DE2740070A1 - Giessrohr - Google Patents

Description

Gießrohr

Die Erfindung betrifft ein Rohr mit zur Förderung unter Druck von geschmolzenen Metallen geeignetem Aufbau und geeigneter Zusammensetzung.

In allen Betrieben der Gießereitechnik, in denen Metalle oder Legierungen im geschmolzenen Zustand verarbeitet werden, ist es notwendig, diese von einer Vorrichtung zu einer anderen einfach bewegen zu können, wobei es sich einerseits beispielsweise um deren Führung von einem Verarbeitungs- oder einem Vergüteofen zu Aufbewajirungspfannen oder andererseits zur Versorgung ausgehend von letzteren von Formereiorten, wie Gießformen, Kokillen, Drahtziehdüsen, usw., handelt. Um dies durchzuführen, werden Verbindungseinrichtungen verwendet, die bestimmte mechanische,thermische und chemische Eigenschaften besitzen. Die üblichste von diesen ist der CHeS- oder Abstichkanal vom Rinnentyp, der gegebenenfalls geschlossen oder mehr oder weniger geneigt sein kann, in dem das Metall unter Wirkung seines eigenen Gewichts zirkuliert. Häufig ist Jedoch die Ausnutzung der Schwerkraft nicht möglich oder genügt nicht, wobei dann die Motorische Kraft eines Gases ausgenutzt wird, dessen Verwendung die Ersetzung des Kanals durch ein dichtes druckwiderstandsfähiges Rohr erfordert. Ein derartiges

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System besteht beim sogenannten Niederdruck-Gießverfahren, das zum Gießen bestimmter Teile verwendet wird. Das Verfahren besteht im Ausüben eines bestimmten Drucks in der Größen-Ordnung von daN/cm auf die Oberfläche eines geschmolzenen Metalls, das in einem Schmelztiegel enthalten ist, der mit einem vertikalen Zentralrohr versehen ist, das in das Metall eintaucht und dessen Oberteil mit der Versorgungskammer einer Formmaschine in Verbindung steht. Unter Wirkung des ausgeübten Drucks, der sich im Wert und über die Zeit ändern kann, werden mehr oder weniger große Mengen des Metalls vom Schmelztiegel zur Form über das Tauchrohr geführt. Vom Verhalten dieses Rohrs hängt die Bedeutung dieser Vorgehensweise ab. Dieses Rohr unterliegt nämlich sehr rauhen Temperaturbedingungen, ist erheblichen thermischen Schocks ausgesetzt,unterliegt gegenüber jedem Metall oder jeder Verbindung bestimmten Abnützungst und Korrosions-Wirkungen, muß druckwiderstandsfähig sein und muß eine dichte Wand besitzen. Sein. Aufbau berücksichtigt daher die verschiedenen Faktoren derart, daß es eine ausreichende Lebensdauer aufweist und daß ein zu häufiger Austausch vermieden ist.

Bisher wird dieses Niederdruck-Gießverfahren sowohl für Legierungen mit niedrigen Schmelztemperaturen (Zinn, Blei) als auch für Aluminium -, Magnesium- und auch Cupro-Legierungen verwendet, wobei das Tauchrohr entsprechend dem vergossenen Metall oder der vergossenen Legierung aus Gußeisen oder aus Stahl unterschiedlicher Qualitäten besteht.

Diese Werkstoffe reichen unter dem Gesichtspunkt des Temperaturverhaltens, der QruckwiderstandsfHhigkeit und der Undurchlässigkeit aus, besitzen jedoch wegen des Einsatzes in Metallbäder unterschiedlichen Strömungsverhaltens sehr schlechtes Verhalten gegenüber Korrosions- und Abnutzungs-Wirkungen.

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Um diese Nachteile zu überwinden, wurden verschiedene Versuche zur Verwendung von Rohren aus Sonderkeramik durchgeführt, jedoch- durch Mißerfolge abgeschlossen,wegen ihrer Zerbrechlichkeit gegenüber thermischen Schocks. In der Aluminiumindustrie werden Rohre aus Keramikfasern verwendet, die eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber der thermischen Schocks besitzen und die vom geschmolzenen Metall nicht benetzt werden, wobei jedoch diese Rohre bei Qebrauch . zerbrechen und darüber hinaus eine nicht vernachlässigbare Durchlässigkeit besitzen, was zur Folge hat, daß bei der Anwendung auf Niederdruck-Tauchrohre in den gegossenen Stücken Blasenbildung auftritt und daß dadurch die (Jualität der hergestellten Produkte herabgesetzt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung unter Beseitigung der oben genannten Nachteile eine Einrichtung anzugeben, deren Aufbau und deren Zusammensetzung die oben erörterten Beanspruchungen berücksichtigen.

Das die Aufgabe lösende Gießrohr zeichnet sich durcnjsine gasdichte Bohrung oder öffnung bzw. ein gasdichtes .Kernrohr auf, dessen Wände innen und außen mit einer Schicht überzogen sind aus einem feuerfesten Werkstoff auf Faserbasis.

Das erste Merkmal des erfindungsgemäßen Rohres besteht also darin, daß es ein gasdichtes fernrohr aufweist, das einerseits ein Rohr aus feuerfestem Erzeugnis sein kann, das durch Formen, Sintern oder Verdichten mittels Bindemitteln erhalten 1st oder das andererseits ein gegossenes oder gezogenes Metallrohr mit einer sich zwischen einem Millimeter und mehreren Millimeter veränderbaren Dicke oder eine

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gerollte und dann verschweißte dünnere Folie unter 1 nun sein kann. Die Art des verwendeten Gutes oder Erzeugnisses hängt von den umgewälzten Metallen und Legierungen und vom zur Förderung verwendeten Gas ab. Bei feuerfesten Werkstoffen können solche verwendet werden, die gasdicht sind und deren Schmelztemperatur höher als die Verwendungstemperatur ist, wobei beispielsweise bestimmte Aluminiumoxid-, ZirkoÄ^x*flnd Graphit-Arten genannt werden können. Bei Metallen ist es weiter notwendig, daß sie unter Verwendungsbedingungen unschmelzbar sind, weshalb Aluminium für Zinkguß, Kupfer für Aluminiumguß, rostfreier feuerfester Stahl für Gußeisen platin für bestimmte Sonderstähle und bestimmte hochschmelzende Metalle wie beispielsweise Titan, Zirkon, Molybdän, Tantal, Wolfram verwendet werden können, wenn, die Atmosphäre nicht oxidierend ist. Die wesentliche durch dieses

Kernrohr· . ausgeübte Wirkung ist die Dichtheit gegenüber dem Gas^und dies bestimmt auch die geringste zu verwendende Dicke unter der Voraussetzung, daß die Druckwiderstandsfähigkeit ausreichend ist.

Das zweite Merkmal des erfindungsgemäßen Rohrs besteht darin, daß auf jeder Seite des dichten Kemrohrs eine Schicht vorgesehen ist aus einem feuerfesten Werkstoff auf Faserbasis. Auf diese Weise ist das dichte Kernrohr innen und außen von einer dicken Werkstoffschicht überzogen, deren jede zylinderförmig ist und sich genau gegen die Wand des zentralen oder mittigen Rohrs anlehnt und es vollständig vom Metallbad isoliert. Am in das Metall einjbauchenden Ende des Rohrs stellt eine Unterbrechung der Kontinuität oder Lücke zwischen den beiden feuerfesten Schichten diese Isolierung sicher. Diese Unterbrechung ist dabei entweder^ ein zylindrischer feuerfester Bund mit U-Querschnitt, der unter

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Kraftwirkung auf die beiden äußersten Seitenwände der Rohre eingepaßt oder angefügt ist, oder eine Verbindung durch Anwendung eines feuerfesten Klebstoffs oder Bindemittels.

Die Zylinder aus feuerfestem Werkstoff sind entweder vorgeformt und auf dem metallischen Kernrohr aufgebracht oder durch Aufwickeln von biegsamen Pilzen erhalten oder direkt geformt durch Aufspritzen von Fasersuspensionen auf das Rohr, das von einem Trockenvorgang und einem Einbrennen gefolgt ist. Die Dicke der gewählten Fasern kann zwischen 5 und 10 mm schwanken, wobei diese Grüßen die Erfindung nicht einschränken. Unter dem Gesichtspunkt der Art des dieses Zylinder bildenden Werkstoffs, sind dies feuerfeste anorganische, Keramik- oder Aluminiumoxid-Fasern, d. h. sie sind widerstandsfähig unter den Temperaturbedingungen des Metalls oder der Legierung,unter denen sie verwendet weüdejiund sind gegenüber den letzteren chemisch inert. Das sind beispielsweise Fasern, die 50 bis 55 % Siliziumoxid und 40 bis 45 % Aluminiumoxid verwenden oder sind Fasern mit höherem AIuminiumoxidgehalt (80 bis 85 %) oder sind axeh andere Fasern, die der geplanten Verwendung genügen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das dichte Kernrohr auf seiner gesamten äußeren Seitenfläche von einer vorzugsweise metallischen Verstärkung oder Bewehrung bedeckt, z>B. .in Form eines Gewebes, einer Matte, einer Tresse, eines Trikots oder eines Gitterwerks, deren Funktion die Verstärkung des Kernrohrs ist, wenn dieses durch eine dünne Folie gebildet ist, bei der die Gefahr besteht, daß sie sich unter Wirkung des Drucks verformen könnte.

Die Erfindung gibt also ein Gießrohr für Niederdruck-Gießereitechnik an, das dadurch gekennzeichnet 1st,daß es durch ein

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gasdichtes Kernrohr gebildet ist, dessen Wände innen und außen mit einer Schicht aus einem feuerfesten Werkstoff auf Faserbasis bedeckt ist, der zur Gruppe der anorganischen, Keramik-Aluminiumoxid-Fasern gehören. Dieses Gießrohr kann eine Verstärkung des dichten Kernrohrs aufweisen durch eine Metal!verstärkung oder -bewehrung von Gewebe-, Matten-, Trikot-, Tressen- oder Gitterart.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Aus fUhrungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gießrohres;

Fig. 2 ein zweites Ausfiihrungsbeispiel des erfirdungsgemäßen Gießrohrs;

Fig. 3 eine Niederdruck-Gießeinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Gießrohr.

Das in Fig.l gezeigte erste AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ■zeigt ein Gießrohr, wobei im Schnitt eine gasdichte öffnung oder Bohrung bzw. ein gasdichtes Kernrohr erkennbar ist, das eine äußere feuerfeste Werkstoffschicht und eine innere feuerfeste Werkstoffschicht 3 besitzt.

Die Fig. 2 zeigt in schrittweise abgedeckter Darstellung ein zweites erfindungsgemäßes Gießrohr mit der Anordnung der jeweiligen Schichten, nämlich das gasdichte Kernrohr 1, .die äußere feuerfeste Werkstoffschicht 2, die innere feuerfeste Werkstoffschicht 3 sowie eine Metall-Verstärkung oder -bewehrung 4.

Fig. 3 zeigt eine Niederdruck-Gießeinrichtung, die ein erfindungsgemäßes Gießrohr 5 eingebaut enthält.

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Dieses in in einem dichten Schmelztiegel 6 angeordnet, in dem ein Metall 7 geschmolzen gehalten ist mittels einer Heizeinrichtung 10 und auf dessen freie Oberfläche ein Gasdruck ausgeübt wird, der über ein Ansatzrohr 11 sichergestellt ist. Unter dieser Wirkung wird das Metall in das Innere des GieQrohres 5 und zu einer Gießform 8 gedrückt, in der es sich verfestigt unter Annahme einer Formung 9.

Die Erfindung kann bei allen Verfahren angewendet werden, die eine Förderung von geschmolzenem Metall unter Drücken erfordern, die bis zu mehreren daN/cm schwanken können.

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Claims (5)

Ansprüche

1. Gießrohr

gekennzeichnet durch

ein gasdichtes Kernrohr (1), dessen Wände innen und außen jeweils durch eine Schicht (2, 3) eines feuerfesten Werkstoffs auf Faserbasis bedeckt sind.

2. Gießrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gasdichte Kernrohr (1) aus einem feuerfesten Werkstoff besteht, der zumindest ein Metalloxid enthält.

3. Gießrohr nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das gasdichte Kernrohr (1) mindestens ein Metall enthält.

4. Gießrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Werkstoff-Schicht (2, 3) auf Faseraus anorganischen Kferamik- und/oder Aluminiumoxid-Faserbasis gebildet ist.

5. Gießrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gasdichte Kernrohr (1) durch eine Metallbewehrung (4) verstärkt ist, die ein Gewebe, eine Matte, ein Trikot, eine Tresse und/oder ein Gitter ist.

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ORIGINAL iiNbrtCTED