DE2912311A1

DE2912311A1 - Casting vessel fitted with stopper rod contg. thermocouple - for measuring temp. of molten metal just above bottom pour outlet nozzle

Info

Publication number: DE2912311A1
Application number: DE19792912311
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Annawerk Keramische Betriebe GmbH
Current assignee: Saint Gobain IndustrieKeramik Roedental GmbH
Priority date: 1979-03-28
Filing date: 1979-03-28
Publication date: 1980-10-09

Abstract

Temp. of the melt in the vessel is measured just above the nozzle brick located in the base of the vessel, the nozzle brick being opened or closed via a stopper rod made of a material based on SiC and possessing high thermal conductivity and high wear resistance. Stopper rod contains an axial hole extending downwards to near its bottom end and contg. a thermocouple. SiC material is pref. bonded ceramically, or via a material which is not an oxide. General application, but esp. for the continuous or semicontinuous casting of Cu and its alloys, or Al and its alloys, so an exact casting temp. can be used and a stopper rod with long working life obtd.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an einem Gieß-The invention relates to a device on a casting

gefäß zur Messung der Temperatur der Schmelze im Bereich des Ausgusses im Boden des Gießgefäßes, der durch den die Spitze einer in das Gießgefäß eingesetzten Stopfenstange bildenden Stopfen verschließbar ist.Vessel for measuring the temperature of the melt in the area of the spout in the bottom of the casting vessel, which is inserted into the casting vessel through the tip of the one Stopper rod forming stopper is closable.

Die Oberwachung der Gießtemperatur, d. h. derjenigen Temperatur des Schmelzbades, bei der die Schmelze vergossen werden muß, um ein einwandfreies Gußstück zu ergeben, ist unerläßlich und sollte zweckmäßig im Bereich des Ausgusses des Gießgefäßes, der sich im allgemeinen im Boden desselben befindet, vorgenommen werden.The monitoring of the casting temperature, d. H. that temperature of the Molten bath in which the melt must be poured in order to obtain a perfect casting is indispensable and should expediently in the area of the spout of the casting vessel, which is generally located in the bottom thereof.

Nur wenn eine solche Temperaturinformation dem Metallgießer ständig zur Verfügung steht, kann er im Bedarfsfalle die Schmeizbadtemperatur im gewünschten Maße und rasch beeinflussen bzw.Only if such temperature information is constantly given to the metal caster is available, he can, if necessary, the melt bath temperature in the desired Influence or

auf der Kokillenseite den Abzugs- bzw. Kühl vorgang im notwendigen Maße variieren.on the mold side the withdrawal or cooling process as necessary Dimensions vary.

Im allgemeinen ging man bisher davon aus, daß die Gießtemperatur ca. 50 bis 150°C über der Temperatur beginnender Erstarrung, beispielsweise bei Aluminium-Legierungen zwischen 680 und 750°C, in Einzelfällen auch höher, bei Magnesium-Legierungen zwischen 750 und 780°S, bei Gußeisen um 13000C mit erheblichen Abweichungen je nach Wanddicke der Gußstücke, bei Stahl guß oberhalb 1550"C liegen Legierungen auf Nickelbasis werden im allgemeinen oberhalb 1500°C, Kupferlegierungen um 1100 bis 120000 und Zinklegierungen bei 400 bis 43000 vergossen.In general, it was previously assumed that the casting temperature would be approx. 50 to 150 ° C above the temperature of beginning solidification, for example in the case of aluminum alloys between 680 and 750 ° C, in individual cases even higher, with magnesium alloys between 750 and 780 ° S, for cast iron around 13000C with considerable deviations depending on the wall thickness of the castings, in the case of cast steel above 1550 "C, nickel-based alloys are used are generally above 1500 ° C, copper alloys around 1100 to 120,000 and Zinc alloys cast at 400 to 43000.

Für die Erzielung guter Gußstücke wäre es daher von erheblichem Vorteil, wenn diese vergleichsweise großen Temperaturbereiche eingeengt werden könnten.In order to achieve good castings, it would therefore be of considerable advantage to if these comparatively large temperature ranges could be narrowed down.

Aufgabe dPr Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, mit der asz es möglich ist, ohne großen Aufwand die gewünschten Temperaturinforationen malon einer bisher nicht zugängigen, aber für die Gießtemperatur ausschlaggebenden Stelle im Gießgefäß zu erhalten und dabei gleichzeitig ein Verschlußorgan für den Ausguß des Gießgefäßes zu schaffen, das höhere Festigkeit, höhere Wärmeleitfähigkeit und damit bessere Teniperaturwechsel bständigkeit, geringere Empfindlichkeit gegen Oxidation und Erosion sowie Korrosion aufweist und damit Gewähr für eine länger anhaltende GGaßgenauigkeit und Schließfähigkeit des Verschlußorganes bietet.The object of the invention is to create a device with which Asz it is possible to malon the desired temperature information without great effort a previously inaccessible, but crucial point for the casting temperature in the pouring vessel and at the same time a closure member for the spout of the casting vessel, the higher strength, higher thermal conductivity and thus better resistance to change of temperature, lower sensitivity to Oxidation and erosion as well as corrosion and thus guarantee a longer Sustained GGaßgenauigkeit and closability of the closure member offers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stopfenstange mit einer bis in den Bereich des Stopfens reichenden innenbohrung versehen und in dieser Innenbohrung ein Thermoelement untergebracht ist und daß die Stopfenstange und damit auch der Stopfen aus einem SiC-Werkstoff besteht, der in Weiterbildung der Erfindung ein keramisch gebundener SiC-Werkstoff oder besser noch ein nichtoxidisch gebundener SiC-Werkstoff ist.This object is achieved according to the invention in that the stopper rod provided with an inner bore reaching into the area of the plug and in this inner bore accommodates a thermocouple and that the stopper rod and thus also the stopper is made of a SiC material that is in further development According to the invention, a ceramic-bonded SiC material or, better still, a non-oxidic one bonded SiC material is.

Mit einer derartigen Einrichtung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in vollem Umfange gelöst. Das in die hohle Stopfenstange eingeführte Thermoelement erlaubt unter Ausnutzung der hohen Wärmeleitfähigkeit der verwendeten SiC-Werkstoffe eine kontinuierliche Kontrolle der Metallschmelze-Temperatur und damit auch der Gießtemperatur gerade an einer Stelle, die im Verfahrensablauf beim kontinuierlichen Gießen von Metallen und insbesondere Nichteisen-Metallen als besonders heikel anzusehen ist.With such a device is the underlying of the invention Task solved in full. The thermocouple inserted into the hollow stopper rod allows using the high thermal conductivity of the SiC materials used continuous control of the molten metal temperature and thus also of the Casting temperature precisely at a point that is in the process sequence during continuous Casting of metals and especially non-ferrous metals to be regarded as particularly tricky is.

Der Metaligießer erhält diese Temperaturinformation fortlaufend und kann nunmehr in der erforderlichen Weise reagieren.The metal caster receives this temperature information continuously and can now react in the required manner.

Insbesondere ist es möglich, von der recht ungenauen Temperaturmessung des Schmelzbades, die, wie oben aufgezeigt, verhältnismäßig breite Temperaturbereiche überstreichen kann, überzugehen auf eine exakte Temperaturmessung, die unmittelbar zur Erzielung einwandfreierer Gußstücke führt.In particular, it is possible from the rather imprecise temperature measurement of the weld pool, which, as shown above, has a relatively wide temperature range can pass over to an exact temperature measurement, which is immediate leads to the achievement of flawless castings.

Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Einrichtung allgemein anwendbar, bewährt hat sie sich aber in der Nichteisen-Metallurgie beim kontinuierlichen und halbkontinuierlichen Gießen von Kupfer und Kupferlegierungen sowie Aluminium und Aluminium-Legierungen.In principle, the device according to the invention is generally applicable, However, it has proven itself in non-ferrous metallurgy at continuous and semi-continuous casting of copper and copper alloys and aluminum and aluminum alloys.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Schnitt durch eine Gießeinrichtung zum Gießen einer NE-Metallschmeize unter Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig. 2 eine Einzeldarstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung im Längsschnitt und Fig. 3 einen Schnitt durch die Fig. 2 längs der Linie II-II.The drawing shows in Fig. 1 a section through a casting device for casting a non-ferrous metal melt using the device according to the invention; 2 shows an individual representation of the device according to the invention in longitudinal section and FIG. 3 shows a section through FIG. 2 along the line II-II.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Gietinne bezeichnet, in der sich die Schmelze 2 befindet, die am Austritt durch den Düsenstein 3a und die Düse 3b in die nicht gezeichnete Kokille durch den am unteren Ende der Stopfenstange 4 befindlichen Stopfen 5 gehindert wird, welche den Ausgußkanal am Ausgußende bei 6 verschließt. Die Stopfenstange 4 ist in Längsrichtung mit einer Bohrung 7 versehen, die im Bereich des Stopfens endet und ein Thermoelement 8 aufnimmt, dessen beide Leitungen 9, 10 zu einem nicht gezeichneten Meßinstrument führen.In Fig. 1, 1 denotes a Gietinne, in which the melt 2 is located at the outlet through the nozzle block 3a and the nozzle 3b in the not Drawn mold through the stopper located at the lower end of the stopper rod 4 5 is prevented, which closes the pouring channel at the pouring end at 6. The stopper rod 4 is provided in the longitudinal direction with a bore 7 in the area of the plug ends and receives a thermocouple 8, the two lines 9, 10 of which do not become one lead drawn measuring instrument.

Die Stopfenstange und der Stopfen bestehen vorzugsweise aus einem keramisch gebundenen SiC-Werkstoff, noch vorteilhafter auch einem nicht oxidisch gebundenen SiC-Werkstoff.The stopper rod and the stopper preferably consist of one ceramic-bonded SiC material, even more advantageously a non-oxidic one bonded SiC material.

In Fig. 2 ist die Anordnung der Stopfenstange noch detaillierter dargestellt.In Fig. 2 the arrangement of the stopper rod is shown in more detail.

Die Stopfenstange 4 mit dem Stopfen 5 am unteren Ende, der sich zum Verschluß oder Öffnen des Ausgusses 6 auf den Düsenstein 3a im Gießgefäßboden 11 setzen kann, weist die Längsbohrung 7 auf, in der ein Mülsenelement 12 zur Aufnahme des Thermoelementes untergebracht ist. In dieser Hülse befindet sich ein weiteres Element 13 mit zwei Kanälen, durch die die Zuleitungen 9, 10 geführt sind, die im Thermoelement 8 enden.The stopper rod 4 with the stopper 5 at the lower end, which is to Closing or opening of the spout 6 on the nozzle block 3a in the casting vessel bottom 11 can set, has the longitudinal bore 7, in which a sleeve element 12 for receiving of the thermocouple is housed. There is another in this sleeve Element 13 with two channels through which the leads 9, 10 are guided, which in the Thermocouple 8 ends.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 2.FIG. 3 shows a section along the line II-II in FIG. 2.

Aus Fig. 2 ist ferner noch erkennen, daß die Stopfenstange an einem Aufhängeelement 14 mit Hilfe von Achsstummeln 15 befestigt ist.From Fig. 2 it can also be seen that the stopper rod on a Suspension element 14 is attached by means of stub axles 15.

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Claims

Device on a pouring vessel to measure the temperature of the melt Patent claims 1. Device on a casting vessel for measuring the temperature of the Melt in the area of the spout in the bottom of the casting vessel through which the tip a plug forming a stopper rod inserted into the casting vessel is, by the fact that the stopper rod with an up to in the area of the stopper is provided with an inner bore and in this inner bore a thermocouple is housed and that the stopper rod is made of a SiC material with high thermal conductivity and wear resistance.

2. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the stopper rod consists of a ceramic-bonded SiC material.

3. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the stopper rod consists of a non-oxidically bonded SiC material.