DE685745C - Kokillenauskleidung - Google Patents

Description

• Kokillenauskleidung Bei den üblichen aus dickwanidig :em Gußeis.en bestehenden unau.sgekleideten Kokillen entstehen idurch .die abschreckende Wirkung der kalten Kokillenwände, beiispiels.wei:se beim Vergießen b,eruhi:gten Stahles, .leicht Mattschweißen mit nachfolgenden Gießporen, . da die flüssige Oberfläche &s Blockes an den der starken Kühlwirkung ;der Kokil.lenwände ausgesetzten Rändern erstarrt, hängenbleibt und überspült wird. Weiterhin verhindert die durch die .starke Wärmeabfuhr (der Kol:.illenwände hervorgerufene Transkristal.lisation das Ausscheiden und Aufsteigen der nichtmetallischen Einschlüsse, insbesontdere der Desoxydationsproidukte, dadurch, d.aß diesen Teilchen nach ihrer Bildung nicht genügend Zeit verbleibt, .im flüss,i:gen Blockinnern aufzusteigen, ehe der Aufstiegweg durch @die von denn Seiten hereinwächsenden Kristallite versperrt wird; sie setzen sich also im Block fest. Ebenfalls ist die Entstehungsursache von Sekundärlunkern beim Vergießen von nm Verhältnis zu :ihrer Dicke langen Blöcken in üblichen Kokillen nur auf eine zu schnelle Anfangserstarrung !des Blockes zurückzuführen, ida der Block hierbei leicht im mittleren Teil früher erstarrt als im Kopf und im Fuß, wodurch dem im Blockfuß angesammelten flüss,igen Metall oder Werg abwärts in :die Schwindungs- und Sch.rumpfungshohlräume versperrt ist.
• Ein weiteres Beispiel für @d@ie schädliche Wirkung einer zu schnellen Wärmeaibfuhr durch die üblichen Gußkoki.llen ist ider in unberuhigten Stählen auftretende Blasenkranz, dessen Entstehung .dadurch zu erklären ist, -daß (die gebildeten Gasblasen infolge der starken Transkristalli@sation nicht nach oben entweichen können, sondern sich an den spitzen Kri,stalliten aufhängen. Die Schreckwirkung,der kalten Kokille hat «°eiterhin Aden Nachteil, d:aß beim Gießen großer Blöcke häufig Risse, besonders in der. Längsrichtung des Blockes, auftreten. Des Risse entstehen um so leichter, je empfindl.iche:r - der Blockwerkstoff gegen -Zuabean-: spruchung in der Hitze ist. So bereitet es erfahrungsgemäß große Schwieirigkeiten, Thomasstahl in Kokillen -großen Durchmessers zu vergießen oder gär zu schleudern.
• Es ist .daher bereits vorgeschlagen worden, große Rundblöcke z. B. für Geschützrohre lind Schiffswellen in guu--Beisemen Kokillen zu vergießen; di,eeine st=arke -:Ausfütterung mit einem feuerfesten Werkstoff, z: B. Silicatmaterial, aufweisen sollten. Die starke, feuerfeste Ausfütterung sollte dabei die .Abkühlung sehr stark verlangsamen und die oben geschilderten Fehler vermeiden. Die Herstellungskosten einer starken, feuerfesten Auskleidung von Kokillen sind jedoch so groß und die Abkühlung und das Strippen der Blöcke so langwierig, daß .ein derartiger Vorschlag keinen Eingang- in die Praxis =finden konnte.
• Das Ziel .der Erfindung ist, duie wirtschaftliche Herstellung großer Gußblöcke, die frei von Oberflächenfehlern sein müssen, möglich zu machen.
• Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, solche Hausgekleideten Kokillen dadurch herzustellen, daß die I@ökillen mit einer sehr dünnten, feuerfesten Auskleidung, die hohe Dichte und hohe mechanische Festigkeit aufweisen, wie solche durch ein besonderes Gemisch verschiedener Korngrößen erreicht werden können, vergossen werden.
• Bezeichnet man als grob diejenigen Masseteilchen, die durch ein Sieb von 4nun Maschenweite gehen und auf Sieb von a mm Maschenweite liegenbleiben, als mittel .diejenigen Masseteilchen, die .durch ein Sieb von z mm Maschenweite gehen und auf Sieb von 0,85 mm liegenbleiben, und als fein d iejenigen, die ldurch ein Sieb von o,85 mm Maschenweite gehen, so kann man beispielsweise die Masse aus 4o l i, groben und 6o °1o feinen Körnern oder 40 °1o groben, 4o 1/o mittleren und 2o oio feinen Körnern mischen. Mit derartigen Gemischen wird nach dem Sintern des in die Kokille eingebrachten feuerfesten Futters eine dichte Auskleidung von hoher physikalischer Festigkeit gegen den mechanischen _ Angriff .des flüssigen Gießgutes erzielt.
• Die dünne, feuerfeste Auskleidung gemäß der Erfindung kann (durch Ausmauern der Kokille mit .dünnen Steinen oder zweckmäßig durch Ausstampfen oder Busschleudern der Kokille mit dem feuerfesten Baustoff hergestellt werden. Weiterhin ist es erfindungsgemäß zweckmäUi:g, : die feuerfeste Auskleidung aus einer Mischung versohledener Baustoffe herzu-=.stellen, deren Ausdehnungsverhalten beim Erwärmen gegenläufig ist, so daß weder beim -Trocknen noch beim Gießen ein Wachsen oder Schwinden ides feuerfesten Baustoffes eintritt. Hierdurch wird ein Arbeiten und evtl. Loslösen des Futters von der Kokille vermieden. Ein derartiges Futter kann beispielsweise folgende Zusammensetzung aufweisen: 75 % gebriannte Schamotte (grob), 13 % frischer Ton (fein) und 12 % Quarz (fein) mit möglichst wenig Wasser oder einem erhärtenden Bindemittel, z. B. Dextrin oder Sulfitl.auge.
• Es kann auch zweckmäßig sein, ,den Zusammenhalt der ,dünnen Schicht der Auskleidung dadurch zu- fördern, daß Eisendrähte oder -stäbe in die Masse eingelegt werden. Dem hierbei bekannten schädlichen Wachsen -,des Eisens kann durch die Zusammens,etzung der Ausklei:dungsmasse Rechnung :getragen werden. Weiter- werden zweckmäßig zur schnellen Abkühlung in der feuerfesten Auskleidung in verschiedenen Ebenen angeordnete Metalleinlagen; z. F. Eisenringe, eingeibettet.
• Das Futter wird, 4a die Kokille kühlend wirkt, wenn es erfindungsgemäß hergestellt wird, nicht ganz so stark durchgebrannt, wie es für feuerfeste Massen sonst üblich !!st. Andererseits ist die Auskleitdung vor allem am oberen und unteren Ende beim Ziehen des Blockes erhöhtem Verschleiß ausgesetzt.
• Es .ist also zweckmäßig, die Ränder des Futters oben und unten durch Ringe aus festerem Werkstoff zu sichern, wie es in der Abb. i a und i b dargestellt ist, die einen Längsschnitt der Kokille zeigt. Darin ist i die Kokille, a -der Block und 3 das Futter gemäß (der Erfindung. Gemäß der A,bb. i a ist die Auskleiidung oben und unten durch Ringe 4 aus vorher stark gebrannten, also verschleißfesten, feuerfesten Platten geschützt. Nach Alb. i b wird beispielsweise das Futter oben durch einen eisernen Ring 5 gesichert, der -lose eingesetzt oder in die Kokille eingeschraubt sein kann, unten :dagegen durch eine -Ringschulter 6- der Kokille von der Stärke der Auskleidung.
• Andererseits ist es aber auch möglich, in anderen Ebenen als nur oben oder unten derartige Ringe zur Sicherung der Auskleidung anzubringen. Die Abb.2a und ab zeigen beispielsweise Längsschnitte durch Kokillen mit derartigen Ausführungsarten. Dabei können diese Ringe lose eingeschraubt, 4, sein oder einen Teil der Kokillenwan.d bilden, 5. Diese Ringe wirken naturgemäß kühlend und verringern die wärmeflußdämmende Wirkung der A.usklei(dung. Diese Kühlung wird verstärkt, je mehr die Dick e des Futters geschwächt wird. In der Abb. -2b sind z. B. lose und einen Teil der Kokillenwand bildende Ringe 6, 7 dargestellt, die das Futter ganz durchsetzen und daher besonders stark kühlend wirken. Durch Veränderung von Zahl und Stärke dieser Ringe .hat .man es in der' Hand, ;die Abkühlungsgeschwindigkeit zu regeln und dem gewünschten Zweck anzupassen.
• Um eine möglichst glatte Ausbildung der Blöcke zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, die Innenwandung ,der feuerfesten Auskleidungnach dem Einbringen in die Gußforrn mit Hilfe einer Schablone zu glätten oder mittels einer Schleifmaschine glattzuschleifen.
• Weitere an sich bekannte Maßnahmen, @die ,die chemi',sche und mechanische Beständigkeit der feuerfesten Auskleidung gemäß der Erfindung gegen Angriffe des Gießgutes und der Schlacke erhöhen, können eibenfäl.ls mit Vorteil angewendet werden, ohne daß am Wesen der Erfindung etwas geändert wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE i. Kokillen:auskleidung zum Gießen von Blöcken, die zur wiederholten Benutzung geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, @daß die Auskleidung aus einem Gemisch verschiedener Korngrößen, z. B. aus 40% grober und 6o % feiner Körnung oder .f0 °/o grober, 40 o@o _ mittlerer und 2o °/o fe n.er Körnung besteht, die durch Sintern eine hohe Festigkeit gegen den mechanischen Angriff des Gießgutes erhält.
2. 2. Auskleiidung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein Gemisch verschiiedener feuerfester Baustoffe, deren Ausdehnungsgrad sich heim Erwärmen gegenläufig verhält, so d:aß 'ein Wachsen oder Schwinden weder beim Trocknen noch beim. Gießen eintritt.
3. 3. Auskleidung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß,die feuerfeste Auskleidung am oberen und am unteren Ende durch Ringe aus härterem Stoff, beispielsweise aus stark gebrannten feuerfesten Platten oder aus Eisen, gegen gewaltsame Beschädigung beim Ziehen des Blockes geschützt wird. q:.
4. Auskleidung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks besseren Zusammenhaltens Drähte, Stäbe oder Eisenringe in @die feuerfeste Auskleidungsmasse eingebettet sind.
5. 5. Auskleidung nach Anspruch i bis d., dadurch gekennzeichnet,,daß zur schnelleren Abkühlung in die feuerfeste Auskleidung, in; verschiedenen Ebenen angeordnet, Metalleinlagen, beispielsweise Eisenringe, eingebettet sind.