DE2426563C2

DE2426563C2 - Verfahren zum Befestigen eines Einsatzes an der Grundplatte einer Kokille sowie eine entsprechende Anordnung

Info

Publication number: DE2426563C2
Application number: DE19742426563
Authority: DE
Inventors: Toshimasa Narashino Chiba 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: 1986-03-06
Also published as: DE2426563A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Einsatzes aus hitzebeständigem Werkstoff an der Grundplatte einer Stahlblockguß-Kokille für fallenden Guß gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Anordnung.

Es ist bekannt, eine von oben zu beaufschlagende Blockgußkokille zu verwenden, bei der ein gußeisernes Blockgehäuse auf einer flachen, guQeisernen 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 untere Oberfläche des Blockes, der mit Hilfe einer derartigen defekten Grundplatte gegossen worden ist, so unregelmäßig, daß der größere Teil des Bodens entfernt werden muß, bevor der Block weiteren Arbeitsgängen unterworfen wird.

Folglich steigen die Kocten des Verfahrens aufgrund dieser Fehler in unangemessener Weise.

Als ein Verfahren zum Schützen der Grundplatte gegenüber derartigen Beschädigungen ist die Verwendung eines Einsatzes aus hitzebeständigem Werkstoff vorgeschlagen worden, das innerhalb einer Aussparung in der Oberfläche etwa im Mittelbereich der Grundplatte vorgesehen wird.

Gebrannte Ziegel, Silikatsteine oder ähnliche, keramikgebundene, hitzebeständige Werkstoffe 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 Werkstoff 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. Eine unzureichende Trocknung kann gefährliche Explosionen 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 Verbindungswerkstoffes nicht ausreichend ist.

Aus dem DE-GM 69 08 977 ist es bekannt, einen Einsatz in einer Aussparung der Grundplatte mittels Schrauben zu befestigen, die von der Unterseite der Grundplatte in den Einsatz eingreifen. Da diese Befestigungsart offensichtlich nicht sehr stabil ist, wird auch noch vorgeschlagen, den Stoß zwischen den Rändern des Einsatzes und der Aussparungen der Grundplatte durch Schweißnähte zu verschließen. Dieser Aufbau ist sehr aufwendig.

Ferner ist es aus der AT-PS 44 048 bekannt, eine seitlich offene Aussparung in der Grundplatte vorzusehen, in der der Einsatz seitlich eingeschoben und durch ein nachgeschobenes Grundplattenteil festgelegt wird, das wiederum mittels eines Keils an der Grundplatte festgelegt wird. Der Einsatz wird durch abgeschrägte Ränder in der Grundplatte gehalten. Hierbei wird wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Einsatz durch rein mechanische Mittel in der Grundplatte gehalten.

Insbesondere bei Verwendung eines hitzebeständigen, aus Kohlenstoff gebundenem Silicium bestehenden Carbid-Graphit-Einsatz mit einer thermischen Leitfähigkeit im Bereich von 20 bis 30 kcal/mh°C, der in der Patentanmeldung P 22 62 434.6 der Anmelderin beschrieben wird, kann der hitzebeständige Verbindungswerkstoff den Wärmefluß zwischen dem Einsatz und der Grundplatte aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit unterbrechen und damit die Vorteile der Verwendung eines derartigen Einsatzwerkstoffes mit hoher mechanischer Festigkeit und ausreichender thermischer Leitfähigkeit zur Verhinderung von Beschädigungen innerhalbdes Blockmaterials verringern.

Folglich ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Befestigung des Einsatzes mittels eines Verbindungswerkstoffes aufzuzeigen, der eine ausreichend hohe Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit aufweist und auf sehr einfache Art angebracht werden kann, weiterhin soll eine geeignete Anordnung zur einfachen Befestigung des Einsatzes an der Grundplatte geschaffen werden.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Geeignete Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.

Es hat sich gezeigt, daß die oben erörterten Nachteile durch Verwendung von Gußeisen oder -stahl als Verbindungswerkstoff überwunden werden. Ein metallischer Verbindungswerkstoff hat eine hohe Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit 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 Metallflußbahnen verteilen das geschmolzene Metall gleichmäßig

in die obere öffnung des Spaltes.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert

F i g. 1 ist ein Schnitt durch eine erfiadungsgemäße Kokille;

F i g. 2 ist ein schematischer Schnitt einer Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 4 ist eine vergrößerte, perspektivische Darstellung des Gewichtes;

F i g. 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 gußeiser nen Grundplatte 3 steht, wie aus F i g. 1 hervorgeht.

Eine Aussparung 4 befindet sich in de' Mitte der Oberfläche der Grundplatte 3, und ein plattenförmiger Einsatz 5 befindet sich in der Aussparung und ist mit dieser durch ein Verbindungsinetall 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 besten aus F i g. 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 Blokkes liegt auf der oberen Oberfläche des Einsatzes 5. Das Gewicht besteht aus Gußeisen oder einer dicken Stahlplatte und ist 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 VerbindungsmetaMs 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 bo Bodenfläche der Aussparung 4 und dem Einsatz 5 verwendet werden, wie es in F i g. 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 Bodenspalt 9 einge- b^r> füllte Metall erzielen.

Als Gewicht 10' können auch mehrere einzelne Blökke 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, Silikatsteinen oder ähnlichen, kermaisch gebundenen, wärmebeständigen Werkstoffen, oder in besonders vorteilhafter Weise aus den zuvor erwähnten, aus Kohlenstoff gebundenem Silicium bestehenden, wärmefesten, Carbid-Graphit-Werkstoffen mit einer thermischen Leitfähigkeit im Bereich von 20 bis 30 kcal/mh °C.

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 50Gew.-% Kohlenstoff und Graphit, 30 bis 50 Gew.-% Siliciumcarbid und 5 bis 20 Gew.-% Siliciumdioxyd umfaßt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Befestigen eines Einsatzes aus hitzebeständigem Werkstoff an der Grundplatte einer Stahlblockguß-Kokille für fallenden Guß, wobei der Einsatz in eine Aussparung etwa in der Mitte der Oberfläche der Grundplatte eingesetzt wird, d a durch gekennzeichnet, daß ein Spalt zwischen den Wänden der Aussparung und dem Einsatz vorgesehen und ein Gewicht, das Bahnen für den Metallfluß enthält, auf den Einsatz aufgesetzt wird, und daß man geschmolzenes Verbindungsmetall in Form von Gußeisen oder -stahl durch die Metallfluß-Bahnen in den Spalt eingießt und erstarren läßt.

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

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