DE2412149C3 - Melt protection during the continuous casting of threads or wires - Google Patents
Melt protection during the continuous casting of threads or wiresInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schütze einer in einem Schmelzenbehälter befindlichen Schmelze beim Stranggießen von Fäden oder Drähten mittels mindestens einer rotierenden Scheibe, an deren Umfang die Schmelze verfestigt wird.The invention relates to a device for protecting a device located in a melt container Melt during the continuous casting of threads or wires by means of at least one rotating disk, on whose Scope the melt is solidified.
In der DT-OS 22 25 684 ist ein Verfahren zur Herstellung von fadenförmigen, festem Material direkt aus einer Schmelze beschrieben. Dabei wird eine rotierende Scheibe von oben in die Schmelze eingetaucht, wobei am die Schmelze kontaktierenden Rand der Scheibe Schmelze anfriert und einen fadenartigen Strang bildet. Die Rotation der Scheibe sowie thermische Spannungen zwischen Strang und Scheibe führen zu einem Ablösen des Strangs.In the DT-OS 22 25 684 is a method for Production of thread-like, solid material described directly from a melt. This is a rotating disk immersed into the melt from above, with the edge contacting the melt The melt freezes onto the disk and forms a thread-like strand. The rotation of the disc as well Thermal stresses between the strand and the disc lead to the strand becoming detached.
Beim Betrieb der Vorrichtung nach der genannten DT-OS in Luft, wie dies in der Regel der Fall ist, kann es insbesondere bei vergleichsweise großen Umfangsgeschwindigkeiten von mindestens etwa 0,9 m/sec dazu kommen, daß eine Schicht der Umgebungsluft zwischen den die Schmelze kontaktierenden Rand der umlaufenden Scheibe und die Schmelze hineingezogen wird. Da Luft im allgemeinen ein Oxydationsmittel gegenüber der Schmelze darstellt, kann es zu einer Reaktion der Luft mit der Schmelze im Bereich der formgebenden Fläche der Scheibe und zur Bildung von Oxyden an dieser Stelle kommen. Man hat beobachtet, daß offensichtlich im Zusammenhang mit dieser Oxydbildung eine Tendenz des sich an sich spontan nach der Bildung von der rotierenden Scheibe ablösenden Drahtes oder Fadens besteht, an der Scheibe haften zu bleiben. Tritt dieser Umstand ein, so kann die Notwendigkeit einer Unterbrechung des Drahtherstellungsvorganges gegeben sein, um die Scheibe von Ablagerungen zu säubern, da diese die Bildung eines kontinuierlichen Fadens beeinträchtigen können.When operating the device according to the above-mentioned DT-OS in air, as is usually the case, it can especially at comparatively high circumferential speeds of at least about 0.9 m / sec come that a layer of the ambient air is drawn in between the edge of the rotating disk contacting the melt and the melt. There Air is generally an oxidizing agent towards the melt, it can lead to a reaction Air with the melt in the area of the shaping surface of the disc and for the formation of oxides come this place. It has been observed that, in connection with this formation of oxides, there is a tendency in itself to spontaneously change There is formation of wire or thread that detaches from the rotating disk, adhering to the disk remain. If this occurs, it may be necessary to interrupt the wire production process in order to remove the disk from Clean up deposits as they can interfere with the formation of a continuous thread.
Andererseits besteht bei mit Kerben am äußeren Umfang zur Herstellung von diskontinuierlichen Fäden versehenen Scheiben gegenüber glatten Scheiben zur Herstellung kontinuierlicher Fäden sogar eine etwas gesteigerte Tendenz des Haftenbleibens der Drahtoder Fadenabschnitte.On the other hand, there is a notch on the outer circumference for the production of discontinuous threads provided disks compared to smooth disks for the production of continuous threads even a little increased tendency for the wire or thread sections to stick.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,The object of the invention is to create a device of the type mentioned above, mit der auf relativ einfache Weise eine Oxydationsreaktion im Bereich der jeweils formgebenden Fläche der rotierenden Scheibe verhindert wird, um so eine Haftung der erzeugten Drähte oder Fäden an der Scheibe weitgehend auszuschalten.with which in a relatively simple way an oxidation reaction in the area of the respective shaping surface of the rotating disc is prevented so as to allow the generated wires or threads to adhere to the To switch off the disc to a large extent.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß über dem Schmelzenbehälter ein mindestens teilweise aus festen Kohlenstoff bestehender Deckel mit einer Aussparung für die Scheibe und den entstehenden Faden oder Draht vorgesehen istThis object is achieved according to the invention in that at least one above the melt container Cover partially made of solid carbon with a recess for the disc and the resulting cover Thread or wire is provided
Die erfindungsgemäße Ausbildung gewährleistet eine von Umgebungsluft im wesentlichen freie Atmosphäre überhalb des Schmelzenspiegels. Die Toleranzen der Passungen des Deckels bezüglich des Schmelzenbehäl-The design according to the invention ensures an atmosphere that is essentially free of ambient air above the melt level. The tolerances of the fits of the lid with respect to the melt container
ters können kostengünstig gehalten werden, da durch verbleibende Schlitze und kleinere öffnungen eintretende Umgebungsluft bei den während des Produktionsvorganges vorliegenden Temperaturen mit dem im Deckel vorliegenden Kohlenstoff zu Kohlenoxyd oderters can be kept inexpensive because of remaining slots and smaller openings ambient air entering at the temperatures prevailing during the production process with the im Cover present carbon to carbon oxide or
oxydierend sind. Im Hinblick auf eine möglichstare oxidizing. In terms of a possible
preisgünstige Fertigung des Deckels kann dieser inInexpensive manufacture of the cover can be used in this
der Deckel im wesentlichen aus Graphit und es hat sich gezeigt daß dieses Material den auftretenden Beanspruchungen durchaus standhält.the lid is essentially made of graphite and it has been shown that this material can withstand the stresses that occur.
Erfindungsgemäß ist schließlich vorgesehen, daß der Deckel zusätzlich zur Erwärmung durch die Strahlungs-According to the invention, it is finally provided that the cover, in addition to being heated by the radiation
energie der Schmelze durch Kopplung an ein zum Aufheizen der Schmelze benutztes Induktions-Heizsystem erhitzbar ist Bei dieser Ausbildung kommt es zuverlässig zu einer Oxydation von zutretendem Sauerstoff zu Kohlenmonoxyd bzw. Kohlendioxyd.energy of the melt can be heated by coupling it to an induction heating system used to heat the melt reliable to an oxidation of incoming oxygen to carbon monoxide or carbon dioxide.
Des weiteren bietet die Erfindung den Vorteil, daß die Oxyd- und Schlackenbildung an der gesamten Oberfläche der Schmelze gering gehalten wird. Die Wahrscheinlichkeit, daß es zu einer Unterbrechung der Fadenbildung aufgrund von Verunreinigungen derFurthermore, the invention offers the advantage that the formation of oxide and slag is kept low on the entire surface of the melt. The likelihood that there will be an interruption in the Thread formation due to contamination of the Schmelzenoberfläche kommt, wird hierdurch weiter verringert.Melt surface comes, is thereby further decreased.
Die Erfindung ist anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie der schematischen Zeichnung näher erläutert.The invention is based on the following description of an exemplary embodiment and the schematic Drawing explained in more detail.
In der Zeichnung ist im wesentlichen eine Vorrichtung zum Stranggießen von Drähten oder Fäden gemäß der bereits eingangs erwähnten DT-OS 22 25 684 gezeigt, auf die bezüglich der Einzelheiten des Stranggießens und der Vorrichtung verwiesen wird.In the drawing, a device for the continuous casting of wires or threads according to FIG the aforementioned DT-OS 22 25 684 shown, on the details of the Continuous casting and the device is referenced.
Eine rotierende wärmeableitende Scheibe 30 mit mindestens einer peripheren Vorwölbung bzw. einem Vorsprung 31 am Umfang wird mit dem Badspiegel Il einer Schmelze 10 in Berührung gebracht. Eine schmale Kante oder ein Rand 32 der Vorwölbung kontaktiertA rotating heat dissipating disk 30 having at least one peripheral protrusion or Projection 31 on the circumference is with the bathroom mirror II a melt 10 brought into contact. A narrow edge or an edge 32 of the protrusion contacted
ss hierbei den Badspiegel 11. Die Scheibe kann in relativ hohe Rotationsgeschwindigkeiten versetzt werden, um hierdurch einen fadenförmigen Strang 20 zu bilden.ss here the bathroom mirror 11. The pane can be relatively high rotational speeds are offset in order to thereby form a thread-like strand 20.
Die Schmelze 10 ist in einem Schmelzenbehälter 40 angeordnet, der durch einen Deckel 22 abgedeckt ist. ErThe melt 10 is arranged in a melt container 40 which is covered by a cover 22. He weist eine Ausnehmung für die umlaufende Scheibe 30 sowie den austretenden, gebildeten Draht oder Faden auf und liegt im wesentlichen einfach auf dem Behälter 40 auf.has a recess for the rotating disk 30 and the emerging, formed wire or thread and rests essentially simply on the container 40.
fts es erhitzt wird, den Sauerstoff der Atmosphäre im Bereich der Abdeckung absorbiert oder mit diesem reagiert, so daß dann das Gas in dem Bereich zwischen dem Badspiegel 11, der Schmelze 10 und dem Deckel 22fts it is heated, the oxygen in the atmosphere Area of the cover absorbs or reacts with this, so that then the gas in the area between the bath level 11, the melt 10 and the cover 22
zu einem nichtoxydierenden Gas umgeformt wird. Besonderer Erfolg wurde bei Verwendung einer Abdeckung aus festem Kohlenstoff oder aus Graphit festgestellt, wobei die von dem Badspiegel abgestrahlte Wärme zur Temperaturerhöhung des Deckels bis zu s einem solchen Wert ausgenutzt wurde, bei dem die Luft bei Berührung mit dem Deckel infolse der Reaktion des vorhandenen Sauerstoffs mit dem Kohlenstoff unter Bildung von Kohlenmonoxyd oder Kohlendioxyd oder einer Mischung derselben, bei der der Rest im wesentlichen nichtoxydierendes Stickstoffgas war, in ein nichtoxydierendes Gas umgewandelt wurde.is transformed into a non-oxidizing gas. Particular success was achieved with the use of a cover made of solid carbon or graphite determined, with the heat radiated from the bath mirror to increase the temperature of the lid up to s such a value has been used at which the air on contact with the lid as a result of the reaction of the existing oxygen with the carbon to form carbon monoxide or carbon dioxide or a mixture thereof, the remainder of which was substantially non-oxidizing nitrogen gas, into one non-oxidizing gas has been converted.
Graphit als Deckelmaterial besitzt den weiteren Vorteil, daß er mit einem Induktions-Heizsystem 25, das zur Aufheizung der Schmelze 10 verwendet wird, gekoppelt werden kann, so daß seine Aufheizung nicht vollständig von der Abstrahlung der Schmelzenoberfläche 11 abhängig ist. Außerdem ist Graphit leicht bearbeitbar, z.B. schleifbar. Es kann daher eine Abdeckung mit relativ dichter Passung hergestellt werden.Graphite as a cover material has the further advantage that it can be combined with an induction heating system 25 which is used to heat the melt 10, can be coupled so that its heating is not is completely dependent on the radiation of the melt surface 11. In addition, graphite is light machinable, e.g. grindable. A cover with a relatively tight fit can therefore be made will.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zur Hersteilung von kontinuierlichen und diskontinuierlichen Drähten oder Fäden aus schmelzflüssigen Materialien, die in der Nähe des Schmelzpunktes, d h. innerhalb einer Abweichung von maximal 25% von der in 0K gemessenen, unter Gleichgewichtsbedingungen gültigen Schmelztemperatur, die folgenden Eigenschaften aufweist:The device according to the invention is suitable for the production of continuous and discontinuous wires or threads from molten materials which are in the vicinity of the melting point, i. has the following properties within a maximum deviation of 25% from the melting temperature measured in 0 K and valid under equilibrium conditions:
Oberflächenspannung im Bereich zwischen 10 und 2500 dyn/cm; Viskosität im Bereich von 10"3 bis 1 Poise; angemessener diskreter Schmelzpunkt (d.h. eine diskontinuierliche Viskosität gegenüber der Temperaturkurve). Surface tension in the range between 10 and 2500 dynes / cm; Viscosity in the range of 10 " 3 to 1 poise; reasonable discrete melting point (ie, a discontinuous viscosity versus temperature curve).
Metalle und anorganische Verbindungen weisen diese Parameter auf.Metals and inorganic compounds have these parameters.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
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Publications (3)
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Family
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