DE903024C

DE903024C - Verfahren und Anlage zum kontinuierlichen Giessen von hochschmelzenden Stoffen, wie Stahl

Info

Publication number: DE903024C
Application number: DEP22406A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H Siegfried Junghans
Original assignee: E H SIEGFRIED JUNGHANS DR ING
Current assignee: E H SIEGFRIED JUNGHANS DR ING
Priority date: 1948-11-23
Filing date: 1948-11-23
Publication date: 1954-02-01

Description

Verfahren und Anlage zum kontinuierlichen Gießen von hochschmelzenden Stoffen, wie Stahl Die Erfirndüug betrifft ein Verfahren zum kontinu,ierlichen Gießen von hochschmelzenden Stoffen, wie Stahl, und Anlagen zum Ausüben dieses Verfahrens.
Auf dem Gebiet des 'kontinuierlichen Gießens von niedrigschmel'zenden Metallen, wie Leichtmetallen, deren Legierungen, Kupfer, Messing u. dgl., verfügt man seit einer Reihe von Jahren über erprobte Verfahren und völlig betriebssichere Anlagen, die zum Teil über Wochen und Monate in ununterbrochenem Betrieb gehalten werden können. Es sind aber bis jetzt noch keine Verfahren: und Anlagen zum Gießen vorn hochschmelzenden Stoffen, wie Stahl, bekanntgeworden, von denen auch nur entfernt gesagt werden könnte, sie seien betriebssicher oder würden das zu verlangende gleichmäßige und reine Erzeugnis liefern. Die besondere Schwierigkeit beim Gießen von Stahl ist die, daß die Schmelze in kurzer Zeit die Zuleitungen vom Ofen zur Gießform zerstört, außerdem, daß sie so stark und schnell oxydiert, daß an dien für den geregelten Zufluß der Schmelze notwendigen Düsen sich sogenannte Bärte ansetzen, eine Art Schlacken, welche die Düsen verstopfen und unbrauchbar machen.
Es ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und' Anlagen zum kontinuierlichen Gießen, rossbesondere von Stahl, zu schaffen, die es ermöglichen, ,die Auswirkung der erwähniten nachteil-igen Erscheinungen zu verhindern.
Die grundlegende Erkenntnis -der Erfindung ist die, das Verfahrendes Heran@fÜhrens der Schmelze an die Gießform und die Mittel .dazu so auszubilden und in zeitlicher Hinsicht aufeinander abzustimmen, daß die mit ider Schmelze in Berührung kommenden Transportgefäße, Leitungen, Rinnen und Düsen jederzeit und so schnell erneuert oder ausgewechselt werden können, daß praktisch keine Unterbrechung im Ablauf des kontinuierlichen Gießvorganges eintritt. Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß einem Vorrat fortlaufend vorbestimmte Mengen von Schmelze entnommen und einzeln für sich der Gießform unter Aufrechtet'ha.ltung eines praktisch ununterbrochenen gleichmäßigen und geregelten Zuflusses zugeführt werden, wobei sich die Größe der Einzelmenge nach der Dauer der Gebrauchs.fähigkeit der verwendeten Zuführungsmittel richtet, d. h. nach der Summe aus der Füllzeit, der Transportzeit und der Entleerungszeit des Gefäßes.
Gemäß der Erfindung besteht die Anlage zum Ausüben .dieses Verfahrens aus einer Transportvorrichtung mit, einer Anzahl von feuerfesten, mit Mitteln zum Warmhalten der Schmelze und, zu deren geregeltem Abfluß versehernen. Gefäßen, die nacheinander im Kreislauf gefüllt, zur Gießform transportiert, in diese entleert, gereinigt, ausgebessert oder ersetzt, wieder .gefüllt usw. werden.
Die Erfindung befaßt sich weiterhin mit der besonderen Ausbildung der Transportmittel, der Transportgefäße und mit zusätzlichen. Einrichtungen zur Erhöhung ,der Betriebssicherheit der Gießanlage.
Es wird ein. Ausführungsbeispiel für eine Anlage zum Gießen von Stahl nach dem Verfahren gemäß der Erfindung beschrieben und, an Hand der 7eiclinungen erläutert. Es zeigt Fig. i in schematischer Darstellung von der Seite gesehen die verschiedenen Stationen einer Gießanlage gemäß der Erfindung, Fig. 2 ebenfalls schematisch von oben gesehen die Gesamtanlage mit allen Stationen, Fig. 3 ein Längsschnitt durch ein Transportgefäß, Fig. q. eine Einzelheit, Fig. 5 von der Seite gesehen das Arbeiten mit zwei Transportgefäßen auf eine einzige Kokille.
An einer endlosen Bahn i, beispielsweise einer Kreisbahn (Fig. i und 2), sind ein oder mehrere Schmelzöfen bzw. Vorratsbehälter 2 für gießfertige Schmelze aufgestellt. Dies ist die Station I.
Unter die Ofenschnauze 3 kann mittels einer Laufkatze q., die einen Flaschenzug 5 trägt, das Transportgefäß 6 gefahren werden.
Das Transportgefäß ist in das Gehänge 7 eingehängt und dieses seinerseits in den Haken 8 des Flaschenzuges. Das Transportgefäß 6, dessen Aufbau, im einzelnen noch unten zu beschreiben ist, besitzt in an sich bekannter Weise eine Ausflußöffnung am Boden, die von oben her mit einer Stopfenstange 9 ,geöffnet und gegebenenfalls geregelit werden kann.
An ider Ausflußöffnung kann eine auswechselbare Düse ro aus einem hochfeuerfesten Stoff angesetzt werden. Angenommen, das Transportgefäß 6 sei soeben an Station I :gefüllt worden. Es: ist noch nicht mit einer Düse versehen und: wird daher zu Station II gefahren, der letzten Station vor der Gießstation III, wo die Düse angebracht wird, damit :sie möglichst wenig von ihrer Vorwärme, die sie im Ofen i z erhalten hat, verliert. Es ist sehr wichtig, @die Düsen auf eine möglichst 'hohe Temperaitur vorzuwärmen., damit sich nicht beim Gießen Bärte ansetzen, die das geregelte Auslaufen der Schmelze hindern. Neben dem Ofen @i i kann sich eine Reinigurngsstelle für gebrauchte Düsen und ein Vorrat von Ersatzdlüsien befinden.
An der Station III wird gegossen und hierzu, das Transportgefäß 6 mit Hilfe des Flaschenzuges 5 so weit gesenkt., d'aß dlie Düse io in die Kokille 12 hineinragt, vorzugsweise in den Gießspiegel eintaucht. Nach Beendigung des Gießens wird das Transportgefäß wieder gehoben und zur Station IV gefahren, wo die Stopfenstange 9 und die Düse io herausgenommen werden. Die Düse wandert zurück zur Station II zur evtl. Reinigung und Wiederverwendung.
Die Stopfenstange 9 wandert voraus zur Station VII, ebenfalls um dort untersucht, gereinigt und wieder vorgewärmt oder durch eine neue ersetzt zu werden. Das Transportgefäß 6 wandert weiter zu Station V, wird dort im Gehänge 7 gekippt und mittels des Schweißbrenners 13 durch Ausbrennen der Schlacken gereinigt.
An der nächsten Station VI wird das Transportgefäß 6 vom Gehänge 7 abgenommen (bei Vla), im Ofen i¢ vorgewärmt und wieder eingehängt (bei VIb).
Das Transportgefäß wird nun zur Station VII gefahren und dort eine im Ofen 15 vorgewärmte Stopfenstange 9 eingesetzt. Neben diesem Ofen kann, sich eine Reparaturstelle für verschlackte oder beschädigte Stopfenstangen befinden.
Das vorgewärmte Transportgefäß 6 mit der ebenfalls vorgewärmten Stopfenstange 9 versehen, wird nun vor den Ofen a (Station I) gefahren, gefüllt usw.
Der Aufbau .des Transportgefäßes 9 ist in Fig. 3 und ¢ im einzelnen dargestellt. Es besteht aus einem Blechmantel 16 mit Haken i,~ zum Einhängen des Gehänges 7. Der Mantel 16 ist mit einer wärmeisolierenden Schicht 18 ausgefüttert und nimmt einen Tiegel r9, in einer geeigneten Standardausführung auf, wobei Zentriersteine 2o die genaue Lage .der Bodenöffnung irga im Tiegel über der Öffnung 1611 im Boden .des Transportgefäßes zu sichern haben.
Der zwischen dem Tiegel r9 und der Isolierung 1ß bestehende H.ohlrauim könnte übrigens eine elektrische Heizung oder geeignete Heizmittel aufnehmen.
Der ebenfalls aus Isoliermasse bestehende Ring 2 1 schließt das Transportgefäß bis auf die Öffnung des Tiegels i9 von oben ab. Die Tiegeföffnung kann ihrerseits durch den .gleichfalls aus wärmeisolierendem Material bestehenden Deckel 22 verschlossen tverden.
Die Stopfenstange 9 besteht aus einem Rohr 23, das in einem konischen Stopfen 23a endet, der in die Bodenöffnung 1911 des Tiegels i9 paßt. Im Innern des Rohres 23 liegt eine eiserne Zugstange 2q., an deren oberem Ende die Führungs- und Verbindüngsmit.tel 25 zur Halterung und Betätigung der Stopfenstange angeordnet sind.
Für die Stopfenstange ist am Transportgefäß 6 der Haltearm 26 (Fig. i) angebracht, an dem auch Hebel- und Übertragungsglieder zum Betätigen der Stopfenstange angeordnet sind.
Die Halteru.ngs- und Betätigungsmittel sind im einzelnen nicht gezeichnet. Sie sind von allgemein bekannter Bauart.
Am Boden des Transportgefäßes ist eine das Auswechseln der Düsen, io ermöglichende Vorrichtung angebracht. Sie besteht aus -einer Ringscheibe 26a, durch deren Mittenöffnung 26f die Verstärkung ioa der Düse io durchgesteckt werden kann, so daß das Ende der Düse am Boden des Tiegels i9 ansteht. Über der Ringscheibe liegt eine zweite Scheibe 27 mit nach innen überstehendem Rand. 27a, der bei 27b ausgeschnitten ist.
28 ist eine Lochplatte mit einer Mittenöffnung 28a, die dem Durchmesser des schwächeren Teiles der Düse io entspricht und .deren Ränder sich gegen den von der Verstärkung ioa der Düse gebildeten Bund iob legen.
28b sind Nocken an der Lochplatte 28, welche wie beim Baionettverscbluß durch die Ausschnitte 27b dürch@gesteckt und hinter ,den vorstehenden Rand 27a gedreht werden, wodurch die Düse am Transportgefäß in festgelegt ist.
29 ist ein Handgriff zum Einführen der Lochplatte samt der Düse und zum Verdrehen der Lochplatte.
In Fig. 5 ist eine besondere Methode zum Betreibender Gießanlage dargestellt.
L m die gleichförmige Zufuhr der Schmelze zu gewährleisten, arbeitet man mit zwei Transportgefäßen nebeneinander.
Damit nun die Düsen zweier Transportgefäße gleichzeitig in die vergleichsweise enge Kokillenöffnung eingeführt werden können, sind sie ex7-entrisch am Transportgefäß 6 angeordnet (vgl. auch F.ig. 4).
Rückt man die beiden Transportgefäße aneinander, so muß der Abstand der beiden Düsen kleiner sein als die lichte Weite der Kokille.
Das Arbeiten mit zwei Transportgefäßen auf eine Kokille geschieht folgendermaßen: Zum Beginn des Gießens wird, ein volles Transportgefäß 6a herangefahren und, durch Drehen um seine Schwerlinie, welche derart in bezug auf das Transportgefäß angeordnet ist, daß sie durch die Düsenöffniung gebt, in eine solche Stellung gebracht, daß, in Fahrtrichtung gesehen, die Mitte des Transportgefäßes bereits über die Kokille hinausgefahren ist und lediglich der Rand des Transportgefäßes mit der Düse über der Öffnung der Kokille 12 steht. Die Kokille wird nun gesenkt und mit dem Gießen begonnen.
Während das Transportgefäß 6a leerläuft, wird bereits ein zweites Transportgefäß 6b voll herangefahren, mit der Düse in Fahrtrichtung voraus. Das Gefäß 6b wind so dicht an das Gefäß 6a herangefa'hren"daß seine (b) Düsenöffnung ebenfalls über die Kokillenöffnung zu liegen kommt. Wenn das Transportgefäß 6a leerläuft, wird sofort die Stopfenstange des Gefäßes 6b gezogen, so daß unter Berücksichtigung .dies Öffnungs- und Ausflwßverzuges keine Unterbrechung in der Zuführung des Gießgutes eintritt.
Das Gefäß 611 wird, nach erfolgtem Leerlaufen angehoben und weggefahren zur Station IV, während das Gefäß 6b durch kurzes, Vorwärtsfahren und Drehen um seine Aufhängeachse in die Stellung gebracht wirst, die zuvor das Gefäß 6a eingenommen hat, damit nun an- seine Stelle das nächste volle Transportgefäß gefahren werden kann us.w.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum kontinuierlichen Gießen von hochschmelzenden Stoffen, wie Stahl, dadurch .gekennzeichnet, d'aß einem Vorrat fortlaufend vorbestimmte Mengen von Schmelze entnommen. und einzeln für sich der Gießform unter Aufrechterhaltung eines ununterbrochenen gleichmäßigen und geregelten Zuflusses zugeführt, werden, wobei sich die Größe der Einzelscb:melzmenge nach der Dauer der Gebrauchsfähigkeit der verwendeten Zuführungsmittel richtet.
2. Anlage zum kontinuierlichen Gießen, von hochschmelzenden Stoffen, wie Stahl, gekennzeichnet durch ehre Transportvorrichtung mit einer Anzahl von wärmefesten, mit Mitteln zum Warmbalten der Schmelze und zu deren geregeltem Abfluß versehenen Transportgefäßen (6), die nacheinander im Kreislauf gefüllt, zur Gießform (:i2) transportiert, in diese entleert, gereinigt, ausgebessert oder ersetzt, wieder gefüllt usw. werden.
3. Anlage zum kontinuierlichen Gießen von hochschmelzenden Stoffen, wie Stahl, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Vorratsbehälter (2) für die Schmelze, Mittel zum fortlaufenden, Entnehmen vorbestimmter Einzelmengen von Schmelze, -eine Anzahl von feuerfesten Transportgefäßen (6), jedes zum Aufnehmen einer Einzelmenge von Schmelze, eine Gießform (i2), Mittel zum Ablaufenlassen der Schmelze in die Gießform in vorbestimmter Menge und Geschwindigkeit in der Zeiteinheit und Mittel zum fortlaufenden Heranführen der genannten Gefäße an .den oder die Vorratsbehälter und von dort an die Gießform, wobei die Summe aus der Füllzeit., der Transportzeit und, der Entleerungszeit nicht größer sein darf als die Dauer :der Gebrauchsfähigkeit .des einzelnen Gefäßes. q.. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportgefäße (6) mit auswechselbaren Mundstücken oder Düsen (io) aus hochfeuerfesten Stoffen versehen sind. Vorrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeidhnet, deß die Düse (io) mit einem Bund (lob) versehen ist, gegen den sich eine übergestreifte Lochplatte (28) legt, an, deren äußerem Rande Haltemittel mit einer Art Bajonettv,ersdhluß vorgesehen sind, die in Eingriff mit entsprechenden Gegenhaltemitteln am Transportgefäß (6) gebracht werden können. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, d.aß an der Lochplatte (28) ein Handgriff (29) zum Heranbringen der Lochplatte in Eingriffstelhtng und zum Eindrehen in die Halltestellung bzw. Entfernung angebracht ist. 7. Anlage nach einem oder mehreren der Anspriiche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tranisportigefäße (6) in an seich bekannter Weise mit einer Bodenöffnung (iga) versehen sind; die mittels einer von oben zu betätigenden auswechselbaren Stopfenstangge (9) verschließbar ist. B. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportgefäße. (6) aus einem hochfeuerfesten Tiegel (i9) mit einer Bodenöffnung (iga) und einem wärmeisolierenden Mantelgefäß (18) mit abnehmbarem Deckel (22) bestehen, wobei am (,18) die Mittel zum Haltern und Betätigender Stopfenstange (9), die bajonettverschlußartigen Mittel zum Festlegen dler Ausflußdüse (io) und die Mittel für das Angreifen der Halteorgane des Gehänges (7) angebracht sind. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinstmögliche Abstand der beidien Düsen (i) zweier anein.andergerückter Transportgefäße (6) kleiner ist ,als die lichte Weite der zu speisenden Kokille (12). io. Anlage nach Anspruch 9, dadurch g ekeimzeichnet, daß de Transportgefäße (6) um eine vertikal gedachte Achse, welche durch -d.ie. Ausflußöffnung (19a) geht, drehbar sind. r1. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß .die Transportvorrichutng eine endlose Bahn (i), Schiene, Führung od. dgl. umfaßt, mit Laufkatzen (4), Wagen od. dgl. zum Einsetzen oder Einhängen der Transportgefäße (6) für die Schnnelize. 12. Anlage nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, d'aß an d er Laufkatze (4) Mittel zum Heben und Senken und zum Drehen. der Traglast um ihre Aufhängeachse vorgesehen sind. 13. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 12, 4aidurch: gekennzeichnet, daß längs :der endlosen Bahn, Stationen zum Füllen des Transportgefäßes (6) mit Schmelze (I), Reinigen, Vorwärmen und Einsätzen der Düse (II), Gießen (III), Herausnehmen der Düse und der Stopfenstange und zum Rückbefördern an die betreffenden Einsatzstellen (IV), Reinigen der Tiegel (V), Vorwärmen der Tiegel (VI), Reinigen, Vorwärmen und Einsetzen der Stopfenstange (VII) vorgesehen sind. 14. Verfahren zum Betreiben einer Anlage nach Anspruch 9 und einem oder mehreren .der übrigen Ansprüche, (dadurch gekennzeichnet, d@aß noch während ein Transportgefäß die Kokille speist, so rechtzeitig ein zweites Transportgefäß herangefahren und i beide Gefäße in eine solche Stellung zueinander gebracht werden, daß ihre beiden Ausläufe in dIie Kokille hineinreichen:, so daß beim Leerwerden des ersten Gefäßes das zweite sogleich die Speisung übernehmen, kann und nach .dem Abfahren des ersten ein neues volles Transportgefäß 'herangefahren undl mit 1dlem jetzt speisenden zweiten in gemeinsame Betriebsstellung gebracht werden kann. Antigezogene Drucksdhriften Deutsche Patentschriften Nr. 705 767, 704. 511, 7 0 5 9o2, 668 70o, 655 aa9, 637 629, 551 io6; USA.-Patentschrift Nr. 1 905 204; schweizerische Patentschrift Nr. 126 o,i 5.