DE2125242B2 - Vorrichtung fuer das verbundgiessen von teilen aus geschmolzenen feuerfesten stoffen - Google Patents

Description

rfeßvor-ang eine Vielzahl von Platten aus feuerfestem SffodefvonTeilenunterschiedlicherFormhergestellt ^f in können, die sich aus der Plattenf orm ergeben, * d S Mktel aufweisen, mit denen sie später an jeder

^ -fnschtenTragvorrichtungbefestipt werden können. gewünschten irag ö _Erfin ^ _{es tine}

SS zu sÄn, mit der feuerfeste Platten it einer feinen Härtungstextur hergestellt die ihnen eine überragende Abriebgrößer ist als die ^g^ ^ Kernes und einen zentralen K , _{aU einsn} geringer ist als die ^r Kede aoe _#

ist eine solche Ausbildungnicht vo ^

Wenn die Keile im Kontakt: nutat _Stoff

_{siad und man} einen geschmokenen ie^ _Gieß_

durch die zentrale Öffnung ^£™te Stoff in die tnehters einfuUt se, dnngt_ de*^ feue

werden erfindungsgemäß gelöst Kern im Inneren

zwischen den Keilen in Verbindung steht^ r£S2s?

der Nabe durch Sägen oder

Bg

zentrale Öffnung oder emen zen rai_en Ke η miU , g

Abmessungen ^nfugtd.e das ^^^

die sich von denen unterscheiden, für die die Vorrichtung normalerweise vorgesehen ist.

Gleichfalls kann die Vorrichtung für die Herstellung von anderen als ebenen Teilen hergerichtet werden, indem man Keile mit zweckmäßiger Form unter der Maßgabe verwendet, daß ihre Verschiebung durch die Kraftheber möglich bleibt. Auch kann man Teile in Form von Ziegeln gießen, indem man Keile verwendet, deren vertikale seitliche Flächen nicht eben, sondern als Teile eines Zylinders ausgebildet sind, unter der Voraussetzung, daß die Erzeugende des Zylinders parallel zu der Bewegungsachse der Keile liegt, um das Entfernen derselben zu ermöglichen.

Des weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung leicht so angepaßt werden, daß mit ihr Platten oder plattenähnliche Teile herzustellen sind, die Befestigungsmittel aufweisen, die ihre spätere Montage an jeder gewünschten Tragvorrichtung erleichtern. Diese Befestigungsmittel können z. B. aus einem einfachen Loch bestehen, das in der Platte vorgesehen ist, wodurch die Befestigung des gegossenen Teiles an einer Tragvorrichtung mit Hilfe eines Bolzens oder entsprechender Organe möglich ist oder weiter aus einer metallischen Lasche, die teilweise in der Platte oder dem Gußstück versenkt ist und die die Befestigung der Platte an einer Tragvorrichtung entweder durch direktes Anschweißen oder unter Zuhilfenahme eines angeschweißten Bolzens gestattet. Das Loch in der Platte oder in dem gegossenen Teil wird dadurch erhalten, daß man vor dem Gießen in der durch zwei Keile begrenzten Kammer einen üblichen Gießereikern mit geeigneter Form anbringt. Dieser Kern kann aufgeklebt oder anderweitig auf der vertikalen seitlichen Fläche eines Keiles befestigt sein. Gleichfalls kann die metallische, teilweise versenkte Lasche dadurch erhalten werden, daß man auf der vertikalen seitlichen Fläche eines der Keile ein metallisches Stück, mit einem zentralen ebenen Teil, das mit der Platte oder dem gegossenen Teil in einer Ebene hegt und zwei seitliche, im Vergleich zu dem zentralen Teil geneigte Teile hat, die in dem gegossenen feuerfesten Stoff versenkt sind, mit seinem zentralen Teil festklebt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders zur Herstellung von Platten und Teilen für die Herstellung von abriebfesten Auskleidungen, denn auf Grund der Kühlung der Keile haben die gewonnenen Platten und Teile eine feine Härtungstextur, die ihnen eine besonders gute Abriebfestigkeit verleiht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausiührungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Deckel weggelassen ist,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie H-II in F i g. 1 mit aufgesetztem Deckel und Gießtrichter nach erfolgtem Guß,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht von zwei benachbarten Keilen der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung,

F i g. 4 einen dem eingerahmten Teil in F i g. 2 entsprechenden Teilschnitt einer von den F i g. 1 bir 3 abweichenden Ausführungsform,

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht eines mit der Vorrichtung nach den F i g. 1 bis 3 erhaltenen Guß-

F i g. 6 einen Schnitt durch ein mit der Vorrichtung nach F i g. 4 erhaltenes Gußstück,

F i g. 7 eine Teilansicht, die die Herstellung von

Platten mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, wobei die Platten ein zentrales Loch für ihre spätere Befestigung mit einer Bolzenverbindung haben, und die beiden benachbarten Keile der Vorrichtung in geschlossener Stellung sind,

F i g. 8 eine Ansicht einer Platte, die mit einer Vorrichtung nach F i g. 7 erhalten wurde,

F i g. 9 einen teihveisen Querschnitt, der die Herstellung von Platten mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, die eine metallische teilweise versenkte Lasche für ihre spätere Befestigung haben, wobei die beiden benachbarten Keile der Vorrichtung in geschlossener Stellung sind, und

F i g. 10 eine Ansicht einer Platte, die mit einer Vorrichtung nach F i g. 9 erhalten wurde.
In den F i g. 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung gezeigt. Die Vorrichtung hat einen Boden 1 in Form einer Platte, die aus einem feuerfesten Material besteht, z. B. aus Graphit, und auf dem ein Aufbau ruht, der einen zentralen Kern 2 aus Stahl und zwölf Stahlkeile 5 enthält. Der Kern 2 hat einen

a5 kreisförmigen Querschnitt, ist 200 mm hoch und im Inneren durch zirkulierendes Wasser gekühlt, das bei 3, 4 zu- und abgeführt wird. Die zwölf Stahlkeile 5. die kreisförmig und radial um den Kern mit Abstand zueinander angeordnet sind, haben seitliche Wände 6 mit einer Abmessung von 200 · 200 mm und einen Keilwinkel von 30° und sind im Inneren durch Wasser gekühlt, das durch flexible Rohrleitungen 7 in diese eintritt und sie durch flexible Rohrleitungen 8 wieder verläßt. Die Rohrleitungen 7, 8 sind mit runden Sammelkanälen 9 bzw. 10 für die Speisung und Ableitung des Wassers verbunden. Auf der äußeren vertikalen Stirnfläche jedes zweiten Keiles sind Platten 11 angeschweißt, die sich an den vertikalen äußeren Stirnflächen der benachbarten Keile, die keine Platten 11 aufweisen, derart abstützen, daß sie den Zwischenraum verschließen, der zwischen den Keilen vorhanden ist. Jedem Keil 5 ist ein Kraftheber 12 zugeordnet, dessen Kolbenstange fest mit dem Keil verbunden ist. Die Sammelkanäle 9, 10 und die Kraftheber 12 sind mit Einfassungsringen 14 verbunden, die den Rahmen bilden, der um die Keile 5 herum angeordnet und von diesen getrennt ist. Auf den Keilen 5 ruht ein aus zwei Teilen bestehender abnehmbarer Deckel 15 mit einer Dicke von 50 mm, der aus feuerfestem Material besteht, wie z. B. Graphit und eine zentrale Öffnung 16 mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als derjenige des zentralen Kernes 2. Auf den Rändern der Öffnung des Deckels ruht ein aus zwei Teilen bestehender abnehmbarer Gießtrichter 17, der aus einem feuerfesten Material, z. B. Graphit besteht. Der Boden, die Keile, die geschweißten Platten und der Deckel begrenzen insgesamt zwölf Räume 18 von im allgemeinen parallelepipedischer flacher Form, die mit der zentralen

Öffnung im Deckel mit ihren oberen, nahe dem zentralen Kern gelegenen Teilen verbunden sind, die vom Deckel nicht abgedeckt sind.

Es ist natürlich auch denkbar, eine zentrale Öffnung 16 mit einem Durchmesser zu verwenden, der gleich oder kleiner ist als der des zentralen Kernes unter der Bedingung, daß der letztere eine geringere Höhe hat als die Keile.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt.

Wenn der Deckel 15 und der Gießtrichter 17 oberhalb der Keile angeordnet sind und die Gicüfona geschlossen ist, d. h. wenn die Keile mit Hilte des hydraulischen Krafthebers 12 in Kontakt mit dem zentralen Kern 2 gebracht wurden und wenn das Kühlwasser zirkuliert, gießt man geschmolzenen feuerfesten Stoff in den Gießtrichter. Dieser Stofl füllt die zentrale Öffnung 16 im Deckel, dringt dann in die Kammern 18 ein und füllt diese. Der Stoff, der die Kammern 18 ausfüllt, hat Kontakt mit den ge- ίο kühlten Keilen und erstarrt schnell. Nach der fcrstarrung hebt man den zweiteiligen, abnehmbaren Deckel und den Gießlrichter ab, betätigt die Krattheber 12 so, daß die Gießform in eine offene Stellung kommt, d. h. in eine Stellung mit von dem zentralen Kern radial entfernten Keilen 5 und zieht die erstarrte Einheit heraus. Diese hat die Form einer sternförmigen Traube mit zwölf viereckigen Platten, die mit einer zentralen Nabe verbunden sind, deren Form der inneren Form des Aufbaues der zentralen Gieß- »0 trichteröffnung entspricht.

Die Dicke der Platten kann mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung zwischen 0 und 20 mm eingestellt werden, wenn man einen zentralen Kern mit einem Durchmesser zwischen 0 und 78 mm verwendet. In der Tat bestimmt der zentrale Kern die Grenze für die Schließung der Gießform und dadurch auch den Abstand der Keile in der geschlossenen Stellung der Gießform.

Wenn die Einheit insgesamt herausgenommen ist, unterwirft man diese einer Abkühlung. Die Bedingungen für die Normalisierung der herausgezogenen Einheit hängen von ihrer Zusammensetzung und vor allem von der Dicke der Platten ab.

Nach der Normalisierung werden die Platten von der zentralen Nabe getrennt, z. B. durch Sägen.

Zum Beispiel stellt man im Verbund angeordnete Platten mit einer Dicke von 10 und 18 mm aus einer geschmolzenen feuerfesten Mischung mit folgender in Gewichtsprozenten angegebener Zusammensetzung her: ZrO₂ = 32%; SiO₂ = 16·/,; Al₂O₃-Sl⁰Z₀; Na_a0 = l,l°/o;verschiedeneVerunreinigungen:O,9°/o·

Die Herstellungsbedingungen sind in der folgenden Tabelle angegeben:

Dicke
der Platten

10 mm
18 mm

Speisequerschnitt*)

10 x 25 mm²
18 X 23 mm²

Gewicht der Gießmasse

20 kg

34 kg

oberen Fläche

Gewicht

der fertigen

Platten

17 kg 30 kg Gießzeit

15 s.
35 s.

Öffnung nach Beendigung des Gießens

15 bis 20 s. 35 bis 45 s.

Herausnahme nach Öffnung

15 s. 15 s.

eder Kammer zwischen den Keilen, der nicht vom Deckel abgedeckt

^v"^bu"^de"·

Die von G. S. Fulcher in der USA.-Patentschrift 1615 715 oder in der französischen Patent-

i5S

isolierten Behälter sind die

und es

Behä,_eri„Jende.. den man anschlieB.nd vo,^ in etwa 24 Stunden abkühlen IaBl ode, into

Einbettungsmittel (Kieselgur oder Siliz.umd.oxid z. B.) zerstörend wirkt. .

Für Platten mit 18 mm Dicke sind die

menge abgeben,

Normah-

der Erfindung

rFTJ^ÄÄg geä|, Ie siS nur dadurch vorjte «αν«■ benen Ausführungsform unterscheidet, daß sie eine feuerfeste, auf der oberen Fläche des Kernes angeordncte Scheibe 20 mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des zentralen Kernes 2, jedoch kleiner als der Durchmesser der zentralen Öffnung 16. Mit dieser Scheibe 20 kann man, wie leicht einzusehen ist, geschwächte Abschnitte 21 an den Verbindungsstellen der Platten mit der zentralen Nabe schaffen, wodurch die Platten von der Nabe ohne Beschädigung der Ecken durch mechanisches Abbrechen getrennt werden können, so daß ein Absägen der Platten vermieden wird. Diese geschwächten Abschnitte können natürlich auch durch andere Mitte! als durch die Scheibe 20 hergestellt werden, z. B. indem man Vorsprünge an den Teilen der Kanten der Keile anbringt, die an die zentrale Öffnung 16 angrenzen.

F i g. 5 zeigt eine aus einer Gießvorrichtung nach den F i g. 1 bis 3 herausgenommene gegossene Einheit. Diese gegossene Einheit enthält zwölf Platten 25, die mit einer zentralen Nabe 26 durch ihre inneren Enden ihrer oberen Ränder verbunden sind. Verwendet man eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die zentrale Öffnung einen Durchmesser hat, der gleich oder kleiner ist als derjenige des zentralen Kernes und bei der die Höhe des letzteren niedriger als die der Keile ist, so erhält man eine gegossene Einheit, bei der die Platten mit der Nabe über die oberen Enden ihrer vertikalen inneren Ränder verbunden sind. In F i g. 6 ist eine aus einer Gießvorrichtung nach F i g. 4 herausgezogene gegossene Einheit gezeigt Diese Einheit ist die gleiche wie die in F i g. 5 gezeigte, wenn man von den geschwächten Abschnitten 21 an den Verbindungsstellen der Platten mit der Nabe absieht.
F i g. 7 zeigt die Herstellung von Planen mit einem

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zentralen Loch, das ihre Befestigung an einer Tragvorrichtung mittels einer Bolzenverbindung ermöglicht. Bei der Herstellung solcher Platten ordnet man in dem Raum, der durch die aneinandergrenzenden Keile 5 gebildet wird, einen Gießkern 30 an, der z. B. einen Teil 31 mit einem Durchmesser von 20 mm und einen Teil 32 mit einem Durchmesser von 14 mm hat. Der Kern kann z. B., bevor mit dem Eingießen des geschmolzenen feuerfesten Stoffes begonnen wird, mit seinem den größeren Durchmesser aufweisendem Ende im Zentrum der seitlichen Fläche 6 eines Keiles festgeklebt werden. Die gesamte Länge des Kernes entspricht dem Abstand von zwei Keilen 5 in der geschlossenen Stellung. Nach dem Gießen und der Herausnahme der gegossenen Einheit erhält man Platten 25, die in ihrer Mitte ein Loch 33 mit einer Form entsprechend derjenigen des Kernes 30 haben, wie es in F i g. 8 gezeigt ist.

F i g. 9 zeigt die Herstellung von Platten, bei denen ein Metallstreifen teilweise in dem feuerfesten Stoff jeder Platte versenkt ist. Dieser Streifen erleichtert das spätere Anbringen der Platten an einer Tragvorrichtung durch direktes oder indirektes Schweißen. Bei dieser Ausführungsform ordnet man in dem Raum, der durch zwei aneinander angrenzende Keile 5 begrenzt wird, einen Metallstreifen 35 an, der aus einem mittleren ebenen Teil 36 und zwei seitlichen im Verhältnis zu dem mittleren Teil 36 geneigten Teilen 37 besteht. Dieser Metallstreifen 35 wird mit seinem mittleren Teil in der Mitte der Seitenwand 6 eines Keils durch Kleben oder durch Magnete, soweit dies möglich ist, befestigt, bevor mit dem Eingießen des geschmolzenen feuerfesten Stoffes begonnen wird.

ίο Nach dem Gießen und der Herausnahme der gegossenen Einheit erhält man Platten 25, in die die Metallstreifen 35 eingelassen sind. Die seitlichen Teile 37 sind in dem feuerfesten Stoff versenkt, und der mittlere Teil 36 liegt zusammen mit der Oberfläche der Platte in einer Ebene, wie es in F i g. 10 gezeigt ist.

Die Gießbedingungen sind in den Fällen, in denen Platten entsprechend den F i g. 7 und 9 hergestellt werden, die gleichen, wie sie für die Herstellung von einfachen Platten angewandt werden.

zo Es ist selbstverständlich, daß die beschriebenen Ausführungsformen nur beispielhaft sind, und daß sie abgeändert werden können, insbesondere durch Anwendung technischer äquivalenter Mittel, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

10. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen vertikalen Wände Patentansprüche: ^ der Keile Teiie von Zylinderflächen sind. 11. Gießvorrichtung für die Herstellung von

1. Wiederverwendbare Gießform für das Ver- 5 Rotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, bundgießen von Teilen verschiedener Dicke aus daß der zentrale Kern (2) weggelassen ist.
einem feuerfesten Stoff, gekennzeichnet

durch eine Bodenplatte (1) oder ähnliches, .

metallische, im Inneren durch Zirkularion eines
Kühlmittels gekühlte Keile (S), die einen Zwischen- io

raum (18) voneinander haben und kreisförmig und Die Erfindung betrifft eine wiederverwendbare Gießradial um einen gleichfalls gekühlten zentralen form für das Verbundgießen von Teilen verschiedener Kern (2) angeordnet sind und auf der Bodenplatte Dicke aus einem feuerfesten Stoff, insbesondere von (1) ruhen, vertikale Begrenzungselemente (11) für Platten.

die zwischen den Keilen (S) bestehenden Kammern ig Bis heute werden Teile aus feuerfesten Stoffen durch

(18), die an der Außenseite der Keile angeordnet Gießen des schmelzflüssigen Stoffes in eine Sand- oder

sind, und obere Begrenzungselemente (15) für Graphitgießform als Einzelteile hergestellt. In den

die genannten Kammern, die auf den Keilen ruhen Fällen, in denen relativ kleine Stücke in großer Anzahl

und eine zentrale öffnung (16) abgrenzen, wobei hergestellt werden, z. B. Platten, ist es vielfach wirt-

die Keile (5) von einer Stellung, in der sie in Kon- 20 schaftlicher, diese Teile durch Zersägen eines feuer-

takt mit dem zentralen Kern (2) stehen, radial in festen Blockes größerer Abmessung oder durch

eine Stellung bewegbar sind, in der sie vom Kern (2) Verbundgießen herzustellen.

entfernt sind und die zentrale öffnung (16) mit Im letzteren Fall besteht die übliche Vorrichtung,

den Kammern (18) zwischen den Keilen (5) in die das Zusammenfügen der Gießformen erleichtert,

Verbindung steht. 25 darin, eine Verbindung zwischen den einzelnen Gieß-

2. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch formen in mehreren Zeilen und Reihen herzustellen, gekennzeichnet, daß die vertikalen Begrenzungs- die in Reihe und parallel gespeist werden, wobei das elemente (11) aus metallischen Platten bestehen, die Ganze einen Formenverbund bildet. Diese Verbinan jeweils einem von einander benachbarten Keilen dung weist jedoch die folgenden Nachteile auf: Die (5) befestigt sind und sich an der vertikalen äußeren 30 Reihenspeisung ist nicht immer wirksam und es Fläche des benachbarten Keiles abstützen. kommt vor, daß die Formen schlecht gefüllt werden,

3. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch während die geometrische Anordnung der Teile ihnen gekennzeichnet, daß die oberen Begrenzungs- nicht immer gleiche thermische Bedingungen gewährelemente (15) aus einem abnehmbaren Deckel leistet, so daß bei der Normalisierung und Abkühlung bestehen, der mit einer zentralen öffnung (16) 35 eine gewisse Anzahl der Teile zerbrechen,
versehen ist. Diese sehr allgemeinen Erscheinung findet man bei

4. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch der Serienherstellung von Gewölbesteinen, Ziegelgekennzeichnet, daß jeder Keil durch einen Druck- steinen, Platten usw. und diese Folgen sind besonders mittelzylinder bewegbar ist. nachteilig bei aus der Schmelze hergestellten Oxid-

5. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch 40 platten, die wegen ihrer hohen Abriebfestigkeit dazu gekennzeichnet, daß die zentrale öffnung (16) eine bestimmt sind, als Verschleißauskleidung für Böden, größere Querschniitsfläche als der zentrale Kern (2) Silos, Bunker, Mahlwerke usw. zu dienen. Es ist in hat, und daß die Höhe des zentralen Kernes gleich diesem Fall sehr wohl bekannt, daß der Verschleißoder größer ist als die der Keile (5). widerstand des Materials eine direkte Funktion seiner

6. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch 45 Textur ist, die wiederum eine Funktion der Wärmegekennzeichnet, daß die zentrale öffnung eine behandlung ist, der das Material während seiner Querschnittsfläche hat, die gleich oder kleiner ist Erstarrung und Abkühlung unterworfen wird. Das als die Querschnittsfläche des zentralen Kernes (2), klassische Verbundgießen ist deshalb ungeeignet, jedem und daß der zentrale Kern eine Höhe hat, die Stück gleiche Herstellungsbedingungen zu gewähren, kleiner ist als diejenige der Keile (5). 5° die notwendig sind, um eine konstante und gleich-

7. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch mäßige Qualität der hergestellten Stücke zu erhalten, gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Mittel enthält, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine um geschwächte Abschnitte (21) an den Verbin- wiederverwendbare Vorrichtung zu schaffen, die es dungsstellen der gegossenen Teile (25) mit der gestattet, in einem einzigen Gießvorgang eine Vielzahl Nabe (26) herzustellen, die dem zentralen inneren 55 von Platten aus geschmolzenem feuerfestem Stoff Volumen entspricht, das durch die zentrale öff- herzustellen, die identisch behandelt sind, um so eine nung und die obere Fläche des zentralen Kernes gleichmäßige Qualität zu gewährleisten.

begrenzt ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin,

8. Gießvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Platten untergekennzeichnet, daß die genannten Mittel aus einer 60 schiedlicher Dicke hergestellt werden können.

auf dem zentralen Kern (?.) angeordneten Platte Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, (20) bestehen, die eine Fläche hat, die größer ist eine Vorrichtung zu schaffen, mit der in einem Gießais die Querschnittsfläche des zentralen Kernes, Vorgang eine Vielzahl von Teilen aus feuerfestem jedoch kleiner ist als diejenige der zentralen Stoff, mit unterschiedlichen, sich aus der Plattenform öffnung (16). 65 durch Wegnahme des Stoffes an gewünschten Stellen

9. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ergebenden Formen herstellbar sind,
gekennzeichnet, daß die seitlichen vertikalen Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wände (6) der Keile (5) eben sind. Vorrichtung zu schaffen, mit der in einem einzigen