DE7136056U - Aus einem wärmedämmenden und/oder exothermischen Werkstoff bestehender Auskleidungseinsatz für den Blockkopf und/ oder den Kokillenaufsatz - Google Patents

Description

08. ftai 1973

Jean Charles DAUSSAN, Gerard DAUSSAN und Andre DAUSSAN j

"Auskleidung aus einem wärmedämmenden und/oder exothermischen Werkstoff für den Blockkopf und/oder den Kokillenaufsatz zum haftenden Verbleib an dem gegossenen Kokillenblock nach dem Strippen"

Die Neuerung betrifft eine Auskleidung aus einem wärmedämmenden und/oder exothermischen Werkstoff für den Blockkopf und/oder den Kokillenaufsatz zum haftenden Verbleib an dem gegossenen Kokillenblock nach dem Strippen, mit in ihrer Wandung vorgesehenen, mit dem Kokilleninnenraum über seitliche Öffnungen verbundenen Aussparungen. Eine solche Blockkopfauskleidung, die bekanntlich beim Ausformen des Blocksoder Gußstückes fest mit diesem verbunden, also nach dem Strippen auf dem Block belassen bleibt, soll den flüssigen oberen Teil des in Erstarrung begriffenen metallischen Gießbades so lange flüssig halten, bis die sich in dem Block infolge des Schwundes desselben bildenden Hohlräume durch das in den oberen Teil flüssig gebliebene Fetall ausgefüllt sind.

Es ist ferner bekannt, die Wirkung einer solchen Blockkopfauskleidung durch ein viärmedämmendes und/oder exotherm!- sches Pulver, Deckpulver genannt, zu vervollständigen, welches auf der Oberfläche des Gießbades während der Füllung der Kokille bzw. der Form oder unmittelbar danach aufgebracht wird.

Die übliche Verweilzeit der Kokillen oder Formen nach ihrer Füllung zum Zwecke der Ausformung der Barren und der gefahrlosen Weiterbeförderung derselben schwankt im großen und ganzen zv/ischen neunzig Minuten und fünf bis sechs Stunden für Barren von 5 bis 30 Tonnen. Hierdurch entstehen beträchtliche Kosten, nicht nur infolge der Festlegung der Kokillen, sondern auch insbesondere hinsichtlich ihrer Verweilzeit in den Tieföfen. Die vorstehenden Angaben hängen von zahlreichen Faktoren ab und sind nur zur Festlegung der Begriffe gemacht.

Unabhängig von den beim Gießen der Barren getroffenen Vor- ; Sichtsmaßnahmen kann der erwähnte Aufenthalt der Kokillen nicht erheblich verringert werden, ohne daß die Qualität des Barrens oder des entsprechenden Gußstücks darunter leidet und ohne daß die Gefahren, welchen die Arbeiter bei der Ausformung und der Freiiegung der für die Füllung der Kokillen vorgesehenen Stelle ausgesetzt sind, vergrößert werden.

Es ist bereits eine Auskleidung für Kokillen zur Verringerung der Stillsetzungszeit bekannt (FR-PS 1 5^8 778), welche durch wärmedämmende Platten gebildet wird, welche auf ihrer der Wand der Kokille zugewandten Seite eine Bewehrung aufweisen, welche über den unteren Rand der Platten vorsteht und/oder an den Platten mit Hilfe von Metalls'ciften befestigt ist, die durch diese Platten treten und auf ihrer dem Innern der Kokille zugewandten Seite vorspringen. Das in der Kokille aufsteigende geschmolzene Metall verschweißt sich mit den Abschnitten der Bewehrung, welche nicht von den 'Wärmeschutzplatten überdeckt werden, so daß sie an dem Barren befestigt v/erden, sobald diese an seinem Umfang erstarrt ist. Man kann dann den Barren ausformen und ihn unter Fortfall der oben genannten Gefahren weiter befördern. Die Verwendung einer derartigen bewehrten Verkleidung bringt jedoch einen bedeutenden Wärmeverlust über die Bewehrung mit sich, welche auf einer breiten Fläche mit der Hand der Kokille in Berührung steht. Außerdem ist die Herstellung einer solchen Auskleidung

verhältnismäßig aufwendig.

Es ist auch schon eine Blockkopfauskleidung bekannt (US-PS
2 5^6 270)3 in deren Wandung Löcher vorgesehen sind, in die
sich an den Kokillenwänden abstützende Stäbe eingreifen,
welche die Auskleidung auf unterschiedlichen Höhen festhalten-Diese Stäbe dienen lediglich dem Aufhängen, der Auskleidung usd
verhindern aufgrund ihrer Abmessungen und Kühlwirkung den Durchfluß von Metall. Außerdem wird durch sie das Strippen erschwert, da die Gefahr besteht, daß der Stripperkran die Auskleidung zerreißt. s

Letzteres wird zwar bei einer diesseits früher vorgeschlagenen Blockkopfauskleidung (DT-OS 2 025 736) durch eine
außen gebildete Schale vermieden, welche dadurch entsteht,
daß die Wandung der Auskleidung mit dem Innenraum der Kokille
über seitliche Öffnungen verbundene Aussparungen besitzt, die
mit der Außenluft in Verbindung stehen, so daß das über die
seitlichen Öffnungen fließende geschmolzene Metall, welches i dann die zwischen der Auskleidungswandung und der Kokillen- 1

1 innenwand vorgesehene Aussparung ausfüllt, sehr schnell bei j einer Berührung mit der Innenwand der Kokille und/oder ihres
Aufsatzes erstarrt und so um die Auskleidung herum eine Einfassung bildet, die den seitlichen Schutz derselben beim Ausformen und während der folgenden Arbeitsgänge sicherstellt.
Bei allen arteigenen Vorteilen dieser früher vorgeschlagenen
; Blockkopfauskleidung entstehen bei ihr zu hohe Wärmeverluste
und auch zu hohe Metallverluste durch das Bilden der Schale an I der Kokilleninnenwand und außerdem gibt es Schwierigkeiten beim
Walzen. i

■ I

: Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dieser früher j

1 vorgeschlagenen Blockkopfauskleidung deren Haftung am Block ' j i

: zu verbessern. Dies wird bei einer solchen Blockkopfauskleidung ! i gemäß der Neuerung dadurch erzielt, daß die Aussparungen und/oder i

die seitlichen Öffnungen ihrer Wandung, die während des Gießens dem geschmolzenen Metall zugänglich sind (und so von ihm ausgefüllt v/erden) , in oder auf deren der Kokillenwand zugewandten Seite von einer Metallbewehrung durchsetzt sind« Diese Metallbewehrung verschweißt sich mit dem geschmolzenen Metall, wenn dieses in die Form gegossen wird, so daß die Auskleidung mit dem Barren bis zu dessen Einführung in die Walzenstraße in Berührung bleibt.

Bei dieser Blockkopfauskleidung ist die Wärmeübertragung von dem geschmolzenen oder erstarrenden Metall zu dem oberen Teil der Form erheblich geringer als bei den bisher bekannten Auskleidungen, da die Berührungsflächen zwischen der Form und den die Auskleidung umschließenden Metallteilen sehr gering sind oder sogar vollständig fehlen; der Wärmeverlust bei der Auskleidung gemäß der Neuerung ist also wesentlich geringer als bisher. Außerdem ist gegenüber der erwähnten früher vorgeschlagenen Blockkopfauskleidung eine wesentlich dünnere Schalenbildung möglich₃ was zu einer erheblichen Stahlersparnis führt. Schließlich wird bei dieser Blockkopfauskleidung eine Verbesserung beim Walzen erreiclt.

Im Sinne der Zielsetzung der Neuerung genügt es, wenn die Metallbewehrung die Öffnungen der Auskleidung überdeckt. Aus produktionstechnischen Gründen aber, nämlich zur Produktionserleichterung, erstreckt sich vorzugsweise die Bewehrung im wesentlichen über die gesamte Höhe der Auskleidung, zweckmäßig über 30 oder 70 % derselben.

Außerdem wird die Verbindung der Bewehrung mit dem wärmedämmenden und/oder exothermischen Werkstoff der Auskleidung sowie mit dem erstarrenden Barren erheblieh dadurch verbessert, daß die Bewehrung durchbrochen ist, beispielsweise aus einem Metallgewebe, gelochten 31ech oder Streckmetallgitter besteht.

Ferner ist es bei dieser Blockkopfauskleidung von Vorzug, -wenn die Bewehrung teilweise in der Wandung eingebettet ist. Dabei liegt ein Teil der 3ev:ehrung frei und tritt über die seitlichen Öffnungen mit dem geschmolzenen Metall spätestens dann in Verbindung, wenn das Metall seinen höchsten Stand in der Forir. erreicht hat.

Schließlich ist es bei allein von Vorteil , wenn die oberen Teile der Auskleidung ins Kokilleninnere umgebogen sind, da nach Beendigung der Schvmnder scheinung eine Schicht aus erstarrtem Metali an der Unterseite dieser umgebogenen oberen Teile der Auskleidung haften bleiben, deren Festigkeit dadurch gesteigert wird.

Mit der Blockkopfauskleidung gemäß der Neuerung ist es gelungen, das Blockausbringen von 86 % auf 92 % zu steigern. Das 31ockausbringen stellt das auf das Gewicht des Rohbarrens bezogene Gewicht des einwandfreien Barrens dar, welcher von aera "Kopfschrott", "Fußschrott" und Oberflächenoxydationen befreit ist. Da die zweite und die dritte Ursache der Verluste die gleichen bleiben, ergibt sich, daß die Verbesserung des Blockausbringens einzig und allein auf Grund der Verringerung des "Kopfsehrotts" etwa o% erreichen kann. Diese Verbesserung ist beträchtlich, da der bisher erzielte geringste "Kopfschrott" 11 % betrug.

Vorteilhaft ist die zusätzliche Anordnung eines Verteilers zurr. Aufbringen von Deckpulver. Die Auskleidung erzeugt dann automatisch einen Deckel mit einer mittleren Öffnung zur Erleichterung der Ausformung des Barrens und seiner Weiterbeförderung zu den Tieföfen oder einer beliebigen anderen Stelle, so daß die Stelle, an welcher die Füllung der Kokillen erfolgt, z.B. die Gießgrube _} sehr schnell freigelegt wird.

Die Neuerung ist nachstehend unter Lezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen: -6-

Fig. 1 in einem lotrechten Halbsehn-itt längs der Linie I-± der Fig. 3 eine Auskleidung und den oberen Teil der Kokille vor dem Gießen gemäß einer ersten Ausführungsform der Neuerung;

Fig. 2 in einem lotrechten Halbschnitt längs der Linie II-II der Fig. 3 die Auskleidung und den oberen Teil der Kokille am Ende der Füllung durch das geschmolzene Metall;

Fig. 3 einen lotrechten Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 1 vor dem Gießen;

Fig. 4 in einer Draufsicht in natürlicher Größe ein Stück einer Metallbewehrung besonderer Ausbildung;

Fig. 5 in einem lotrechten Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 6 eine zweite Ausführungsform der Neuerung;

Fig. 6 den entsprechenden waagerechten Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5;

Fig. 7 eine halbe Ansicht eines der TeHe₅ aus denen sich die Auskleidung gemäß einer dritten Ausführungsform der Neuerung zusammensetzt;

Fig. 8 einen lotrechten Schnitt längs der Linie VIII-VIII der Fig. 7;

Fig. 9 einen der Fig. 7 entsprechenden halben Grundriß;

Fig.10 in einer schematischen schaubildlichen Ansicht unter Wegbrechung von Teilen eines der Teile, aus dessen die Auskleidung bei einer Abwandlung der dritten Ausführungsform der Neuerung besteht;

Fig.11 eine halbe Ansicht eines der Elemente, aus welchen die Auskleidung bei einer vierten Ausführungsform der Neuerung besteht;

Fig.12 einen lotrechten Schnitt längs der Linie XII-XII der Fig. 11;

Fig. 13einen waagerechten Halbschnitt längs der Linie XIII-XIII der Fig. 11;

l-k eine schaubildliehe Ansicht des in Fig. W₃ 12 und 13 dargestellten Elements von der der in Fig. 11 sichtbaren Seite abgewandten Seite aus gesehen;

Fig.15 eine der Fig. lk entsprechende Ansicht, welche sieh jedoch auf eine Abwandlung der vierten Au3führungsform der-Neuerung bezieht;

Fig. Io eine Seitenansicht eines der Elemente, aus welchen sich äie Auskleidung bei einer fünften Ausführungsform der Neuerung zusammensetzt;

Fig.17 einen lotrechten Schnitt längs der Linie XVIl-XVII j der Fig. l6; '

Fig. 18 einen waagerechten Schnitt längs der Linie XVIII-

XVIII der Fig. l6; .

Fig.19 eine schaubildliehe Ansicht eines Elements einer Ab- ^! Wandlung der fünften Ausführungsform der Neuerung;

Fig.20 in einem lotrechten Schnitt längs der Linie XX-XX der Fig. 21 den oberen Teil einer Kokille mit einer sechsten Ausführungsform der Neuerung entsprechenden Auskleidung;

Fig. 21 einen waagerechten Schnitt längs der Linie XXI-XXI der Fig. 20;

Fig. 22 eine Ansicht eines der beiden Klemmkeile der in Fig.20 und 21 dargestellten Auskleidung;

Fig.23 in einem lotrechten Schnitt längs der Linie XVII-XVII der Fig. 2h den oberen Teil einer Kokille mit einer einer siebten Ausführungsform der Neuerung entsprechenden Auskleidung nach der Füllung mit dem gegossenen Metall zu Beginn der Erstarrung desselben;

Fig.2k ist eine der Fig. 23 entsprechende Draufsicht, wobei der über der Auskleidung liegende Fülltrichter entfernt gedacht ist;

Fig.25 in einem lotrechten Halbschnitt längs der gebrochenen Linie XXIX-XXIX der Fig. 27 den oberen Teil einer Kokille mit einer einer achten Ausführungsform der Erfindung entsprechenden Auskleidung vor dem Gießen des Metalls;

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Flg. 26 in eines lotrechten Halfcsehnitt längs der gebrochenen Linie XXX-XXX der FIg. 27 den oberen Teil einer der achten Ausführungsform öer Neuerung entsprechenden Auskleidung nach der Füllung durch das Metall zu Beginn der Erstarrung desselben;

Fig. 27 eine FIg. 25 und 26 entsprechende Draufsicht; Fig. 28 in einer schaubildlichen Ansicht unter VJegbreehung von Teilen eines der Elemente, aus denen die Auskleidung gemäß der achten Ausführungsform der Neuerung besteht, von der mit der Form In Berührung stehenden Seite aus gesehen;

Fig. 29 eine der Fig. 28 entsprechende Ansicht, welche jedoch eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform der Neuerung betrifft.

Man sieht in Fig. 1 bis 3 den oberen Teil einer Kokille 1, in -kfeLcher eine Auskleidung 11 angeordnet Ist, die in an sich bekannter V/eise durch vier Platten 12 und vier Klemmkeile 13 gebildet wird. Der Querschnitt der letzteren nimirit von oben nach unten ab; es kann jedoch auch die umgekehrte Anordnung gewählt werden, wobei dann der Festzug durch die Platten anstatt durch die Keile erzielt wird.

In jede Platte 12 und in /eden Keil 13 ist eine Metallbewehrung I¹I eingebettet. Ein Ausführungsbeispiel dieser Metallbewehrung I¹I ist in Fig. Ί gezeigt, die in natürlicher Größe ein Maschenwerk aus Metalldrähten darstellt. Es sind jedoch noch zahlreiche andere Ausführungen möglich. Eine erste Ausführungsgruppe umfaßt etwa geradlinige gekreuzte Metallelemente, welche gegebenenfalls miteinander verbunden sind. Diese Elemente können Drähte sein, aber auch entsprechend angeordnete Metallstäbe oder Streckmetall. Eine andere Ausführungsgruppe der Bewehrung umfaßt gelochte Metalltafeln, welche eben oder gewellt sein oder sogar Knickt enthalten können. Auch ist es möglich,

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daß nur die Platten 12 Metallbewehrungen enthalten, während die Keile 13 keine besitzen, oder wenn die Metallbewehrung ein und derselben Platte 12 aus mehreren voneinander getrennten Teilen besteht.

Der zwischen der Metallbewehrung I^ und der Innenwand der Kokille 1 liegende Teil der Auskleidung 11 weist Ausnehmungen auf, welche durc-h etwa lotrechte Einschnitte 15 gebildet werden, welche oben ins Freie münden und unten geschlossen sind. Weitere Ausnehmungen werden durch seitliche öffnunp-en l6 gebildet, welche den Grund der Einschnitte 15 mit der Innenseite der Auskleidung 11 in Verbindung setzen, welcher während des Gießens mit dem geschmolzenen Metall in Berührung steht.

Wenn der Pegel des geschmolzenen Metalls in der Kokille 1 ansteigt, kommt das Metall mit der Metallbewehrung 1*1 durch die seitlichen Öffnungen 16 in Berührung und füllt hierauf die Einschnitte 15 aus, längs welcher es ebenfalls mit der Metallbewehrung I¹I in Berührung kommt, wie in Fig. 2 dargestellt. Wenn das gegossene Metall erstarrt, verschweißt es sich mit der Metallbewehrung 1*! am Grund der seitlichen öffnungen 16 und der Einschnitte 15· Wenn die Erstarrung genügend weit fortgeschritten ist, ist die Auskleidung 11 von zu dünnen, in den Einschnitten 15 gebildeten Metallschalen umgeben. Diese Schalen sind mit der Metallbewehrung verschweißt . welche ihrerseits mit der Masse des Barrens durch das die seitlichen Öffnungen lö^füllende Metall verschweißt ist. V.'enn die Bewehrung eine genügende Festigkeit aufweist, kann sich die Auskleidung nicht von dem Barren trennen, wenn dieser ausgeformt und hierauf in die Tiefofen gebracht wird. Diese Trennung erfolgt erst im Augenblick des Walzens, wenn der Barren von den Walzen abgeplattet wird.

Bei dieser Ausführung v/erden die von dem geschmolzenen, in

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die seitlichen Öffnungen l6 und die Einschnitte 15 eindringgenden Metall zurückgedrückte Luft sowie die aus dem geschmolzenen Metall entweichenden Gase durch die oberen offenen Enden der Einschnitte 15 ins Freie abgeführt.

Für den richtigen Ablauf der Vorgänge muß natürlich das die Bewehrung 14 bildende Metall mit dem in die Kokille gegossenen Metall 2 verschnieißbar sein, wenn sich diese am Grund der in der Auskleidung 11 ausgebildeten Ausnehmungen in Berührung befinden. Es ist ferner wesentlich daß das Metall der Bewehrung 14 eine erhebliche mechanische Festigkeit bei den Temperaturen beibehält, auf welche sie zwischen dem Guß und dem Walzen gebracht wird.

Diese Bewehrung kann zweckmäßig mittels eines Gitters mit sechseckigen Maschen hergestellt werden, dessen Analyse folgende Bedingungen erfüllt:

- Kohlenstoff unter 0,

- Mangar unter 0,50?

- Phosphor unter 0,09 %

- Schwefel unter 0,08$.

Gemäß einer in Fig. 5, 6 und 28 dargestellten zweiten Ausführungsform der Neuerung weist die Metallbewehrung 2k einer jeden Platte 22, deren Gesamtheit die Auskleidung 21 bildet, eine Folge von lotrechten Knicken auf. Diese Knicke definieren zusammen lotrechte abwechselnd vorspringende und einspringende Streifen, so daß der Querschnitt der Bewehrung durch eine waagerechte Ebene eine zinnenfriesartige Form hat. Die lotrechten vorspringenden Streifen 28 der Bewehrung 2k liegen auf der Außenfläche der Auskleidung 21. welche beim Einsetzen desselben für den Guß mit der Kokille 1 in Berührung kommt. Die einspringenden Streifen 29 sind in die Platten 22 eingebettet, so daß die Metallbewehrung 24 fest in der Auskleidung 21 verankert ist.

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Bei dieser zweiten Ausfuhrungsform besitzt die Auskleidung 21 wie bei der ersten durch lotrechte Einschnitte 25 und seitliche Öffnungen 26 gebildete Ausnehmungen. Die lotrechten Einschnitte 25 sind wiederum auf der mit der Kokille 1 in Berührung stehenden Seite der Auskleidung 21 angeordnet. Anstatt jedoch außerhalb der Bewehrung in Bezug auf das gegossene Metall zu liegen, sind sie von der Kokille 1 durch die lotrechten vorspringenden Streifen 28 getrennt. Außerdem sind sie im allgemeinen an ihren beiden Enden offen, nämlich oben nach dem Außenraum und unten nach dem gegossenen Metall hin. Die seitlichen Öffnungen 26 münden unmittelbar am Grund der lotrechten Einschnitte 25, ohne daß ein Teil der Bewehrung dazwischengeschaltet ist.

Während des Gusses verläuft alles wie bei der Auskleidung gemäß der ersten Ausführungsform der Neuerung, jedoch mit Sein Unterschied, daß das geschmolzene Metall zunächst in die Einschnitte 2 5 durch ihr unteres Ende eindringt, bevor es zu ihnen durch die seitlichen Öffnungen 26 gelangt. Nach der Erstarrung des gegossenen Metalls sind die Metallschalen mit dem Barren unmittelbar durch ihre unteren Enden versnhwpi&t,

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dargestellten Abwandlung dieser zweiten Ausführungsform der Neuerung stehen die seitlichen Einschnitte 27 nicht mit ihrem oberen Ende mit dem Außenraum in Verbindung, sondern jeder Einschnitt hört an der Stelle der seitlichen Öffnung auf. mit welcher er in Verbindung steht. Die entsprechende Metallschale ist mit dem Barren mit ihrem unteren Ende verschweißt j sie bildet sich jedoch nicht über die ganze Höhe der Auskleidung 21. Sie kann jedoch 3M dieser Höhe oder sogar etwas mehr erreichen.

Gemäß einer zweiten Abwandlung besitzt die Auskleidung keine seitliche Öffnung, und die in Fig. 29 dargestellten lotrechten

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Einschnitte 27 hc~en oben blind auf. Das in den Einschnitten aufsteigende geschmolzene Ketall drückt dann die in diesen eingeschlossene Luft zusammen und hält an, bevor es den Grund der Einschnitte erreicht hat. Man stellt ferner bisweilen fest j daß das Metall sich in den Einschnitten länger flüssig hält, was den Metallschalen eine bessere Festigkeit erteilt.

Natürlich können bei ein und derselben Auskleidung verschiedene Ausführungsabwandlungen kombiniert werden, wie dies für die in Fig. 5 dargestellte Auskleidung gezeigt ist. Es ist noch zu bemerken, daß in Fig. 5 und 6 eine Auskleidung 21 dargestellt ist. welche nur durch vier Platten 22 gebildet wird, deren um ^5 gegen die Seitenflächen geneigte Ränder einander berühren. Diese Auskleidung kann aber auch Klemmkeile aufweisen, wie die in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten.

Gemäß einer dritten, in Fig. 7, 3 und 9 dargestellten Ausführungsforrc der Neuerung uirfassen die Ausnehmung^ welche in den Platten 32 ausgebildet sind, aus denen sich die Auskleidung 31 zusammensetzt, seitliche Öffnungen 36, welche denen aer beiden ersten Ausführungs-formen entsprechen, und vollständig innerhalb einer jeden Platte 32 liegende lotrechte Kanäle 35· Die seitlichen Öffnungen 36 münden in die lotrechten Kanäle 35, welche mit dem Außenraum durch ihren oberen Teil in Verbindung stehen, aber unten an der Stelle der der Basis der Platte 32 am nächsten liegenden seitlichen Öffnungen 36 aufhören. Die Metallbewehrung 3¹I ist in der Platte 32 so angeordnet, daß die lotrechten Kanäle 35 neben ihr liegen und daß sie sich in Bezug auf diese Kanäle auf der den seitlichen Öffnungen 36 angewandten Seite befindet. Die sich in den lotrechten Kanälen 35 während der Erstarrung bildenden Metallschalen sind dann von der Kokille durch einen Teil der Dicke der Auskleidung 31 getrennt, wodurch die Wärmeverluste verringert werden.

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GesäB einer in Fig. Io dargestellten Abwandlung dieser dritten Ausführungsform der Neuerung befindet sich die Metallbewehrung 54 in Bezug auf die lotrechten Kanäle 37 auf der gleichen Seite wie die seitlichen Öffnungen 36. Die durch Erstarrung des Metalls gebildeten Metallsehalen befinden sieh daher in Bezug auf den Barren auf der Außenseite der Bewehrung.

Gemäß einer vierten, in Fig. 11, 12, 13 und 14 dargestellten Ausführungsform der Neuerung umfassen die Ausnehmungen, welche in jeder Platte 42 ausgebildet sind, aus denen sich die Auskleidung 4l zusammensetzt, seitliche Öffnungen 46, v/elche denen der drei ersten Ausführungsformen entsprechen, und lotrechte Einschnitte 4 5, v/elche in der Seite der Platte 42 ausgebildet sind, welche v/ährend des Gusses mit der Kokille in Berührung steht. Diese lotrechten Einschnitte 45 haben jedoch einen so kleinen waagerechten Querschnitt, daß das geschmolzene Metall infolge seiner hohen Viskosität nicht in sie eindringen kann. Außerdem stehen sie nicht unmittelbar mit den seitlichen Öffnungen 46 in Verbindung, sondern über waagerechte Kanäle 48 kleinen Querschnitts. Die Metallbewehrung 44 ist vollständig in die Platte 42 eingebettet, außer am Grund einer jeden seitlichen öffnung 46, wo sie auf einer Fläche freiliegt, welche gleich dem lotrechten Querschnitt dieser Öffnung ist. Während des Gießens erfüllt das geschmolzene Metall die seitlichen Öffnungen 46 und verschweißt sich am Grunde derselben rr;it der Metallbewehrung 44. Die waagerechten Kanäle 48 und die lotrechten Einschnitte 45 ermöglichen die Abfuhr der Luft und der aus dem geschmolzenen Metall freiwerdenden Gase. Nach der Erstarrung wird die Auskleidung 4l an dem Barren nur durch die Metallbewehrung 44 gehalten, welche ihrerseits an dem Barren durch eine kleine Zahl von Schweißstellen befestigt ist.

Gemäß einer in Fig. 15 dargestellten Abwandlung dieser vierten Ausführungsform der Neuerung besitzt die Auskleidung anstelle der lotrechten Einschnitte 45 lotrechte Kanäle 47 kleinen

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Querschnltts, welche vollständig lnneThalb einer jeden Platte liegen und an ihre±n oberen Ende mit dem AuSenraum und an ihrem unteren Ende sit den vraagereehten Kanälen ^8 kleinen Querschnitts in Verbindung stehen.

Gesäß einer in Fig. 16. 17 ui*i to dargestellten fünften Ausführungsform der Neuerung besitzt jede Platte 52, deren Gesamtheit die Auskleidung 51 bildet, auf einer Seite eine umgebogene Verlängerung 53 ₃ so daß der waagerechte Querschnitt der Platte die Form eines Winkels hat. Außerdem liegen die Abschlußkanten einer jeden Platte 52 gegen die lotrechte schräg, was eine Verklemmung der gesamten Auskleidung

51 erzeugt, wenn sie in der Kokille 1 zusammengesetzt vrird. Die Ausnehmungen, der Auskleidung bestehen einzig und allein aus den seitlichen öffnungen 56, welche in der Seite der Auskleidung ausgebildet sind, welche beim Gießen mit dem geschmolzenen Metall in Berührung kommt. Diese seitlichen Öffnungen haben eine sich erweiternde Form, deren größter Querschnitt auf der Seite des Metallbades liegt und welche die eines Pyramidenstumpfs oder eines Kegelstumpfs mit waagerechter Achse sein kann.

Die Metallbewehrung 5*! ist vollständig in die Platte 52 eingebettet, außer am Grund einer jeden seitlichen sich erweiternden Öffnung 56, wo sie auf einer Fläche freiliegt, welche gleich dem kleinsten lotrechten Querschnitt dieser öffnung ist. Sie besitzt eine Folge von lotrechten Knicken, welche in einem waagerechten Schnitt einen "Zinnenfries" bilden. Sie besteht also aus vorspringenden Streifen 58 und einspringenden Streifen 59, wobei die sich erweiternden öffnungen diesen letzteren Streifen benachbart sind. Diese Anordnung der Metallbewehrung 5^₃ welche eine größere Dicke der Platten

52 zur Folge hat, erteilt der Auskleidung 51 eine zusätzliche Festigkeit. Schließlich besitzt die Metallbewehrung 54 wie die Platte 52 in welche sie eingebettet ist, eine umgebogene Verlängerung 55·

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'wenn das geschmolzene Metall beim Gießen In eine der seitlichen sich erweiternden Öffnungen 56 eintritt, werden die Luft und die sich aus dem Metall entwickelnden Gase längs des oberen Abschnitts der Öffnung dank ihrer Schräglage gegen die Waagerechte abgeführt. Das geschmolzene Metall kann sich so mit der Metallbewehrung 5-4 am Grund einer jeden seitlichen sich erweiternden Öffnung verschweissen, ohne daß irgend eine andere Ausnehmung erforderlich ist.

Bei einer in FIg. 19 dargestellten Abwandlung dieser fünften Ausführungsform der Neuerung ist die Metallbewehrung 5^ eben, sie besitzt jedoch eine umgebogene Verlängerung 55 wie in Fig. 18.

Gemäß einer sechsten. In Fig. 20, 21 und 22 dargestellten Ausführungsform der Neuerung ist die Auskleidung 6l durch vier Platten 62 und zwei Keile 63 gebildet, wobei die Platten 62 zwei voneinander durch die Keile 63 getrennte Paare bilden. Jede Platte 62 und jeder Keil 63 besitzt auf seiner beim Gießen mit dem geschmolzenen Metall in Berührung kommenden Seite seitliche sich erweiternde Öffnungen 66, welch=wie die oben beschriebenen Öffnungen 56 ausgebildet sind. Jedes Plattenpaar besitzt eine ebene, den beiden Platten gemeinsame Metallbewehrung 64, so daß die Platten aneinander hängen, wobei sie jedoch gegeneinander um ein Scharnier 657Srehbar sind, welches durch den an der Grenze der beiden Platten liegenden lotrechten Abschnitt der Metallbewehrung 64 gebildet wird.

Nach Fig. 21 ist die Metallbewehrung Gk vollständig in das Plattenpaar 62 eingebettet, welchem sie zugeordnet ist, außer am Grund einer jeden seitlichen sich erweiternden Öffnung 66 und längs des Scharniers 65· Die Verwendung von gelenkigen Platten, welche die sechste Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet, ist jedoch keineswegs auf die in Fig. 20 und 21 dargestellte Verbindungsart zwischen der Metallbewehrung der Auskleidung

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* S

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und des gegossenen Metall beschränkt. Sie erfordert ferner nicht die Verwendung von Kellen 63-

Gemäß einer siebenten., in Fig. 23 und 2k dargestellten Ausführu/igsform der Neuerung besteht die Auskleidung 8l aus vier Flatten 82, welche In ihren oberen Abschnitten nach dem Innern der Form 1 zu umgebogen sind. Die Gesamtheit der gebogenen Teile 83 der Flatten 82 bildet eine Art Deckel für das gegossene Metallbad, v/elcher eine mittlere Öffnung 89 besitzt. Die Metallbewehrung 8*i einer jeden Platte 82 besitzt oben einen gebogenen Teil 87, welcher sich der Forin des entsprechen- ; den Teils 83 der Flatte anpasst.

Der untere, mit der Wand der Kokille 1 in Berührung stehende Teil der Auskleidung 81 ist wie die oben beschriebene, in FIg. bis Ik dargestellte Ausführungsform der Neuerung ausgebildet . Jede Platte 82 besitzt seitliche Öffnungen 86, an deren Grund das geschmolzene Metall sich mit der Metallbewehrung Qk verschweißt, und lotrechte Einschnitte 85 kleinen Querschnitts für die Abfuhr der Luft und der Gase, wobei die seitlichen Öffnungen 86 mit den lotrechten Einschnitten 85 durch schmale Kanäle 88 in Verbindung stehen. Es können jedoch auch für den unteren Teil der Auskleidung 8l andere Anordnungen gewählt v/erden, welche von den anderen oben beschriebenen Ausführungsformen der Neuerung abgeleitet sind.

Der gebogene Teil 83 einer jeden Platte 82 besitzt untere Öffnungen 91, welche wie die seitlichen Öffnungen 86 ausgebildet sind, und an deren Grund das geschmolzen?Metall sich mit dem gebogenen Teil 87 der Metalibewehrung verschweißt. Lotrechte Kanäle 92 kleiner Querschnitts setzen den Grund der unteren öffnungen 91 zur Abfuhr der Luft und der Gase mit dem Außenraum in Verbindung.

Über der mittleren Öffnung 89 der Auskleidung 8l ist ein Fülltrichter ¹I angeordnet, der sich ^n den oberen Rändern der ge-

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n λ

η λ ^ η r\ r /> . _

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bogenen Teile 83 abstützt. Er kann mit einem isolierenden und/ oder exothermischen Deckpulver 5 gefüllt werden, welches den während der Erstarrung des geschmolzenen Metalls 2 auftretenden Lunker 3 des Gießbades ausfüllen soll. Nach Beendigung der Schwunderscheinung bleibt eine Schicht aus erstarrtem Metall an der Unterseite der gebogenen Teile S3 der Auskleidung 8l haften, deren Festigkeit hierdurch gesteigert wird. In Fig. 2k ist der Fülltrichter k entfernt gedacht.

Gemäß einer in Fig. 25 ₃ 2 6 und 27 dargestellten Abwandlung dieser siebenten Ausführungsform der Neuerung besitzt der gebogene Teil 33 einer jeden Platte 82 schräge Kanäle 93, welche oben an dem Rand der mittleren öffnung 89 münden und nach unten in dem mit der Kokille in Berührung stehenden Teil der Auskleidung durch lotrechte Kanäle 9^ verlängert sind. Diese stehen mit öffnungen 96 in Yerbinäung_s welche in den mit des geschmolzenen Metall in Berührung kommenden Seiten der Platten 82 ausgebildet sind und können gegebenenfalls bis zu der Basis der Auskleidung 8l reichen. Lotrechte Kanäle 92 und lotrechte Einschnitte 85, ;velche beide einen geringen Querschnitt haben, setzen die schrägen Kanäle 93 bzw. den unteren Abschnitt der lotrechten Kanäle 9²J mit dem Außenraum in Verbindung.

An der Metallbewehrung 84 bzw. an dem diese nach oben verlängernden gebogenen Teil 8? laufen lotrechte Kanäle 9k bzw. schräge Kanäle 93 entlang. Diese Kanäle füllen sich beim Gießen rit geschmolzenem Ketall, welches in sie entweder durch ihren mit den Öffnungen 96 in Verbindung stehenden unteren Teil oder durch ihren oberen an dem Rand der mittleren Öffnung 89 mündenden Teil eintreten kann. Die Luft und die Gase werden durch die lotrechten Kanäle 92 und die lotrechten Einschnitte 85 ins Freie abgeführt. Das die Kanäle anfüllende Metall verschweißt sich mit der Metallbewehrung Qk und dem gebogenen Teil

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87> was eine sehr gute Verbindung zwischen dem Barren und der Auskleidung gewährleistet und gleichzeitig den Zusammenhalt zwischen dem mit der Innenwand der Form 1 in Berührung stehenden Teil einer jeden Platte 82 und dem dem Deckel angehörenden gebogenen Teil 83 erhöht.

In Fig. 25 sind die öffnungen 96 mit der bei der fünften Ausführungsform der Neuerung beschriebenen sich erweiternden Form dargestellt, wobei die Öffnungen der untersten Reihe nicht mit den lotrechten Einschnitten 85 in Verbindung stehen. Es ist klar j daß zahlreiche Kombinationen zwischen der in Fig. 23 und 27 dargestellten Auskleidungsform mit Deckel und den verschiedenen in den vorhergehenden Figuren dargestellten Verbindungsarten zwischen der Metallbewehrung und der Auskleidung hergestellt werden können.

Bei allen zuvor erläuterten Ausführungsfor-men der- Neuerung kann die Auskleidung aus einem isolierenden und/oder exothermischen Werkstoff bestehen, dessen nachstehende Zusammensetzungen nur als nicht beschränkende Beispiele angegeben sind.

Isolierender Werkstoff:

Formel I - kieselartiger Sand (Feinheitsindex 70)..90 bis 95 % anorangisches oder organisches Bindemittel 5 bis 10 %

Formel II- temperaturbeständige Faserstoffe, wie

Asbest oder Mineralwolle 1 bis 35 %

- organische Faserstoffe wie Sägemehl

oder Papiermasse . , 1 bis 20 %

- anorganische temperaturbeständige oder halbtemperaturbeständige Stoffe, wie Kieselerde. Magnesia oder Jrfusorien-

erde 45 bis 90 %

- anorganisches oder organisches, natürliches oder synthetisches Bindemittel .. 1 bis 15 %

-19-

- 19 -

Exotherinischer Werkstoff:

- Oxydiermittel 20 bis 5 £

- Aluminium 8 bis 30 %

- temperaturbeständige Faserstoffe (z.B.

Asbest oder Mineralwolle) 1 bis 35 %

- organische Faserstoffe (Papiermasse

Sägemehl usw.) 1 bis 20 %

- anorganische mehr oder weniger temperaturbeständige Stoffe, wie Kieselerde,

Magnesia, Infusorienerde usw 45 bis 90 %

- Bindemittel (anorganisch oder organisch, künstlich oder synthetisch : stärkemehlartige Stoffe, Phenolharz, Natriumsilikat) 1 bis 15 %

Das bei der achten Ausführungsform erwähnte isolierende und/ oder exothermische Deckpulver 5 kann eine der nachstehenden, ebenfalls nur beispielshalber angeführten Zusammensetzungen haben.

Isolierendes Deckpulver·:

- Aluminiumoxyd 30 bis 40 7* ^;

- Kieselerde ¹IO bis 30 % j

- Kohlenstoff 10 bis 20 % j

- Flußmittel, z.B. Natriumkarbonat ........ 10 bis 5 % !

- Flußspat 10 bis 5 % j

Exothermische Deckpulver: >

- Kieselerde oder Aluminiumoxyd von Uh bis 67 % '

- Kohlenstoff von 20 bis 5 % j

- Flußspat von 1 bis 5 % 1

- Aluminium von 30 bis 8 % J

- Oxydiermittel von 5 bis 15 % j

-20^

Die Auskleidung kann auch in Form eines einzigen Stücks ausgebildet sein. Die Metallbewehrung kann sich über die ganze Höhe
der Auskleidung erstrecken., wie dies insbesondere in Fig. 5
dargestellt ist. oder nur über einen Teil dieser Höhe, wie ! dies bei den meisten Figuren der Fall ist. Die Höhe der Metall- j bewehrung liegt vorzugsweise zwischen 30 und 70 % der Höhe i der Auskleidung. Wenn die Metallbewehrung nur über einen Teil j der Höhe der Auskleidung reicht, ist ihre Oberkante Vorzugs- j weise in der Nähe der Oberkante der Auskleidung angeordnet, da es; der obere Abschnitt der Auskleidung ist, welcher für die j Verstärkung und für die kräftige Befestigung an dem Barren am
nützlichsten ist.

Claims (6)

1. Oip!.^Jng. DJpL osc pubL

   £ 21 - i*y**äL Sl 14.12.1973

   6775

   G 71 36 O56.O

   Schutzansurüche:

   l/Aus einem wärmedämmenden und/oder exothermischen Werkstoff bestehender Auskleidungseinsatz für den Blockkopf und/oder den Kokillenaufsat^/zum haftenden Verbleib an dem gegossenen Kokillenblock nach dem Strippen, mit in ihrer Wandung vorgesehenen, mit dem Einsatzinnenraum über seitliche | öffnungen verbundenen Aussparungen, dadurch gekennzeichnet, ; daß die Aussparungen (15, 27) und/oder die seitlichen j

   öffnungen (l6, 26) ihrer Wandung (11, 21 ), die während \

   des Gießens dem geschmolzenen Meüall zugänglich sind, in ^! oder auf deren nach außen gewandten Seite von einer Metallbe-j wehrung (14, 24 ...)durchsetzt sind. j
2. 2. Blockkopfauskleidungseinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (14, 24 ...) sich im wesentlichen über die gesamte Höhe der Auskleidung (11, 21 ...) zweckmäßig über 30 bis 70 % derselben erstreckt.
3. 3. Blockkopfauskleidungseinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (14, 24 ...) durchbrochen ist, beispielsweise aus einem Metallgewebe, gelochten Blech oder Streckmetallgitter besteht.
4. 4. Blockkopfauskleidungseinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (14, 2k ...) teilweise in seiner Wandung (11, 21 ...) eingebettet ist.
5. 5. Blockkopfauskleidungseinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine oberen Teile (83) zum Einsatzinneren umgebogen sind.
6. 6. Blockkopfauskleidungseinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Aus-

   ? 136056-4.7,74

   sparung (27) an der Stelle der seitlichen Öffnung (27),

   mit welcher sie In Verbindung steht, nach oben aufhört.

   ι 7· Blockkopfauskleidungseinsatz nach einem der vorhergehen-

   j den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine

   i Aussparung (27) eben blind aufhört.

   τ -IQcn cc ,-,-,,

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