DE840904C

DE840904C - Vorrichtung zum Stranggiessen von Metallstangen

Info

Publication number: DE840904C
Application number: DER2585A
Authority: DE
Inventors: Irving Rossi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-06-25
Filing date: 1950-06-25
Publication date: 1952-06-09
Also published as: BE496567A; GB672482A; US2609574A; LU30156A1; NL83719C; FR1020941A; CH286190A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Stranggießen von Metallstangen und betrifft insbesondere Vorrichtungen zum gleichzeitigen Gießen mehrerer Stangen. Der üblichen Ausdrucksweise entsprechend wird auch hier der Ausdruck Stange zur Bezeichnung einer langgestreckten Form von vergleichsweise kleinem, gewöhnlich rundem Querschnitt benutzt.

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Stranggießen von Metallstangen, die im wesentlichen darin bestehen, daß die Gießformen in der Längsrichtung geteilt sind, eine Hälfte jeder Kokille ungekühlt, die andere gekühlt und diese gegen jene beweglich ist, wobei von einem Gießgutverteiler mehrere derartige Kokillen gespeist werden können. Die einzelnen gekühlten Gießformhälften werden in einem Kühlgehäuse zusammengefaßt, das von einem isolierenden Schutzmantel umgeben ist, der nur am Zulauf zu den Gießformen ausgespart ist, wodurch an allen übrigen Stellen eine Abkühlung des Gießgutes vermieden ist.

Stangen werden gewöhnlich durch Warmwalzen erzeugt; man hat aber auch schon \^rorgeschlagen, sie im {Stranggießverfahren herzustellen, jedoch arbeiteten die dafür benutzten Verfahren und Vorrichtungen ihrer Eigenart zufolge längsam und unwirtschaftlich. Die Erfindung hat u. a. zum Ziel, Vorrichtungen zu schaffen,· mittels deren eine Anzahl Metallstangen in einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig hergestellt werden kann, wodurch die Kosten je Einheit beträchtlich herabgesetzt werden.

Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Folgenden:

Eine l>evorzugte Ausführungsform, die zum

Zwecke der Erläuterung der Erfindung ausgewählt ist, ist in den Zeichnungen dargestellt; es zeigt

Fig. ι einen senkrechten Schnitt nach der Linie a-a durch Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. ι nach Linie b-b, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie c-c durch Fig. i, Fig. 4 einen senkrechten Schnitt nach Linie d-d

durch Fig. 5, die eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung veranschaulicht, Fig. 5 einen Schnitt nach Linie e-e durch Fig. 4. Gemäß der Erfindung wird eine Anzahl von Stangen gleichzeitig an der Oberfläche eines wassergekühlten Gehäuses gegossen, das mit der gegenül >erl iegenden Oberfläche eines Gießgutverteilers zusammenwirkt, wobei in der Oberfläche des Gehäuses und der gegenüberliegenden Oberfläche des Gießgutverteilers eine Anzahl von Gießformen ausgespart ist, in denen Stangen gegossen werden können. Beim Gießen wird die gesamte Erstarrungsso wärme, die dem flüssigen Metall entzogen wird, durch das wassergekühlte Gehäuse abgeführt. Die gegenüberliegenden formgebenden Flächen am Gießgutverteiler werden auf einer Temperatur gehalten, die hoch genug ist, um jede merkliche Wärmeabfuhr an dieser Stelle zu verhindern. Bei der Formung der Stangen schreitet demnach das Kristallwachstum von den gekühlten formgebenden Flächen des Gehäuses nach außen zu den gegenüberliegenden formgebenden Flächen des Gießgut-Verteilers fort und diese Flächen begrenzen das Kristallwachstum und glätten die Oberfläche der Stange auf dieser Seite.

Beim Gießen werden die erstarrten Stangen fortlaufend aus den Formkanälen herausgeführt und es wird im Gießgutverteiler ein Metallsumpf aufrechterhalten, von dem aus flüssiges Metall in die Formkanäle nach Maßgabe des Herausführens der erstarrten Stangen nachfließt. Während des Gießens kann das Gehäuse in an sich bekannter Weise in hin und her gehender Bewegung gehalten werden, d. h. das Gehäuse mit der gekühlten Oberfläche kann auf und ab bewegt werden, und zwar abwärts mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der die Stangen aus der Form herausgeführt werden und aufwärts mit einer größeren Geschwindigkeit.

Bei der in den Zeichnungen (Fig. 1 bis 3) dargestellten Ausführungsform bezeichnet 1 einen Gießgutverteiler aus geeignetem feuerfestem Material. Der Gießgutverteiler ist in seinem oberen Teil mit einer Höhlung 2 versehen, die als Wanne dient, in der ein Metallsumpf aufrechterhalten werden kann. Das flüssige Metall wird fortlaufend aus einem geeigneten, nicht dargestellten Warmhalteofen zugeführt.

Von oben nach unten durchsetzt den Gießgutverteiler ι ein senkrechter Kanal, der zur Aufnahme des wassergekühlten Gehäuses 3 l>estimmt ist; dieses erstreckt sich durch den Kanal und ragt vorzugsweise um ein kurzes Stück nach unten über den Boden des Gießgutverteilers hinaus (Fig. 1). Die Oberfläche des Kanals im Gießgutverteiler ist vorzugsweise mit einer Metallbelegung 4 ausgekleidet und mit einer Anzahl' von im Abstand aufeinanderfolgenden senkrechten Kanälen 5 versehen. Der Mantel des Gehäuses ist mit einer gleichen Anzahl gegenüberliegender und in entsprechendem Abstand gehaltener senkrechter Kanäle 6 versehen, die zusammen mit den Kanälen 5 eine Anzahl zylindrischer Formkanäle ergeben, in denen Stangen gegossen werden können.

Der innere Hohlraum des Gehäuses 3 ist mit Kühlwasser gefüllt, das in beliebiger Weise darin in Bewegung gehalten werden kann. Vorzugsweise ist im Innern des Gehäuses eine rohrförmige Leitvorrichtung 7 angebracht und es sind entsprechende Wasseranschlüsse vorgesehen derart, daß das zuströmende kalte Wasser durch das Leitrohr nach unten und in dem engen Kanal zwischen dem Leitrohr und dem Gehäuse nach oben strömt, wie es die eingezeichneten Pfeile (Fig. 1) andeuten.

Um das Anfrieren des flüssigen Metalls an den nicht gerillten Wandungen des wassergekühlten Gehäuses 3 oberhalb des Bodens der Wanne 2 zu verhindern, ist das Gehäuse mit einem Schutzmantel 8 aus feuerfestem Material versehen; der Schutzmantel ruht auf dem Boden der Wanne 2 auf; er weist im Beispielsfalle die Gestalt einer Muffe auf und ist mit Kanälen 9 versehen, die auf die Formkanäle ausgerichtet sind und dem Zwecke dienen, dem flüssigen Metall den Durchtritt in die Formkanäle zu ermöglichen. Die Muffe kann außerdem mit im Abstand voneinander gehaltenen Ausnehmungen 10 versehen sein, die den Ausnehmungen: 6 im Gehäuse gegenüberliegen und es kann eine Anzahl von Stangen 11, vorzugsweise aus Graphit, in die Kanäle, die die Ausnehmungen 6 und 10 miteinander bilden, eingelagert sein, zum Zwecke, das flüssige Metall daran zu hindern, oberhalb der Durchlässe 9 in die Ausnehmungen 6 einzutreten und darin festzufrieren. Die Stangen 11 können 100" in axialer Richtung einstellbar sein, um den höchsten Punkt der Erstarrungszone innerhalb der Rillen 6 bestimmen zu können.

Man erkennt, daß durch die Anordnung der Muffe 8 in Verbindung mit den Stangen 11 die Berührung zwischen flüssigem Metall in der Wanne 2 mit dem gekühlten Gehäuse 3 an jeder Stelle, ausgenommen die Rillen 6, verhindert werden kann und daß auch innerhalb der Rillen 6 die Erstarrungszone durch entsprechende Einstellung der Stangen 11 regelbar ist.

Man erkennt ferner, daß in jedem Formkanal die einzige gekühlte Fläche die der Rillen 6 ist, während die Oberflächen der Rillen 5 vom Metallsumpf warmgehalten werden. Häufig, wenn das zur Herstellung des Gießgutverteilers verwendete feuerfeste Material stark nicht leitende Eigenschaft hat, z. B. wie Zirkon, kann die vom Gießgutverteiler selbst gelx)tene Wärmeisolation ausreichen, um in genügendem Maße die Wärmeableitung durch die Kanäle 5 zu verhindern. Es ist aber immer wichtig, die Wandungen der Kanäle 5 auf einer Temperatur zu halten, die ausreicht, um einen merklichen Wärmedurchgang zu verhindern, und es sind deshalb Mittel vorgesehen, um zu diesem i»5 Zwecke nach Bedarf W^rärme zuführen zu können.

Sn ist die Metallauskleidung 4. die aus geeignetem elektrischem Widerstandsmaterial besteht, mit einer Reihe elektrischer Anschlüsse 12, 12' versehen, durch die Strom zu den Kanälen 5 der Metallaus- I kleidung 4 geleitet werden kann, um diese Teile auf einer ausreichend hohen Temperatur zu halten, damit ein Wärmeabfluß nicht eintritt, d. h. auf j einer Temperatur, die annähernd dem Schmelzpunkt des Gießmetalls entspricht.

Diese Maßnahme hat zur Folge, daß das Kristall- j wachstum von den gekühlten Wandungen der Ka- ■ näled zu den Wandungen der Kanäle 5 fortschreitet, und zwar so weit, bis die Kristalle mit den Wandungen der Kanäle 5 in Berührung treten. Die Bewegung der Stangen bei dem fortlaufenden Herausführen ist die Ursache dafür, daß die sich bildenden Kristalle an den Wandungen der Kanäle 5 im Verlauf der endgültigen Erstarrung geglättet werden. Eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung, die im Prinzip nach den gleichen Grundsätzen aufgebaut ist, ist in den Fig. 4 und 5 veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform weist der Gießgutverteiler 21 eine Höhlung 22 auf. die nach einer Seite hin offen ist. Die Stirnfläche des Gießgutverteilers steht an dieser Seite in unmittelbarer Berührung mit einer gekühlten Oberfläche des 'wassergekühlten Gehäuses 23. Das Gehäuse 23 kann während des Gießens in eine auf und ab gehende Bewegung versetzt werden, wie dies oben l>eschneben ist. Die Stirnfläche des Gießgutverteilers ist mit im Abstand aufeinanderfolgenden senkrechten Kanälen 25 versehen und das Gehäuse ist mit einer gleichen Anzahl von gegenül>erliegenden und in entsprechendem Abstand aufeinanderfolgenden senkrechten Kanälen 26 versehen, die mit den Kanälen 25 zusammen Formkanäle abgeben, in denen Stangen gegossen werden können.

Bei der abgeänderten Ausführungsform sind die Kanäle 25 mit Streifen 24 belegt, die geeignete elektrische Anschlüsse 32 und 32' aufweisen, wie oben l>eschricl>en, zum Zwecke, die Streifen 24 im Bedarfsfalle aufzuheizen, um einen merklichen Wärmeabfluß zu verhindern.

Bei der abgeänderten Ausführungsform ist ebenfalls ein Schutzmantel vorgesehen, um das Anfrieren von flüssigem Metall an der gekühlten Wan- j dung des Gehäuses 23 zu verhindern. Zu diesem Zwecke erstreckt sich der feuerfeste Schutzmantel 2X, der auf dem Boden der .Aussparung 22 aufsteht, (|iier durch die Höhlung, um einen Damm zu bilden, der die gekühlte Oberfläche an der Berührung mit dem zu schmelzenden Metall hindert. Durchlässe 29 in dem Schutzmantel, die auf die Formkanäle ausgerichtet sind, ermöglichen das Durchlaufen des flüssigen Metalls in die Formkanäle.

Wie 1km' eier ersten Ausführungsform können im Schutzmantel auf Abstand stehende Kanäle 30 gegenüber den Kanälen 26 angebracht und Graphitstangen 31 zu dem oben beschriebenen Zwecke eingelagert sein.

Fs versteht sich, daß die Erfindung im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche in der verschiedensten Weise abgewandelt werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Stranggießen von Metallstangen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform in der Längsrichtung geteilt, die eine Formhälfte gekühlt (6, 26), die andere ungekühlt (5, 25) und diese gegen jene beweglieh ist, wobei von einem Gießgutverteiler mehrere derartige Formen gespeist werden können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Kühlgehäuse (2, 23), das mehrere gekühlte Formhälften umfaßt und durch einen am Kühlgehäuse anliegenden Schutzmantel (8, 28), der nur am Zulauf zu den Gießformen ausgespart ist, wodurch an allen übrigen Stellen eine Abkühlung des Gießgutes verhindert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzmantel (8, 28) nach oben über den Boden des Gießgutverteilers hinausragt und in unmittelbare Berührung mit der gekühlten Gehäusewandung steht und die Zuflüsse für das Gießgut aus auf die Formkanäle (5, 6, 25, 26) ausgerichteten Schlitzen (9, 29) bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben über die Zulaufschlitze hinaus durch Kühlgehäuse und Schutzmantel verlängerten Formkaiiäle einstellbare Stangen enthalten.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß Heizelemente (4, 24) zum Beheizen der Oberflächen der Gießformen im Gießgutverteiler (1, 21) angebracht sind, um einen Wärmeabfluß vom Gießmetall durch diese Flächen zu verhindern.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von Kühigehäuse und Kokillenblock gebildeten Formkanäle an einer Außenwand des Gießgutverteilers angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzmantel (8) eine Muffe bildet, die das Gehäuse (3) über dem Boden der Höhlung (2) des Gießgutverteilers umgibt, wobei die Muffe (8) dicht auf der Oberfläche des Gehäuses (3) aufliegt und mit Schlitzen (9) versehen ist, die auf die Formkanäle (5, 6) ausgerichtet sind, um das Durchfließen des flüssigen Metalls in die Formkanäle zu ermöglichen, während die übrigen OberflädhenteiIe des Gehäuses (3) vom flüssigen Metall im Gießgutverteiler durch die Muffe (8) getrennt sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, gekennzeichnet durch die Anordnung des Heizelementes (4) zur Beheizung der Wandungen des Kanals im Gießgutverteiler (1) auf eine Temperatur, bei der ein merklicher Wärmeentzug aus dem Gießmetall nicht stattfinden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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