DE19743689C2

DE19743689C2 - Trennmittelgemisch sowie Stranggußverfahren

Info

Publication number: DE19743689C2
Application number: DE1997143689
Authority: DE
Inventors: Frank Doernenburg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 1999-11-11
Anticipated expiration: 2017-10-03
Also published as: DE19743689A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Trennmittelgemisch für ein Stranggußverfahren für Metall, insbeson dere für Aluminium und Aluminiumlegierungen, enthaltend Öl und mindestens ein weiteres Mittel, sowie ein Stranggußverfahren für Metall, insbesondere Aluminium und Aluminiumlegie rungen, bei dem der Oberfläche des Gußstranges zum Schutz vor einem unmittelbaren Kontakt zwischen der Oberfläche des Gußstranges und einem formgebenden Element, insbesondere einer Kokille, ein Öl enthaltendes Trennmittelgemisch zugeführt wird.

Bei einem Stranggußverfahren wird üblicherweise das flüssige Metall aus einem Heißkopf in den offenen Querschnitt einer wassergekühlten Kokille gegossen. Der offene Querschnitt der Kokille ist größer als der Öffnungsquerschnitt des Heißkopfes, d. h. in Gießrichtung gesehen wird der für den Gußstrang offene Querschnitt beim Übergang in die Kokille erweitert. Das an dieser Stelle noch flüssige Metall tritt in diese Erweiterung ein und füllt im wesentlichen den offenen Querschnitt der Kokille aus. Um einen unmittelbaren Kontakt zwischen der Oberfläche des Guß stranges und der Oberfläche der Kokille weitgehend zu vermeiden, ist es erforderlich, der Ober fläche des Gußstranges ein Trennmittel zuzuführen.

Aus der US-Patentschrift 45 22 250 sind ein Stranggußverfahren sowie ein Trennmittelgemisch der eingangs genannten Art bekannt. Darin ist offenbart, ein Trennmittelgemisch auf der Basis von Glycerol Trioleat einzusetzen, das darüber hinaus noch beliebige Öle, Oxidationshemmer und weitere diverse Oleate enthalten kann.

Aus der deutschen Auslegeschrift 10 67 571 ist es bekannt, ein Gießformenschmiermittel für das kontinuierliche Gießen leicht oxydierbarer Metalle zu verwenden, zu dessen Herstellung Borsäure in einem geeigneten Öl dispergiert wird. Gemäß dieser Offenbarung wird das Gießformenschmiermittel auf die innere Oberfläche von Gießformen aufgebracht, die zum kontinuierlichen Gießen leicht oxydierbarer Metalle, z. B. Magnesium und Aluminium und deren Legierungen, eingesetzt werden.

Des weiteren ist es bekannt (DE 42 12 531), neben einem Trennmittel oder einem Trennmittel gemisch zusätzlich ein Gas auf die Oberfläche des Gußstranges zu bringen. Es hat sich herausge stellt, daß durch den kombinierten Einsatz von Öl und Gas die Bildung einer Seigerungsschicht an der Strangoberfläche reduziert und damit die Qualität des erzeugten Stranges und die Produk tivität des Verfahren erhöht werden kann.

Die gleichzeitige Zufuhr von Luft und Öl hat den Nachteil, daß ein großer verfahrenstechnischer Aufwand erforderlich ist, um die gewünschten Mengen an Öl und Gas geregelt auf die Guß strangoberfläche zu bringen.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trennmittelgemisch und ein Stranggußver fahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem auch ohne Gaszufuhr eine erhöhte Qualität des erzeugten Gußstranges erreicht werden kann.

Bei einem Trennmittelgemisch der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das weitere Mittel derart beschaffen und in dem Trennmittelgemisch eingebunden ist, daß es bei Kontakt des Trennmittelgemisches mit einer in etwa Schmelztemperatur des Metalls aufweisenden Oberfläche des Gußstranges einen Gasstrom bildend aus dem Trennmittelgemisch entweicht.

Hierdurch wird erreicht, daß beim Kontakt des Trennmittelgemisches mit der Gußstrangoberfläche das weitere Mittel nahezu schlagartig gasförmig wird. Das dann gasförmige Mittel zeigt eine ähnliche Wirkung wie die gesonderte Zuführung eines Gases, so daß das erfindungsgemäße Trennmittelgemisch zu einer entsprechenden Qualität des erzeugten Gußstranges führen kann. Dabei kann das erfindungsgemäße Trennmittelgemisch auch bei solchen Kokillen verwendet werden, bei denen bislang lediglich Öl als Trennmittel eingesetzt wurde. Für das erfindungsgemäße Ölgemisch können pflanzliche, tierische, mineralische und synthetische Öle eingesetzt werden. Bevorzugt werden Rapsöl und Rizinusöl.

Das erfindungsgemäße Trennmittelgemisch kann auch so ausgebildet sein, daß das weitere Mittel mit dem Öl emulgiertes Wasser ist. Wasser ist kostengünstig und zeigt die gewünschten Vorteile. Im Falle von Wasser ist zusätzlich ein Emulgator einzusetzen.

Das erfindungsgemäße Trennmittelgemisch kann auch so ausgebildet sein, daß der Wassergehalt mindestens 5 Gew.-% und höchstens 70 Gew.-% beträgt.

Das erfindungsgemäße Trennmittelgemisch kann auch so ausgebildet sein, daß das weitere Mittel Glyzerin oder ein Polyethylenglycol ist.

Bei einem Stranggußverfahren der eingangs genannten Art wird die oben erwähnte Aufgabe da durch gelöst, daß ein Trennmittelgemisch gemäß Anspruch 1 zugeführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch so ausgeführt werden, daß ein Trennmittelgemisch gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5 zugeführt wird.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch so ausgeführt werden, daß der Oberflä che des Gußstranges zusätzlich Gas zugeführt wird.

Wird das erfindungsgemäße Trenngemisch zusammen mit Gas bei einer Kokille eingesetzt, die die Zufuhr sowohl eines flüssigen als auch eines gasförmigen Trennmittels zuläßt, so kann sich gegenüber der Kombination von Gas und herkömmlichem Öl eine deutliche Reduzierung des Bedarfs an flüssigem Trennmittel ergeben.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Stranggußverfahrens sowie des erfindungsgemäßen Trennmittelgemisches wird im folgenden kurz eine bevorzugte Ausführungsform bzw. Ausbil dungsform dargestellt.

Für einen Strangguß der Legierung AlMgSi0.5 wurde ein Trennmittelgemisch aus 30 Gew.-% Wasser und dem Rest aus Rapsöl und einem Emulgator (hier: Tegotens V20 der Th. Goldschmidt AG, Essen) verwendet. Es wurden zwei Rundkokillen jeweils mit einem Durchmesser von 156 mm benutzt. Die erste Kokille erlaubte die gleichzeitige Zufuhr eines flüssigen und eines gasförmigen Trennmittels, während bei der zweiten Kokille nur flüssiges Trennmittel eingesetzt werden konnte.

Bei Verwendung der ersten Kokille wurde bei gleichzeitiger Zufuhr von Gas das Trennmittel gemisch mit einer Rate von 1,5 ml pro Minute eingesetzt. Gegenüber der konventionellen Kom bination von Gas und Rizinusöl oder Gas und Rapsöl veränderte sich die Qualität des erzeugten Gußstranges nicht zum Nachteil. Gegenüber Rapsöl, das für die gewünschte Qualität des Guß stranges mit etwa 5 ml pro Minute eingesetzt werden mußte, ergab sich eine deutliche Reduktion des Trennmittelbedarfs.

Wurde der Oberfläche des Gußstranges kein Gas zugesetzt, erhöhte sich bei einem Durchsatz des erfindungsgemäßen Trennmittelgemisch von etwa 15 ml pro Minute die Qualität des erzeugten Gußstranges deutlich im Vergleich zum Einsatz von konventionellem Rizinusöls bzw. Rapsöl.

Claims

1. Trennmittelgemisch für ein Stranggußverfahren für Metall, insbesondere für Alu minium und Aluminiumlegierungen, enthaltend Öl und mindestens ein weiteres Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Mittel derart beschaffen und in dem Trennmittelgemisch eingebunden ist, daß es bei Kontakt des Trennmittelgemisches mit einer in etwa Schmelztemperatur des Metalls aufweisenden Oberfläche des Gußstranges einen Gasstrom bildend aus dem Trennmittelgemisch entweicht.

2. Trennmittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Mittel mit dem Öl emulgiertes Wasser ist.

3. Trennmittelgemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserge halt mindestens 5 Gew.-% und höchstens 70 Gew.-% beträgt.

4. Trennmittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Mittel Glyzerin ist.

5. Trennmittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Mittel ein Polyethylenglycol ist.

6. Stranggußverfahren für Metall, insbesondere für Aluminium und Aluminiumlegie rungen, bei dem der Oberfläche des Gußstranges zum Schutz vor einem unmittelbaren Kontakt zwischen der Oberfläche des Gußstranges und einem formgebenden Element, insbesondere einer Kokille, ein Öl enthaltendes Trennmittelgemisch zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennmittelgemisch gemäß Anspruch 1 zugeführt wird.

7. Stranggußverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennmit telgemisch gemäß Anspruch 2 zugeführt wird.

8. Stranggußverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennmit telgemisch gemäß Anspruch 3 zugeführt wird.

9. Stranggußverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennmit telgemisch gemäß Anspruch 4 oder Anspruch 5 zugeführt wird.

10. Stranggußverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberfläche des Gußstranges zusätzlich Gas zugeführt wird.