DE2737775C3 - Verfahren zum Ausbessern einer Blockgießform - Google Patents
Verfahren zum Ausbessern einer BlockgießformInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
- B22D7/06—Ingot moulds or their manufacture
- B22D7/066—Manufacturing, repairing or reinforcing ingot moulds
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausbessern einer Blockgießform mit einem erodierten
Bereich in deren Hohlraum bekannter ursprünglicher Abmessung, gemäß dem man den erodierten Bereich
reinigt, eine metallerzeugende exotherme Masse mit zur Bildung eines zum Schmelzen der Masse geeigneten
Thermits ausreichenden Mengen an Eisenoxid und m>
metallischem Aluminium im erodierten Bereich anordnet, die Masse zur Erzeugung einer geschmolzenen
Masse im erodierten Bereich zündet und die geschmolzene Masse im erodierten Bereich zur Auffüllung des
Hohlraumes in der Form entsprechend der bekannten hs
ursprünglichen Abmessung erstarren läßt.
Ein solches Verfahren ist aus der US-PS 40 05 742 bekannt. Danach wird eine metallerzeugende exotherme
Masse verwendet, die außer Eisenoxidpulver und Aluminiumpulver in vorzugsweise stöchiometrischem
Mengenverhältnis auch Magnesium, Kalzium, Silizium und Kalzium-Silizium statt des Aluminiums enthalten
kann. Mit dieser Masse wird der erodierte Bereich einer Blockgießform zum Teil mit dem bei der exothermen
Reaktion entstehenden Metall und im übrigen mit der gebildeten Schlacke ausgefüllt, um apparative Schwierigkeiten
bei einer vollen Ausfüllung des erodierten Bereichs mit Metall zu vermeiden.
Aus »Römpp, Chemielexikon«. 5. Aufl, Spalten
188/189, ist es für Thermitmassen bekannt, Zusätze von Mangan, Silizium, Vanadin und Titan zu verwenden.
Aus »Römpp, Chemielexikon«. 5. Aufl, Spalten
188/189, ist es für Thermitmassen bekannt, Zusätze von Mangan, Silizium, Vanadin und Titan zu verwenden.
»Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie«, 3. Band, 1953, Seiten 428 bis 436, ist zu entnehmen, daß
man für aluminothermische Zwecke außer Aluminium und Eisenoxid auch Silizium, Ferrosilizium und Oxide
des Mangans, Titcns, Chroms oder anderer Metalle einsetzen kann.
Andererseits ist aus der DE-OS 25 49 543 ein Verfahren zum Einbringen von flüssigem Eisen in
Vertiefungen bei einem Eisenkörper bekannt, bei dem ein mittels einer Graphitelektrode erzeugter elektrischer
Lichtbogen auf ein metallothermisches Gemisch solange zur Einwirkung gebracht wird, bis die
Vertiefung mit flüssigem Eisen ausgefüllt ist, wobei die Schmelze durch die Graphitelektrode aufgekohlt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern,
daß sich erodierte Bereiche einer Blockgießform voll mit einem Metall gleicher Analyse wie der der
Blockgießform füllen lassen und eine einwandfreie geschweißte physikalische Bindung des Füllmetalls mit
dem Metall der Blockgießform erhalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als exotherme Masse eine Masse, die metallisches
Aluminium, Wollastonit, Ferrosilizium, Mangandioxid, feinen Eisenzunder und Graphit enthält, verwendet
wird.
Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Erfinciungsgemäß ordnet man also nach dem Reinigen
des erodierten Bereichs im Hohlraum einer Blockgießform eine geeignete Menge der beanspruchten
exothermen Masse in dem erodierten Bereich an, zündet sie und schließt die dadurch erzeugte Metallschmelze
in dem erodierten Bereich ein, wodurch eine einwandfreie schweißungsgebundene Flickauflage einer
der Blockgießform entsprechenden Zusammensetzung den erodierten Bereich ersetzt und die Blockgießform
instandsetzt, so daß sie zur erneuten Aufnahme von Metallschmelze zur Bildung eines Blocks darin geeignet
gemacht wird.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert;
darin zeigt
F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erodierte Blockgießform mit weiterein oberen Ende und einem
zur Instandsetzung vorbereiteten erodierten Bereich;
F i g. 2 einen Vertikalschnitt durch einen Teil der in F i g. 1 dargestellten Blockgießform mit einer im
erodierten Bereich angeordneten und darin eingeschlossenen exothermen Masse;
F i g. 3 einen Vertikalschnitt durch einen Teil der Blockgießform nach F i g. 1 zur Veranschaulichung der
instandgesetzten Blockgießform;
Fig.4 einen Vertikalschnitt eines Teils einer Block-
gießform mit weiterem unteren Ende und einem teilweise zur Instandsetzung vorbereiteten erodierten
Bereich darin;
Fig.5 einen Vertikalschnitt der Blockgießform in
Fig.4 mit einer im erodierten Bereich angeordneten
und darin eingeschlossenen metallerzeugenden exothermen Masse; und
Fig.6 einen Vertikalschnitt durch einen Teil der
Blockgießform in F i g. 4 und 5 nach der Instandsetzung.
Als erstes Ausführungsbeispiel erkennt man in F i g. 1 eine Blockyießform 10, die entweder aus Eisen oder aus
Stahl sein kann, und man bemerkt, daß es sich um eine Blockgießform mit weiterem oberen Ende handelt, bei
der ein darin geformter erstarrter Block durch einen Abziehvorgang daraus entfernt wird, der den darin
gebildeten Block nach oben heraushebt. Man erkennt weiter den Hohlraum 11 in der Blockgießform 10 und
am Boden des Hohlraums 11 einen erodierten Bereich 12, wie er infolge des fortgesetzten Gießens von
Metallschmelze in die Blockgießform auftritt Der erodierte Bereich f2 macht die Biockgießform für eine
weitere Verwendung ungeeignet, da sich der Block beim Abkühlen in der Form verriegelt und nicht daraus
abgezogen werden kann.
Man erkennt in Fig. 1, daß der Bereich 12 gereinigt wurde, um von Zunder und anderen Verunreinigungen
frei zu sein, und daß eine Mehrzahl von nach außen gerichteten Sacklöchern 13 in das restliche Metall der
Blockgießform 10 vom erodierten Bereich 12 aus gebohrt sind. Diese Löcher können im wesentlichen jo
halbwegs in das restliche Metall der Blockgießform 10 reichen. Die so vorbereitete Blockgießform wird
vorzugsweise, wenigstens im erodierten Bereich 12, auf eine Temperatur erhitzt, die von 37,8 bis 204,40C oder
mehr variieren kann, und in F i g. 2 sieht man, daß eine r> metallerzeugende exotherme Masse 14 im erodierten
Bereich 12 in der Blockgießform 10 angeordnet ist, die gezündet wird und darin durch ein vorzugsweise mit
einem Isolierbauteil 16 bedecktes Metallstück 15 eingeschlossen ist. Das Metallstück 15 und der
Isolierbauteil 16 sind vorzugsweise von einer der gewünschten Form des unteren Endes des Hohlraums
11 in der Blockgießform 10 entsprechenden Form. Die metallerzeugende exotherme Masse, die noch näher
beschrieben wird, erzeugt Metallschmelze, die in die Löcher 13 fließt und den erodierten Bereich 12 ausfüllt
und nach dem Erstarren einen schweißungsgebundenen Flickauftrag bildet, der den früheren erodierten Bereich
12 ausfüllt. Beim Abkühlen können das Metallstück 15
und/oder der Isolierbauteil 16 von dem aus der 5u metallerzeugenden exothermen Masse 14 gebildeten
Flickauftrag entfernt werden, und, wie Fig.3 zeigt, werden so die ursprüngliche und erwünschte Gestalt
und Fläche des Hohlraums 11 in der Blockgießform 10 wiedererhalten.
In Fig.3 erkennt man noch, daß ein Schutzmetallüberzug
17 aus einem erwünschten Schweißstabmetall anschließend durch Lichtbogen- oder Flammenschweißen
über dem aus der metallerzeugenden exothermen Masse 14 gebildeten Flickauftrag abgeschieden und zu m>
den den Hohlraum 11 '"., '^r Blockgießform 10
begrenzenden Flächen hin gefachen ist.
Man erkennt so, daß das aus der metallerzeugenden exothermen Masse gebildete Flickmaterial sowohl
mechanisch als auch durch Schweißen mit der μ Blockgießform 10 verbunden ist, da ein Teil davon in die
Löcher 13 zur Bildung einer mechanischen Verankerung hineinreicht und die Metallschmelze von der metallerzeugenden
exothermen Masse eint Schweißverbindung mit der gereinigten Metalloberfläche des vorher
beschriebenen erodierten Bereichs 12 bildet. Die ausgebesserte Blockgießform kann nun wiederholt zum
Gießen von Stahlblöcken wiedervsrwendet werden und weist, wie gefunden wurde, eine längere Lebensdauer
als eine vergleichbare neue Gußeisen- oder Stahlblockgießform auf.
Fachleute bemerken, daß Stahlblöcke häufig in Blockgießformen mit weiterem unteren Ende gegossen
werden, und das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung richtet sich auf eine solche, in den F i g. 4, 5
und 6 dargestellte Blockgießform 19. Die Form 19 hat einen sich nach unten erweiternden Hohlraum 20 und
wird im Betrieb auf einem Gespann angeordnet, so daß eingegossene Metallschmelze dadurch eingeschlossen
wird. Ein solches Gießen führt zur Erosion der unterseitigen Wandteile der Biockgießform 19, und man
erkennt einen solchen erodierten Bereich 21 in F i g. 4. Der erodierte Bereich wurde zur Ausbesserung durch
Reinigung von Zunder u. dgl. und Bohren einer Mehrzahl von Löchern 22 von diesem Bereich nach
außen in das restliche Metall der Blockgießform 19 vorbereitet D'e Löcher werden vorzugsweise so
gebohrt, daß sie nach außen und unten, allgemein entgegen der Richtung der Blockgießform, wenn sie
beim Abziehvorgang relativ zu einem darin gegossenen Block nach oben bewegt wird, geneigt sind.
Die Blockgießform 19 kann auf eine Seite horizontal gelegt oder nach V/unsch auch umgekehrt werden, so
daß eine metallerzeugende exotherme Masse 23 darin angeordnet und im eroidierten Bereich 21 festgehalten
werden kann, wie F i g. 5 erkennen läßt.
Die metallerzeugende exotherme Masse 23 kann im erodierten Bereich durch Metallstücke 24 gehalten
werden, die an den Innenwänden des Hohlraums 20 der Form 19 angeordnet und befestigt sind, und ein weiteres
Metallstück 25 kann quer über den normalerweise offenen Boden der Form 19 angebracht werden, um das
Festhalten der metallerzeugenden exothermen Masse 23 im erodierten Bereich zu sichern. Isolierbauteile 26
können, falls erwünscht ebenfalls verwendet werden. Das Zünden der metallerzeugenden exothermen Masse
bewirkt, daß Metallschmelze den erodierten Bereich 21 ausfüllt und die Blockgießform 19 entsprechend ihrer
ursprünglichen Hohlraumabmessung und -form wiederherstellt.
In Fi g. 6 ist erkennbar, daß nach dem Abkühlen des Flickmaterials, das das durch die metallerzeugende
exotherme Masse erzeugte Metall ist, die Halteelemente 24, 25 und 26 entfernt sind und eine dünne
Schutzschicht 27 aus einem geeigneten Metall, z. B. von einem Schweißstab, durch elektrisches Lichtbogenoder
Flammenschweißen auf dem Flickmaterial abgeschieden und über die den Hohlraum 20 begrenzenden
Innenoberflächen der Blockgießform 19 gefachen ist.
Eine geeignete metallerzeugende exotherme Masse zur Verwendung beim erfindungsgemäßer Verfahren
kann 16 bis 22% metallisches Aluminium, 14 bis 20% Wollastonit (Kalziumsilikat), 3 bis 6% Ferrosilizium, 4
bis 8% Mangandioxid, 40 bis 60% feinen Eisenzunder und 3 bis 4% Graphit enthalten. Eine typische Masse
kann die folgende Analyse haben: Metallisches Aluminium 16%, Wollastonit 14%, Ferrosilizium 3%, Mangandioxid
4%, feiner Eisenzunder 60% und Graphit 3%. Die Eisenoxidmenge übertrifft hier also das stöchiometrische
Verhältnis zur Aluminiummenge.
Eine gleichfalls geeignete Masse kann die folgende
Zusammensetzung aufweisen: Metallisches Aluminium 22%, Wollastonit 20%, Ferrosilizium 6%, Mangandioxid
8%, feiner Eisenzunder 40% und Graphit 4%.
Fachleute bemerken, daß die beschriebene Masse befriedigende exotherme Eigenschaften aufweist, die
eine Hochtem.icraturreaktion ermöglichen, die zum Schmelzen der Masse geeignet ist, und daß die von der
exothermen Reaktion resultierende Restmasse eine Analyse aufweist, die der ursprünglichen Analyse der
Blockgießform, in der sie angebracht wird, nahekommt. Dies ist erforderlich, um eine geschweißte physikalische
Bindung mit dem Metall der Blockgießform zu sichern.
Claims (7)
1. Verfahren zum Ausbessern einer Blockgießform mit einem erodierten Bereich in deren
Hohlraum bekannter ursprünglicher Abmessung, gemäß dem man den erodierten Bereich reinigt, eine
metallerzeugende exotherme Masse mit zur Bildung eines zum Schmelzen der Masse geeigneten
Thermits ausreichenden Mengen an Eisenoxid und metallischem Aluminium im erodierten Bereich
anordnet, die Masse zur Erzeugung einer geschmolzenen Masse im erodierten Bereich zündet und die
geschmolzene Masse im erodierten Bereich zur Auffüllung des Hohlraumes in der Form entsprechend
der bekannten ursprünglichen Abmessung erstarren läßt, dadurch gekennzeichnet,
daß als exotherme Masse (14; 23) eine Masse, die metallisches Aluminium, Wollastonit, Ferrozilizium,
Mangandioxid, feinen Eisenzunder und Graphit enthält, verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine exotherme Masse (14; 23) aus
etwa 16 bis 22% Aluminium, etwa 14 bis 20% Wollastonit, etwa 3 bis 6% Ferrosilizium, etwa 4 bis
8% Mangandioxid, etwa 40 bis 60% feinem Eisenzunder und etwa 3 bis 4% Graphit verwendet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine exotherme Masse (14; 23) aus
16% Aluminium, 14% Wollastonit, 3% Ferrosilizium, 4% Mangandioxid, 60% feinem Eisenzunder und
3% Graphit verwendet wird.
A. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockgießform (10;
19) vor dem Zünden der exothermen Masse (14; 23) auf eine Temperatur im Bereich von 37,8 bis 204,40C
erhitzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die exotherme Masse
(14; 23) nach dem Zünden im erodierten Bereich (12; 21) eingeschlossen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß man auf der erstarrten, den erodierten
Bereich (12; 21) ausfüllenden Masse (14; 23) einen Schutzmetallüberzug (17; 27) abscheidet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man für den Schutzmetallüberzug (17;
27) ein Schweißstabmetall verwendet, das durch Schweißen aufgetragen wird.
50
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772737775 DE2737775C3 (de) | 1977-08-22 | 1977-08-22 | Verfahren zum Ausbessern einer Blockgießform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772737775 DE2737775C3 (de) | 1977-08-22 | 1977-08-22 | Verfahren zum Ausbessern einer Blockgießform |
Publications (3)
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DE2737775A1 DE2737775A1 (de) | 1979-03-08 |
DE2737775B2 DE2737775B2 (de) | 1980-07-03 |
DE2737775C3 true DE2737775C3 (de) | 1981-04-02 |
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ID=6016991
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DE19772737775 Expired DE2737775C3 (de) | 1977-08-22 | 1977-08-22 | Verfahren zum Ausbessern einer Blockgießform |
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DE (1) | DE2737775C3 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4005742A (en) * | 1974-10-25 | 1977-02-01 | United States Steel Corporation | Method of restoring ingot mold stools and closed-bottom ingot mold |
DE2549543C2 (de) * | 1975-11-05 | 1986-11-20 | Egon 5650 Solingen Evertz | Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von flüssigem Eisen in Vertiefungen bei einem Gußeisenkörper |
-
1977
- 1977-08-22 DE DE19772737775 patent/DE2737775C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2737775B2 (de) | 1980-07-03 |
DE2737775A1 (de) | 1979-03-08 |
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