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Kern zum Gießen von schweren Stahlhohlbldcken Die Erfindung betrifft
einen Kern zum Gießen von .schweren Stahlhohlblöcken z. B. im Gewicht von etwa 7
bis 2o t und mehr. Solche Blöcke werden für die Herstellung von Werkstücken für
Kessel, Behälter für chemische Fabriken und ähnliches benötigt. Sie wurden bisher
meistens voll, d. h. ohne Höhlung, gegossen und dann ausgebohrt oder durch andere
maschinelle Bearbeitung ausgehöhlt. Dies ist umständlich und -kostspielig und hat
auch noch weitere Nachteile.
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Es ist bereits vorgeschlagen, die Schmelze zwecks Verhinderung des
Blasenwerfens an ihrer Innenfläche um einen Kern herumzugießen, der aus einem dünnen,
mit losem Sand -oder am:derem feuerfesten Stoff gefüllten vernickelten Rohr besteht.
In ähnlicher Weise sind auch kleinere hohle Gußeisenstücke, wie z. B:. Metallrohre,
um einen Kern aus einem dünnen Stahl- oder Schmiedeeis.enblechgehäuse mit eingestampfter
Sandmasse gegossen, wobei, das Gehäuse abschmilzt und sich mit dem Gußstück vereinigt.
Schließlich wurden kleitAere rohrförmige und ,sonstige hohle. Gegenstände aus Metall
mit niedrigem Schmelzpunkt um einen mit losem Sand gefüllten Metallkern, der nicht
mit dem Gußmetall verschmolz und dauernd verwendbar ' blieb, vergossen.
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Diese sämtlichen Vorschläge hatten .den Zweck, verhältnismäßig leichte
Gußstücke herzustellen.
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Zum Gießen sehr schwerer Stahlhohiblöcke sind die älteren VorschIäga
aus verschiedenen Gründen nicht anwendbar. Wenn z. B. das obererwähnte, mit losem
Sand gefüllte vernickelte Rohr unter der Wirkung der sehr hohen Temperatur und der
großen 'Masse der Stahlschmelze vollständig schmelzen würde, würde der Kern zerstört,
und die Stahlschmelze würde den losen Sand durchdringen. Andererseits würde der
gestampfte Sand gemäß der übrigen Vorschläge nicht nach.-giebig genug sein, um das
Schrumpfen großer Blöcke zuzulassen.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kern zum Gießen von schweren
Stahlhahlblöcken, der einen mit losem Sand gefüllten Blechmantel aufweist, und das
Wesentliche besteht darin, daß der Blechmantel eine derart dünne Wandstärke-aufweist
(o,5 bis i, 5 mm bei Blöcken von 7 bis 2o t) und die Füllung aus einem derartigen
trockenen Sand besteht, daß der Sand nahe dem Schmelzpunkt des Stahles sintert,
und zwar unter der Wirkung des schnellen Durchganges der Wärme der Stahlschmelze
durch den dünnen Blechmantel.
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Es ist sehr wichtig, daß die Stahlschmelze ohne Wirbelbildung in die
Form fließt; denn wenn die Stahlschmelze wirbelt und an. den dünnen Blech :spült,
so, würde dieses. zu' früh schmelzen. Fließt dagegen die Stahlschmelze ruhig in
die Form, dänn wird der dem Blechmantel des Kernes unmittelbar benachbarte Teil.
des flüssigen Stahles infolge von Wärmeabgabe an den Kern schnell erstarren und
mit
dem Blech verschweißen. Ein vorzeitiges Schmelzen des Bleches wird dadurch verhütet.
Dieses wirbelfreie Fließen der. Stahlschmelze gegen den Kern wird am,' besten durch
an sich bekanntes Emgießeh. des geschmolzenen Stahles durch den Boden der Form bewirkt.
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Die Wirksamkeit des Schutzmantels und der Sandfüllung unterstützen
sich hierbei gegenseitig. Der erstere hat die Aufgabe, die erforderliche Gestalt
des aus loser, trockener Sandmasse bestehenden Kernes aufrechtzuerhalten, ferner
diese Sandmasse gegen die unmittelbare Einwirkung der Stahlschmelze zu schützen
und so. den Einschluß von Gasblasen sowie Lunkerbildung im Stahl zu verhüten. Der
Blechmantel selbst wird gegen Zusammenbrechen durch den inneren Sanddruck geschützt.
Die Sandmasse sintert dann unter der Hitze der Stahlschmelze, die durch das Blech
übertragen wird, und bildet hinter dem Blecheinen dünnen zusammenhängenden Mantel,
der die Zerstörung des Kernes und das Eindringen der Stahlschmelze in den losen
Sand verhütet, wenn der Blechmantel schmelzen sollte.
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Der neue Kern iermöglicht somit das sichere Gießen besonders großer
Stahlhohlblöcke von 7 bis 20 t Gewicht und mehr mit ziemlich glatter Innenfläche
ohne die Gefahr der Bildung von Lunkern, und Rissen.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform
der Erfindung. Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch eine Gußform nebst Kern,
Abb. 2 ist ein Grundriß dazu.
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Die Außenwandung i o der Form besteht in üblicher Weise aus Gußeisen
und ist ,auf einer Grundplatte i i aufgestellt. Zur Ermöglichung des Gießens vom
Boden der Form her ist eine Gießröhre 12 in der Mitte aufgestellt, die mit Verteilungskanälen
13 in der Grundplatte i i der Form in Verbindung steht. Die Röhre 12 besteht
aus einem metallenen Gehäuse 15 und -einem inneren rohrförmigen Futter 16 aus feuerfestem
Stoff, zwischen denen eine trockene, lose, feuerfeste Schicht 1,4 reingeschüttet
ist.
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Ein Schutzmantel für .den Kern in Gestalt eines hohlen Zylinders
17 aus Metall ist auf der Grundplatte i i gleichachsig mit der Röhre 12 aufgestellt.
Der Zwischenraum zwischen dem Schutzmantel 17 und der Wandung des Gehäuses 15 ist
mit trockener Sandmasse 18 oder anderem pulverförmigen, feuerfesten Stoff ausgefüllt,
der zweckmäßig vorgewärmt :sein kann. Die Sandmasse ist derart zusammengesetzt,
da.ß sie annähernd bei der Schmelztemperatur des Stahles sintert. Der Metallzylinder
17 besteht aus Stahlblech und ,ist sehr dünn, z. B. etwa o, 5 bis i, 5 mm.
Er ist so dünn, wie gerade angängig ist und nur °. So f'dick, daß :er in der richtigen
Lage gea4iten und ohne Zusammenbrechen mit Sand -gefüllt werden kann.
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Die Verteilungskanäle 13 sind mit Austrittslöchern i9 versehen, die
in den. Ringraum zwischen der Formwand i o und dem Schutzmantel 17 ausmünden.
Das durch die Röhre 12 zugeführte geschmolzene Metall ergießt sich ohne Wirbelbildung
durch die Löcher i9 und füllt die Form von unten her, wodurch ein hohler Block entsteht,
der von der Formwand i o und von dem Mantel 17 begrenzt ist.
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Sobald die Schmelze am Boden erstarrt ist und ein Mantelerstarrten
Stahles um den Kern gebildet ist, wird das Gehäuse 15 hin und her bewegt,
um es von dem erstarrten Stahl abzubrechen, und dann herausgezogen, so daß die Sandmasse
18 zerbröckelt und zusammenfällt. An dem Gehäuse sind unten seitlich vorragende
Teile oder Füße 2o angebracht, um einen besseren Stand auf der Grundplatte i i zu
ermöglichen und das Aufbrechen des Sandes beim Herausziehen des Gehäuses zu bewirken.
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Die Dicke des Mantelbleches ist praktisch unabhängig vom Gewicht des
zu gießenden Stahlblockes und hängt hauptsächlich. von dem Rauminhalt und der Temperatur
des mit dem Blech in Berührung kommenden flüssigen Metalls ab, ferner auch von seinem
eigenen Durchmesser und seiner Länge, derart, daß der Mantel gut gehandhabt werden
kann. Der 'Mantel wird so dünn gemacht, daß er noch gerade handhabungsfähig ist.
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Der Kern nach der Erfindung läßt sich auch zum Vergießen von anderen
Gußstücken verwenden, besonders wenn der Kern keinen namhaften Widerstand gegen
das Zusammenziehen des Gußstückes bieten soll.