DE2146458C3 - Verfahren zum Isolieren und Aufheizen des Kopfes von in Kokillen gegossenen Stahlblöcken - Google Patents

Description

Kokille Wärme, die dort vom Stahlblock auf die geeigneter, exotherm reagierender Stoffe mit eni-Kokiile übergegangen ist, durch Leitung in die Zone sprechend hohen Entzündungstemperaturen. Weiterdes Kokillenkopfes, und verringert damit die Tem- hin läßt sich die Entzündungstemperatur der* exopereturdifferenz zwischen den Isolierplaiten und der thermen Stoffe über deren Korngröße beeinflussen. Kokille und dadurch die Wärmeableitung von den 5 Die drei auf dem Zündbeginn einwirkenden Faktoren Isolierplatten auf die Kokille. Dieser Wärmeschutz können sich gegenseitig kompensieren. Auch ist es durch die Kokille entfällt aber nach ihrem Abziehen, für die angestrebte Wirkung wichtig, daß die exoso daß die Abkühlung des Blockkopfes dann um ein thermen Stoffe in einer solchen Konzentration vor-Mehrfaches beschleunigt wird. liegen, daß die wärmeabgebende Reaktion nicht

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch io spontan, sondern allmählich und möglichst gleichbei Anwendung moderner, rationeller Arbeitsmetho- mäßig erfolgt und bis zum Einsetzen des Blocks in den, bei welchen die Kokillen bereits wesentlich den Tiefofen anhält. Ein weiterer Vorteil des Gegenfrühzeitiger gestrippt werden als dies früher der Fall Standes der Erfindung ist darin zu sehen, daß die aus war, die Verluste bewirkende Lunkerbildung und dem Blockkopf in die Isolier-Vorrichtung abgewaninsbesondere die Sekundärlunkerbildung wirksam zu 15 derte Verlustwärme zum Teil in dem exothermen unterdrücken. Hierzu kommt es aber darauf an, die Stoff gespeichert und wieder nutzbar gemacht werden bei den bekanntgewordenen Verfahren austretenden kann.

Mangel und Nachteile richtig zu erkennen, daraus die In der Zeichnung ist ein zur Durchführung des

erforderlichen Schlüsse zu ziehen und zugleich die Verfahrens gemäß der Erfindung besonders bevornotwendigen Vorschläge zu entwickeln, die die 20 zugtes Ausführungsbeispiel einer Blockkopfisolierung Lösung der gestellten Aufgabe darstellen. und Heizvorrichtung dargestellt, welches nach-

In diesem Sinne wird gemäß der Erfindung vorge- stehend im einzelnen näher beschrieben ist.
schlagen, daß bei Verwendung von als nach dem Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen

Strippen der Kokille auf dem Blockkopf verbleiben- Teil einer den Blockkopf 11 umgebenden Isoliervorden Wärmedämmplatten die Isolierung und bzw. 25 richtung 12 in Form von Wärmedämmplatten 13, oder Zusammensetzung der exotherm reagierenden welche zunächst an der Kokille 14 befestigt sind und Einsätze derart abgestimmt werden, daß deren Zün- welche nach dem Gießen des Blocks 15 und nach dung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem dem Abziehen der Kokille 14 dessen Kopf fest-Strippen der Kokillen erfolgt. haftend umgeben.

Es kommt also entscheidend darauf an, den Zünd- 30 Die Isolier- bzw. Wärmedämmplatten 13 haben Zeitpunkt für die exotherm reagierenden Stoffe in wenigstens einen Hohlraum 16, welcher der AufAbhängigkeit von dem Erstarrungszustand des Blocks nähme des exotherm reagierenden Stoffes 17 dient, bzw. Blockkopfes zu steuern. Dieser Hohlraum kann gegebenenfalls mit einem den

Hierzu gibt es zwei Möglichkeiten, nämlich 1. die Wärmefluß regulierenden Isoliermaterial 18 ausgeexotherm reagierenden Stoffe gegen das flüssige Me- 35 kleidet sein. Vorteilhafterweise bestehen die Wärmetall in geeigneter Weise durch Isolation abzuschir- dämmplatten 13 aus zwei miteinander verbundenen men, und 2. die exotherm reagierenden Stoffe nach Plattenteilen, von denen der Teil 13 α den oder die den geforderten Eigenschaften auszuwählen bzw. Hohlräume 16 enthält und der Teil 13 b diese verzusammenzusetzen, welche allein oder in Verbindung schließt,
miteinander Anwendung finden können. _4O Optimale Verhältnisse und minimale Verluste

Als exotherm reagierende Stoffe für die in den lassen sich dann erreichen, wenn die Abmessungen Wärmedämmplatten angeordnete Wärmequelle korn- für die erfindungsgemäße Blockkopf-Isolier- und men vorzugsweise FeSi und/oder CaSi in Betracht, -Aufheizvorrichtung auf die gegebenen Block- und deren Menge und Entzündungszettpunkt in Abhän- Kokillendaten abgestimmt worden sind. Im allgegigkeit von den Block- und Kokillendaten sowie von 45 meinen wird es nicht nötig sein, daß das flüssige der vorgesehenen Strippzeit sowie von der Art und Kopfvolumen bei beruhigtem Stahl 9 ·/· des Gesamt-Starke der Isolierschicht und dem Reaktionsgemisch blocks überschreitet. Wegen der Abkürzung der Ereinzustellen ist. Außerdem soll die Wärmequelle starrungsdauer kann das notwendige Kopfvolumen derart ausgelegt sein, daß die Wärmeabgabe bis zum gegenüber dem normalerweise erforderlichen geringer Einsetzen des Blocks in den Tiefofen andauert. 50 sein, was sich sehr vorteilhaft auf die Wirtschaft-

Die Befestigung der wärmedämmenden und eine üchkeit auswirkt.

erfindungsgemäß ausgebildete und betriebene Wärme- Zur Verzögerung der bewußt verzögerten Zündung

quelle enthaltenden Isolierplatten am Blockkopf er- der exothermen Wärmequelle bestehen mehrere folgt Vorzugs- und vorteilhafterweise in einer solchen Möglichkeiten; es stehen hierzu drei wirksame Ein-Weise, daß unnötige oder nachteilige Wärmeabstrah- ₅₅ flußgrößen mit jeweils verschiedenen Eigenschaften lungen bzw. -ableitungen vermieden werden. zur Verfügung.

Die unter Beachtung der vorgenannten Kriterien Um eine spontane Zündung zu verhindern und die

angeordnete bzw. ausgebildete bzw. zusammenge- Abbrenngeschwindigkeit des exotherm reagierenden setzte Wärmequelle in Form eines in Hohlräumen in Stoffes an die Stehzeit der gestrippten Blöcke anzuden Isolierplatten angeordneten exotherm reagieren- 60 gleichen, sollte Aluminium als Wärmeträger nur in den Stoffes entfaltet ihre vorteilhafte Wirkung nur geringen Prozentsätzen verwendet werden. Durch die durch eine zu einem vorbestimmten Zeitpunkt er- Anwendung eines Gemisches aus beispielsweise folgende Zündung. Eine Zündung zum Zeitpunkt des FeSi und CaSi läßt sich weiterhin die Entzündungs-Abziehens der Kokille hat sich als vorteilhaft heraus- temperatur entsprechend erhöhen,
gestellt. Die Einstellung des Zündbeginns erfolgt 65 Für einen 5-t-Block, der nach etwa 1 Stunde gez. B. durch die Wahl einer bestimmten Stärke und strippt und dann noch etwa 20 Minuten im Freien eines geeigneten Materials für die der Wärmequelle stehen soll, sollte die Isoliervorrichtung beispielsvorgelagerte Isolierschicht und durch die Auswahl weise eine Stärke von etwa 5 cm betragen, wobei je

nach der Natur des verwendeten Isoliermaterials 5 cm auf die vorgelegte Isolierschicht (λ - 0,5), 1 cm auf die exotherme Schicht und 1 cm auf die rückwärtige Isolierschicht (A = 0,1) entfallen. Die Zündtemperatur des exothermen Stoffes kann hierbei etwa 1300^u C betragen. Es ist gegebenenfalls auch möglich, den in mehreren Hohlräumen untergebrachten exotherm reagierenden Stoff nacheinander zu zünden; hierzu können die vorbeschriebenen Mittel in geeigneter Weise angewandt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 ziehen der Kokillen die AbkühIgeschwindiSkeit zu u u~u n „n<i riie Erstarrungszeit zu verkurzen, fuhr- Patentansprüche: Äochhi zur teilweise« Zerstörung oder zum

1. Verfahren zum Isolieren und Aufheizen des te η JJJ"*¹ wärmedämmplatte^ was die Aus-Kopfes von in Kokillen gegossenen Blöcken aus Abtauen ^ _{ßock hineinrei}chenden L.unberuhigtem bzw. kopfberuhigtem Stahl ««^ter„^V"" ⁵ ?'JTSid einen entsprechend hohen Ausbringungswendung von Wärmedämmplatten die in Hohl- Kern ^^

räumen exotherm reagierende Stoffe aufweisen, verlust zur ^ beheben, hat man bereits

dadurch gekennzeichnet, daß bei Ver- """JjJ Jder -tauben beim Gießen am Ko-

wendung von als nach dem Strippen der Kokille i^¹'^¹* _derart ausgebildet und befest.gt, daß die-

auf dem Blockkopf verbleibenden Wärmedamm- ». "te^ derart frühzeitigem Abziehen der Kokille

platten die Isolierung und bzw. oder Zusammen- ⁵¹⁵¹¹T¹.*" _Kopf des Blocks haften und so eine

Setzung der exotherm reagierenden Einsätze der- noch *« _WarmeisoH_erung bis zur vollständigen

art abgestimmt werden, daß deren Zündung zu ^f^f_a ^a _r™_ewähr,_eisten.

einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Stnp- ^Ers'^arrung f_eutscher. Offenlegungsschnft 1 483 597

pen der Kokille erfolgt. ., , ,. '⁵ :«» rfn- Blockkopfisolierung bekanntgeworden die

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ' V ?„,ef Rnwirtung der Wärme des in die Form kennzeichnet, daß mehrere exotherm reagierende sich unterJ\ ^ rsolierkörpers eingegossenen Einsätze vorgesehen sind, welche nacheinander bzw. den Honira _{diesem Verfahren ver}. zu vorbestimmten Zeitpunkten gezündet werden. nussieen Metalis ... „..»-_Λ...

SESSÄÄAt«

afiabe aus dem Blockkopf entgegenzuwirken was aogaDe aus geschieht, sondern dem Block-

J^{urch d}'^c ^'J ^ärme zuzuführen um das in ihm

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Isolieren J^u«^h *J.[f£j Wärme zuzuführen, um das in ihm .nd Aufheizen der Blockköpfe beim Vergießen von kopf .™^a^^cn ,, _{flüssi zu ha}lten, ist vorgesehen, beruhigtem bzw. kopfberuhigtem Stahl in Kokillen, »₅ fn*^dt«f "^„fc,, &_Γ Isolierhaube angeordnete «m die gefürchtete Sekundärlunkerbildung im B ock- m ^im ""^"X^ reagierende Stoffe zu deponierumpf infolge zu rascher Abkühlung des Block- Höh'^^^e^gossene heiße Metall gekopfes weitestgehend zu vermeiden, wobei den Kopt ren cue: u p_eschieht aber zu einem relativ

der Blöcke odfr Brammen umgebende Wärmedamm- zündet ^w"^deJ £** ^ insbesondere im Hinblick platten verwendet werden, die in Hohlräumen «o- 30 v,e zu frühen Zertpun ^ ^ ^.^ ^

therm reagierende Stoffe aufweisen und die zunachs ^da£"^f'· < "Xch die Erstarrung des Blockrumpfes m der Innenseite der Stahlwerkskokillen angeordnet geben .st, wodurdb c ^ ^ ^ _Wnme

Sind, um nach deren relativ frühzeitigem Abzug vor ohneh«" «""gJJ"J _{bereits zu einem} viel zu frühen Ende der üblichen Stehzeit, wobei die Blöcke noch quelle am Btocttapf bere^ ^ ^ ^^

kernflüssig sind, am Blockkopf zu verb eiben. 35 Zertpunkt ^^saiJ _{aber bisher} offensichtlich

Beim Abgießen von beruhigtem oder konfberuhig- ⁿ?Jf"^d« «ar^^ _{die vorbekannte A}n-

lem Stahl in Kokillen ist es bereits bekannt den nicht erkannt worae^ Verfahren entschei-

Stahl im oberen Teil oder Kopfteil der Kokil te durch Ordnung bzw. dos ag

Auskleiden der Kokille in diesem Bereich mit einem dende Nachteüe au we.si. ^ _USA..p_atentschrift Material von geringer Wärmeleitfähigkeit sowie ge- 40 Es; «t ^r _{in die Kokiüe im Bc}.

gebenenfalls durch Auflegen von exotherm reagie- 3 ?*² J3*i*JJ° _a ^B _{us hitee}beständigem Material berenden Stoffen auf den Blockkopf oder durch elek- reich des Kopfes ^' _wef_{che einen H}ohl-

trische Kopfbeheizung u. dgl. so lange flüssig zu stehende^ PlaUen «nah. g ^^ _reagierenden halten, bis die im Blockinneren als Folge der raum' «™**J ^_{n der Stahl in} die Kokille ein-Volumenkontraktion bei der Erstarrung gebildeter _t5 Stoffen ge füllt, ^ Wenn ^ _{die Wärme}

Hohlräume dureh den nach unten nachfl.eßenden Jg^^^Stten, worauf bereits unverzüg-Stahl aufgefüllt sind, wodurch der Lunker in den quelle ent^tendenr^ ^^^ _{reagierenden Stoffe}

verlorenen Kopf verlegt wird. eTnJe^et wird Dies bedeutet aber, daß die Wärme-

Um die Größe des verlorenen Kopfes und damit eingeleitet ™«ι J* _{zu einem} ^₁ ^

die unvermeidlichen Ausbringungsverluste so klein 50 abgabe in denI „'^^ ^P _Koki„_{e den B}lock noch umwie möglich zu halten, ist es bei der geschilderten B^^·^*^ Truhzeitiges Strippen der Kokille Arbeitsweise unbedingt erforderlich, die Warme.so- gibt. Ein ™g^clg^™_dlu ^methode offensichtlich lierung des Blockkopfes bis zur vollendeten Erstar- «* ^"^Λβο, weshalb auch eine ansonst notrung aufrechtzuerhalten. ⁿ . DinptticonfisolierunB nicht vorhanden ist. Wegen des Erstarrungsschrumpfens des Metalls ₅₅ ^«^ShSÄlüiocle ist offensichtlich kommt es sehn während des Abgießens zur Trennung Der J*«*teilaucn^ni _vorbekannten Verfahren der erstarrten Blockschale von der inneren. Kokillen- und der gleiche, wie

wand, wodurch ein Luftspalt ™*^*^?T ^Entsprechendes gilt fü< das Verfahren, das aus der Blockschale entsteht, der sich auf die Wärmeabfuhr E™P«^ _Pafentschrift 331 607 bekanntgewor-

«us dem Block hemmend auswirkt und damit die Er- 60 ^™^™^ _{bei dies}em der Blockkopf mit ,tarrungsperiode verlängert. Dies erfordert jedoch den^ ist auch ™ ^

,esteigerte Bemühungen, um den Stahl ™ Blockkopf ^ein"^^so^_a ^g _{len Gie}ß_Verfahren wird die wärmenTöglichst lange flüssig zu erhalten -Außerdem^ B^ ^no™^a ^ _{der Umk}i_eidung des Block-

durch die Verlängerung der Erstarningszeit das d^nunenoe _B verstärkt. Sie bewirkt einen

Seigerungsverhalten des Blockes nachteilig beeinfluß , 6₅ koga^ durch ^o _dadurc ^ ^ _w£gen

eine Erschwerung der Gießgrubenarbeit und -organ ™^saSf_e ^C"_la™an ihrem Kopf kalter ist als am ÄJS3S5 ÄÄSSÄ™ KJkJSoaher gelangt aus dem unteren Teil der