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Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Kupferwalzplatten mit rechteckigem
Querschnitt Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gießen
von Kupferbrammen o. dgl. aus Elektrolytkupfer oder aus im Feuer raffiniertem Kupfer.
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Es ist bereits bekannt, Kupferlegierungen, wie beispielsweise Messing,
in aufrecht stehende ungeteilte, kesselförmige Gießformen oder auch in der Längsseite
nach geteilte aufklappbare Gießformen, die wassergekühlt oder auch nicht wassergekühlt
sein können, oder schließlich in aufrecht stehende ungeteilte Gießformen mit schräg
zulaufenden Längsseiten, die wassergekühlt sind, zu gießen.
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Bei den bisher bekannten Verfahren war es schwierig, Bleche herzustellen,
die frei von Schuppen und sonstigen durch die Oxydation des Kupfers hervorgebrachten
Fehlern waren. Elektrolytkupfer oder auch im Feuer raffiniertes praktisch reines
Kupfer hat eine große Neigung zur Oxydation. Bisher wurden die Kupferbrummen in
der Hauptsache in waagerecht liegenden, oben offenen Gießformen gegossen, so daß
die ganze Oberseite der Brumme der Oxydation ausgesetzt war. Die durch die Oxydation
der Brumme verursachten Verunreinigungen waren so bedeutend, daß die Brumme vor
dem Walzen bearbeitet werden mußte. Wurden die oberen oxydierten Teile nicht entfernt,
so wurde das Oxyd mit in das Blech eingewalzt und bildete eine schuppenförmige Oberfläche,
die sich abschälte und die Oberfläche des Bleches löcherig machte.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, wurden dann die Brammen hochkant
gegossen, um die Seiten, die beim Gießen der Luft ausgesetzt waren, zu verkleinern.
Dies brachte jedoch Schwierigkeiten beim Entfernen der Bramme aus der Form mit sich,
obwohl diese sich stark nach unten verengte, um die Bramme beim Umkehren der Gießform,
nachdem sie sich etwas abgekühlt hatte, leichter herauszubekommen.
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Das Walzen derartiger schräg zulaufender Brammen brachte weitere Schwierigkeiten
mit sich, da diese, bevor sie zu Blechen verwalzt werden konnten, im Vorwalzwerk
vorgewalzt werden mußten, was einerseits Zeit und Geld kostete und andererseits
die Qualität des Bleches wegen der ungleichen Durcharbeitung des Materials verschlechterte.
Ferner besaß das aus einer derartigen Brumme hergestellte Blech an einer Seite auf
seiner ganzen Länge einen Rand von mehr oder weniger oxydiertem Kupfer, der unter
verhältnismäßig hohen Kosten abgeschnitten werden mußte.
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Es wurde ferner vorgeschlagen, die beim Gießen der Luft ausgesetzte
Oberfläche des gegossenen Kupfers dadurch weiter zu vermindern,
daß
die Kupferwalzplatte auf ihre schmalste Fläche hochkant gestellt wurde, so daß nur
die kleinste Oberfläche der Oxydation ausgesetzt war. Hierbei hat sich jedoch gezeigt,
daß das Herausnehmen der Kupferwalzplatte aus der Form große Schwierigkeiten bereitet,
selbst wenn die Innenseiten der Gießform stark abgeschrägt sind. Durch diese starke
Abschrägung wurde aber insbesondere, wie oben erwähnt, das Walzen der Kupferwalzplatten
sehr erschwert.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird beim Gießen von Kupferwalzplatten
von rechteckigem Querschnitt aus Elektrolytkupfer oder aus im Feuer raffiniertem
Kupfer das Metall in aufrecht stehende ungeteilte, durch umlaufendes Druckwasser
gekühlte Gießformen mit parallelen Längsseiten des Gießhohlraumes eingegossen.
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Bei diesem Verfahren wird durch die Kühlung der Gießform erreicht,
daß diese eine nahezu gleichmäßige Temperatur aufweist.
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Die Gießform besitzt einen schwenkbaren Boden mit Gegengewicht. Beim
Abschwenken des Bodens fallen die Kupferwalzplatten aus der Form von selbst heraus.
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Abschwenkbare Bodenteile sind bei Gießformen bekannt; z. B. ist bei
einer Ausführung der untere Teil der im Querschnitt kreisförmigen Form abklappbar,
wobei auch ein Gegengewicht angewendet ist. Hier ist noch zusätzlich der untere
abklappbare Formteil in der Formlängsrichtung unterteilt, wogegen bei der vorliegenden
Erfindung nur eine Art Bodenklappe Anwendung findet.
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Nach dem Verfahren der Erfindung werden Kupferwalzplatten erzeugt,
bei denen das durch Oxydation verunreinigte Kupfer nur an der kleinsten Fläche der
Platte auftritt. Wenn eine solche Kupferwalzplatte der Länge nach ausgewalzt ist,
muß aber das unregelmäßig geformte vordere und hintere Ende doch auf jeden Fall
abgeschnitten werden, so daß also ein besonderer Verlust durch das schlechte Kupfer
nicht auftritt. Außerdem sind die Kupferwalzplatten allseitig parallel; ein Vorwalzen
entfällt daher.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Verfahrens dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i einen Schnitt durch die Gießform und die zugehörige Gießvorrichtung,
Abb. a einen Querschnitt durch die Gießform und Abb.3 eine gegossene Kupferwalzplatte
in Ansicht.
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Die Gießform C besitzt einen Kühlmantel D und einen schwenkbaren Boden
E, der durch ein Gegengewicht F an die Form angedrückt wird. Das Kühlwasser tritt
in den Kühlmantel D durch das Rohr a ein und fließt durch das Rohr
b ab. Die Innenwände der Gießform verlaufen parallel zueinander. Beim Gießen wird
die Gießform aufrecht gestellt, so daß das Gießen in die schmale obere Öffnung erfolgt.
Durch das Kühlen der Form wird die Kupferwalzplatte abgeschreckt und zieht sich
derart zusammen, daß ihre Seiten sich von den Innenwänden der Form loslösen. Wird
jetzt der Boden E geöffnet, so fällt die Kupferwalzplatte aus der Form heraus. Vorzugsweise
wird ein Wasserbad G derart vorgesehen, daß die herausfallende Kupferwalzplatte
in das Bad hineinfällt. Aus dem Bad wird die Kupferwalzplatte dann herausgeholt
und weiter verarbeitet.
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Für ein schnelles und wirtschaftliches Gießen von Kupferbrammen nach
diesem Verfahren ist es wichtig, daß die Form auf die richtige Temperatur abgekühlt
wird, wobei diese Temperatur sich mit der Größe und Form der Brammen ändert.
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Beim Gießen von Kupferbrammen, beispielsweise in den Abmessungen 7o
# 5o - 9 cm, hat das bei a eintretende Wasser vorzugsweise eine Temperatur von etwa
ioo° C; das bei b abfließende Wasser hat eine entsprechend höhere Temperatur. Entsprechend
dieser Endkühltemperatur muß das Wasser mit größerer oder geringerer Geschwindigkeit
zum Umlauf gebracht werden, wobei für den entsprechenden Druck Sorge zu tragen ist.
Man läßt das Wasser vorzugsweise in einem geschlossenen Kreislauf umlaufen. Es soll
mit einer verhältnismäßig großen Geschwindigkeit durch den Mantel D fließen, damit
die Form von unten bis oben auf einer angenähert gleichförmigen Temperatur gehalten
wird.
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Der Vorteil einer Kühlflüssigkeit, die in einem Kühlmantel umläuft,
besteht darin, daß die Gießform bedeutend unter dem Schmelzpunkt des Kupfers abgekühlt
wird, und dient dazu, das Kupfer schneller abzukühlen, als wenn eine Gießform benutzt
wird, die, wie bisher üblich, keinen Wassermantel besitzt.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist besonders auch für mechanisches
Gießen verwendbar, wobei eine größere Anzahl von Gießformen auf- einem Drehtisch
nacheinander an die Gießstelle gebracht wird und das Herausfallenlassen der Brammen
nach, einer Drehung um einen bestimmten Winkel erfolgt, so daß zwischen Gießen und
Herausfallen genügend Zeit zum Abkühlen der Kupferbrammen verbleibt.