DE2424232C2 - Gießbuchse beim Strangangießen - Google Patents

Description

15

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gießbuchse zum Durchführen eines Kerndrahtes in einen Schmelzentiegel beim Stranggießen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Eine dersu-'jge Gießbuchse ist aus der DE-AS !5 83 636 bekannt Dort bildet die Gießbuchse, die im Boden des Tiegels angeordnet ist, einen in die Schmelze hineinragenden Flansch, dessen Zweck nicht erläutert ist.

Die US-PS 22 16 519 besehreibt eine Vorrichtung zum Stangangießen von Röhren, die horizontal oder vertikal durch einen Schmelzentiegel geführt werden. Dort ragt ein der erfindungsgemäßen Gießbuchse entsprechender Ein- und Ausiaß ein Stück in das Schmelzbad.

In der US-PS 34 68 695 ist ein Verfahren zum Strangangießen eines Stahlkerndrahtes mit Aluminium beschrieben, bei dem eine den Siahlkerndraht führende, als Gießbuchse dienende Spitze .«.us hochwarmfester Keramik soweit in die Aluminiumspitze hineinragt, daß )3 zwischen der Führungsspitze und dem Spiegel der Schmelze ein Abstand von 8 bis 75 mm eingehalten wird. Dadurch soll sichergestellt werden, daß der Stahlkerndraht sich in einer bestimmten Zeit durch die Schmelze bewegt, damit einerseits ein Aluminiumüberzug bestimmter Dicke ausgebildet wird, aber andererseits der angegossene Überzug sich nicht wieder in de>n Bad lösen kann.

Bei den bekannten Vorrichtungen zum Strangangießen bilden sich jedoch häufig in unregelmäßigen Abständen übergroße Ansammlungen von geschmolzenem Metall auf dem sich bewegenden Metallkern. Diese Erscheinungen werden wegen ihrer physikalischen Ähnlichkeiten mit einem glockenähnlichen Gebilde als »Glocken« bezeichnet. >o

Das Auftreten dieser Erscheinung während des Strangangießens zeigt sich häufig in scharfen Stoßen innerhalb des Tiegelbereichs, offenbar aufgrund eines abrupten Abbrechens oder Abscherens eines anhaftenden Körpers aus verfestigter oder teilweise verfestigter Sclmielze durch den sich schnell bewegenden Kerndraht oder aufgrund des Durchtritts einer zu großen, mit dem Kerndraht verschmolzenen Ansammlung durch die Ausgangsöffnung des Tiegels.

Die intermittierende heftige Stoßwirkung, die äugen- m> scheinlich aufgrund dieser sogenannten »Glockenbildungs«-Erscheinung auftritt, ist nachteilig für die Gießeinrichtung und in gleicher Weise für das Produkt, da die wiederholten Stöße die Beschädigung oder Zerstörung der Einrichtung beschleunigen. Darüber bs hinaus kann diese nachteilige Erscheinung in sehr häufigen Intervallen von einer bis 10 Sekunden auftreten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Gießbuchse zum Strangangießen zu schaffen, mit der in einem im wesentlichen stoßfreien Strangangießvorgang ein gegossener Strang mit einem im wesentlichen gleichförmigen Durchmesser erhalten wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Es wird angenommen, daß die bisher aufgetretenen unregelmäßigen Ansammlungen entlang dem Kerndraht das Ergebnis von ungleichmäßigen thermischen Zuständen in dem unteren Teil des Innenraums des Schmelzentiegels sind. Diese ungleichförmigen Temperaturzustände könnten das Erstarren oder Teilerstarren von geschmolzenem Metall zu einem halbfesten oder breiigen und stagnierenden Zustand in dem Unteneil des Tiegels in einem Bereich neben der Einlaßöffnung begünstigen. Die Erstarrung oder Halbverfestigung von Teilen der Schmelze könnte fortschreitei;, bis der Aufbau von einem oder mehreren Körpern aus festem oder halbfestem Material groß genug wird, um in den Bereich des .Anwuchses auf dem Kerndraht hineinzuragen, und daß dann seine Masse oder ein Teil davon abrupt an dem Kerndraht anhaftet in der Form einer übergroßen Metallansammlung oder »Glocke«.

Aufgrund dieser Erkenntnisse ragt bei der Gießbuchse gemäß der Erfindung deren freies Ende 6 bis 12,5 mm in den Schmelzemiegel hinein, wo bei gleichmäßigen, erhöhten Temperaturen keine Teilverfestigungen der Schmelze auftreten. Tatsächlich hat sich im Langzeitbetrieb von 35 Stunden oder mehr gezeigt, daß bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Gießbuchse keine Glockenbildung auftritt

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Querschnittsansicht von einem Ausführungsbeispiei der Erfindung, wobei der Kerndraht und das gegossene Produkt von der Seite gezeigt sind.

F i g. 2 ist eine vergrößerte Detailansicht von einem Teil der im Querschnitt gezeigten Einrichtung gemäß F i g. 1, wobei der Kerndraht und das gegossene Produkt wiederum von der Seite gezeigt sind.

In Fig. 1 wird ein Kerndraht 10, wie beispielsweise ein Kupferdraht, kontinuierlich nach oben durch die Gießeinrichtung 12 geführt. Der Kerndraht 10 kann durch geeignete Antriebsmittel, wie Zuführrollen 14 und 14' und Aufnahmerollen 16 und 16', durch die Einrichtung hindurchgeführt werden. Der Kerndraht 10 wird zunächst durch ein ringförmiges Schneidwerkzeug 18 geführt, das kontinuierlich einen Teil der äußeren Oberfläche des Kerndrahtes abschabt oder abschleift, um Oberflächenoxide oder Verunreinigungen zu beseitigen und um für eine saubere Metallfläche für das Anhaften des geschmolzenen Metalls zu sorgen. Es können jedoch auch andere Mittel, wie beispielsweise ein Säurebeizbad, für eine wirksame Reinigung der Oberfläche des Kerndrahtes sorgen. Das ringförmige Schneidwerkzeug 18 ist jedoch eine bevorzugte Vorrichtung, da es neben anderen Gründen auch eine Dichtfunktion am Eingang der Einrichtung ausübt.

Nach dem Austritt aus dem Schneidwerkzeug 18 tritt der abgeschabte und gereinigte Kerndraht 10 in eine Vorkammer 20 ein, die beispielsweise über eine Leitung 22 evakuiert ist, um den abgeschabten Kerndraht 10 möglichst wenig dem Sauerstoff oder anderen von der Luft mitgetragenen Verunreinigungen auszusetzen.

Ein Schmelzentiegel 24, der ein geeignetes hoch-

wannfestes Gefäß für das geschmolzene Metall 26, wie Kupfer, ist, ist geschlossen, um seinen Inhalt vor der Atmosphäre zu schützen. Der Tiegel 24 ist weiterhin mit einer Eingangsöffnung oder einem Loch 28 versehen, das in seiner Bodenwand 30 unterhalb der Oberfläche seines Inhalts in Form von geschmolzenem Metall angeordnet ist, um den Kerndraht 10 durch diese Eingangsöffnung hindurch nach oben in den Innenraum der Tiegelkammer hinein und durch das darin enthaltene geschmolzene Metall 26 zu führen. Eine Gießbuchse 32, die aus einem hochwarmfesten Material, wie beispielsweise einem hohen Temperaturen widerstehenden Metall, hergestellt ist, ist innerhalb der Tiegelöffnung 28 vorgesehen, und gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verläuft die Gießbuchse 32 von der Vorkammer 20 zum Tiegel 24 im wesentlichen so, wie es in der Zeichnung dargestellt isL

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung und wie es in Fig.2 genauer dargestellt ist, ist die Gießbuchse 32 derart in der Tiegelöffnung 28 angeordnet, daß ein wesentlicher Teil ihres oberen oder freien Endes 34 und derart in die Tiegelkammer oberhalb der Innenfläche oder dem Boden der unteren Wand 30 des Tiegels hineinragt, wie es im wesentlichen in der Zeichnung dargestellt ist Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ragt die Gießbuchse 32 etwa 6 mm bis etwa 12,5 mm über die Innenfläche der Bodenwand 30 des Schmelzentiegels hinaus.

Es wurde gefunden, daß diese Anordnung der Gießbuchse 32, bei der ihr Ende 34 über die Innenfläche der Bodenwand des Tiegels vorsteht und in den Innenraum des Tiegels hineinragt, das nachteilige und häufige Auftreten von »Glocken« praktisch beseitigt, die durch zu große Aufwüchse oder das Anhaften von übergroßen und unregelmäßigen Ansammlungen von geschmolzenem Metall auf dem Metallkern in einem kontinuierlichen Gießvorgang gebildet werden.

Bei dem Durchtritt des Kerndrahtes 10 durch die Metallschmelze 26 wächst auf dem relativ kalten w Drahtkern 10 auf seiner Oberfläche eine im wesentlichen gleichförmige und fehlerfreie Ansammlung aus erstarrender Schmelze. Der sich nach oben bewegende Metallkern nimmt somit aus dem geschmolzenen Bad eine gleichmäßig anhaftende Masse von Gußmetall auf seiner Oberfläche auf, und diese wird integral mit dem Kerndraht verbunden.

Nachdem er durch die Metallschmelze 26 hindurchgelaufen ist und eine Masse von erstarrtem geschmolzenem Metall aufgenommen hat, tritt der Drahtkern aus dem Tiegel 24 durch eine Ausgangsöffnung oder ein Loch 36 in der Oberwand 38 des Schmelzentiegels 24 aus. Nach dem Austritt aus der Tiegelkammer bewegt sich der Strang durch eine Wasserbesprühung oder eine andere geeignete Kühleinrichtung, um die Temperatur des Strangs zu senken.

Bei den bisher bekannten Einrichtungen wurden regelmäßig übermäßig viele »Glocken« auf dem gegossenen Produkt nach sehr kurzen Produktionsperioden von etwa 10 Stunden beobachtet, und gelegentlich traten »Glocken« kurz nach dem Beginn eines Produktionslaufes auf. Wenn dagegen .as freie Ende 34 der Gießbuchse 28 eine Strecke von etwa f bis 12,5 mm über die Bodenwand des Tiegels hinausragt, sind die »Glocken« auf dem gegossenen Produkt praktisch beseitigt, selbst nach langen Produktionszeiten von 35 Stunde:: oder mehr. Darüber hinaus wurden die vorher auftretenden scharfen Stöße, die mit dem Auftreten von »Glocken« verbunden waren, nicht mehr beobachtet.

Bei der vorstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung wurde zwar Kupfer verwendet, die Einrichtung ist aber auch zum Strangangießen anderer Metalle brauchbar. Beispielsweise kann die Einrichtung gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung beim Gießen von praktisch jedem Metall oder einer Legierung auf einem Kerndraht, der aus dem gleichen Metall oder gleichen Legierung wie die Schmelze oder einem anderen Metall oder Legierung zusammengesetzt ist, verwendet werden, und sie kann auch bei Plattierungs- oder EinkaDselungsarbeiten eingesetzt werden.

Hierzu E Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gießbuchse zum Durchführen eines Keradrahtes in einen SchmeLintiegel beim Strangangießen, insbesondere von Kupfer, die in die Tiegelöffnung im Tiegelboden eingesetzt ist und deren freies, oberes Ende über den Tiegelboden hinaus in den Schmelzentiegel hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (34) der aus hochwarmfestem Metall bestehenden Gießbuchse (32) 6 bis 1Z5 mm in den Schmelzentiegel (24) hineinragt.