DE2049681C3

DE2049681C3 - Verfahren zur Herstellung von hochschmelzenden Gußstücken

Info

Publication number: DE2049681C3
Application number: DE2049681A
Authority: DE
Inventors: Jacques Duchenoy; Guy Gasparini; Yvon Vedene Marty
Original assignee: L'ELECTRO-REFRACTAIRE PARIS
Current assignee: L'ELECTRO-REFRACTAIRE PARIS
Priority date: 1969-10-10
Filing date: 1970-10-09
Publication date: 1974-01-17
Also published as: DE2049681B2; GB1325467A; CA930529A; JPS5333603B1; US3763302A; DE2049681A1

Description

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Es wird gewöhnlich zugelassen, da3 die Oberfläche Ferner ist es bekannt (deutsche Patentschrift der Flüssigkeit am Ende des Gießens in den Gieß- 595 983, ' britische Patentschrift 392 364), einer trichter steigt, um das in der Gießform verfügbare Schmelze feste Stücke beizumengen, wobei diese Volumen maximal zu speisen. Für den gleichen Stücke genügend groß und schwer sein sollen, um Zweck und in einer rationelleren Art hat man weiter 5 auf den Boden der Form abzusinken. Der Z.wecK Vorrichtungen vorgeschlagen, die dazu dienen, den dieser Beimengung ist die Vermeidung von Rissen, Lunker im Verlaufe seiner Bildung zu speise- und die bei Verwendung klassischer Fcrmen deshalb entauszufüllen, indem man diesem zusätzliche Schmelze stehen, weil die unteren Ränder des Blockes erstarzuführt, Hje im Gießtrichter flüssig gehalten wird, ren, bevor der mittlere Teil des Bodens erstarrt, was während die den oberen Teil der Gießform ausfül- io die genannten Risse erzeugende Spannungen nerlende Schmelze gleichfalls gehalten wird. Solche Vor- vorruft.

richtungen sind jedoch kompliziert. Bekannt ist schließlich auch ein Verfahren zur

Deshalb gibt man sich oft damit zufrieden, ein Herstellung von Schlackensteinen durch Eingießen

größeres Volumen als das Volumen, das für das her- geschmolzener Schlacke in Formen (deutsche Patentzustellende Gußstück notwendig ist, zu gießen, 15 schrift 415 455), wobei die Formen zunächst mit lose

worauf dann nach der Erstarrung und Ausformung liegenden kalten Schlacken- oder Gesteinsbrocken

der obere Teil, der den Lunker enthält, durch Sägen und dann mit flüssiger Schlacke gefüllt werden,

oder Abbrechen entfernt wird. Aber dieses Vor- Zweck dieses Verfahrens ist die Erzielung einer

gehen erfordert einen zusätzlichen Arbeitsschritt und raschen Abkühlung der flüssigen Schlacke an den fuhrt gleichzeitig zu großen Abfallmengen. 20 Brocken, um so eine rasche Enttarnung der <juu-

Um den Abfall auf ein Minimum zu verringern, stücke zu ermöglichen.

benutzt man häufig eine Gießform mit großem Vo- Die zuvor aufgezählten Probleme treten besonders lumen, und zwar mit einem vielfachen Volumen des stark in Erscheinung, wenn es sich um Magnesiumherzustellenden Gußstückes, wobei das Volumen oxid oder um eine Mischung mit einem hohen Anteil um den Teil vergrößert ist, der den Lunker enthält. as an diesem Oxid handelt, ebenso wie oft bei Cnrom-Durch anschließendes Sägen entfernt man den ge- oxid, welche Mischungen im allgemeinen zur Hersteinannten Teil und zerschneidet den gesunden Teil, lung von Auskleidungen metallurgischer Gerate verum die gewünschten einzelnen Gußstücke zu erhalten. wendet werden. Magnesiumoxid hat einen sehr n°n^e" FJn solches Verfahren ist immer noch kompliziert Schmelzpunkt in der Größenordnung von 28UU <~ und teuer. Des weiteren führt das Zerschneiden zu 30 und neigt bei den üblichen Verfahren zur »^liaunS Gußstücken, die einerseits voneinander verschieden eines großen Lunkerhohlraumes. Da Lunker Ott ment sein können, je" nach ihrer Lage im Gußblock und in Kauf genommen werden können, werden vor allem andererseits zwei Schnittflächen haben, die wesentlich bei diesem Oxid die zuvor genannten Methoden anempfindlicher gegenüber physikalisch-chemischen gewendet.

Änderungen bei ihrer Verwendung als Auskleidung 35 Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, em in öfen oder anderen Geräten sein können als die Verfahrer· der eingangs genannten Art so weiterzuim Kontakt mit der Gießform gebildeten Flächen, bilden, daß während des Erstarrungsprozesses aer die von einer erstarrten Haut bedeckt sind. Schmelze eine Zwischenzeit! entsteht, wahrend aer Zur Vermeidung von Lunkern ist es auch bekannt das Gußstück eine bereits so große Formbestandig-(USA.-Patentschriften 2 154 153, 3 233 994), in die 40 keit aufweist, daß es aus der Form entnommen wer-Schmelze feste Stücke zu geben. Hierbei wird gemäß den kann, ohne daß die- Gefahr von Deformationen einem bekannten Vorschlag (USA.-Patentschrift des Gußstückes besteht und während der die rascne -> 154 153) so verfahren, daß nach Erstarrung der Wärmeabführung über die gekühlten Formwantu. äußeren Schichten des herzustellenden Gußstückes noch nicht zu Rissen am Gußstuck geführt hat. das Innere mittels eines elektrischen Lichtbogens 45 Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurcn flüssig gehalten wird und in diese flüssig gehaltene gelöst, daß während der gesamten Dauer des uieuens Zone die festen Stücke eingegeben werden. Hierbei feste abgemessene Stücke aus hochschmelzendem wird angestrebt, daß die Erstarrung im Inneren er- Oxid in den Gießstrahl eingegeben werden, ms me folgt, bevor die festen Stücke vollständig geschmol- gekühlte Metallform mit «finer Mischung aus gezen sind Dieses Verfahren zur Vermeidung von 5« schmolzenem Oxid und gleichmäßig darin ve™¹»?¹ Lunkern ist teuer, da eine Einrichtung zur Erzeu- festen Stücken gefüllt ist und daß kurz nach Beendigung des elektrischen Lichtbogens betrieben werden gung des Gießens während einer ZwiscnenzeiJt. ^wa"" _mu| rend der die in der ständig gekühlten Metallform Bei einem anderen Verfahren (US Λ.-Patentschrift enthaltene Masse noch rißfrei ist, jedocr.schon eine 3 233 994) werden der Schmelze feste Stücke züge- 55 beständige Gestalt aufweist, das Gußstuck aus der fügt, nachdem am Boden eine Erstarrungsschicht be- Gießform herausgenommen wird, stimmten Dicke entstanden ist. In beiden bekannten Durch die Beimischung der festen Stucke entsteht Fällen werden die festen Stücke nicht gleichmäßig eine Zwischenzeit in der noch keine_ Risse entstanin der Schmelze verteilt, sondern nur örtlich begrenzt den sind und in der das Gußstuck bereits formbe an den Stellen, an denen eine Lunkerbildung zu be- 60 ständig ist. Wenn diese Zwischenzeit fur die tntfürchten ist nähme des Gußstückes ausgenutzt wird, erhalt man . Es ist auch bekannt (deutsche Patentschrift Gußstücke ohne Rißbildung und von exakter Form, 820 880, französische Patentschrift 922 954), eine Die Bildung eines Lunkers wird sowohl durch de Schmelze aus hochschmelzendem feuerfestem Ma- Anwesenheit der festen Stucke ^a»^s ™^ch J'ä^

l 65 G hndert die s.ch aus den Stoffen^«_;

Schmelze aus hochschmelzendem feuerfestem Ma Anwesenheit der f

terial zusammen mit einer Substanz erstarren zu las- 65 Gase verhindert, die s.ch aus den Stoffen^_;

sen, die unter der Einwirkung von Wärme langsam die der Schmelze zum Zwecke der Gaserzeugung

Gase freisetzt. Hierdurch soll die Bildung eines gefugt sind. „«„,!„neseemäßen

eroBen Lunkerhohlraumes vermieden werden. Bei der Durchfuhrung des erfindungsgemaben

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Verfahrens ist es von Vorteil, die Gießform nur so peratur Gase freisetzt (dieses Chromit erleidet einen weit zu füllen, daß der Schmelzenspiegel nicht oder Abbrandverlust, der größer als 1 °/o ist), nur sehr wenig in den unteren Teil des Gießtrichters Man kann auch das Kalziumoxid in Form von SuI-

oder eines anderen Gießgerätes eindringt, der bzw. fat oder Karbonat oder einen Teil des Magnesiumdas kurz nach dem Stoppen des Gießstrahles wegge- 5 oxids in Form von Sulfat oder Karbonat oder auch nommen wird. Nach dem Beginn der äußeren Er- hydriertes Magnesiumoxid, wie Brucit (französisch: starrung des Gußstückes und nach einer Zeit in der brucite) zugeben oder mehrere dieser Zusätze mit-Größenordnung von einigen Minuten wird die Gieß- einander kombiniert.

form geöffnet und das Gußstück aus ihr entfernt, um Das angestrebte Ergebnis ist das Vorhandensein

es außerhalb der Gießform einer kontrollierten Ab- io von verteilten Gasporen in der gegossenen Masse, kühlung zu unterziehen. die in der Lage sind, der Bildung eines konzentrierten

Die so hergestellten und in ihre Endform gegos- Lunkers in dem erstarrten Gußstück entgegenzuwirsenen Gußstücke benötigen keine Bearbeitung mehr, ken Die Menge des Stoffes, der das Gas erzeugt, ausgenommen eventuell das Entfernen der Unregel- kann in jedem Fall experimentell gefunden werden, mäßigkeiten auf der Gießfläche, die nach dem Weg- 15 Ein Teil des Gases, das sich im Schmelzofen entnehmen des Gießtrichters vorhanden sein können. wickelt, ist verloren. Jedoch bleibt ein weiterer Teil Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im fol- in der Flüssigkeit, vielleicht im gelösten Zustand, genden im Zusammenhang mit der Zeichnung näher und bildet im Verlaufe der Abkühlung in der Gußbeschrieben; in dieser zeigt form Blasen, was durch die Zugabe von festen ab-F i g. 1 schematisch einen teilweise vertikal ge- 20 gemessenen Stücken beschleunigt wird, wie dies noch schnittenen Aufriß einer Ausführungsform einer zu genauer beschrieben werden wird, öffnenden Gießform, die erfindungsgemäß verwendet Nach dem Schmelzen in einem elektrischen Ofen ist, wird die Charge (auf deren Zusammensetzung später F i g. 2 die Gießform im Querschnitt nach Linie zurückgekommen wird) in eine Gießform abgegossen, H-II in F i g. 1, *5 von der eine Ausführungsform in den F i g. 1 und 2 F i g. 3 einen Gießtrichter in Draufsicht, wobei der gezeigt ist. Diese Gießform, deren Volumen parallel-Gießverlauf angedeutet ist, elepipetisch oder prismatisch ist und so der Herstel-F i g. 4 das aus der Gießform herausgenommene lung von Mauersteinen oder Gewölbesteinen für die Gußstück, das zum Normalisieren oder kontrollierten Mauern von Auskleidungen entspricht, hat einen ver-Abkühlen zu einem Ofen gebracht wird, 3° schiebbaren Boden 1, auf den eine feuerfeste Platte 2 Fi g. 5 und 6 zwei erläuternde Diagramme und aus Graphit und vier seitliche Wände 4, 5, 6, 7 aufge-F i g. 7 in perspektivischer Ansicht ein nach dem setzt sind. Die relativ dicken Wände bestehen aus erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenes Gußstück, Elektrolytkupfer. Sie werden von Kanälen 8 durchdas in einer Ebene geschnitten ist, um seine innere setzt, in denen ein Kühlmittel, z. B. Wasser, zirku-Struktur zu zeigen. .. 35 ^nert> ^das durch eine geeignete Pumpe bewegt wird. Will man entsprechend der Erfindung feuerfeste Diese Wände, die zur Zeit des Abgießens dicht am Mauersteine oder Gewölbesteine für die Auskleidung Boden 1, 2 anliegen, sind so ausgebildet, daß sie gemetallurgischer Geräte aus einer Mischung aus hoch- öffnet werden können. Zum Beispiel können sie, wie schmelzenden Oxiden herstellen, die einen großen es die Zeichnung zeigt, aus zwei sich gegenüberlie-Anteil an Magnesiumoxid und an Cromoxid Cr„O, 40 genden V-förmigen Teilen zusammengefügt sein, die enthält, was das wichtigste Anwendungsgebiet der an um eine vertikale Achse 11 schwenkbaren Stütz-Erfindung darstellt, so muß man in der folgenden armen 9,10 befestigt sind. Die Schwenkung der Arme oder einer analogen Weise vorgehen: für das Schließen der Gießform (im Sinne des Pfei-Man schmilzt in einem elektrischen Ofen bei einer les F) ebenso wie die Schwenkung im umgekehrten Temperatur in der Größenordnung von 2500° C 45 Sinne für die Öffnung der Gießform (diese Stellung eine entsprechende Charge, um ein Endprodukt der ist in F i g. 2 gestrichelt angedeutet) wird durch einen folgenden Zusammensetzung zu erhalten: nicht gezeigten hydraulischen Kraftheber vorgenommen.

Der Boden 1, 2 ist vertikal bewegbar, z. B. durch

·., „ . _co -.· CtLa, 50 einen Kraftheber la, und kann auch aus der verti-

^MS° etwa 53 b,s 56«, 0 _{ka]en Achse der Gießform verschoben werden}.

Cr.,O₃ etwa 23 °/o Im zusammengebauten Zustand der Gießform, ir

dem die beiden V-förmigen Teile dichtend arr

^FeO etwa 10 bis 12% Boden 1, 2 anliegen, wird die geschmolzene Chargs

SiO etwa 15bis2 7°/o 55 über einen wassergekühlten Gießtrichter 12 aui

² ' ' Kupfer in die Gießform gegossen (die in der Wane

CaO etwa 1,2 bis 1,5 ⁰Zo des Gießtrichters angeordneten Kühlkanäle sine

_Δ1 ρ, τ κ· 1 no/ nicht eingezeichnet). Der untere Teil des Gießtisch

^Α|2^υ» ^etwa ' ^{D1S 1U /0} ters bildet einen ebenen Rand 14, der so ausgebilde

60 ist, daß er oben auf der Gießform ruht und diese ver

schließt.

Diese Charge enthält Bestandteile, die Gase frei- Wie F i g. 3 zeigt, ist der Trichter relativ zur Aus

setzen können. fluBöffnung 13 des elektrischen Ofens so angeordnet

Zum Beispiel kann man bei Chromoxid, das der daß der Strahl in dem Trichter eine Drelibewegun Charge im allgemeinen als Chromit (Chromeisen- 65 beschreibt, bevor er zu dessen Loch 15 gelangt, alsi stein) zugegeben wird, neben Transvaal-Chromit eine eine Wirbelbewegung ausführt. gewisse Menge, z. B. die Hälfte Chromit aus dem Man läßt in Richtung der Achse des Trichter

Iran oder der Türkei verwenden, das bei Gießtem- feste abgemessene Stücke 16 fallen, die Magnesium

oxid enthalten und vorzugsweise dieselbe Zusammensetzung wie der Strahl haben. Diese Stücke werden von der Rotation des Stahles mitgerissen und verteilen sich in diesem und in der Gießform.

Die Zufügung beginnt mit dem Anfang des Gießens und wird bis zum Ende des Gießens regelmäßig fortgesetzt.

Man hat z. B. bei einer Ausflußmenge von 60 bis 70 kg/min Gießmasse zufriedenstellende Ergebnisse mit abgemessenen Stücken von einer Größe zwischen 10 und 20 mm mit derselben Zusammensetzung wie derjenigen der Gießmasse erhalten, wenn die Stucke während der gesamten Gießzeit mit einer konstanten Ausflußmenge von 9 kg/min in den Schmelzstrahl

^a Man fährt mit dem Gießen und dem Zufügen der abgemessenen Stücke bis zur Füllung der Gießform

°Man versucht nicht, den Trichter zu füllen, wie man es gewöhnlich macht, um den Lunker zu speisen, sondern man hört im Gegenteil mit dem Gießen auf, wenn die Oberfläche der Flüssigkeit etwas in den unteren Teil des Trichters gestiegen ist. Zur gleichen Zeit hört man mit dem Zufügen der abgemessenen

Teile auf. „ .. .„

Wenn das Produkt in dem verengten Teil des Trichters erstarrt ist, hebt man den Trichter etwas in die Höhe und nimmt ihn weg und dreht ihn anschließend um, um den Abfall herausfallen zu lassen. Dann öffnet man die Gießform, in dem man die Arme 9 und 10 schwenkt (der Richtung des Pfeiles F entgegengesetzt), um den Block fre. zu machen, der auf dem Gußboden 1, 2 ruht.

Der Boden der Gießform 1, 2, der den Gußblock trägt, wird dann mit Hilfe seines Krafthebers abgesenkt (Fig. 4), und der Gußblock wird mittels eines Greifers abgehoben, um in einen Ofen gebracht zu werden, wo er kontrolliert während einer Zeit, die in der Größenordnung von 24 Stunden liegen kann abgekühlt wird. Jedoch ist die Gießform von dem wegnehmen des Gußstückes an für einen neuen Abguß

Zum Beispiel beträgt für ein Gußstück mit den Abmessungen von 150X150X600 mm die den industriellen Gußstücken entsprechen, die Eiernde von Auskleidungen bilden, die Gießzeit etwa 30 Sekunden Der Gießtrichter wird 2 Minuten 45 Sekunden nach dem Beginn des Gießens weggenommen Die Gießform wird dann geöffnet und der Gußblock 3 Minuten nach dem Beginn des Gießens entfernt. Die Gießform kann sofort wieder verwendet werden, so daß also die Zeit bis zur Wiederverwendung sehr

EsS bemerkenswert, daß die Gußstücke die so schnell aus der Form herausgenommen werden, ihre Gestalt bewahren, obwohl sie nurmit einer dünnen festen Schicht bedeckt sind, wahrend ihr Inneres noch flüssig ist und eine Temperatur über 2000 C

^aWie gesagt, kann man dieses überraschende Ergebnis, das experimentell festgestellt wurde wahrscheinlich durch die Tatsache erklären daß die festen abgemessenen Stücke aus hochschmelzenden Oxiden die im gesamten Volumen des Gußblockes verteilt sind und die lediglich eine Oberfiachenaufschmeizung erleiden, auf Grund der durch s.e geschaffenen inneren Abkühlungszentren eine Art von Brücken bilden die die erstarrte Kruste zusammenhalten, und so ihre Verformung auf Grund innerer Kräfte der Flüssigkeit verhindern.

Die abgemessenen Stücke tragen auch zu einer schnellen Homogenisierung der Temperaturen im Inneren des Blockes bei, ebenso wie zur Zerstückelung des Erstarrungslunkers. Bei dieser Zerstückelung spielen die Gasporen, die in der Masse des Gußblockes verteilt sind, gleichfalls eine Rolle. Die Diagramme in den F i g. 5 und 6 stellen die ίο experimentellen Beobachtungen der Anmelderin dar. In diesen Diagrammen ist auf der Abszisse die Zeit aufgetragen, während der sich die abgegossene Masse in der Gießform befindet.

Die F i g. 5 zeigt, was sich ereignet, wenn man abgießt, ohne dem Gießstrahl die festen abgemessenen Teile zuzugeben.

Rißbildungen werden an den Gußstücken beobachtet, wenn die Verweilzeit in der Gießform größer ist als /,. Aber andererseits treten Verformungen des ao Gußblockes auf, wenn man nach Ablauf einer zu kurzen Zeit ausformt. Zur Vermeidung von Deformationen wäre eine Verweilzeit in der Gießform notwendig, die größer als t.₂ ist. Da i₂ größer ist als I₁, ist es unmöglich, zugleich Deformationen und Riß- »5 bildung zu vermeiden.

Wenn man im Gegensatz hierzu zum Gießstrahl entsprechend der Erfindung feste abgemessene Stücke zusetzt, hat das Diagramm die in F i g. 6 gezeigte Form.

Die Zone der Deformation und die Zone der Rißbildung überdecken sich nicht mehr, und es besteht ein Zeitintervall, in dem man ohne Deformation und Rißbildung ausformen kann. Dieses Zeitintervall liegt zwischen 3 und 7 Minuten, gerechnet vom Beginn des Gießens an, wenn die Gußstücke die Zusammensetzung und die Abmessungen haben, die zuvor angegeben worden sind.

Die Länge dieses Intervalls ändert sich mit der Größe der zugegebenen festen Stücke. Andererseits ändert sich gleichzeitig die Zerteilung des Lunkers. Man wird deshalb experimentell die Abmessungen der zuzugebenden festen Stücke so bestimmen, daß man gleichzeitig ein geeignetes Intervall und eine gute Verteilung des Lunkers erhält.

In dem Fall der zuvor angegebenen Zusammensetzung hat man gefunden, daß das optimale Verhältnis in der Größenordnung von 1 : 7 liegt.

Wenn man ein Gußstück mit einer Diamantsäge durchschneidet, findet man. daß die geschnittenen Flächen entsprechend der F i g. 7 aussehen. Die abgemessenen Teile sind sichtbar und mit 16 bezeichnet. Man sieht, daß sie auf der ganzen Schnittfläche des Gußstückes verteilt sind. Sie sind vollständig mit der Masse verschweißt, was nicht nur von der Oberflächenschmelzung dieser Stücke herrührt, sondern auch von der Bildung fester Lösungen.

Es gibt keinen großen konzentrierten Lunkerhohlraum, jedoch beobachtet man kleine Lunkerhohlräume 17 in großer Anzahl, die im allgemeinen in sich geschlossen sind. Man beobachtet auch kleine Löcher 16, die von Gasblasen herrühren. Das Gußstück ist des weiteren von einer harten erstarrten Kruste bedeckt mit Ausnahme der Unregelmäßigkeiten, die auf der Gießfläche als Folge des Abreißens des Gießtrichters vorhanden sein können.

Fig. 7 zeigt als Beispiel ein Gußstück, von dem zwei der großen einander gegenüberliegenden Flachen konvergent sind und das als Gewölbestein

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-.'-til

verwendbar ist. Für die Herstellung eines solchen Gußstückes haben zwei Flächen der Gießform die gewünschte Schrägstellung.

Wenn man einen Boden, eine Mauer oder ein Gewölbe einer Auskleidung eines metallurgischen Gerätes herstellt, indem man solche Gußstücke zusammenfügt, werden die Stoßflächen der Gußstücke durchweg Flächen sein, die mit der Erstarrungskruste bedeckt sind. Dies macht die Auskleidungen tauglicher, um physikalisch-chemischen Angriffen zu widerstehen.

Dies trifft natürlich nicht zu, wenn die Gußstücke durch Sägen aus einem großen Gußblock hergestellt werden, denn zwei von den Dichtflächen sind dann Schnittflächen.

Im folgenden wird eine Art der Regelung des Verfahrens beschrieben, die sehr gut den Kombination.-»- effekt seiner Merkmale zeigen wird.

Um die Homogenität des Gußstückes zu gewährleisten, hat aus leicht ersichtlichen Gründen der Anteil an festen abgemessenen Teilen eine obere Grenze, die schnell erreicht ist. Das geeignete Verhältnis liegt, wie oben angegeben, bei etwa 9 kg fester Teile auf etwa 60 bis 70 kg in die Form gegossener geschmolzener Oxide.

Nun aber hat die Anmelderin experimentell festgestellt, daß ein Absenken des Anteiles an festen abgemessenen Teilen oder des Anteiles an einer oder mehreren gaserzeugenden Substanzen im Sinne der Bildung eines mehr oder weniger großen Lunkers in dem erstarrten Gußblock in der Nähe der Gießfläche wirkt, der nachteilig für die mechanische Festigkeit dieses Teiles des Gußblockes sein kann. Die Anmelderin hat auch festgestellt, daß im Gegensatz hierzu eine Vergrößerung des genannten Anteiles an festen abgemessenen Stücken bzw. an gaserzeugenden Substanzen dahingehend wirkt, daß einige Sekunden nach dem Entfernen des Gießtrichters eine Schaumbildung mit einem Ansteigen der Flüssigkeit eintritt. Diese lagert sich auf der Gießfläche ab und verfestigt sich dort, so daß im Zentrum ein unregelmäßiger mehr oder weniger hoher Vorsprung gebildet wird, der dem Aussehen des Stückes schadet und beim Gebrauch desselben hinderlich sein kann, z. B. beim Zusammenfügen mit einem benachbarten Gußstück, wenn man Ausfütterungen mit mehreren Schichten herstellen will.

Im allgemeinen kann man diese Vorsprünge durch Abstemmen entfernen, aber dies bringt den Nachteil mit sich, daß eine manuelle Bearbeitung erforderlich ist.

Die Anmelderin hat gefunden, daß man die Menge der zu schmelzenden Charge zuzugebenden gaserzeugenden Substanz, d. h. die Menge des in der flüssigen Schmelze erhaltenen Gases, für einen bestimmten Anteil an festen abgemessenen Stücken so einstellen kann, daß man nach dem Entfernen des Gießtrichters eine leichte Schaumbildung an der Grenze der Bildung eines Vorsprunges erhält. Man vermeidet so ebenfalls sicher das Auftreten eine; relativ großen Lunkerhohlraumes in der Nähe der Gießfläche.

Man kann darüber hinaus das Ansteigen de; Flüssigkeit und die Bildung jeglichen nennenswerten Vorsprunges dadurch verhindern, daß man sofort nach dem Entfernen des Trichters auf die Narbe deGusses ein gekühltes oder auch nicht gekühltes Metallstück mit einer ebenen Auflagefläche auflegt, das

ein Gewicht in der Größenordnung von 1 bis 10 ks. pro dm- der Oberfläche hat. Dieses Pfropfenstüd. hindert die Flüssigkeit am Austreten und kühlt sie ab. Man erhält so ein Gußstück ohne großen Lunkei in der Nähe der Gießfläche und ohne Vorsprünge

die höher als einige Millimeter sind. Das Propfenstück kann übrigens 15 Sekunden nach seinem Auflegen wieder entfernt werden, da die Erstarrung beim Kontakt mit dem Pfropfenstück sehr schnell erfolg). Im folgenden werden zwei Beispiele angeführt.

Diese Beispiele setzen voraus, daß der Anteil an abgemessenen festen Stücken, die dem Gießstrahl zugegeben werden, wie oben angegeben ist, und daß mar als Substanz für die Erzeugung von Gas ein Chromi' mit einem Abbrand verwendet, wie ihn türkische; Chromit aufweist, und weiter ein Chromit ohne Abbrandverluste, wie Transvaal-Chromit.

Die Beispiele gehen von in die Schmelze einzu bringendem Magnesit und Chromit mit den folgen den Zusammensetzungen aus:

	MgO	Cr₂O,	SiO₂	CaO	FeO	AI₂O.,
	93,8 11,5 16,8	45,0 51,4	2,2 2,8 3.9	1,8 0,6 0,6	1.5 25.0 14,6	0.7 15,1 12,7
Chromit ohne Abbrand (Transvaal) Chromit mit 3 % Abbrand (Türkei)

Beispiel 1

Ohne die Verwendung eines Pfropfenstückes wird türkisches Chromit mit einem Abbrand von 3 ⁰Zo mit einem Anteil von etwa 15 bis 16%> benutzt. Eine passende Zusammensetzung der Charge kann folgende sein:

Magnesit etwa 52 °/o

Transvaal-Chromit etwa 32,5°/»

türkisches Chromit .... etwa 15,5 °/o

Hieraus erhält man ein Gußprodukt folgende Zusammensetzung:

MgO etwa 55.12° 0

Cr₂O₃ etwa 22,59°/c

SiO₂ etwa 2,66¹Vo

CaO etwa 1.2.2°. ■

FeO etwa ll,17°/o

Al₂O₃ etwa 7,24⁰Zo

11 12

. ·ιο Dies führt zu der folgenden Zusammensetzung

⁰ ^e'^s P^{l e l 2} des Endproduktes: Im Falle der Benutzung eines Pfropfenstückes kann

der Anteil an türkischem Chromit mit einem Ab- MgO etwa 55,17%

brandverlust von 3°/o ohne Schwierigkeiten bis auf 5 Cr O _p1„... 79 αλο/

18»/o und selbst bis auf 20 und 25% erhöht werden, . - \ ^{a zz}'°° '"

was seine Anwendungsmöglichkeit im Verhältnis von SiO₂ etwa 2,67 %

3 : 10 steigert, dadurch, daß er eine größere Elastizi- CaO etwa 1,22"/U

tat der Regelung und eine größere Sicherheit für die

Gewinnung eines regelmäßigen Produktes gewähr- io *"^eu ^etwa 11,06¹Vd

leistet. Eine zweckmäßige Zusammensetzung ist die A'a^ ^etwa 7,22%

folgende:

.. . .coo/ ^{Es ist} selbstverständlich, daß die beschriebene!

^Ma&^neslt ^{etwa 52 /o} Ausführungsformen nur Beispiele sind, die abge

Transvaal-Chromit etwa 31,5% ,₅ ändert werden können, ohne daß der Rahmen de

türkisches Chromit .... etwa 16,5% Erfindung verlassen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

zu öffnenden gekühlten Wandungen aus Metall ab- Patentanspriiche: gegossen wird, wobei die Schmelze einen bei der · Temperatur dieser Schmelze Gase entwickelnden

1. Verfahren zur Herstellung von hochschmel- Stoff enthält. .,„.., u ι zenden Gußstücken aus einer mindestens ein 5 Die Herstellung von Gußstücken aus geschmolhochschmelzendes Oxid enthaltenden Schmelze, zenen hochschmelzenden Oxiden, ζ. α aus aiuwelche in eine Gießform mit zu öffnenden gekühl- miniumoxid, Zirkonoxid, Cnromoxid, Magnesmrntcn Wandungen aus Metall abgegossen wird, wo- oxid usw., also Stoffen, deren Schmelzpunkt sehr bei die Schmelze einen bei der Temperatur dieser hoch ist, werfen immer noch technische Probleme Schmelze Gase entwickelnden Stoff enthält, io auf. Eines dieser Probleme besteht in der Herstellung dadurch gekennzeichnet, daß während der Wände der Gießform, die die sehr hohen 1 emder gesamten Dauer des Gießens feste abgemes- peraturen der Gießmasse ohne Zerstörung ertragen sene Stücke aus hochschmelzendem Oxid in den müssen. .
Gießstrahl eingegeben werden, bis die gekühlte Das meist verwendete Material ist urapnit Die Metallform mit einer.Mischung aus geschmolze- 15 Gießform wird dann durch miteinander verbundene nem Oxid und gleichmäßig darin verteilten festen Graphitplatten gebildet. Jedoch sind solche oieU-Stücken gefüllt ist, und daß kurz nach Beendi- formen nicht ganz zufriedenstellend, denn im Kongung des Gießens während einer Zwischenzeit, laki mit der geschmolzenen Gießmasse verbrennt das während der die in der ständig gekühlten Me- Graphit mehr oder weniger, so daß nach einigen Abtallform enthaltene Masse noch rißfrei ist, jedoch ao güssen die Gießformen unbrauchbar werden und erschon eine beständige Gestalt aufweist, das Guß- setzt werden müssen, was naturlich zu einer brstück aus der Gießform herausgenommen wird. höhung der Herstellungskosten führt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Des weiteren, wenn man, wie es haung der hall isi kennzeichnet, daß feste Stücke verwendet wer- die Masse während der gesamten Erstarrung und den, die wenigstens eines der hochschmeizenden a₅ Abkühlung in der Gießform läßt, wobei die Verweii-Oxide enthalten, die in der Schmelze enthalten zeiten ziemlich lang sein müssen, um RiBbildungen sind, vorzugsweise daß feste Stücke verwendet zu vermeiden, werden die Zeiten bis zur Wiederverwerden, die die gleiche Zusammensetzung wie wendbarkeit der Gießformen sehr groß, so daß der die Schmelze haben. Hersteller gezwungen ist, eine große Anzahl von

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden 30 Gießformen bereitzustellen.

Ansprüche für die Herstellung von hochschmel- Man hat in neuerer Zeit auch vorgeschlagen, zenden Gußstücken, die einen großen Anteil an Gießformen aus Metall zu verwenden (deutsche Aus-Magnesiumoxid und eventuell an Chromoxid legeschrift 1241 749), insbesondere auch Formen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß ein An- mit zu öffnenden Wänden, die, um die hohe Tempeteil an festen Stücken zugegeben wird, der unge- 35 ratur der oxydischen Gießmasse ohne Aufschmelzen fähr ein Siebentel der vergossenen Schmelzen- aushalten zu können, in geeigneter Weise gekühlt menge ist. - werden. Solche Gießformen können sehr viel halt-

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden barer sein als Gießformen aus Graphit, und der Guß-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Gase block kann auch einer ausreichenden oberflächlichen entwickelnder Stoff ein Sulfat, ein Karbonat, eine 40 Erstarrung entnommen werden, um anderswo der hydrierte Verbindung oder mehrere solche Stoffe kontrollierten Abkühlung und der vollständigen brverwendet werden. starrung unterzogen zu werden. Diese Gießformen

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- scheinen das Problem der Wiederverwendung zu kennzeichnet, daß als Gase entwickelnder Stoff lösen. Sie bringen jedoch andere Probleme mit sich, ein Chromit mit e^:r.em Abbrandverlust von mehr 45 und zwar das Auftreten von Rissen an der Oberfläche

- als 1 °/o verwendet wird, wie z. B. türkisches oder des gegossenen Blockes, wobei die Risse von der zu

iranisches Chromit. schnellen Abkühlung der mit den gekühlten metal-

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- lachen Wänden im Kontakt stehenden Oberfläche kennzeichnet, daß als Gase entwickelnder Stoff herrühren.

ein Magnesit in hydriertem Zustand verwendet 5» Wenn man diesen Nachteil zu vermeiden versucht, wird wie z. B Bruch (französisch: brache). indem man den Gußblock nach einer sehr kurzen

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Zeit ausformt, gibt man den Anstoß für einen anderen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachteil, denn der Gußblock, der aus einer Haut festen Stücke in einen Strahl aus Schmelze einge- oder einer erstarrten Kruste, die im Kontakt mit der geben werden, dem eine Wirbelbewegung aufge- 55 Gießform ist und aus einem noch flussigen Inneren· zwungen wird. mit sehr hohen Temperaturgradienten besteht, verformt sich, wenn er nicht mehr durch die Wände der Gießform gehalten wird. Dieser Nachteil wird insbesondere dann offenbar, wenn man Steine mit relativ

So großen Abmessungen zu gießen versucht.

Andererseits tritt ein weiteres Problem beim Abgießen von hochschmelzenden geschmolzenen Oxiden auf, das von dem Lunker oder Hohlraum herrührt, der sich in dem Gußstück im Verlaufe der Verfesti-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur 65 gung unterhalb des Gießtrichters ausbildet und der [erstellung von hochschmelzenden Gußstücken aus vor allem vom Schrumpfen des Materials während ner mindestens ein hochschmelzendes Oxid ent- der Erstarrung herrührt. Dieser Lunker kann ein altenden Schmelze, welche in eine Gießform mit großes Volumen haben.