DE678534C - Giessvorrichtung zum ununterbrochenen Giessen von Bloecken und aehnlichen Werkstuecken aus Leichtmetall oder Leichtmetallegierungen - Google Patents

Description

• Gießvorrichtung zum ununterbrochenen Gießen von Blöcken und ähnlichen Werkstücken aus Leichtmetall oder Leichtmetallegierungen Es ist bekannt, Stangen, Drähte usw. in sog. Stranggußverfahren fortlaufend herzustellen. Hierbei wurde im allgemeinen so vorgegangen, dah eine Rohrkokille zunächst durch einen absenkbaren Stempel am Boden verschlossen und mit flüssigem Metall gefüllt wurde. Mit zunehmender Erstarrung wurde dann der den Boden der Kokille bildende Stempel abgesenkt und durch Naehgieß2n der Metallspiegel in der Kokille auf gleicher Höhe gehalten. Diese Rohrkokillen wurden dabei im Verhältnis zum Durchmesser des zu gießenden Stranges ziemlich lang gehalten, da man von der Vorstellung ausging, daß die Flüssigkeitssäule gewissermaßen durch einen aus fest gewordenem Metall gebildeten Pfropfen von einem Durchbruch nach unten abgehalten weiden müsse. Nach Austritt des Metalls aus einer solchen Rohrkokille wurde dann eine Weiterbehandlung angeschlossen, die teils in einer Kühlung, teils in einer unmittelbaren Walzung, teils auch in einer Wärmebehandlung bestand. Da das Metall beim Austreten aus der Rohrkokille schon fest sein sollte, erfolgte naturgemäß der Entzug der Wärme, die bei der Erstarrung eines Metalls frei wird, im wesentlichen durch die Kokülenwand hindurch, also etwa in horizontaler Richtung. Die Erstarrung selbst vollzog sich daher von einer sich schnell bildenden Metallkruste her in horizontaler Richtung nach innen. Selbst bei Verwendung von Kühlkokillen begegnete ein solcher Wärmeentzug aber verschiedenen Hemmungen, weil der Wärmeübergangswiderstand zunächst zwischen Kühlmittel und Kokillenwand, dann zwischen Kokillenwand und Kokillenspalt und schließlich von der Luft des Kokillenspaltes zum fest werdenden Metall überwunden iverden mußte. Diese Verlangsamung derWärmeabfuhr bedingte andererseits die Wahl verhältnismäßiglanger Kokillen bzw. einer außerordentlichen Verlangsamung des Gießverfahrens, weil andererseits das Metall am unteren Ende der Kokille noch nicht durchgehend fest gewesen wäre. Im Gegensatz hierzu wurden auch extrem andere Verfahren vorgeschlagen, bei denen die Schnelligkeit des Gießens in einer solchen Rohrkokille beschleunigt wurde, so daß sich dabei nur eine er-.starrende Kruste bildete. In einigem Abstand von dem unteren Ende einer solchen Kokille war dann ein Kühlraum vorgesehen, in dem durch Wärmeausgleich die Erstarrung sich bis ins Innere fortsetzen sollte. Bei einem solchen Verfahren entstand aber teils durch die Verwendung einer verhältnismäßig langen Kokille, teils durch die Anordnung eines gewissen Abstandes von Kühlraum und Kokille eine sehr hohe Flüssigkeitssäule, innerhalb deren Seigerungen kaum vermieden werden konnten. Eine solche hohe Flüssigkeitssäule hatte auch zur Folge, daß die Erstarrung wiederum im wesentlichen horizontal von außen nach innen vor sich ging und somit den eingangs .erwähnten Verlangsamungen unterworfen war. ' Schließlich fand sich auch der Vorschlag, Drähte aus einem beheizten, ringförmigen Raum im flüssigen Zustand unmittelbar in Wasser reintreten zu lassen. Eine elektrische Widerstandsheizung sollte dabei Sorge tragen, daß das, Metall bis ziun Augenblick des Austritts aus der Kokille völlig flüssig und krustenfrei bliebe. Es ist jedoch nicht bekanntgeworden, daß dieser Vorschlag je Anwendung gefunden hätte, da die Bedenken, die hiergegen bestehen, auf der Hand liegen dürften. Es wird kaum zu vermeiden sein, daß bei einem solchen Verfahren der Block abreißt, da es unmöglich erscheint, die Geschwindigkeit der Fortbewegung mit Erstarrung und Nachfluß in Einklang zu bringen: Gegenstand der Erfindung ist nun eine Gießvorrichtung zum ununterbrochenen Gießen von Blöcken und ähnlichen Werkstücken aus Leichtmetall oder Leichtmetallegierungen, bei der nach Art eines Stranggußverfahrens weitere Verbesserungen in bezug auf Feinkristallinität des Gusses sowie Lockerungs-und Seigerung.sfreiheit erzielt werden.
• Die Erfindung besteht darin, eine kurze Kokille in Form lediglich etwa eines Kühlringes anzuordnen und unmittelbar darunter die Zone des Hauptwärmeentzuges vorzusehen.
• In beiliegenden Abbildungen ist die Erfindung zeichnerisch veranschaulicht.
• Hierbei stellt Abb. i einen Längsschnitt, Abb.2 eine Draufsicht auf die Gießvorrichtung dar, und zwar ist Abb. i ein Schnitt längs A-B der Abb.2, zu einem Teil längs C-D der Abb. 2.
• In Abb. i ist dargestellt, wie der Gießkübel i flüssiges Metall in die Gießkokille 2 eingießt. Die Höhe dieser Gießkokille ist durch den Maßpfeil 3 angegeben. Sie ist im Innern durch Wasser ¢ gekühlt. Der unter der Kokille befindliche Stempel 5 senkt sich ab und läßt dabei den Gußblock 6 -selbst absinken, während durch Nachgießen flüssigen Metalls das Niveau des Metallspiegels in der Kokille etwa gleichgehalten wird. Der Gußblock selbst ist in verschiedener Schraffur dargestellt. In der oberer- Hälfte bedeutet die -strichpunktierte Scliraffur 7 das noch flüssige Metall, während an der Seite und darunter die einheitliche Strichschraffur 8 das erstarrte Metall wiedergibt. Wie aus dem Schnitt C-D zu ersehen ist, ist der auf dem Gießtisch 9 abgesenkte Flock innerhalb der gekühlten Kokille nur in der Randzone erstarrt. Das Innere des Blockes ist dagegen noch flüssig bis kurz unterhalb der Kokille, wo es durch unmittelbare Kühlung i o, zweckmäßig mit flüssigen Kühlmitteln, vollständig zur Erstarrung gebracht wird. .
• Eine solche unmittelbare Kühlung bewirkt nun ganz erhebliche Vorteile. Der Wärmeentzug erfolgt jetzt so intensiv, daß der Rest des Metalls in einer nahezu horizontalen Linie erstarrt. Die Folge davon ist, daß die Erstarrungsfront sich im wesentlichen nur noch in einer Richtung bewegt, die von unten nach oben, also vertikal, verläuft. Hierin liegt ein grundsätzlicher Unterschied zu den früher beschriebenen Verfahren, wo der Erstarrungsvorgang verlangsamend von der Seite her aus bis ins Innere des Blockes einsetzte. Durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird es daher erreicht, eine neue Art der Erstarrung durchzuführen, vermittels deren die Seigerungserscheinungen gegenüber allen bekannten Verfahren wesentlich herabgesetzt werden.
• Die Höhe des Kühlringes selbst ergibt sich dabei zwangsläufig als nur um ein geringes höher als die Höhe des am Rande erstarrten Teiles des nach unten abwandernden Blockstranges. Gerade auch diese verhältnismäßig niedrige Höhe des Kühlringes mit der unmittelbar anschließend einsetzenden Kühlung gestattet diese neuartige und wirksame Erstarrung, bei der die geringstmögliche Flüssigkeitsmenge und die geringstmögliche Flüssigkeitshöhe innerhalb des erstarrenden Blokkes vorhanden ist, so daß die Zeit zur Seigerung auf das denkbar geringste Maß herabgesetzt ist.

Claims (1)

1. PATLNTANSPRUC11 Gießvorrichtung zum ununterbrochenen Gießen von Blöcken und ähnlichen Werkstücken ausLeichtmetall oder Leichtmetalllegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer kurzen Kokille in Form eines Kühlringes, an den sich die Zone des Hauptwärmeentzuges durch direkte Kühlung unmittelbar ,anschließt, besteht.