DE288566C

DE288566C -

Info

Publication number: DE288566C
Application number: DENDAT288566D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Verschiedene Mittel sind bereits vorgeschlagen worden, um gewisse Fehler bei Stahlblöcken oder Gußstücken anderer Metalle, wie Lunkern, Seigern ο. dgl. zu beseitigen. Einige Mittel sind rein mechanischer Natur, z. B. Pressen des Blockes in den Gußschalen oder Ziehen während des Festwerdens u. dgl., andere dagegen beruhen auf einer thermischen Behandlung des Blockes während des Festwerdens, und zwar bestehen die meisten Verfahren letzterer Art darin, daß das äußerste höchste Ende des Blockes oder Gußstückes während des Festwerdens erwärmt wird. Da sich bei diesen Verfahren nur das äußerste höchste Ende des-Metalles flüssig erhält, so muß natürlich dieses zur Füllung des Lunkerkegels dienen; bekanntlich aber ist gerade -dieser höchste Teil des Metallblockes auch der schlechteste, der die meisten Beimischungen und Unreinheiten enthält. Somit erhält man mit diesen beiden Verfahren Gußblöcke, bei denen der Teil, der durch den Lunkerkegel gebildet werden sollte, mit unterwertigem Metall ausgefüllt ist.Various means have already been suggested to alleviate certain defects in steel blocks or castings of other metals, such as blowholes, seigers ο. the like. To eliminate. Some Means are purely mechanical in nature, e.g. B. pressing the block in the casting shells or Pulling during setting and the like, while others are based on a thermal one Treating the block while it is setting, most procedures exist of the latter type in that the extreme highest end of the ingot or casting is heated while it is setting. There In this process, only the extreme, highest end of the metal is kept in liquid form, so this must of course serve to fill the cavity cone; as is well known, however, is straight -this highest part of the metal block also the worst, of the most admixtures and contains impurities. Thus, with these two processes one obtains ingots, at which the part that should be formed by the blowhole cone, with inferior metal is filled out.

Noch andere Verfahren bestehen darin, daß man Gußformen Und -schalen mit verschiedenen Dicken benutzt, welche mithin in verschiedenen Teilen in verschiedenem Grade erwärmt werden, und zwar derart, daß das KaIt- und Festwerden des Metalles im oberen Teil der Masse zuletzt stattfindet. Die geringe Wirksamkeit dieser Mittel macht es notwendig, die Wirkung durch künstliche KühlungStill other methods are that one molds and shells with different Thicknesses used, which consequently heats different parts to different degrees in such a way that the cold and solidification of the metal in the upper part the mass takes place last. The low effectiveness of these agents makes it necessary the effect of artificial cooling

des unteren Teiles der Gußschale oder -form zu ergänzen.to supplement the lower part of the casting shell or mold.

Endlich sind noch Verfahren dieser Art bekannt, bestehend in einer allmählichen, absatzweise von unten nach oben fortschreitenden Erwärmung der Gußschale oder -form, derart, daß auch in diesem Falle der obere Teil der Metallmasse während des Festwerdens des übrigen Teiles flüssig erhalten wird. Aber auch durch dieses Verfahren werden die angestrebten Ergebnisse im Betriebe nicht erzielt, da die Erwärmung der Zonen, die zuletzt fest werden sollen, und deren Lage sich allmählich von unten nach oben verschieben muß, nicht genügend örtlich begrenzt ist, denn die Erwärmungsvorrichtung umgibt die von außen erwärmte Gußschale oder -form gänzlich.Finally, methods of this type are known, consisting of a gradual, intermittent process from bottom to top progressive heating of the casting shell or mold, such that also in this case the upper Part of the metal mass is kept liquid during the solidification of the remaining part. But even with this procedure, the desired results are not achieved in the company, since the warming of the zones that are to become solid last and their location gradually increases must move from bottom to top, is not limited enough locally, because the Heating device completely surrounds the externally heated casting shell or mold.

Bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren sind alle oben angegebenen Übelstände beseitigt, und zwar hauptsächlich dadurch,In the process which is the subject of the invention, all of the above are given Eliminating evils, mainly by:

1. daß die Erwärmung in einem ganz bestimmten Teil des Blockes oder Gußstückes genau örtlich begrenzt wird, dessen Lage in genau bestimmter Weise so verändert werden kann, daß sie dem gewünschten Gang des Festwerdens mit der größten Genauigkeit folgt, und1. that the heating in a very specific part of the block or casting is precisely locally limited, the location of which can be changed in a precisely defined way can that it follows the desired course of tightening with the greatest accuracy, and

2. daß die Erwärmung in der Metallmasse selbst bewirkt wird, und nicht durch die Wände der Gußschale oder form, wodurch alle Herstellungsschwierigkeiten solcher Gußschalen oder -formen von vornherein aus dem2. that the heating is effected in the metal mass itself, and not by the Walls of the sprue or mold, eliminating all manufacturing difficulties of such sprues or forms from the outset

Wege geräumt sind und die Erwärmungszone außerdem noch besser begrenzt wird.Paths are cleared and the heating zone is also better delimited.

Demgemäß wird nach der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, wonach zum Unterschied von den bisher bekannten Verfahren die Hitze dem Block- oder Gußstück während seines Festwerdens mit Hilfe von elektrischen Wärmevorrichtungen in einem Ring zugeführt wird, der allmählich in Richtung der Blockachsen, je nachdem der Block fest wird, in der unten beschriebenen Weise nach oben verschoben wird.Accordingly, a method is proposed according to the invention, according to which the difference of the previously known methods, the heat of the block or casting during its solidification with the help of electrical Heating devices are fed in a ring that gradually moves in the direction of the block axes, as the block becomes solid, shifted upwards in the manner described below will.

Außerdem kann bei dem neuen Verfahren die elektrische Erhitzung für einen größeren Teil durch induzierte Ströme bewirkt werden, die in der Stahlmasse selbst umfließen, so daß es nicht nötig ist, die Gußform zu erhitzen, damit das darin enthaltene Gußstück die nötige Wärme erhält.In addition, with the new method, the electrical heating for a larger Partly caused by induced currents that flow around in the steel mass itself, so that it is not necessary to heat the mold so that the casting contained therein the receives the necessary warmth.

Es folgt daraus, daß mit dem neuen Verfahren die Übelstände der alten Verfahren vollkommen beseitigt werden, weil es möglich ist, mit diesem neuen Verfahren eine Erhitzung in gewünschter Höhe zu erhalten, die vollkommen auf die dazu bestimmten Teile der Gußstahlblöcke oder Gußstahlstücke beschränkt ist, welche ausschließlich in jeder Behandlungsstufe erhitzt werden sollen. Auf diese Weise wird die Bildung des Lunkerkegeis verhindert, ohne daß es nötig wäre, eine übermäßige Erhitzung der Oberteile des Blockes zur Anwendung zu bringen, wodurch bei den bisher bekannten thermischen Verfahren sich stets schädliche Wirkungen in den Gußstücken gezeigt haben.It follows that with the new procedure the evils of the old procedure be eliminated completely because it is possible to use this new method of heating Obtain in the desired height, which is completely limited to the designated parts of the cast steel blocks or pieces of cast steel which should only be heated in each treatment stage. In this way the formation of the Lunkerkegeis prevents, without the need to apply excessive heating to the upper parts of the block, whereby in the thermal processes known so far, there are always harmful effects in the Have shown castings.

Das Verfahren hat auch den Vorteil, daß dadurch verhindert wird, daß der Lunkerkegel gerade mit dem schlechten Teil des Metalles (nämlich des an der Spitze des Blockes befindlichen) angefüllt wird, welcher Übelstand gerade bei den bisherigen Verfahren sich gezeigt hat. Das Verfahren gestattet ferner, die Seigerungserscheinungen zu regeln und so eine wirkliche und kräftige Entschwefelung und Entphosphorung des Blockkörpers zu erzielen. Die ringförmige Erhitzungsvorrichtung, welche zur Ausführung des Verfahrens unter Anwendung von Elektrizität dient, besteht im wesentlichen aus einem Hohlmantel, der nach der Form und Größe des zu erzielenden Gußstückes einen mehr oder minder großen Teil der Gußform, in welcher das Gußstück zu gießen ist, umgibt. Dieser Hohlmantel muß seine Stellung in der Längsrichtung der Gußform verändern können.
Auf der Zeichnung stellen
Fig. ι und 2 Ansichten der elektrischen Heizvorrichtung dar, währendThe method also has the advantage that it prevents the cavity cone from being filled with the bad part of the metal (namely that located at the tip of the block), which inconvenience has just been shown in previous methods. The process also makes it possible to regulate the segregation phenomena and thus to achieve real and powerful desulfurization and dephosphorization of the block body. The ring-shaped heating device, which is used to carry out the method using electricity, consists essentially of a hollow jacket which, depending on the shape and size of the casting to be achieved, surrounds a more or less large part of the casting mold in which the casting is to be cast . This hollow jacket must be able to change its position in the longitudinal direction of the mold.
Put on the drawing
Fig. Ι and 2 represent views of the electric heater while

Fig. 3 im Längsschnitt die Anwendung dieser Vorrichtung für eine Gußform veranschaulicht ;Fig. 3 illustrates in longitudinal section the use of this device for a casting mold ;

Fig. 4 zeigt im senkrechten Schnitt eine etwas abgeänderte Heizvorrichtung.Fig. 4 shows a somewhat modified heating device in vertical section.

In der Heizvorrichtung (Fig. 1 und 2) fließt ein elektrischer Wechselstrom in einer Metalldrahtschraube a, welche durch eine zylindrische Hülle A aus hitzebeständiger Masse geschützt ist.In the heating device (Fig. 1 and 2) an alternating electrical current flows in a metal wire screw a, which is protected by a cylindrical shell A made of heat-resistant compound.

Durch den Strom werden in der Stahlmasse induzierte Ströme erzeugt, deren Wirkungen von der Art des in der Wicklung umlaufenden Stromes nach den bekannten elektrotechnischen Regeln abhängen (Foucaultströme u. dgl.). Die Erfahrung hat gezeigt, daß zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden, wenn man Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 bis 60 Perioden je Sekunde die Wicklung α durchlaufen läßt. Eine größere Wirksamkeit jedoch wird durch die Anwendung von Strömen einer höheren Frequenz (z. B. von 200 bis 300 Perioden je Sekunde) erreicht. Es können allerdings auch Ströme von sehr hoher Frequenz, wie z. B. solche bei der drahtlosen Telegraphic benutzt sind, zur Anwendung gelangen. Natürlich wird in allen diesen Fällen auch eine leichte Erhitzung der Metallwicklung α entsprechend ihrem elektrischen Widerstand eintreten.The current generates currents induced in the steel mass, the effects of which depend on the type of current circulating in the winding according to the known electrotechnical rules (Foucault currents, etc.). Experience has shown that satisfactory results are obtained if alternating current is allowed to pass through the winding α at a frequency of 50 to 60 periods per second. However, greater effectiveness is achieved by using currents of a higher frequency (e.g. from 200 to 300 periods per second). However, currents of very high frequency, such as e.g. B. those used in wireless telegraphics are used. Of course, in all of these cases there will also be a slight heating of the metal winding α in accordance with its electrical resistance.

Das neue Verfahren wird, wie an Fig. 3 gezeigt werden soll, wie folgt ausgeführt:The new method is carried out, as is to be shown in Fig. 3, as follows:

Sobald die für das Gußstück erforderliche gesamte Stahlmasse in Formen gegossen wird, hat der Hohlmantel A, welcher die Form umgibt, seine tiefste Stellung, z. B. die in Fig. 3 voll ausgezeichnet dargestellte Stellung. Sobald die Erhitzung beginnt, wird der Hohlmantel allmählich gehoben, bis er die Stellung B (mit gestrichelten Linien dargestellt) einnimmt, wo er den obersten Teil der Gußform umgibt.As soon as the entire steel mass required for the casting is poured into molds, the hollow jacket A, which surrounds the mold, has its lowest position, e.g. B. the position shown in Fig. 3 fully excellent. As soon as the heating starts, the hollow jacket is gradually raised until it assumes position B (shown with dashed lines), where it surrounds the uppermost part of the mold.

Die Stärke der Erhitzung und die geeigneten Mittel, die den Heizhohlmantel entlang der Gußform heben, hängen größtenteils von den jeweiligen Umständen ab, wie etwa Form, Abmessungen und Stoff der Gußform, Temperatur des Stahles zur Zeit des Ausgusses, Zusammensetzung des Stahles u. dgl. und müssen in j edem Fall durch Versuch näher bestimmt werden.The strength of the heating and the appropriate means along the heating jacket the mold will largely depend on the circumstances, such as shape, Dimensions and material of the mold, temperature of the steel at the time of pouring, Composition of the steel and the like and must in each case be determined more precisely by experiment will.

In Fällen, wo die Erhitzung nicht zu hoch ist, kann eine gewöhnliche Gußform aus Metall, so aus Gußeisen, angewendet werden; aber auch in solchen Fällen ist es angezeigt, die Gußform mit einem Futter oder Überzug aus hitzebeständiger Masse zu versehen. Wenn jedoch die notwendige Erhitzung hoch ist, muß die Gußform völlig oder teilweise aus hitzebeständiger Masse gefertigt sein.In cases where the heating is not too high, an ordinary metal mold, so made of cast iron, to be applied; but even in such cases it is advisable to provide the mold with a lining or coating made of heat-resistant compound. if however, the necessary heating is high, the mold must be completely or partially off be made of heat-resistant mass.

Das neue Verfahren ist in gleicher Weise für alle Arten Stahlgußstücke in Formen anwendbar, die gegenüber den gewöhnlichen Gußstückformen sehr verschiedene GestaltThe new process can be used in the same way for all types of steel castings in molds, the shape is very different from the usual casting molds

Claims

to have. Excellent results have been achieved in such cases.

Instead of a short heater that gradually goes from the bottom to the top The mold is lifted, it can be made in such a length that it the the entire length of the casting mold, and can then be used in successive sections Effect to be brought; each of these sections corresponds in length to a part the mold, which is to be heated at once.

In such a case, the portion of the heater which is the length of the corresponds to the lowest part of the casting shape, first brought into effect and then gradually the next sections of the same length in ascending order. This heating can be easy by successively switching on a certain number of turns in the current can be achieved which the respective heating zone should form.

To better understand the practical Execution of this type of method may be described with reference to FIG. 4, a particular example will.

When the mold from the bottom upwards first to a length corresponding to the bottom cross-section, for example, on six turns of the heating coils, is to be heated, heating is started by inserting turns 1, 2, 3, 4, 5 into the electric current and 6 switches on, then after a certain time winding 1 switches off and instead again Turn 7 turns on and turn 2 off again after a further time and Turn 8 turns on and so on.

So the heating part gradually rises up. Known switching devices can be used for this use. If desired, this heating can also be carried out in the manner described by starting the successive Make the turns of the turns from bottom to top without disrupting the successive ones lower turns are turned off.

If the heater can be stationary, it can be fixed in the mold and consist of such a heat-resistant material as the mold itself.

Godfather τ-An Proverbs:

ι. Process for the production of dense and uniform cast steel blocks by means of Heating by electrical means before they solidify, characterized in that the heating of the lower part of the block gradually progressing towards the head is carried out and limited so that the solidification of the block in the in the same direction and the resulting central cavity is not covered with metal from the lost head, but from the underlying block parts will.

2. Electric heating device for carrying out the method according to claim I, characterized in that it is double-walled to accommodate the heating medium and is designed so that it brushed over the block shape and gradually shifted the heating zone from bottom to top can be.

1 sheet of drawings.