DE2142501A1 - Method and device for casting metals in molds or other casting molds - Google Patents
Method and device for casting metals in molds or other casting moldsInfo
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Description
Dipl.-PHYS.SEIFFERT -Dipl.-PHYS.SEIFFERT -
Patentanwälte 24β August 1971Patent Attorneys 24 β August 1971
62 WIESBADEN
Gustav-Freytag-Straße 25
Postfach 1327 Tel. 37272062 WIESBADEN
Gustav-Freytag-Strasse 25
P.O. Box 1327 Tel. 372720
in Kokillen oder anderen Giessformenin molds or other molds
Priorität: Schweden, 8.September 1970 - Nr. 12 189/70* Priority : Sweden, September 8, 1970 - No. 12 189/70 *
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung beim Giessen von Metallen, insbesondere Eisen und Stahl, in Kokillen oder anderen Giessformen unter Verwendung einer vorzugsweise sich nach oben verjüngenden Haube oder eines Blockformaufsatzes zur Verhinderung der Lunkerbildung in einem in der Kokille gegossenen Gussblock.The invention relates to a method and a device when casting metals, in particular iron and steel, in molds or other molds using a preferably upwardly tapering hood or a block mold attachment to prevent the formation of voids in an ingot cast in the mold.
Beim Giessen von Eisen, Stahl und anderen Metallen in Kokillen werden sogenannte Blockformaufsa'tze am oberen Ende der Kokille verwendet, um die genannte Lunkerbildung im Gussblock zu verhindern. Es sind viele Ausführungen solcher Blockformaufsätze sowohl aus brennbarem wie unbrennbarem Material bekannt. Grundlegend für deren Wirkungsweise ist, dass eine allzuschnelle Abkühlung des Gussblockobertüils verhindert werden soll und zu diesem Zweck kann durch die Verbrennung des Blockformaufsatzes eine Wärmezufuhr erreicht werden oder auch können Wärmeverluste dadurch vermieden werden, dass der Blockformaufsatz als Wärmeisolierung wirkt. Die brennbaren und wärmeisolierenden Blockformaufsätze besitzen jedoch den Nachteil, dass sie bei jedem Giessverfahren verbraucht werden, teuer sind und auch oft beschädigt werden.When casting iron, steel and other metals in molds, so-called Blockformaufsa'tze are used at the upper end of the mold in order to prevent the above-mentioned formation of voids in the cast block. There are known many designs of such block form attachments made of both combustible and non-combustible material. Fundamental for their mode of operation is that the Gussblockobertüils should be prevented from cooling down too quickly and for this purpose heat can be supplied by burning the block mold attachment or heat losses can also be avoided by the block mold attachment acting as thermal insulation. However, the combustible and heat-insulating block mold attachments have the disadvantage that they are consumed in every casting process, are expensive and are also often damaged.
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Durch das erfindungsgemässe Verfahren werden diese Nachteile vermieden. Kennzeichnend für die Erfindung ist im Wesentlichen, dass die Haube oder der Blockformaufsatz auf oder in dem oberen Teil der Kokille und in Berührung mit diesem Teil angebracht wird und, dass die Haube oder der Blockformaufsatz, nachdem die Kokille mit Metall gefüllt worden ist, vom oberen Ende des Gussblocks nach Bildung einer dünnen, auf der Oberfläche des Gussblocks erstarrten Haut, jedoch vor vollständigem Erstarren des Gussblocks, so versetzt wird, dass ein Luftspalt entsteht, der nach Aussen von der Haube oder vom Blockformaufsatz und/oder von einem besonderen Mantel begrenzt wird. In diesen Luftspalt kann ein wärmeisolierendes und/ oder wärmeabgebendes Material eingeführt und um den Gussblock, sowie gegebenenfalls auf dessen oberes Ende angebracht werden.These disadvantages are avoided by the method according to the invention. The main characteristic of the invention is that the hood or the block mold attachment is on or in the upper part of the mold and in contact with this part attached and that the hood or the block mold attachment after the mold has been filled with metal, from the top of the ingot after forming a thin skin that has solidified on the surface of the cast block, but before the cast block has completely solidified, is offset in such a way that an air gap is created, which is limited to the outside by the hood or by the block-shaped attachment and / or by a special jacket. A heat-insulating and / or exothermic material introduced and attached to the cast block, and optionally on its upper end.
näher veranschaulicht, in welchenillustrates in more detail in which
Fig. 1 die Haube in Form eines Blockformaufsatzes zeigt, der gegen den Gussblock anliegt,Fig. 1 shows the hood in the form of a block mold attachment, which against the cast block is present,
Fig. 5 und 6 schematisch im Schnitt zwei Ausführungsformen eines wassergekühlten Blockformaufsatzes oder einer Haube zeigen,5 and 6 schematically in section two embodiments of a water-cooled Block form attachment or a hood,
Fig. 7 veranschaulicht, wie die Haube an einem transportablen Wagen aufgehängt werden kann,Fig. 7 illustrates how the hood is hung on a transportable cart can be,
Fig. 9 eine Schutzvorrichtung am oberen Teil der Haube oder des Blockformaufsatzes zeigt,Fig. 9 shows a protective device on the upper part of the hood or the block mold attachment,
Fig. 10 eine Kokille mit geteilter, abklappbarer Haube und Schutzvorrichtung veranschaulicht,Fig. 10 illustrates a mold with a split, hinged hood and protective device,
Fig. Π die in Fig. 10 gezeigte Haube in beiseitegeführter Stellung veranschaulicht,Fig. Π illustrates the hood shown in Fig. 10 in the position moved aside,
Fig. 12 - 14 die Herstellung eines Gussblocks unter Verwendung einer geteilten, abklappbaren Haube zeigen,FIGS. 12-14 show the production of a cast block using a split, hinged hood,
Fig. 15 und 16 eine Kokille mit geteilter, gleitbarer Haube zeigen, die von einem Mantel oder Kragen umgeben wird,15 and 16 show a mold with a split, slidable hood, which is of a Coat or collar is surrounded,
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in oder auf der Kokille angeordnet sind, Fig. 20 und 21 eine Kokille mit abklappbarer, geteilter Haube, die von einem .are arranged in or on the mold, Fig. 20 and 21 a mold with a hinged, split hood, which is from a.
Fig. 22 - 24 weitere Ausführungsformen von abklappbaren, geteilten Hauben und Fig. 25 - 27 eine geeignete Vorrichtung beim Abgiessen von Metall in eine Kokille22-24 further embodiments of foldable, split hoods and 25-27 show a suitable device for pouring metal into a mold unter Anwendung eines Schutzgases, zeigen.using a protective gas, show.
Die Kokille 1 kann beliebige Formen aufweisen und von Fall zu Fall aus verschiedenem Material ausgebildet sein; ist jedoch vorzugsweise konisch ausgebildet. In eine Kokille 1 wird das Metall M in üblicher Weise eingegossen, nachdem ein Blockformaufsatz 2 auf die Kokille angebracht worden ist (Fig. 1). Nach beendetem Einfüllen wird der Blockformaufsatz zweckmässig mit einem Deckel 3 versehen (Fig. 2). Die Haube oder der Blockformaufsatz kann aus verschiedenem Material, z.B. Gusseisen, Kupfer oder keramischem Material oder einem anderen wärmebeständigen, gegebenenfalls wärmeisolierenden, Materialien ausgebildet sein* obwohl wärmeleitendes Material oft vorteilhaft ist, um eine schnelle initiale Wärmeableitung vom Gussblock zu erreichen.The mold 1 can have any shape and be made of different materials from case to case; however, it is preferably conical. In a mold 1, the metal M is poured in the usual way, after a Block form attachment 2 has been attached to the mold (Fig. 1). When the filling is complete, the block mold attachment is expediently provided with a lid 3 (Fig. 2). The hood or the block-shaped attachment can be made of different materials, e.g. cast iron, copper or ceramic material or another heat-resistant, possibly heat-insulating material * although thermally conductive material is often advantageous in order to achieve rapid initial heat dissipation from the cast block.
Nach ein paar Sekunden oder einer längeren Zeit hat sich durch Erstarren eine dünne Schicht oder Haut 6 an der Aussenflache des Gussmetalls M gebildet, da Wärme durch den Boden und die Wände der Kokille sowie durch den Blockformaufsatz 2 abgeht. Nachdem sich diese Haut gebildet hat und auch eine ausreichende Stärke erhalten hat, um das innen davor belegene geschmolzene Metall daran zu hindern, auszubrechen, wird die Haube oder der Blockformaufsatz 2 etwas nach oben bewegt, so dass sich ein Luftspalt 4 zwischen der Haut 6 und der Innenfläche der Haube oder des Blockformaufsatzes bildet (Fig. 2).- Dieser Luftspalt kann beispielsweise 3 - 30 mm betragen und dient als Wärmeisolierung, um eine allzuschnelle Abkühlung des obersten Teils dess Gussblocks zu verhindern, wodurch Lunkerbildung entstehen könnte. Der Luftspalt soll nicht zu breit sein, da sonst eine nicht gewünschte Luftzirkulation im Spalt entstehen könnte. Weiterhin soll der Blockformaufsatz so ausgebildet sein, dass der Luftspalt 4 in der in Fig. 2 gezeigten Lage nicht in Verbindung mit der Aussenluft steht. In der angehobenen Lage reflektiert die Innenfläche der Haube oder des Blockformaufsatzes 2 die Wärmestrahlen zurück zum Gussblock und diese Wirkung kann durch zweckmässige Behandlung oder durch Oberziehen der Fläche mit wärmereflektierendem Material verbessert werden.After a few seconds or a longer period of time, a thin layer or skin 6 is formed on the outer surface of the cast metal M, since heat passes through the bottom and the walls of the mold and through the block mold attachment 2 going off. After this skin has formed and also sufficient strength received in order to prevent the molten metal inside it from break out, the hood or the block form attachment 2 is moved upwards a little, so that there is an air gap 4 between the skin 6 and the inner surface of the hood or of the block mold attachment (Fig. 2) .- This air gap can be, for example, 3 - 30 mm and serves as thermal insulation to prevent the uppermost part of the cast block from cooling too quickly, which causes voids to form could arise. The air gap should not be too wide, otherwise undesired air circulation could arise in the gap. Furthermore, the block form attachment should be designed in such a way that the air gap 4 is in the position shown in FIG. 2 is not in contact with the outside air. Reflected in the raised position the inner surface of the hood or the block mold attachment 2 back the heat rays to the cast block and this effect can be improved by appropriate treatment or by covering the surface with heat-reflecting material.
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Die Bewegung der Haube oder des Blockformaufsatzes kann in verschiedener Weise von Hand oder mechanisch, hydraulisch, pneumatisch bzw. elektrisch durchgeführt wer-' den. In Fig. 1 und 2 ist schematisch ein schwenkbarer Hebel 5 gezeigt, der gegebenenfalls Von einem Bimetal!körper oder einer Thermostatvorrichtung oder auch einer zeiteingestell ten Vorrichtung betätigt werden kann, wenn die Temperaturen an der Innenfläche des Blockformaufsatzes einen Wert erreicht haben, der die Erstarrungstemperatur des Gussblocks unterschreitet.The movement of the hood or the block form attachment can be in various ways from Be carried out manually or mechanically, hydraulically, pneumatically or electrically the. In FIGS. 1 and 2, a pivotable lever 5 is shown schematically, which may or may not be controlled by a bimetal body or a thermostat device a time set device can be operated when the temperatures have reached a value on the inner surface of the block mold attachment that is below the solidification temperature of the cast block.
In den gebildeten Luftspalt kann ein wärmeisolierendes oder wärmeabgebendes Material eingeführt werden, nachdem der Deckel 3 angehoben worden ist.A heat-insulating or heat-emitting material can be introduced into the air gap formed after the cover 3 has been lifted.
Der. beschriebene Blockformaufsatz kann durch eine gas- oder flüssigkeitsgekühlte metallische Haube 7 (Fig. 3) ersetzt werden, die die schnelle und nur kurze Zeit dauernde Abkühlung bewirkt und die beweglich im Anschluss an das obere Ende der Kokille, völlig oder teilweise in die Kokille 1 herabgesenkt angebracht wird. Bei 8 ist schematisch ein Bewegungsmechanismus für die Haube und bei 9 eine Giesspfanne gezeigt, an aer dieser Mechanismus angebracht sein kann. Jede Kokille kann ihre eigene Haube besitzen oder man kann eine Haube für mehrere Kokillen gemeinsam verwenden, wobei diese beweglich an der Giesspfanne oder einer anderen versetzbaren Vorrichtung befestigt ist. Wenn jede Kokille mit einer Haube versehen ist, wartet man ab bis eine gewisse Zeit nach dem Füllen der Kokille und Haube mit Stahl verflossen ist, so dass die erstarrende Schale eine ausreichende Stärke erhalten hat und hebt darauf die Haube etwas vom Stahl ab, so dass ein isolierender Luftspalt gebildet wird. Die Haube kann ebenso wie in Fig. 1 mit einem wärmereflektierendem Material belegt sein. Der Luftspalt kann mit wärmeisolierendem Material gefüllt werden, das die Isolierwirkung weiterhin erhöht.Of the. The block mold attachment described can be replaced by a gas- or liquid-cooled metallic hood 7 (Fig. 3), which causes the rapid and only short-term cooling and which is moveable after the upper end of the mold, completely or partially lowered into the mold 1 is attached. 8, a moving mechanism for the hood and 9 is schematically shown a ladle, may be attached to aer this mechanism. Each mold can have its own hood or one hood can be used jointly for several molds, this hood being movably attached to the pouring ladle or some other displaceable device. If every mold is provided with a hood, one waits until a certain time has elapsed after the mold and hood have been filled with steel, so that the solidifying shell has acquired sufficient strength and then the hood is lifted off the steel somewhat so that an insulating air gap is formed. As in FIG. 1, the hood can be covered with a heat-reflecting material. The air gap can be filled with heat-insulating material, which further increases the insulating effect.
Wenn man eine gemeinsame, transportable Haube verwendet, kann die Haube nur zur Hautbildung vorgesehen sein, wobei sie also nicht als Aussenwand des Luftspalts bzw. Stütze für das wärmeisolierende und/oder wärmeabgebende Material zu wirken braucht. In diesem Fall kann jedoch festes wärmeisolierendes und/oder wärmeabgebendes Material zwischen Haube und Gussblock eingeführt werden, nachdem die Haube etwas angehoben worden ist. Danach wird die Haube völlig abgehoben und zur nächsten Kokille gebracht.If you use a common, transportable hood, the hood can only be used for Skin formation may be provided, so that they do not act as an outer wall of the air gap or support for the heat-insulating and / or heat-emitting material needs. In this case, however, solid heat-insulating and / or heat-emitting material can be introduced between the hood and the cast block after the hood something has been raised. Then the hood is completely lifted off and brought to the next mold.
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Wenn der freigelegte Blockformaufsatz höher als die Oberkante der Kokille steht, kann der Luftspalt nach Aussen durch'einen losen Mantel 10, z.B. aus Blech, begrenzt werden (Fig. 4), der mit wärmereflektierendem Material überzogen sein kann. Der Spalt zwischen dem Blockformaufsatz und dem Mantel kann mit wärmeisolierendem und/oder wärmeabgebendem Material Tl gefüllt werden. Der Behälter für dieses Material kann an der Giesspfanne hängen und hierdurch leicht zugänglich sein.If the exposed block mold attachment is higher than the upper edge of the mold, The air gap can be limited to the outside by a loose jacket 10, e.g. made of sheet metal (Fig. 4), which can be coated with heat reflective material. The gap between the block mold attachment and the jacket can be covered with heat-insulating and / or heat-emitting material Tl are filled. The container for this material can hang on the ladle and thus be easily accessible.
Der Mantel kann auch aus einem zylindrischen Kragen aus beispielsweise Blech mit geringerer oder im Wesentlichen gleicher Höhe wie die Haube bestehen, wobei der zylindrische Kragen eine solche obere öffnung besitzt, dass die Haube hindurchgeführt werden kann. Der zylindrische Kragen wird hierbei auf die Kokille aufgesetzt, wobei er den unteren Teil der ebenfalls auf der Kokille aufgesetzten Haube | oder die ganze Haube je nach der Höhe des Kragens umschliesst. Wenn die Haube vom oberen Ende des Gussblocks entfernt wird, wird der Luftspalt nach aussen vom Kragen oder von der Haube und dem Kragen zusammen begrenzt, je nachdem ob die Haube völlig entfernt wird oder nur etwas vom oberen Ende des Gussblocks geschoben wird. Das isolierende und/oder wärmeabgebende Material kann in den auf diese Weise nach aussen abgegrenzten Luftspalt eingeführt werden. Bei Verwendung eines konischen oder zylindrischen Mantels mit einer solchen oberen öffnung, dass die Haube durch diese öffnung geführt werden kann, kann das isolierende und/oder wärmeabgebende Material zwischen Haube und ManteT angebracht werden, wobei dieses Material derart zum Umschliessen des Oberendes gebracht wird, wie die Haube nach beendetem Abguss entfernt wird und nachdem sich eine erstarrte Schicht am oberen Ende des Gussblocks gebildet hat. Ein derartiges Anbringen des isolierenden und/ :/* oder wärmeabgebenden Materials kann auch in Frage kommen;,-wenn !die Haube oder der '" Blockformaufsatz in der Kokille angeordnet-ist, deren oberer Teil dabei die gleiche Aufgabe hat wie ein derartiger Mantel. Die Innenseite dieses oberen Teiles dtr Kokille kann hierbei mit einem wärmereflektierenden Material beschichtet sein.The jacket can also consist of a cylindrical collar made of sheet metal, for example, with a lower or essentially the same height as the hood, the cylindrical collar having an upper opening such that the hood can be passed through. The cylindrical collar is placed on the mold, with the lower part of the hood also placed on the mold or encloses the entire hood depending on the height of the collar. When the hood is removed from the upper end of the ingot, the air gap is limited to the outside by the collar or by the hood and the collar together, depending on whether the hood is completely removed or is only pushed slightly from the upper end of the ingot. The insulating and / or heat-emitting material can be introduced into the air gap delimited from the outside in this way. When using a conical or cylindrical jacket with such an upper opening that the hood can be guided through this opening, the insulating and / or heat-emitting material can be attached between the hood and the ManteT, this material being brought to enclose the upper end in such a way as the hood is removed after the casting has ended and after a solidified layer has formed on the upper end of the cast block. Such an attachment of the insulating and / : / * or heat-emitting material can also come into question - if! The hood or the '"block mold attachment is arranged in the mold, the upper part of which has the same function as such a jacket. The inside of this upper part of the mold can be coated with a heat-reflecting material.
Fällen kann auch der Blockformaufsatz selbst mit wärmereflektierendem z.B. mittels einer Spritzpistole, belegt werden und das isolierende Makann auch; wärmeabgebertd sein.The block form attachment itself can also be used with heat reflective e.g. by means of a spray gun, and the insulating Makann even; to be exothermic.
Die Erfindung bringt unter anderem die Vorteile mit sich, dass sie in ihrer einfachsten Form filr billige Stahlsorten verwendet werden kann, bei denen üblicheThe invention has, inter alia, the advantages that it is in its simplest Shape can be used for cheap steel grades where common ones
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Blockformaufsätze zu teuer sind und, dass sie aufgrund ihrer leichten ,Anpassung durch entsprechende Wahl der Art und Menge von wärmeisolierendem bzw. wärmeabgebendem Material für eine sehr grosse Anzahl Verwendungsgebieten geeignet ist. Weiterhin wird erfindungsgemäss jegliche Gefahr für eine Verunreinigung des Stahls, was auftritt, wenn flüssiger Stahl in Berührung mit üblichen isolierenden oder exotherm!sehen Aufsätzen kommt (wobei einige Stücke des Aufsatzes abbröckeln können), völlig beseitigt. - Wärmeisolierendes bzw. wärmeabgebendes Material kommt im vorliegenden Fall mit einer bereits erstarrten Stahlhaut in Berührung. Die Kühlung der Haube kann gegebenenfalls dadurch geschehen, dass sie als ein Kühlmantel mit Einlass und Auslass für das Kühlmittel, z.B. Wasser, geformt oder mit einem derartigen Kühlmantel versehen ist. In Fig. 5 ist eine Ausführung einer wassergekühlten Haube oder eines Blockformaufsatzes gezeigt, die in der oben beschriebenen Weise nach oben angehoben werden kann. Die Haube 12 hat einen Hohlraum 13, der durch einen Zufluss 14 und einen Abfluss 15 mit einem Kühlflüssigkeitsumlaufsystem in Verbindung steht. In Fig. 6 ist eine ähnliche Ausführung gezeigt, bsi der jedoch das Flüssigkeitsumlaufsystem weggelassen ist und stattdessen jeweils eine bestimmte Menge Kühlflüssigkeit 16 durch einen Einlass eingeführt wird und beim Erstarren des Gussblocks abkochen kann.Block-shaped attachments are too expensive and that they are easy to adjust because of their ease is suitable for a very large number of areas of application by appropriate choice of the type and amount of heat-insulating or heat-emitting material. Furthermore, according to the invention, any risk of contamination of the steel, what occurs when liquid steel comes into contact with conventional insulating or exothermic attachments (some pieces of the attachment may crumble off) are completely eliminated. - Heat-insulating or heat-emitting material is coming in the present case in contact with an already solidified steel skin. the Cooling of the hood can optionally take place in that it is shaped as a cooling jacket with inlet and outlet for the coolant, e.g. water, or with such a cooling jacket is provided. In Fig. 5, an embodiment of a water-cooled hood or a block mold attachment is shown, which can be raised in the manner described above. The hood 12 has a cavity 13 which is connected to a cooling liquid circulation system through an inlet 14 and an outlet 15. In Fig. 6 a similar embodiment is shown, but the liquid circulation system is omitted and instead each introduced a certain amount of cooling liquid 16 through an inlet and can boil off when the ingot solidifies.
In Fig. 7 ist eine Ausführungsform mit einem fahrbaren Wagen 17 gezeigt, der eine Mehrzahl Kokillen 1 bedienen kann. Der Wagen hat einen schwenkbaren Arm 18, an dem die Haube 10 aufgehängt ist und wie oben ausgeführt, von Kokille zu Kokille gebracht, sowie nach beendigtem Giessen angehoben wird. Das wärmeisolierende und/ oder wärmeabgebende Material ist auf den beiden ersten Kokillen angebracht worden, während die Haube 10 über der dritten Kokille angebracht worden ist und zur Überführung über die vierte Kokille bereit ist.In Fig. 7, an embodiment is shown with a mobile carriage 17, the one Multiple molds 1 can operate. The carriage has a pivotable arm 18, on which the hood 10 is suspended and, as stated above, from mold to mold brought, as well as is raised after completion of the pouring. The heat insulating and / or exothermic material has been applied to the first two molds, while the hood 10 has been placed over the third mold and is ready for transfer over the fourth mold.
Die Haube oder der Blockformaufsatz können entlang des Umkreises mit eine?- Abstandselementen 19 versehen werden, die schwenkbar an einem PeripherieH 20 gelagert sind und gegen die Oberkante der Kokille anliegen. Bevor die Haube oder der Blockformaufsatz 2 angehoben werden, nimmt jedes Abstandselement 19 die in Fig. 8 gestrichelt gezeichnete Lage ein. Beim Anheben der Haube oder des Blockformaufsatzes fällt darauf das Abstandselement 19 automatisch herab, um dadurchden Abstand, d.h. den Luftspalt 4, zwischen dem oberen Ende des Gussblocks und der Haube oder dem Blockformaufsatz festzulegen.The hood or block form article may be provided along the perimeter with a - are provided spacer elements 19 which are pivotally mounted on a PeripherieH 20 and bear against the upper edge of the mold?. Before the hood or the block mold attachment 2 are raised, each spacer element 19 assumes the position shown in broken lines in FIG. When the hood or the block mold attachment is raised, the spacer element 19 automatically falls thereon, in order thereby to define the distance, ie the air gap 4, between the upper end of the cast block and the hood or the block mold attachment.
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In Fig. 9 ist ein am oberen Teil der Haube oder des Blockformaufsatzes angebrachtes Schutzblech 21 gezeigt, das sich ausserhalb der Kante der Kokille 1 streckt. Das Schutzblech 21 verhindert, dass geschmolzener Stahl zwischen Haube oder Blockformaufsatz und Kokille herabrinnt, was geschehen kann, wenn die Füllvorrichtung zerstört wird oder sonst nicht befriedigend arbeitet.9 shows a protective sheet 21 attached to the upper part of the hood or the block mold attachment, which extends outside the edge of the mold 1. The protective plate 21 prevents molten steel from running down between the hood or block mold attachment and the mold, which can happen when the filling device is destroyed or otherwise does not work satisfactorily.
Dass in den Luftspalt 4 eingeführte isolierende oder wärmeabgebende Material kann mit Vorteil ein sinterndes Material, wie beispielsweise trockene Sulfitlauge, enthalten. Dieses sinternde Material soll verhindern, dass feine Partikel des isolierenden oder wärmeabgebenden Materials in den stets zwischen Gussblock und der Kokille gebildeten Luftspalt herabfallen. Dieser Luftspalt ist in Fig. 8 mit 22 bezeichnet. λ The insulating or heat-emitting material introduced into the air gap 4 can advantageously contain a sintering material, such as, for example, dry sulphite liquor. This sintering material is intended to prevent fine particles of the insulating or heat-emitting material from falling into the air gap that is always formed between the cast block and the mold. This air gap is designated by 22 in FIG. 8. λ
In Fig. 10 - 14 ist eine Haube 23 gezeigt, die in einer Kokille 24 angeordnet ist und sich gegen eine dort befintliche Kante 25 abstützt. Die Haube 23 besteht aus vier Sektionen, die vom oberen Ende des Gussblocks entfernt werden können. Um die Aussenseite der Haube während des Abgiessens zu schützen, wird ein Kragen 26, beispielsweise aus Blech, auf der Kokille angebracht, wie in Fig. 10 und 12 gezeigt ist. Nach beendetem Abgiessen und nachdem sich eine dünne Haut um das obere Ende des Gussblocks gebildet hat, wird die Haube dadurch entfernt, dass ihre Abschnitte, wie aus Fig. 11 und 13 hervorgeht, nach der Seite gekippt werden um dadurch gegebenenfalls für ein isolierendes und/oder wärmeabgebendes Material 27 Platz zu geben, das in den Luftspalt eingebracht wird, der sich zwischen der beiseitegeführten Haube und dem Gussblock sowie gegebenenfalls auf der oberen Fläche des oberen Endes des Gussblocks bildet.FIGS. 10-14 show a hood 23 which is arranged in a mold 24 and is supported against an edge 25 located there. The hood 23 consists of four sections that can be removed from the top of the ingot. To the To protect the outside of the hood during casting, a collar 26, for example made of sheet metal, is attached to the mold, as shown in FIGS. 10 and 12 is. After the end of pouring and after a thin skin around the upper end of the ingot, the hood is removed by removing its sections, 11 and 13, can be tilted to the side in order to provide space for an insulating and / or heat-emitting material 27, if necessary, which is introduced into the air gap between the hood that has been moved aside and the cast block and possibly on the upper surface of the upper Forms the end of the ingot.
Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 15 - 19 wird eine geteilte Haube 28 verwendet, deren Abschnitte durch eine Parallel!verschiebung in Richtung von der Anliegefläche des betreffenden Abschnitts an das obere Ende des Gussblocks seitlich verschoben werden können. Zu diesem Zweck ist die Kokille 29 mit schrägen oder abgerundeten Gleitflächen 30 versehen, mit denen die Abschnitte der Haube beim Gleiten in Richtung vom oberen Ende des Gussblocks zusammenwirken. Gemäss Fig. 15 und 16 ist die Haube auf der Kokille angebracht, wobei die Bewegung der Abschnitte durch einen Mantel oder Kragen 31 aus beispielsweise B]ech begrenzt wird. Beim Versetzen der Abschnitte der Haube vom oberen Ende des Gussblocks bildet sichIn the embodiments according to FIGS. 15-19, a divided hood 28 is used, the sections of which are laterally displaced in the direction from the contact surface of the relevant section to the upper end of the cast block can be moved. For this purpose, the mold 29 is provided with inclined or rounded sliding surfaces 30 with which the sections of the hood when Cooperate sliding towards the top of the ingot. According to Fig. 15 and 16, the hood is attached to the mold, the movement of the sections being limited by a jacket or collar 31 made of, for example, B] ech. When moving the sections of the hood from the top of the ingot it forms
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innerhalb dieser ein Luftspalt, in den das isolierende und/oder wärmeabgebende Material 27 eingeführt werden kann, um das obere Ende des Gussblocks abzudecken. Gemäss Fig. 17 wird dieser Kragen vom oberen Teil 32 der Kokille 29 gebildet, die mit inneren schrägen Gleitflächen 30 versehen ist, die mit den Abständen 28 der Haube zusammenwirken. In diesem Fall kann die untere Fläche der Haube weiterhin abgefast werden, so dass die Haube nach innen geneigt ist, wie in Fig. 15 gezeigt ist. Wenn die Oberkante einer Kokille die erforderliche Neigung nicht besitzt, kann ein besonderer, mit schrägen Gleitflächen 34 versehener Zusatzteil 33 auf der Kokille angebracht werden (Fig. 18). Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 18 und 19 kann auch ein äusserer Kragen in gleicher Weise wie schon oben beschrieben wurde angebracht werden.within this an air gap into which the insulating and / or heat-emitting material 27 can be introduced in order to cover the upper end of the cast block. According to FIG. 17, this collar is formed by the upper part 32 of the mold 29, which is provided with inner inclined sliding surfaces 30 which cooperate with the distances 28 of the hood. In this case, the lower surface of the hood can continue be chamfered so that the hood is inclined inward, as shown in FIG is. If the upper edge of a mold does not have the required slope, a special additional part 33 provided with inclined sliding surfaces 34 can be attached to the mold (FIG. 18). In the embodiments according to FIG. 18 and 19, an outer collar can also be attached in the same way as has already been described above.
In Fig. 20 - 24 sind weitere Ausführungsbeispiele von geteilten Hauben gezeigt, deren Abschnitte zum seitlichen Abklappen oder Kippen ausgebildet sind. Gemäss Fig. 20 sind die Abschnitte der Haube 35 je mit einem nach aussen gerichteten unteren Teil 36 versehen, wobei die Abschnitte von einem Mantel oder Kragen 37 umgeben werden, der einen Anschlag oder eine Stütze für die Abschnitte der Haube bildet» wenn diese vom oberen Teil des Gussblocks nach aussen geklappt worden sind (Fig. 21). Wie aus Fig. 22 - 24 hervorgeht, kann die Kokille mit einem Wulst 38 oder einer Nute 39 mit im Wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt versehen sein, wobei die Abschnitte der Haube 40 mit dieser Wulst oder Nute zusammenwirken.In Fig. 20-24 further embodiments of split hoods are shown, the sections of which are designed to be folded down or tilted sideways. According to FIG. 20, the sections of the hood 35 are each provided with an outwardly directed lower part 36, the sections being surrounded by a jacket or collar 37, which provides a stop or a support for the sections of the hood forms »if this has been folded outwards from the upper part of the cast block are (Fig. 21). As can be seen from FIGS. 22-24, the mold can be provided with a bead 38 or a groove 39 with a substantially semicircular cross-section be, the portions of the hood 40 cooperate with this bead or groove.
Beim Giessen in Kokillen mit länglichem Querschnitt, die für die Herstellung von Gussblöcken verwendet werden, die zum Walzen in Plattenform bestimmt sind, kann die Haube aus nur zwei länglichen Platten bestehen, die in der Kokille entlang ihrer Längsseiten angeordnet sind und die vom oberen Teil des Gussblocks nach beendetem Abgiessen versetzt werden, um gegebenenfalls Raum für ein isolierendes und/oder wärmeabgebendes Material zu lassen. An den Schmalseiten der Kokille können hierbei übliche Blockformaufsätze angeordnet werden, die sich gegen die vom oberen Ende des Gussblocks abkippbaren, länglichen Platten stützen. Bei dieser Art von Kokillen kann auch eine vierteilige Haube verwendet werden, die auf der Kokille angebracht wird und von einem Mantel oder Kragen wie oben beschrieben umgeben werden kann. Eine solche Haube oder eine ähnliche geteilte Haube für andere Typen von Kokillen kann zweckmässig mit Stützorganen in Form von beispielsweise Eckblechen versehen sein, die je auf der Aussenseite einer der Abschnitte der Hau-When casting in molds with an elongated cross-section, which are used for the production of When using ingots that are intended for rolling in plate form, the hood can consist of only two elongated plates that run along the mold their long sides are arranged and which are offset from the upper part of the cast block after the pouring has been completed, to optionally provide space for an insulating and / or to leave exothermic material. On the narrow sides of the mold can this usual block form attachments are arranged, which are against the from Support the upper end of the cast block tiltable, elongated plates. With this type of mold a four-part hood can also be used, which is on the Mold is attached and can be surrounded by a jacket or collar as described above. Such a hood or a similar split hood for others Types of molds can expediently with supporting organs in the form of, for example Be provided corner plates, each on the outside of one of the sections of the house
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be montiert sind und sich frei über den benachbarten Abschnitt erstrecken, wobei diese Eckbleche die Öffnungen überlappen, die sich zwischen zwei Abschnitten bilden, wenn die Abschnitte in Richtung vom Gussblock nach der Seite geführt werden. Durch diese Überlappung mittels Eckblechen wird das isolierende und/oder wärmeabgebende Material daran gehindert, vom Spalt zwischen der Haube und dem oberen Ende des Gussblocks herauszurinnen. Diese Eckbleche können auch mit Organen versehen sein - beispielsweise können die freien Enden der Eckbleche nach<einwärts gebogen werden - die mit auf den Abschnitten befintlichen Anschlägen zusammenwirken, wodurch die Abschnitte aneinander befestigt werden, wenn die Haube geöffnet worden ist.be mounted and freely extending over the adjacent section, wherein these corner plates overlap the openings that are formed between two sections when the sections are guided sideways in the direction from the cast block. This overlap by means of gusset plates prevents the insulating and / or heat-emitting material from moving away from the gap between the hood and the upper end of the cast block. These corner plates can also be provided with organs - for example, the free ends of the corner plates can be bent inwards - which cooperate with stops located on the sections, thereby securing the sections together when the hood has been opened is.
Bei Verwendung einer geteilten Haube können ihre Sektionen mit wärmereflektierendem Material beschichtet sein, wie auch einen hierbei verwendeten Mantel oder Kragen.When using a split hood, its sections can be coated with heat-reflecting material, as well as a jacket or used here Collar.
Falls erforderlich, insbesondere beim Giessen mit einer ganzen, d.h. nicht geteilten Haube oder einer gas- oder wassergekühlten ganzen Haube-, die in der Kokille angebracht ist, kann eine bewegliche oder nicht feste Dichtung zwischen dem unteren Ende der Haube und der Kokille angebracht werden. Hierdurch wird der Spalt verringert und/oder beseitigt, der zwischen dem unteren Ende der Haube und der Kokillenwand infolge von Abweichungen der Kokillendimensionen entstehen kann. Die Dichtung, die vorzugsweise aus Kupfer und/oder dem Haubenmaterial besteht, kann beispielsweise aus vier länglichen Elementen bestehen, die beweglich am unteren Teil der Haube an deren Aussenseite aufgehängt sind, um frei zwischen einer ^ oberen Lage und einer unteren Lage verschoben werden zu können, in welche letztere ™ die Unterkante jedes Elements sich ausserhalb des unteren Endes der Haube erstreckt. Die nach der Kokillenwand gekehrte Seite jedes Elements ist zweckmässig mit einer abgefasten Anliegeflache versehen.If necessary, especially when casting with a whole, i.e. not split, hood or a gas- or water-cooled whole hood, which is in the mold is attached, a movable or non-fixed seal can be attached between the lower end of the hood and the mold. This will make the gap reduced and / or eliminated that between the lower end of the hood and the Mold wall can arise as a result of deviations in mold dimensions. The seal, which is preferably made of copper and / or the hood material, can for example consist of four elongated elements that are movably suspended on the outside of the lower part of the hood in order to be able to move freely between a ^ upper layer and a lower layer can be moved into which the latter ™ the lower edge of each element extends outside the lower end of the hood. The side of each element facing the mold wall is appropriate provided with a chamfered contact surface.
In Fig. "25 — 27 ist die Herstellung eines Gussblocks in einer Kokille 41 unter Anwendung von Schutzgas beim Abgiessprozess gezeigt. Das geschmolzene Metall M befindet sich in einer Giesspfanne 42, die ortsfest oder beweglich angeordnet sein kann, so wie beispielsweise in Fig. 7 gezeigt ist, um eine Reihe von Kokillen zu bedienen. Die Giesspfanne ist mit einem Ventil 43 zur Regelung des Abgiessens versehen. Die AbgiessmUndung 44 ist von einem äusseren Rohr 45 umgeben, das mit25-27 shows the production of an ingot in a mold 41 using protective gas during the pouring process. The molten metal M is located in a pouring ladle 42, which is arranged in a stationary or movable manner can, as shown for example in Fig. 7, to a number of molds serve. The pouring ladle is equipped with a valve 43 to regulate pouring Mistake. The pouring mouth 44 is surrounded by an outer tube 45, which with
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der Giesspfanne 42 fest verbunden und mit einem Einlass 46 für ein Schutzgas sowie einem inneren Rohr 47 versehen ist, das im äusseren Rohr 45 zwischen einer oberen Stellung (Fig. 25) und einer unteren Stellung (Fig. 26) beweglich angeordnet ist. Das innere Rohr 47 trägt eine Haube 48, die bei dieser Ausführungsform in der Kokille angebracht werden soll. Die Vorrichtung kann auch für eine solche Haube verwendet werden, die zur Anbringung auf der Kokille bestimmt ist. Das Abgiessen, das in Fig. 26 gezeigt ist, wird visuell durch ein Besiehtigungsfenster 49 im inneren Rohr 47 kontrolliert. Das innere Rohr 47 kann mittels einer manuellen, mechanischen, hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Vorrichtung oder mittels einer Vorrichtung betätigt werden, die eine zweckmässige Kombination derartiger Betätigungsvorrichtungen darstellt.the pouring ladle 42 firmly connected and with an inlet 46 for a protective gas as well an inner tube 47 is provided, which is in the outer tube 45 between an upper Position (Fig. 25) and a lower position (Fig. 26) is movably arranged. The inner tube 47 carries a hood 48 which, in this embodiment, is to be attached in the mold. The device can also be used for such a hood, which is intended to be attached to the mold. The pouring, that 26 is shown visually through a viewing window 49 inside Tube 47 checked. The inner tube 47 can be by means of a manual, mechanical, hydraulic, pneumatic or electrical device or by means of a device can be actuated, which represents an expedient combination of such actuating devices.
Beim Abgiessen wird durch den Einlass 46 ein Schutzgas in den von den Rohren 45, 47 und der Haube 48 abgegrenzten Raum eingeführt, um das Oxidieren des Metalls zu verhindern. Die Metallspritzer, die beim Abgiessen vorkommen können, werden durch die vorhandenen Rohre 45, 47 beseitigt. Nach beendigtem Abgiessen und nachdem sich eine dünne Haut auf dem oberen Ende des Gussblocks gebildet hat, wird die Haube entfernt, um Platz für ein wärmeisolierendes und/oder wärmeabgebendes Material 50 freizugeben (Fig.,27).When pouring, a protective gas is introduced through the inlet 46 into the tubes 45, 47 and the hood 48 introduced delimited space to oxidize the metal to prevent. The metal splashes that can occur when pouring will be eliminated by the existing pipes 45, 47. When the casting is complete and after a thin skin has formed on the upper end of the cast block, the Hood removed to free space for a heat-insulating and / or heat-emitting material 50 (Fig. 27).
Als Beispiel für verwendbare Schutzgase kann Argon genannt werden. Durch die Anwendung von Schutzgas wird reineres Eisen und/oder reinerer Stahl erhalten, aber auch die Reinheit von anderen Metallen und Metallegierungen wird verbessert.Argon can be mentioned as an example of protective gases that can be used. By using protective gas, purer iron and / or purer steel is obtained, but the purity of other metals and metal alloys is also improved.
Die Haube 48 kann einstückig oder geteilt sein und kann auch, wie früher beschrieben, gas- oder wassergekühlt sein, um dadurch zu einer schnelleren Abkühlung des oberen Endes des Gussblocks unmittelbar nach beendigtem Abgiessen zu führen. Auch beim Giessen mit einer gewöhnlichen Haube oder einem gewöhnlichen Blockformaufsatz kann Schutzgas zugeführt werden.The hood 48 can be in one piece or divided and can also, as described earlier, be gas or water-cooled, in order to thereby allow for faster cooling of the to lead the upper end of the cast block immediately after casting is complete. Even when pouring with an ordinary hood or block mold attachment protective gas can be supplied.
Die Verwendung eines Kühlmediums kann auch dann in Frage kommen, wenn die Haube in beispielsweise zwei oder vier Abschnitte aufgeteilt ist.The use of a cooling medium can also be considered if the hood is in for example, is divided into two or four sections.
Als Beispiel für wäjrmeisolierendei Material kann Wermikulit, Axonit, Kieselgur und Pulver von Siporex oder Ytong ^ (zerkleinerter Gasbeton) genannt werden. Als wärmeabgebendes Material kann brennbares und aluminothermisches Material angewandt werdenAs an example of heat-insulating material can be vermiculite, axonite, kieselguhr and Powders from Siporex or Ytong ^ (crushed aerated concrete) are called. as exothermic material can be applied combustible and aluminothermic material will
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