in the area of the mold. All in all is a multitude of advantages for the use of the reaction lever directional components necessary to the welding point trans ported and there must be time-consuming to assemble.

Aus der EP-B-0 407 240 ist eine aluminothermische Schweißvor richtung bekannt, die aus einem Reaktionstiegel und einer die sem Tiegel angepaßten Gießform besteht. Er ist im Boden leicht konisch ausgebildet und für eine einmalige aluminothermische Schweißung einsetzbar. Er weist keine äußere Schutzhülle auf und ist daher sehr bruchanfällig. Außerdem ist er relativ schwer und dadurch im Gleis schwierig zu handhaben.EP-B-0 407 240 describes an aluminothermic welding process direction known, consisting of a reaction crucible and a die Sem crucible adapted mold. It is light in the ground conical and for a unique aluminothermic Welding can be used. It has no outer protective cover and is therefore very susceptible to breakage. He is also relative heavy and therefore difficult to handle on the track.

Die Erfindung zielt darauf ab, einen Reaktionstiegel zu schaf fen, der wesentlich einfacher als die bisherigen Reaktionstie gel ausgebildet ist und außerdem eine aufwendige Haltevorrich tung vermeidet und dabei leichter zu handhaben ist. The invention aims to create a reaction crucible fen, which is much easier than the previous reaction depth gel is formed and also an elaborate holding device avoidance and is easier to use.

Der erfindungsgemäße Reaktionstiegel ist dadurch gekennzeich net, daß er durch eine zylindrische Tiegelhülle 1 aus Metall blech gebildet ist, die in ihrem Inneren mit einer feuerfesten Auskleidung 4 ausgestattet ist, wobei im ebenen Tiegelboden eine zentrale Öffnung 5 ausgespart ist, welche mit einem Dich tungsmaterial versehen ist, wobei die Tiegelhülle 1 einen Deckel 3 sowie einen Tragegriff 2 aufweist und zugleich den Transportbehälter für die Schweißportion bildet, die unmittel bar auf eine Gießform aufsetzbar sowie gegebenenfalls an dieser festlegbar ist.The reaction crucible according to the invention is characterized in that it is formed by a cylindrical crucible shell 1 made of metal sheet, which is equipped with a refractory lining 4 in its interior, a central opening 5 being recessed in the flat crucible bottom, which is provided with a processing material is, the crucible shell 1 has a lid 3 and a handle 2 and at the same time forms the transport container for the portion of sweat, which can be placed directly on a casting mold and optionally fixed to this.

Durch die Erfindung wird somit ein Transportbehälter für die Schweißportion geschaffen, der zugleich als Reaktions- bzw. Schmelztiegel dient und der unmittelbar an der Gießform form- und/oder kraftschlüssig festgelegt werden kann, wodurch sowohl die Ausbildung eines speziell geformten und kostenaufwendigen Tiegels als auch eine gesonderte Haltevorrichtung für diesen vermieden wird.The invention thus becomes a transport container for the Portion of sweat created, which also acts as a reaction or Serves crucible and which is directly on the mold and / or can be non-positively fixed, whereby both the formation of a specially shaped and costly Tiegel as well as a separate holding device for this is avoided.

Die Schweißportion kann beispielsweise in einem Sack oder in einer Dose verpackt in dem Tiegel transportiert werden, wobei nach dem Zünden der Schweißportion die Verpackung schmilzt bzw. verbrennt.The sweat portion can, for example, in a sack or in a can packed in the crucible, where After igniting the sweat portion, the packaging melts or burns.

Vorzugsweise wird ein Reaktionstiegel verwendet, welcher da durch gekennzeichnet ist, daß er eine Höhe von 200 bis 800 mm aufweist und die Wandstärke der feuerfest ausgekleideten Tie gelhülle und des Tiegelbodens 5 bis 60 mm beträgt und sein Durchmesser 100 bis 1000 mm ist.A reaction crucible is preferably used, which there is characterized by that it has a height of 200 to 800 mm and the wall thickness of the fireproof-lined tie gel envelope and the crucible base is 5 to 60 mm and be Diameter is 100 to 1000 mm.

Zweckmäßigerweise ist die Öffnung im ebenen Tiegelboden 5 bis 40 mm groß und wird dabei von einem Tiegelstöpsel verschlossen, der beim Kontakt mit dem flüssigen, heißen, aluminothermischen Reaktionsgemisch durchschmilzt und dann das flüssige Reakti onsgemisch in die darunter befindliche Gießform laufen läßt.The opening in the flat crucible bottom is expediently 5 to 40 mm tall and is closed by a crucible stopper, the contact with the liquid, hot, aluminothermic The reaction mixture melts and then the liquid reaction can run on the mixture in the mold underneath.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel un ter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung näher erläu tert, welche in Fig. 1 einen Reaktionstiegel gemäß der Erfin dung zeigt.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the attached drawing, which shows a reaction crucible according to the invention in FIG. 1.

Der dargestellte Reaktionstiegel besteht aus einer zylindri schen Tiegelhülle 1 aus Metallblech, z. B. aus Weißblech, die mit einem Tragegriff 2 und einem Deckel 3 versehen ist. In die zylindrische Tiegelhülle 1 wird der eigentliche Reaktionstiegel in Form einer Auskleidung 4 aus einem Sandgemisch eingestampft oder eingeschossen und in eine zentrale Bodenöffnung 5 der zy lindrischen Tiegelhülle 1 und der Auskleidung 4 ein Dichtungs material anstatt eines Tiegelstöpsels eingearbeitet. In die Auskleidung der zylindrischen Tiegelhülle wird die Schweißpor tion entweder in einer handelsüblichen Blechdose oder in einem üblichen Kunststoffsack oder in einer sonstigen Umhüllung ver packt eingebracht, wobei die Portion etwa ¾ des Reaktionstie gels füllt. Nach dem Aufsetzen des Reaktionstiegels auf eine Gießform und dem form- und/oder kraftschlüssigen Festlegen des Reaktionstiegels an der Gießform, z. B. mit Hilfe eines An schlagrandes an der Gießform, wird Deckel 3 abgenommen und die Schweißportion mit Hilfe eines Spezialzündstabes gezündet, worauf der Deckel wieder angebracht wird.The reaction crucible shown consists of a cylindri's crucible shell 1 made of sheet metal, for. B. of tinplate, which is provided with a handle 2 and a lid 3 . In the cylindrical crucible shell 1 , the actual reaction crucible is stamped or shot in the form of a lining 4 from a sand mixture and incorporated into a central bottom opening 5 of the cylindrical cylindrical crucible shell 1 and the lining 4, a sealing material instead of a crucible plug. In the lining of the cylindrical crucible shell, the weld portion is packed either in a commercially available tin can or in a conventional plastic bag or in another wrapping, the portion filling about ¾ of the reaction gel. After placing the reaction crucible on a mold and the positive and / or non-positive setting of the reaction crucible on the mold, z. B. with the help of an impact on the mold, cover 3 is removed and the portion of sweat ignited with the help of a special ignition rod, whereupon the cover is reattached.

Sobald die Reaktion stattfindet, schmilzt das Dichtungsmaterial in der Bodenöffnung des Reaktionstiegels und der schmelzflüs sige Stahl strömt in die Gießform. In der Praxis hat sich ge zeigt, daß infolge der zylindrischen Gestalt und des ebenen Bo dens des Reaktionstiegels die Schweißportion besonders ruhig reagiert.As soon as the reaction takes place, the sealing material melts in the bottom opening of the reaction crucible and the melt rivers steel flows into the mold. In practice, shows that due to the cylindrical shape and the flat Bo the portion of sweat especially calm responds.

Nach dem Beenden des Schweißvorgangs kann die Tiegelhülle 1 vorteilhaft alle im Verlaufe des Schweißvorgangs angefallenen Abfälle, wie Formenreste, Schlacke usw. aufnehmen, wodurch de ren Entsorgung vereinfacht wird. After the welding process has ended, the crucible shell 1 can advantageously take up all the waste accumulated in the course of the welding process, such as mold residues, slag, etc., which simplifies disposal.

Die Erfindung ermöglicht es, mit einem wesentlich geringeren Aufwand an Vorrichtungen, Gewicht und Personal auszukommen als bisher.The invention makes it possible with a much smaller Effort on devices, weight and personnel to get by as so far.

Es versteht sich, daß die Größe der Tiegelhülle den jeweiligen Schweißerfordernissen angepaßt werden kann.It is understood that the size of the crucible shell the respective Welding requirements can be adjusted.

Claims

1. reaction crucible for an aluminothermic rail welding device, characterized in that it is formed by a cylindrical cylindrical crucible shell ( 1 ) made of sheet metal, which is permitted in its interior with a refractory lining ( 4 ), with a central opening in the flat crucible bottom ( 5 ) is recessed, which is provided with a sealing material, the crucible shell ( 1 ) has a lid ( 3 ) and a handle ( 2 ) and at the same time forms the transport container for the portion of sweat, which can be placed directly on a casting mold and optionally on this can be determined.

2. reaction crucible according to claim 1, characterized in that he has a height of 200 to 800 mm and the wall thickness the fireproof lined crucible shell and the crucible boil dens is 5 to 60 mm and its diameter is 100 to Is 1000 mm.

3. reaction crucible according to claim 1 and 2, characterized net that he has an opening of 5 to 40 mm in the crucible bottom points.