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Blockgießform Beim Gießen von Blöcken aus Stahl oder anderen Metallen
in Formen werden vielfach Gießhauben verwendet, idie auf die Form aufgesetzt oder
im oberen Teil der Form angeordnet werden. Diese Haube hat den Zweck, die Lunkerbildung
in dem Block zu verringern. Es wird erreicht, indem der oberste Teil des Blockes
möglichst wärmeisoliert wird, wodurch .das Erstarrun@gazentrum im Block höher herauf
rückt.
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Es sind viele verschiedene Ausführungen von Gießhauben bekannt. Die
meisten von ihnen haben jedoch die folgenden Nachteile: Sie verursachen oft sogenannte
Schrumpfrisse an den Blöcken. Diese Risse können dadurch entstehen, .daß Metall
ausfließt und erstarrt zwischen der Haube und der Oberkante der Form und daß durch
das Gewicht des Blockes oder infolge des Umstandes, daß der Block auch an einem
tiefer in der Form gelegenen Punkte festsitzt, Spannungen beim Abkühlen auftreten,,
die Querrisse in der Oberfläche dies Blockes zur Folge haben. "Um @diese Mängel
zu vermeiden, sind die Formen mit einer ebenen bearbeiteten Oberkante versehen worden,
wodurch die Herstellungskosten der Formen erhöht wurden. Die bisher benutzten Hauben
erfoTdern viel Arbeit bei ihrer Handhabung.
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Diese Mängel werden vermieden durch die Erfindung, ;die sich auf eine
Blockgießform bezieht. Gemäß der Erfindung wird der Oberteil der Form mit einer
Gießhaube versehen, bestehend aus einem Blecheinsatz, der von einem kohlenstoffhaltigen
brennbaren Material umgeben ist. Wenn das Metall in die Form gegossen ist, wird
das brennbare
Material entzündet und gibt Wärme an den Block ab.
Der Einsatz kann aus Blech oder anderem schwer schmelzbarem Material bestehen. Der
Blecheinsatz erstreckt sich vorzugsweise auch außerhalb des kohlenstoffhaltigen
brennbaren Materials, das, aus Holz bestehen kann. Die Haube kann derart gestaltet
sein, daß nach ihrer Anbringung im oberen Teil -der Form ein Zwischenraum zwischen
der Haube und der Wand der Form vorgesehen ist. Der untere Teil der Haube ist dabei
vollständig oder teilweise in der Form und im Abstand von deren Wandung angeordnet,
derart, daß das gegossene Metall beim Hochsteigen in der Form zwischen dem unteren
Teil der Haube und der Innenwand der Form erstarrt und lediglich innerhalb der Haube
weiter hochsteigt. Auf diese Weise wird die Bildung von Schrumpfrissen an dem Block
verhindert.-Zumindest der im oberen Teil der Form angeordnete Teil der Haube kann
ungefähr dieselbe Gestalt wie der obere Teil der Form erhalten, derart, daß der
in die Form eingesetzte Teil der Haube durchgehend denselben Abstagd von der Wand
der Form aufweist. Der Abstand zwischen der Wand der Form und dem in die Form eingesetzten
Teil der Haube kann jedoch am oberen Ende größer sein als unten, und umgekehrt;
der Abstand muß jedoch immer derart sein, daß -das geschmolzene Metall beim Eingie&en
zwischen der Haube und der Wand der Form erstarrt, jedoch innerhalb der Haube weiter
ansteigt.
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Die Erstarrung des Metalls in dem Zwischenraum zwischen der Haube
und der Wand der Form kann dadurch beschleunigt werden, daß die Haube oder wenigstens
deren unterer Teil aus verhältnismäßig starkem Blech hergestellt wird; die Blechstärke
kann z. B. mehr als i mm und vorzugsweise 2 bis 4 mm betragen.
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Es ist auch möglich, diese Haube so anzuordnen, daß sie die Wand .der
Form berührt.
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Das kohlenstoffhaltige brennbare Material kann seinerseits von einem
nicht brennbaren oder schwer brennbaren Material umgeben sein, das in Gestalt eines
lose um das brennbare Material gelegten Deckels angeordnet sein kann. Dieser Deckel
kann so ausgebildet sein, daß er während des Verbrennens und Sehwindens des brennbaren
:Materials dem brennbaren Material nachfolgt und mit ihm im Eingriff bleibt. Der
Deckel kann nach oben und innen konisch zusammenlaufen.
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Eine Haube gemäß der Erfindung kann für verschiedene Blockformen von
unterschiedlichen Querschnitten Verwendung finden, und es ist nicht nötig, die Form
mit einer glatten Oberkante zu versehen.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen und deren Darstellung in den Zeichnungen.
Es zeigt Fig. i einen senkrechten Schnitt durch eine Blockform mit einer Gießhaube,
;die auf der Oberkante der Form aufruht, Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. i in Draufsicht,
Fig. 3 in der Fig. i entsprechenden Darstellung eine Blockform, die mit einer völlig
innerhalb des oberen Teils der Form angeordneten Haube versehen ist, Fig. 4,die
Anordnung gemäß Fig. 3 in Draufsicht, Fig. 5 eine der Fig. i entsprechende Darstellung
einer mit einer erfindungsgemäßen Haube versehenen Blockform, Fig. 6,di@e Anordnung
gemäß Fig.5 in Draufsicht, Fig. 7 eine der Fig. @i entsprechende Darstellung, bei
der jedoch das kohlenstoffhaltige brennbare Material von einem Deckel umschlossen
ist, Fig. 8 die- Anordnung gemäß Fig. 7, teils in Draufsicht, teils im Schnitt längs
der Linie VIII-VITIder Fig. 7, .
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Fig. c) eine der Fig. 7 ähnliche Anordnung im senkrechten Schnitt,
Fig. io -die Anordnung gemäß Fig. 9 teils in Draufsicht, teils im Schnitt längs
der Linie X-X, Fig. i i eine der Fig. 7 ähnliche Anordnung im senkrechten Schnitt,
Fig.,i2 die Anordnung gemäß Fig. in, teils in Draufsicht, teils im Schnitt längs
derLinie XII-XII. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. @i und 2 ist in einer Blockform
i ein Blecheinsatz 2 aufgehängt. Dieser Einsatz 2 ist mit einem Holzrahmen 3 verbunden,
der auf dem oberen Rand der Form aufruht. Der Holzrahmen kann aus vier aneinander
befestigten Holzstücken bestehen.
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Bei der Ausführungsform gemäß -den Fig. 3 und 4 ist i wiederum die
Blockform, 2 der Blecheinsatz, 3 der Holzrahmen und 4 eine Befestigungsvorrichtung,
bestehend aus zwei Holzstücken; für die Haube auf .dem Oberteil der Form.
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Bei Verwendung der in den Zeichnungen dargestellten Hauben wird das
Gießen in üblicher Weise bewirkt. Es kann zweckmäßig sein, eine Unterbrechung im
Gießen vorzunehmen, wenn das Metall einen Teil des Blecheinsatzes :2 erreicht hat,
um dem Metall Gelegenheit zu geben, zwischen der Wand der Form und dem Einsatz zu
erstarren. Es kann dann mit dem Gießen in der nächsten Form bis zum Erreichender
gleichen Höhe fortgefahren und hiernach der Guß in der ersten Form beendet werden.
Bei den Unterbrechungen des Gießvorgangs ist es zweckmäßig, die Metalloberfläche
innerhalb der Haube mit einem isolierenden oder wärmeausströmenden Pulver zu bedecken.
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Wenn: das Gießen des Blockes beendet ist, hat der Holzrahmen 3 begonnen,
zu Holzkohle zu verbrennen. In diesem Augenblick ist der Einsatz von einer beträchtlichen
Isolierschicht aus Holzkahle umgeben, die bei ihrer Verbrennung Hitze ausströmt,
der Einsatz hat im übrigen eine geringe Wärmekapazität. Infolgedessen ist die Wirkung
sehr gut, und es wird ein flacher Saugtrichter erzielt,-der sich über einen beträchtlichen
Teil der Oberfläche des Blockes erstreckt. Für bestimmte Stahlsorten kann dieser
Umstand von Bedeutung sein, da gewisse unerwünschte Ausscheidungen in der Mitte
des Blockes dadurch vermieden werden, daß die Erstarrung unter günstigeren Bedingungen
erfolgt.
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Wie bereits erwähnt, kann das kohlenstoffhaltige brennbare :Material
seinerseits umschlossen sein
durch einen äußeren Deckel aus nicht
brennbarem oder schwer brennbarem Material, um die Verbrennungsgeschwindigkeit zu
verringern und/oder die Entzündung des kohlenstoffhaltigen Materials durch Verringerung
der Luftzufuhr zu verzögern. Mittels dieses äußeren Deckels ist es auch möglich,
die Wärmestrahlung zu verringern und nach der Verbrennung es kohlenstoffhaltigen
Materials eine bessere Isolation zu erzielen, da der Deckel die Asche zusammenhält
und die bei der Verbrennung entstehenden heißen Gase veranlaßt, hochzusteigen und
die Oberfläche des Metalls in der Haube zu überspülen und damit zur Isolation dieser
Oberfläche beizutragen. Die Metallfläche innerhalb der Haube wird in üblicher Weise
mit einem isolierenden oder wärmeausströmenden Pulver bedeckt.
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Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 wird der Deckel bzw.
die Abdeckung durch die Wand der Form gebildet. Bei den Ausführungsformen gemäß
den Fig. 7 bis 12 ist ein Deckel 5 vorgesehen, der aus einem lose auf die Form gelegten
Kasten besteht, der an seiner Oberseite und/oder an seinem Boden ganz oder teilweise
offen ist. Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. g bis 12 ist der Deckel 5 konisch
ausgebildet, derart, daß beim Verbrennen und Schwindendes kohlenstoffhaltigen Materials
der Deckel nach unten sinkt und ständig im Eingriff mit der Außenfläche des kohlenstoffhaltigen
brennbaren Materials bleibt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Verbrennung
und die Wärmestrahlung auf den Einsatz :2 zu gerichtet sind. Zweckmäßig wird ein
geringer Zwischenraum zwischen der Form und der Haube an deren unterem Teil und
zwischen dem kohlenstoffhaltigen Material 3 und dem Einsatz .2 für die Luftzufuhr
vorgesehen. Dieser Zwischenraum kann mittels zwischen .dem Einsatz und dem kohlenstoffhaltigen
Material und zwischen dem letzteren und der Form vorgesehenen Abstandhaltern erzielt
werden. Bei -den Ausführungsformen gemäß den Fig. 7 bis i2 überdeckt der Deckel
in seinem oberen Teil teilweise den Haubenkopf, um die Verbrennungsgase während
.des Eingießens des Metalls in ,die Form wirksamer um den Metallstrahl und nach
Füllung der Form über die Metalloberfläche zu führen. Dasselbe Resultat kann bei
einer Anordnung gemäß den Fig. 3 und 4 erzielt werden, indem ein Blechstück auf
die Form gelegt wird. Die Öffnung in der Mitte kann nach Beendigung des Gusses ganz
oder teilweise durch eine Deckelplatte abgedeckt werden.
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Verbrennung und Zündung des kohlenstoffh.altigen brennbaren Materials
können durch Variierung der Zusammensetzung dieses Materials verzögert werden. Bei
Benutzung von Holz als brennbares Material kann diese Wirkung erzielt werden durch
einen höheren Feuchtigkeitsgehalt oder durch Tränkung und/oder Anstreichen mit Wasserglas,
feuerfester Farbe od. dgl.
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Der Deckel kann in anderer Weise, als vorstehend beschrieben, angeordnet
und in verschiedener Weise teilbar ausgebildet sein; er kann verstellbar oder mit
elastischen Seiten versehen sein, ohne daß vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen
wird.
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Um eine bessere Wirkung der Haube zu erzielen, war es bisher nötig,
dieselbe auf hohe Temperatur vorzuwärmen. Praktisch ist dies nur möglich bei Benutzung
kleinerer Blockquerschnitte. Dieses Vorwärmen erübrigt sich bei Verwendung der vorstehend
beschriebenen erfindungsgemäßen Haube.
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Das im allgemeinen bei Gießhauben benutzte Isoliermaterial besteht
aus Sand, Schamotte oder anderen feuerfesten :Materialien. Teilchen dieses Isoliermaterials
können leicht in .die Form fallen und die Güte des Stahls oder des Metalls beeinträchtigen.
Dieser Mangel wird beiderErfindung g vermieden. Die Hauben gemäß der Erfindung sind
ferner sehr arbeitssparend auf Grund des Umstandes, daß sie leicht zu handhaben
und nach der Benutzung verbraucht sind.