DE881990C - Verfahren und Form zum Giessen von Bloecken, insbesondere aus Stahl - Google Patents

Description

• Verfahren und Form zum Gießen von Blöcken, insbesondere aus Stahl Gegenstände der Erfindung sind ein Verfahren zum Gießen von Blöcken, insbesondere aus Stahl, solvie eine zur Ausführung dieses Verfahrens dienende Gießform.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der flüssige Stahl in einem sl1nkrecht stehenden, unten durch einen Boden abesch@ossenen und oben offenen Hohlkörper ein-Wird, an den eine Mehrzahl von Kokillen angeschlossen, -das heißt derart von außen leer --e-2n zweckdienlich gestaltete Außenflächen seiner Seitenwandung abgestützt sind, daß ihre Hohlräume finit dein Hohlraume des Hohlkörpers durch a1 :LIiner Seitenwandung vorgesehene fensterartige Öffnungen in Verbindung stehen und so zusammen mit diesem den in sich geschlossenen Hohlraum einer aus .dem senkrecht stehenden Hohlkörper und den .daran angeschlossenen Kokillen zusammengesetzten Gießform gemäß der weiteren Erfindung bilden.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Gießformen, wie sie für das Verfahren zum Gießen von Stahlblöcken gemäß der Erfindung vorteilhafterweise zur Anwendung kommen können, dargestellt, und zwar veranschaulicht darin Fig. r einen senkrechten Schnitt durch eine Gießform mit strahlenförmig in vier Ebenen übereinanderliegend an einen senkrecht stehenden Hohlkörper angeschlossenen Kokillen, Fig.2 einen Halbquerschnitt durch eine Gießform gemäß der Fig. i in der Ebene II-II und Fig.3 einen Querschnitt durch eine Gießform mit parallel zueinander liegend an den senkrecht stehenden Hohlkörper angeschlossenen Kokillen. Bei der in den Fig. i und 2 dargestellten Gießform gemäß -der Erfindung sind eine größere Anzahl von Kokillen B strahlenförmig an einen senkrecht stehenden prismatischen Hohlkörper A mit vierkantigem Querschnitt angeschlossen. Der etwa aus einem feuerfesten Werkstoff bestehende oder zusammengesetzte Hohlkörper A ist dabei unten durch einen Boden abgeschlossen und oben vorteilhafterweise mit einem trichterartigen Aufsatz versehen, welcher einmal dazu dient, das Beschicken der Form zu erleichtern, und zum anderen dazu, den verlorenen Kopf aufzunehmen. Die Kokillen B einer solchen Gießform bestehen in, an sich bekannter Weise aus Gußeisen, Graphit od. d.gl. Ihr Hohlraum 4, die Blockmatrize also, weist einen sich nach untern zu verjüngenden. Querschnitt auf, wodurch das Abstreifen der Kokille von dem fertig gegossenen Block sehr erleichtert wird. Außerdem kann in dem Boden der Kokillen B aber auch noch ein Stopfen 6 vorgesehen. werden, der vermöge seiner konischen Gestalt leicht herausziehbar ist und dabei dann eine Öffnung freigibt, welche es gestattet, einen allzu fest 'haftenden Block notfalls zwangsweise herauszutreiben.
• Bei Gießformen gemäß .dem in den Fig. i und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kokillen B mit ihrer oberen Öffnung gegen die vier Außenflächen der Seitenwandung des senkrecht stehenden prismatischen Hohlkörpers A abgestützt, und zwar so, daß ihre Längsachse im wesentlichen waagerecht liegt. Dabei sind je vier strahlenförmig in einer Ebene liegende Kokillen B in vier Schichten übereinander angeordnet.
• Die .notwendige räumliche Verbindung zwischen dem Hohlraume des senkrecht stehenden Hohlkörpers A .und den Hohlräumen. 4 der daran angeschlossenen Kokillen .B wird dabei nach der weiteren Erfindung durch fensterartige Öffnungen 8 in der Seitenwandung des Hohlkörpers A hergestellt. Diese fensterartigen Öffnungen 8 können ausgebohrt, ausgefräst, ausgestemmt oder auf irgendeine andere zweckdienliche Weise 'hergestellt wer-.den und dabei hinsichtlich ihrer Form und ihrer Größe :dem dadurch zu erfüllendes Zwecke angepaßt werden. So können sie zum Beispiel im Querschnitt rund, oval, quadratisch oder rechteckig sein. Es kann für jede Kokille B eine fensterartige Öffnung 8 vorgesehen sein, aber es kann die Verbindung ihres Hd-hlraumes mit -dem -des Hohlkörpers A auch durch mehrere hergestellt werden. In der Fig. i sind fensterartige Öffnungen 8 von verschiedener Form, von verschiedener Größe und von unterschiedlicher Anordnung gegenüber der zugehörigen Kokille B, und zwar insbesondere hinsichtlich ihrer Anzahl dargestellt. Die untere Kante der fensterartigen Öffnungen 8 wird dabei vorteilhafterweise etwas höher gelegt als die untere Innenfläche des Hohlraumes 4 der zugehörigen Kokille B, um Verbrennungen .derselben durch das längere Zeit hindurch über sie hinwegfließende Schmelzgut zu verhindern. Andererseits sollte der Abstand der unteren Kante der fensterartigen Öffnungen 8 gegenüber der unteren Innenfläche des Hohlraumes 4 der zugehörigen Kokille nach der weiteren. Erfindung auch nicht zu groß sein, damit Verbrennungen :derselben durch das darauf aufspringende Schmelzgut vermieden werden.
• Fensterartige Öffnungen 8 mit länglichem Querschnitt, welche hochstehend. in der Seitenwandung des senkrecht stehenden. Hohlkörpers A angeordnet sind, lassen den Spiegel des Schmelzgutes beim Beschicken der Gießform in den Hohlräumen 4 der Kokillen B allmählich ansteigen. Sie bewirken dadurch ein besonders vorteilhaftes schichtweises Auffüllen der Kokillen. B, bei dem die unteren Schichten dann immer schon einem Kühlungs- und demzufolge auch einem beginnenden Erstarrungsvorgang unterliegen, wenn die. oberen noch im Entstehen begriffen sind. Durch dieses schichtweise Auffüllen der Kokillen B einer Gießform gemäß der Erfindung werden die besonders gefährdeten unteren Innenflächen ihrer Hohlräume 4 weitgehend vor etwaigen Überhitzungen bewährt.
• Die im Raume übereina-nderliegend angeordneten Gruppen von Kokillen B einer Gießform gemäß der Erfindung füllen sich beim Beschicken derselben in zeitlicher Aufeinanderfolge mit dem flüssigen Schmelzgut, und zwar unter gleichzeitigem Ansteigen desselben in -dem Hohlraume des senkrecht stehenden Hohlkörpers A.
• Die zur Vermeidung von Gaseinschlüssen und von Gußfehlern dienenden Luftdurchtrittsöffnu:ngen io sind in dem jeweils höchsten Punkte des Hohlraumes 4 der einzelnen Kokillen B vorgesehen, und zwar so, daß sie mit :einer entsprechenden Öffnung im niedrigsten Punkte der unmittelbar darüberliegenden Kokille korrespondieren. Infolge der konischen Gestalt der Hohlräume 4 der Kokillen B liegen die Luftdurchtrittsöffnungen io ummittelbar an der Seitenwandung des senkrecht stehenden Hohlkörpers A. Die Luftdurchtrittsöffnungen. io erfüllen beim Beschicken einer Gießform gemäß der Erfindung aber noch einen INTebenzweck, und zwar tritt dadurch nach dem Auffüllen jeweils einer in einer Schicht liegenden Gruppe von Kokillen B eine gewisse Menge flüssigen Schmelzgutes von unten her in die Hohlräume 4 der darüberliegenden Kokillen B über und bildet dort infolge seiner bereits erheblich leerabgesetzten Temperatur eine Art von Schutzschicht auf der unteren Fläche aller Hohlräume 4 der Kokillen B der sich nunmehr mit Schmelzgut füllenden Gruppe, so daß diese dann von dem unmittelbar aus dem senkrecht stehenden Hohlkörper A in die Kokillen B dieser Gruppe übertretenden, wesentlich heißeren Schmelzgut nicht mehr übermäßig beansprucht werden können.
• Es kann selbstverständlich bei Gießformen .gemäß der Erfindung sowohl die Zahl der in einer Ebene liegenden, strahlenförmig um den senkrecht od. dgl., sind überflüssig. Die Vorbereitung des Gießvorganges ist minder zeitraubend und erfordert weniger Arbeitskräfte als alle anderen bisher bekanntgewordenen Verfahren zum Gießen von Stahlblöcken. Nach dem Entnehmen der fertig gegoss2nen Blöcke aus der Gießform kann diese binnen kürzester Frist überholt und für eineu neuen Guß zusammengesetzt werden. Gießformen gemäß d#2r Erfindung liefern auch noch nach langem Gebrauch Blöcke von einwandfreier innerer und äußerer Beschaffenheit. Das Gießverfahren -Mmäß der Erfindung ist somit in1:oCI@S«In Maße wirtschaftlich.
• Die Anwendung von Gießformen gemäß der Erfindung ist nicht auf Stahl beschränkt. Ebensoweni.g erschöpft sich die Möglichkeit ihres Aufbaues in den. .dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Gießen von Blöcken, insbesondere aus Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Stahl in einen senkrecht stehenden, unten durch einen Boden abgeschlossenen und oben offenen Hohlkörper ein-- egOSsen wird, an den eine Mehrzahl von Kokillen angeschlossen, d. h. derart von außen her gegen zweckdienlich gestaltete Außenflächen sein°r Seitenwandung abgestützt sind, daß ilir-° Hohlräume mit dem Hohlraum des Hohlkörpers durch in seiner Seitenwandung vorgesehene fensterartige üffn.ungen in Verbindung stehen und so zusammen mit diesem den in sich geschlossenen Hohlraum einer aus dem senkrecht stehenden Hohlkörper und den daran angeschlossenen Iioliilien,ien zusammengesetzten Gießform bilden. a. Gießform für ein 'Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des senkrecht stehenden Hdlill;örp@; rs im Ouerschnitt rund ist. 3.v Gießform für ein Verfahren. nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrecht stehende Hohlkörper im Querschnitt mehreckig, zum mindesten dreieckig ist. .f. Gießform für ein Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrecht stehendeHohlkörper aus einem feuerfesten Werkstoff besteht. 5. Gießform nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß der senkrecht stehende Hohlkörper aus einer Mehrzahl von feuerfesten Bauelementen zusammengesetzt ist. 6. Gießform für .ein ''erfahren nach Anspruch i, dadurch gek einzeichnet, daß der senkrecht stehende Hohlkörper mit einem trichterförmigen Aufsatz versehen ist. i. Gießform für ein ''erfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für jede 1161i:11`., welche an den elllire@iit @ti'17PIi:lfn Hohlkörper angeschlossen ist, in seiner Seitenwandung mindestens eine fensterartige Üffnung vorgesehen ist. B. Gießform .nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch fensterartige Üffnungen in der Seiten--,vandung des senkrecht stehenden Hohlkörpers von länglichem Ouerschnitt, welche mit senkr ecilt 1 stehender Längsac1ise darin angeordnet sind. g. Gießform nach Anspruch j, dadurch gelcen.nzeiclinet, daß die untere Kante der in der Seitenwandung des senkrecht stehender. Hohlkörpers vorgesehenen fensterartigen Öffnungen jeweils etwas höher liegt als die untere Fläc?ie des Hohlraumes der dahinter angeordneten Kokille. io. Gießform für ein Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen mit im wesentlichen waagerecht liegenden Längsachsen auf den Außenflächen der Seitenwandung des senkrecht stehenden Hohlkörpers angeordnet sind. ii. Gießform für ein Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen mit ihren offenen Enden strahlenförmig auf den Außenflächen der Seitenwandung des senkrecht stehenden Hohlkörpers angeordnet sind. 12. Gießform für ein Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ihrer Länge nach autlilappbare Doppeiliokillen mit je einer in ihrer Mitte vorgesehenen seitlichen Zuflußöffnung für das Schmelzgut, der gegenüber sie auf den Außenflächen der Se'_tcnwandun- des senkrecht stehenden Hohlkörpers angeordnet sind. 13. Gießform nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch mindestens zwei parallel zueinander liegend-,- Doppelkokillen, die aufeinander gegnüberliegenden Außenflächen der Seiteli-#vaudurg des senkrecht stehenden Hohlkörpers angeordnet sind. 1d.. Gießform nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei parallel zueinander und einander gegenüberliegenden Doppelkokillen zwei Kokillen angeordnet sind, welche. sich in einer zu den beiden Doppelkokillen parallelen Achse beiderseits des senkrecht stellenden Hohlkörpers, an den sie mit ihren offenen Enden angeschlossen sind, erstrecken. 15. Gießform für ein Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine 1lehrzahi von Kokillen, v-elche in mehreren unmittelbar übereinanderliegenden Gruppen auf den Außenflächen der S,eitwnwaiidung des senkrecht stehenden Hohlkörpers an-eor dnet sind. 16. Gießform nach Anspruch 15, dadurch gekeui-izeichnet, daß die Ou°rsch.nitt° der übereinander angeordneten Gruph:n von Kokillen kongruent sind. 17. Gießform für ein Verfahren nach Anspruch i, dadurch geliemizeichn@t, daß in den oberen Wandungen der Kol;ill.eu, und zwar ;in steh@n.den Hohlkörper -.A herum angeordneten Kokillen B (dies durch Wahl eines Hohlkörpers A mit einem Querschnitt von mehr als vier Seiten) als auch die Zahl der übereinander angeordneten Gruppen von Kokillen B (dies durch .die Wahl eines Hohlkörpers A von entsprechender Höhe) erhöht werden. Der senkrecht stehende Ho'hl'körper A von Gießformen gemäß der Erfindung erfüllt sonach mehrere Aufgaben. Zum ersten dient er als gemeinschaftliche Zuleitung für alle daran angeschlossenen Kokillen B, zum zweiten als Vorratsbehälter zum selbsttätigen Nachfüllen des sich beim Erstarren der Gußmasse bildenden Lunkers und zum dritten zur Formung des für .die Hohlräume der Kokillen B sowie den Hohlraum seiner selbst gemeinschaftlichen und somit einzigen verlorenen Kopf-es. Zudem läßt sich aus dem Hohlkörper A nach .dem völligen Erstarren der Gußmasse ein Block lösen, .der nach dem Entfernen des verlorenen Kopfes als meist erstklassiger, zum mindesten aber zweitklassiger Block angesehen werden kann.. Es liegt auf der Hand, daß .die Menge des dabei anfallenden und somit neu einzuschmelzenden Schrottes gegenüber den Schrottmengen, welche bei -den bisher bekanntgewordenen Verfahren zum Gießen von Stahlblöcken in Gestalt einzelner verlorener Köpfe, einzelner Beschickungssäulen, Plattenrinnen u. dgl. anfallen, praktisch unbeachtlich ist. In der Fig.3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gießform gemäß der Erfindung im Querschnitt dargestellt. Der senkrecht stehende Hohlkörper A' dieser Gießform hat bei quadratischem Querschnitt einen zylindrischen Hohlraum. Die glatten Flächen seiner Seitenwandung gestatten dabei ,einen sicheren Anschluß der Kokillen; B' und B", während sich in dem zylindrischen Hohlraume nach dem Gießen ein Block von ebenfalls zylindrischer Form bildet, der meist leichter weiterzuverarbeiten ist als ein solcher von prismatischer Form. Die beiden Kokillen B' sind dabei, genau so wie bei Gießformen gemäß den Fig. i und a, einander gegenüberliegend angeordnet, während die beiden anderen, doppelt so langen Kokillen B" in ihrer Mitte gegenüber den. beiden rechtwinklig dazu liegenden Flächen der Seitenwandung des senkrecht stehenden Hohlkörpers A' abgestützt sind. Die beiden Doppelkoli:illen B" werden von ihrer Mitte her gespeist, wobei sich das darin eintretende Schmelzgut nach beiden Seiten hin .gleichmäßig verteilt. Die Doppelkokillen. B" für Gießformen .gemäß :der Fig. 3 sind nach .der weiteren Erfindung zweiteilig, und zwar sind sie längs der normal zur -Längsachse liegenden Mittelebene derselben geteilt. Es versteht sich von selbst, .daß auch bei Gießformen gemäß der Fig.3 mehrere übereinanderliegende Lagen von Kokillen B', B" an den senkrecht stehenden Hohlkörper A'. angeschlossen werden können und daß. die Zahl dieser Lagen .nur von der Höhe dieses Hohlkörpers A' abhängt, die andererseits natürlich in gewissen betriebsmäßig vertretbaren :Grenzen gehalten werden muß. Die Längsachsen der Kokillen B' und B" liegen bei Gießformen gemäß: der Fig. 3 zueinander parallel. Dadurch wird eine sehr kompresse Bauart erzielt, welche insbesondere bei beschränkten Raumverhältnissen in der Gießerei von Vorteil ist. In der Zeichnung sind die am sich bekannten Mittel zum Verbinden der Kokillen mit dem senkrecht stehenden Hohlkörper nicht dargestellt, um die Übersichtlichkeit der Darstellungen: nicht zu gefährden. In der Fig. 3 weisen die Bezugszeichen.4.' auf die Hohlsäume der Kokillen. B' und B" hin und die Bezugszeichen 8' auf die fensterartigen Durchtrittsöftnungen für das flüssige Schmelzgut, welche in der Seitenwandung des senkrecht stehendem Hohlkörpers vorgesehen sind. Bei der praktischen Anwendung von Gießformen gemäB der Erfindung erhält sich die darin eingebrachte Schmelzmasse am längsten in dem Hohlraum des senkrecht stehenden Hohlkörpers flüssig, so daB sämtliche daran angeschlossenen Kokillen unter Hintanhaltung aller nur möglichen Gußfehler zügig gefüllt werden. Die wesentlichsten Vorteile eines Gießverfahrens gemäß der Erfindung gegenüber den bisher bekanntgewordenen Verfahren zum Gießen von Stahlblöcken mittels Beschickungssäulen, Bodenplatten, Zweigleitungen u. dgl. sowie insbesondere mittels aufsteigend gespeister senkrecht angeordneter Einzelkokillen sind die folgenden: Das Auffüllen der Kokillen mit dem flüssigen Schmelzgut sowie das selbsttätige Nachfüllern des Erstarrungslunkers erfolgt über einen einzigen senkrecht stehenden Hohlkörper aus feuerfestem Werkstoff, der mit einem besonderen Aufsatz zur Aufnahme des für sämtliche Hohlräume der zusammengesetzten Gießform gemeinsamen, d. h. also einzigen verlorenen Kopfes versehen ist. Durch das Auffüllen der Hohlräume der zusammengesetzten Gießform in von unten nach oben. hin aufsteigenden Schichten wird .der ferrostatische Druck auf ein Mindestmaß herabgedrückt, wodurch unnötige Verluste an Metall vermieden. werden. Die Blöcke in den an den senkrecht stehenden Hohlkörper angeschlossenen Kokillen erstarren zuverlässig noch vor den entsprechenden Schichten des Hohlkörpers, wodurch die Bildung unbedingt gesunder Stahlblöcke gewährleistet ist. Der in :dem senkrecht stehenden Hohlkörper erstarrende Block stellt, abgesehen von dem darauf allein verbleibenden verlorenen Kopf, für sich selbst zusätzlich noch einen unmittelbar verwertbaren Stahlblock dar. Die im Verbande einer zusammengesetzten Gießform gemäß der Erfindung verwendeten Kokillen werden auch nicht im entferntesten so beansprucht wie einzeln verwendete Kokillen und haben -demzufolge eine weit längere Lebensdauer. Die Bildung von Blasen und Hohlräumen in der erstarrenden Schmelzmasse ist weitgehend vermieden, ebenso die Gefahr .nichtmetallischer Einschlüsse in den erstarrten Blöcken. Alle Verluste von. Schmelzmasse während des Gießvorganges sind praktisch ausgeschaltet. Hilfsmaterialien, wie z. B. feuerfeste Plattensteine höchsten Punkte ihres Hohlraumes, Luftdurchtrittsöffnungen vorgesehen sind. 18. Gießform nach Anspruch 17 mit mehreren unmittelbar übereinander angeordneten Gruppen von Kokillen, dadurch gekennzeichnet, .daß die in den oberen Wandungen der Kokillen vorgesehenen Luftdurchtrittsöffnungen mit entsprechenden Luftdu.rchtrittsöffnungen korrespondieren, welche in den unteren Wandungen der jeweils darüberliegenden Kokillen vorgesehen sind. i9. Gießform für ein Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Kokillen, welche in ihrem Boden mit herausnehmbaren Stopfen versehen sind. 2o. Gießform nach Anspruch i9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfen konisch gestaltet sind.