DE816878C

DE816878C - Verfahren und Vorrichtung zum Giessen von Barren

Info

Publication number: DE816878C
Application number: DEV1039A
Authority: DE
Inventors: Franz Gassner
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1950-05-18
Filing date: 1950-05-18
Publication date: 1951-10-15

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Barren Das Gießen von Nlasseln wurde bevorzugt in Luft-oder wassergekühlten Kokillen vorgenommen. Um eine möglichst große Erzeugung zu erreichen, ordnet man eine Vielzahl von Formen auf Bänken, Rondellen oder fahrbaren Gießtischen an. Je nach der erzielten Kühlwirkung mußten mehr oder weniger Formen angebracht werden. Bei Anwendung von wassergekühlten Kokillen betrug die Erstarrungszeit trotz intensivster indirekter Kühlung nahezu 2 Minuten bei einer Massel von 1s kg Gewicht. Um die Erstarrungszeiten noch weiter herabzusetzen, versuchte man, die Barren oder Masseln direkt zu kühlen. Die direkte Kühlung wird besonders beim Strangguß mit gutem Erfolg angewandt. Beim Gießen von Masseln oder Barren, die eine geringe Höhe aufweisen, versuchte man, außer der indirekten Kühlung des Bodens und der Seitenflächen die Oberfläche des Metallblockes durch Anblasen mit Luft oder durch Anspritzen mit Wasser direkt zu kühlen. Diese Kühlung von oben her hatte aber die Nachteile, daß einerseits die Metalloberfläche nicht völlig glatt wurde und andererseits die Erstarrung des Blockes nicht in der gewünschten Richtung vor sich ging. Auch beim Gießen von Masseln nämlich ist zwecks Vermeidung von Gaseinschlüssen eine Erstarrung von unten nach oben anzustreben. Das Anspritzen der Metalloberfläche hatte auch noch den Nachteil, daß in den Masselformen geringe Spuren von Feuchtigkeit zurückblieben, die dann beim nachfolgenden Einfüllen des Metalls Explosionen durch Dampfbildung verursachten.
Eine direkte Kühlung des Bodens eines Metallblockes oder einer Massel kann auch in der Weise erfolgen, daß nach erfolgter Erstarrung des Metalls Teile des Formenbodens entfernt werden und dadurch das Kühlmittel direkten Zutritt zum Barrenfuß erhält. Dieses Verfahren wird mit Erfolg beim Strangguß angewandt. Beim Gießen von Massem hätte diese Anwendung den Nachteil, daß die Massel oder der Barren zu lange in der Form verbleiben müßte. Die Freilegung der Formenbodenteile kann jeweils erst dann erfolgen, wenn die Erstarrung des Metalls so weit fortgeschritten 'i st, daß keine Metalldurchbrüche oder Aufschmelzungen eintreten können und das Kühlmittel, welches immer mit einem bestimmten Druck zugeführt wird, die erstarrte Metallschicht nicht mehr durchbrechen kann.
Gemäß vorliegender Erfindung wird der Barren oder die Massel unmittelbar nach Beendigung des Eingießens in eine am Boden und an den Seiten geschlossene wassergekühlte Form in horizontaler Richtung relativ zum Formboden verschoben. In dem eine Masselgießform darstellenden Ausführungsbeispiel für die Ausübung des Verfahrens vorliegender Erfindung nach Abb. i und 2 besteht die Form aus den wassergekühlten Seitenstegen s und den Trennstegen t sowie dem Formenboden b. Während des Verschiebens gelangt nun die Unterseite des Blockes oder der Massel m an eine Verlängerung des Formenbodens, an der dieser Aussparungen a zum Durchtritt eines Kühlmittels aufweist, so daß letzteres mit der Unterseite des Blockes oder der Massel in direkte Berührung kommen kann.
Es ist vorteilhaft, wenn die Verschiebung des Blokkes oder der Massel auch relativ zu zwei einander gegenüberliegenden Seitenteilen, vorzugsweise den Längsseiten s, erfolgt, da dann der Block oder die Massel auch an diesen Stellen eine stärkere Abkühlung erfährt, indem er dort mit frisch gekühlten Flächen in Berührung kommt.
Durch Versuche wurde festgestellt, daß das Verschieben in horizontaler Richtung selbst schon während, insbesondere kurz vor Beendigung des Eingießens durchgeführt werden kann. Die Verlängerung des Formenbodens ist keil-, schlitz- oder rostförmig ausgebildet, so daß zuerst nur kleine Teile des Metallblockes für die direkte Kühlung frei werden. Das Kühlmittel trifft also zunächst nur kleine Teile des Metallblockes. Die Kühlung wächst mit der Größe der freigelegten Barren- oder Masselbodenfläche. Durch das langsame und progressive Freilegen des Bodens der Masseln können Metalldurchbrüche völlig vermieden werden, zumal wenn die Aussparungen derartig über die Bodenfläche verteilt sind, daß eine rostähnliche Unterlage stehenbleibt. In den Abb. 3 und 4 sind weitere Ausführungsformen des verlängerten Formenbodens dargestellt, von denen die letztere zweckmäßig in Verbindung mit einer progressiv wirkenden Kühlung und in erster Linie für schmale Masseln Anwendung findet.
Durch die besondere Ausbildung des verlängerten Formenbodens in der vorbeschriebenen Art kann die direkte Kühlung so gelenkt werden, daß die Gießspannungen, die jeweils bei schroffer Abkühlung auftreten, die äußere Form des Barrens oder der Massel nicht übermäßig beeinflussen. Die Erstarrung erfolgt nämlich bei der üblichen Kühlungsweise in der Mitte der Bodenfläche später als an den Ecken und Kanten. Durch bevorzugte Kühlung dieser Stelle kann diese auch nach den tiefer liegenden Zonen hin so weit zur Erstarrung gebracht werden, daß ein wesentliches Verziehen des Blocks oder der Massel nicht mehr eintreten kann.
Die bevorzugte Kühlung der Unterseite des Barrens oder der Massel kann entweder durch entsprechende Ausgestaltung der Aussparungen im verlängerten Formenboden oder durch entsprechende Führung der direkten Kühlung oder durch beide Maßnahmen gleichzeitig erreicht werden.
Beim Gießen von gleichzeitig mehreren Masseln oder Barren kann man beobachten, daß nach der bisher üblichen Bauweise nebeneinander angeordnete Formen durch die ungleichmäßige Erwärmung der Formenwände und des Formenbodens sich ungleichmäßig ausdehnen. Es ist vorgekommen, daß beispielsweise wassergekühlte Formen auf Grund der ungleichmäßigen Erwärmung sowie durch die häufigen Temperaturwechsel während des Gusses undicht geworden sind. Das eingedrungene Kühlmittel verwandelte sich in Dampf und schleuderte das Metall explosiv aus den Formen.
Gemäß einer weiteren Verbesserung vorliegender Erfindung können sämtliche mit dem flüssigen Metall in Berührung kommenden Formenteile so angeordnet werden, daß sie sich nach allen Richtungen ausdehnen und zusammenziehen können, indem die Form durch den Boden b, die Trennstege t und die Seitenstege s, die als getrennte Bauelemente ausgeführt werden, gebildet wird.
Die Anordnung der beweglichen Trennstege gestattet weiter, daß die Masselform durch Veränderungen des Abstandes der Trennstege vergrößert oder verkleinert und damit Masselgewicht und -größe beeinflußt werden kann.
Der Gießvorgang bei der Vorrichtung Abb. i und 3 spielt sich in der Weise ab, daß die Trennstege t langsam, insbesondere periodisch, hin und her bewegt werden. Ebenso ist es auch möglich, die Trennstege auf einem Kettenband anzubringen oder im Kreise herumzuführen.

Claims

PATENTANSYRCCHE: i. Verfahren zum Gießen von Barren, insbesondere von Masseln, in gekühlten Formen, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall unmittelbar nach dem Eingießen oder kurz vor Beendigung des Eingießens in die Form in horizontaler Richtung verschoben und dann durch Aussparungen im verlängerten Formenboden hindurch gekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die direkte Kühlung progressiv verläuft.
3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen für die direkte Kühlung derartig angeordnet sind, daß die Kühlung progressiv verläuft.
4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen im verlängerten Formenboden derartig geformt sind, daß die Kühlung progressiv verläuft.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil der Barren- oder Masselunterseite bevorzugt kühlbar ist.
6. Anwendung der Verfahren und Vorrichtungen nach den Ansprüchen i bis 5 zum gleichzeitigen Gießen einer Vielzahl von Barren. . Vorrichtung zum gleichzeitigen Gießen einer Vielzahl von Barren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem flüssigen Metall in Berührung kommenden Formteile gekühlt und so angeordnet sind, daß sie zur Vermeidung des Auftretens von Spannungen sich unabhängig voneinander frei bewegen können. B. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen aus dem in der Mitte geschlossenen, an den beiden Enden Aussparungen für den Durchtritt des Kühlmittels enthaltenden Boden b, den Seitenstegen s und den in Richtung der Seitenstege s in gleichem Abstand durch geeignete Vorrichtungen, vorzugsweise periodisch, hin und her bewegten Trennstegen t bestehen.