DE59265C - Verfahren zum Giefsen von Blöcken - Google Patents

Description

KAISERLICHES

ΡΑΤΈΝΤΑΜ

Bei der Erzeugung von Gufsstahlbarren ist es eine gewöhnliche Erscheinung, dafs sich, besonders wenn der Stahl viel Kohlenstoff enthält, durch das Schwinden des Metalles, wenn es in Barrenform . gegossen wird, eine oder mehrere Höhlungen in dem oberen Ende des Barrens bilden, und dafs, wenn diese Höhlungen der Einwirkung der Atmosphäre ausgesetzt sind, deren Seiten schnell oxydiren und infolge dessen die Schweifsung verhindern. Die Oxydation tritt hauptsächlich dann am stärksten auf, wenn die gegossenen Barren längere Zeit vor der weiteren Verarbeitung aufbewahrt bleiben. Zweck gegenwärtiger Neuerung ist, diesen Uebelstand zu beseitigen durch Verhinderung des Zutrittes der Luft in diese Höhlungen wahrend der Abkühlungs- und Schwindungsperiode. Wenn Stahlbarren in offene Formen gegossen werden, so bildet sich an der Mündung der Form eine Kruste von schnell erkaltetem und deswegen hartem Metall, ehe eine wesentliche Schwindungsyertiefung entsteht. Wenn aber dann die Bildung dieser Höhlung unterhalb der oberen Oeffnung stattgefunden hat, so wird durch das sich darin befindliche Vacuum die dünne, dieselbe bedeckende Kruste zerbrochen, und die atmosphärische Luft tritt in die Höhlung ein.

Durch gegenwärtige Neuerung soll die Bildung einer Vertiefung unterhalb einer ähnlichen dünnen Kruste vermieden werden, und ist Sorge getragen, dafs sich dieselbe in einem Theil des Barrens bildet, der vorher schon bis zu einem solchen Grade abgekühlt ist, dafs die Kruste während der inneren Zusammenziehung oder durch atmosphärischen Druck nicht zerbrochen werden kann.

Die Neuerung besteht im wesentlichen:

1. In der Abkühlung des oberen Theiles des Gufsstückes mit Ausschlufs der Atmosphäre und darauf folgender Umdrehung des Gufsstückes, ehe das Innere desselben erhärtet ist, in einer solchen Lage, dafs eine Schwindhöhle sich bildet in Verbindung mit dem abgekühlten Theil der Oberfläche, und dafs diese Kruste genügende Stärke besitzt, um der inneren Zusammenziehung bezw. dem äufseren Luftdruck zu widerstehen. Die Abkühlung des Metalles an der oberen Seite der Form und die darauf folgende Wendung der Form, ehe eine Zusammenziehung stattfindet, die stark genug wäre, die abgekühlte Oberfläche zu zerreifsen, bedingt die Bildung eine,r Vertiefung an der dem Eingufs entgegengesetzten Seite der Form, so dafs die untere Seite nunmehr die obere geworden ist und diese vor dem Einflufs der atmosphärischen Luft geschützt ist durch die vorhergehende Abkühlung der Metalloberfläche, so dafs keinerlei Oxydation stattfinden kann.

2. Bezieht sich die Neuerung auf eine Methode, um die Bildung der Schwindungshöhle innerhalb eines Zapfens oder Vorsprunges an einem Ende des Barrens zu bedingen, die von solcher Form ist, dafs die Schwindungshöhle an dem Barren mit wenig Metallverlust abgeschlagen werden kann. Zu- diesem Zweck wird eine erhitzte Einsatzschale,. vorzugsweise von feuerfestem Material, wie Chamotte, am Boden der Form eingesetzt, ehe das Metall in dieselbe gegossen wird, wodurch verhindert

wird, dafs das zuerst eingegossene Metall zu schnell erhärten kann, und der darauf folgenden Drehung. der Form mit dem theilweise flüssigen Metall. Die Bildung einer Schwindhöhle am äufseren Ende des Barrens, am Boden der Form, wird wesentlich dadurch erleichtert , dafs das Metall im Innern der Form beim Umkehren nach unten fliefst und das mit der Chamottekappe in Verbindung stehende Metall bereits theilweise abgekühlt ist, und die sich entwickelnden Gase in die Kappe steigen bezw. in die Höhlung, die durch die Zusammenziehung entstanden ist.

In den beiliegenden Zeichnungen ist in Fig. ι eine Form im Verticalschnitt nach Linie x-x von Fig. 2 dargestellt,

Fig. 2 ist ein Querschnitt in Linie y -y der Fig. i,

Fig. 3 eine Oberansicht einer Bessemer Form mit aufgesetztem Deckel,

Fig. 4 eine Seitenansicht der umgekehrten Bessemer Form;

Fig. 5 und 6 sind Seiten- bezw. Oberansichten der Einsatzschale in der Bessemer Form;

Fig. 7 ist ein Längsschnitt einer Form, wie sie bei Tiegelgufs gebraucht wird, Schnitt in Linie \ - \ der Fig. 8,

Fig. 8 die Oberansicht dieser Form, zusammengestellt für den Gufs,

Fig. 9 die Oberansicht eines Bodeneinsatzes für die Tiegelform,

Fig. 10 ein Schnitt derselben in der Linie x-x der Fig. 5 und

Fig. 11 ein verticaler Schnitt einer umgekehrten Tiegelform, wie in Fig. 3.

α ist eine Bessemer Form aus einem Stück mit konischer Bohrung mit einem Untersatz b, der mit der Form mittelst der Nasen c und Splinte d, welche in Schliefsen d¹ eingeschoben sind, verbunden ist. Am oberen Theile der Form ist ein Deckel f mittelst einer Stange, die in die Oesen h eingeschoben ist, aufgesetzt, während an den Seiten der Form Zapfen e angebracht sind, in welchen die Form in dem Bügel i hängt. In dem Bodenstück b ist ein konisches Loch j angebracht, in welches ein Einsatz k aus Chamottemasse eingelegt ist, der dazu dient, das untere Ende der Form zu schliefsen und zu gleicher Zeit einen kleinen Theil des eingegossenen Metalles aufzunehmen. Die Form α ist dergestalt mit flüssigem Metall / angefüllt, auf das oben feuchter oder nasser Sand s unmittelbar auf der Oberfläche des Metalles und unterhalb des Deckels/ gebracht ist. Der Gebrauch dieser Form ist folgender:

Der Deckel f am oberen Ende der Form ist abgenommen, und wird nunmehr der Chamotteeinsatz k, nachdem er vorher rothglühend gemacht, in die Form so eingelegt, dafs er sich in das Lochj in dem Untertheile b einlegt. Hierauf wird die Form bis fast an den oberen Rand mit flüssigem Metall / angefüllt und sodann Sand s auf das flüssige Metall gebracht, um selbiges abzukühlen, worauf der Deckel f aufgesetzt und die Form geschlossen wird, indem die Stange g durch die Oesen h gestofsen wird. Der Bügel j wird dann durch geeignete Mittel bethä'tigt, so dafs sich die Form in den Zapfen e dreht und dieselbe mit der Eingufsöffnung nach unten und mit dem Bodenstück b nach oben zu stehen kommt, wie in . Fig. 4 gezeigt ist. Durch den feuchten Sand wird die Oberfläche des Metalles abgekühlt und es bildet sich schnell eine Kruste über dem Obertheil des Barrens, die stark genug ist das geschmolzene Metall zurückzuhalten bei der Drehung. In gleicher Weise ist auch die Einsatzschale k, obgleich sie vorher erhitzt worden ist, kalter als das flüssige Metall und das in erster Linie in die Einsatzschale k eingetretene Metall erhärtet äufserlich ebenfalls, ehe die Form umgedreht wird. Bei der Kühlung des Metalles in der umgekehrten Form wird die sich bildende Schwingungshöhle innerhalb der Form in dem oberen Ende des Barrens vollständig von dem Einflüsse der Luft geschützt durch die Kruste, die sich aus schnell erkaltetem Metall über derselben gebildet hat.

In den Fig. 5 und 6 ist eine Einsatzschale k füs eine Bessemer Form dargestellt, woraus ersichtlich, dafs sie behufs leichterer Einsetzung in die Oeffnung_/ konisch hergestellt ist. In den Fig. 7 bis 11 wird die Anwendung der Neuerung auf Tiegelstahlformen dargestellt, die für gewöhnlich so eingerichtet sind, dafs sie 40 bis 45 kg Stahl aufnehmen. Diese Form besteht aus zwei Längshälften α¹, zusammengefafst bei a¹ in Fig. 8 und zusammengehalten während des Gusses durch Reifen m und Splinte n. An jeder der Hälften a^l ist ein Zapfen e angebracht. Die Einsatzschale k hat einen runden Boden und kann leicht in die Form eingeschoben werden. Dieselbe wird selbstverständlich vor dem Einsatz erhitzt und dient auch aufserdem dazu, den Boden der Gufsform zu beschützen vor irgend welcher Absplitterung oder Beschädigung während das Metall hineingegossen wird, so dafs die Qualität des Stahls am Boden des Barrens nicht durch Mischung mit Gufseisen verringert werden kann.

In Fig. 7 ist ein Deckel dargestellt, der mittelst eines Keiles/¹ festgehalten wird, während in Fig. 11 die Form an der Oberfläche des flüssigen Metalles mit feuchtem oder nassem Sand angefüllt ist zur schnellen Abkühlung der Metalloberfläche, wodurch das Metall in der Form beim Umdrehen zurückgehalten wird. Es ist ersichtlich, dafs nach der Umdrehung der Form,, während der Inhalt derselben noch flüssig ist, die Erstarrung des Metalles an der

unteren Seite durch das Nachsinken desselben eine schnellere ist und am oberen Ende eine Schwindhöhle zurückläfst, die von aufsen durch eine glänzende Oberfläche geschlossen ist, welcher Theil leicht weggenommen oder mit verarbeitet werden kann.

Fig. 11 zeigt im Durchschnitt eine derartige Schwindhöhle oder Pfeife p, die sich innerhalb der Einsatzkappe k nach der Drehung der Form gebildet hat, und die zunächst der Einsatzschale liegende erhärtete Kruste. Die Einsatzschale kann in ein solches Verhältnifs mit der Masse des Barrens gebracht werden, dafs die innerhalb der Schale sich bildende Höhlung fast den ganzen Umfang der letzteren einnimmt, so dafs, wenn der Barren vollständig gekühlt ist, dieser Angufs abgeschlagen werden kann und der Barren vollständig ohne Schwindungshöhle fertiggestellt ist. In den Fig. 9 und 1.0 ist eine. Einsatzschale dargestellt, deren Oeffnung k^l oben eingezogen ist, so dafs eine Art Kugel gebildet wird,. wodurch das Spritzen des Metalles bei dem Eingufs an die Seiten der Form verhindert und ein leichteres Abschlagen dieses Angusses ermöglicht wird. Der Barren kann aus der Form genommen werden, so lange der innere Kern desselben noch in flüssigem Zustande ist, wodurch die Abkühlung derselben beschleunigt wird. Es ist ersichtlich, dafs ein solches Ausnehmen des Barrens aus der Form nicht stattfindet, wenn letzterer an seinen Aufsenflächen noch nicht genügend erhärtet ist, um seine Form zu behalten. Dies ist aber hier der Fall, und der Barren kann, nachdem er aus der Form genommen ist, umgewendet und mit dem oberen Ende nach unten gebracht werden, so dafs sich die Schwindhöhle an dem dem Eingufs entgegengesetzten Ende bildet, wo die Kruste bereits dicker ist als am oberen Ende, da dort das flüssige Metall zuletzt in die Form gelangt. Eine derartige starke Kruste widersteht sowohl dem Druck durch die Atmosphäre als auch der Zusammenziehung des Metalles, was in der Regel nicht der Fall ist, wenn sich die Schwindhöhle auf der Eingufsseite bildet.

Derartige Gufsstücke werden, wenn umgewendet, mit dem jetzt unteren Ende in Sand gestellt, um das »Bluten« des Barrens zu vermeiden, wenn das innere, noch flüssige Metall die Kruste durchschmelzen sollte.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Verfahren zur Herstellung von Gufsstahlbarren oder Blöcken, dadurch gekennzeichnet, dafs nach dem Eingiefsen des Metalles in eine geeignete Form, welche an ihrem unteren Ende mit einem Einsatz von feuerbeständigem Material ausgestattet sein kann, die obere Fläche des Metalles von der Atmosphäre abgeschlossen wird, worauf die Form mit ihrem Inhalt umgewendet wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.