DE7232789U - Vorrichtung zum Messen der Wand dicke eines erstarrenden Gußkorpers beim Gießen eines schmelzflussigen Me talies in eine Kokille - Google Patents

Description

DIPL.-ING. H. J. INGRISCH

PATENTANWALT
V/UPPERTAL-ELBERFELD

WALL 27/29 TEL 445096

Vereinigte Österreichische Bisentahlwerke Aktiengesellschaft

(Önterreich)

Vorrichtung zum Messen der Wanddicke eines erstarrenden Gußkörpers beim Gießen eines Schmelzflussigen Metalles

in eine Kokill/J

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung sum Mensen der Wanddicke eines erstarrenden Gußkörpers beim Gießen eines sehneIzflüssigen Metalles in eine Kokille, insbesondere zum Messen der Dicke der Strangschale beim kontinuierlichen Stahlstranggießen.

Beim Gießen schnelzflüssiger Metalle in Kokillen, insbesondere beim kontinuierlichen Stahlstranggießen, besteht der Wunsch, die Dicke der bereits erstarrten Wand des Gußkörpers bzw. der Strangschale zu messen, um danach die Gießgeschwindigkeit bzw. Auszxengeschwindigkeit des Stranges aus der Kokille zu regeln. Die Dicke der Strangschale ist ein Maß für die Srstarrungogeschwindigkeit des Metalles in der Kokille.

Bisher sind zwei Methoden zur Bestimmung der Wanddicke von erstarrenden Gußblöcken bzw. Gußsträngen bekannt geworden, und zwar unter Verwendung von Ultra-

sehall ödor von radioaktiven Isotopen. Bei Verwendung von Ultraschall ist es schwierig, den "challgober an die Gießstrangsohale anzukoppeln, weil unterhalb der Kokille wenig Platz zur Verfügung steht und dio Gefahr von Stahldurchbrüchen gegeben ist* Auch 1st dio Einrichtung gegen die Einwirkung von Hitze und Dampf ouipfindlich und ihre Wartung dementsprechend schwierig. Die Messung der Wanddioke unter Verwendung von radioaktiven Isotopen, z.B. durch Zusatz von radioaktives Phosphor oder Schwefel während des Gießens, i3t nur durch fotografische Auswertung von durchschnittenen Stranggußbrammen möglich. Diese Messung kann also erst nach Gießende erfolgen; für eine kontinuierliche Messung der Wandstärke der Strangschale ist dieses Verfahren nicht anwendbar.

Die Neuerung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und besteht bei einer Vorrichtung der eingangs definierten Art darin, daß ein gegen das schmelzflüssige Metall beständiger, vorzugsweise stab- oder rohrförmig ausgebildeter Fühler oberhalb der Kokille derart beweglich angeordnet ist, daß er von oben in den Kokillenraum einführbar und von innen an mindestens eine Wand des erstarrenden Gußkörpers anstellbar ist, wobei der Fühler mit einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige des der Wanddicke proportionalen Verstellweges verbunden ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung besteht der Fühler zumindest in dem Bereich, in dem er mit dem schmelzflüssigen Metall in Berührung steht, aus Sintermetall mit hO bis 80 Vol.-$ metallischem Molybdän, Rest Zirkonoxyd. Sintermetalle aus Molybdän und Zirkonoxyd werden bis I7OO⁰ C von flüssigen Metallen nicht angegriffen; sie sind besonders wider-

otandafähig gegen flüssige Stahlschmelzen. Solche ¥erkstof'/o soichnen sich auch durch eine gute Temperaturwcchsolboständigkeit und eine hohe Warmfestigkeit aus. Sie sind spanabhebend bearbeitbar, sehr widerstandsfähig gogen flüssige Schlacke und werden von flüssigen Metallen praktisch nicht benetzt.

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Fühler in Richtung seiner Längsachse vorschiebbar. ILr kann auch in oinom Lager um eine horizontale Achse drehbar und um ein© sau seiner Längsachse und zur horizontalen Aoliso sonkrochton Achse schwenkbar sein.

Die Neuerung ist in der Zeichnung an einem AusfÜhrungsboispiel, und zwar an einer Vorrichtung zur MeEsung der Dicke dor Strangschale beim Stahlstranggießen nähor erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung, wobei die Kokille und der Gußkörper geschnitten dargestellt siiidi Fig. 2 ist eine Ansicht in Richtung A der Fig. 1, wobei wieder Kokille und Gußkörpor im Schnitt dargestellt sind.

Mit 1 ist ein mit einer feuerfesten Auskleidung versehenes Zwischengefäß bezeichnet, an dem ein Gießrohr 2 angesetzt ist, durch das der Stahl in die wassergekühlte Kokille fließt, deren Uände mit 3 (Fig.l) und mit 3' (Fig. 2) bezeichnet sind. Oberhalb der Kokille ist eine Abdeckplatte k vorgesehen. Der Strang 5, der einen flüssigen Kern 6 und eine erstarrte Strangschale 7 aufweist, wird aus der Kokille kontinuierlich, ausgezogen und gekühlt. Der Gießspiegel 8 ist durch ein Gießpulver 9 gegen die diLnwirkung der Atmosphäre

sowie gegen Wärme aba tx-ahlung geschützt.

Die neuerxmgsgemäße Vorrichtung sum Messen

j der Dicke der Strangschale 7 umfaßt einen stabförmigen

'. Fühler IO aus Sinterwerkstoff, bestehend aus 60 Vol.-$

I metallischem Molybdän, Rest Zirkonoxyd. Der Fühler ist

\ . in den Kokillenhohlraum einführbar und mit seiner i Spitze 11 an die lioklllenwandung bzw. an die Innen

seite der Strangschale 7 anstellbar. Zu diesem Zweck ist der Fühlerstab 10 in einem Halterohr 12 befestigt,

'. .welches seinerseits in einer Halterung 13 in Richtung

j des Doppelpfeiles axial verschiebbar ist. Die

• Halterung 13 weist eine Bohrung Ik- auf, in die ein

\ Zapfen 15 einer Platte 16 eingreift; der Fühler 10

und das Rchr ,12 sind also um den Zapfen 15 schwenkbar. Die Platte 2.6 ist an einem Träger 17 montiert. Der Träger 17 ist in einem Lager 19 auf der Abdeckplatte j h gelagert und um eine horizontale Achse 18 drehbar

J gelagert. An dem Träger 17 ist weiters eine Stange

% befestigt, die an ihrem oberen 3nde eine Skala 21

f trägt» Im Bereich dieser Skala befindet sich ein

1 ' am Rohr 12 befestigter Zeiger 22, der den Schwenkweg

I des Fühlers 10 um den Zapfen 15 anzeigt. Vorteilhaft

:j ist die Skala 21 axial verstellbar, so daß sie von

1 Hand in Richtung der Achse des Stabes 20 nachgestellt

I ' ■ werden kann, wenn das Rohr 12 in der Halterung 13 ver-

i schoben wird. Am Rohr 12 kann noch ein Seil 25 bell ■. _ ι

■£■■ » - festigt sein, welches über eine Rolle 24, die an einem

Arm 23 gelagert ist, läuft, damit durch ein Gewicht

< 26 der Fühler 10 dauernd an die Strangsohale 7 ange-

' drückt wird (Fig. 2).

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich

\ aus der Darstellung: Vor Gießbeginn wird der Fühler

1 vorübergehend an die Kokilleninnenwand 3» angestellt

und der Null- oder Ausgangswert auf der Skala 21 durch, den Zeiger 22 angemerkt. Ilach Öießbeginn, d.h.,, nach. Bildung einer Strangscliale 7 un den flüssigen Kern 6. wird der Fühler 10 an der gleichen Meßstelle mit seiner Spitze 11 von innen gegen die Strangscaale 7 angestellt. Der auf der Slcala 21 durch, den Seiger 22 angezeigte viert ist proportional der Dicke χ der Strangschale, wobei das Verhältnis des Abstandes a zwischen Zeiger 22 und Drehachse 15 zum Abstand b zwischen Stabspitze 11 und Dreh.ach.se 15 bei der Berechnung zu berücksichtigen ist. Wenn der Abstand a gleich, groß wie der Abstand b ist, ist der Zeigerausschlag gleich dem Abstand x; andernfalls ist der auf der Skala abgelesene Wert mit dem Verhältnis b : a zu multiplizieren, um zz zu erhalten. Die Tatsache, daß der Fühler eine kreisförmige Schwenkbewegung durchführt, kann bei der Berechnung ebenfalls berücksichtigt werden, jödoch ist der Unterschied zwischen dem Kreisbogönabschnitt und den Vertikalabstand zwischen Strangschale und Kokillenwandung in der Praxis vernachlässigbar.

Mit der beschriebenen Vorrichtung ist es auf einfache Weise möglich, die Wanddicko der Strangschale an jeder beliebigen Stelle kontinuierlich zu messen. Man kann auch, während des Gießens die gesamte Strangochalo "abtasten". Das Lager 19 kann noch zusätzlich auf dor Abdeckplatte h horizontal parallel zu den Kokillonwändon vorschiebbar sein.

Claims (3)

Schutzansprüche :

1. Vorrichtung zum Messen der· ¥anddicke eines erstarrenden Gußkörpers bein Gießen eines Schmelzflüssigen Metalles in eine Kokille, insbesondere zum Messen der Dicke der Strangschale bein kontinuierlichen Stahlstranggießen, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegen das schmelzflüssige Metall (6) beständiger, vorzugsweise stab- oder rohrförmig ausgebildeter Fühler (lO) oberhalb der Kokille (3, 3^l) derart beweglich angeordnet ist, daß er von oben in den Kokillenraum einführbar und von innen an mindestens eine v7and (7) des erstarrenden Gußkörpers (5) ansteiräar ist, wobei der Fühler (lO) mit einer Anzeigevorrichtung (21, 22) zur Anzeige des der Wanddicke proportionalen Verste,11we.~es (x) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (lO) zumindest in dem Bereich, in dein er mit dem schmelzflüssigen Metall (6) ίίΐ Berührung stoht, aus Sintermetall mit ^O - 80 VdL.-^ metallischem Molybdän, Rest Zirkonoxyd, besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stab- oder rohrfe-rmige Fühler (3.0) in Richtung seiner Längsachse verschiebbar ist.

k. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der stab- oder rohrförmige Fühler (lO) in einem Lager (19) um eine horizontale

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Acb.se (l8) dreübar land um eine zu. seiner Längsaclise uud zur h.or±zontalöu Aclase serilcrecliteii Acb.se (l5) schwenkbar ist.