DE2219096C3 - Ausgußdüse zum Gießen von geschmolzenem Kupfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aus einem feuerfesten Material bestehende Ausgußdüse zum Gießen von geschmolzenem Kupfer aus einem Sch^nelzenbehälter.

Es ist bereits eine für das Stranggießen verwendete Ausgußdüse bekannt, die einen ringförmigen Einsatz aus einem verschleißfesten, hochfeuerfesten Material und ein langgestrecktes Auslaufende hat, das in die Stranggießkokille eintaucht. Der Durchlaufkanal der Ausgußdüse kann auf der ganzen Länge mit dem Einsatz ausgekleidet sein. Dabei ist der von der Ausgußdüse und dem Einsatz gebildete Einlaßrand abgerundet (DE-GM 19 58 192).

Bekannt ist außerdem, feuerfeste Ton-Graphiterzeugnisse in Form von Kegeln und Retorten zum Schmelzen von Stahl und Buntmetallen, von Verschlüssen und Gießlöchern für Gießpfannen und auch von Auskleidungssteinen für Stahlgießpfannen zu verwenden. Für Graphittiegel werden Massen verwendet, die 33 bis 46% SiO₂, 12 bis 30% AI₂O₃, 0,2 bis 1,5% Fe₂O₃ und 20 bis 50% C enthalten, wobei zur Herstellung von Stahlschmelztiegeln gewöhnlich ein Graphitgehalt von 20 bis 30% zum Einsatz gelangt. Bei höherem Graphitgehalt wird die Aufnahme von Kohlenstoff im Metall begünstigt, bei einem geringeren Graphitgehalt im Scherben wird die Wärmeleitfähigkeit der Tiegelwände herabgesetzt, wodurch das Schmelzen des Metalls verlängert wird (Budnikow, Technologie der keramischen Erzeugnisse, 1953, S. 374,375).

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, Materialzusammensetzungcn für die Ausgußdüsen der eingangs genannten Art zu schaffen, die beim Vergießen von Kupfer eine lange Standzeit aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch ein erstes Material gelöst, welches aus 70% C, 20% SiO₂, 8% Glasur, Rest feuerfeste Substanzen besteht.

Gemäß einer weiteren Lösung besteht das feuerfeste Material aus 50% C, 20% SiO₃,20% Si, 8% Glasur, Rest feuerfeste Substanzen.

Naci einer dritten Lösung setzt sich das feuerfeste Material aus 40% C, 36% SiO₂, 22% AI₃O₃, Rest feuerfeste Substanzen, zusammen.

Die eingebrachte Glasur besteht im allgemeinen aus 0 bis 3% Feldspat, 0 bis 4% Borax, 0 bis 5% Kryolith, 0 bis 33% Kalziumsilikat und 0 bis 10% Silizium.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen

ίο Materialzusammensetzungen gegenüber dem zu vergießenden Kupfer äußerst erosions- und oxydationsbeständig sind, so daß die Ausgußdüse die Form der Ausgußbohrung und die Strukturfestigkeit des Materials während langer Einsatzzeit unverändert beibehält

is Die erfindungsgemäße Materialzusammensetzung ist genügend weich, so daß kein sich verfestigendes Kupfer daran anhaften kann, die Materialzusammensetzung ist jedoch wiederum nicht so weich, daß die Erosion die Form der Bohrung der Ausgußdüse verändern könnte.

Die Gießbedingungen für Kupfer bei einer Ausgußdüse aus einer der genannten Materialzusarnrnensetzungen sind dann besonders günstig, wenn sich in der Düsenbohrung keine Lufthohlräume bilden können, was zu lokalen kalten Stellen und zu einer Materialverfestigung an diesen Stellen führen könnte. Die thermischen Bedingungen in der Ausgußdüse sind dann besonders homogen, wenn beim Vergießen von Kupfer der Außendurchmesser am breiten Ende 7,6 cm, der Ausgußbohrungsdurchmesser am breiten Ende 3,17 cm, der Außendurchmes-ser am schmalen Ende 3,17 cm, der Bohrungsdurchmesser am schmalen Ende 2,06 cm, die Gesamtlänge der Ausgußdüse 48,08 cm und der Radius des abgerundeten Einlasses 1,74 cm beträgt

Anhand der Zeichnung, in der im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel einer Ausgußdüse gezeigt ist wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Die Ausgußdüse 11 ist mit einem konischen Sitz 13 in den Boden eines Schmelzenbehälters 12 so eingepaßt, daß ihre Oberseite 14 mit dem Boden ces Schmelzenbehälters 12 bündig abschließt, wie dies gezeigt ist. oder etwas darüber in den Schmelzenbehälter 12 vorsteht Die Ausgußdüse 11 hat gießtopfseitig einen abgerundeten Einlaß 15 und eine sich verjüngende Bohrung 16, durch welche das geschmolzene Kupfer abströmt

Der Außendurchmesser auf der Oberseite 14 der Ausgußdüse beträgt 7,6 cm, der Außendurchmesser am Ausströmende 2,06 cm. Die Länge der Ausgußdüse beträgt 45,08 cm. Die Bohrung verjüngt sich von einem Durchmesser von 3,17 cm am Einlaßrand 15 auf einen

so Durchmesser von 2,06 cm am Abgabeende.

Für das Gießen wird die Ausgußdüse 11 auf eine Temperatur vorerhitzt, die der der zu vergießenden Kupferschmelze entspricht. Beim Vergießen von Kupfer durch die Ausgußdüse 11 in ein Gießrad hat sich ergeben, daß ohne ein Auftreten irgendwelcher Beanstandungen mit der zuerst genannten Materialzusammensetzung 14 Stunden 40 Minuten, mit der Materialzusammensetzung nach der weiteren Lösung 12 Stunden und mit der dritten Materialzusammensetzung 13 Stunden und 50 Minuten ununterbrochen Kupfer vergossen werden kann. Während des Vergießens ist die Ausgußdüse immer vollständig mil geschmolzenem Kupfer gefüllt, so daß sich eine gleichförmige, relativ hohe Temperatur der Wand der Bohrung einstellt, wodurch aufgrund der gewählten Materialzusammensetzungen der Gießstrom stabil gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Aus feuerfestem Material bestehende Ausgußdüse zum Gießen von geschmolzenem Kupfer aus einem Schmelzenbehälter, gekennzeichnet durch 70% C, 20% SiO₂, 8% Glasur, Rest feuerfeste Substanzen.

Z Aus feuerfestem Material bestehende Ausgußdüse zum Gießen von geschmolzenem Kupfer aus einem Schmelzenbehälter, gekennzeichnet durch 50% C, 20% SiO₂, 20% Si, 8% Glasur, Rest feuerfeste Substanzen.

3. Aus feuerfestem Material bestehende Ausgußdüse zum Gießen von geschmolzenem Kupfer aus einem Schmelzenbehälter, gekennzeichnet durch 40% C, 36% SiO₂, 22% AI₂O₃ Rest feuerfeste Substanzen.

4. Ausgußdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, geiiennzeichnet durch eine Gesamtlänge von 45,08 cm, einen Außendurchinesser auf der Einlaßseite von 7,6 cm und auf der Auslaßseite von 3,17 cm, durch einen Radius des abgerundeten Einlasses von 1,74 cm und durch eine Bohrung, die sich von einem Durchmesser von 3,17 cm auf der Einlaßseite auf 2,06 cm auf der Auslaßseite verjüngt