DE830387C

DE830387C - Verfahren und Vorrichtung zum stetigen Giessen eines Metallstranges

Info

Publication number: DE830387C
Application number: DEW1195A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Baun; Dr-Ing Alfons Kreil
Original assignee: Wieland Werke AG
Current assignee: Wieland Werke AG
Priority date: 1941-08-26
Filing date: 1941-08-26
Publication date: 1952-02-04
Also published as: FR884691A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum stetigen Gießen eines Metallstranges Bei der Herstellung von Metallsträngen unbeschränkter Länge durch stetiges Gießen wird das Gießgut zumenst in eine gekühlte, langeGießform eingegossen und der erstarrte Strang aus dieser, in der Regel nach unten, herausgezogen. Der Entzug der Wärme aus dem schmelzflüssigen Gießgut erfolgt hierbei mittelbar über die mit dem Gießgut in Berührung stehende Kokillenwand. Von dieser wird die Wärme durch das durch die Kokillenwand laufende Kühlwasser abgeführt; der gegossene Strang kommt mit dem Kühlwasser selbst nicht in Berührung und wird durch Absägen auf endliche Länge aufgeteilt. Dieses Gießverfahren ist langwierig und bringt außerdem für seigerungsempfindliche Legierungen manchen :Nachteil mit sich.
Es ist daher der Vorschlag gemacht worden, zur Erhöhung der Gießgeschwindigkeit innerhalb der verhältnismäßig langen Kokitle nur eine erstarrende Kruste zu bilden, deren Form das fertige Gußerzeugnis bestimmt und in einigem Abstand von dem unteren Ende der Kokille.einen Kühlraum anzuschließen, in dem die vollständige Erstarrung des stetig gegossenen Stranges unbeschränkter Länge bis ins Innere erfolgt. Dabei wurde aber festgestellt, daß seigerungsempfindliche Legierungen starke Schwankungen in der Zusammensetzung über den Querschnitt aufwiesen.

Schließlich ist es auch bereits bekannt, einen stetig gegossenen Block innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Kokille ebenfalls nur in seiner äußeren Schale erstarren zu lassen, während das Innere desselben selbst noch flüssig bleibt. Die völlige Erstarrung und Abkühlung des ganzen Gußstückes erfolgt sodann außerhalb der Kokille durch

Absenkeir.de@ ben urimittelbar sieh an die

Kokille anschließendes Wasserbad. Nach diesem

Verfahren konnten bisher jedoch nur Gießerzeug-

nisse in endlichen Längen hetgestellt-we'tden, wobei

zwischen der aufeinander folgenden Herstellung

von zu-ei Guflsxücken das Verfahren selbst unter--

.brocficiL werden 'rpußte.

`Die vörliegende Erfindung betrifft nun ein Ver-

fahren, welches das stetige Gießen eines Metall-

stranges unbeschränkter Länge mit unmittelbar an

die Gießform anschließender Kühlung des Stranges

in einem mit Flüssigkeit gefüllten Kühlgefäß ge-

stattet. Diese Aufgabe ist zwar auch bereits in einer.älteren Druckschrift behandelt (Patent 376 2o5), die jedoch keine brauchbare Lösung für die dabei erforderlich werdende Abdichtung des Stranges beim Austritt aus dem Kühlgefää enthält. In der Prakis hat sich nämlich gezeigt, daß die Oberfläche des erhaltenen Stranges in Abhängigkeit von der Legierungszusammensetzung, den Gießbedingungen und anderen Einflußgrößen mehr oder weniger -raub ist. Das hat zur Folge, daß das Abdichten der Austrittsstelle des Stranges aus dem Kühlgefäß mit den bekannten Mitteln, wie Gummi oder Faserstoffen, nach kurzer Zeit versagt, da diese Dichtungsmittel durch die raube Oberfläche des Metallstranges rasch verschleißen. Eife Abclichtung des Kühlgefäßes an dieser Stelle ist aber schon aus dem Grunde zwingend erforderlich, da sonst beim Aufteilen des Stranges, beispielsweise durch eine bekannte schwingende Säge, das in großen Mengen aus der Kühlvorrichtung ausfließende Wasser überall in der Gießerei herumgespritzt wird, was aus naheliegenden Gründen vermieden werden muß. Das konnte man aber bisher noch nicht vermeiden, so daß auch ein stetig-Mossener Stian@g unendlicher Länge, der aus einer verhältnismäßig langen Kokille nur mit einer äußeren erstarrten Kruste austritt, bisher nicht durch eine Wasserkühlung zur schnellen- und vollständigen Erstarrung gebracht werden konnte.

Gemäß der Erfindung werden die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten dadurch überwunden. claß ein Strang unbeschränkter Länge erzeugt wird, der zu diesem Zweck den der Kurzkokille nachgeschalteten ,Kühlmi,ttelbehälter durch eine vorzugsweise mittels Zuführung von Gebläseluft gesöndert abgedichtete Strangdurchtrittsstelle verläßt. Das netw.Verfahren schafft durch die dabei erzielte wirksame Abdichtung des Gußstranges an seiner -Austrittsstelle aus dem Kühlgefäß, die wegen Fehlens jeder mechanischen-Reibung zwischen den bew.egten Teilen nahezu widerstandslos ist und eine pxäktiscli unbegrenzte Lebensdauer besitzt, erst die Voratissetztlng für'-die praktische Anwendung des Wassergußverfahrens auf das Gießen von Strängen unbeschränkter' I@ärige, das gegenüber dem unterbrpcheni#n Gießen!-eine ganze Reihe bedeutsamer Wi-teiie besitzt-. S ö@' fällt z. B. das Gießerzeugnis Ar@h Fortfall üe's' häufigen Arlfahrvorganges ,#t-eseritliA gleIchrnäßiger-' aus; wödufch sieh auch geringere-SMväiükungen in den mechafii"schenWerteil - c£er ans qä'Icheri Strängen hergestellten Halbzeuge ergeben. Die Möglichkeit, beim ununterbrochenen Gießen von dem Strang zu jeder Zeit gewiinsclite Längen des «-eiter zu verarbeitenden Bolzens abschneiden zti können, macht die Arbeitsweise der Gießerei erheblich beweglicher, ganz abgesehen von der über doppelt so großen Gießleistung bei verringerten Kokillenkosten des ununterbrochenen Gießens gegenüber (lern unterbrochenen Gießverfahren. Weitere Vorteile des durch das erfindungsgerniiße Verfahren praktisch verwirklichbaren Wassergusses mit unbeschränkter Stranglänge bestehen im Fortfall nahezu sämtlicher verlorener Köpfe und unbrauchbarer Bolzenlängen sowie darin, daß die besonders beim Gießen von Hohlbolzen zu überwindenden Anfahrschwierigkeiten nur einmal auftreten.
Vorteilhafte -2l,/I@erlcmale einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden Gießvorrichtung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsb(-ispieles an Hand der zugehörigen Zeichnung.
In dieser ist mit i die Zuführung des flüssigen Metalles, mit 2 die gekühlte Kokille angedeutet, während mit 3 der erstarrte Metallstrang bezeichnet ist. Das Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, fließt der Kokille 2 durch das Rohr 4 zu und tritt bei 5 in das Kühlgefäß 6 über; hierbei wird der aus der Kokille 2 austretende Metallstrang 3 mit erstarrter äußerer Hülle und flüssigem Kern so stark gekühlt, daß er rasch vollständig erstarrt. Das Kühlmittel fließt sodann aus dem Kühlgefäß 6 durch Überlaufschlitze in den Sammelkanal 7 und von hier durch das Rohr 8 ab. Den erfindungsgemäßen Abschluß des Kühlgefäßes 6 nach unten bilden in vorliegendem Fall zwei Ringräume 9 und io, die einerseits von dem erstarrten Metallstrang 3 und dem Kühlgefäß 6, andererseits von den Böden 11, 12 und 13 gebildet werden. Es ist vorteilhaft, die Böden 12 und 13 kegelig auszubilden.
Die erfindungsgemäße Abdichtung wird dadurch wirksam, daß zunächst in die Ringkammer io durch das Rohr 14 Gebläseluft eingeleitet wird. Ein Teil der Luft bläst durch den Ringspalt 15 und reißt dabei das aus dem Ringspalt 17 austretende Kühlmittel vom 'Metallstrang los, so daß es über den kegeligen Boden 12 durch das Rohr i8 abfließen kann. Der durch die Gel)läsel_ttft erzeugte Überdruck im Ringraum 9 verhindert somit den Abfluß allzu großer Kühltnittelmetigen durch den Ringspalt 17. Andererseits verhindert der durch den Ringspalt 16 entweichende Teil der Gebläseluft etwa durch den Ringspalt 15 noch entwichene Kühlmittel am weiteren Durchtritt durch den Ringspalt 16 und zerstäubt den letzten Rest desselben, so daß es für - die unter der Gießbühne aufgestellten Strangbearbeitungsmaschinen, die nicht angedeutet sind, ungefährlich wird.
Das im Ringraum io sich ansammelnde Kühlmittel fließt durch das Rohr i9 ab. Die im letzteren angebrachte Drossel 22 wird vorteilhaft so eingestellt, daß möglichst keine Luft entweicht. An Stelle des Rohres i9 mit Drossel 22 kann auch ein Behälter mit Drosselventil bekannter Bauart eingebaut sein. Die Gebläseluft aus dem Ringraum 9 tritt durch das Rohr 18, Drosselschieber 23 und Rohr 21 aus. -.Mit Hilfe des Schiebers 23 wird die Ausströmmenge und damit der Überdruck im Ringraum so eingestellt, daß durch den Ringspalt 17 möglichst keine Luft nach oben entweicht und möglichst wenig Kühlmittel nach unten austritt. Das aus den Rohren 18 und 19 kommende Kühlmittel fließt durch den Hahn 24 und Rohr 2o ab. Die Stellung des Drosselhahnes 24 ist zweckentsprechend so, daß wohl Kühlmittel, aber keine Luft entweichen kann. Hahn 24 kann auch durch ein Gefäß mit Schieberventil bekannter Bauart ersetzt werden.
Das geschilderte Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht nur zur Herstellung von Vollstangen, sondern auch zur Herstellung von Hohlstangen geeigret und hat sich besonders zur Herstellung von Gußstücken aus seigerungsempfindlichen Legierungen bewährt. Solche Werkstücke konnten bisher nur in Stücken beschränkter Länge hergestellt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es aber jetzt möglich geworden, metallische Voll-und Hohlstränge auch aus solchen Legierungen durch stetiges Gießen eines Stranges unbeschränkter Länge und Aufteilen desselben nach der Erstarrung herzustellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum stetigen Gießen eines Metallstranges, insbesondere aus seigerungsempfindlichen Legierungen, wobei der gegossene Strang innerhalb einer verhältnismäßig kurzen gekühlten Kokille nur in einer gegen den Durchbruch des flüssigen Stranginnern widerstandsfähigen äuferen Schale erstarrt und die weitere rasche und vollständige Erstarrung des Metallstranges außerhalb der Kokille in einem an die Kokille unmittelbar sich anschließenden Kühlmittelbehälter erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strang unbeschränkter Länge erzeugt wird, der zu diesem Zweck den der Kurzkokille nachgeschalteten Kühlmittelbehälter durch eine vorzugsweise mittels Zuführung vonGebläseluft gesondert abgedichtete Strangdurchtrittsstelle verläßt.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB der Boden des ringförmigen Kühlgefäßes (6) aus mindestens zwei übereinanderliegenden Ringkammern (9, To) mit Ringspalten (15, 16, 17) besteht, wovon die unterste Ringkammer (To) eine Zuleitung (14) für Gebläseluft und sämtliche Kammern (9, To) Ableitungen (18, 19) für Gebläseluft bzw. Kühlmittel besitzen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (12, 13) der Ringkammern (9, To) kegelförmig ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohrstutzen (19) eine Drossel (22) oder ein Schwimmerventil eingebaut ist, deren Einstellung den Austritt von Kühlmittel, nicht aber den von Gebläseluft gestattet.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB die Ableitungen (18, 19) an eine gemeinsame Leitung (20, 21) angeschlossen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (23)#der Leitung (20, 21) so eingestellt ist, daß durch den Ringspalt (17) der vorletzten Kammer (9) keine Luft nach oben entweicht und nur die geringste Menge an Kühlmittel in die Kammer (9) eintritt.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daB der Hahn (24) der Leitung (20, 21) so eingestellt ist, daß der Austritt von Kühlmittel, nicht aber der von Gebläseluft möglich ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 51 217, 376 205, 678534.