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Vorrichtung zum Gießen von Stahlblöcken Die Erfindung betrifft das
Gießen von Stahlblöcken; ihr Hauptzweck ist die überwindung der schon lange bestehenden
Mißstände der Lunkerbildung und Kristallabscheidung.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Metallschmelze von dem Formboden
aus zu kühlen, indem die Seitenwände und der Deckel der Form erhitzt wurden zu derrr
Zweck, das geschmolzene Metall solange als möglich flüssig zu erhalten. Jedoch war
-bisher noch keine geeignete Vorrichtung zur praktischen Durchführung dieses Gedankens
bekannt.
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Nach einem der bisherigen Vorschläge soll der Boden der Gußform aus
einer verhältnismäßig dünnen Metallplatte bestehen, die gegebenenfalls gekühlt werden
kann, und dabei die Form vollständig mit geschmolzenem Metall gefüllt werden, ohne
daß eine freie Flüssigkeitsoberfläche entstehen kann. Diese Vorrichtung hat den
Nachteil, daß nicht nur die Metallplatte zur Ableitung der Wärme der Metallschmelze
ganz ungenügend ist, sondern auch die Erwärmungsvorrichtung nicht so weit entwickelt
ist, um praktische Mittel zur Erhitzung der Wände und des Deckels -der Form liefern
zu können, die die Metallschmelze in flüssigem Zustand erhalten könnten.
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Weiter muß mit der vorgeschlagenen Vorrichtung infolge des Einschrumpfens
der Metallschmelze von dem Boden nach oben -die obere Fläche notwendigerweise die
Berührung mit dem Formdeckel verlieren; dadurch wird die Übertragung von Wärme von
dem Formdeckel auf das Metall zwecks Erhaltung des flüssigen Zustandes noch weiter
erschwert..
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Nach der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch überwunden,
daß der Boden der Gußform aus einem massiven Metallblock gebildet wird, der das
mehrfache Gewicht hat wie der zu gießende Barren, und daß das Gußstück selbst in
flüssigem Zustand erhalten wird, indem seine freie Oberfläche mit Gasströmen von
hoher Temperatur bespült wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach
der Erfindung im Schnitt schematisch gezeigt.
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Die beispielsweise gezeigte Form zur Durchführung besteht aus einem
Mantel a von starkem Stahlblech, der ein wenig kegelförmig nach oben zuläuft und
durch schwere Winkeleisen b am oberen und am unteren Ende verstärkt ist. Der Mantel
ist mit Keilsteinen d aus Schamotte ausgefüttert, die dicht aneinander und in den
Mantel eingepaßt sind. Er trägt vorzugsweise äsen c, die zu Handhabungszwecken an
den Seitenwänden angenietet sind.
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Der Deckel e besteht gleichfalls aus Schamottekeilsteinen von .geeigneter
Form, die aneinander und in einem massiven Stahlring f.
von Winkeleisenprofil
eingepaßt sind und von ihm zusammengehalten werden. Der Deckel e kann an den Ösen
g, die an dem Ring f angenietet sind, angehoben werden.
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In dem Deckel sind ein oder mehrere geeignete Löcher h vorgesehen,
in die Gas- oder Ölbrenner j eingefügt werden können. Ferner sind ein oder mehrere
Luftlöcher k vorgesehen, um die Abgase entweichen zu lassen. Diese Brenner werden
dazu benutzt, um der Oberfläche des eingegossenen Metalls Hitze zuzuführen und die
oberste Schicht des Metalls bis zuletzt geschmolzen zu halten. Die Form wird vorgewärmt,
indem man sie mit ihrem Deckel auf die Oberfläche einer entsprechend geformten Schamotteplatte
setzt, durch deren Bahn die Flammen geeigneter Gas- oder Ölbrenner nach oben gehen.
Gewünschtenfalls können auch die Brenner j zum Vorwärmen der Form benutzt werden.
Schließlich besitzt der Deckel noch eine Öffnung Z zum Eingießen des Metalls.
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Der Kühlboden in kann aus Gußeisen oder Stahl bestehen und aus einem
Stück oder aus mehreren aneinandergesetzten Stücken bestehen. Vorzugsweise wird
die Oberfläche des Blocks gegen das Anschmelzen des geschmolzenen Stahls durch eine
dünne Stahlplatte st geschützt, die leicht ersetzt werden kann.
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Der Kühlboden kann künstlich gekühlt werden unter Verwendung bekannter
Mittel, beispielsweise mittels Lamellen .oder Tragrippen, die an der Unterseite
des Bodens angegossen sind und zwischen die ein. Luftstrom eingeblasen wird.
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Es ist klar, daß durch Veränderung der Dauer und Stärke der Beheizting
und der Dicke und Isolierfähigkeit der Schamottewände der Form jede beliebige Stärke
und Art der Kühlung der Seiten des Blocks erzielt werden kann, und daß es weiterhin
in manchen Fällen wünschenswert erscheinen kann, die Schamottewände zu verstärken
und darin Heizkanäle und Brenner unterzubringen, oder sie mit anderen Heizmitteln,
wie beispielsweise elektrisch beheizten Spulen, zu versehen.
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Die innere Fläche der Form muß so glatt wie möglich gehalten werden
durch Aufbringen irgendeines geeigneten Überzuges, wie Ton, Graphit, Karborund o.
dgl., so daß die Form frei von dein Block nach dessen hinreichender Abkühlung und
Zusammenziehen abgenommen werden kann.
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Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform ist der Durchmesser
des Blockes o in der Querrichtung doppelt so groß wie die Höhe, aber dieses Verhältnis
kann verändert werden je nach der Größe des Blocks, den etwa zu erreichenden Erleichterungen
beim Schmieden und nach den besonderen Eigenschaften, die beim Fertigschmieden erzielt
werden sollen.
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Bei der Verwendung der gezeigten Form findet die Abkühlung des Blocks
infolge des Wärmeaufnahmevermögens des massiven Metallbodens in. und der Verwendung
der Brenner j von der Sohle aus nach oben so statt, daß die Isothermen etwa in waagerechten
Ebenen verlaufen.
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Wenn der Block genügend fest geworden ist, wird die Form mittels eines
Kranes in gewöhnlicher Weise abgehoben, so daß der Block auf dem Boden stehenbleibt.
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In der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden die Ausscheidungen gleichmäßiger
durch den ganzen Block verteilt, während außerdem infolge der Tatsache, daß das
geschmolzene Metall nahezu in der gleichen Zeit in jedem Querschnitt des Block erstarrt,
axiale Schwächung oder Lockerheit des Gefüges erheblich herabgesetzt und in manchen
Fällen vollkommen beseitigt werden können.
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So wurde in einem praktisch durchgeführten Fall ein Stahlblock im
Gewicht von a t 7001-9 unter Zuhilfenahme eines Kühlbodens im Gewicht von
io t gegossen. Die Prüfung ergab, daß der ganze Block von gleichmäßiger Dichte und
großer chemischer Homogenität war.