DE2261879A1 - METHOD AND DEVICE FOR CASTING ALUMINUM BARS - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR CASTING ALUMINUM BARSInfo
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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- B22D11/14—Plants for continuous casting
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Description
ING. I5. IiOFPMASN ■ BiPL I^M^lWJ > UM. ^tKIt KAT. K. fiOWmANIiING. I 5 . IiOFPMASN ■ BiPL I ^ M ^ lWJ> UM. ^ tKIT KAT. K. fiOWmANIi
b.BDÖO MONCHEM 81 · ARAB Π UASTRASS E 4 · TELE1-ON (G3Ii!b.BDÖO MONCHEM 81 ARAB Π UASTRASS E 4 TELE 1 -ON (G 3 Ii!
168168
HSSEARCH AND DEVEtOPMENf Montreal / KanadaHSSEARCH AND DEVEtOPMENf Montreal / Canada
Verf ab reft,und Vorrichtung .stan. Gie.fieη ν,οη /A Ed from reft, and device. stan. Gie.fie η ν, οη / A
Die ßrfinduhg feefcrifft ein köntinüierlißheä Alüminiüfn-tli'ößverfahre η fcüis gleiöhfeeitigöa iitSretöilöh einer Vielzahl ton Barreils bei dato das Metall über ein Vfenntehöysteni UiId über daran angeordneten Taufchrohren den 'einzelnen Gießformen zugeführt Wi ISB versteht sieh» daß die irfiMüng ebenfalls fur ÄlUifliniU ßieruncen ve^wöndefe v/erden itänn* DoB Weiteren betrifft die fihdung eine Vorrichtung äü-r Dürchfünr"üiig des ,genannten Verfahrens, The ßrfinduhg feefcrifft a köntinüierlißheä Alüminiüfn-tli'ößverfahre η fcüis gleiöhfeeitigöa iitSretöilöh a plurality ton Barreil s at date, the metal over a Vfenntehöysteni UIID about arranged thereon Taufchrohren the 'individual molds supplied Wi ISB understood check "that the irfiMüng also for ÄlUifliniU ßieruncen ve ^ wöndefe v / erden itänn * DoB Furthermore, the finding relates to a device for performing the above-mentioned method ,
Beiii, kohtinüierliöhen 'Gi'eiSen von ÄiUfiiiMüüi vierden tibliöher'weise eine -All-zäh 1 von Barren in eineffl einzigen Ε««teilt-. Gewöhftlieh erfölßfc daö Gießen voia etwa 4βBeiii, kohtinüierliöhen 'Gi'eiSen von ÄiUfiiiMüüi tibliöher'weise an -All-tough 1 of bars divides into a single Ε «« -. Usually the pouring is successful at about 4
gleichzeitig, Das Metall wird von einem Mischofen auf die verschiedenen Gießformen Über ein Wannensysteni verteilt, von dem es zu den Gießformen Über Tauchrohre gelangt. Die unteren Enden der Gießformen werden zu Anfang durch Gestelle, die auf einem gewöhnlichen Tisch angeordnet sind, verschlossen. Der Tisch wird durch einen hydraulischen Stempel gehalten, so daß er mit einer gesteuerten Geschwindigkeit, abgesenkt werden kann, jedes Tauchrohr ißt mit einem Schwimmer versehen, der das untere Ende dös fauchrohres dann abschließt» wenn der Metalj stand in der Gießform einen vorbestimmten Wert überschreitet. At the same time, the metal is fed from a mixing furnace to the different molds distributed over a tub system, from which it reaches the casting molds via dip tubes. The lower Ends of the molds are initially closed by racks placed on an ordinary table. The table is held by a hydraulic ram so that it can be lowered at a controlled rate can, each dip tube eats with a float, which then closes the lower end of the vent tube »when the Metalj stood in the mold exceeds a predetermined value.
Zu Beginn der Gießtätigkeit ist es unvermeidlich, daß das in das WahnehsystfeiM geleitete Metall zu den MündungsstÜcktm von einigen Tauchrohren gelangt oder in diese eintritt» bevor es die Übrigen Taüchröhre erreicht hat» Dieser Umstand ist mit gewissen Schwierigkeiten hinsichtlich der Steuerung des Auffüllens der Barren verbunden. Da das Absenken des TiBohöS so lange nicht erfolgen kann, wie sich in jederder Gießformen ein Metallbad vorbestimmter Tiefe gebildet hat, erfolgt die Erstarrung des Metalls in den Gießformen in unterschiedlichem Umfang, sofern das Metall in einige Tauchrohre einzudringen beginnt, bevor es zu den anderen gelangt ist»At the beginning of the casting activity it is inevitable that the metal fed into the delusional system will reach the mouthpieces of some immersion tubes or enters them »before it the rest of the immersion tube has reached »This fact is with certain difficulties in controlling the replenishment connected to the ingot. Since lowering the TiBohöS so long as a metal bath of a predetermined depth has not formed in each of the casting molds, solidification occurs of the metal in the casting molds to varying degrees, provided that the metal begins to penetrate some immersion tubes, before it got to the others »
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe augrunde, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß das Metall so lange an einem Eintreten in eh Tauchrohr gehinder-t wird, bin »ioh in der Wanne und im Bereich des Tauchrohr^ eine bestimmte MetallhÖhe gebildet hat.The invention is therefore based on the object of addressing this disadvantage thereby avoiding the metal from entering for so long Before the immersion tube is hindered, I'm in the tub and in the area of the immersion tube ^ a certain metal height is formed Has.
ßrfinduhgsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst» daß vor Beginn des Gießvorßanges jedes einer öitiform gugeordnete Tauchrohr mit einem koibenföntäigeft Auftriebenlement versehen wird, so daö ein MetaiifiuÄ durch das Tauöhrohr eo lang« verhindertAccording to the invention, this object is achieved in that before the beginning of the casting process, each dip tube arranged in a mold is provided with a koibenföntäigeft lifting element, so that a MetaiifiuÄ “through the rope tube" so long "prevented
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wird, bis derjlokale Metallstand irn Wannensystem einen vorgegebenen
Wert erreicht hat. Jedes kolbenartige Auftriebselement ist erfindungsgemäß aus'einem durch das geschmolzene
Aluminium nicht angreifbaren Werkstoff gebildet, der ein wesentlich geringeres spezifisches Gewicht hat und jedes Aufweist
trj ebselementveinen Kopf mit einer größeren Abmessung als der
eines Mündungsstückes des Tauchrohres sowie einen. Schaft mit
etwas kleinerem Durchmesser als der Innendurchmesser des Tauchrohres auf, so daß derSchaft im Tauchrohr frei beweglich ist,
ohne daß geschmolzenes Aluminium in das Tauchrohr eintreten
kann, wobei der Kopf groß genug ist, um für das gesamte Auftriebselement einen ausreichend großen Auftrieb aufzubringen.
Zweckmäßigerweise isf jedes Auftriebselernent aus einem Werkstoff
mit einem spezifischen Gewicht gebildet, das geringer als ein Viertel des spezifischen Gewichtes von geschmolzenem Aluminium
ist.until the local metal level in the tub system has reached a specified value. According to the invention, each piston-like buoyancy element is formed from a material which cannot be attacked by the molten aluminum and which has a significantly lower specific weight and which each has
trj ebselement v a head with a larger dimension than that of a mouthpiece of the dip tube and a. Shaft with a slightly smaller diameter than the inside diameter of the immersion tube, so that the shaft is freely movable in the immersion tube without molten aluminum can enter the immersion tube, the head being large enough to apply a sufficiently large buoyancy for the entire buoyancy element. Each buoyancy element is expediently formed from a material with a specific weight which is less than a quarter of the specific weight of molten aluminum.
Mit anderen Worten ausgedrückt: jedes Tauchrohr ist mit einem1 kolbenförmigen Auftriebselement ais einem Material versehen, das im wesentlichen durch das geschmolzene Aluminium nicht beeinflußt wird. Das Auftriebselement hat dabei' einen Schaft, der lose innerhalb des MündungsStückes des Tauchrohres sitzt und der mit einem vergrößerten Kopf versehen ist. Es sei darauf hingewiesen, daß der Schaft eine ausreichende Größe aufweisen muß, um eine Verschiebung des Äuftriebelementes durch den in das Wannensystem eindringenden Metallstrom zu verhindern. Der vergrößerte Kopf muß einen ausreichenden Auftrieb im geschmolzenen Aluminium bringen, um das gesamte Gewicht des Auftriebselementes, das sich aus dem Gewicht von Kopf und Schaft zusammensetzt, heben zu können, da zu anfangs der Schaft außer Berührung mit dem Aluminium steht,. Obgleich der Schaft lose im Mündungsstück des Tauchrohres sitzt, sollte dieser Sitz jedoch ausreichend eng sein, damit irgendein wesentlicher Metallfluß in das Tauchrohr so lange unterbunden wird, bis das untere Ende des Schaftes aufgrund des zunehmenden Me tails tandes irn Wannen-In other words, each dip tube is provided with a piston-shaped buoyancy element 1 ais a material which is substantially unaffected by the molten aluminum. The buoyancy element has a shaft which sits loosely within the mouthpiece of the immersion tube and which is provided with an enlarged head. It should be pointed out that the shaft must be of sufficient size to prevent displacement of the buoyancy element as a result of the stream of metal penetrating the tub system. The enlarged head must bring sufficient buoyancy in the molten aluminum to be able to lift the entire weight of the buoyancy element, which is composed of the weight of the head and shaft, since the shaft is initially out of contact with the aluminum. Although the shaft sits loosely in the mouthpiece of the immersion tube, this seat should be sufficiently tight to prevent any substantial flow of metal into the immersion tube until the lower end of the shaft due to the increasing amount of metal in the tub.
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• - H BAD ORiQtNAL• - H BAD ORiQtNAL
system außer Eingriff mit dein Tauchrohr gelangt ist. Schaft und Kopf können relativ zueinander so ausgelegt sein, daß nach Anheben aus dem MUndungsstück des Tauchrohres das Auftriebselement an seinen Einsatzort zurückgelangt und damit dje Möglichkeit geschaffen wird, daß das Münüungsstüek des Tauchrohres vor vollständigem Leeren des Wannensystems wieder verschlossen wird. Aus obigem folgt, daß das Auftriebselement aus einem Werkstoff bestehen muß, der ein wesentlich geringeres spezifisches Gewicht hat als geschmolzenes Aluminium, da der Kopf des Auftriebselementes einen solchen Auftrieb aufbringen muß, um sich selbst und den Schaft zu Beginn des Arbeitsvorganges anzuheben. Im allgemeinen kann man davon ausgehen, daß das spezifische Gewicht des Auftriebselementes drei Viertel des spezifischen Gewichtes von geschmolzenem Aluminium nicht überschreiten soll. Vorzugsweise jedoch sollte das spezifische Gewicht des Auftriebselementes ein Viertel des spezifischen Gewichtes von geschmolzenem Aluminium sein.system is out of engagement with your immersion tube. shaft and head can be designed relative to one another so that, after lifting from the mouthpiece of the dip tube, the buoyancy element returned to its place of use and thus the possibility is created that the Münüungsstüek of the dip tube closed again before the tub system was completely emptied will. From the above it follows that the buoyancy element consists of a Material must consist of a much lower specific Weight has more than molten aluminum because the head of the Buoyancy element must apply such buoyancy in order to raise itself and the shaft at the beginning of the work process. In general one can assume that the specific The weight of the buoyancy element should not exceed three quarters of the specific weight of molten aluminum target. Preferably, however, the specific weight of the buoyancy element should be a quarter of the specific weight be of molten aluminum.
Obgleich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der diesbezüglichen Vorrichtung eine exakte Synchronisierung des Metalleintritts in sämtliche Tauchrohre nur näherungsweise möglich ist, wurde dennoch festgestellt, daß die mit dem unterschiedlichen Ei-starren in den einzelnen Gießformen verbundenah Schwierigkeiten weitestgehend beseitigt sind.Although with the method according to the invention and the related Device an exact synchronization of the metal entry into all immersion tubes is only possible approximately However, it was found that the difficulties associated with the different egg rigidity in the individual molds are largely eliminated.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der1 Zeichnung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the 1 drawing. Show it:
Fig. 1: schematisch ein typisches Wannensystem mit den Auftriebselementen nach der Erfindung, undFig. 1: schematically a typical tub system with the buoyancy elements according to the invention, and
Fig. 2: einen Schnitt durch ein am Mündungsstück eines Tauchrohres befindlichen Auftriebselement.Fig. 2: a section through an at the mouthpiece of a Immersion tube located buoyancy element.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird Metall von einem MischofenIn the arrangement of Fig. 1, metal is obtained from a mixing furnace
3 0 9 8 2 6/08963 0 9 8 2 6/0896
- 5- 5th
BADBATH
einer Vielzahl von konventionellen kontinuierlichen Gießformen 1 über· Gin Wannensystern 2 zugeführt, wobei die Gießformen ir.it dem Wannenöystern über Tauchrohre 5 in Verbindung stehen. Der Übersichtlichkeit halber ist in Pig. 1 eine einzige Gießforia 1 schematiseh dargestellt. Jede Gießform 1 ist zur Steuerung des Metallflusses durch das Tauchrohr 3 während des Gießvorganges mit einem Schwimmer 4"vorsehen. Das untere Ende jedes Tauchrohres ist zu anfangs offen, wobei der Schwimmer 4 durch ein Paar Trag.drKh.te 5* die auf dem oberen Ende der Form ruhen, gehalten ist,- In Fig. 1 ist das obere Ende jedes Tauchrohres mit 6 bezeichnet. Es versteht sich jedoch, daß die Anzahl von Tauchrohren im allgemeinen weit die in B1Ig. 1 dargestellte Anzahl übertrifft. Jedes Tauchrohr hat ein Auftriebselemont Das Metall gelangt von einem Mischofen in das Wannensystein über einen V/äs eher 12, so daß normalerweise das Metall die vorderen Tauchrohre vor den nachfolgenden erreicht und somit zunächst in die vorderen Tauchrohre einzudringen beginnt.a plurality of conventional continuous casting molds 1 via Gin tub systems 2, the casting molds being connected to the tub oysters via dip tubes 5. For the sake of clarity, it is in Pig. 1 a single Gießforia 1 shown schematically. Each casting mold 1 is provided with a float 4 ″ to control the flow of metal through the immersion tube 3 during the casting process At the end of the mold, the upper end of each dip tube is denoted by 6. It will be understood, however, that the number of dip tubes generally far exceeds the number shown in B 1 Ig a buoyancy element The metal comes from a mixing furnace into the tub system via a V / äs rather 12, so that normally the metal reaches the front immersion tubes before the following ones and thus begins to penetrate into the front immersion tubes.
In Fig. 2 ist der normale Betriebsstand des Metalles in der Wanne während des Auffüllens der Barren durch die gestrichelte Linie 15 gekennzeichnet. Dabei sollte der Metalleintritt in. die Tauchrohre j5 so lange zurückgehalten werden, bis der Metallstand in der Wanne 2 etwa diesem Wert entspricht.In Fig. 2, the normal operating status of the metal in the tub during the filling of the bars is indicated by the dashed line Line 15 marked. The metal entry into. The Immersion tubes j5 are held back until the metal level in the tub 2 corresponds approximately to this value.
Das in Fig. 2 dargestellte Auftriebselement 16 besteht aus Marinit (marinite) , also einem schwer schmelzenden Werkstoff .mit einem spezifischen Gewicht von etwa o,6, während das spezifische Gewicht von geschmolzenem Aluminium 2,7 ist. Das Auftriebselement 16 hat einen kegelstumpfförmigen Kopf VJ in der dargestellten Ausführungsform. Er kann jedoch gegebenenfalls auch eine zylindrische oder irgendwie anders gestaltete Form aufweisen. Der Kopf 1? hat eine flache untere Oberfläche 18, die sich abdichtend gegen das Kündungsstück des Tauchrohres "3 stützt, obgleich eine derartige Dichtung zunuwirkungsvollen Funktionieren der Vorrich-The buoyancy element 16 shown in Fig. 2 consists of marinite (marinite), ie a material that does not melt easily, with a specific gravity of about 0.6, while the specific gravity of molten aluminum is 2.7. The buoyancy element 16 has a frustoconical head VJ in the illustrated embodiment. However, it can optionally also have a cylindrical or some other shape. The head 1? has a flat lower surface 18 which sealingly bears against the extension piece of the dip tube "3, although such a seal would prevent the device from functioning properly.
309 8 26/08 96 ■ r J'·309 8 26/08 96 ■ r J '·
BAD ORIQiNAi.BATH ORIQiNAi.
tung nicht unbedingt erforderlich ist. Der Schaft 19 des Auftriebst?].ementes hat einen etwa 1 mm geringeren Durchmesser als der Innendurchmesser des' Tauehrohres j5, so daß er sich frei im Tauchrohi1 bewegen kann, ohne daß geschmolzenes Metall in dienen hineingelangt, bevor der Schaft vollständig aus de ω Tauchrohr herau.sgezogen worden ist. Es können jedoch auch größere freie Abstände vorgesehen werden, da Oberfläoheneffekte den Eintritt von geschmolzenem Metall in den engen Raum zwischen Schaft 19 und der Wand des Tauchrohres verhindern. Die Länge des Schaftes 19 steuert die Höhe, bis zu der das Metall in der Wanne aufsteigen muß, bevor sich das Tauchrohr zum Einlaß von Metall öffnet. In Fig. 2 ist der Schaft 19 noch nicht vollständig herausgezogen, da der Metallstand noch nicht die Linie 25 erreicht hat. Folglich wird das MUndungsstück jedes Tauchrohrea so lange geschlossen gehalten, bis sich in seiner Umgebung in der Wanne 2 elri ausreichend tiefes Metallbad gebildet hat.tion is not absolutely necessary. The shaft 19 of the buoyancy tube has a diameter about 1 mm smaller than the inside diameter of the rope tube, so that it can move freely in the immersion tube 1 without molten metal getting into the tube before the shaft is completely out of shape Immersion tube has been pulled out. However, larger free spaces can also be provided, since surface effects prevent molten metal from entering the narrow space between the shaft 19 and the wall of the immersion tube. The length of the shaft 19 controls the height to which the metal must rise in the trough before the dip tube opens to the inlet of metal. In FIG. 2, the shaft 19 has not yet been pulled out completely because the metal level has not yet reached the line 25. As a result, the mouthpiece of each immersion tube a is kept closed until a sufficiently deep metal bath has formed in its surroundings in the tub 2 elri.
Die beschriebene Maßnahme führt dazu, daß eine ausreichende, obwohl nicht exakte Synchronisierung des Metalleintritts in die verschiedenen Tauchrohre einer Vielfach-Oießvorrichtung geschaffen wird. Es versteht sieh, daß die Abmessungen des Kopfes 17 so sein müssen, daß von diesem ein ausreichender Auftrieb für das gesamte Auftriebselement aufgebracht wird. Demzufolge sind die Abmessungen des Kopfes zu vergrößern, falls der Schaft eine größere Länge aufweisen soll. Wie zuvor bemerkt, besteht keine Schwierigkeit, die Kolbeneteiente so auszulegen, daß sie sich in eine im wesentlichen horizontale Lage drehen.The measure described leads to a sufficient, although not exact synchronization of the metal entry into the various dip tubes of a multiple pouring device is created. It will be understood that the dimensions of the head 17 must be such that there is sufficient of it Buoyancy is applied to the entire buoyancy element. Accordingly, the size of the head must be increased, if the shaft should have a greater length. As noted earlier, there is no difficulty in designing the piston components so that they rotate into a substantially horizontal position.
Ein mit Verwendung der erfindungsgemäßen Auftriebselemente verbundener Vorteil liegt darin, daß Schlacke, die auf der Oberfläche des Metallbades im Wannensystem schwimmt, nicht in die Gießformen über die Tauchrohre bei Deginn der GießtUtigkeit eindringen kann, so daß die EndstUcko der Darren aus einem reineren Material gebiLdet sind.A connected with the use of the buoyancy elements according to the invention The advantage is that slag that floats on the surface of the metal bath in the tub system does not get into the Casting molds over the dip tubes at Deginn's casting activity can penetrate, so that the end piece of the kiln from one purer material are formed.
ί 0 9 8 2 6 / 0 8 9 B .,ί 0 9 8 2 6/0 8 9 B.,
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