CH387883A - Giessvorrichtung - Google Patents

Description

  Giessvorrichtung    Die vorliegende Erfindung betrifft eine Giess  vorrichtung, bei der das zu vergiessende Metall aus  einer Giessrinne oder einer Giesspfanne mit einem  durch einen     Stopfenverschluss    geregelten Auslauf,  in freiem Strahl in eine     Stranggiesskokille,    fällt.  



  Beim Vergiessen von Metallen wird angestrebt,  dass das zu vergiessende Metall möglichst wenig mit  Luft in Berührung kommt, da der Sauerstoff der  Luft bei der hohen Temperatur des zu vergiessenden       Metalles    zur Oxydation desselben oder     zumindestens     bestimmter Legierungsbestandteile desselben führt.  Die dabei entstehenden Oxyde werden in den     Guss-          lingen    eingeschlossen oder setzen sich als geschlossene  Haut auf der Oberfläche derselben ab und ver  schlechtern dadurch die Qualität der     Gusslinge.     



  Die     Oxyd'bildung    tritt insbesondere dann stark  auf, wenn man das zu     vergiessende    Metall in freiem  Strahl in die     Stranggiesskokille    fallen lässt.  



  Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist es bekannt,  das zu vergiessende Metall aus der Giessrinne oder  Giesspfanne durch eine Rohrdüse, welche in den  Giesskopf in der     Stranggiesskokille    eintaucht, zu leiten.  Das durch die Rohrdüse strömende heisse Metall  beansprucht die Rohrdüse sehr stark, so dass oft eine  Rohrdüse noch vor Beendigung eines Gusses un  brauchbar wird, und dann das Giessen unterbrochen  oder mit nur provisorischen Hilfsmitteln fortgesetzt  werden muss.  



  Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nach  teile zu beseitigen.  



  Bei der erfindungsgemässen     Stranggiessvorrichtung     ist an der     Auslassöffnung    der Giessrinne oder Giess  pfanne ein Mantelrohr angeordnet, welches den an  sich fallenden Strahl des zu vergiessenden     Metalles     umgibt. Da das zu vergiessende Metall nicht wie bei  den bisher bekannten Rohrdüsen mit der Wandung    des Rohres in Verbindung steht, kann es diese  nicht abtragen und beschädigen. Innerhalb des  Mantelrohres kann eine sauerstofffreie Atmosphäre  geschaffen werden, so dass der innerhalb des Mantel  rohres frei fallende Metallstrahl vor Oxydation ge  schützt ist. Da das Metall von der Unterseite der  Giessrinne oder Giesspfanne abfliesst, nimmt es auch  nicht von der     Oberfläche    des in der Giessrinne bzw.

    Giesspfanne befindlichen     Metalles        Oxydteile    mit. Das  Mantelrohr ist     zweckmässigerweise    mit einer Zufüh  rungsleitung für ein     inertes    oder brennbares Gas oder  für einen     pulverförmigen,    leicht brennbaren Stoff  verbunden. Bei der hohen Temperatur des zu     ver-          giessenden        Metalles    verbindet sich ein brennbares  Gas oder ein sonstiger brennbarer Stoff mit gege  benenfalls in dem Mantelrohr befindlichen Sauerstoff  teilchen sehr schnell, so dass auf diese Art und Weise  in dem Mantelrohr eine sauerstofffreie Atmosphäre  geschaffen wird.  



       Zweckmässigerweise    wird das Mantelrohr derart  ausgestaltet, dass es mit seinem unteren Ende in das  flüssige Metall in der Kokille eintaucht. Um dem  dem Mantelrohr zugeführten Gas bzw. den bei der  Verbrennung von leicht brennbaren, pulverförmigen  Stoffen entstehenden Gasen das Abfliessen aus dem  Mantelrohr zu gestatten, muss dieses dann mit Ab  flussöffnungen versehen sein. Insbesondere dann,  wenn dem Mantelrohr brennbares Gas zugeführt  werden soll, ist es zweckmässig, derartige     Abfluss-          öffnungen    in solcher Höhe am unteren Ende des  Mantelrohres anzuordnen, dass sie während des Giess  vorganges dicht über dem Metallspiegel in der Strang  giesskokille liegen.

   Das hier austretende brennbare  Gas verbrennt     und;\oder    verdrängt in dem über dem  Giesskopf in der Kokille befindlichen Raum noch  vorhandene Luft und schafft so einerseits eine sauer-      stoffarme Atmosphäre und heizt die     Giesskopfober-          fläche,    verringert deren Wärmeabstrahlung und ver  hindert die     Oxydbildung    auf der     Giesskopfoberfläche.     



  Das in die Metalloberfläche in der     Stranggiess-          kokille    eintauchende Mantelrohr bietet den weiteren  Vorteil, dass die Metalloberfläche in der     Stranggiess-          kokille        trotz    frei in die     Stranggiesskokille    fallendem  Metallstrahl durch feste oder flüssige     Abdeckmittel     abgedeckt werden kann, ohne dass die Gefahr besteht,  dass durch den frei fallenden Metallstrahl Teilchen des       Abdeckmittels    mitgerissen werden und in unkon  trollierbarer Weise im erstarrenden     Gussling    einge  schlossen werden.

       Zweckmässigerweise    wird das  Mantelrohr aus einem keramischen Material herge  stellt. Zur Erhöhung der Festigkeit kann es dabei  ganz oder teilweise mit einem Metallmantel versehen  sein, es kann aber auch nur aus Metallbestehen.  



  Beim absatzweisen     Stranggiessen    in einer Strang  giesskokille mit einer Giessvorrichtung der erfindungs  gemässen Art, insbesondere einer solchen, bei der  das Mantelrohr in den Metallspiegel der     Stranggiess-          kokille    eintauchen soll, ist es zweckmässig, wenn  sofort beim Einlaufen der ersten     Metallteilmengen     in der     Stranggiesskokille    das Metall ein Bad solcher  Tiefe bildet, dass das Mantelrohr in dieses Bad ein  tauchen kann.

   Wenn bei Beginn des Giessens die       Stranggiesskokille    durch ein flaches     Anfahrstück    nach  unten abgeschlossen ist, verteilen sich die erster in  die     Stranggiesskokille        einfliessenden        Metallteilmengen     gleichmässig über den ganzen Querschnitt der Kokille  und ergeben somit eine sehr dünne Schicht, die  schnell ungleichmässig erstarrt und die in das erfin  dungsgemässe Mantelrohr nicht eintauchen kann.  



  Deshalb kann das     Anfahrstück    derart mit einer       Ausnehmung    versehen sein, dass bei Beginn des  Giessens das Mantelrohr in diese     Ausnehmung    hinein  ragt. Diese     Ausnehmung    füllt sich beim Einfliessen  der ersten     Metallteilmengen    sehr schnell mit einem  Metallbad einer solchen Tiefe, dass das Mantelrohr  in dieses Metallbad eintauchen kann.

   Bei Strang  giesskokillen grossen Querschnittes ist es weiterhin  zweckmässig, ausgehend von dieser     Ausnehmung     weitere     Ausnehmungen    in dem     Anfahrstück    vorzu  sehen, in welche die nach den ersten weiterhin  nachfliessenden     Metallteilmengen    sich ausbreiten kön  nen, wobei der     Umfang    des von diesen     Metallteil-          mengen    eingenommenen Raumes und insbesondere  die freie Oberfläche dieser     Metallteilmengen    klein  ist gegenüber dem Querschnitt, den diese ausfüllen,  so dass die ersten     Metallteilmengen    nicht sehr viel  rascher erstarren als die später nachfliessenden.  



  Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel des  Erfindungsgegenstandes eine Giessvorrichtung mit  einem an einer Giessrinne angeschlossenen Mantel  rohr.  



  Die Giessrinne 1 ist mit dem zu     vergiessenden    Me  tall 2 gefüllt. In den Boden der Giessrinne 1 ist ein  Lochstein 3 eingesetzt, welcher den Auslaufstein 4  trägt und zentriert. Der Auslaufstein 4 besteht aus  einer Mischung von Graphit und Schamotte und    ist an seinem besonders hoch beanspruchten Einlauf  mit einer hochverschleissfesten Buchse 5 aus     Zir-          konium    versehen, welche besonders widerstandsfähig  gegen das zu vergiessende Metall ist. Der Stopfen 6  kann durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte  Vorrichtung der Buchse 5 verschieden weit genähert  werden, so dass dadurch die aus der Giessrinne 1  durch den Auslaufstein 4 auslaufende Metallmenge  geregelt werden kann. An der Giessrinne 1 sind  Bolzen 7 befestigt, die einen Tragring 8 tragen.

   Von  dem Tragring 8 wird das Mantelrohr 9 gehalten, das  in die     Stranggiesskokille    10 hineinragt und aus einem  keramischen Material besteht. Zwischen dem Mantel  rohr 9 und der Giessrinne 1 ist ein     Brennerring    11  angeordnet, dem durch eine Zuführungsleitung 12  ein brennbares Gas zugeführt werden kann, das durch  die Düsen 13 in das Innere des Mantelrohres 9  einströmt. Das innere des Mantelrohres 9 steht weiter  hin mit einem     Leitungsanschluss    21 in Verbindung.

    Weiterhin weist das Mantelrohr 9     Auslassöffnungen     14 auf, welche dicht über der Oberfläche des durch  eine Schlackenschicht 15 abgedeckten, in der     Strang-          giesskokille    befindlichen flüssigen     Metalles    16 ange  ordnet sind.  



  Das     Anfahrstück    17 weist eine     Ausnehmung    18  auf, an die sich nach beiden Seiten     rinnenförmige          Ausnehmungen    19 anschliessen. Von den     rinnenför-          migen        Ausnehmungen    19 aus gehen schräge Bohrun  gen zur Aussenseite des     Anfahrstückes    17.  



  Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vor  richtung ist folgende:  Zu Beginn des Giessens befindet sich das An  fahrstück 17 in der in der Zeichnung dargestellten  Lage. Wenn der Stopfen 6 in die in der Zeichnung  dargestellte Lage angehoben wird, fliesst das zu ver  giessende Metall 2 durch den Auslaufstein 4 und  fällt von diesem aus in freiem Strahl durch das  Mantelrohr 9 und sammelt sich in der     napfförmigen          Ausnehmung    18 des     Anfahrstückes    17.

   Bereits vor  Beginn des Giessens ist durch die Zuführungsleitung  12 dem     Brennerring    11 brennbares Gas zugeführt  worden, das sich im Innern des Mantelrohres 9  gesammelt hat und sofort bei Eintreten des     flüssigen          Metalles    mit dem noch in dem Mantelrohr 9 befind  lichen Sauerstoff verbrennt. Von der     napfförmigen          Ausnehmung    18 aus fliesst das flüssige Metall, sobald  es die     Ausnehmung    18 gefüllt hat, durch die     rinnen-          förmigen        Ausnehmungen    19 und füllt diese.

   Von  den     rinnenförmigen        Ausnehmungen    19 aus fliesst  das Metall in die Bohrungen 20, wobei sich in  diesen beim Erstarren des     Metalles    zapfenartige  Ansätze bilden, welche eine sichere Verbindung zwi  schen dem     Anfahrstück    17 und dem entstehenden       Gussling    herstellen.

   Sobald die Oberfläche des flüs  sigen Metalls 16 die in der Zeichnung dargestellte  Lage erreicht hat, wird das     Anfahrstück    17 ent  sprechend der     Zufliessgeschwindigkeit    des zu     ver-          giessenden        Metalles    derart abgesenkt, dass die Ober  fläche des flüssigen     Metalles    16 stets in der in der  Zeichnung dargestellten Lage bleibt. Nachdem in      dem Mantelrohr 9 der Sauerstoff verbrannt ist,  strömt das brennbare Gas unverändert durch das  Mantelrohr 9 und tritt durch die     Ausflussöffnungen     14 aus, wobei es sich entzündet und in der in der       Stranggiesskokille    10 befindlichen Luft verbrennt.

    Sollte     unvorhergesehenerweise    das flüssige Metall 16  in der     Stranggiesskokille    10 einmal so hoch steigen,  dass es oder     zumindestens    die Schlackenschicht 15  die     Ausflussöffnungen    14 verstopft, kann das brenn  bare Gas durch den     Leitungsanschluss    21 abfliessen.  Anderseits kann gegebenenfalls durch den     Leitungs-          anschluss    21 weiteres brennbares Gas oder ein  weiterer brennbarer, beispielsweise pulverförmiger  Stoff in das Mantelrohr 9 eingeführt werden.

   Das  zu vergiessende Metall 2 gelangt somit von der Unter  seite der Giessrinne 1 im freien Fall in die Strang  giesskokille 10, ohne mit Luftsauerstoff in Berührung  gekommen zu sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Giessvorrichtung, bei der das zu vergiessende Metall aus einer Giessrinne oder einer Giesspfanne mit einem durch einen Stopfen geregelten Auslauf in freiem Stahl in eine Stranggiesskokille fällt, dadurch gekennzeichnet, dass an der Auslauföffnung der Giess rinne (1) oder Giesspfanne ein den frei fallenden Strahl des zu vergiessenden Metalles umgebendes Mantelrohr (9) angeordnet ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Giessvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (9) mit einer Zuführungsleitung (12) für inertes oder brennbares Gas oder pulverförmige, leicht brennbare Stoffe verbunden ist. 2.

   Giessvorrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (9) mit seinem unteren Ende in das flüssige Metall (16) in der Kokille (10) eintaucht und mit Ausflussöffnungen (14) für das inerte oder brennbare Gas versehen ist. 3. Giessvorrichtung nach Unteranspruch 2 mit einem von brennbarem Gas durchströmten Mantel rohr (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausfluss- öffnungen (14) für das Gas dicht über der Oberfläche des flüssigen Metalles in der Kokille liegen. 4. Giessvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (9) aus kera mischem Material besteht. 5.

   Giessvorrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (9) ganz oder teilweise mit einem Metallmantel versehen ist. 6. Giessvorrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (9) vor zugsweise am Auslaufende mit einer Plattierung aus einem korrosionsfesten Werkstoff versehen ist. 7.

   Giessvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Stranggiesskokille (10) zusammenwirkende Anfahrstück (17) mit einer Ausnehmung (18), in die das Mantelrohr (9) in der höchsten Lage des Anfahrstückes (17) bei Beginn des Giessens hineinragt, und gegebenenfalls weiteren Ausnehmungen (19) versehen ist.