DE1984685U - Feuerfester ausguss fuer giesspfannen od. dgl. - Google Patents

Description

■.Patente η waN\ RA. fa U L

1/Mü München-Püllaoh, den 30.November 1967

Firma Chamotte·=- und Tonwerk Kurt Hagenburger , Hettenleidelheim_s Pfalz

Feuerfester Ausguß für Gießpfannen ο „dgl,

Die Neuerung betrifft einen feuerfesten Ausguß für Gießpfannen oder dergleichen zum Ausgiessen von Stahl oder Metall.-Es sind Ausgüsse dieser Art bekannt, bei denen die Durchlauf öffnung des Ausgusses für den Gieß strahl durch besondere Einsätze ausgekleidet ist. Diese bekannten Einsätze bestehen aus einem Material hoher Feuerfestigkeit und Verschliessfestigkeit und man verfolgte hierbei das ZIeI₅ während des Abgiessens den Durchmesser der Durchlauf öffnung und den Ausgussquerschnitt während der Giesszeit möglichst konstant au halten*

Demgegenüber hat sich die Neuerung die Aufgabe gestellt , einen neuen Ausguss zum Ausgiessen von Stahl oder Metall aus Giess= pfannen oder dergleichen zu schaffen,, welche bestimmte Nacht.eile vermeidet, die bei den bisherigen Ausgüssen, insbesondere beim Giessen von Stahl im fallenden und steigenden Guss auftraten. Die Neuerung geht hierbei von folgenden Überlegungen aus; öffnet man den Ausguss einer mit flüssigem Stahl gefüllten Stopfenpfanne, dann gelten folgende Strömungsgesetze:

V = γ 2gh

Q -AA® V 2gh In dieser Formel bedeuten;

V = die Strömungsgeschwindigkeit in m/sec Q = die Stahlmenge (m/sec)

Λ* = Ausflusszahl (Berücksichtigung der Reibungsverluste)

F = Querschnittsfläche des Ausgusses

g - Erdbeschleunigung

h = Höhe des flüssigen Stahles in der Pfanne

Auf Grund dieses Gesetzes läuft beim Angiessen, wenn der Stopfen voll geöffnet ist, die grösste Stahfeienge pro Zeiteinheit mit der gr ös st en Geschwindigkeit aus dem Ausguss aus«, da die Höhe des Stahlspiegels in der Pfanne am höchsten ist« Dadurch ist aber auch die kinetische Energie oder die Wucht, mit der der Qießstrahl auf dem Kokillenboden aufschlägt, gemäss der Formel;

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U - ■"■" '■-"

am grössten« In dieser Formel bedeuten/

m = die Masse des ausflies send en Stahles

ν = die Geschwindigkeit des ausflies send en Stahles

Diese hohe Strömungsgeschwindigkeit und die hohe kinetische Energie haben zur Folge, dass einmal der austretende Gießstrahl sehr stark zur Turbulenz neigt, so dass er sehr unruhig hin und her flattert und dabei in einem schirmartigen öffnungswinkel Spritzer bildet« Dieser unruhige Gießstrahl und die Spritzer sind we-der beim Oberguß.noch beim Gespannguß erwünscht.

Zum anderen ist die hohe kinetische Energie des Gießstrahles beim

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Anglessen ebenfalls eine Quelle von Fehlern₀ Beim Gespannguss ist sie die Ursache eines stärkeren Auswaschens der Giesskanalläufe und damit die Ursache für die Verschlechterung des Reinheitsgrades des St-ahles. Beim Oberguss führt eine hohe kinetische Energie beim Aufschlagen des Gießstrahles auf die Kokillenbodenplatte zu starker Sprit ζ er bildung» Diese Spritzer erstarren sehr schnell an der kalten Kokillenwand und sind der Anlass zu Schuppenbildung an der Blockober fläche,, die dann durch flammen entfernt werden muss ο Man versucht diesen Fehlern zu begegnen, indem man mit leicht angebogenen Stopfen versucht, gedrosselt zu giessen_e Jedoch ergibt diese Maßnahme keine im Gesamtdurchschnitt gesehen gleichmässig guten Betriebsergebnisse und insbesondere allgemein niedrige Flämmkosten«,

¹DIe Neuerung hat sich die Aufga.be gestellt, diese Nachteile zu vermeiden. Gegenstand der Neuerung ist ein feuerfester Ausguss für Gießpfannen oder dergleichen zum Ausgiessen von Stahl oder Metall mit einem durch einen Einsatz ausgekleideten Durchlauf und die. Neuerung besteht zur Lösung der ihr zugrundeliegenden. Aufgabe, im wesentlichen'darin, dass der Querschnitt der Durchlauföffnung des Einsatzes kleiner ausgebildet; ist, als der Querschnitt des vollen Gießstrahles und der Einsatz aus einem Werk-* stoff besteht, welcher durch den G ie ss-» strahl verschleisst, so dass sich der φ. er schnitt der Durchlauf Öffnung während des Gieß=" Vorganges erweitert» ; ^:

Bei einem Ausguss gemäss der Neuerung ergibt sich beim Angiessen ein Gießstrahl_s der sich durch eine niedrige Gießgeschwindigkeit Our*/sec und eine niedrige kinetische Energie auszeichnet ,-■ so dass ein glatt er,. ruhiger Gießstrahl ohne Sprit 2 er neigung entsteht. Der Einsatz gemäss der Neuerung wird dabei so gestaltet und bemessen, dass er in einer von der Pfannengrösse abhängigen ZeIt₃ welche in der Regel in einem Bereich von 0_s30 bis 5 Minuten liegt, kontinuierlich verschleisst und sich gleichmässig auf den vollen

Durchmesser des Gießstrahles aufweitet« Für diese Neuerung eignen sich 8,1s Rohmaterial für den Aufbau der Einsätze besonders Schlacken, insbesondere alle metallurgischen Schlacken, Schmelz= kammer schlacken, Kesselschlacken u-_oa., wobei es wichtig ist,, dass diese Schlacken bei G ^temperatur niedrig-viskos sind und im flüssigen Stahl, leicht aufsteigen»

Wichtig ist ferner für die Neuerung, dass das Bindemittel so ausgewählt wird,, dass die geforderte Verschleissgeschwindigkeit gewährleistet wird „ Das hei s st, das Bindemittel darf j wie das Rohmaterial der Einsätze, keinen höheren Schmelzpunkt als das feuer~ feste Material des Ausgusses besitzen» Am besten haben sich für einen Ausguss nach der Neuerung 2 er fall bind er geeignet«, Für die Herstellung der gemäss der Neuerung vorgeschlagenen Einsätze sind daher allgemein alle in der Giesserei bekannten organischen Bindemittel geeignet, wie Kunstharze, Erstarrungsöle, Stärkebinder , Dextrin, Sulfitablauge und an anorganischen Bindern z»B_fl Wasserglas.

Im allgemeinen kommt man mit einem kreisförmigen Querschnitt des Einsatzes aus» Ohne die gemäss der Neuerung erzielte. Wirkungsweise zu beeinträchtigen, kann aber der Innenlauf des Einsatzes Querschnittsform besitzen, die in an sich bekannter Weise zu einer G ie'ß strahl bündelung führen, wie z„B_e oval-parallel.

Die Länge des Einsatzes und die Wandstärke kann variieren,, Ihre , genaue Grosse kann unschwer durch Versuche ermittelt werden,weil'. diese beiden Faktoren neben dem Schmelzpunkt die V er se hl. eis sgeschwindigkeit des Ersatzes mit bestimmen» Die. Länge des Einsatzes '., sollte «jedoch die: halbe Ausgusslänge nicht unterschreiten» ';

Es hat ■ sich-allgemein als vorteilhaft erwiesen, die Einsätze! nach der Herstellung der Ausgüsse mittels eines Preßvorganges in den : fertigen Ausguß einzuformen. Dabei ist infolge der festen V er«

bindung mit dem. Ausguss gewährleistet _s dass beim Angles sen der Einsatz nicht aus dem Ausguss sofort ausgespült werden kann* Es ist aber durchaus möglichj vorgefertigte Einsätze nachträglich einzusetzen. Um einen festen Sitz im Ausgussdurchlauf zu haben., wird der Einsatz mit einem organischen Kleber im Durchlauf festgeklebt» Man muss dabei nur darauf achten_s dass die Zelten und eventuell die Temperaturen,, die für die Aushärtung des Klebers vorgeschrieben sind₉ eingehalten xierden₀

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Neuerung sind aus der Zeichnung ersichtlich, in welcher die-Heuerung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert ist.

Es zeigt:

,Abb₀ 1 einen gemäss der Neuerung ausgebildeten Einsatz für Ausgüsse im vergrösserten Maßstab;

Äbb„ 2 und 3 zwei verschiedene Ausgussformen mit einem Einsatz .nach Abbildung 1/ während in den

■Abb. 4 bis 7 vier verschiedene Einsatzformen jeweils in Längsschnitt und Draufsicht veranschaulicht sind'.

In der zeichnerischen Darstellung ist jeweils mit 1 der Ausgusskörper aus feuerfestem Material,.der darin im Durchlauf: befindliche Einsatz mit 2 und mit 3 die Durchlauf Öffnung des Einsatzes bezeichnet» G-emäss der Neuerung besteht jeweils der Einsatz 2 aus einem Material«, xfelches unter der-Wirkung-des Gießstrahles verschielest und der Durchlau fqu er schnitt 3 der Einsätze 2' dst? Jeweils so bemessen_s dass der Gießstrahl zunächst gedrosselt und : der Querschnitt des Durchlauf es 3 im 'Verlauf des 6 ießvor ganges etwa .ίϊΐ einer Zeit von 0,5 bis 5 Minuten durch Verse hl ei ss auf ; den vollen Querschnitt des Gießstrahles erweitert _wird«,· Als Material für den Werkstoff der Einsätze 2 sind^; insbesondere Scfcläk=-

ken geeignet₉ wie metallurgische Sc blacken ₉ Schmelzkammer-schlakken₂ Kesselschlacken und andere;, wobei es wichtig ist ₉ dass diese Schlacken bei ßießtemperatur niedrig-viskos sind und im flüssigen Stahl leicht aufsteigen» Diese Schlacken werden durch einen geeigneten Binde?, welcher ein Verfallbinder ist oder einen Schmelzpunkt besitzt«, der unter dem Schmelzpunkt des feuerfesten Materials des Ausgusses i liegt» Als Beispiele seien die in der Giesserei bekannten organischen B±nde»mittel genannt ₉. wie Kunst harz binder ₅ Er starrung s öle _a Stärkebinder, Dextrin,,, Sulfitablauge und anorganischen Binder wie Z₀B. Wasserglas«, . ' ■

Die Einsätze 2 sind in den Ausgüssen 1 entweder ' mittels eines Pressvorganges eingeformt oder nachträglich eingesetzt und mit einem organischen Kleber im Ausguss 1 festgeklebte

Während in den Abbildungen 1 bis 3 der Durchlauf 3 einen kreisförmigen Querschnitt auf weist ₉ zeigt die Abbildung 4 einen ovalparallelen Querschnitt_s" öle Abbildung 5 einen oval=-konischen Querschnitt^ die Abbildung 6 einen doppelt«oval-kre&z-f örmigen Querschnitt und die Abbildung 7 einen kreisförmig verjüngten Querschnitt. D.ie Länge des Einsatzes 2 soll in allen Fällen nicht die halbe Länge des Ausgus-ses 1 unterschreiten-. ■ Sämtliche in der .Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung erläuterten technischen Einzelheiten sind für die Neuerung von Bedeutung· . -

Claims (1)

1. Sc hut zanspr üc he

   I₀ Feuerfester Ausguss für Gießpfannen oder dergleichen zum Ausgiessen von Stahl oder Metall mit einem durch einen Einsatz ausgekleideten Durchlauf, dadurch g e Ic e η η ζ e ic h η e t, dass d,er Querschnitt der Durchlauf öffnung (3) des Einsatzes (2) kleiner ausgebildet ist, als der Querschnitt des vollen Gießstrahles und der Einsatz (2) aus einem Merkstoff besteht₄. welcher durch den Gießstrshl verschleisst _s so dass sich der Querschnitt der Durchlauf öffnung während des- Gießvorganges erweitert«

   2, Vorrichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, dass der Verschleisswiderstand des Einsatzes(2)derart gewählt ist, dass beim Gießvorgang innerhalb von .0,5 bis 5 Minuten im kontinuierlichen übergang die Durchflussöffnung (3) des Einsatzes (2) durch Verse hl ei s s auf den vollen Gieß strahl quer schnitt erweitert wird,,

   S₀ Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,'dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial des Einsatzes (2) einen Schmelzpunkt auf weist, eier unter dem Schmelzpunkt des 'feuerfesten Materials des Ausgusses (1) liegt. . -

   If. Vorrichtung nach den,-Ansprüchen 1 bis 3 s dadurch gekennzeichnet j dass das Grundmaterial des Einsatzes-/ aus Sc hl ac ke|fbe steht, welche bei Gießtemperatur niedrig-viskos sind und im flüssigen Gießstrahl leicht aufsteigen«,

   <P. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, bis k₉ dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Einsatze.s(2) durch ein Bindemittel gebunden ist, welches ein Z'erfallbinder ist oder einen Schmelzpunkt besitzt, der unter dem des feuerfesten Materials des Ausgusses (1) liegt ο

   β_β Vorrichtung -nach den Ansprüchen 1 bis 5_S dadurch gekennzeichnet«, dass der Einsatz (2) in den Ausguss (1) eingeformt ist„.

   7φ Vorrichtung nach d.en Ansrüchen i bis 5₉ dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (2) in den Ausguss (1) eingeklefcb ist»

   8ο Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7_S dadurch gekennzeichnet ₃ dass der Durchlauf (3) des Einsatzes (2) kreisförmig ist oder einen die Gieß strahl bund elu ng formenden Querschnitt besitzt,

   9 ο Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8₉ dadurch gekennzeichnet , dass die Länge des Einsatzes (2) die halbe Länge des Ausgusses (I)- nicht unterschreitet,,