DE6600169U - Giessvorrichtung. - Google Patents

Description

RA. 516 980-30.8.68 η

Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84152

A 3800

Gießvorrichtung

Die Neuerung betrifft eine Gießvorrichtung zur Herstellung von Barren und Blöcken, insbesondere aus Stahl, mit einem oder mehreren Einlauföffnungen oder EingießtricMern für das flüssige Metall und mit einer oder mehreren Gießformen.

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SUMfTOMO METAL INDUiSTRIES, LTD., No. 15, Kitahama 5-chome, Higashi-ku, OSAKA/JAPAN

Beton Gießen im Gespann, wobei gleichzeitig mehrere StaMblöcke unter Verwendung oines FUhrungsrohres gegossen werden, werden mehrere Laufrinnen für das flüssige, geschmolzene Metall vorgesehen, die von

Gießform oder Kokillengußform führen. Bei diesem Gießverfahren ist die GießgesciwriLndigkeit gerin£ ^r als bei einem fallenden Guß. Es besteht jedoch dor Vorteil, daß das geschmolzene* flüssige Metall in der Form ruhig und ohne zu spritzen ansteigt, so daß eine feine Textur erhalten wird, die für eine Massenproduktion von Stahlblöcken sehr günstig ist. Eüi ist bekannt, daß bei steigendem Guß vor allem auf die Ausbildung der Läufe und Kanäle für das flüssige Metall zu achten ist, die den Hauptteil der Vorrichtung bilden.

Es ist ein Steiggußverfäbren bekannt, bei dem zu den Kokülengufiformen 9 führende Kanäle auf einem Meinen, breiartigen Bord angeordnet und durch ein Abbinden von feuerfestem Mörtel verschiedener Art hergestellt weiden. Oase Art der Herstellung wird vor allem aagewandt für Einlaufkanäle 1, Führungsrohrsteine 2, einen zentralen Ziegelstein 3, Hinnensteine 4_S die sich radial von dem zentralen Ziegelstein verzweigen und bis zu dem gleitenden Bord und den Bordsteinen 6 usw. reichen πηά sie asf dem Bora 7 verbinden* Is sinä somit gesonderte Arbeitsvorgänge zum Aufbau und Abbruch der Form erforderlich, d.h. es ist notwendig, mehrere Vorrichtungen zur Herstellung der Barren.

und Blöcke zusammenzufassen, was durch die Herstellung von Führungskasiilen für das geschmolzene Metall mit Hilfe einer Vielzahl von Ziegelsteinen verschiedener Gestalt und Form erfolgt. Diese Lauikanäle müssen abgebogen oder abgetrennt werden, wenn der Gießvorgang beendet worden ist und die Barren und Stadtabfall© in den Laufkanalen herausgenommen werden sollen. Diese Arbeitsgänge erfordern mehrere Arbeiter, _ die während ihrer Tätigkeit aufgrund der herrschenden Hitze und anderer unangenehmer Einflüsse sehr schwierigen Arbeitsbedingungen ausgesetzt sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die vorgenannte Arbeitsweise insbesondere hinsichtlich des Ausstoßes nicht sehr wirtschaftlich ist. Auch der Verbrauch an feuerfestem Material ist sehr uoch, denn das feuerfeste Material, welches für die Führungskanäle gebraucht wird und welches den Hauptteil des insgesamt benötigten

r feuerfesten Materials ausmacht, kann nur einmal für einen Gießvor-

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,-->„ gang benutzt werden und muß sodann weggeworfen werden.

Es ist deshalb wünschenswert, die Laufkanäle für das flüssige Metall für mehrere Gießvorgänge zu verwenden, wobei das Abbrechen nach einem jeden Gießvorgang unnötig wird. Es liegt auf der Hand, daß sieh mit Hilfe von mehrmals verwendbaren Gießkasälen das Stahlgieß= verfahren sehr vereinfachen läßt, die Produktivität erhöht werden kann und außerdem der Verbrauch von feuerfestem Material merklich ab-

kurz ist.

senkt. Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Vorteile durp-h ein Arbeiten mit mehrfach verwendbaren Gießkanälen zu erziele»,

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß die Existenz des überschüssigen, geschmolzenen Metalles, welches sich nach dem Gießen in den Laufkanälen ablagert, verfestigt und dieselben blockiert, es unmöglich macht, die Laufkanäle nach dem Gießen nochmals zu verwenden. Erfindungsgemäß hat es sich nun gezeigt, daß das überschüssige Metall ohne Beschädigung der Gieß- und Laufkanäle in flüssigem Zustand abgeführt werden kann. Weiterhin wurde erfindungsgemäß gefunden, daß die feuerbeständigen Werkstoffe - auch feuerbeständige Werkstoffe handelsüblicher Qualität, z. B, Schamottesteine - die für die Lauf- und Gießkanne verwendet werden, praktisch keinen Schaden nehmen, wenn die Zeit .der Berührung mit dem geschnittenen Metall

Die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß flüssiges Metall in die Gußformen eingegossen -wird, daß sodann die Öffnungen im Boden der Formen für das flüssige Metall mit feuerbeständigen Stoffen blockiert -and verschlossen werden, wobei insbesondere darauf zu achten ist, daß jedes überschüssige, flüssige Metall, außer dem Metall in den Formen, sorgfältig aus der Vorrichtung vor seiner Verfestigung abgeführt wird und somit ;nicht in deii Gieß- und Laufkanälen verbleibt.

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Hieraus ergibt sich erfindungsgemäß der große Vorteil, daß die Laufrad Gießkanäle wiederholt benutzt werden können und die somit erforderliche Zeit und Arbeit zum Aufbau und Abbrechen der Gießkanäle beträchtlich herabgesetzt wird. Eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit und eine Senkung der Kopten ergibt sich ferner dadurch, daß der Verbrauch an feuerbeständigem Material stark absinkt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das gesamte überschüssige, flüssige Metall, welches nicht direkt für die zu gießenden Barren benötigt wird, in flüssigem Zustand gesammelt wird, ohne daß es hierbei wesentliche Beeinträchtigungen erfährt und sodann zu dem Schmelzofen wieder zurückgeleitet wird. Hierdurch wird der Ausstoß beim Barrengießen ebenfalls verbessert.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und anhand der

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht von vorne, teilweise aufgeschnitten, einer Vorrichtung, bei der nach dem herkömmlichen Stahlgußverfahren gearbeitet wird;

Fig. 2 eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer neuerungsgemäßen bis 9

Vorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung von vorne, teilweise aufgeschnitten; Fig. Z eine Seltenansicht der Vorrichtung gemäß Linie ΠΣ-ΠΙ in Fig. 2; Fig. 4 eine Ansicht des Gleitbordes von unten;

Fig. 5 eine Ansicht von. vorne, teilweise aufgeschnitten, aus der ersichtlich ist, wie das gesclimolzene Metall abgeschlossen wird;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der feuerfesten Masse des Gleitbordes; ^r

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Gleitbord mit unterschiedlicher Form

Fig. 8 einen Querschnitt längs Linie VHI-VHI in Fig. 7;

Fig· 9 eine Darstellung der erfindungsgemäßen automatischen Arbeits weise uad Steiggußvoirichtung.

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Wie Fig, 2 zu entnehmen, ist die dargestellte erfindungsgexnäße Vorrichtung rmi. einem Führungsrohr Q₉ einer Stahlkokülengufiform 9 und mit einem Gleitbord 10 versehen, Die Anordnung dieser Teile auf einem Bord 7 sowie die Anordnung und Ausbildung der Gieß- und Laufkanäle - herkömmlicher kleiner Bord 10 gemä3 Fig. 1 - sind ähnlich wie bei dem bekannten Verfahren. Der Gleitbord, die Lauf- und Gießkanäle und ein Teil zur Abführung des geschmolzenen Metalls unterscheiden sich jedoch von der herkömmlichen Anordnung und Bauweise. Wie den Fig.. bis 5 zu entnehmen, ist ein elliptisches oder kreisförmiges Teil aus feuerbeständigem Material im Jvöttelpunkt des Gleitbordes 10 angeordnet, wobei eine Gleitbordbohrung 11 einen vertikalen Durchlaß für das flüssige Metall in die Stahlkokillengußform 9 bildet. Diese Gleitbordbohrung 11 steht nicht über den Mittelpunkt auf der längeren Achse a.uf einer- Seite des Gleitbordteiles 12 aus feuerbeständigem Material hinaus. Dieses feuerbeständige Teil 12 liegt mit seiner Bodenüäche in derselben horizontalen Ebene wie die Bodenfläche 13 des Gleitbordes 12. Der Gießkanal für das geschmolzene Metall, der von der öffnung 11 bis zu dem Führungsrohr 8 führt, wird von einer Rinne 14 aus feuerbeständigem Material gebildet, die in Richtung auf das Pii hrungsrohr 8 gleichmäßig geneigt ist. Eine isolierende, feuerbeständige Auskleidung 16 des Bordes 7, die Oberseite der feuerbeständigen Rinne 14, welche eine Gießöffnung 17 bildet, die mit der Öffnung 11 in Verbindung steht, sowie

die Oberseite der feuerbeständigen Auskleidung 16 liegen in derselben

horizontalen Ebene wie die Oberseite das Bordes 7. In dem Führungsrohr 3 ist die Sinne für das fiii ssige Metali in "gleicher 7/eiss v/ie vorstehend beschrieben aufgebaut, d.h. es sind eine feuerbeständige Auskleidung 13 und eine weitere, isolierende, feuerbeständige Auskleidung vorgesehen, die die Auskleidung 13 umgibt.

Eine Einrichtung zum Abführen des flüssigen Metalls ist direkt unter dem Führungsrohr 8 vorgesehen, von dem mehrere Gießrinnen abzweigen. Biese Einrichtung weist eine Ablaßöffnung 19 und einen hiermit verbundenen Düsenstein 20 auf, sowie einen Stopfenstein 22 zum Öffnen und Schließen der Düse 21 und ferner eine Öffnungs- und Schließvorrichtung 23, die mit dem Stopfenstein 22 verbunden ist. Der Düsenstein 20 und der Stopfenstein 22 sind lösbar mit dem unteren Teil des Bordes und der Schließ- und öffnungsvorrichtung 23 verbunden. ^r

Dieselben Steine wie sie herkömmlich für Gießpfannen bei der Stahlherstellung benutzt werden, werden ii der Regel für aen Düsenstein 20 und den Stopfenstein 22 verwendet. Die feuerbeständige Auskleidung 16

wird vorzugsweise dadurch hergestellt, daß ein feuerbeständiges Matethermisch isoliert

rial, welches/adiafeatifseli-ist und die erforderliche Druckfestigkeit aufwogst, eingebracht, insbesondere eingegossen wird. Die Gießrinnen köpfen auch derart hergestellt werden, daß zunächst mehrere lCunstharzrohre oder Vinylrohre in dem Lauf vom Gießtrichter bis zu der

öffnung 17 angeordnet und sodann mit feuerbeständigem Werkstoff, insbesondere durch Ausgießen, umgeben werden. Die Kunstharz- oder Vinylrohre werden zum Schluß weggeschmolzen oder ausgebrannt, nachdem das feuerbeständige Material ausgehärtet hat.

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Der Aufbau der erfindungsgeniäf&n Gießform und -vorrichtung wird dadurch beendet, daß der Gleitbord 10 auf dem Bord 7 angeordnet wird, wobei die Öffnungen 17 und 11 mittels einer Drückervorrichtung 24 zueinander ausgerichtet werden. Sodann werden die Stahlkokillengußformen in die richtige Lage gebracht.. Gleichzeitig werden der Düsenstein 20 und der Stopfenstein 22 zur Anlage gebracht, d.h. die Düse 21 wird durch Betätigung der Vorrichtung 23 verschlossen.

Nach Beendigung des Gießvorganges wird der Gleitbord 10 zusammen mit den mit flüssigem Metall gefüllten Gußformen 9 längs des Bordes um eine Entfernung verschoben, die nicht kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung 11. Für diese Verschiebung wird eine geeignete Drückervorrichtong benutzt, die beispielsweise mit Hydrauliköl arbeiten kann* Die Verschiebung erfolgt in Richtung des in Fig. 2 mit gestrichelten Linien dargestellten: Efeiies, "und zwar vor der Verfestigung des geschmolzenen Metalls. Anschließend wird ein Hebel 25 der Vorrichtung 23 in Richtung des in Fig. 2 dargestellten Pfeiles verschoben,

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so daß die Düse 21 geöffnet wird und das gesamte flüssige Metall in den Gießrinnen - ausgenommen natürlich das flüssige Metall in der

nach aüSss is sins nicht dargestellte Pfanne äbg

zogen und gesammelt werde» kann.

In Fig. 5 ist die lage des Gleitbordes 10 nach seiner Verschiebung gegenüber dem Bord 7 nach Beendigung des Gießvorganges dargestellt. Das geschmolzene Metall ist somit in einen Teil a innerhalb der Koldllengußform und einen Teil b innerhalb der Gießrinne getrennt. · Die Öffnungen 11 und 17 sincl durch die Oberseite der feuerbeständigen Masse 16 bzw. durch die Unterseite der fetterbeständigen Masse 12 verschlossen. Das geschmolzene Metall im oberen Teil der Bohrung 17 wird durch die Unterseite 12! der feuerbeständigen Masse 12 des Gleitbordes 10 thermisch isoliert. Dies ist auf die Verschiebung längs der nur andeutungsweise dargestellten Linien in Fig.4 zurückzuführen. Das flüssige Metall kann sich somit nicht abkühlen und verfestigen. Die feuerfesten Auskleidungen werden durch das Gewicht nicht beschädigt, denn der Gleitbord mit der _T ^c^^?TtTkOTr! 11 *?ng^^ ^fO?*"! wird durch den Metaliteil des Bordes unterstutzt.

Eriindungsgemäß wird somit das flüssige Metall zu Blöcken und Barren vergossen, während die Auslaßöffnung geschlossen ist. Es verbleibt kein Stahl in den Gießrinnen nach Öffnen der Auslaßöffnung, so daß die

Gießrinnen mehrfach verwendet werden können. Es ist somit nicht notwendig, die Backsteine der Gießrinne nach einem jeden Guß zu zerstörst* und zu entfernen* !DeBglßictißii entfällt auch die bisher erforderliche Entfernung von verfestigtem Stahl in den Gießrinnen und in dem Gießtrichter.

Erfindungsgemäß gelingt somit eine beträchtliche Absenkung der beim Gießen entstehenden Kosten, was neben der Ersparnis an Arbeitskraft auch auf die Verringerung des Bedarfes an feuerbeständigem Material zurücszuführeä Ist. Von Bedeutung ist issfeesosaere dia Tatsache^ daß das flüssige Metall nur kurzzeitig mit den Auskleidungen aus feuerbeständigem Material in Berührung ist, denn nach Beendigung eines Gießvorganges werden die Gießrinne und der Gießtrichter sehr schnell entleert. Erst nach sehr häufiger Verwendung wird eine Auswechslung der feuerbeständigen Girßrinnen aufgrund etwaiger Abnützung und Erosion erforderlich.

Erfindungsgemäß müssen keine anderen feuerbeständigen Auskleidungen als die des Gleitbordes bei einer jeden Charge ausgewechselt werden. Die Steine für die Düse tmd den Stopfen sind auswechselbar angeordnet^ so daß hierbei praktisch keine Zeit verloren geht, wenn eine Auswechslung derselben aufgrund etwaiger Abnützung erforderlich ist.

Δη der vorstehend beschriebenen Ausfuhrungsforni können eine Heine von Abwandlungen vorgenommen werden, die nachstehend beschrieben ·

sind.

"Fig. β betrifft eine bevorzugte Ausführungsiorm der feuerbeständigen Gleitbordmasse 12", die in ihrer Form konzentrisch zu der Bohrung 11 ausgebildet ist und aus einer kreisförmigen Scheibe besteht, deren Durchmesser in etwa gleich dem 2,5-fachen des Durchmessers der Bohrung ist. Diese Ausführungsform wird dann benutzt, wenn die Be-

. . wegungsrichtung des Gleitbordes nicht festgelegt ist.

j Fig. 7 zeigt einen Gleitbord 10*, bei dem gleichzeitig mehrere Gleitborde mittels einer einzigen Bewegung einer Drückervorrichtung 24 betätigt werden können. Die Gießrinnen sind in einem kastenänälichen •Gebilde 33 unter dem Bord 7 angeordnet. Das zentrale Führungsrohr und die Teile des Bordes 7 entsprechen jeweils den zu den Gießformen fähr enden Rinnen, die äquidistant zu dem Führungsrohr angeordnet sind. Dis Gießformen sind offen. Die Öffnungen 34 werden durch einen Deekel 35 überdeckt, nachdem die Gießrinnen. innerhalb des kastenähnlichen Gebildes zusammen mit den Öffnungen angeordnet und ausgerichtet sind. Der ringförmige Gleitbord 18*, der mehrere Gießformen trägt, ist mit einer Bohrung 29 versehen, in welche die Gleitbordauskleidung 12 aus feuerbeständigem Material an einer Stelle eingesetzt ist, welche der

Gffen-Stellung der Bohrung 17 des Bordes 7 entspricht. Durch diese Anordnung mrd das in den verschiedenen Gußiormen eingeschlossene Metall durch eine einzige Bewegung aufgrund der Brückervorrichtung 24 abgetrennt und abgeschlossen.

Der in Figo δ dargestellte Absperrmeehanisraus ermöglicht es, den gesaraten Entleerungsgang in einer sehr kurzen Zeitspanne auszufahren. Hierbei wird zunächst der die Gießformen 9 tragende Gleitbord, der mit geschmolzenem Metall gefüllt ist, nach Beendigung des Gußvorganges verschoben. Anschließend.-wird die Vorrichtung 23, die die Düse 21 verschlossen hält, geöffnet. Niederspannungskontakte, die die Beendigung des Gußvorgangfcs feststellen und mit dem Bezugszeichen 27 versehen sind, sind in Reihe geschaltet und in festen Stellungen auf dem obersten heißen Gehäuse 26 geführt.

Wenn das flüssige Metall beim und nach dem Gießen nach oben steigt, •wird der Kontakt geschlossen und es wird ein magnetischer Schalter 28 betätigt, der seinerseits die Drückervorrichtung 24 betätigt. Diese ist mit einer hydraulischen Stoßstange versehen und verschiebt den Gleitbord 10, wodurch das flüssige-Metall abgetrennt "wird. Hierdurch wird ein magnetisches Ventü 31 durch die Betätigung eines Grenzschalters 30 in der Hochdruckleitung geöffnet, Dies erfolgt zu dem Zeitpunkt, zu

dem der Gleitbord die Bewegung beendet, deren Weg gleich dem Durchmesser der Öffnung ist, Hierbei wird ein pneumatischer Kolben 32 betätigt, der die Ablaßvorrichtung 23 öffnet. Durch diesen Verschluß- und Trennmechanismus kann der Arbeitsvorgang in einer Zeit von 10-15 Sekunden, gemessen vom Ende des Gieöyörgssges bis ^Um Qffaea. des Stopfens,, ausgeführt werden.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt, acht Gußformen aufweist und mit dem Absperr- und Trennmechanißmus gemäß Fig. 9 versehen ist, können 2, 4 t schwere Blöcke aus Kohlenstoffstahl (0,2-0,4% C) und 5,61 schwere Blöcke aus legiertem Stahl gegossen werden, wobei die Rinnenbacksteine 14 und die Führungsrohrbacksteine 18 im Durchschnitt 23-mal benutzt werden können.

r Die feuerbeständige Gleitbordmasse 12 wurde nach jeder einzelnen Charge ersetzt. Die feuerbeständigen Steine 20 und ?2 wurden erst nach mehreren Chargen ersetzt.

Der is FIg- 2 dargestellte Ablaßmcchanismus für das flüssige Metall wird manuell betätigt, während der In Fig. 9 dargestellte Mechanismus elektrisch betätigt wird. Die Ablaßvorrichtung sowie die Mittel zum Schließen und öffnen derselben können in beliebiger Weise abgewandelt werden«

In gleicher Weise ist es auch möglich, die in Fig. 9 dargestellte Drückervorrichtung, die elektrisch betätigt wird, durch eine andere, an sich bekannte Drdckervorrichtung zu ersetzen.

gen Metalls in den Gießrinnen und in dem Einlauftrichter von dem flüssigen Metall in der Gießform auch bei einem Gießverfahren mit fallendem Guß angewandt werden.

Claims (5)

RA.516 980*30.8.68 /r Schutz ansprüche

1. Gießvorrichtung zur Herstellung von Barren und Blöcken, insbesondere aus Stahl, mit einem oder mehreren Einlauföffnungen oder Eingießtrichtern für das flüssige Metall und mit einer oder mehreren Gießformen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitbord (10, 10')

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das flüssige Metall enthält, von denen einer jeden Gießform (9) jeweils mindestens eine zugeordnet Ut und mit derselben in Verbindung steht und daß eine Verschiebevorrichtung (24) vorgesehen ist, durch welche der Gleitbord (10) zwischen zwei Stellungen verschiebbar ist, wobei la der einen Stellung die Durchtrittsöffnung(en) mit dem oder den Einlauftrichtern in Verbindung steht, während in der anderen Stellung diese Verbindung unterbrochen ist.

2. Gießvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein feststehender Bord (7) vorgesehen ist, der eine oder mehrere mit dem odfer den Einlauftrichtern in Verbindung stehende Gießrinnen enthält, die in der einen Stellung des Gleitbordes (10) mit der oder den Durchtrittsöffnungen (11) in Verbindung stehen und in der anderen Stellung des Gleitbordes (10) durch dessen Unterseite abgeschlossen sind.

3. Gießvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießrinnen in dem feststehenden Bord (7) ausgehend von den Durchtrittsöffnungen (11) in Richtung auf eine oder mehrere Abflußöffnungen geneigt sind und daß Absperrmittel vorgesehen sind, durch welche die Abflußöffnung(en) während des G>eßvorganges verschließbar sind und nach Beendigung des Gießvorganges zum Ablassen des in den Gießrinnen eingeschlossenen, flüssigen Metalles geöffnet werden können.

4. Gießvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (11) in Einsätzen (12) aus feuerbeständigem Werkstoff angeordnet sind, welche in dem Gleitbord (10) eingesetzt sind.

5. Gießvorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler vorgesehen ist, der die Beendigung des Gießvorganges feststellt und hierbei einerseits die Verschiebevorrichtung and andererseits die Absperrmittel zum Ablassen des flüssigen Metalles betätigt.