DE2525233A1 - Schmelzgussform - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
Anmelderin: Corning G-lass Works
Corning, N.Y. USA
Corning, N.Y. USA
Die Erfindung betrifft eine Schmelzgußform zur Herstellung hohler feuerfester Körper.
Feuerfeste Gegenstände können im Schmelzgußverfahren hergestellt werden, vergl. US-PS 1,615,750 und P.H. Norton,
Refractories, 4. Auflage (1968), Seite 186-9. Zur Herstellung eines Hohlraums oder mehrerer Hohlräume wird ein
bis zur Verfestigung belassener Kern, meist aus Sinterkorn, vorgesehen, siehe US-PS 1,903,944, 2,023,044 und 2,071,542,
der auch bei der Kühlschrumpfung soweit nachgeben soll, daß im Gußkörper keine Risse entstehen. Die Anforderungen
wechseln allerdings je nach der Zusammensetzung und Größe
des gegossenen Materials iuid auch des Kerns. Der Kern soll
nach Möglichkeit bei der Kühlschrumpfung zusammendrückbar sein oder sogar zusammenfallen, gleichzeitig aber zuvor
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beim Kontakt mit dem um ihn gegossenen Material seine Form
behalten. Diesen in gewissem Sinne einander entgegengesetzten Anforderungen genügen die bekannten Kerne nicht immer, so besonders
z.B. beim Hochvolumenguß bei hoher Temperatur über 20000G. Wegen des hohen hydraulischen Drucks muß hier der
Kern so dick und fest gesintert sein, daß er bei der Kühlschrumpfung nicht mehr genügend nachgibt und in dem Gußkörper
daher Risse entstehen. Bei dünnerer und weniger kompakter Ausbildung des Kerns verliert er dagegen seine Form beim
Kontakt mit dem schmelzflüssigen Material und wird nach innen ausgebaucht; in die Ausbauchung fließt das schmelzflüssige
Material, häufig an Durchbruchstellen durch die etwa schon entstandene dünne Kruste. Infolgedessen haben
diese feuerfesten Gegenstände Mißbildungen, keine einwandfrei geformten Hohlräume, alle Hisse und Sprünge.
Die Behebung dieser Fehler ist Aufgabe der Erfindung.
Die Aufgabe wird durch die Schmelzgußform der Erfindung
dadurch gelöst, daß in dem Kern in einer etwas größeren Bohrung ein Einsatz in vorbestimmtem Abstand zur Bohrungsinnenwand vorgesehen ist, welcherbeim Kontakt mit dem schmelzflüssigen,
um den Kern gegossenen Material die nach innen gerichtete Ausbauchung des Kerns verhindert, aber bei der
Verfestigung und Schrumpfung das Zusammendrücken und
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gegebenenfalls den Zusammenfall des Kerns zuläßt, ohne rissebildende Zugspannungen zu erzeugen.
Die v/eitere Erläuterung erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Sie zeigt im Längsschnitt die Schmelzgußform
der Erfindung mit dem Kerneinsatz.
Die Form 10 auf dem Sockel 12 ist in bekannter Weise in dem Behälter 14 eingeschlossen und von einem Isolator,
z.B. Pulver, umgeben. Die Form besteht aus der Unterform mit der Grundplatte 22, den Seitenplatten 20, und der Deckplatte
24, und der Oberform mit der Grundplatte 28 und den Seitenplatten 26. Das in die Oberform geleitete Schmelzgußmaterial
fließt in bekannter Weise durch die Verbindungsöffnung 25, 29 in die Unterform.
Erfindungsgemäß reicht ein hohler oder rohrförmiger Kern 30
aus gebundenem, gesintertem, gebranntem feuerfesten Korn in Öffnungen 32 und 34 in den Platten 22 und 24. Der Kernhohlraum
besteht aus einer von oben nach unten verjüngten Mittelbohrung.
In diese wird ein gleich langer, also an seinen Enden ebenfalls in die Öffnungen 32 und 34 ragender und
ebenfalls vom einen zum anderen Ende verjüngter, der Bohrungsform also im wesentlichen komplementärer, fester und steifer
Einsatz 36 geschoben. Seine Verjüngung ist so bemessen, daß
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zwisehen dem Einsatz und dem Kern 30 ein geregelter Abstand
zwecks Vermeidung einer Kernausbauchung, aber Kompression und Zusammenfall des Kerns entsprechend den vorstehend erläuterten
Anforderungen gebildet wird.
Als erläuterndes Beispiel wurde eine erfindungsgemäß ausgestaltete
Schmelzgußform zur Herstellung der bei 2400 - 25000C
gegossenen feuerfesten Körper gemäß der US-PS 3,198,643, in
Form von Plattenkörpern der Abmessung 15" x 18" χ 15" = 38 χ 45 x 38 cm gefertigt. Der Kern 30 bestand aus -10+35 US-mesh
= 0,5 - 2 mm großem Kern der gleichen Zusammensetzung wie oben für die Schmelzgußkörper angegeben. Der Kern enthielt
ein unter einem Winkel von 15° zur Senkrechten verlaufende etwa 5" = 12,7 cm weite Bohrung. Der Außendurchmesser
des Kerns betrug 5 3/4" = 14,6 cm am unteren und 5" = 12,7 cm
am oberen Ende und hatte eine Mittelbohrung der lichten Weite von 3 1/2" β 8,9 cm am oberen und 2 11/16" = 6,8 cm am unteren
Ende* Außer bekannten, gewöhnlichen, organischen oder anorganischen
Bindemitteln (Öle, Harze; Silikate, Lehme) kann auch die im Beispielfall bevorzugte Zusammensetzung als Bindemittel
für €en Kern verwendet werden?
Schmelzkorn 90,5 Gew. %
lehm 2,71 Gew. %
Uatriumsilikatpulver 4,53 Gew. %
Wasser 2,26 Gew. %.
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Die Mischung wurde in eine entsprechend große Kernform gestampft, zur Festigung bei Zimmertemperatur mit Kohlendioxidgas
behandelt, und dann im Ofen bei 25O0F = 1210G
getrocknet. Der Kern hatte eine Festigkeit von 45 - 50 psi = 3,15 - 3,5 kg/qcm. Der Kerneinsatz 36 wurde aus festem
Graphit mit einem oberen Durchmesser von 3 1/4" = 8,2 cm
und einem unteren Durchmesser von 2 9/16" = 6,3 cm gefertigt, Nach dem Zusammenbau von Behälter, Form und Kern wurde
Schmelzgußmaterial über die Oberform in die Form gefüllt und der erstarrte Gußblock nach der üblichen Anlaßbehandlung
herausgenommen und zusammen mit dem Kern untersucht. Der Gußblock war frei von den sonst üblichen, durch starre
Kerne erzeugten Sprüngen und Rissen, während der Kern Komprimiert und teilweise zusammengefallen war. Nach Entfernung
aller Kernreste hatte der Gußblock einen gleichmäßigen Durchmesser ohne Ausbrüche, oder vom Kern erzeugte Ausbauchungsstellen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist günstig einsetzbar für Schmelzgußkorper mit Hohlräumen wie sie beispielsweise in
Stahlhochöfen am Abzug, Ausguß, an Düsenein- oder Auslässen
von Schmelzöfen u.a.m. eingesetzt werden.
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Claims (2)
1. Schmelzgußform zur Herstellung von Gußkörpern aus feuerfestem
Material, mit einem bei der Kühlschrumpfung des
Schmelzgußmaterials zusammenpreßbaren oder zusammenfallenden Kern, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Kern (30) in einer etv/as größeren Bohrung ein Einsatz(36) in vorbestimmtem Abstand zur Bohrungsinnenwand
vorgesehen ist, welcher beim Kontakt mit dem schmelzflüssigen", um den Kern gegossenen Material die
nach innen gerichtete Ausbauchung des Kerns verhindert, aber bei der Verfestigung und Schrumpfung das Zusammendrücken
und gegebenenfalls den Zusammenfall des Kerns zuläßt, ohne rissebildende Zugspannungen zu erzeugen.
2. Schmelzgußofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kern und Einsatz mit ihren Enden in Ausnehmungen
(32, 34) gegenüberliegender Pormwände ragen und vom einen zum anderen Ende verjüngt sind.
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