DE2426563A1

DE2426563A1 - Verfahren zum befestigen eines einsatzes an der grundplatte einer kokille sowie eine entsprechende anordnung

Info

Publication number: DE2426563A1
Application number: DE19742426563
Authority: DE
Inventors: Toshimasa Kurihara
Original assignee: Nippon Crucible Co Ltd
Current assignee: Nippon Crucible Co Ltd
Priority date: 1974-05-31
Filing date: 1974-05-31
Publication date: 1975-12-11
Also published as: DE2426563C2

Description

Verfahren zum Befestigen eines Einsatzes an der Grundplatte einer Kokille sowie eine entsprechende Anordnung Die Erfindung betrifft Kokillen zum Gießen von Stahlblöcken, und insbesondere ein Verfahren zum Befestigen eines Einsatzes an der Grundplatte einer Kokille sowie eine entsprechende Anordnung.
Es ist bekannt, eine von oben zu beaufschlagende Blockguß-Kokille zu verwenden, bei der ein gußeisernes Blockgehäuse auf einer flachen, gußeisernen Grundplatte mit seiner offenen Unterseite aufliegt, wobei geschmolzenes Metall durch die obere Öffnung in das Blockgehäuse eingegossen wird.
Die ungeschützte Oberfläche der Grundplatte, insbesondere im Mittelbereich, wird erodiert und stark ausgewaschen aufgrund der erheblichen Belastung durch das einfließende, herabfallende, geschmolzene Metall.
Die mit Auswaschungen versehene, rauhe Oberfläche, die auf diese Weise entsteht, führt zu einem Anhaften des Blockmetalles an der Grundplatte, so daß mühsame und kostspielige Arbeitsgänge zur Trennung erforderlich sind. Außerdem kann die Lebensdauer der Grundplatte durch diese Trennungsvorgänge verringert werden.
Weiterhin ist die un-tere Oberfläche des Blockes, der mit Hilfe einer derartigen defekten Grundplatte gegossen worden ist« so unregelmäiig, daß der größere Teil des Bodens entfernt werden muß, bevor der Block weiteren Arbeitsgangen unterworfen wird.
Folglich steigen die Kosten des Verfahrens aufgrund dieser Fehler in.unangemessener Weise.
Als ein Verfahren zum Schützen der Grundplatte gegenüber derartigen Beschädigunen ist die Verwendung eines Einsatzes aus hitzebeständigem Material vorgeschlagen worden, das innerhalb einer Aussparung in der Oberfläche etwa im littelbereich der Grundplatte vorgesehen wird.
Gebrannte Ziegel, Silikasteine oder ähnliche, keramikgebundene, hitzebeständige itaterialien sind in weitem Umfange als Einsätze verwendet worden.
Bei dieser Art des Schutzes von Grundplatten wird der Einsatz mit der Grundplatte jedoch im allgemeinen mit Hilfe von Ton oder einem ähnlichen keramischen Material befestigt, so daß dieses Verbindungsmaterial in feuchtem Zustand in den Spalt zwischen den Wänden der Aussparung und dem Einsatz eingedrückt werden muß. Daraufhin ist eine lange Trocknungszeit erforderlich. Ein unzureichende Trocknung kann gefährliche Exglosionen hervorrufen, wenn geschmolzenes Metall in die Kokille gegossen wird. Außerdem schwimmt der Einsatz sehr oft während des Gießvorganges aus der Aussparung aus, da die Festigkeit des hitzebeständigen Verbindungsmaterials nicht ausreichend ist.
Insbesondere bei Verwendung eines hitzebeständigen, aus Kohlenstoff gebundenem Silicium bestehenden Carbid-Graphit-Einsatz mit einer thermischen Leitfähigkeit im Bereich von 20 bis 30 kcal/mhr0C, der in der Patentanmeldung P 22 62 434.6 der Ammelderin beschrieben wird, kann das hitzebeständige Verbindungsmaterial den Wärmefluß zwischen dem Einsatz und der Grundplatte aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit unterbrechen und damit die Vorteile der Verwendung eines derartigen Einsatzmateriales mit hoher mechanischer Festigkeit und ausreichender thermischer Leitfähigkeit zur Verhinderung von Beschädigungen innerhalb des Blockmaterials verringern.
Folglich ist die Erfindung darauf gerichtet, ein Verbindungsmaterial aufzuzeigen, das eine ausreichend hohe Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit aufweist und das auf sehr einfache Art angebracht werden kann.
Weiterhin zielt die Erfindung darauf ab, ein geeignetes Verfahren und eine geeignete Anordnung zur einfachen Befestigung des Einsatzes an der Grundplatte zu schaffen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man den Einsatz in einer Aussparung etwa in der Mitte der Oberfläche der Grundplatte mit einem Spalt zwischen den Wänden der Aussparung und dem Einsatz einsetzt, daß man ein Gewicht, das Bahnen für den Metallschluß enthält, auf den Einsatz aufsetzt, und daß man geschmolzenes Verbindungsmetall in Form von Gußeisen oder -stahl durch die Metallfluß-Bahnen in den Spalt eingießt und erstarren läßt.
Erfindungsgemäß hat es sich gezeigt, daß die oben erörterten Nachteile durch Verwendung von Gußeisen oder -stahl als Verbindungsmaterial überamaden werden. Ein metallisches Verbindungsmaterial hat eine hohe Festigkeit und Wermeleitfähigkeit und ermöglicht es, den Einsatz durch ein sehr einfaches Verfahren zu befestigen. Eine Trocknungszeit ist nicht mehr erforderlich.
Das Gewicht verhindert ein Aufschwimmen des Einsatzes während des Gießvorganges, und die IIetallflußbalmen verteilen das geschmolzene Metall gleichmäßig in die obere Öffnung des Spaltes.
Im folgenden werden bevorzugte Ausfül1rungsbeisdiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kokille; Fig. 2 ist ein schematischer Schnitt einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung; Eig. 4 ist eine vergrößerte, perspektivische Darstellung des Gewichtes; Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Gewichtes.
Wie in der Zeichnung gezeigt ist, umfaßt die Blockkokille 1, in die das Gußmaterial von oben einzugießen ist, ein gußeisernes Kokillengehäuse 2, das auf einer gußeisernen Grundplatte 3 steht, wie aus Fig. 1 hervorgeht.
Eine Aussparung 4 befindet sich in der Mitte der Oberfläche der Grundplatte 3, und ein plattenförmiger Einsatz 5 befindet sich in der Aussparung und ist mit dieser durch ein Verbindungsmetall 6 in Form von Gußeisen oder Stahl fest verbunden.
Ringförmige oder schraubenförmige Nuten 7 und 8 befinden sich auf den einander gegenüberliegenden senkrechten Wänden der Aussparung 4 und des Einsatzes 5. Das in diese Nuten 7 und 8 eingefüllte Verbindungsmetall 6 blockiert den Einsatz.
Wie am bes-ten aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Einsatz 5 derart in die Aussparung 4 eingefügt, daß ein Spalt 9 zwischen den Wänden der Aussparung 4 und des Einsatzes 5 verbleibt.
Ein Gewicht 10 in Form einer Platte oder eines Blockes liegt auf der oberen Oberfläche des Einsatzes 5. Das Gewicht besteht aus Gußeisen oder einer dicken Stahlplatte und is£ mit radialen Nuten 11 auf der oberen Oberfläche versehen, wie Fig. 4 zeigt.
Die Nuten 11 sind in geeigneter Weise von der Mitte zum Umfang hin geneigt und mit Graphitpulver überzogen. Die Nuten können beispielsweise in Richtung der Tangente an den Umfang gekrümmt sein.
Nunmehr wird geschmolzenes Verbindungsmetall 6 auf den Mittelbereich der radialen Nuten 11 aus einer Gießpfanne 12 vergossen. Das vergossene Metall verteilt sich gleichmäßig in Richtung der oberen Öffnung des Spaltes 9, in dem es durch die Nuten 11 strömt, und dringt sodann in den Spalt 9 ein und erstarrt.
Das Gewicht 10 verhindert ein Aufschwimmen des Einsatzes 5 während des Gießvorganges. Das Gewicht 10 wird sodann von der Oberseite des Einsatzes 5 entfernt, Damit ist die Befestigung des Einsatzes beendet.
Auf diese Weise ist der Einsatz in bezug auf die Grundplatte mit Hilfe des Verbindungsmetalls mit hoher Festigkeit und hoher Wärmeleitfähigkeit durch einen sehr einfachen Befestigungsvorgang festgelegt, ohne daß es erforderlich ist, nach der Befestigung zu trocknen, und ohne daß der Wärmestrom beim Gießen von Stahlblöcken unterbrochen wird, so daß keine inneren Beschädigungen innerhalb des Blockmetalles entstehen.
Vorzugsweise sollten Distanzblöcke 13 zwischen der Bodenfläche der Aussparung 4 und dem Einsatz 5 verwendet werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, so daß sich ebenfalls an der Bodenseite ein Spalt bildet. Dadurch läßt sich ein engerer Kontakt zwischen dem Einsatz und der Grundplatte durch das in den Boden Spalt 9 eingefüllte Metall erzielen.
Als Gewicht 10' können auch mehrere einzelne Blöcke oder Platten verwendet werden, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Jedes Einzelteil ist derart geformt,- daß Nuten entstehen, wenn die Einzelteile auf der oberen Oberfläche des Einsatzes liegen.
Der Einsatz kann aus gebrannten Ziegeln, Silikasteinen oder ähnlichen, keramisch gebundenen, wärmebeständigen Materialien, oder in besonders vorteilhafter Weise aus den zuvor erwähnten, aus Kohlenstoff gebundenem Silicium bestehenden, wärmefesten, Carbid-Graphit-Materialien mit einer thermischen Leitfähigkeit im Bereich von 20 bis 30 kcallrnhroC.
Die letzteren Einsätze sind insbesondere hauptsächlich zusammengesetzt aus in der Natur auftretendem Graphit, Siliciumcarbid und Siliciumoxyd, die durch einen organischen Binder, wie Teer gebunden sind und 30 bis 50 Gew.-GÓ Kohlenstoff und Graphit, 30 bis 50 Gew.-,4 Silciumcarbid und 5 bis 20 Gew.-Siliciumdioxyd umfaßt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Befestigen eines Einsatzes aus hitzebeständigem Material an der Grundplatte einer von oben zu beaufschlagenden Stahlblockguß-Kokille, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man den Einsatz in eine Aussparung etwa in der Mitte der Oberfläche der Grundplatte mit einem Spalt zwischen den Wänden der Aussparung und dem Einsatz einsetzt, daß man ein Gewicht, das Bahnen für den Metallfluß enthält, auf den Einsatz aufsetzt,und daß man geschmolzenes Verbindungsmetall in Form von Gußeisen oder -stahl durch die Metallflui3-Bahnen in den Spalt eingießt und erstarren läßt.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gewicht (10) in Form einer Platte oder eines Blockes aus Gußeisen oder -s-tahl mit radialen Nuten (11) auf der Oberfläche als Metallfluß-Bahnen.

3. Anordnung nach Anspruch 1'oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (10') aus getrennten Teilen aus Gußeisen oder -stahl besteht, die derart genormt sind, daß sie radiale Nuten als Metallfluß-Bahnen auf der oberen Oberfläche des Einsatzes (5) bilden.

4. Anordnung zum Gießen von Stahlblockguß mit einer von oben zu beaufschlagenden Kokille, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Einsatz aus hitzebeständigem, aus Kohlenstoff gebundenem Silicium bestehenden Carbid-Graphit-Material mit einer thermischen Leitfähigkeit im Bereich von 20 bis 30 kcal/mhr0C, der in einer Aussparung (4) etwa in der Mitte der Oberfläche der Grundplatte (3) befestigt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (5) im wesentlichen aus natürlichem Graphit,.

Silitiumcarbid und Siliciumoxyd besteht, die mit einem organischen Bindemittel, wie Teer, gebunden sind, und daß der Einsatz 30 bis 50 Gew.-% Kohlenstoff und Graphit, 30 bis 50 Gew.-% Siliciumcarbind und 5 bis 10 Gew.-% Siliciumdioxyd enthält.

L e e r s e i t e