DE1458167A1 - Verfahren und Vorrichtung zum langsamen Giessen und Formen von Metallen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum langsamen Giessen und Formen von MetallenInfo
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Description
DR- I. M- MAAS
DR.W.G.PFEIFFER
PATE ti TAN VV ALTE
MÖNCHEN 23
.UNGERERSTRASSE 2S
Dr, Expl.]
A 81 Π4-3
p-j.äVi-CiQ--Hepp.enatall :ipom)&xx;rtr Τϊι5.1.ρAelph^f. Penn8^1yaBiar
3?orm.en von Ma tall on ο
3)ie Erfindü:o.i; 1Ih-Jhieht niob, auf ein Yei-r-i'i^t)toäi und auf eins
Vorrciehtung Eiuni (rioBo"". von HotoXl^ xir.i Gußstücke oder Ba.rren
iii to clinic chord iianntab eiilFiChlioßlioh Mr.üjjolmrren
mit einer 3?elai;tv geri^oßj'1 (^eschwinäiglseit zu gießen»
die iTi ',veoentliohen der Hrstamaigogeschwindigkeit des
gegosoeaea "iilaterials. in der .-Ιογει ■ gleich ist» in die die»
ses Material gegossen v/ird, um gleicluaäßlge imd fehlerfreie Gußstücke ohne Lunker und Blasen und im wesentlichen
ohne SeJ^erimgaerGoheinungen (Absonderung durch
Kristallisation) au erhalten InEiTDesonderee betrifft die
BAD ORIGINAL
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Erfindung ein Torfaliren imd. eire Törribhtung, weisei
während des Abeiuehenn iiij.t&r einen TäMmm von mittlii-roBi
DrucJ: snt^ast ?/ir;l£ u-a 'mikroskopisch reine legie
su erhalten Cl3Ii1 nolölicr clis für große Dampfturbinenläiifer,,'
Genßr-r&oreLt? Ftir-I:K-&U5Drxchiiienf ßeijckoße uj?.ü für
SpesislEwecke v^rwüiidet ?:s-r'.Ioaf eineeblicßlicli solcher
Leg±<2Tuiiße:af äia für die Irinc^rädcr von ELtigsöuge-ft l:e<·
nötigt werden.ο
Bisher vrird boi öor JIcr^tellnngTon sogsiife
und Iii=-(;r-Mo-v'-I?c^ u ν rillen hoher Qualität in loxn. von
Drehlcörpera z.B» öl-.i loypolooaimeliiirorfplvrOjA ait Entgasen
im Yakiain angsv/iin'l'tt rir.i" eine' hoohv/ertige ^dkraölropiscli
reine Stalilisgiorimg mit rolvtiv eleicb^^Sig^H cileriisohen
Analysen τοπ Se?it3 iiu Seite m.id vc»n obah i^O. ont-sn su
erhaltena
Eine solche .Ana^se ergibt feeBo
p07-.0v0l_3· öf0.25...1,56 3ft? :Q-/tf 0,1.4 0,04 O5OO? .
mit e.inöö nieclorea ^!-esgchalt'j, ' Og ^ 12 'Teiler-ßre-Million
ieile (ppm) ί ITp'"'» 41 ppi; miü Hg- ^ 1 ircTa^ um ein Blätterii
oder eine Schuppenbildung au
BAD OfliGiNÄL
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gets en im Vakuum Tiird in dem sweiten geschraolsenen 2ustauet
"bei Brücken unter-5 Mikron Eg absolut durchgeführt« Um diese hochwertigen ISrgeTmisse zu erhalten,
wird die gereinigte StaMlegierung in einem elektrischen
Ofen geaabisolsön und hierauf unter Entgasen in
eine tmter dem Ofen "befindliche (xießpfarne gegossens
die auf einen Druck von etwa 1 "bis 6 wn Hg B"bsolut
evakuiert ist, bevor der Ofen anceatochen wirdο Der
entgaste 9 geacliiaolEene StaHl v/ird schlieJlich in Iiuft
in eine Elektroäenfona gegoseen0 Die Elektrode ivird
nech den AlDscnruT^ben der Oberfläche in einer Drehbank
an der. unteren Bnde eines Stabes in einem evakuierten
L5 öiiffaogenofen befestigt0 Unten in dem Ofen befindet
sich eine Kupferforn mit einem Mantel, durch den Ktöilwasser
fließt, um das geschmolzene Metall sum Erstarren
zn. TDringenj nachdem, der Bogen· abgeDrannt und dadurch
der abbremibare Seil der Elektrode geschmolzen ist»
Diese Betriebsweise erfordert eine sehr teuere Torrichtung
f einen großen Bedienungs- und Materialaufwand und
achließt bestimmte "Qnfalimöglichkeiten einschließlich
der Möglichkeit ein4 daß sich die aura Abbrand vorgese»
hene Elektrode äcsentriert, ?/obei der Bogen auf die
Wand der Form überspringen kanal und damit die Gefahr
eines Kurzschlusses "beeteilt und damit die 3?orm ihre wae-Derdislite
Eigenseheft verliert j und es zn einer Dampf·=·
BAD ORiGlNAL
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explosion kommt oder daß sich Leekstellen in eier Form
auf andere V/eise bilden» Darüber hinaus sind die Durch«-
messer- die mit diesen eben geschilderten,, bekannten
Maßnahmen erreicht werden, trotz sorgfältiger Handhabung kleiner als a:Le von der diese Barren oder G-ießlinge
verbrauchenden Induetrie gewünscht werdeno Die fertigen
G-ußstüoke sind su einem beträchtlichen Anteil an ihren
oberen und unteren Enden Ausschuß, hauptsächlich am oberen nde, wo die umgekehrte koziische Vertiefung» wie durch
Schwefeidrucke sichtbar gemacht werden kann, eine Siefe
von mehr als 1/2 des DurechfiiesseTs selbst bei den größten, fertigen* auf diese Weise hergestellten Bajrren auf=
weisen kann0
Mit dem Verfahren nach dieser Erfindung9 bei dem das
Gießen und Formen langsam erfolgt» wird die gute Qualität und die mikroBkopisehe Reinheit, die von der Industrie gewünscht werden,, für Gußstücke mit Abmessungen
von 15,24 bis 254 cn (6 bis 100-inches) und darüber
erhalten^ wobei diese G-ußstücke direkt in einem einzigen
Arbeitsvorgang hergestellt werden^ ohne daß .zuerst eine
Elektrode für einen Lichtbogenofen erzeugt und diese wieder geschmölsen wereöon muß ο Mit & em erfind imgsgemä.9 en
Verfahren werden auch die Hochvakuas in dem Mikronbersich
oder die doppelten Anlagen sowie die berrondsren Maßnehmen
und Hachteilcj, die der bisherigen Irasis eigen sind* ver-
909804/1087 bad original
Anstelle dieser bekannten Maßnahmen wird gemäß
dieser Erfindung vorzugsweise in Kombination mit dem Entgasen des Schmelzflusseo das geschmolzene gereinigte
Metall mit einer langsamen kontinuierlichen Geschwindigkeit gegossen, wobei diese Geschwindigkeit genau der
geschwindigkeit des Erstarrena des geschmolzenen Materials in der HOrin entspricht und wobei eine sehr seichte
oder flache flüssige" Schicht oben auf dem Gußstück erhalten bleibt und dadurch eine Krustenbildung oder eine
ijbsrbriiskung der Oberfläche des Gießlings vermieden wirdo
Ebenfalls wird Snrbulens, Seigerung und die Bildung von
Dendriten in der frischen erstarrenden Metallschicht unter der KLüssigkeitoncbicht verhinderte Dadurch werden
hochwertigej mikroskopisch reine Legierungen und Stähle
mit niederen Seigerungseigenschaften in einem einzigen
Arbeitsgang unter enormer Einsparung an Anlagekoeten»
Seit und anderen Ausgaben erzeugte Es ist möglich, mit
diesen erfindungegenäßon. Maßnahmen sehr große Barren unter
Terwon&ung eines (jinaigen Ofens mit kleinem 3?aasungsver~
sögen hersustellon,· so daß die Chargen von mehreren aufeinanderfolgenden Schiüe lson aus ein und demselben Ofen
verwandet werden können» um einen einzigen 6-ießling zu
gießenο
Anhand der Figuren ¥/ird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert0
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Figur Ί zeigt einen Schnitt durch -die vertikale Achse
einer kombinierten erfindungsgemäßen Vorrichtung, die
geeignet ist, um eine Entgasung des- Schmelzflusses, einen gesteuerten Guß im Vakuum und einen sich verschiebenden Grießling in einer Ringform su gießeno
Figur 2 zeigt im Schnitt längs der Linie II-II in Fi*=
gur 1 die Draufsicht auf den unteren l'eil der Vorrich«»
tungo
Figur 2 zeigt im Schnitt längs der Linie HIeIIl in Figur 1 den oberen Teil der Vorrichtung von unten 9 wobei.
die Heizeinriclitungen zu sehen sind, die die obere geschmolsene
Metallschicht auf dein Barren in dem geschmolzenen Zustand halten, so daß sie nicht verkrustet und
sich auf dieser Schicht keine festen Brücken bilden*
Figur 4 zeigt in einem Schnitt durch die Tertikaie Achse
den oberen Teil einor weiteren"Ausführungsforcm einer er=
findungsgemäßen Vorrichtung^ in der das geschmolzene. Me«
tall in der Gießxjfanne tmter Drück" gesetzt wird? um die .
Grießgesohv/indigkeit in einer G-ußliximmer au steuerng. wobei
als Wärmequelle elektrische lichtbogen mit abbrennbaren Elektroden verwendet v/erden können0
Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Ringform mit polygonalem Grundriß längs der Linie V-V in Figur 4°
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Figur 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Gießkanals einer Gießpfanne, die sich für das erfindungsgemäße
Verfahren eignet und in der Einrichtungen vorgesehen sind, die durch die Wirkung von elektrischen Feldern
die Geschwindigkeit der Strömung durch den Austrittskanal
regeln könnenο
Figur 7 zeigt einen Schnitt, der durch die vertikale
Achse einer weiteren abgeänderten Ausführungsform dieser
Erfindung gelegt ist, die eine Gießform und eine Gießpfanne aufweist, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann0
Figur 8 zeigt eine Draufsicht längs der Idnie VIII-VIII
in Figur 7»
Figur 9 zeigt einen Schnitt längs der vertikalen Achse noch einer weiteren erfindungsgemäßen Anordnung, um in
bestimmter V/eise ein sich bewegendes Gußstück zu geissen„
au formen und abzukühlen, wobei dieses Gußstück als Hohlzylinder ausgebildet isto
Figur 10 zeigt eine Ansicht iängs der Linie X-X in
Figur 9° ..-.,.-.
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In den Figuren 1 biß 5 ist eine Vorrichtung 10 dargestellt, die eine Auslauftülle 11 mit einer Rille 12 aufweist, um
das von einem Ofen (nicht dargestellt), beispielsweise einam kippbaren elektrischen Ofen, ausfließende geschmolzene Metall in eine Pfanne oder einen Trichter 15 zu
gießen, wenn der Ofen gekippt istο Die Pfanne 15 ist mit
feuerfestem Material auegekleidet und weist an ihrem Boden eine düeenförmige Auslauföffnung 14 auf, die die Mündung einer Bohrung 15 von bestimmter Größe bildet» Wenn
gewünscht, kann die Auslauföffnung 14 mit einem Stopfen
16 geschlossen v/erden, der mit einem außen angeordneten Sohwenkmechanismua betätigt werden kann, welcher einen
von ferne steuerbaren Zylinder 17 aufweistο Alternativ
kann der Schwenkraechaniemus von Hand betätigt wordene
Ein SicherheitenÜberEtromkctfial 18 ist in der Pfanne oder
dem Trichter vorgesehene Ein ringförmiger Außenflansoh 19
umgibt die Pfanne« um sie auf einen Ringflanech 20 eines
Abdlchtungszylinders 21 aufzusetzen, der einen Seil eines
vakuumdichten Deckels 22 bildet, der eine öffnung 25 umgibt, durch die sich die Düse 14 hinduroh erstrecktο
Eine Vakuumdichtung ist zwischen den Flanschen 19 und 20 vorgeoehen, so daß diese vakuumdicht miteinander verbunden werden können ο
Der Deckel 22 besitzt einen unteren Flansch 24, der auf einem Bandflansch 25 aufpesetst werden kann, welcher einen
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1<ιββ167
%ίηβτ mit feuertestern Material ausgekleideten un~
toren Gießpfanne 26 bildet, die Henkel 26a zum Aufheben
besitzt0 Aar Boden der Pfanne 26 befindet sich ein dtistn*·
förmiges Gießmundetiiek 27 au© geeignetem Material rait ;
einer Bohrung 28, die einen vorbestiHiBiten Durchmesser
bee it st to Die Bohrung 28 kann oben mit einem in vertika=»
ler Richtung verschietlichen Stopf gh. 29 geschlossen werden, der mit hitsebeständigem Material gefüttert und über
eine vakuumdichte Hülse 30 mit einem Griff 31 verbunden
ist, der von Hand oder mechanisch gehöben oder gesenkt
werden kann» um den Stopfen 29 au'betätigen© Der Deckel
22 besitzt eine Äusbtiahtung 32, um diese Ysreohiabung
des Griffes zu ermogliGhano BIiib Takuwmabdiclitung ist -f
zwischen den Flanachinii 24 v&iü 2$ vor,gßsoliem5 'so daß-das
Inncla?e 33 der Pfanne 26 durch öinen Ertäümer 34·» der in das
innere 33 der Pfanne mündet, evakuiert v/srüer· kanno,
Bin flexibler VafcuüiQßblilaüüh 35 ist mit der^ KrliriiBior 34-verbunden',
um ein Vörvakuura vorzugsweise doo Inneren 33'
au erzeugen» wenn der Deckel 22 und eine hitzebeständige
Strahlenabaehiraung 36 eich in ider dargestellten Stellung
befindene Ein mit hitaebeständigeia Material ausgekleideter Korb 37» der oben und unten offen ist, befindet sich
in der Öffnung 38 in der Abschirmung 36, um die hitaebietändige
Verkleidung des Stopfens abzuschirmen, und begrenzt
das aus dem Abstichkanal 15 ausfließende geaohmol^
aene Material, wenn es in da» evakuierte Innere 33 der ^
1 BAD ORIGINAL
Gießpfanne 26 gelangt ο Has auslaufende gesoiaoolaeae
tall neigt dazu» wenn es den Korb 37 unten werläüt·'oioh
während es durch das Innere der Gießpfanne fällt» aus zu»
breiten, so daß eine 'beträchtliche Oberfläche das Mate«
rials dem Vakuum ausgesetzt ist und dadurch bereit ißt,
Oase, die sich in dem gejschmoise&en Metall befinden, wie
Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff 9 abzugeben«) Der
Druck dieses Vakuums braucht für die Produktion einer sehr
guten Qualität einer mikroskopisch reinen relativ Beigerungefreien
Stahllegierung nach diesar Erfindung nur mäßig seino Ein Vakuum Ton etwa 1 bis 6 mm Eg absolut ist
gewöhnlich ausreichendo Vorsugsweise v/erden die das Vakuum
ersetzenden Einrichtungen (nicht dargestellt) 9 die mit dem
flöjriblen YakuuBirohr 23 yerbunden sind» in Betrieb gelaa=-
eenff wenn dao 2?iveau dea geschmolzenen Metalls in der
Gießpfanne 26 ansteigt» um -ein Vakuum, au erzeugen» das
das in. Bruchstücke zerfallene.geschmolzene Metall entgast
wenn dieses in die Pfamie ujicl -auf .die geschmolsene Metall·»
m&sse fällt, die eich in dem unterem seil der Gießpfanne
26 sammeltο
Ein Ringkragen 39 ist um den. Boden der Gießpfanne 26 an«*»
geordnet=» Ein Dichtungszylinder 40 ist innerhalb des Kragens um die öffnung oder Düse 27 angeordnetV Induktionshelzspulen
41 f die auch zum Bühren verivendet werden kön·»
nen, könix»it.in, der Seitenwandtmg der Gießpfanne 26
BAD
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sehen sein, ^um irgendein© gewünschte üJei&peratuy in dem
geschmolzenen Material» das eich in der Gießpfanne 26 "befindet, aufrecht su erhalten, um dieoeo fließfähig zu
halten und/oder um andere Kegulierungen vorsunehmeno
Weiter können Induktionsspulen 42 but Steuerung des Plus«
see in d«m Boden der Gießpfanne unmittelbar tun oder in
der Gießöffnung 27 vorgesehen sein, die wie dargestellt
aus hoohtemperaturfeßtcm keramischem Werkstoff "besteht,
BoEo aus Sirkondioxyd, ύε,Β gegenüber _ tlisjMiachen Stoß«=
belastungen und g~*genüb©r der Exooion durch- das geschmol«
2ene Material, dao durch die Düse oder öffnung fließt,
widerstandsfähig istο Wenn die Pfcmne 26 in ihrer norma=
lea- G'ießsteilung an einen Glockendock©! 43 a^ochlägt,
"befindet sich der Zylinder 40 in einei· vakuumäichten Stel
lung relatiT eu einer Ringplatt« 44 am öfteren Ende der
Glocke» Eine Vakuumdichtung ist aus Sicherheitsgründen
«wie chengee ehaltet ο Das untere Ende der Mündung, oder Düse
27, dai sich innerhalb dea Dichtungezylindere 40 "befindet 9 kann ebenfalle durch eine, schmelzbare Membran 45»
SoBc aus Aluminium, verschlossen Bein, um eine Trennung
des Inneren 35 der Gießpfanne 26 von dem Inneren 46 des
Glookendeokels 45 wahrend des Evakuieren^ und vor dem
Gießen cu bewirkeno l * Ir/:
Die frpuie oder Bptilen 42 k6inne»''%ei^end^?t: werden^- um ein
ein- oder mehrphanigefe Weöhself'elS voxi tjßSßtiEJmter.
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und Intensität zu espissvgen und vm die
mit der das geschselsen© Material durch--die Passage eder
den Kanal 28 aueßtri5mtf zu regulieren und/oder au. variieren
ο Dies kann mit öder ohne Eic.htungsbeyorsu.gung
jBchchoti, ί·ο daß die Energie mit eines? größeren
oder geringeren Intensität in
besogen auf die 7©rtiL:aisclise des Kanals 28, wirkt,-wenn
gemüischtj die gewählte Gießgieohr/indiglfisit
stellen (siehe .figur 6} ο Auch wenn die geschmolzene .Stahl«
legierung. im wesentlichen sieht magnetisch ist, wird eine
Bnßrgiewirkuzig durch die Spule odor Spulen 42 erreicht,
die dureh die Wirbelstrom© bedingt iato Andere IPoriaszi dea
elektrischen Stromes können sur Steuerung der Strömung herangezogen werden<? Wenn gewünschtp können die Spulen=
wicklungen aus hohlen Rohren bestehen und ein ICühlmittelg
wie SoBo Luft oder Kchlendio:Eyö,?iami durch diese Rohre
zirkulieren ο Weites? kenn daß Abkühlen ausschließlich dazu
verwendet werden« ΐ"·ι dia Wise 27 afosaischreekes imö dadurch
eine Abkühlung oder eins die Strömung hindernde
in eiern Kanal 28 zu ©r
Der blockendeekel 45 ist bei dieser Ausführung^toxm ale
Btarkes sylindrischee GehäusQ 47 auegebildet, das sin
kegeletumpfförmiges Oberteil 40 besitzt^ welches sine
Mittolöffnung 49 umgibt, die um die Membran 45 und die
Düse 27 angeordnet isto In der Gloclce 45 ist ein ge
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teo Stahlgoetell 50 Vorgeeehen, d·,» Dtokeasipx'oeaen 51
besitzt, wi die Slock· 43 zu tragen und tun das betrachte
lieh* Gewicht der Gießpfanne 26,insbesondere wenn eioh
dan geschmolzene Metall in dieser befindet, aufzunehmen.
Dae untere mit einem Flansch veroelieiie .'3nde des Gea teile
50 eitat auf einem Hing 52 auf, dor sich in den.Boden
der Anlag© befindet» Eine dichtung ist zwischen de» flansch
und dem Sing vorgesehen* Dao untere mit einem Plansch
Vörceliene 3nde der Glocke 43 sitzt auf den miteren Hing*-
flansch des Gestells 50 auf, wobei ebenfalls swischtm den
beiden Planschen eine Diohtung'eingelegt ist, um das Q-ohäuß·
gasdicht abetxdichteno Ein Hohrende 55 bildet einen
ieil der Glocke 43 und einen Vskuunianechluß au dera Inneren
dieser Glocke 43 durch die aia Umfang i,u Abetend von*
einander angeordnetem Säulen oder Pfosten deo bestell·
50c Bas Rohr 55 ist mit eiaem' flexiblen Schlauoh S54 verbunden«
der BU einer Vakuumanlage {nicht dargestellt)
führt;, In einigen Ballon kann, wenn gewünscht, ein nicht
oxydierendes Gas durch diesen Schlauoh geleitet werdens
Der Schlaufth kann alternativ au einer Gasdruckq.uelle führen,
wonrt im Inneren 46 ein Druck aufrecht erhalten werden eoll, waa manciMal wünschenswert ist, um jede H»igiaig,
eine dandsltieeno Struktur in dem oratarrten g·-
achmolaenen Meiall zu bilden, au unterdrücken0 Dae untere
Ende der Glocke 43 wird durch eine Jundamentwandung 53
göschlO8sen9 die eine tiefe axiale Mittelbohrung 56 auf-
weist, welche einem weiter unten leachriebensn Zweok·
dient»
Jede der Pfosten oder Säulen des Gestelle 50 weist einen
sieh nach innen erstreckenden Halter 57 auf* um eine
Bingform 50 au halten, die aus einem in hohem Maße wärmeleitfähigen
Metall, beispielsweise sub Kupfer, besteht·
Die obere Rlngfläffh© der Form 58 ist bei 59 vertieft, tan
eine Kerbe oder einen Kanal für einen MaterialüberfluS
zu "bilden, der auf treten kann, wenn das erfindun:9gemäSe
Verfahren nicht richtig durchgeführt wird« Die Innenwand
der Pprm 58 besitzt einen im allgemeinen kreisförmigen
oder polygonalen Grundriß und weitet sich etwas nach aue»
sen und unten? bezogen auf die vertikale Mittelachse» um
sich selbst von einen Barren 61 während -dessen Herste!«·
lung au lösene Die ?ona 58 besitzt on ihrem Rand eine
Reihe τοη fessagen 62, von denen einige oder alle parallel geschaltet sein können und mit einem isolierten Bohr
63 mit der Außenseite der Glocke 4? verbunden oindo Das
Sammelrohr 63 ist mit einem Kühlrohr 55 verbunden-. Bas
andere Saoraelrohr 64 ißt mit dem anderen oder den anderen
Enden der Passegüii 62 verbunden und führt zn einem weiteren
Kühlrohr 66 <, Bei 50a sind Sopplungseinrichtungen in
dem Gestell 50 vorgesehen, um dieses von den Leitungen asu lesen» wenn es am Ende eines Gußvorgangee weggehoben
werden sollο Die An- und Abkopplung erfolgt nahe den Bo-
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den der^Anlage, wie ta Figur 1 zu gehen ist» Auf diese
Weise kann eine Zwangssirlculatlon eines fließfähigen
Kühlmittels durch die leitungen 62 erhalten werden, wobei, das auf ließende kältere Kühlmittel vorzugsweise durch
die oberste der Leitungen 62 eingeleitet wird, die eich
an einer Stelle befindet, wo die beste unmittelbare Kühlwirkung erwünscht istο Das Kühlmittel kann zwar Wasoer β ein, jedoch wird Kohlendioxyd oder ein anderes nicht
explosives Kühlmittel bevoraugt. Sie Menge und dio Geschwindigkeit der Zirkulation des Kühlmittel?· eind -von
der Anlage, die die Zirkulation in Gange Mit (nicht dar»
gestellt), abhängige Diese Anlag« kommuniziert mit den
Rohren 65 und 66ο Wenn Wasser ale Kühlmittel verwendet
wird, wird tu Beginn des Betriebes vorEugtnveiee Kühlluft
durch die leitungen 62 geleitet, wonach in zunehmender
Menge der Ktihlwasseretrom aufgedreht wird, so daS ein »u
plötzlicher Temperaturanstieg des Wassers und' «ine Überführung dea Wassers in Wasser dampf vermieden wird» Diese
Maßnahme verhindert ebenfalls eine unerwünschte Kondensation an der Außenseite der Form 58 bei Beginn de« Betriebs«
Mit der in den Figuren 1 bis 3 A«P£eatellten Vorrichtung
wird zu Beginn dta Gießens das Metall auf einen kühlen Block 67 gegossen, der vorzugsweise ein verhältnismäßig
massiver Stahlblock ist und nach oben abstehende Stutzen
'■■■■■ ..- ■ ? ■-■ ·■-. &"'ϊ\'.'. ■■■■■-■■ .-.-■ ■ ■. ( ■,.
oder Hasen €8 aufweist, die &uf die ober« Jläohe d«s Blök-
909804/1087 bad
Izee aufgesehwsißt Bind-, Bei Bagimi des Erotarrens greift
der Grießliiig oder Barren 61 in den Block und di© Stutzen
elno Der Block 67 wird durch ©inen Motorantrieb 69 ait
einer Geschwindigkeit abgesenkt* di© der Bildtmgage«
schwindigkeit dea Barrens 61 entspricht« Des Abkühlen
durch di© Form 58 an den öfteren Ende des Barrens 61 er=»
folgt durch die erflndimgßgeraäßen Maßnahmen schnell und
in der 37at ebenso achnell wie die Xangsßine Voreohubg©·»
schwindigkeit des Barrenn beiia Griei3Gnc Sie Kontraktion
dcss Barrens 61· beim Bretarren gegen die Mitte der ]?orm
2SU bewirkt ein Lösen de.? Wandung 60 eier forra von dem
Barr-enmaterielf jedoolj bleibt ein© eeicht© 3?lÜS£sig
schicht 70 oben auf äzn G-ieOli?,^ odesr Barren ir kö
lisher BorUhrung mit der Wand 60o Diese fSuhioht iat
ordentlich flach oder ©eicht und besitat einen £η.ηϊ erstarrten Übergazigsteil ode:·? ein© Uuterecliicht 71» diö
die ^orera einei.a flash ß?.v;ölbten Scheibe benits;t und rait
der bereits erstarrten. Oborrscito den Gittßlingß 61 r dio
eich unmittelbar· darunter 'befindet» einen gleichförmigen
und kontinuierlichen Kontakt hat^ Bei. der in den Figure??
1 bis 3 dargestellten AnoSvlizmißtifoxm wivä ein fiyjif^siiaches
QleBen dadurch er;.'ö.tciit£ daß daß Motaiv-BediiKier·-·
getriebe 69 eine Schnecke 72 mit gans bestimmter Sosoliwin
digkeit antreibtf die i,h3?«rseita ein SclKieckQTi:'?ad 73 und
mit disßem eine Kutter ?4 örsht, ede aicJi im IHiIgV)Jt mit
einer -Spindel 75 VafäRcir;*^ \-;©lcJir; αΊ;-.^?:.: /ißiiug iu'r,f \m. U*-:
BAD ORiGINAL 909804/1087
Barren 61 und den Block 67 auf einer Platte 77 »« kalten,
von der der Block 67 leicht getrennt werden kann ο Biese Platte befindet sieh am oberen Bade des Kolbens 7$· Bio
Drehung der Mutter 74 bewirkt keine Drehung dos Kolben·
75» um dessen Achse, da ein Splint 75a vorgesehen ist,
der in eine Hut 75b in den Kolben eingreift ο Per Kolben wird dadurch nach unten mit der vorgeschriebenen Geschwindigkeit geführt, die der eieflgesohwindlgkeit des gesehnol*
senen Itetalls ans der Gießpfanne 26 entspricht« Btn ate»
nehaberer Deokel 76 fUr das Notor-Reduelergetrtebe 69
1st alt doseen fester Basis verbunden und mit •inea.Kra«*
gen versehen» am dem der Splint 75a befestigt let»
Sine Vleleahl von Heieoinriohtwngen können verwendet wer«
den« um die Oberfläche der Schiebt 70 offen zu halten»
ίο AaJ sie nioht verkrustet oder überbrückt wird, wenn
der Barren 61 gegossen wird und abkühlte Bas Offenhalten der Oberflaehe bewirkt ebenfalle ein Entgasen, wenn das
Innere der Glocke 43 evakuiert ist und in allen Willen bewegen sieh irgendwelche oxytiaohen Roe te, die sich in
der Sohioht 70 befinden können, an die Oberfläche derselben* Weiter worden lunker oder Blasen in dem Barron vermieden« Bai der dargestellten und beschriebenen Auaführtmgeform nach der Erfindung sind die Unterseiten der
Sprossen 51 alt einem strahlenden» hitsebestindigen Material 78 verkleidet,unter den sogenannte Gltihstähe 80 auf-
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~ 18 -
gehängt sind, dl· aus ein·» Material, wie z.B, Silicon-
carbid bestehen können und die ringförmig in einen sol
chen Abstand von der vertikalen Aohse der Vorrichtung an»
geordnet sind» so defl die ύοά diesen ölühatäten auf die
Oberfläche der Sohmelee abgegebene Wärme aw intensivsten
in einem Abstand von 2/3 des Halbmessers, von dieser Achse
wirkte Halter 81 sind für jede Gruppe von Stäben 80 vorgesehen, wobei wenigstens einer der Halter aus einem leitfähigen Material besteht und die Enden de? Oltih«tät)Q an
einer Seite jeder Gruppe fftsiähttlt und der andere Halter
ermöglicht, daß die ßlühatäbe 80 sieh in diesem Halter
bedingt durch die Längenänderung infolge dor Temperaturunterschiede verschieben können, leiter 82 für jeden Satz
von Qlasstäben sind dureh das hitsobes-fcändige Material
78 hindurohgeführt und entsprechende leitfähige Seile sind
nach unten durch elektrische Leitungen 83 in einer oäsr aehreren der Säulen 50 mu einer Ab»v;oigdoee 84 geführt«
aus der weitere Leitungen 85 au der Außenseite der Glocke
45 unter der Bodenplatte 52 in der gleichen Weis ο führen
wie die KühlleifcurigQÄ 65 und €€o>
Uine geeignete ?ekumu·*
dichtung ist vorgesehen« um den Kaum 46 vakuumdicht abauBohließeno
Sie Vorwendunj der Heissainrichtungen 80 bewirkt, daß sich der Temperaturgradient zwischen der !.litte
der Sohioht 70 und dem Band demselben in Fähe der 60 nur
mäSlg neigt und dadurch diese Schicht relativ flach wciä
dünn gehalten wird» Andere geeignete Heisoinrichtungen
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kunnen verwdtyfst werden s wie SoE* LiöhtT>8gtm-mit abbrem*=·
baren Elektroden, wio oie in 3?igur 4 dargestellt werden,
oder !Slefctrosiensöhloudern mit Bocheiiergieatisgäagen« wie
sie in Figur 9 dargestellt sind ο Die letztgenannten Ein«
richtigen vrerden bei höheren Vakuaa in der G-rößenord«
nting Ton 1/100 mm Hg absolut in dem Raum 46 mit Erfolg
verwendet*
Im Betrieb der in den figuren 1 bis 3 dargestellten Anlage
nach diese» Srfladung wird das feuerfeste Material des
Giaßtriehters 13* der Pfanne 26 und der ßXoeäo 43 Torsiißfjweieß
vcr.'Cihlti-·^ imm '.rLx-c mit das geschmolzene Haterial
angestochen und wm ^.f.esGS auf eia bee=
c mittler es Niveau in dem frichter Yi angestiegen
wird der Stopfen. 16 geöffnet und das Metall löet eine
schmelzbare Membran auf» die vorzugsweise das untere Side
der Düse oder des Kanäle 14 abdichtet und fließt in die
Gießpfanne 26 in aufgelöster Form oder in Bruchteilen, um
während des Abflieeeensim Taicutim ont^ast γλι t-'srieii^ Wenn
das geschmolzen© Metall in der (gießpfanne 26 auf ein bestimmtes
Hiveau angestiegen ist, wird der Stopfen 29 ge~
öffnet unö öin Strom aus geechmolzenem Metall, strömt durch
den Kanal 28 rait einer vorbestimmten Geschwindigkeit ο Diese
Genchwindigkeit wird in beEÜmmtem "umfang durch die
Höhe des MetalXspiegels in der Gießpfanne 26fjedoch weit
j? dujroh den Surcfemsseei? des Kanäle 28 am Ort der
BAD OBlGlNW-
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dung oder DÜBe 27 und gegebenenfalls durch die Spule oder
Spulen 42 bestimmte Der erste Teil diosa3 Stromes durch
den Knnal 28 schrailst die Membran 45 und bewirkt eine
Vakuumabdiohtung des gesamten Teils der Vorrichtung zwischen
dem Spiegel deB geschmolzenen Materials in dem
Trichter und dem Inneren der Glocke 43 ο Die. Gießgesohwin»
digkeit oder die Fließgeschwindigkeit durch den Kanal 28
entspricht im wesentlichen der Erstarrungsgeschwindigkeit
in der dünnen Schicht 70 und der dünnen Unterschicht 71,
um die oben beschriebenen Vorteile dieser Verfahrensmaß-nahraen
auszuntitEon0 Die Ringforra 58 ist fest angeordnet*
da die Kontraktion.beim Erstarren der Unterschicht 71 zur
Folge hat, daß die Randfläche dos entsprechenden Teils des Barrens 61 sich etwas von dem oberen Teil der Wand 60.abhebt
ο Es kann ^jedoch* wenn gewünscht, eine kleine relative Axialverschiebung swischen dem Barren oder Gießling
61 und der Form 58 vorgenommen werden? um irgendwelche
Schwierigkeiten beim FroiWerden des C-ießlings von der
Form au vermeidenο Es entsteht nur eine sehr geringe Turbulent v/eil die Düse. 27 zweclrm&ßigerweise immer relativ
nahe bei der oberen Seite der Form 58 angeordnet ist, an welcher Stelle das Erstarren schnell und soweit ale möglich in einer ebenen Schicht stattfindet^ Bin Schatiglas
oder Spion 47a ist in dem kegelßtuiBpfförraigen Deckel des
Gehäuawo 47 dor Glocke vorgesehen, um eine Beobachtung des
Gießvorgange zn ermöglichen* Das langsame Gießenf das Vermeiden von ΐΐ2.·:;ΪΓνο1Χ.ΐΛί!,·?·<;οΓ TtirbulenR und das schnelle Ab-
909804/1087 "
kühlen, das der Gie0geachwindigkeit entspricht» vermeidet
die Wanderung von ResteinaohlUsBen in dem Stahl und verhindert die Absonderung durch Kristallisation (segregation)
oder das Ausseigem insbesondere dann, ψθώώ. der Stahl
mikroskopisch rein ist, nachdem die Stahllegierung in irgendeinem für diesen Zweck geeigneten gewählten Ofen
hergestellt und dt?".acli während desAbfliesaens und 6-ioficns
entgast wurde? Me Iiögierüngesusätze, können ^eiiooii auch
in dem Gießtrichter 13 und/oder in' der Gießpfanne 26 zu°
gesetzt werdeno Manchmal kann der Stopfen 29 etwas geho»
ten oder gesenkt werden, um die (rießgeschwindigkeit oder
PließgGSChwindigkeit durch die Düse 27 etwas au variieren
öder durch Erhitzen der Spulen. 41 kann swecks Steuerung
der 3?ließgeschwindigkeit die !Fließfähigkeit dee. Materials
t werden^ Wenn der Iriohter oder Vorratsbehälter
iilior eixt© flilltüllo 11 oder anstelle direkt aus einem
llfcex ej,ne p^ipfanne bee chielrfc-wird* können in
cijia Ofor. ü-?x-r der fuxxpfnnne raehrere Chargen ^rorbes^eifeet
veröden» die diekontinuisrlich nacheinander in den Trichter 13 gßgoBgen werdens um die Gießpfanne 26 wieder aufzufüllet,,
ohne daß sich diese Maßnahme nachteilig auf den Barren 61 auswirkt, oder ohne daß üio Vtumumdiehtuag verloren geht6 öa durch die .©ri'incfongsgeBiäfieii Maßnalnaen das
Gießen tinüblioh langsam in lilDerelnejti-Eimung mit der Erstar»
rungsgesehwindigkeit dsa Hetall£3 in dem Barren 61 unter
öem Einfluß der Wärraeabfvihrein3.'iiihtimgens die mit der
BAD
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cc =·
form 58 gekoppelt sind« erfolgt» BarÜbtr hinaus wird durch
die getrennten ihrakuierungseinriehtungen, die mit den Anschlüssen
34 und 53 verbunden sind, eine zweifache Entgasung in einem einzigen Arbeitsgang, bei mittleren und
leicht erreichbaren Vakuumdruoken mit wenigen Einschlüssen und einer großen mikroskopischen Reinheit des Barrens 61
erreicht* Wenn das gesamte Material, daa in den Raum 46 /
zur Erzeugung des Barrens 61 fließt, aus der Pfanne 26 ausgegossen ist, benötigt die Beendigung dea Erstarrens
der oberen Schicht des Barrena nur no oh kurze Zeit,, da sie
relativ dünn is to Hierauf kann das Vakuum gebrochen und
das (yloakengehäuse 47 entfernt v/erden ο Wema. gewünscht,
kann das Gestell 50 zusammen mit d er Form 58 ebenfalls
entfernt werden, nachdem es an den Stellen 50a und 84
abgekoppelt worden ist* Der Barron 61 mit dem Block 6T9
der sieh auf der Platte 77 befindet und mit dem Kolben 75*
der eich in der Bohrung 56 befindet, verbleiben dabei an
Ort und Stelle? Bin Greifer kann verwendet werdenf wa.
den Barren 61 aufzunehmen und im ihn von dem Block 47 abzuheben» 23er Block 67 kann, nachdem er von dem Barren gelöst
wurde, und nachdem neu© Hasen oder Stutaen 68 auf den Block geschweißt wurden,, v/ieder auf die Platte 77 zurückgebracht
werden«. Der Barren 61 wird hierauf gelagert oder gestapeltο Nachdem der Block 67 an seine Stelle
auf der Platte 77 zurückgebracht worden ist» werden der Gießtrichter 13 lind die Gießpfanne 26 wieder gefüllt und
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das Gestel\ 50 sowie die Glocke 43 an Ort und Stelle'gebrachte- Die Vorrichtung kann dann von neuem evakuiert
und in Betrieb genommen werdeno
Die in den figuren 4 und 5 dargestellte Vorrichtung ent~
spricht in vieler Hineicht der Konstruktion und dem Aufbau der zuerst oben beschriebenen Ausfuhrungsform nach
dieser Erfindungo Entsprechende Seile sind mit gleichen
Bezugsaeichen, die mit einem Strich versehen sinds bezeichnet ο Bei der in den Piguren 4 und 5 dargestellten
Ausführungsforia wird das geochmolaene Metall entweder
von einem Of en oder von einer Füllpfaraie und bei .Anwesenheit von Luft in die Gießpfanne 26' gagosstno Vorzugsweise wird das geechraolKGne Metalle mit dem di· Gießpfanne 26{ beschickt -wird» vorher in dem Ofen oder der
PttllpfannGf deoxydiert* indem ein deo%ydierender Zusatz
oder andere Mittel angewandt werden0 In federn lall
wird das im wesentlichen entoxydierte geschmolzene Metall?
das sich in der Gießpfanne 26' befindetf durch einen Kanal
28e mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit hindurohgeführtj
wie es auch bei der erstent oben beschriebenen
Ausführungsform nach dieser Erfindung geschieht? so daß die Geschwindigkeit des Gießens vmA die Geschwindigkeit
deo Erstarrens miteinander übereinstimmenο Darüber hinaus
wird nach dem Beschicken der Gießpfanne 2(5.'. ein mit hitzebeständig em Material ausgekleideter Druckdeckel 91 mit
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seinem !Plansch 93 dicht auf die 6-ießpfanne 26f aufgesetzt.
Der Deckel wird mit Klammern 95 fest sn Ort und StGlIo ge«
halten= Eine Druckgasquelle vorzugsweise aus nicht oxydierendem Gas, wie Zx>Bc Argon, wird über eine flexible
leitung 94 mit einem Krümmer 95 verbunden, der in das
Innere der Gießpfanne 26 ♦ Eiündets so daß ein bestimmter
Druck auf die Oberseite des geschmolzenen Metalls in der Gießpfanne 26* ausgeübt und damit der Ausfluß des ge~
schmolzenen Metalle durch den Kanal 28 gesteuert werden
kann, wenn der Stopfen 29' angehoben wird, um die Düse 27* zu Öffnenο Der Stopfen 29' wird mit einer Vorrichtung
betätigt, die durch eine Soitenöffnung 26'a in dem oberen
Seil der Gießpfanne hindurchgeführt ist* Diese öffnung
■wird durch eine Seitenplatte 96 druckdicht abgeschlossene
Ein Querann9 der an dem Stopfen befestigt ists ist durch
die Platte 96 geführte lim die Oxydation und/oder die
" Dendritbildung an der Oberseite des sich bildenden Barrens 61' in der seichten Plüssigkeitsschioht 70' und der
erstarrenden Unterschicht 71p möglichst gering zu halten?
kann ein Strom aus nicht oxydierendem Gasf beispielsweise
Argon, unter Druck in das Innere 46! über eine leitung
90 und von einer Gasquelle geleitet Werdens die nicht
dargestellt ist* Der Gasstrom wird durch ein RoRr5 das
der leitung 53~54 entspricht f abgeführto
Die Heizeinrichtungen 80', die in dem Raum 46' verwendet
find abb*»jmbare Elektroden 97, von denen jede
BAD OFHGiNAL 909804/1087
in ihrer axialen Richtung durch eine druckdicht© Hülse 98 in dem kegelstumpfförmigen Seil der Glocke 43* und
des Gestells 50* verschiebbar angeordnet ist ο Die Elek·=
troden 97 werden automatisch in "bekannter Weise durch
spannungsgesteuerte Einrichtungen vorgeschoben, um einen Gleichstrom mit geringer Spannung aufrecht ssu erhalten,
der einen Heizbogen zwischen dem unteren Ende jeder der Elektroden 97 und der gsschmolzenen Metallschicht 70»
unterhaltο Das Erhitzen bedingt also ein Abschmelzen
der Elektroden 97 in dieser abgeänderten Au8führungs£orm<>
Diese abtrennbaren Elektroden werden vorher hergestellt und bestehen vorzugsweise aus der gleichen Zusammensetzung
wie der Barren 61 Ό Y/enn gewünscht, können die Elektroden
97 um die vertikale Achse des Barrens 61 hin- und
hersohwingend angeordnet sein, um mit jeder Elektrode
eine größere Oberfläche au überstreichenο Schlacke 99
mit reduzierten oder neutralen Eigenschaften kann sich
oben auf der Schicht 70* ansammeln und-umgibt normaler-=
weise die Idehtbügen0 Dieae Schlacke nimmt, insbesondere
wenn sie realisierende Eigenschaften besitzt, gebildete
Oxyde imd Einschlüsse aus der Schicht 70» aufο Es sind
in der Zeichnung awei Slektrodenpaare 97 dargestellte
Es können jedoch auch noch weitere Elektroden in Winkel« abständen voneinander sjund um die Achse des Barrens'» wenn
gewünschtp" vorgesehen sein und der elektrische Bogen kann
unter Vakuumbedingungen in d©r Glocke 43» wie bei der
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ersterwähnten Ausführungsform naoh dieser Erfindung auf«
recht erhalten werden» Die polygonale Ringform der Wand
60· in der Boebi 58' unterotütst den Sohrmapffdmfekt bei
größeren Gußstücken, v/enn das ö-ußstüok 61 eich kontrahiert
und Ton der Wand 60' löst ο Bei der Äusführungsform nach
den Figuren 4 und 5 ist der geschmolzene Metallstrang
der durch den Kanal 28° fließt? relativ kohärent» selbst
wenn mit einer ganz beatimraten Geschwindigkeit gegossen wird«, Zwar trifft der Gießstrahl auf die Schicht 70* mit
einer etwas größeren Masse und einer etwas größeren Kraft auf als dies bei der ersten oben beschriebenen AusftihrungsfoEEt
nach dieser Erfindung der Fall ist und neigt deshalb dazu* diese Schicht etwas su vertiefen» die Seile
der Vorrichtung sind jedoch so nahe beieinander? daß ein nachteiliges Yerspritsen und eine !Turbulenz auch
dann vermieden wird,, wenn lange hohe Gußstücke gegossen
werden.» In einigen Mllen und insbesondere wenn kleinere
leichtere Barren gegossen v/erden, kann eine Gießpfanne mit Schnabel zusammen mit einer genauen Kippvorrichtung»
beispielsweise einen Getriebemechanismus„ zusammen mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden 9 um
eine sehr langsame Gießgeschwindigkait au erhaltenf die
der Eretarrungsgeschwindigkeit des gegossenen Metalls in
der Form entspricht0
Figur 6 stellt eine etwas vergrößerte Sinzelansioht einer
Ausftibrungsform des Düsenteils einer erfindungsgemäöen
BAD ORIGINAL
803804/1087
Gießpfanne 25 dar» Anhand dieses Ausführungebeispiele
wird die Steuerung der Gießgeschwindigkeit unter Verwendung von Brei^Phasenweehselstromapulen erläutert, die die
Düse unmittelbar umgeben0 Die Spulen können von innen,
wenn gewünscht, in Abhängigkeit von den Charakteristiken dieser Spulen gekühlt werden oder nichtο Wie aus figur 6 ersehen werden kann, ist der Stahlboden 100 der
Gießpfanne mit feuerfestem Material 101 auegekleidet und weist eine Öffnung auf, durch die sich eine feuerfeste
oder keramische Gießdüse 102 erstreckte Ein zylindrischer
Metallsohute 103» der auf den Boden 100 geschweißt ist,
umgibt die Düse 102 und der radiale Zwischenraum zwischen
diesem Metallschutz und der Düse ist mit Schamotte
■ausgestampfto Die Düse 102 weist einen Gießkanal 104 τθ&
ganz bestimmter Größe auf, der» wenn die Stopfenspitze
105 sich in ihrer untersten Stellung befindet t-" geschlossen
ist» Ein zylindrischer Kasten 106 hängt vom Boden 100 herab und ist an seiner Unterseite durch eine Ringplatte
107 geschlossen« durch die sich die Spitze der Düse 102
erstreckte Hex Kasten 106 und der Deckel 107 sind vorzugsweise
mit feuerfestem Material überzogen« wenn nicht als Strahlenabschirmung eine Sohiaekenschicht, wie ZoEo die
Schlackenschicht 99t verwendet wird, die auf der geschmolzenen Metallschicht 70 bei der Bildung des Gußstückes 61
schwimmto Die in Figur 6 dargestellte Vorrichtung kamt jedoch
für jede Ausführungsform einer erfindungsgealßen Vor-
BAD 909804/1087
richtung verwendet werdeno Der Kasten 106 enthält Spulen
108af 108b imd 108ct die mit den drei Leitungen eines
Dreiphasenstromnetzes von gewünschter Frequenz verbunden
sindο Wenn im Betrieb der in Figur 6 dargestellten
Vorrichtung der Stopfen 105 gehoben und die Spulen 108 über leiter* die geeignet isoliert sind und die sich zu
der Seite der Glockenhaube erstrecken, erregt werden,
wird ZoBo eine nach oben gerichtete Kraftwirkung erzeugts
wie duroh die Pfeile in dem Kanal 104 dargestellt* selbst
wenn ein Wechselstrom bei vielen geschmolzenen Metallen*
Legierungen und Stählen verwendet wird, die nicht magne^
tisch sind» auch wenn sie im festen Zustand ein magnetisches Verhalten zeigen«? Die Durchflußgeschv/indiglceit
des geschmolzenen Metalls, das aus- der Pfanne 100 nach unten durch den Kanal 104 fließts kann durch die Spulen
oder durch andere Steuereinrichtungen* die anstelle dieser Spulen treten, reguliert werden* Weiter ist die Wirkung der elektrischen Energie t die durch die Spulen 108
geleitet wird« nahe der Xnnenwandung des Kanals 104 intensiver als am Ort der vertikalen Mittelachse dieses Kanals,
was durch die verschiedenen Wagen der Pfeile willkürlich
angedeutet wirdο Deshalb strömt das Metall,wie durch die
nach unten gerichteten Pfeile angedeutet wirdr im Bereich
der Kanalmitte des Kanals 104 stärker als an den W genf so daß damit nicht nur eine Steuerung d.er
schwindigkeit gemäß dieser Erfindung möglich istP sondern
BAD ORSGINAL 9098047 1087,. ; ;
es wird auch, damit eine Vorrichtung geschaffenf die die
Erosion oder Ausspülung der Wand des Püanals 104 infolge der Strömung des geschmolzenen Metalls längs dieser
Wand verhinderte Eine solche . Erosion findet hei bestimmten feuerfesten Materialien relativ .stark statt und be«
wirkt eine .Änderung des effektiven Durchmessers des Ka~
nala infolge der Verbreiterung desselben.»
In den Figuren 7 und 8 ist eine Ausftihrungaform nach die=
ser Erfindung dargestellt mit einer Ringform 120, die
eine hohle Außenwand 121 und einen hohlen Kern 122 besitzt
ο Die Innenräume des hohlen Kei-oes 122 und der hohlen
Außenwand Bind über eine hohle Basis 123 miteinander verbundeno
Die Kavität 124 in der Form 120 ist ringförmig
und die Hingbreite ist relativ zur Höhe des Ringes kleinο ■Vorzugsweise zirkuliert ein Kühlmittelt wie sοBo Wasser»
abgekühlte Druckluft oder Kohlendioxyd, durch Einlaß=· und Auslaßrohre 125 und 126, sowie durch den Hantel der
form ο Das Jäinlaßrohr 125 ist mit einem Drehgelenk 110 ausgekoppelt» so daß das öftere Ende 111 des Rohres mit der
Form mitrotiert* wenn diess gedreht wird* Die Form 120
ist auf eineia Drehtisch 112 angeordnet» der den oberen
Teil eiiier festen Basis 113 bildete Dax fisch 112 kann
mit einem letor^iteäulctionsge^riebe 114 in Drehung
w§r"d§af we&n de?? lotor erregt istf eo daß er
einer Sesghwiiidigkeit vöb nieht mehr als 6 Wa
BAD OttiGJNAL
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gen pro Minute dreht0 Um den Einschluß von Luft in dem
hohlen Mittelkern 122 der Form 120 zu verhindern, erstreckt
sich ein gebogenes Rohr 115 von dem inneren Bnde des Seils 122 zu der Eintrittsseite eines der Bohre 126
in der äußeren Wand 121 der Form 12O0 Y/enn Y/asser in die
Form eingelassen wird, füllt es den ganzen Innenraum um
die ringförmige Kavität 124 an und treibt alle Luft aus,
Das ausfließende Wasser verläßt das Ausflußrohr 126 und fällt in einen Ring trog 117f aus dsm es durch einen Abzug 118 zu einem Abflußkanal geführt wirdο Sine Überström
nase 116 ist in der Form 120 aus Sicherheitsgründen vor«
gesehene Um ein Erstarren des geschmolzenen Metalls mit
einer Geschwindigkeit zu erreiehens die der Giθßgeschwindigkeit
des Metalls entspricht, wird deshalb die Form 120 gekühlt, ganz gleich ob diese Form 120 mit dem Drehtisch
112 umgedreht wird oder nichto Vorzugsweise wird die Foiin
120 mit geschmolzenem Metall mit einer bestimmten Sießgesohwindigkeit
aus dsr Gießpfanne 127 bssöhickt» die eine
Vielzahl von am Bodsn der Pfanne angeordnete keramische
DÜeen 123 mit Kanälen ganz bestimmter Größe aufweistα Diese Kanäle können mit Stopfen 129 geschloesen werden;, die
mit einem Hebelmechagigmus 120a usiu elyx&n gylinder 129b b
tätigt werden» weither von einem rfannenkraii herabhängt-Wie
dargestellt ist die Pfanne 12? mit einem Druckdeokel
131O ausgerüstet* der des Beqkel 91 gleicht und der mit
Klammern 130a druckdicht an Ort und Stelle gehalten wird?
BAD ORIGINAL
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βο daß ein gewünschter Druck oder eine gewünschte Druckänderung in der Pfanne 12? über dem geschmolzenen Material
erzeugt werden kann, indem Gas unter Druck durch ein flsxlfe=
les Rohr 131 in das Innere der Pfanne 127 geleitet wird»
Als Gas wird vorzugsweise ein nicht oxydierendes und keine
Verunreinigungen in dem entsprechenden geschmolzenen Material erzeugendes Gas verwendet© Deshalb kann, selbst
wenn die Kanäle der Düsen 129 etwas der Aeroeion unterworfen
sind, eine Einstellung des Druckes durch das flexible Rohr 131 die Gießgeschwindigkeit verändern, so daß diese
wirklich genau mit der Brstarrungsgesehwindigkeit des Gußstückes
in der form 120 Übereinstimmtο Es wird betont 9 daß
die Ausmaße der Form 120 so sind, daß auch am Anfang des Gießvorgangs das gegossene Metall nicht über eine große
Strecke herabfällt und in ^edeja I?all das Erstarren des
Metalls so schnell und so gleichmäßig vor sich geht, daß
eine Ausseigerung im wesentlichen unabhängig davon verhin*»
dert wird ο Im 3?alle» daß eine Gießpfanne verwendet wird»
bei der sich am Boden eine einzige Gießdüse befindet,.wird
das Eingießen in die Form 120 vorzugsweise unter Drehen
dieser Form 120 um ihre vertikale Achse mit einer geringen
Geschwindigkeit von beispielsweise 1 bis 6 Umdrehungen pro Minute vorgenommen, um zu gewährleisten* daß die gesehiaol-.
zene Metallschicht tatsächlich ringförmig um die gesamte
Kavität 124 der ΈΌηη verläuft:» Diese Maßnahme, wird,
sondere angesichts der seliimllen
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keit gewählte In den Figuren 9 und 10 ist eine Ausführungsform
nach dieser Erfindung dargestellt, mit der ein hohler versohieblicher Barren gegossen werden kann,
der längs seiner vertikalen Achse einen materialfreien Raum aufweist ο ü?eileg die konstruktionBiaäßig und funk=
tionsmäßig bestimmten Teilen der in den Figuren 1 bis 3
dargestellten Vorrichtung entsprechen sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, wobei zum üntereohied zwei
Striche (") verwendet werden.» Mit der Ausführungefonn 10*
wird ein hohler Barren oder Gießling 61" unter Verwendung
einer äußeren Ringform 58" und einer inneren Singform 158" gegossen=» i)ie Ringformen arbeiten in derselben Weise,
jedoch formt der innere Ring den inneren Rand.61"b-des
Barrene 61" und der äußere Ring mit der Wand 60" die
äußere Oberfläche 61"a des Barrens 611O Me Wand 160" der
inneren Ringform 158" ist nach unten und innen etwas geneigt, wie dargestelltο Weiter befinden sich in der inneren Form 153" Kühlmittelleitungen 162"» die in derselben
Weiee wie die leitungen 62" wirken und die mit einem Kühlmittel
durch dieselben Rohre vorsorgt werden» die auch die Kühlschlangen in der äußeren Form versorgen* Die Kühlleitungen für die innere Form sind an den Streben 140 oben
in der Glocke 43" und über dem Gestell 50" befestigt» Die
sektorenförmigen öffnungen 141 zwischen den Streben oder
Brücken 140 sind mit feuerfestem Material 145 ausgekleidet lind bilden Öffnungen in dem G-IoeJcen.detsJceX A3tf_xin&
BAD ORIGINAL
9098(H/1 Q87 ;■ Γ
dem Gestell 50"» durch die das geschmolzene Material oben
auf die Schicht 70" fällt* Biese Schicht iat ringförmig
und "bildet den oberste» Teil eines ringförmigen Gießlings
61"o Die Schicht 70" weist einen unteren Teil oder
eine Unterschicht auf» die-den erstarrenden Teil 71" bildet
ο Bas geechmolaene Material wird aus der Pfanne 26"
ausgegossen* die Düsen 27" aufweist, welche ähnlich wie
bei der in den Figuren 7 und 8 dargestellten Gießpfanne vier sind α Jede dieser Düsen kann mit einem Stopfen 29'*
verschlossen werüeno Alle Stopfen 29" sind mit einem gemeinsamen
BetätigungsHöcbanismus verbundene Die Unterseite
jeder Düse 27" kann vor dem Gießen mit einer schmelzbaren Membran verschlossen sein, wenn entweder in der Pfanne
26" oder im Inneren 46" der Glocke oder in beiden Räumen ein Vakuum aufrecht erhalten wirdο 2u Beginn des Betriebs
werden die Stopfen 29" gehoben oder geöffnet und das ge=
aohmalzsne Material fließt durch die mit feuerfestem Mate»
rial ausgekleideten sektoranfönaigen Öffnimgen auf den
Bio ölt 67", der an die lint er sei te der inneren Ringform 158"
anachlägto Die Hingfoxra 158" kann,"'wenn gewünscht, die
halbe Höhe der Ringform 58" besitzen, um au gewährleisten, daß kein geschmolzenes·'Material bei Beginn des Br=>
starrens am Anfang der Bildung des Gußstückes 62" verlören
gelrfco iiaoh dem Beginn des Gießens wird dor Block 67" im
weeentlishen kontinuierlich mit dem Gußstück, das durch
die erstarrte Schicht auf meiner Oberseite gebildet wird»
BAD
naeh unten verschobene Sie innere Ringform 158" hängt an
Schienen 142,.die in der Mitte der Streben 140 befestigt
und starr mit dem übrigen Gestell 50" verbunden sindο
Die Ringforra 58" ist mit einem Ring 57" verbunden? der
als Halter diente Dieser Ring 57" ist nicht fest mit dem
Gestell 50" sondern mit einem Kolben 143 verbunden, so daß der Ring, wenn gewünscht, naoh oben oder unten oder
in beiden Richtungen zyklisch verschoben werden kann,
was mit einem fernsteuerbaren Zylinder 144 erfolgt, der an dem Gestell 50" befestigt ist» Der Ring 57" kann nicht
gedreht werden, da er an seiner Peripherie im Winkelabstand voneinander angeordnete Einkerbungen besitzt, die
in Vorschubringe 147 eingreifen, welche auf den Pfosten
des Gestells 50 befestigt sindο Die Verwendung von Zylindern 144» die im Abstand voneinander auf der Innenseite
des Gestella 50" angeordnet sind, ermöglicht? daß zwischen
der Wand 60" der Itingforia 58" und äer äußeren Oberfläche
des Barrens 61" eine verstärkte Relativbewegung statt~ findet, die ein Haften beider.Flächen aneinander verhin·=
derto Die Möglichkeit, daß geschmolzenes.Metall des Gußstückes dabei ausbricht, ist infolge der relativ großen
Erstarrungsgeschwindigkeit, die durch die langsame Gieß« geschwindigkeit bedingt ist, ausgeschlossen., Bei dieser
Art von Gießen unteratütaen die Wellen, die in der Ober=»
fläche der geschmolzenen Schicht 70 auftreten^ die Bildung
einer &aut an üen Rändern gegen die lormwandungen 60" und
BAD ORIGiNAL
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160" JSU, die sehr schnell in den festen Zustand übergeht *
Als Heizeinrichtungen 8ö1t sind bei der Ausfülirungsform
nach,den Figuren 9 und 10 Elektr-onenachleudern vorgesehen,
die in Kugelgeleiikverbindungen gelagert sind» Biese
Elektronenechleudern arbeiten am besten im Hochvakuum in
der Größenordnung von 10 mm Hg absolut oder darunterο
An der Stelle, an der die Heizeinrichtungen 80' sich duroh
die Glockenschale 43" erstrecken» sind vakuum- oder druckdichte Abdichtungen vorgesehen
Bei dem Gießen von Gußstücken in industriellem Maßstab
einschließlich sehr großer Gußstücke nach dem Stande der Technik wurde oft der gesamte Inhalt eines großen Ofens
innerhalb von Minuten auf einmal abgestochen und das Verfestigen des geschmolzenen Motalls nahm gemäß einer allgemeinen
Regel Stunden oder wenigstens das Vielfache der Zeitdauer in Anspruch* die den ganzen Gießvorgang umfaßt,
wobei die Schwierigkeiten* die in der Hatur und der Zusammensetzung der Gießlinge, die auf diese V/eise hergestellt
wurden, liegen, verbliebenο Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen kann beispielsweise ein 20-Tonnen-Barren gewöhnlich
mit einer Geschwindigkeit zwischen 2 und 3 Tonnen geschmolzenen Metalls pro Stunde hergestellt werden, wobei das Er«
starren dieselbe Zeitdauer beanspruchtο Im Falle Makro=
Gußstücke mit 100 ϊοηηοη je Gußstück und größer hergestellt
werden sollen, ist eine Gießgeschwindigkeit von etwa 7 bis
BAD
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10 !Tonnen pro Stimdo Eweolnuäßig, wobei das Erstarren mit
dereelben Geschwindigkeit und innerhalb derselben Gesamtzeit
des Herstellungsvorgänge etattfindeto Indem die
oben beschriebenen erfinduttgsgemäßen !Maßnahmen tmd Vor=
richtungateile verschieden kombiniert v/erden t können
Gieß- und Brstarrungsgeschwindigkeiten !mit oder ohne
einzelner -oder doppelter Takuimientgasung und dadurch die
ausführlich beschriebenen Vorteile unter Anpassung an die jeweiligen.Verhältnisse erhalten v/erden0
BAD OR/GiNAL
9 0 9 8 0 Λ / 1 OR 7 · ■■-■.
Claims (1)
1468167
Verfahren zum langsamen Gießeli und Formen von Metallgießlingen,
dadurch gekennzeichnet» daß einfe Charge aus
gereinigtem, gesohmblsenem Metall in eine Gießtülle abgestochen wird, daß eine evakuierte Gießpfanne unter=·
hall) dieser Gießtülle angeordnet wird, daß geschmolzenes Metall aus dieser Grießtülle in die evakuierte Pfanne ge~
gössen wird, um dan gegossene geschmolzene Metall auszubreiten,
wenn es in die evakuierte Pfanno fällt» daß das
entgaste, geschmolzene Metall in dieser evakuierten Pfanne
auf eine- vo.rbe stimmte l'enperatur erhitzt wird, um die erforderliche
fließfähigkeit und Gießgeschwindigkeit einzustellen,
daß eirac Gießdüse mit einem Kanal vorbestimmter
Größe am Boden der evakuierten Pfanne vorgesehen wird, daß das gesohmolsena Material durch diese Gießdüse mit einer 'vorbestimmten G-eschwindigköit hindurchgeführt
7/ird, die wenigstens teilweise durch den Druckunter
ο chi ed swiaclien clsin Druck in der evakuierten Pfanne
und dem Eruö.k auf der Aiielaßseita der Gießdüse bestimmt
1st, clafl eine evakuierte Formkammer unter der evakuierten
Pfanne und der Gießdüse vorgesehen wird, daß in der
Pormkammer eine kühlbare Hingform und ein verschieblich
angeordneter Block nngrenzend an den lOrmhohlraum vbrgesehen
V7ird9 daß zu Beginn des G-ießens das geschmolzene
Material in den -Fornbrihlrmtia und auf den Block gegossen
909804/
um die Barrenbildung au beginnen , daß das Era tar=
reu des geschmolzenen Metalls mit einer β ο Ich en' Geschwindigkeit
gesteuert wird, daß eine dünne geschmolzene Metallschicht auf der Oberseite des Barrens bis zum Rand
desselben, der an dio Formv/andung des Formhohlraums
grellst, reichts daß v/enigstena die Abkühlung der Ring«·
form so gesteuert wird, daß die GießfGSohwindigkeit und
die Erstarrungsgaachwindigkeit in besug auf daa Gewicht
des ,gegossenen Materials, und die G-ießseit übereinstimmen t
daß die dünne geschmolzene Metallschicht rlchtimgaabhängig
-srhitat wirdf u;n eine Kruotenbildung und eine Brückenbildung auf der Oberfläche au verhindern und diese Oberfläche offenzuhalten und daß der 331OuIt nach unten in- Übereinstiamung
mit der Geachv/indigkeit des Eretarrens des
geschmolzenen Materials verschoben wirdο
2ο Verfahren sum langsamen Gießen und Formen von Metallgießlingen3
dadurch gekennzeichnet» daß aine Charge aua
gereinigtem, genchmolRenori Metall in einß G'-ießtülle abgestochen
wird j daß eine evakuierte Gießpfanne unter-halb dieser (iießtülle angeordnet wird» daß gegehmolssiiea
Metall aus dieaei? Gießtülle in die evakuierte 3?fanne gegossen wird* um dan gegoseeiis geschraolaene Metall auasu«
breiten, wenn gb in die evakuierte Pfanne fällt» daß eine
Gießdüse mit einem Kanal vorbestiramter Größe am Boden
der evakuierten Pfanne vorgesehen wird* daß das gesehmol-
BAD ORIüiNAL
9 0 9 804/1087
zene Material durch diese Gießdüse mit einer vorbestimia=»
ten Geschwindigkeit hindiirchgeführt v/ird» die wenigstens
teilweise durch den Druckunterschied zwischen dem Druck in der evakuierten Pfanne ιναδ. dem Brucin auf der Auslaß=
seite der Gießdüse bestimmt ist, daß eine evakuierte
Forrakaiamer unter der evakuierten Pfanne und der Gieß- !
düse vorgesehen wird, daß in der iOrmkanmer eine kühlbare
Ringform und ein verBOhieblich angeordneter Block angrenzend an den lormholilraum vorgesehen wird» daß zu
Beginn des Gießens das geschmolzene Material in den Formhohlraum
und auf den Block gegossen wird, \im die Barrenbildung
zu beginnens daß das Erstarren des geschmolzenen
Metalls mit einer solchen Geschwindigkeit gesteuert wird, daß eine dünne geschmolzene Metallschicht auf der O"ber«
seite des Barrenn bis zum Rand desselbenf der an die Forrawandung des Porrahohlrauras grenzt, reicht,? daß wenigstens die Abkühlung der Ringforra so gesteuert wirdj daß
die frießgeschwindigkeit und die Erstarrungsgeschv/indig«
keit. in bezug auf das Gewicht des gegossenen Materials
und die Gießzeit übereinstimmen, daß die Oberfläche der dünnen geschmolzenen Metallschicht offen gehalten wird
und daß der Blocic in Abhängigkeit von der Erstarrungsgeschwicdigköit
des gegossenen geschmolzenen Ketalls nach
unten verschoben wirdο
Verfahren aura, langsamem. Gießen und JPonaen. von Metall=
glei.-llngeiij, dadurch ge?;:er>;:».niiic?.niet., daß ^osclimolzenee
BAD ORIGINAL 9098(H/-tWl.. '-. '
Uetall in eine evakuierte Pfanne gegossen wird* um das
Metall während es in die Pfanre fällt zu «.erteilen und
zu entgasen5, daß eine vorbestimmte Temperatur des entgasten Metalls in dieser Pfanne aufrecht erhalten wird*
daß das gesühiaolsime Metall aus diese?: Pfanne ohne mit
der luft in Berührung zv. kommen mit einer bestimmten rela
tiv langsamen Geschwindigkeit gegossen wird, daß die
Kammer,, in der sich die 'JJOr-m unterhalb der Gießpfanne
befindet, evakuiert wird, um das gegossene Metall weiter zu entgasen t daß das in Barrenform gegossene Metall in
einer kühlbaren Ringfona schnell geformt und abgekühlt
wire, so daß eine relativ dünne Schicht aus geschmolzenem
Metall an der Oberfläche des Barrens erhalten bleibts.
daß die Gießgeschwindigkeit so eingestellt wird9 daß sie
der Erstarrtmgsgesclmindigkeit des geschmolzenen Metalls
im wesentlichen entspricht, daß die Oberfläche ß.er geschmolzenen Metallschicht 'offen gelassen wirdP ohne daß
eine Verkrustung und eine Überbrückung dieser offenen Schicht erfolgt und daß der Barren relativ su der Singform und in Abhängigkeit von der Gieß- und Erstarrungs·=
geschwindigkeit des Materials nach unten geführt wirdο
Verfahren sum langsamen Gießen und li'or-men von Metall=
harren* dadurch gekennzeichnet» daß geschmolzenes Metall in eine druckdichte Gl&ßpfanKe gegossen wirdf>
daß in dieser Gießpfanne ein bestimmte:«: Druck und eine bestimmte
909804/1087
attfrecht erhalten"werden*' daß das entgaste geschmolzene
Metall aua dieser Gießpfanne im wesentlichen
ohne mit der Luft in Berührung au kommen void mit einer
relativ kleinen Geschwindigkeit gegossen wird* daß eine druckdichte I?o:emkamEier unter der (ließpfazine 'vorgesehen
ist, «ja das gegossene Metall aufzunehmen* daß ein vorbestimmter
Brück und eine vorbestimmte". Temperatur-in dieser lorinkammer aufrecht erhalten werden t daß das üPonrien
und Erstarren des in Barrenform gegossenen Metalls in
der Formkammer so erfolgt, daß eine relativ dünne ge~
Böhiaolzsne Metallsohicht auf der Oberfläche des Barrens
vert&elbt, daß das Gießen"des -Gießlings im wqsentlichen
iait derselben Geschwindigkeit erfolgt wie das Abschrecken
des geschmolzene;! Metalls, daß die obevtlache auf-der
dünnen geschmolsenen Metallschioht offen gelassen wird 9
wenn diese nach und nach relativ zu deia entstehenden Barren ansteigto
5ο Verfahren zum langsamen Gießen und· iPonaen von Metallbar=«
ren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Charge aus gerei«=
nigtem, geschaolzenem Material in einen heizbaren Gieß»
trichter oder eine heizbare Gießtülle gegossen wird, daß eine druckdichte heizbare Gießpfanne unterhalb des Gießtrichters
.vorgesehen wird, daß geschmolzenes Metall aus dem Gießtrichter in die Gießpfanne gegossen wird, daß eine
vorbestimmte Temperatur des geschmolzenen Metalls in der
909804/1087
Gießpfanne aufrecht erhalten wird,- daß ,sine· Bus© miteinem
KnsaX.von vorbestimmten Größe .unten. In der Gießpfasüie
vorgesehen wird* daß das geschmolzene Material
durch die Düse mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit
hindiirohgeführt wird, die wenigstens teilweise durch
den Druckunterschied zwischen dem Druck in der evakuierten
Gießpfanne und dem.Druck auf der AualaSseite der '■ Düse bestimmt \yird» daß eine druckdichte SOrmkaiaiaer unter
der Gießpfanne un.d der Düse vorgesehen wird, die
druckdicht abgedichtet ist und daß in dieser Pormkammer
eine Form für das gegossene» geschmolzene Material angeordnet wirdj. wobei diese Form gekühlt wird, ao daß das
geschmolzene Metall im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit erstarrt," mit der es gegossen wird»
Verfahren nach .Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet? daS
zur Steuerung der -Gießgeschwindigkeit durch elektromagnetisch induzierte Felder ein Widerstand dein nach unten
strömenden geschmolzenen Material während des Gießens entgegengesetzt wird? daß der durch die Feldwirkung hervorgerufene Widerstand in Wandnähe des Gießkanals größer
als in Achsennähe desselben i3to
7ο Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß
eine Ringform vorgesehen ist» deren Boden ein nach unten verschieblicher Block ist und daß der Barren gegos·=
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sen wird während sieb, dieser Block nach unten relativ
zu der Hingf.onn in axialer Richtung mit einer vorbe=
stiismten Geschwindigkeit verschiebt, so daß die &ing°
form und der Barren nicht sneinander haften ο
8ο Verfahren nach Anspruch. 5? dadurch gekennzeichnet, daß
die obere Fläche des Barrens in der SOrm in einem beistimmten radialen Abstand ύοτά der Form erhitzt wird, so
daß die Oberfläche der geschmolzenen Metallschicht auf dem Barren offen-und frei von Verkrustung bleibt, -wenn
die darunter liegende Schicht erstarrt, so daß nach und nach der Barren aufgebaut wird«
9ο Verfahren nach Anspruch 8? dadurch gekennzeichnet8 daß
die Heizwirkung im wesentlichen auf die Stelle der geschmolzenen Metallschicht gerichtet wird9 an der das
Verkrueten und Überbrücken am ehesten stattfindet und daß die dichtung der Heiawir&ung entsprechend der Be·=
obachtung der Freiheit dieser Oberfläche der geschmolaenen
Metallschicht verändert wirdο
10ο Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Schicht aus einer nicht oxydierenden» wenigstens neutralen Schlacke auf der Oberfläche des geschmolzenen
Metalle in der IPormkammer aufrecht erhalten wird»
909804/10 β 7
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H^ Verfahren nach Anspruch 5S dadurch gekennzeichnetg daß
die Gießpfanne mit einem druckdichten Deckel abgedeckt wird, daß der Druck in der Gießpfanne auf einen vorbe~ ■
stimmten Druck über Atmosphärendruck eingestellt wird und daß das geschmolzene Material aus dieser G-ießpfanne
mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gegossen wird,
die zum Teil wenigstens durch diesen Druck gesteuert wird ο
12o Verfahren nach Anspruch 7f dadurch gekennzeichnet, daß
■ als Ringform ein äußerer Ring mit einer im allgemeinen vertikalen inneren Wand, die das Ä'ußere des ringförmigen
Sarrens formt und ein innerer Hing mit einer im allgemeinen
vertikalen äußeren Fläche, die die Innenfläche des Barrens formt, vorwendet wird* und daß die Einge entsprechend
der Entstehung des ringförmigen Barrens gekühlt v/erden ο
13° Verfahren zum langsamen Gießen und Formen von Metallens
dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter mit geschmolzenem
Material vorgesehen wird, daß eine Form unter und angrenzend an diesen Behälter angeordnet wird, daß geschmolzenes Metall aus den Behälter in die Form mit einer vorbestimmten relativ kleinen Gießgeschwindigkeit bezogen
auf das Gewicht des geschmolzenen Metalls pro Zeiteinheit gegossen wird und daß das geschmolzene Metall in der Fora
BAD
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schnell abgekühlt wird, um eissa allmählich;
wachs end en- Barren mit ira wesentlichen, clexaellten Ge=-
echv?inaigkeitv"bsaögßu. auf άαιι Öevvieht des verfestigten
Metella pro Zeiteinheit, au formeng τ/ährenä eine relativ flache gesDhi'iolisenö Metallschicht auf des O"bex»aeite
des Barrens erhalten wiru9 so daß der Barren mit einer
relativ kleinen Seigerung hergestellt wird-,
14o Vorfahren nach Anspruch 13* d£t&ux«öh gekennzeichnet, daß
das geachmolisene Metall langsam gedreht v/ird, um die
Gleichförmigkeit der gesohmolseneii Metallsehieht auf dem
au .formenden ■ G-isßXing oder Barren au gewähr leisten»
15o Yörfahron sitsi laKfisaman Gießen und lornen von Metall=·
giePlingeiip dadurch gekenii8eiohnet9 daß ein Behälter
suu-s {»eschmolaen-em Metall vorgesehen wird» daß eine Ring«
fo"<sa hinter und angronjzend -an diesen Behält sr angeordnet
wirdv daß dar; geschmolzene Blatall aus dem1 Bohälter in
mehreren Stralilen odor Strömen in dia Porm mil, einer
Torboatimmten relativ kleinen Gießgeachwindigkeitj, "besogen
auf daa Gewicht an gegonnenea Metall pro Zeiteinheit gegossen v/ird und daß dae gegossene Metall in der
form im wesentlichen Bit derselben Geschwindigkeit* be·=
sogen auf das Gewicht des verfestigten Metalls pro Zeit«= Einheit abgekühlt bzw-.verfestigt wird, wodurch Gießlinge
mit relativ geringen Seigertmgöeigenechaften eraeugt
v/erden ο
909804/108
16o Yerfahrs&i zum isngsaEen Gießen und Po?;-m«n von Hetall»
gießlingen* dadurch £;o3s:omig;eielmet.j ßaß eins Charge aus
gereinigtem geschmolzenem. Metall in θχϊιθ Grießtülle abgestochen v/ird, da/3 ein evakuierter Behälter für das geschEiolsene
Metall unter dieser Gießtülle angeordnet wird
daß das g-eßöhmolaene Metall aus dieser GieStülle in den
evakuierten Behälter gegossen wird, daß eine evakuierte
Kämmex mit einer külilbaren form vorgcfsehsn v/irds daß das
geschmolzene Metall sus dem evakuierten Behälter in die
evakuierte Kämme:-:' und die darin beiii-iäliclie Fora gegossen
wird und daß das gesökaolaene lietall in dieser Fons
schnell abgeJifihlt wirds wao mit einei* Goöchwindigkeit
erfolgt, die ici v;ssentliohea der Gießgeschwindigkeit
entspx'ichto
17o Torriehtv.ra.3 sma langsaraen Gießen und Worden von Metall«
giePlingen» gekeimsoio.teet diir-ah eine Gießpfanne, durch
eineii druckdichten Deckel für diese Gießpfanne, durch
Einrichtungens um diese Gießpfanne ' au evi?i'uierens dtix'öli
Einrichtung en s um das gerseliraolseiie Metall in der Gießpfanne auf eine gewünschte Temperature Άν. erhitzen=,. du;»ßh
Einriolitung8i}.f um dierse G-ieSpfanne zu evakuieren.} durch
eine Düse mit eiiäera Criel3kanal vorliestimmter Größe, die
•im Boden dieser Gießpfanne angeordnet iat, durch einen
GIooksndeekel und ein bestell, das den G-ießraura druokdicht
gegenüber der Atmosphäre abschließts duroh Ein-
BAD
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U58167
richtungen*, um die Glocke zu evakuieren* wobei die
Gießpfanne an der Oberseite der Glocke und des Gestells druckdicht gegenüber dem Gießraum angeordnet ist» und
v/obei die Glocke und das Gestell unmittelbar unter der
Gießdüse eine Öffnung aufweisen, durch Einrichtungen, um
das geschmolzene Metall durch die Gießdüse mit einer vorbestimmten
relativ geringen Geschwindigkeit zu führen, durch eine Ringfora unmittelbar unterhalb dieser Öffnung,
um das geschmolzene gegossene Metall aufzunehmen, durch Einrichtungen» um ein Kühlmittel durch die Ringform in
gewünschter Menge au leiten, "so daß das' geschmolzene Metall
mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit er»·
elarrt, mit der es gegossen "©ird, wobei die Ringform
eine innere lOrmwanel aufweist, die sich etwas nach außen
und unten erweitert, durch einen Blockg auf den das geschmolzene Metall anfänglich gegossen wird, das aus der
Gießdüse beim Formen des Gießlings austritt, wobei, der
Block, am Anfang des Formens des Gießlings im wesentlichen
den Boden der Ringfopm verschließt, durch Einrichtungen,
um die dünne geschmolzene Metallschicht oben auf-dem
Gießling zu erhitzen» wobei diese Heizeinrichtungen am ·
wirksamsten in· etwa einem Drittel des radialen Abstands
von der Außenseite der geschmolzenen Metallschicht gegen deren Mitte zu sind, und durch Einrichtungen, um den
Block nach unten mit der Geschwindigkeit zu verschieben,
mit der der Barren erstarrt, der in der Form gebildet
8 04/1087
18o Vorrichtung nach Anspruch. 17f gekennzeichnet durch eine
zweite innere Hingfom,. die r.m Deckel der Glocke aufgehängt ist, und die in radialem Abstand von der ersten
Ringi'onn angeordnet ist, durch Einrichtungenf um die
innere Eingfoim mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit
zu kühlen, durch G-ießöffniragen in dem oberen ffei.1 des
Glockendeckelß und des Gestelle, wobei die Gießpfanne
mehrere G-ieBdüscn aufweist, die iin Winkelabstand und in
Flucht mit den Öffnungen der Glocke angeordnet sind und durch einen Stopfen für jeweils eine Gießdüse, so daß
ein hohler Gi ο filing in dieser Vorrichtung gegossen v/erden kann«
19° Vorrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnetf daß
die innere "Pormwraidang einen lcontinuierlicJ'. gelrrummten
oder einen polygonalen' Grundriß lbos±tstf dai3 die liinriöh«=-
tungen, um das geechmolsene Material ait einer relativ
kleinen Geschwind igJceit au gieß en 9 elelctroinogiie tische
Spulen aufv/eisenf. die im wesentlichen die EJießdüse umgeben,
um gegen die durch die Schwerkraft bestimmte Strömung einen einstellbaren Widerstand auszuüben und da«
durch die Strcoinraenge an geBulimo.lar.nem Material durch den
Gießkanal zu steuern« daß die Einrichtungen aum Erhitzen des geschmolzenen Mg tails in der GieSpffiisne sine
flüssigkeitsgeicühlte elektrische· "?:KcffJr.ti<jnar,pule auf\?ai=
senf und daß die Einrichtimgon gurt Jlrhifesnii der flütmigen
BAD ORIGINAL
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Schicht auf dem GlcOli.ng bo rxelvLungsraäßig cinge?jtellt
v/erden können, daß sie auf bestimmte Bereiche der Oberfläche dieser Schicht eine, maximale T/irkuag ausüben.
2Oo Vorrichtung zum langsamen Gießen und Formen von Metallgießlingen,
gekennzeichnet durch eine Gießpfanne, einen druckdichten Deckel für diese Gießpfanne ,eine -Düse mit
einer Gießkanal vorbestianiter Größer, die im Boden der
Gießpfanne angeordnet istf durch einen Glockendeckel
und ein Gestell, die den Gioßraum druckdicht von der
Atmosphäre abschließen, wobei die Gießpfanne geeignet ist, um auf dem Glockcndeckel und dem Gestell druckdicht
gegenüber dem Gießraum angeordnet zu werden, und wobei der Glockendeclcel und das Gestell eine öffnung unmittelbar
unterh.alb der Gießdüse auf v/eisen, durch Einrichtungen,
um geschmolzenes Material durch den Gioßkanal mit einer
vorbestimmten relativ kleinen Geschwindigkeit zu leiten, durch eine Horn unmittelbar unterhalb dieser öffnung,
die das gegossene geschmolzene Metall aufnimmt, durch Einrichtungen, um ein Kühlmittel durch diese Form in gewünschten
Mengen zu leiten, so daß die Abkühlgesohwindigkeit, die das Erstarren des gegossenen geschmolzenen Metalls
bewirkt, im wesentlichen der Gießgeschwindigkeit entspricht, und durch Einrichtungen^ um die dünne Schicht
aus geschmolzenem Uetp.ll auf der Oberseite dee Gießlings
zu erhitzen, so daß eine Krustenbildung und eis· Brücken-
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"bildung über der Oberfläche dieser Söhiehij 'verhindert
.ο Vorrichtung nach Anspruch 20 9 gckennseiebnet durch Bin
richtungen, um Gin nicht oxydierendes Gas mit vorbestiiaratem
Druck wenigstens in die ßießpfanne einzuleiten und durch I5inrichtungen?ui& eine Oxidation des geschmolzenen Mets'13.a in der ßlooke ku
22o Torriclitung gum langsamen G-ießen und. formen von Metall«
gieSlingeh» gelcemiseiclinet durch eine Ringform.mit einem
ringförmigen SOrüihohlraum,, v/o "bei diese Mingform Doppolwandiangen
und einen I.iittelkexan aufweist,- durch die ein
Kühlmittel geleitet werden kann, duroli Einrichtungen,
um Luft wenigstens von dem oberen Teil des Inneren dieses Kernes zu entfernen» durch Einrichtungen» um Gin Kühlmedium in das Innere dieser Form unabhängig, ob diese
gedreht wird oder nicht» einzuleiten, durch Einrichtungen» uia das Kühlmittel aus dieser foria unabhängig, üb
dieee gedreht wird oder nicht, abzuleiten? durch eine
Gießpfanne mit einer Vielsahl von Düsen in dem Boden derselben, die in eines gleichmäßigen Winkelabstand voneinander
angeordnet Bind, und· deren radialer Abstand von der Mitte der Gießpfanne unterschiedlich oder gleich
sein kannp durch eine Vielzahl von Stopfen, die diese
Gieflkanäle verschließen und die mit einer einsigen Vorrichtung betätigt werden, und durch Einrichtungen,, um
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diese Stopfen um ein "bestimmtes ließ au lieben und wa
dadurch din Cloßgcschwinrliglieit durch diese .Düsen su
steuern, go daß geschmolzenes Material* das sich in der
Gießpfanne befindet f mit einer vo:<*be stimmt en Geschwindigkeit
in die Biiißform gegossen v/erden kann und im
v/esöntlicbon mit derselben Geschwindigkeit verfestigte
25ο Vorrichtung nach Anspruch 22, gelcemiseidhnet durch Einrichtungen^
VM die Ringform langsam zn drehen, durch
einen druckdichten Deckel für die Grießpfanne und d=urch
Einrichtungen, um ein nicht oxydierendes Gas in da.s Innere
dieser Gießpfanne imtcr einem bestimmten Brück einsu~
leiten6 se daß damit.wenigstens die Steuerung der Gießgeschwindigkeit
ann der (s-ießpfanne unter'ßtlitat wirdo
BAD
θηQftn/. /
Applications Claiming Priority (2)
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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-
1964
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1966
- 1966-05-05 US US547991A patent/US3352351A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE657440A (de) | 1965-06-21 |
| FR1499116A (fr) | 1967-10-27 |
| US3352351A (en) | 1967-11-14 |
| GB1096689A (en) | 1967-12-29 |
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