DE860244C

DE860244C - Device for simultaneous casting of several metal bars

Info

Publication number: DE860244C
Application number: DEP15533D
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Gueth
Original assignee: Vereinigte Leichtmetallwerke GmbH
Current assignee: Vereinigte Leichtmetallwerke GmbH
Priority date: 1942-09-16
Filing date: 1942-09-16
Publication date: 1952-12-18

Description

Vorrichtung zum gleichzeitigen Gießen mehrerer Metallstränge Der metallurgischen Vorteile wegen wird das Stranggießen in großem Umfange angewendet. In dein meisten Fällen wird hierbei nur in einer Kokille gegossen. Es ist jedoch auch bekannt, mehrere Kokillen gleichzeitig aus einem Ofen oder Vorratsbehälter zu gießen;. Die Versorgung mit Metall wird dann meist so bewirkt, daß aus einer gemeinsamen Gießrinne das Metall zufließt, die so ausgebildet ist, daß sich der Metallstrom in Bleichstarke Adern teilt. Hierbei besteht die Schwierigkeit, die Metallströme auf die Dauer völlig gleich stark zu halten, so daß in allen versorgten Kokillen der Metallspiegel gleich hoch steht. Dies ist erforderlich, da der Einfachheit halber die einzelnen Kokillen gemeinsam abgesenkt werden. Diese Schwierigkeit, den. Metallstrom in jeder Seitenrinne gleich zu halten, besteht bereits beim gleichzeitigen. Gießen von zwei Blöcken, sie wächst aber erheblich mit dier Zahl der gleichzeitig zu vergießenden Blöcke.Device for the simultaneous casting of several metal strands of the metallurgical Continuous casting is widely used because of its advantages. In your most Cases is only poured in a mold. However, several are also known Pour ingot molds from a furnace or storage container at the same time ;. The supply with metal is then usually effected in such a way that the metal comes from a common pouring channel flows in, which is designed in such a way that the stream of metal is bleached in strong veins Splits. Here there is the difficulty of completely eliminating the metal flows in the long run to keep the same strength, so that the metal level in all supplied molds is the same stands tall. This is necessary because, for the sake of simplicity, the individual molds be lowered together. This difficulty the. Metal flow in each side gutter to keep the same already exists with simultaneous. Casting two blocks, however, it increases considerably with the number of blocks to be cast at the same time.

Die Erfindung bezieht sich auf das gleichzeitige Gießen mehrerer Metallstränge, wobei das Metall durch Leitungen, den einzelnen Gießformen zugeführt wird, und besteht darin, daß bei Strängen für Blecke die Zuführungsleitungen als unterhalb der Metalloberfläche der einzelnen: zu versorgenden Stränge endigende H(3berrohre ausgebildet sind, wobei die Verteilung des flüssigen Metalls allein durch die Höhenunterschiede der Metallspiegel in den einzelnen Kokillen bewirkt wird. Das System von Heberrohren, das die einzelnen Stränge verbindet, kann aus unabhängig voneinander von Block zu Block angeordneten U-förmig gebogenen, Rohren bestehen. Es können jedoch auch die Rohre so. miteinander in Verbindung stehen, daß sie einen Stern, einen Kranz, eine Reihe oder eine ähnliche Zweckform bilden. Das beispielsweise durch eine Gießrinne in einen Strang zugeleitete Metall wird dann durch dieses System von Heberrohren gleichmäßig auf alle Stränge verteilt. Es müssen hierbei zwei Bedingungen eingehalten werden.: Es muß dafür gesorgt werden, daß das Metall alle Rohre luftfrei ausfüllt und daß die Schmelze so lange flüssig bleibt, bis sie durch das Rohrsystem den letzten Block erreicht hat. Zu diesem letzteren Zweck kann das Rohrsystem durch eine Wärmequelle, beispielsweise eine Heizwicklung, erwärmt werden.The invention relates to the simultaneous casting of several metal strands, wherein the metal is fed through lines, the individual casting molds, and consists in the fact that with strands for Blecke the supply lines than below the metal surface of the individual: strands to be supplied ending H (3berrohre are formed, whereby the distribution of the liquid metal solely through the differences in height of the metal mirror is effected in the individual molds. The system of siphon pipes, that connects the individual strands can from independently of each other from block to Block arranged U-shaped bent tubes are made. However, the Pipes like that. are related to each other, that they are a star, a wreath, a Form a row or a similar purpose form. For example, through a pouring channel Metal fed into a strand is then passed through this system of siphon tubes evenly distributed on all strands. Two conditions must be met here be .: It must be ensured that the metal fills all pipes free of air and that the melt remains liquid until it has passed through the pipe system Block has reached. For this latter purpose, the pipe system can be supplied with a heat source, for example a heating coil, be heated.

Um die Heberrohre luftfrei mit Metall zu füllen, bestehen verschiedene Möglichkeiten. In der Abbildung ist eine dieser Möglichkeiten dargestellt. Auf dem absenkbaren Gießtisch T werden durch die Kokillen; K1, K2 und K3 die Stränge Bi, B2 und B3 gebildet. Der Metallstrom fließt über die Rinne R in eine der Kokillen Kt. In den flüssigen Gießkopf aller Blöcke tauchen die Öffnungen Ei, E2, Es eines Rohrsystems so ein, daß sie unterhalb ,des Flüssigkeitsspiegels endigen. Es wird nun zunächst in jede Kokille, die bei Beginn des Gießens mit dem Fuß F1, F2, F3 auf dem Gießtisch T abgeschlossen sind, eine kleine flüssige Metallmenge eingebracht, die so. hoch steht, daß die Rohrmündungen unter den Metallspiegel tauchen. Diese Rohrmündungen sind- zunächst mit einem Hilfsstopfen H verschlossen. Das Rohrsystem besitzt an. einer beliebigen Stelle ein aufsteigendes Füllrohr F mit einem luftdichten: Verschluß V. Durch diesen Verschluß wird flüssiges Metall eingeführt, bis das Rohrsystem und ein Teil des Rohres F mit Metall gefüllt sind. Der Verschl.uß V wird verschlossen, die Hilfsstopfen H entfernt und nun mit dem Gießen beispielsweise durch die Gießrinne R begonnen. Die Blöcke B2 und B3 bilden sich dann gleichzeitig mit dem Block B'1. Bei dieser Art der Füllung des Rohrsystems ist es erforderlich, durch die Anordnung der Rohre dafür zu sorgen, daß keine Lufteinschlüsse zurückbleiben. Die Rohre U können zur Verhütung des Einfrierens des Metalls im Rohrsystem .eine Heizurig W besitzen.There are several ways to fill the siphon tubes with metal without air Options. One of these possibilities is shown in the illustration. On the lowerable casting table T are made by the molds; K1, K2 and K3 the strands Bi, B2 and B3 formed. The metal stream flows through the channel R into one of the molds Kt. The openings Ei, E2, Es of one dip into the liquid pouring head of all blocks Pipe system in such a way that they end below the liquid level. It will now first in each mold, which at the beginning of the casting with the foot F1, F2, F3 completed on the casting table T, introduced a small amount of liquid metal, the so. it says high that the pipe mouths dip under the metal mirror. These Pipe mouths are initially closed with an auxiliary plug H. The pipe system owns at. at any point an ascending filling pipe F with an airtight: Closure V. Liquid metal is introduced through this closure until the pipe system and a part of the pipe F is filled with metal. The lock V is closed, the auxiliary plug H removed and now with the pouring, for example through the pouring channel R started. The blocks B2 and B3 then form simultaneously with the block B'1. With this type of filling of the pipe system it is necessary due to the arrangement the pipes to ensure that no air pockets remain. The tubes U can be used to prevent the metal in the pipe system from freezing own.

An Stelle des vorläufigen Verschlusses der Rohrmündungen mit einem Hilfsstopfen H und Einfüllen von Metallen in das Füllrohr F ist es auch möglich, die erforderliche Metallmenge ohne Hilfsstopfen durch beispielsweise eine Vakuumpumpe bei V aus dem vorher in den einzelnen Strängen eingefüllten Metall einzusaugen. Es ist auch mÖglich, das Füllen der Rohre ohne Verschluß durch Hilfsstopfen dadurch zu erreichen, daß die Austrittsöffnungen der Rohre kleiner gehalten werden als der Zuflußquerschnitt, so daß so lange mehr Metall zufließt als abfließt, bis, alle Rohre von einem Füllrohr F aus mit Metall gefüllt sind. In diesem Fall ist es nicht notwendig, in jede Kokille zu Beginn etwas Metall einzufüllen, sondern es ist nur notwendig, zu Beginn des Gießens, solange dies durch F erfolgt, die Absenkgeschwindigkeit des Gießtisches abzubremsen, bis alle Rohraustritte unter dem Metallspiegel liegen. Sobald dieses System von Rohren gefüllt ist, wird das Zuleitungsrohr F verschlossen, und: .die Zuleitung des Metalls erfolgt nun beispielsweise durch die Gießrinne R. Das System von Rohren kann selbstverständlich auch auf eine andere Weise gefüllt und in Gang gebracht werden..Instead of temporarily closing the pipe mouths with a Auxiliary plug H and filling of metals into the filling tube F, it is also possible the required amount of metal without auxiliary plugs by, for example, a vacuum pump at V from the metal previously filled into the individual strands. It is also possible to fill the pipes without being closed by auxiliary plugs to achieve that the outlet openings of the tubes are kept smaller than the Inflow cross-section, so that more metal flows in than flows out until, all Pipes from a filling pipe F are filled with metal. In this case it is not necessary to pour some metal into each mold at the beginning, but it is just necessary at the beginning of pouring, as long as this is done by F, the lowering speed brake the casting table until all the pipe outlets are below the metal surface. As soon as this system of pipes is filled, the supply pipe F is closed, and:. the supply of the metal now takes place, for example, through the pouring channel R. The system of pipes can of course also be filled in another way and get started ..

Die Zuleitung des Metalls erfolgt beispielsweise durch eine Gießrinne zu einem der zu bildenden Stränge. Um die Gießgeschwindigkeit steigern zu können, ist es sowohl möglich, den Zufluß an dieser einen Stelle zu steigern, beispielsweise durch Vergrößerung des Querschnittes der Gießrinne; es ist jedoch auch möglich, gleichzeitig Metall zu mehreren Strängen direkt zuzuführen und nur durch das System der Heberrohre die gleichmäßige Verteilung desselben zu sichern. Es ist nicht den Zufluß des Metalls durch eine Gießrinne vorzunehmen:. Es ist auch möglich, auf eine andere Art, beispielsweise aus einem Vorratsbehälter, Metall beispielsweise durch Anschluß desselben an das System der Rohre überzuführen. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß hierbei das Metall für die einzelnen Stränge unter dem Metallspiegel des Vorratsbehälters entnommen wird und so das Mitreißen von Oxydhäuten und das Einschwemmen, derselben in die einzelnen Stränge vermieden wird. Die Überleitung aus dem Vorratsbehälter kann, durch Regelung des Zuflusses zu diesem Vorratsbehälter oder beispielsweise auch durch geregeltes Heben des Vorratsbehälters bewerkstelligt werden. Es ist für das Verfahren unwesentlich, auf welche Weise das Metall dem gesamten System des Mehrstranggusses zugeleitet wird; wesentlich ist nur, daß für seine Verteilung durch Anwendung des Prinzips der Heberrohre gesorgt wird.The supply of the metal takes place, for example, through a pouring channel to one of the strands to be formed. In order to be able to increase the casting speed, it is both possible to increase the inflow at this one point, for example by enlarging the cross-section of the pouring channel; however, it is also possible Simultaneously supplying metal to several strands directly and only through the system of the siphon pipes to ensure that it is evenly distributed. It's not that To carry out the inflow of the metal through a pouring channel :. It is also possible to click on a other type, for example from a storage container, metal for example through Transfer the connection of the same to the system of pipes. This procedure has the advantage that here the metal for the individual strands under the metal mirror of the storage container is removed and so the dragging of oxide skins and that Flooding, the same is avoided in the individual strands. The transition can from the storage container by regulating the flow to this storage container or accomplished, for example, by regulated lifting of the storage container will. It is immaterial to the process in which way the metal is used as a whole System of the multi-strand casting is fed; only essential is that for its distribution is taken care of by applying the siphon tube principle.

Die für die Verteilung zu benutzen=den Rohre müssen luftdicht sein. Sie können aus keramischen Massen oder Metall bestehen, werden aber im letzteren Fall zweckmäßig mit einem keramischen Anstrich ausgekleidet. Zu diesem Zweck und zur leichteren Reinigung können die einzelnen Rohre in einer Querebene oder vorzugsweise in einer Längsebene teilbar ausgeführt werden.The pipes to be used for distribution = the pipes must be airtight. They can be made of ceramic masses or metal, but are used in the latter Case appropriately lined with a ceramic paint. To this end and For easier cleaning, the individual tubes can be in a transverse plane or preferably be executed divisible in a longitudinal plane.

Dieses Prinzip kann für den Mehrfachguß nicht nur dann angewendet werden, wenn mehrere IKokillen gemeinsam mittels eines Gießtisches zum Strangguß kombiniert werden. Es ist auch möglich, mit Hilfe dieses Prinzips in einer Kokille zu gießen, die durch Unterteilung mehrere Stränge bildet. So ist es möglich eine Kokille zu verwenden, in der die Einzelaussparungen für Stränge innerhalb eines gemeinsamen Kühlraumes vorgesehen sind.This principle can not only be used for multiple casting if several IKokillen are used together for continuous casting by means of a casting table be combined. It is also possible to use this principle in a permanent mold to cast, which forms several strands by dividing them. So it is possible one Use a mold in which the individual recesses for strands within a common cold room are provided.

Die Füllung von Kokillen nach dem Prinzip der Heberrohre durchzuführen ist zwar bekannt. Mit einer diesem Zweck dienenden Vorrichtung lassen sich jedoch mehrere Kokillen nicht so speisen, da.ß ihr Metallspiegel mit Sicherheit gleiche Höhe hat, wie dies mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne weiteres zu erreichen ist. Bei Verwendung von Überdruck kann man auf eine Drosselwirkung der Leitung nicht verzichten, da zum ersten Aufsteigenlassen des Metalls im Heberrohr ein höherer tlberdruck notwendig ist als dann, wenn der Durchfluß im Gang ist. Um zu vermeiden, daß dann das Metall zu schnell fließt, muß man dem Strömungswiderstand der Leitungen eine gewisse Mindestgröße geben. Dieser ist aber abhängig von leicht veränderlichen. Einflüssen, wie Wandrauhigkeit, Ablagerungen usw. Beim erfindungsgemäßen Verfahren dagegen braucht der Widerstand der Leitungen keine solche Größe zu haben, daß er den Durchfluß nennenswert bremst. Damit ist man auch von den unvermeidlichen Änderungen der Leitungsbeschaffenheit praktisch völlig unabhängig. Die erfindungsgemäße Anwendung von freien Hebemohren bringt also gegenüber der bekannten Anordnung. beachtliche Vorteile mit sich.The filling of chill molds is carried out according to the siphon tube principle is known. With a device serving this purpose, however, do not feed several molds in such a way that your metal mirror for sure has the same height, as is readily possible with the device according to the invention is to achieve. When using overpressure one can rely on a throttling effect of the Do not do without the line, as this is the first time the metal is allowed to rise in the siphon pipe a higher pressure is necessary than when the flow is in progress. Around to avoid that the metal then flows too quickly, one must adjust the flow resistance give the lines a certain minimum size. But this depends on easy mutable. Influences, such as wall roughness, deposits, etc. When the invention In contrast, the resistance of the lines does not need to be of such a magnitude that that it slows down the flow significantly. That’s also one of the inevitable Changes in the line quality are practically completely independent. The inventive The use of free lifting jacks therefore brings about compared to the known arrangement. considerable Advantages with itself.

Auch die Verwendung von Heberrohren zum Füllen von Kokillen. aus dem Gießofen oder einem Zwischenibehälter ist bereits bekannt. Während bei einigen diesem Zweck dienenden Vorrichtungen das Metall durch Überdruck im Gießofen oder Zwischenbehälter in die Rohre und damit zum Einfließen in die Kokille gebracht wird, wird bei einer anderen bekannten Vorrichtung das Metall mittels in dem Heberrohr erzeugten Unterdrucks in die Kokille eingebracht. Eine Verbindung dex einzelnen Kokillen untereinander besteht jedoch nicht.Also the use of siphon tubes to fill molds. from the Casting furnace or an intermediate container is already known. While with some of this Purpose-serving devices the metal by overpressure in the casting furnace or intermediate container is brought into the pipes and thus to flow into the mold, is at a Another known device the metal by means of negative pressure generated in the siphon tube introduced into the mold. A connection between the individual molds however does not exist.

Im Gegensatz zu diesen bekannten Einrichtungen soll jedoch erfindungsgemäß die Verteilung des flüssigen Metalls allein durch die Höhenunterschiede in den einzelnen Kokillen bewirkt werden. In diesem System von Heberrohren, wie ein solches die erfindungsgemäße Vorrichtung darstellt, darf daher auch kein Strömungswiderstand vorhanden sein, der bei den bekannten Einrichtungen durch die Wahl enger Rohrquerschnitte erzielt wird. Eine gleichmäßige Füllung aller Kokillen ist aber beim Stranggießverfahren mit gemeinsamer Absenkung aller Blöcke umbedingt erforderlich, da die durch das langsame Stranggießen hauptsächlich angestrebten Vorteile, Steigerungs- und Spannungsfreiheit der Blöcke, von der genauen Innehaltung der voneinander abhängigen; Gießbedingungen, wie Metallzufluß, Höhe der Schmelze in der Kokille, Absenken, Gleichgewicht zwischen Wärmezu- und -abfuhr, die alle.möglichst gleichmäßig sein sollen, abhängig sind.In contrast to these known devices, however, according to the invention the distribution of the liquid metal solely through the height differences in the individual Molds are effected. In this system of siphon tubes such as the one according to the invention Device, there must therefore be no flow resistance, which is achieved in the known devices by choosing narrow pipe cross-sections will. However, with the continuous casting process, all molds are filled evenly with a common lowering of all blocks absolutely necessary, since the slow continuous casting mainly aimed at advantages, increase and tension-free of the blocks, from the exact pause of the interdependent; Casting conditions, such as metal inflow, level of the melt in the mold, lowering, equilibrium between Heat supply and removal, all of which should be as even as possible, are dependent.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. ist es nun möglich, die wichtigste Bedingung, die aber auch bisher die größten Schwierigkeiten bereitete, den Metallzufluß, bei allen Blöcken auf gleicher Höhe zu halten. Dadurch, daß die Metallentnahme unterhalbdesMetallspiegels erfolgt,wirdvermieden, daß Oxyde in die Verbindungselemente gelangen und sich diese bald mehr oder weniger stark zusetzen. Dadurch, daß diese Verbindungselemente als geschlossene Rohre ausgebildet sind, wird die Bildung neuer, dem Luftsauerstoff -ausgesetzter Oberflächen vermieden. Und dadurch, daß die Verbindungselemente von oben her als Heberrohre durch den Metallspiegel in den flüssigen Gießkopf hineingeführt werden, wird die Notwendigkeit vermieden, die Kokillenwände seitlich anzuschneiden. Neben der ungleichmäßigen thermischen Belastung der Kokillenwand würde dieses Anschneiden bekanntlich . den Nachteil mit sich bringen, daß der Zusammenbau der Gießeinrichtung und der Kokillenwechsel außerordentlich erschwert würde.By the device according to the invention. it is now possible the most important Condition, which has so far caused the greatest difficulties, the metal inflow, to keep at the same height for all blocks. Because the metal removal is below the metal level occurs, it is avoided that oxides get into the connecting elements and these soon to be more or less severe. The fact that these connecting elements as Closed tubes are formed, the formation of new ones, the oxygen in the air - Avoided exposed surfaces. And in that the connecting elements of guided above as siphon tubes through the metal mirror into the liquid pouring head the need to cut the mold walls laterally is avoided. In addition to the uneven thermal load on the mold wall, this would cut as is well known. bring the disadvantage that the assembly of the casting device and the mold change would be extremely difficult.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders für das Gießen in niedrigen Kokillen, die wassergekühlt sind und an. die sich zur besseren. Regelung der Erstarrung direkteKühlung beispielsweise durch Absenkung in ein Wasserbad anschließt. Diese Kokillen können in einem gemeinschaftlichen Kokillenkörper vereinigt sein oder jede für sich ihre eigene Kühlung besitzen. Die einzelnen Kokillen können, gleiche oder auch verschiedene Querschnitte besitzen.The device according to the invention is particularly suitable for casting in low molds that are water-cooled and on. which is going to be better. regulation the solidification is followed by direct cooling, for example by lowering it into a water bath. These molds can be combined in a common mold body or each have their own cooling system. The individual molds can have the same or different cross-sections.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for simultaneous casting of several Metal strands in which the metal is fed to the individual casting molds through pipes is, characterized in that the supply lines for strands for blocks than ending below the metal surface of the individual strands to be supplied Siphon tubes are formed, the distribution of the liquid metal solely through the height differences of the metal level in the individual molds is caused.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the siphon tubes are independent are arranged from block to block.

3. Device according to claims i and 2, characterized in that the pipe connections in star shape, in a row, in a wreath or a similar purpose-built form with a common cavity are. 1-el #i

4. Device according to claims i to 3, characterized in that that the connecting siphon pipe system is heated.

5. Method of operating the device according to claims i to 4, characterized in that the commissioning of the Pipe system all pipe outlets are closed and the system with the help of a closable filling tube is filled air-free with metal.

6. Procedure for operations of the device according to claims i: to 4, characterized in that for putting into operation of the pipe system this by sucking in previously filled into the individual molds Material is filled.