-
Vorrichtung zum gleichzeitigen Gießen einer Vielzahl von Blöcken Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Gießen einer Vielzahl
von Blöcken, Stangen und Profilen aus leicht oxydierbaren Metallen auf Verarbeitungslängen
unterVerwendung einer Verteilerrinne mit darin angeordneten ringförmigen Austrittsöffnungen,
deren Durchmesser und Höhe so bemessen ist, daß die zufließende Metallmenge vermittels
eines von oben eingeführtenNadelventils in feinstenGrenzen reguliert werden kann
unddie Düsen ohne Gefahr einer Verstopfung geöffnet und geschlossen werden können.
-
Der Metallzufluß beim Gießen.. von Blöcken begrenzter und unbegrenzter
Länge geschieht vielfach mit Hilfe offener Rinnen. Versuche, mit derartigen Rinnen
gleichzeitig eine Vielzahl von Barren auf Verarbeitungslängen zu gießen, scheiterten
daran, daß die Regul.ierungsmöglichheit des zufließenden Metalls unzulänglich und.
der Anguß infolge der Einschleppung von pxydhäu.ten meist fehlerhaft und daher nicht
ver"vendun:gsfähig war. Außerdem zeigte es sich, daß die zur Auffüllung der schwindenden
Partien des Barrenkopfes erforderlichen Metallmengen besonders bei größten Formaten
nicht genlau dosiert werden konnten. Dias Gießen von Barren geringen Querschnitts,
wie z. B. Drahtbarren, Stangen und: Profilen, scheidet aber infolge dier unzulänglichen
Regttliermgsmö,gl:iichkeit
völlig aus. Selbst bei größeren. Formaten ist es bisher nicht gleichzeitig mehr
als drei Barmen zu gießen.
-
Es ist aus: diesen Grüniden der Versuch gemacht worden, dies Metall
aus Öfen oder Zwiischenr behältern über Rohrleitungen unter Einstellung eines bestimmten,
Druckas regelbar in die Formen zu leiten. Dieses Verfahren ist jedoch praktisch
nur beim Gießen einesiStran(ges anwendbar. Außerdein treten große Schwierigkeiten
in der Abdichtung sowie Temperaturhaltung dies. gesamten Systems auf.
-
Eis ist weiterhin: vorgescl-lagen worden, den Metallzulauf vermittels:
Düse und eines von oben eingeführten Kegelventils zu regeln. Die durch Düse und
Ventil eingestellte Metallmenge fällt entsprechend diesen Vorschlägen über ein Rohr
mit größerem Durchmesser in die Form. Umeine starke Oxydbildung desi Strahles zu
vermeidem,, wurde vorgesehen, Schutzgase in dieses Rohr Abgesehen von der Kompliizierung
durch :dieBegasung hat dieseAnordnung den 1INTach.-teil; daß eine Reinigung der
Düse während dies Gießens nicht möglich ist und dae Gefälle sehr groß ist.
-
Die durch die Gefahr der Zersetzung -der in ähnlicher Weise regulierten
Düsen entstehenden Betriebsschwierigkeiten werden nach weiteren. Vors,chlägen dadurch
verringert, daß in deiner Rinne mehrere einzelne Düsen angebracht sind, E die wechselweisie
bei Verstopfungen zur Metallführung verwendet wenden. Als Düse dient hierbei ein
Rohr vorn solcher -Länge, daß das Metall .unmittelbar in die Formeingeführt werden
kann. Die dabei auftretende Gefahr eines, Einfrierens, des Metalls im Rohr zu Beginn
des Gießens versuchte man ."durch zu beseitigen, daß der Querschnitt dieses
Rohres vergrößert und an seinem unteren, Ende durch ein von :außen im flüssigen
Barrenkopf gehaltenes Kegelventil verändert' wurde.
-
Betriebsversuche zeigten aber, daß es auch mit Hilfe dieser Anordnung
nicht möglich isst, gleichzeitig eine Viehzahl von Blöcken zu gießen. Dies gelingt
aber dann, wenn der Metalhzulauf jeder einzelnen Austrittsöffnung. regelbar gestaltet
ist, sowie gleichzeitig die Düsten solche Abmessungen erhalten, daß keine Verstopfungen
eintreten.
-
Eingehende Untersuchungen über mit Nad;elventilen feiest regelbare
Düsen führten zu dem überraschenden Ergebnis, daß die Oberflächenkräfte der im Metall
suspendierten- feinsten, zum Teil submikroskopischen Oxydhäutchen so groß sind,
daß der durch das Nadelventil regulierte engste Düs@mkanal beim Gießen größerer
Chargen von etwa 5 bist 15 t selbst dann noch durch Oxyd= anlagerungen unzulässig
stark verengt wirdi, wenn sein Querschnitt um@ biss zu go % über den bei der jmveüigen
Gießgeschwindigkeit erforderlichen Sollquerschnitt vergrößert wurde und die Strömungsgeschrcwindigkeit
sehr hach war. Entgegen der ursprünglichen Annahme, daß in den für das Gießen kleinster
Formate, Stangen und Profile notwendigen =engen. Düsenkanälen - infolge der außerordentlichen
Strömungsgeschwindigkeit die Oxydhäutchen ausgespült würden, zeigfe sich überraschenderweise,
daß gerade diese engen Düsen besonders schnell versetzt werden. Diese Erscheinung
kann dadurch erklärt werden, daß die Oxydp:artikel:chen nicht parallel zur Längsachse
sondern im Winkel zu ihr gerichtet schwimmen.
-
Je enger der Kanal ist, um so größer ist daher die Berührungsmöglichkeit
.dieser Häutchen mit der Wandung. Eine ähnliche Beziehung beisteht aber auch zwischen
der Höhe des Kanals. und der Anlagterungshäufigkeit von Oxydteilchen.
-
Erfindungsgemäß lassen sich alle Schwierigkeiten durch Anlagerung
nur dann vermeiden, wenn der Durchmesser des engsten Düsenkanals 44- bis 2,3ma1,
vorzugsweise 47- bis i,gmal so groß ist, als zum Durchfluß der bei der günstigsten
Gießgeschwindigkeit erforderlichen Metallmenge notwendig isst, und der durch das
Ventil in seinem Querschnitt veränderliche Düsenkanal eine Höhe vorn maximal dem
dreifachen des Durchmessers hat Die obere Begrenzung ergibt sich daraus, daß bei
zu, großem Durchmesser die geometrische Form der durch Ventilstellung und Düsengröße
gebildeten Austrittsöffnung ungünstig wird. Es bildet sich ein Kreisring mit so
geringer Wandstärke, daß :ein dünnwandiger Metallschlauch entsteht. Dadurch wird
ebenfalls die Bildung und das Festsetzen feinster Oxydhäutchen begünstigt. Außerdem
ist die Veränderung dies freien Quers:chnittsi bei geringster Verstellung des Ventils
sio groß, daß die beim Mehrfachgießen; erforderliche Regulierung in feinsten Grenzen
nicht mehr möglich ist. Eine derartige Feinstregulierung, die die gleichmäßige Metallzuführung
während des Gießens gestattet, isst mit Rücksicht auf die Ausbildung eines gleichmäßigen,
einwandfreien Gefüges Voxaussietzung für das, Verfahren. Zudem würde bei der Herstellung
von Blöcken geringen iQuerschnitts die Betriebssicherheit durch die Gefahr des Überlaufens
gefährdet.
-
Die Begrenzung der Känalhöh:e hat noch den Vorteil; daß: die Düse
beim Einschwemmen großer Oxydhäute oder sonstiger Verunreinigungen durch die Bedienungsmannschaft
während des Betriebes in einfacher Weise .gereinigt werden kann.
-
Wie längere Betriebserfahrungen zeigen, ist: es bei Verwendung von
einzeln regelbaren Düsen der vorgeschlagenen Abmessung möglich, ohne jegliche Schwierigkeiten;
gleichzeitig eine beliebig große Anzahl vorn Blöcken, Stangen und Profilen auf Verarbeitungslänge
zu gießen.. Dadurch können mit einer geringen Zahl von Arbeitskräften große Metallmengen
in kürzester Zeit vergossen wenden.
-
In dier Abbildung ist eine Düse dargestellt, wie sie beispielsweise
für das Stranggießen von Drahtharnen aus Reinaluminium mit einem Ouerschnitt von
io ooo mm2 -und einer Gießgeschwindigkeit von 2,5 mmfsec geeignet ist.
-
Bei dieser Geschwindigkeit ist der zum Durchtritt der zuzuführenden
Metallmenge notwendige kleinste Düsendurchmesser 5 mm. Der Durchmesser
a
ist, demnach vorzugsweise 8,5 bis 9,5 mm und die Höhe b nicht höher als maximal
28,5 mm.
-
Die Gießgeschwindigkeit ist bekanntlich durch Druck und Oberflächenspannung
des Metalls sowie dlurch die; Abkühlungsverhättniisise in- und außerhalb der Gießform
bestimmt. Erhöht man bei gleichem Format des Gußkörpers, gleichen 1`ühlverhältnissen
und gleichem Druck die Temperatur auf etwa 7d.o bis 750° C, so verändert sich der
Mind'est,durchmesser auf 4,5 mm. In diesem Fall beträgt dann der Durchmesser der
Düse a vorzugsweise 7,6 bis 8,5 mm und die Höhe b nicht mehr als 25,5 mm.