DE764133C

DE764133C - Process for the production of metal blocks and similar workpieces in molds according to the continuous casting process

Info

Publication number: DE764133C
Application number: DEJ62810D
Authority: DE
Inventors: Siegfried Junghans
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-07-31
Filing date: 1936-07-31
Publication date: 1952-08-14

Description

Verfahren zum Herstellen von Metallblöcken und ähnlichen Werkstücken . , in Kokillen nach dem Stranggießverfahren Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Metallblöcken und ähnlichen -Werkstücken in Kokillen nach dem Stranggießverfahren. Zweck der Erfindung ist die Erzielung eines in seinem Gefüge durchweg gleichmäßigen und reinen. Gusses. Man bemüht sich in der Metallgießerei seit langem um die Vergleichmäßigung und Lunkerfrei.heit des Gusses, und es ist im Verfolg dieser Bemühungen beim Blockgießen der Vorschlag gemacht worden, das Metall aus einem Behälter, in welchem es keine sehr viel über der Schmelztemperatur liegende Gießtemperatur hatte, der Kokille zuzuführen, wobei das Gießgut mittels einer Tülle direkt auf die erstarrende Blockoberfläche geleitet wurde. -erstarrende dabei das ausfließende Gießgut, das ja zufolge seiner niedrigen Temperatur leicht im Schichtguß erstarren könnte, - an dieser unerwünschten Neigung zu hindern. wurde die Tülle während des Einfließens des Metalls über die Metalloberfläche hin und her bewegt. Bei dieser bekannten Verfahrensweise besteht jedoch die Möglichkeit, daß die obere Metallschicht, die von oben nach unten aufgebaut wird, von dem auffließenden Metall durchwühlt wird, was zur ungleichmäßigen. Temperaturverteilung und somit ungleichmäßigen Strukturausbildung führen kann.Process for the production of metal blocks and similar workpieces. The invention relates to the production of metal blocks and similar workpieces in permanent molds. The purpose of the invention is to achieve a consistently uniform and pure structure. Cast. In the metal foundry, efforts have long been made to make the cast uniform and free from voids, and in the course of these efforts in ingot casting, the proposal has been made to remove the metal from a container in which it did not have a casting temperature very much above the melting temperature to feed the mold, the cast material being passed directly onto the solidifying block surface by means of a spout. -solidifying the pouring material flowing out, which, due to its low temperature, could easily solidify in the layer casting, - to prevent this undesirable tendency. the spout was moved back and forth while the metal was flowing in over the metal surface. In this known procedure, however, there is the possibility that the upper metal layer, which is built up from top to bottom, is rummaged through by the flowing metal, which leads to irregular. Temperature distribution and thus uneven structure formation can lead.

Es ist weiter bekannt, durch Anpassung der Erstarrungsgeschwindigkeit des Gießgutes an dessen. Zuführung, d. h. durch geeignete Abkühlung, einen kleinen flüssigen Gießkopf mit mehr oder weniger flacher Erstarrungszone zu schaffen.It is also known by adjusting the rate of solidification of the cast material on its. Feed, d. H. by appropriate cooling, a little to create liquid pouring head with a more or less flat solidification zone.

Um die vorstehend geschilderten Mängel zu beseitigen, und um die Qualität des Gusses weiterhin zu verbessern, schlägt die Erfindung vor, daß das Gießgut unmittelbar nach Verlassen der in die Kokille einmündenden Zufuhrlei@tung (Gießmundstück, Rinne, Düse u. dgl.) von einer' oder mehreren mit ihrem wirksamen Teil unter dem Spiegel des flüssigen Gießkopfes angeordneten Auffangvorrichtung aufgefangen, abgelenkt und in ruhigem Strom über den gesamten Kokillenquerschnitt bis an die Kokillenwand verteilt wird. Durch diese Maßnahme wird folgendes erreicht: i. Die Kraft des einfließenden Metallstrahles wird aufgefangen, gebrochen und so gehindert, den entstehenden Strang in der Tiefe aufzuwühlen und so einen tiefen Lenker zu erzeugen; 2. eine Durchwirbelung des flüssigen Gießkopfes wird vermieden; 3. Lenkerbildung wird unterdrückt; .:1.. der Aufbau des Gusses erfolgt von unten nach oben, und der Gießspiegel bleibt dauernd unverletzt; 5. die Struktur wird gleichmäßig; 6. alle im Guß befindlichen Unreinigkeiten, Oxydteilchen usw. werden an die Oberfläche des Gusses getrieben und setzen sich an der Kokillenwand und in der Gußhaut ab.In order to eliminate the deficiencies described above, and to further improve the quality of the cast, the invention proposes that the cast material immediately after leaving the supply line opening into the mold (casting mouthpiece, channel, nozzle, etc.) by a ' or several collecting devices arranged with their effective part under the level of the liquid pouring head are caught, deflected and distributed in a steady stream over the entire mold cross-section up to the mold wall. This measure achieves the following: i. The force of the incoming metal beam is caught, broken and thus prevented from churning up the resulting strand in the depths and thus creating a deep link; 2. a turbulence of the liquid casting head is avoided; 3. Driver training is suppressed; .: 1 .. the cast is built up from the bottom up, and the meniscus remains permanently undamaged; 5. the structure becomes uniform; 6. All impurities, oxide particles, etc. in the casting are driven to the surface of the casting and are deposited on the mold wall and in the casting skin.

Es ist zwar beim Gießen in Kokillen schon bekannt, das einfließende Metall durch eine Art Becher hindurchtreten zu lassen. Der Becher ist aber am Boden gelocht, so da.ß der eintretende Strahl wohl geschwächt, aber wetigstens teilweise in gleicher Richtung, und zwar nach unten, weiterströmt. Wenn auch bei jener Vorrichtung eine Wirbeleng vermieden werden soll, so ist die Lenkerbildung nicht verhindert. Außerdem liegen jene Becher mit ihren wirksamen Teilen nicht vollständig im flüssigen Metall, sondern ragen aus ihm teilweise heraus, und es 'ist eine grundsätzlich andere Art des Ruffangens und Abführens der Verunreinigungen des Gießgutes vorgesehen. Werden nämlich bei den bekannten Vorrichtungen die Verunreinigungen in einem korbartigen Schmutzfänger durch ein Sieb zurückgehalten, wobei der Schmutzfänger samt dem Ablenkbecher und dem Gießrohr nach Beendigung des Blockgießens herausgenommen und entleert und gereinigt wird, 1>zw. die Verunreinigungen von der Oberfläche des Gießkopfes abzuschöpfen sind, so wird gemäß der Erfindung ein ununterbrochenes Abführen der - Verunreinigungen lediglich durch die eigenartige Strö mungsführung bewirkt. derart, daß die Verunreinigungen an einem "feil des Gusses überführt «-erden. wo sie unschädlich .find, itiiinlicli in die Gußhaut.It is already known when casting in molds, the flowing in To let metal pass through a kind of cup. But the cup is on the floor perforated so that the incoming beam is weakened, but at least partially continues to flow in the same direction, namely downwards. Even if with that device If a vortex is to be avoided, the linkage is not prevented. In addition, those cups with their active parts are not completely immersed in the liquid Metal, but partially protrude from it, and it 'is fundamentally different Type of catching and removal of impurities from the cast material provided. Namely, in the known devices, the impurities in a basket-like Mud flaps held back by a sieve, the mud flap along with the deflection beaker and taken out and emptied the pouring pipe after completion of the ingot pouring and is cleaned, 1> betw. skim the contaminants from the surface of the watering head are, according to the invention there is a continuous removal of the - impurities only caused by the peculiar flow management. such that the impurities at a "veil of the casting" - earth where they are harmless, itiiinlicli in the cast skin.

Nach einem weiteren 'Merkmal der Frtindung kann die Zuführung und Erstarren- des Gießgutes unter Luftabschluß 1>7w. unter Luftverdünnung, oder im Vakuum erfolgen.According to a further 'feature of the invention, the supply and Solidification of the cast material in the absence of air 1> 7w. under air dilution, or in Vacuum.

Etwa noch bestehende Temperaturunterschiede lassen sich im flüssigen Gießkopf finit in den Gießkopf geführten Kühlrohren ausgleichen.Any remaining temperature differences can be found in the liquid The watering head finitely compensate for the cooling tubes that are guided into the watering head.

Nach einem weiteren :Merkmal der Erfindung ist die Auffangvorrichtung becherfärinig ausgebildet. Dieser Becher liegt unter der Düsenmündung und fängt den in den Gießkopf eintretenden Strahl vor der Verteilung zunächst auf und leitet diesen dann gegen die Oberfläche des flüssigen Gießkopfes, wobei der wirksame Teil der Auffangvorrichtung vollständig im flüssigen Gießkopf unter der Oberfläche desselben liegt.According to a further feature of the invention is the collecting device cup-shaped. This cup lies under the nozzle mouth and catches the jet entering the watering head first opens and directs it before it is distributed this then against the surface of the liquid pouring head, the effective part the collecting device completely in the liquid pouring head below the surface of the same lies.

Es können erfindungsgemäß in bestimmten Fällen auch lediglich Verteilerkegel am Hilde der Zufuhrleitung angebracht sein. die als Auffangvorrichtung für eine @'erteiluti;, des zufließenden GieLigutes dienen.According to the invention, only distributor cones can also be used in certain cases be attached to the support of the supply line. as a catching device for a @ 'erteiluti ;, serve the inflowing GieLigut.

Weitere Merkmale der Erfindung ergehen sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung.Further features of the invention emerge from the description, the claims and the drawing.

In der Zeichnung sind das Verfahren und die Vorrichtungen gemäß der Erfindung; in verschiedenen Ausführungen dargestellt und erläutert, die für fortlaufendes Stranggießeni geeignet sind.The drawing shows the method and the devices according to FIG Invention; shown and explained in different versions, which are for ongoing Continuous casting are suitable.

Bei den üblichen Gießverfahren hat (1"#r flüssige Gieäkopf eine Form, wie sie in AN). r gezeigt ist, wo mit a, a1 die durchgehend offene, gekühlte Kokille und mit b der flüssige Teil (Gießkopf) bezeichnet ist, während c den erstarrten Teil veranschaulicht. Der flüssige Gießkopf ist groß und ragt tief in den erstarrten Teil hinein.In the usual casting processes (1 "#r liquid casting head has a shape as shown in AN). R, where a, a1 denotes the continuously open, cooled mold and b denotes the liquid part (casting head), while c The solidified part is illustrated: The liquid pouring head is large and protrudes deep into the solidified part.

In Abb.2 ist ein flüssiger Gießkopf dargestellt. wie er für die Erfindung geschaffen «-erden soll. d. h. eine geringe Flüssigkeitsmenge b, wobei die Erstarrungsfläche b1 verhältnismäßig flach verläuft. Eine Ausführung gemäß der Erfindung unter Verwendung einer Auffangvorrichtung zeigt Abb. 3. Unter der Düse d wird ein Becher p angebracht, in welchen die Düse unmittelbar einmündet, so daß das austretende Gießgut sofort in den Becher fließt. Durch diese Anordnung wird der ausströmende Strahl abgefangen und geschwächt, wonach das gesammelte Gießgrit ruhig im Becher überläuft und sich seitwärts gegen die Kokillenwand gleichmäßig verteilt.A liquid pouring head is shown in Figure 2. how it should be created for the invention. ie a small amount of liquid b, the solidification surface b1 being relatively flat. An embodiment according to the invention using a collecting device is shown in Fig. 3. A cup p is attached under the nozzle d , into which the nozzle opens directly, so that the pouring material flowing out flows immediately into the cup. This arrangement intercepts and weakens the outflowing jet, after which the collected casting grit overflows smoothly in the cup and is evenly distributed sideways against the mold wall.

Die Anordnung eines Bechers vermeidet also nicht nur die Bildung eines Lenkers, sondern die Verteilung der Schmelze im ruhigen und gleichmäßigen Strom vermeidet auch eine störende Einwirkung auf den erstarrenden Teil der Schmelze und fördert alle gegebenenfalls vorhandenen Unreinig-1:eiten im Guß an die Oberfläche und von dort an die Außenfläche des Gußstückes.So arranging a cup not only avoids the formation of one Handlebar, but the distribution of the melt in a calm and even Electricity also avoids a disruptive effect on the solidifying part of the melt and promotes any impurities that may be present in the casting to the surface and from there to the outer surface of the casting.

Beim Gießen unter Luftabschluß oder im luftverdünnten Raum ist um die Düse herum eine Glocke f angeordnet (Abt. 4), die in ein Bad g, z. B. 01, eintaucht, welches um die Gießform a herum angeordnet ist. Auf diese Weise entsteht ein Abschluß gegen Zutritt von Luft und schädlichen Gasen. Auch kann mit ähnlicher Einrichtung unter Luftverdiinnung bzw. im Vakuum gearbeitet werden.When pouring with exclusion of air or in the air-diluted room, a bell f is arranged around the nozzle (section 4), which is in a bath g, z. B. 01, immersed, which is arranged around the mold a. This creates a seal against the ingress of air and harmful gases. A similar device can also be used with air dilution or in a vacuum.

Abb. 5 zeigt die am unteren Ende trichterähnlich ausgebildete Düse d, die unmittelbar einem kegeligen Verteilerkopf 1a gegenübersteht. Die Düse ist bei diesem Beispiel ebenfalls durch eine gleiche Anordnung, wie sie Abb. 4 zeigt, gegen Luftzutritt abgeschlossen.Fig. 5 shows the funnel-like nozzle at the lower end d, which is directly opposite a conical distributor head 1a. The nozzle is in this example also by the same arrangement as shown in Fig. 4, locked against air ingress.

Der Becher selbst kann verschiedenartige Ausbildung haben, je nach dem Zweck, für den er Verwendung findet. Er kann z. B. gemäß Abb. 6 durch eine Trennwand k unterteilt sein, wenn mehrere Düsen d vorgesehen sind.The cup itself can have different training, depending on the the purpose for which it is used. He can z. B. as shown in Fig. 6 by a partition k can be divided when a plurality of nozzles d are provided.

Als Besonderheit des Verfahrens und der zu dessen Ausführung dienenden Vorrichtung ist noch zu erwähnen., daß zur Erzielung eines kleinen Gießkopfes bzw. zur schnellen Erstarrung der Schmelze im Gießkopf dieser besonders gekühlt werden kann, z. B. durch in seinem Innern geführte Kühlrohre s (Abt. 7).As a peculiarity of the procedure and the one used for its execution Device is to be mentioned. That to achieve a small pouring head or for rapid solidification of the melt in the pouring head, this must be specially cooled can e.g. B. by guided in its interior cooling tubes s (Dept. 7).

Ferner kann die Gußform bzw. Kokille bei Stranggießvorrichtungen zweckmäßigerweise einer Aufundabbewegung unterworfen oder in Vibration bzw. Eigenschwingungen nach jeder beliebigen Richtung versetzt werden.Furthermore, the casting mold or chill can expediently in the case of continuous casting devices subjected to an up and down movement or in vibration or natural oscillations can be moved in any direction.

Claims

PATENT CLAIM: i. Method of making: metal blocks and similar workpieces in molds according to the continuous casting process, characterized in that that the cast material immediately after leaving the feed line opening into the mold (Casting mouthpiece, nozzles, or the like) of one or more, with their effective part collecting devices arranged under the level of the liquid casting head, deflected and in a steady stream over the entire mold cross-section up to the Mold wall is distributed.

2. The method according to claim i, characterized in that that the supply and solidification of the cast material under exclusion of air bz,% v. under air dilution or takes place in a vacuum.

3. The method according to claims i and 2, characterized in that that the liquid watering head inside, z. B. cooled by cooling tubes guided in it will.

4. Device for practicing the method according to the 'claims i to 3, characterized characterized in that the collecting device is cup-shaped.

5. Device for practicing the method according to claims i to 3, characterized in that that the feed line of the cast material widens at its end funnel-shaped and opposite a distributor cone is arranged.

6. Apparatus for practicing the method according to claims i to 3, characterized by a mold, which is a vibrating Subject to Aufundabhewegung or in vibration or natural oscillations after each is offset in any direction. To delimit the subject matter of the invention from State of the art, the following publication is considered in the grant procedure been: German Patent No. 489 3F5.