DE2315788A1

DE2315788A1 - Formteil fuer einen heissen einguss an einer barrenkokille

Info

Publication number: DE2315788A1
Application number: DE2315788A
Authority: DE
Inventors: Masaru Takashima
Original assignee: Aikoh Co Ltd
Current assignee: Aikoh Co Ltd
Priority date: 1972-03-31
Filing date: 1973-03-29
Publication date: 1973-10-11
Also published as: ATA280673A; AT329206B; CA990930A; IT983015B; FR2178943B1; BR7302271D0; FR2178943A1; IN138749B; JPS48111619U; GB1429335A

Description

DR, BERG DIPL.-ING. STAPF

2315789

2 s

s.

Anwaltsakte 23 685

AIKOH CO., LTD.
Tokyoto / Japan

Formteil für einen heißen Einguß an einer Barrenkokille

Die Erfindung bezieht sich auf ein Formteil für einen am oberen Teil der Innenwandung einer Barrenkokille anbringbaren oder auf eine zum Gießen von Metall-, insbesondere Stahlbarren verwendete Kokille aufsetzbaren heißen Einguß.

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Beim herkömrriliehen ßwß von Metall«, insbesondere Stahl« barren wird· ein heißer Einguß entweder aus einer einzigen Schicht eines wärmeabgebenden oder wärmeisolie- -renden Materials oder aus einer Kombination von Schichten aus wärmeabgebendem und wärmeisolierendem Material auf eine Kokille aufgesetzt oder am oberen Teil ihrer- / Innenwandung angebracht, um den oberen Bereich der in die Kokille eingegossenen Metallschmelze während der .-: Erstarrung derselben vor Wärmeverlusten zu schützen oder zusätzlich zu erwärmen. Auf diese Weie läßt sich das Erstarren der Schmelze im oberen Bereich verzögern und damit die Bildung von Schwundlunkern im oberen Teil des Barrens verhindern, so daß man einen weitgehend fehlerfreien Barren erhält. Damit erhöht sich die für die weitere Bearbeitung nützbare Ausbeute, und der Abfall-¹-* anteil der Schmelze verringert sich. Es wurden bereits verschiedene Arten und Ausgestaltungen von Formteilen für^einen solchen heißen Einguß vorgeschlagen. Für einen auf eine Kokille aufsetzbaren heißen Einguß ver-* wendet man gewöhnlich Formteile, welche einen kegelstumpf förmigen oder pyramidenstumpfförmigen Einguß ergeben, wie er beispielsweise in der japanischen Patent« Veröffentlichung Sho-39-2775^il beschrieben ist. Im Falle von am oberen Teil der Innenwandungen der Kokillen an -

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bringbaren heißen Eingüssen verwendet man gewöhnlich eine Ausführung von Formteilen, welche eine im wesentlichen senkrecht zur Querschnittsebene der Kokille verlaufende Innenfläche haben und beispielsweise in der Japanischen PatentVeröffentlichung Sho 39-2205 besehrieben sind.

Trotz der Verwendung der verschiedenen bekannten Ausführungen heißer Eingüsse sind die WärmeVerluste an der Oberfläche der in die Kokille eingegossenen Stahlschmelze jedoch noch derart groß, daß die angestrebte Erhaltung der Wärme nicht erzielbar ist. Zum Schutz des oberen Bereichs vor Wärmeverlusten werden der Oberfläche der vergossenen Schmelze vielfach pulverförmige wärmefreisetzende Agentien zugeführt, um so den oberen Bereich des Barrens mittels der freigesetzten Wärme zusätzlich zu erhitzen. Die Verwendung solcher wärmeabgebender Agentien ist jedoch vom Standpunkt der Herstellungskosten aus ungünstig. Es besteht deshalb das Bestreben, einen heißen Einguß bzw. ein Formteil für einen solchen zu entwickeln, welcher bzw. welches die Verwendung wärmefreisetzender Agentien erübrigt.

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Andererseits ermöglicht die Verbesserung der für die Wärmeisolierung von heißen Eingüssen angewendeten Techniken eine Verringerung des Eingußvolumens und damit eine Verkleinerung des Angußteils von Stahlbarren. Im Falle der vorstehend erwähnten kegel- oder pyramidenstumpfförmigen heißen Eingüsse ist dadurch jedoch der Anguß der' Stahlbarren sehr klein und überdies konisch oder pyramidenförmig, so daß sich der Barren zuweilen nicht sicher mit einem Krangreifer ergreifen läßt und das Herausheben aus der Kokille beträchtlich erschwert ist.

Die Erfindung schafft ein Formteil für einen heißen Einguß, welches hinsichtlich der Wärmeisolierung des Oberteils eines Stahlbarrens äußerst wirksam ist und so die Zufuhr pulverförmiger wärmefreisetzender Agentien an die Oberfläche der Schmelze nach dem Eingießen in die Kokille erübrigt und welches dem Anguß oder Oberteil des Stahlbarrens eine für das Herausheben aus der Kokille äußerst günstige Form verleiht.

Die Erfindung erzielt diese Vorteile durch die Verwendung eines Eingußformteils, dessen in Berührung mit der Stahlschmelze kommenden Innenflächen im wesentlichen

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senkrecht zur Querschnittsebene der Barrenkokille verlaufen, und welches in seiner oberen Hälfte eine größere Wandstärke hat als in der unteren.

Das erfindungsgemäße Eingußformteil hat also eine solche Wandstärkenverteilung, bei welcher die obere Hälfte des Formteile durch eine dickere und die untere Hälfte durch eine dünnere Wandung gebildet ist, wobei die beiden Wandungen im wesentlichen senkrecht zur Querschnittsebene der Kokille verlaufende Flächen haben. Die wärmeisolierenden und/oder wärmefreisetzenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Eingußformteile sowie ihre Abmessungen und räumliche Gestalt sind jeweils im Hinblick auf die Form und die Abmessungen der zu gießenden Stahlbarren zu bestimmen. Vorzugsweise beträgt das Wandstärkenverhältnis zwischen der oberen und der unteren Hälfte jedoch etwa 1 : 1,1 bis 2,5, insbesondere 1 : 1,3 bis 2,0. Bei Einhaltung des Wandstärkenverhältnisses in diesem Bereich ergibt sich eine beträchtlich verbesserte Wärmeisolierung für die Oberfläche der Stahlschmelze.

Bei Versuchen mit 35 Chargen von in einem 20-to-Elektroofen erschmolzenem Stahl gemäß der Japanischen In-

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dustrienorm S3OC konnte die Menge von der Oberfläche der Schmelze im Einguß zugeführten, pulverförmigen wärmefreisetzenden Agentien um etwa 5 % verringert werden, und die Ausbeute bei der nachfolgenden Bearbeitung der Barren stieg um 2 bis 4 %.

Die Erfindung ermöglicht es ferner den erstarrten Barren mittels eines Krangreifers unmittelbar aufwärts aus einer sich aufwärts erweiternden Kokille zu heben, erbringt somit also beträchtliche Betriebserleichterungen. .

Gemäß der Erfindung kann ein Eingußformteil aus einer Schicht oder aus mehreren Schichten hitzebeständiger Werkstoffe, organischer oder anorganischer Faserstoffe und/oder Binder oder aus einem wärmefreisetzenden Stoffgemisch aus leicht oxydierbaren Metallpulvern, Metalloxiden, -nitriden, -fluoriden, hitzebeständigen Stoffen, Faserstoffen und/oder Bindern in Verbindung mit einer Schicht aus hitzebeständigen, wärmeisolierenden Stoffen gebildet sein.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

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Fig. 1 eine Schnittansicht des oberen Teils einer Barrenkokille mit einem im oberen Ende eingesetzten heißen Einguß aus Formteilen gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Schrägansicht eines Teils des in Fig. 1 gezeigten heißen Eingusses,

Fig. 3 eine Schnittansicht des oberen Teils einer Barrenkokille mit darauf aufgesetztem heißem Einguß gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

Fig. H eine Schrägansicht eines Teils des in Fig. 3 gezeigten heißen Eingusses.

In der Ausführung nach Fig. 1 ist ein heißer Einguß 2 gemäß der Erfindung in das obere Ende einer Barrenkokille 1 eingesetzt. Er hat eine dickwandige obere Hälfte 3, welche über eine Stufe 4 in eine dünnwandige untere Hälfte 5 übergeht. Die Wandstärke der oberen Hälfte 3 ist so bemessen, daß eine gute Wärmeisolierung der Oberfläche einer in die Kokille gegossenen, diese bis zum oberen Ende füllenden Stahlschmelze gewährleistet ist.

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In der Ausführung nach Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen heißen Eingusses 2 derart an einer Kokille 1 angebracht, daß seine obere Hälfte 4 über das obere Ende derselben hervorsteht. Die für die Berührung mit der Stahlschmelze bestimmte Innenfläche 3 ist eben und verläuft im wesentlichen senkrecht. Die obere Hälfte 4 ist aus einer dicken Wandung gebildet, welche mit ihrer äußeren Oberfläche radial auswärts hervorsteht und über eine Stufe 5 in eine untere Hälfte 6 mit geringerer Wandstärke übergeht. Der Einguß 2 sitzt mit der Stufe 5 auf dem oberen Rand der Kokille 1 auf. In dieser Ausführung verhindert die vergrößerte Wandstärke der oberen Hälfte .4 wirksam das vorzeitige Auskühlen der Oberfläche einer in die Kokille gegossenen Stahlschmelze. Das Herausheben des Barrens aus der Kokille sowie sein Transport sind dadurch erleichtert, daß die nach dem Guß noch stehenden Reste der dickwandigen oberen Hälfte 4 durch den Krangreifer zerstört werden _s wenn dieser -den Barren an seinem oberen Ende ergreift, um ihn aufwärts aus der sich aufwärts erweiternden Kokille herauzuheben_o Dadurch ergibt sich eine beträchtliche Betriebserleichterung. Die Stufe 5 ihrerseits erleichtert das Anbringen des heißen Eingusses auf der Barrenkokille.

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Zum Herstellen der Formteile für den heißen Einguß gemäß der Erfindung verwendet man eine Mutterform für die gleichzeitige Ausbildung der dicken und dünneren Wandungsteile oder man formt zunächst den Einguß in seiner ganzen Höhe als dünnwandiges Teil und vergrößert dann die Wandstärke der dickwandigen Hälfte mit Hilfe einer zusätzlichen Form. Der erfindungsgemäße heiße Einguß ist für Barrenkokillen verschiedener Form, beispielsweise solchen mit quadratischem, rundem, vieleckigem oder länglich-rechteckigem Querschnitt verwendbar und kann als einstückiges Teil oder als Montagesatz an der jeweiligen Kokille anbringbar sein. Im Falle einer Brammenkokille brauchen die Formteile für den Mßen Einguß nur an den einander gegenüberliegenden langen Seiten der Kokille angebracht zu werden.

Zum Anbringen des erfindungsgemäßen heißen Eingusses an einer Kokille wird dieser mittels eines Rahmens aus Gußeisen in der Anbringstellung befestigt, um eine Verschiebung oder das Aufschwimmen desselben beim Guß des Barrens zu verhindern. Bei einem aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzten heißen Einguß können die flachen bzw. ebenen Teile mittels keilförmiger Zusatzteile an Ort und Stelle auf der Kokille festgesetzt werden. Anderenfalls oder

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zusätzlich können die Einzelteile auch mittels einer Nietvorrichtung in ihrer Stellung vernietet werden.

Der erfindungsgemäße heiße Einguß ist also durch eine besondere Ausbildung gekennzeichnet, mit einer dickwandigen oberen Hälfte und einer dünnwandigen unteren Hälfte. Aus der dickwandigen Ausbildung der oberen Hälfte ergeben sich die verschfedenen vorstehend angeführten Vorteile. Dadurch eignet sich der erfindungsgemäße heiße Einguß in besonderer Weise für die Wärmeisolierung einer Kokille für den Guß von Stahlbarren.

Somit schafft die Erfindung ein Formteil für einen heissen Einguß an einer Barrenkokille_s mit einer dickwandigen oberen und einer dünnwandigen unteren Hälfte _, deren Innenflächen im wesentlichen senkrecht zur Querschnittsebene der Barrenkokille verlaufen.

- Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche :

1. Formteil für einen heißen Einguß an einer Barrenkokille, gekennzeichnet durch eine dickwandige obere Hälfte (3 bzw. 4) und eine dünnwandige untere Hälfte (5 bzw. 6), welche beide eine im wesentlichen senkrecht zur Querschnittsebene der Kokille (1) verlaufende Oberfläche aufweisen.

2. Formteil für einen heißen Einguß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oberen und der unteren Hälfte (3 bzw. 5; 4 bzw. 6) ein Dickenverhältnis der Wandungen von 1 : 1,1 bis 2,5 besteht.

3. Formteil für einen heißen Einguß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß- die Wandung der oberen Hälfte (4) unter Bildung einer Stufe (5) in der äußeren Umfangsfläche des heißen Eingusses radial auswärts hervortritt.

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