DE2248052B1 - CASTING DEVICE FOR PASTING LIQUID METAL OR METAL ALLOYS WITH A MELTING OR HOLDING FURNACE AND AN ELECTROMAGNETIC CHANNEL - Google Patents
CASTING DEVICE FOR PASTING LIQUID METAL OR METAL ALLOYS WITH A MELTING OR HOLDING FURNACE AND AN ELECTROMAGNETIC CHANNELInfo
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Description
5555
Die Erfindung betrifft eine Gießvorrichtung zum Vergießen von flüssigen Metallen oder Metallegierungen mit einem Schmelz- oder Warmhalteofen und einer an dessen Ofengefäß anschließenden elektromagnetischen Förderrinne, die einen feuerfesten, schräg ansteigenden Rinnenkörper sowie einen sich längs diesem erstreckenden elektromagnetischen Wanderfeldinduktor aufweist.The invention relates to a casting device for casting liquid metals or metal alloys with a melting or holding furnace and an electromagnetic furnace connected to its furnace vessel Conveyor trough, which has a refractory, sloping trough body as well as a has along this extending electromagnetic traveling field inductor.
Vorrichtungen dieser Art sind z. B. aus den deutschen Patentschriften 1286 701 und 1783 044 bekannt. Bei diesen Vorrichtungen wird die flüssige Schmelze unter der Wirkung eines elektromagnetischen Wanderfeldes aus dem Ofengefäß in dem schräg ansteigenden Rinnenkörper gegen die Wirkung der Schwerkraft in offener Strömung nach oben gefördert und vom oberen Rinnenende in die Gießform eingegossen. Um unter anderem eine vom Füllungsgrad des Ofengefäßes weitgehend unabhängige genaue Dosierung der zu vergießenden Menge der Schmelze zu erreichen, ist die Wicklung des Wanderfeldinduktors unterteilt in eine ständig eingeschaltete, im Bereich des unteren Rinnenteils angeordnete Teilwicklung, durch deren Wirkung die Schmelze bis zu einer vorgegebenen Stelle längs der Rinne vorgefördert wird, und in eine nur während des Gießvorganges für eine vorgegebene Zeitspanne zuzuschaltende, am oberen Rinnenende gelegene Induktorteilwicklung. Mit diesen bekannten Einrichtungen wird eine gute Dosiergenauigkeit erreicht.Devices of this type are z. B. from German patents 1286 701 and 1783 044 known. In these devices, the liquid melt is under the action of an electromagnetic Moving field from the furnace vessel in the sloping channel body against the effect The force of gravity is conveyed upwards in an open flow and from the upper end of the channel into the casting mold poured. In order, among other things, to be largely independent of the degree of filling of the furnace vessel The winding of the traveling field inductor is used to achieve precise dosing of the amount of melt to be cast divided into a permanently switched-on partial winding located in the area of the lower part of the trough, their action feeds the melt up to a predetermined point along the channel is, and in a only to be switched on during the casting process for a predetermined period of time, Partial inductor winding located at the upper end of the channel. With these known devices a good dosing accuracy achieved.
Bei Gießvorrichtungen dieser Art tritt jedoch — und zwar zunehmend mit fortschreitender Auswaschung oder Verschmutzung der Ausmauerung der Gießschnauze am oberen Rinnenende — oft ein Nachtropfen von Resten der Schmelze ein, die durch Unregelmäßigkeiten der Ausmauerungsoberfläche gebremst nur langsam nach und nach abfließen. Für viele Zwecke, z.B. für kleine Gießfrequenzen, bei denen das Ende des Nachtropfens abgewartet werden kann, ist diese Erscheinung oft nicht störend. Soll jedoch z.B. eine Gießmaschine, beispielsweise ein Gießrad oder Gießband mit Hilfe der Gießvorrichtung für ein relativ kleines Gußgewicht mit relativ hoher Gießfrequenz gespeist werden, wirkt sich dieser Nachteil sehr störend aus.In casting devices of this type, however, occurs - and more so as the washout progresses or soiling of the lining of the pouring spout at the upper end of the channel - often a Melt residues drip in, caused by irregularities in the lining surface only slowly flow away when braked. For many purposes, e.g. for low casting frequencies who can wait for the end of dripping, this phenomenon is often not disturbing. Should however e.g. a casting machine, e.g. a casting wheel or casting belt with the aid of the casting device are fed with a relatively high casting frequency for a relatively small casting weight, this has an effect Disadvantage very annoying.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Gießvorrichtung mit einem Schmelz- und/oder Warmhalteofen sowie mit einer an dessen Ofengefäß anschließenden elektromagnetischen Förderrinne zum Vergießen von flüssigen Metallen oder Metalllegierungen anzugeben, bei der ein Nachtropfen von Resten der Schmelze aus der Ausgießöffnung am oberen Rinnenende nach Beendigung des Gießvorganges praktisch vollständig vermieden wird und mit der überdies eine gegenüber bekannten Vorrichtungen noch höhere Dosiergenauigkeit beim Gießen erzielt werden kann.The invention is now based on the object of a casting device with a melting and / or Holding furnace as well as with an electromagnetic conveyor trough connected to its furnace vessel to specify the casting of liquid metals or metal alloys in which a dripping of Remains of the melt from the pouring opening at the upper end of the channel after the pouring process has ended is practically completely avoided and with the moreover one compared to known devices even higher dosing accuracy can be achieved during casting.
Diese Aufgabe wird in der erfinderischen Gießvorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der feuerfeste Rinnenkörper an seinem oberen Ende eine quer zur Rinnenerstreckung verlaufende Wand aufweist, die das wirksame lichte Profil des Rinnenkanals abschließt und daß in der Nähe dieser Abschlußwand ein durch den Rinnenboden hindurchreichendes feuerfestes Gießrohr angeordnet ist, welches nut seinem oberen Ende über die benachbarte Sohle des Rinnenkanals hinausragt und dessen Länge genügend groß gewählt ist, daß die Schmelze an seinem unteren Ende in einem geschlossenen Strahl ausfließt. Dabei wird, wenn der Wanderfeldinduktor in an sich bekannter Weise unter dem feuerfesten Rinnenkörper angeordnet ist, die Sohle des Rinnenkanals so ausgebildet, daß sie zwischen der Stelle des oberen Endes des Wanderfeldinduktors und der Abschlußwand in Richtung auf letztere zu noch weiter schräg ansteigt.This object is achieved in the inventive pouring device, which is characterized in that the refractory channel body has at its upper end a wall running transversely to the channel extension, which completes the effective clear profile of the gutter channel and that in the vicinity of this end wall a refractory pouring pipe reaching through the channel bottom is arranged, which but its upper end protrudes beyond the adjacent bottom of the gutter channel and its length is sufficient is chosen large that the melt flows out at its lower end in a closed jet. It is when the traveling field inductor is in a known manner under the refractory channel body is arranged, the sole of the gutter channel formed so that it is between the point of upper end of the traveling field inductor and the end wall in the direction of the latter to even further rises obliquely.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Gießvorrichtung gekennzeichnet durch einen den Rinnenboden durchquerenden Kanal, der das Gießrohr aufnimmt, welches am oberen Ende desIn an advantageous embodiment of the invention, the casting device is characterized by a the channel bottom traversing the channel that receives the pouring pipe, which is at the upper end of the
Kanals mit diesem verbunden ist. Dabei ist das Gießrohr vorteilhaft mit einer Manschette aus feuerfestem Material verbunden, die ihrerseits im oberen Ende des Kanals mit diesem verklebt ist und dabei mit ihrer Oberkante gleich hoch wie oder höher als die benachbarte Sohle des Rinnenkanals liegt. Die Wand des Kanals kann dabei im Bereich unterhalb der Manschette vorteilhaft durch ein feuerfestes Rohr gebildet werden, auf dessen oberen Ende sich die Manschette abstützt. ίοChannel is connected to it. The pouring pipe is advantageous with a sleeve made of refractory Material connected, which in turn is glued to the upper end of the channel with this and thereby with her The upper edge is the same as or higher than the adjacent bottom of the channel channel. The wall of the channel can advantageously be formed by a refractory tube in the area below the sleeve on the upper end of which the cuff is supported. ίο
Die Erfindung wird nun an Hand der Figuren eingehend erläutert:The invention will now be explained in detail with reference to the figures:
F i g. 1 zeigt die erfinderische Gießvorrichtung schematisch im Längsschnitt, während in F i g. 2 jene Teile der Vorrichtung, welche die erfinderischen Merkmale betreffen, vergrößert im Detail dargestellt sind.F i g. 1 shows the inventive casting device schematically in longitudinal section, while in FIG. 2 those Parts of the device, which relate to the inventive features, shown enlarged in detail are.
Auf einem Sockel 1 (Fig. 1) ruhe das mit einem Deckel 2 abgeschlossene Ofengefäß 3 (F i g. 1 nur zum Teil dargestellt), an dem seitlich der feuerfeste, schräg ansteigende Rinnenkörper 4 einer elektromagnetischen Förderrinne anschließt. Unter dem mit einer Rinnenabdeckung 5 versehenen Rinnenkörper 4 ist der Induktor 6 zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wanderfeldes angeordnet, dessen Wicklung eine untere, an das Ofengefäß 3 anschließende erste Teilwicklung 7 und eine daran anschließende, bis in die Nähe des oberen Rinnenendes reichende zweite Teilwicklung 8 aufweist, wobei die Anschlüsse 9 für die Wicklung an der Stoßstelle beider Teilwicklungen herausgeführt sind.On a base 1 (Fig. 1) rest with one Lid 2 closed furnace vessel 3 (FIG. 1 only partially shown), on which the refractory, sloping trough body 4 connects to an electromagnetic conveyor trough. Under the with a channel cover 5 provided channel body 4 is the inductor 6 for generating an electromagnetic Arranged traveling field, the winding of which a lower, adjoining the furnace vessel 3 first Partial winding 7 and an adjoining second, reaching up to the vicinity of the upper end of the channel Has partial winding 8, the connections 9 for the winding at the joint between the two partial windings are brought out.
Im Bereich 10 der letzten Induktorpolteilung am oberen Rinnenende ist die Sohle 11 des Rinnenkanals zur Horizontalen zu abgewinkelt, während der Rinnenkörper 4 an seinem oberen Ende durch eine die Rinnenseitenwände verbindende Brücke 12 aus Stampfmasse abgedeckt ist, welche eine von einem kastenartigen Deckel 13 abgeschlossene Öffnung aufweist. In the area 10 of the last inductor pole pitch at the upper end of the channel is the bottom 11 of the channel channel angled to the horizontal, while the channel body 4 at its upper end by a the bridge 12 connecting the gutter side walls is covered from rammed earth, which is one of a box-like Has lid 13 closed opening.
Der feuerfeste Rinnenkörper 4 weist nun — im Gegensatz zu den bekannten elektromagnetischen Förderrinnen zum dosierten Vergießen von Schmelzen — an seinem oberen Ende eine quer zur Rinnenerstreckung verlaufende Wand 14 auf, die das lichte Profil des Rinnenkanals abschließt und in deren Nähe ein durch den Rinnenboden 15 hindurchreichendes feuerfestes Gießrohr 16 angeordnet ist. Die Gießvorrichtung dient z.B. zur Speisung von Gießformen 17, die auf einem in F i g. 1 mit 18 angedeuteten Gießband der Vorrichtung zugeführt werden.The refractory channel body 4 now has - in contrast to the known electromagnetic Conveyor troughs for metered pouring of melts - at its upper end one transversely to the trough extension extending wall 14, which completes the clear profile of the gutter channel and in their Near a refractory pouring pipe 16 reaching through the channel bottom 15 is arranged. the The casting device is used, for example, to feed casting molds 17 which are mounted on a device shown in FIG. 1 with 18 indicated Casting tape are fed to the device.
Der in F i g. 1 etwa durch den Kreis 19 bezeichnete Bereich der Vorrichtung mit Gießrohr 16 und Abschlußwand 14 ist in Fig.2 vergrößert dargestellt. The in F i g. 1 approximately by the circle 19 designated area of the device with pouring pipe 16 and End wall 14 is shown enlarged in Figure 2.
Das Gießrohr 16, dessen oberes Ende 20 über die benachbarte Sohle 1Γ des Rinnenkanals hinausragt, ist mit einer Manschette 22 verbunden. Gießrohr 16 und Manschette 22 sind in einem den Rinnenboden 15 durchquerenden Kanal 23 angeordnet, wobei die Manschettenoberkante etwa in gleicher Höhe wie die benachbarte Sohle 1Γ des Rinnenkanals liegt. Sie sind dabei nur am oberen Ende des Kanals 23 mit dem Rinnenboden 15, z.B. durch Klebung, verbunden, wodurch thermische Spannungen zwischen Rinnenboden 15 und Gießrohr 16 weitgehend vermieden werden. Im Bereich unterhalb der Manschette 22 wird die Kanalwand durch ein die Stampfmasse des Rinnenbodens 15 begrenzendes, feuerfestes Rohr 24 gebildet, auf dessen oberen Ende sich die Manschette 22 abstützt. Schließlich ist, wie aus Fig.2 ersichtlich, der Rinnenkörper 4 so ausgebildet, daß zwischen der Stelle 25 des oberen Endes des Wanderfeldinduktors 6 und der Anschlußwand 14 die Sohle 11' des Rinnenkanals in Richtung auf die Abschlußwand 14 zu noch weiter schräg ansteigt.The pouring pipe 16, the upper end 20 of which protrudes beyond the adjacent bottom 1Γ of the channel channel, is connected to a cuff 22. Pour pipe 16 and sleeve 22 are in a channel bottom 15 traversing channel 23 arranged, the upper edge of the cuff approximately at the same height as the adjacent sole 1Γ of the gutter channel is located. You are only at the upper end of the channel 23 with the channel bottom 15, e.g. by gluing, connected, whereby thermal stresses between the channel bottom 15 and pouring pipe 16 are largely avoided. In the area below the cuff 22 the channel wall is formed by a refractory pipe 24 that delimits the rammed earth of the channel bottom 15 formed, on the upper end of the sleeve 22 is supported. Finally, as can be seen from Figure 2, the channel body 4 formed so that between the point 25 of the upper end of the traveling field inductor 6 and the connecting wall 14, the sole 11 'of the gutter channel in the direction of the end wall 14 to rise even further.
Der Betrieb mit dieser Gießvorrichtung erfolgt nun auf folgende Weise:Operation with this pouring device is now carried out in the following way:
Während des ganzen Betriebes ist die untere Teilwicklung 7 des Wanderfeldinduktors ständig eingeschaltet. Das von ihr erzeugte elektromagnetische Wanderfeld fördert Schmelze aus dem Ofengefäß 3 in der Rinne bis zu jener Stelle vor, an der die zweite Teilwicklung 8 beginnt. Dabei bildet sich eine stationäre Schicht 26 der Schmelze, die den Rinnenkörper 4 beheizt und die, da sie sich in ständigem Stoffaustausch mit der Charge 27 im Ofengefäß 3 befindet, auch nicht erkaltet.During the entire operation, the lower part of the winding 7 of the traveling field inductor is constantly switched on. The electromagnetic traveling field generated by it conveys melt from the furnace vessel 3 in the groove up to the point at which the second partial winding 8 begins. A stationary one forms in the process Layer 26 of the melt, which heats the channel body 4 and which, since it is in constant exchange of substances with the batch 27 in the furnace vessel 3, not even cooled.
Der einzelne Gießvorgang wird nun durch Zuschalten der oberen zweiten Teilwicklung 8 an ihre Betriebsspannung eingeleitet, wodurch die vorgeförderte Schmelze weiter zum oberen Rinnenende hin befördert wird und aus dem Gießrohr 16 ausfließt. Dabei wird die vom Induktor erzeugte Wanderfeldstärke so hoch eingestellt, daß die Förderleistung der Rinne höher ist als die maximale Menge der Schmelze, die pro Zeiteinheit aus dem Gießrohr 16 ausfließen kann. Unter diesen Bedingungen stellt sich nun sehr rasch, d. h. im allgemeinen fast schlagartig nach Beginn des Gießvorganges im Rinnenkanal eine Schmelzen-Schicht ein, deren freie Oberfläche durch die Linie 28 angedeutet ist und deren Höhe hauptsächlich nur von der Rinnenleistung abhängt. Wegen der dadurch praktisch konstant gehaltenen Höhe/i der Schmelzen-Oberfläche 28 über dem oberen Ende 20 des Gießrohres 16 (siehe F i g. 2) bleibt die Menge der pro Zeiteinheit aus dem Gießrohr 16 ausfließenden Schmelze über den größten Teil der Gießzeit ebenfalls praktisch konstant. Zur Beendigung des Gießvorganges wird — durch einen geeigneten Zeitschalter gesteuert — die obere zweite Teilwicklung 8 des Induktors abgeschaltet, wonach der überwiegene Teil der sich im Bereich dieser Teilwicklung 8 und darüber hinaus am oberen Rinnenende befindlichen Schmelze — durch die Schräge der Sohle 11' des Rinnenkanals beschleunigt — sehr rasch wieder in das Ofengefäß 3 zurückfließt und dadurch das Ausfließen der Schmelze aus dem Gießrohr 16 ebenso rasch unterbricht. Schmelzenreste, die an Unregelmäßigkeiten der Oberfläche des Rinnenkörpers 4 gebremst langsamer abfließen, können nun, da das obere Ende 20 des Gießrohres 16 über die benachbarte Sohle 11' des Rinnenkanals hinausragt, nicht mehr zu einem Nachtropfen der Schmelze aus dem Gießrohr 16 führen.The individual casting process is now carried out by connecting the upper second partial winding 8 to their Operating voltage initiated, whereby the pre-conveyed melt continues to the upper end of the channel is conveyed and flows out of the pouring tube 16. The traveling field strength generated by the inductor is thereby set so high that the conveying capacity of the channel is higher than the maximum amount of Melt that can flow out of the pouring tube 16 per unit of time. Under these conditions arises now very quickly, d. H. generally almost suddenly after the start of the casting process in the gutter channel a Melt layer, the free surface of which is indicated by the line 28 and the height of which is mainly depends only on the channel performance. Because of the practically constant height / i the melt surface 28 above the upper end 20 of the pouring tube 16 (see FIG. 2) remains the amount of the melt flowing out of the pouring tube 16 per unit of time over the greater part of the pouring time also practically constant. To end the casting process - by means of a suitable timer controlled - the upper second partial winding 8 of the inductor switched off, after which the predominant Part of which is located in the area of this partial winding 8 and beyond at the upper end of the channel Melt - accelerated by the incline of the bottom 11 'of the channel channel - again very quickly flows back into the furnace vessel 3 and thereby the outflow of the melt from the pouring tube 16 interrupts just as quickly. Melt residues caused by irregularities in the surface of the channel body 4 slower flow, now that the upper end 20 of the pouring tube 16 over the adjacent Sole 11 'of the channel channel protrudes, no longer resulting in dripping of the melt the pouring pipe 16 lead.
Die Gießrohrlänge wird, jeweils in Abhängigkeit von der Art der Schmelze, genügend groß gewählt, daß die Schmelze beim Gießvorgang in einem geschlossenen Strahl aus dem Gießrohr 16 ausfließt.The length of the pouring tube is chosen to be sufficiently large, depending on the type of melt, that the melt flows out of the pouring tube 16 in a closed jet during the pouring process.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |