DE1960283A1

DE1960283A1 - Vakuumentgasungsvorrichtung fuer die Verwendung beim Stranggiessen von Metallen und Verfahren zum Stranggiessen von schmelzfluessigem Metall,waehrend es einer Vakuumentgasung unterworfen ist

Info

Publication number: DE1960283A1
Application number: DE19691960283
Authority: DE
Inventors: Klingerman Robert H; Ashburn Lennie L
Original assignee: Pennwalt Corp
Current assignee: Pennwalt Corp
Priority date: 1968-12-18
Filing date: 1969-12-01
Publication date: 1970-07-09
Also published as: FR2026467A7

Description

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CORPORATION
Philadelphia (Pennsylvania, USA)

VakuumentgasungsVorrichtung für die Verwendung beim Stranggießen von Metallen und Verfahren zum Stranggießen von sohmelzflüssigem Metall, während es einer Vakuumentgasung unterworfen ist,

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Stranggießen von entgastem, schmelzflüssigem Metall, insbesondere eine Einrichtung zum Beschicken von Stranggießeinrichtungen mit vakuumentgastem Stahl bei einer gesteuerten Temperatur und in einer gesteuerten Strömungsmenge, wobei nur in minimalem Ausmaß Pfaimenhebeeinrichtungen erforderlich sind.

Die bisherigen Versuche zum Stranggießen von schmelzflüssigem Metall im Vakuum sind im allgemeinen daran gescheitert, daß es nicht möglich war, in dem ganzen gegossenen Strang eine einheitliche Qualität und Konsistenz aufrechtzuerhalten. Insbesondere war es schwierig, die Menge zu steuern, in der das schmelzflüssige Metall pro Zeiteinheit aus der Vakuumentgasungskammer gegossen oder ablaufen gelassen wurde. Dieses Problem war in erster Linie darauf zurückzuführen, daß es schwierig war, die Schmelze der Entgasungseinrichtung in einer konstanten Menge pro Zeiteinheit zuzuführen. Es konnte ferner nur mit Schwierigkeiten gewährleistet werden, daß alle Teile der dem Vakuum ausgesetzten Schmelze einheitlich entgast wurden, ohne daß eine Wahrscheinlichkeit bestand, daß verschiedene Teile der Schmelze verschiedene Einschlüsse von schädlichen Gasen, d.h. Wasserstoff, Sauerstoff,

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Stickstoff, enthielten, Ss war auch schwierig, in der Schmelze, " während sie der Vakuumbehandlung unterworfen war, eine relativ .konstante Temperatur zu erzielen. Es hat sich als unzweckmäßig "■ erwiesen, den Ofen selbst als Primärentgasungsgefäß zu verwenden, weil· die Induktionsöfen oder Elektronenstrahlofen relativ klein ■ sind. Induktionsheizeinrichtungen, die in Zwischenentgasungskammern angeordnet waren, erforderten äußerst große und notwendigerweise teure Anlagen« Eine Erhitzung des Metalls während seiner Entgasung mit einem Lichtbogen oder durch elektrische Widerstandserhitzung war praktisch unmöglich, weil das heftige Kochen der Schmelze im Vakuum .die Aufrechterhaltung eines konstanten Abstandes zwischen den Li-chtbogenelektroden und der £ Schmelze fast unmöglich-machten. Durch die Auflösung der Kohlenelektroden in der Schmelze werden zusätzlich Verunreinigungen in ein System eingeführ-t, in dem der entgegengesetzte Effekt erwünscht ist. Schließlich ist es mit den vorhandenen Elektronenstrahlgeräten nicht möglich, Wärme und Leistung in den für die relativ großen Anlagen zum Frischen von Stahl erforderlichen Mengen zuzuführen.

In dem Bntgasungssystem selbst wurde eine Vakuumkammer verwendet, in die oben schmelzflüssiges Metall eingegossen und in der eine aus der Schmelze bestehende, barometrische Säule mit einer Hennlänge von 145 cm aufrechterhalten wurde. Infolge dieser Anordnung mußte die Pfanne noch höher gehoben werden, als dies w an sich schon für den Strangguß erforderlich ist. Im Betrieb von kontinuierlich durchströmten Entgasungssystemen, bei denen zwei Schenkel der.Kammer in das schmelzflüssige Metall eintauchten und das Metall in die Kammer hochgesaugt und danach umgewälzt wurde, traten große Schwierigkeiten auf, weil die Vorgänge nur schwer beherrscht werden konnten. Ferner ist es erforderlich, in einem System, in dem die Berührung mit feuerfestem Material möglichst gering sein soll, über der Pfanne und den Vakuumgefäßen zus&talich mindestens ein und im allgemeinen zwei feuerfest ausgekleidete Gefäße vorzusehen.

Die Erfindung vermeidet alle vorstehend angegebenen Nachteile dadurch, daß das schmelzflussige Metall, das in einem Lichtbogenofen oder einem basischen Sauerstoffofen erzeugt worden ist, in einen aufwärtsgerichteten Trichter gegossen wird, der mit dem unteren Teil einer Vakuumkammer in Verbindung steht, die von ■ einer Zwischenpfanne gebildet wird» Aufeinanderfolgende Mengen des schmelzflüssigen Metalls werden aus Pfannen in den Trichter ' gegossen. Unter der Wirkung des Vakuums wird eine barometrische Säule aus schmelzflüssigem Metall ^aufwärts in die Kammer gesaugt. Am Boden der Kammer ist im Bereich einer dem Eintrittstrichter entgegengesetzten Wand eine durch eine Stopfenstange gesteuerte Düse vorgesehen, durch die das schmelzflüssige Metall in der gewünschten Menge pro Zeiteinheit in die Stranggießkokille gegossen wird. Alle in der Zwischenpfannenkammer befindlichen .Teile der Schmelze werden dem Vakuum ausgesetzt, und" zwar infolge der 'Umwälzwirkung, die auf die stärkere Gas ent wicklung am Eintrittsende zurückzuführen ist, wo das eine größere Menge eingeschlossener G-ase enthaltende Metall aufsteigt und das bereits· entgaste schmelzflüssige Metall absinkt. Ein aufwärtsgerichteter Inertgasstrom, der am Boden der Kammer eingeleitet wird, bildet einen Vorhang, der die innerhalb der Kammer vorhandenen Zonen,, in denen sich das Metall aufwärts bzv/. abwärts bewegt, voneinander getrennt "werden. Innerhalb der Zwischenpfanne wird ein Plasma-Lichtbogen erzeugt, der an die Schmelze während ihrer Entgasung Wärme abgibt, und Wärmeverluste kompensiert, die auf Strahlung, Leitung und Konvektion zurückzuführen sind. Das aus der Zwischenpfanne in die Stranggießkokillen gegossene, entgaste Metall ist ruhig und hat eine einheitliche Temperatur, so daß die Gefahr von Ausbrüchen aus den Strängen während des Gießens sehr gering ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Entgasen und Gießen unter Bildung eines einheitliehen und homogenen, geformten Gußstranges.

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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, für den Strangguß eine Vakuumentgasungsvorrichtung zu schaffen, in der der Schmelze Wärme zugeführt und die Schmelze bewegt werden kann, damit die Schmelze beim Gießen eine konstante Temperatur hat.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht .in der Schaffung eines Verfahrens und von Vorrichtungen zum kontinuierlichen Entgasen .und Stranggießen derart-, daß die Gefahr von Ausbrüchen aus den Kokillen beim Guß sehr gering ist.

ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer Stranggießvorriclrtung, in der die pro Zeiteinheit ver-™ gossenen Menr-en a,uf einfache weise gesteuert und leicht geregelt werden können.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung- besteht darin, für eine Stranggießanlage eine Metallentgasungsvorrichtung zu schaffen, die eine beträchtliche Herabsetzung der Hubhöhe der Pfanne ermöglicht.

Die Erfindung hat ferner die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von billigen Knüppeln und Brammen zu"schaffen, die aus⁼unberuhigtem Material'bestehen und nicht zum Altern neigen.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht außerdem in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Entgasen im Zusammenhang m±t einem Stranggießvorgang, wobei eine einzige Vakuumkammer verwendet wird und die Anzahl der erforderlichen, feuerfest ausgekleideten Gefäße auf ein Minimum herabgesetzt ist.

Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaf- **fung eines Stranggießverfahrens, in dem aie Schmelze beim Gießen «-- . ruhig ist und der Schmelze keine schädlichen Schlackenbildner zugesetzt zu werden brauchen. . ■

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Die Erfindung hat außerdem die Aufgabe, eine verbesserte Vorrichtung der "beschriebenen Art zu schaffen, die Leicht und wirtschaftlich hergestellt werden kann, eine robuste Konstruktion besitzt und wirksam und mit hohem Wirkungsgrad arbeitet.

Me Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Vakuumentgasen und zum Stranggießen, wobei schmelzflüssiges Metall in eine Vakuumkammer einer Zwischenpfanne durch einen Eintrittstrichter gegossen wird, der im Bereich des Bodens der Kammer, aber oberhalb einer der entgegengesetzten Seite benachbarten, stopfengesteuerten Düse angeordnet ist. Unter der Wirkung .des Vakuums wird schmelzflüssiges Metall in die Kammer gesaugt und in der Kammer durch einen Plasma-Lichtbogen erhitzt.' Das Stranggießen des entgasten Metalls erfolgt bei einer gesteuerten Menge pro Zeiteinheit und mit einem minimalen Aufwand an Pfannenhebeeinrichtungen.

Zur Lösung der vorstehend angegebenen Aufgaben besteht die Erfindung aus Konstruktionseinzelheiten und einer Kombination von Teilen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert» In diesen zeigt

Jig. 1 im Vertikalschnitt eine für die Verwendung in einer S tr anggieß anlage bestimmte Vakuumentgasungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1,

3?ig. 3 im Vertikalschnitt eine zweite Ausführungsform dar Erfindung,

Fig. 4 im Vertikalschnitt eine weitere Au sführungsform der Erfindung und

Fig. 5 eine Draufsicht zu Fig. 4,

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In den Zeichnungen sind ähnliche Teile mit gleichen- „ Bezugszeichen versehen. In eine Vakuum-Zwischenpfanne A wird aus einer Pfanne B schmelzflüssiges Metall gegossen. Das vakuumentgaste Metall wird in die Stranggießkokille 0 gegossen, in der es einen Strang "bildet.

Gemäß den Figuren 1 und 2 besitzt die Zwischenpfanne A eine allgemein zylindrische Kammer mit einem Außenmantel 12, die mit einem geeigneten feuerfesten Material 14 ausgekleidet ist. Mit der unteren Kammer ist durch Flansche 18 ein deckel 16 lösbar verbunden, in dem eine Leitung 20 angeordnet ist, welche das m. Innere der Kammer A mit einem nicht gezeigten, geeigneten Vakuumsystem verbindete Im Bereich des Bodens 22 der Kammer A befindet -. sich ein Eintrittsrohr 24, an dessen äußerem Ende ein Trichter 26 montiert ist, in den das schmelzflüssige Metall 28 aus der Pfanne B gegossen wird. Die Gesamthöhe der Kammer.A beträgt annähernd 6 ti, so daß der schmelzflüssige Stahl eine barometrische Säule in einer Höhe von 145 cm über dem oberen Ende des Eintrittsrohrs bilden kann, und oberhalb dieser Stahlsäule ein freier Raum in einer Höhe von mehreren Metern und unterhalb der Stahl- . säule ein Raum von 60 oder 90 cm Höhe vorhanden ist, der den Deckel 16 und den Boden .22 enthält. Das Volumen des Trichters 26 soll so groß sein, daß es das Volumen der barometrischen Stahlsäule aufnehmen kann, wenn das Vakuumsystem ausfällt.

In dem Boden 22 ist im Bereioh der der Eintrittsäffnung 24 diametral entgegengesetzten Wand eine übliche Düse 30 ausgebildet, die mit einer vertikal hin- und hergela- .an Stopfenstange 32 verschlossen ist, so daß die Menge gesteuert werden kann, in der das schmelzflüsaige Metall pro Zeiteinheit aus der Kammer herausfließen kann. Elektrische Meßfühler 34 zeigen den Stand des schmelzflüssigen Metalls in der Kammer A an. Der Stopfen 32 besitzt eine feuerfest verkleidete Stange, die mit Luft gekühlt ist, damit sie dem Angriff des schmelaflüssigen Metalls ao lange gewachsen ist, wie dies für das Stranggießen erforderlioh ist, Ituft tritt durch ein zentrales Rohr 36 in die Stopfenstange 32 ein, strömt in ihr abwärts zu dem geschlossenen, unteren Ende und durch den das Rohr umgebenden Ringraum aus,

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In dem Deckel 16 ist ein abgedichtetes Lager 36 angeordnet, welches das koaxiale Rohr 38 umgibt und in dem die Stopfen stange 32 verschiebbar gelagert ist. An dem -koaxialen Rohr 38 der Stopfenstange 32 ist ein Querglied 40 befestigt, .dq.s mit einem Kolbeiitrieb 42 verbunden ist, der auf einem Tragstück 44 montiert' ist. Dip Stopfenstange 32 kann daher als ein Ventil verwendet werden, welches das fließen des sclimelzflüssigen Metalls durch die Düse 30 steuert. Das untere iinde der Düse 30 ist von einer Quarzhülse 46 uiiijeben, damit es in das-schon in der Stranggießkokille 0 befindliche,' schmelzflüssig^ Metall gegossen werden kann. In der Hülse 46 befindet sich eine Zerreißscheibe 48 aus Aluminium.

Der Boden 22 der Kammer A ist von mehreren G-asdiffusionsröhrchen 50 durchsetzt, die im Halbkreis angeordnet sind. Durch die Röhrchen 50 wird ein Inertgas, z.B. Argon eingeleitet, das in Form einer Anzahl von Blasen aufsteigt, die einen Vorhang bilden. Di-eser aufsteigende Inertgasstrom umgibt das Eintrittsrohr 24 und bildet eine Abschirmung oder einen Teilungsvorhang, . der gewährleistet, daß das eintretende schmelzflüssige Metall, das entgast werden soll, keinen Strömungskurzschluß bildet und nicht durch die Austrittsdüse 30 austritt, ehe es dem Vakuum ausgesetzt woraen ist.

In dem Deckel 16 ist ein Plasma-Lichtbogenbrenner 52 montiert, der eine Lichtbogensäule auf das Bad aus schmelzflüssigem Metall abgibt. Zunächst arbeitet der Brenner 52 nicht mit " · einem auf die Schmelze übergehenden Lichtbogen, sondern mit einem Zündlichtbogen zwischen der Kathode und der Anode des Brenners selbst. Durch die Düse des Brenners wird ein Inertgas, z.B. ^-rgon, eingeleitet. Ein außen angeordneter, nicht gezeigter Generatorkreis wird so eingeschaltet, daß eine oder mehrere der aus Kohlenstoff bestehenden Röhrchen 50 anodisch geschaltet sind» Jetzt geht der Lichtbogen auf die Schmelze 28 über und erzeugt er eine ionisierend v/irkende Plasmasäule, die eine Flamme bildet, deren Temperatur etwa 10 000° bis 30 000° C beträgt. Da der Brenner 52 in einem Abstand von mehreren Metern von dem Spiegel der Schmelze '28 angeordnet sein kann, ohne daß der Lichtbogen unterbrochen wird, behindert das heftige Kochen der Schmelze während der

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Entgasung nicht die iiichtbogonflaume und führt es auch nicht zur Verunreinigung. Xn dem HaIw des Eintrittsrolirs 24 sind üiIf c-Induktionsspulen 54 angeordnet, die zum Erhitzen-dienen, z.B» zum Schmelzen von Metall, das möglicherweise am Ende eines Entgasunjsvorgangs in dem Eintrittsrohr erstarrt sein kann.

Die Pfanne B ist in jeder ilinoin-ht üblich .-.',usgebildet. die kann beispielweise ein Behälter sein, der ein fassungsvermögen von 200 t hat und in den schmelzflüssiges lie tall aus einen lichtbogenofen oder einem basischen Sauerstoffofen eingebracht worden ist. Die Pfanne ist ein feuerfest ausgekleidetes Gefäß, ■in dem die Schlacke und-andere Verunreinigungen aufschwimmen. Durch Betätigung der Stopfenstange 58 wird die Pfanne durch die an ihrem Boden angeordnete Düse 56. abgestochen, so daß in den Trichter-26 eine von Schlacke und Verunreinigungen freie Metallschmelze fließt. Mg. 1 zeigt deutlich die geringe Hubhöhe der Pfanne, so daß auch der. Gießkran niedrig sein kann, weil die Pfanne-in einen Trichter 26 gegossen wird, der sich im Bereich des Bodens der Zwischenpfannenkammer Λ befindet.

Es ist hier nur der Oberteil 60 der Stranggießkokille gezeigt. LIan erkennt jedoch, daß dieser Oberteil 60 einen allgemein rechteckigen, wassergekühlten Stahlmantel bildet, der beispielsweise für das Gießen eines Knüppelstrangs eine Größe von 229x229 mm oder für das Gießen eines Brammenstrangs eine Länge von 762-1016 mm und eine Breite von 152-254 mm haben kann. Beim Gießen eines Braumenstranges kann man in einer langgestreckten Zwischenpfanne mehrere, in iiorizontaln,bständeii voneinander ange-. ordnete Düsen vorsehen, aus denen mehrere Stränge gegossen werden können. Während der Stahl aus der Düse 50 oder den Düsen der Zwischenpfanne austritt, wird ein in der Kokille befindliches Anfahrstück allmählich herausgezogen. Der Kokillenteil 60 wird in sanfte Schwingungen versetzt, damit die Schmelze nicht anklebt. Der Knüppel- oder Brarnmenstrang wird dann abwärtsbewegt, wobei er fortschreitend erstarrt.

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Man kann uie Vakuum-Zwischenpfanne A in der Weise speisen, da/3 eine Pfanne B in den Trichter 26 hinein abgestochen wird, • während die LS topf ο ns tarige 32 die Düse 30 schließt. In dieser Pho.se braucht dann das Vakuumsystem nicht evakuiert zu werden,, Das in den Trichter 26 gegossene, schmelzflüssige Metall 28 gelangt in die zylindrische Kammer 12, in der das schmelzflüssige Metall denseloen Stand erreicht wie in dem Trichter 26. Danach kann man den Plasma-Lichtbogen-Brenner 52 zum Vorerhitzen des Inneren der Zwischenpfanne Λ verwenden. Wenn das Eintrittsrohr 24- vollständig bedeckt ist, wird die Pumpe inri cn tun:; eingeschaltet, so daß die Kammer 12 evakuiert wird und das schmelzflüssige Metall in ihr zu einer barometrischen Säule aufsteigt, deren oberes Ende etwa 145 cm über dem Schmelzspiegel in dem Trichter liegt. Von dem Plasma-Lichtbogenbrenner'52 zugeführte Wärme hält die Schmelze während ihrer Entgasung auf einer vorherbestimmten Gießtemperatur, Durch die Röhrchen 50 wird unter Druck Argongas eingeleitet, dessen aufsteigende Bläschen einen Vorhang bilden, der die aufsteigende und zu entgasende. Schmelze von der absinkenden Schmelze trennt, die durch die Entgasung bereits von ihrem Wasserstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffgehalt "befreit worden ist. Dieser Vorhang verhindert eine Kurzschlußströmung der durch das Eintrittsrohr 24 eintretenden Schmelze zu der aus der Düse 30 austretenden Schmelze. Jetzt muß bis zum Öffnen der Düse 30 so viel Schmelze in dem Trichter sein, daß gewährleistet ist, daß das Rohr 24 während des Entgasens und Gießens gefüllt ist und gefüllt bleibt. 'denn die in der Kammer A befindliche Schmelze im wesentlichen vollständig entgast ist, wird mit Hilfe der Stopfenstange 32 die Düse 30 geöffnet. Das entgaste schmelzflüssige Metall wird in die Kokille 60 auf das in ihr befindliche Anfahrstück gegossen, bis die Quarzhülse 46 in die Schmelze eintaucht, so daß ein Verspritzen verhindert v/ird. Man kann das in der Kokille befindliche, sohmelzflüosige Metall mit Argongas abdecken, um eine Reoxydation zu verhindern. Danach wird das Metall durch die Düse in einer mit Hilfe der Stopfenstange 32 gesteuerten Menge pro Zeiteinheit ausgegossen und der gegoasene Strang herausgezogen, wie dies beim Stranggießen üblich ist.

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Aus aufeinanderfolgenden Pfannen B wird s chmelzflüäaiges Metall in den 'Trichter 26 im wesentlichen in derselben Henge pro" .Zeiteinheit gegossen, in der ea aus der Zwischenpfannon-Kammer ausgegossen wird_e Der durch die Röhrchen 50 eingeleitete Argonvorgang wirkt als eine Abschirmung, die verhindert, daß in den· Trichter 26 gegossenes,' frisches Metall direkt zu der Düse 30 strömt, ohne daß es vorher hochgesaugt und dem Vakuum ausgesetzt worden ist. Infolgedessen werden alle Teile der Schmelze einheitlich entgast, so daß das Metall im beruhigten Zustand in einer gesteuerten Menge pro Zeiteinheit und mit einer einheitlichen Temperatur in die Stranggießkokille gegossen wird.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform"der Erfindung. Eine- abgeänderte Vakuum-Zwischenpfanne Al ist mit einem aufwärts erweiterten Trichter 70· versehen₅ der mit der Kammer 72 in Verbindung steht. Eine in der Zwischenpfanne befindliche Stopfenstange 74 bewegt sich in Luft in einem zweiten- aufwärts offenen Gefäß 76, das außerhalb der Kammer angeordnet ist, aber durch einen Hals 80 mit ihr in Verbindung steht. Der Trichter 70 empfängt das aus der Pfanne B ausgegossene schmelzflüssige Metall und gibt das Metall durch den Hals 78 in die Vakuumkammer 72 und das Gefäß 76 ab. Vor dem Anlegen des Vakuums an die Absaugleitung 82 am oberen Teil der Kammer 72 hat die Schmelze in allen feuerfest ausgekleideten Behältern denselben Stand. Das der Luft ausgesetzte Gefäß 76 ist in der Draufsicht viel kleiner als der Trichter 70, hat aber etwa dieselbe Höhe wie dieser. Der in dem konischen Deckel 86 montierte Plasma-Liohtbogenbrenner 84· ist auf die Höhrchenanoden 88 gerichtet, die an eine Quelle ^.nes Inertgases, z.B. Argon, angeschlossen sind.

Die mit der Zwischenpfanne Al versehene Ausführungsform arbeitet im wesentlichen in der im Zusammenhang mit der Zwischenpfanne A beschriebenen Weise. In der abgeänderten Ausführungsform ist die Stopfenstange 74 jedooh dem atmosphärischen Druck ausgesetzt. Außer dem Trichter 70 ist ein aweiter ^teigtriohter 16 vorhanden. Der durch die Röhrchen 88 eingeleitete Argongasstrom bildet einen Vorhang, der bewirkt, daß das durch den Trichter 70

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'eingeleitete, schmelzflüssige Metall auf der in Fig. 3 linken Seite des Argonvorhangs aufsteigt und auf der rechten Seite absteigt. Me Stopfenstange 74 ist mit Hilfe des Kolbentrie.bes gegenüber der Düse 90 vertikal hin- und herbewegbar. Han kann die Düse 90 aber auch mit Hilfe eines horizöntalbewegbaren Schiebers 94 öffnen und schließen. Die Quarzhülse 96 steht von der Düse abwärts vor und' taucht in die in der Kokille befindliche Schmelze ein. Die Schmelze wird beim Gießen von einem Argonstrom umgeben, so daß ein ruhiges Gießen in einer gesteuerten Menge pro Zeiteinheit und eine einheitliche Temperatur gewährleistet wird. Man kann auch eine Argondecke über der Schmelze vorsehen, die in dem Gefäß 76 freiliegt.

ji'ig. 4 und 5 zeigt eine weitere Aus führung si or m der Erfindung zum Gießen von mehreren Strängen, ohne daß feuerfeste Rohre erforderlich sind. In dieser Aus führung s form ist eine Vakuumkammer A2 mit einer zylindrischen Säule 102 versehen, die eine unter atmosphärischem Druck stehende Rinne 104 begrenzt, in die das schmelzflüssige Metall aus der Pfanne B gegossen wird und die das entgaste, schmelzfluss!ge Metall in eine Zwischenpfanne 106 abgibt. Alle feuerfesten Auskleidungen bestehen aus gegossenen Pormstücken. feuerfeste Rohre sind nicht vorhanden. Uxn Bogenstück 108 gestattet den Eintritt der Schmelze aus der Rinne 104 in die Säule. Ein Bogenstück 110 leitet die entgaste Schmelze in die Zwischenpfanne 106. In dem Zwischenpfannenkanal 106 ist ein vorübergehend wirksames, feuerfestes Wehr 112 angeordnet, das es gestattet, daß sich das Bogenstück 110 mit der Schmelze füllt, damit das Vakuum angelegt werden kann. Ein Rohr 114 zum Einblasen von Argon erstreckt sich von einer außerhalb der Rinne 104 befindlichen Stelle durch das Bogenstück 108 und führt zur Bildung eines aufsteigenden Vorhangs direkt auf der Innenseite dieses Bogenstücks. Daher fcann das Einblasrohr 114 leicht instandgehalten werden. Die Vakuumkammer wird von vier Stützen 116, 117, 118 und 119 über dem die Schmelze=enthaltenden Becken getragen. In der Mitte der Decke der Säule 102 ist ein l?lasma-Lichtbogenbrenner 120 vorgesehen, der eine Plasmasäule auf die darunter befindliche Schmelze richtet. In diesem Fall

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befindet sich die Anode 122 jedoch in der Atmosphäre innerhalb der Zwischenpfanne-106 und ist dalier leicht zugänglich. Die Schmelze bildet einen 'ile il\ des elektrischen Stromkreises für den ,Plasmalichtbogen und uientaußerdem zum Abschluß des Vakuums = .n-a sind mehrere Stopfenstangen 124 vorgesehen, mit denen, je eine Düse geschlossen v/erden kann, so .daß aus einer einzigen 'Vakuumkammer mehrere.'Stränge in eine Brammenstrangkokille CJl gegossen 'v/erden-, können. Mankann natürlich auch mehr.als.zwei Stränge gießen. Ferner ist darauf hinzuweisen, daß die Stopfenstangen 124 nicht nur in der Atmosphäre betätigt werden, sondern auch relativ kurz; , sein können. Man kann das obere .Linde der Stranggießkokille öl ; wieder mit einem Inertgas, z.B, Argon, abschirmen.

; : ' . Beim Inoetriebnehmen der Vakuumkammer A2 gesbattet es das vorübergehend wirksame Wehr 112 der Schmelze, die Bogeustücke lOü und: 110- auszufüllen, so daß das Vakuum eine barometrische : Säule aus schmelzflüssigem lietall in der Säule 1Ü2 zum Aufsteigen : bringen.kann. 'Die barometrische Höhe ist die Differenz zwischen dem Stand der Schmelze in"der Säule und de;a Stand der schmelze. in der Hinne 104 oder der Zwischenpfanne 106 . .

. -. Vorstehend- vnirde der jjlrfindungsgegenstaiid ausführlich beschrieben, doch dient diese Beschreibung nur der Erläuterung der Erfindung und ist die Erfindung auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt, da diese im üahmen des ErfiMungsgedankens abgeändert werden können. =

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Claims

Patentansprüche:

1. V akuume nt gasung s ν or richtung zur Verwendung beim Stranggießen von schmelzflüssigem Metall, mit einer Vakuumkammer, in der eine barometrische Säule aus schmelzflüssigem Metall aufrechterhalten werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (.12, 72 oder 102) einen aufwärtsgerichteten 'Heil besitzt, in dem die Säule aufrechterhalten wird, und die Kammer in ihrem unteren Teil eine Eintritts öffnung (24, 78 oder 108) für schmelzflüssiges Metall und eine durch ein Absperrorgan -gesteuerte Austrittsöffnung (i>0, 32; 74, 90; oder 124, 126) besitzt, durch die schmelzfrussiges Metall an eine Stranggießkokille (C) abgegeben werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer einen zweiten aufwärtsgerichteten Teil (76) hat, welcher der Atmosphäre ausgesetzt ist, und die Austrittsöffnung (90) und deren Absperrorgan (74) in dem zweiten aufwärtsgerichteten Teil (76) angeordnet sind.

'}. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei Elektroden (50, 52; 84, 88; 120, 122), zwischen denen ein Plasma-Lichtbogen aufrechterhalten werden kann, dessen Strom durch das schmelzflüssige Metall fließt und es erhitzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (50, 88 oder 114), die oberhalb der Eintrittsöffnung eine Umwälzung des in die Eintrittsöffnung gegossenen, schmelzflüssigen Metalls in einer ununterbrochenen "Bahn bewirkt, so daß dieses dem Vakuum ausgesetzt wird und danach durch die Ausürittsöffnung austritt.und daher alle Teile des schmelzflüööigen Me balls der Vakuumbehandlung unterworfen werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzeinrichtung eino Einrichtung zum Einleiten von Druckgas am Boden der Kammer im Bereich der Eintrittsöffnung aufweist.

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6o Vorrichtung nach Anspruch 5., dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einleiten von Druckgas mehrere Düsen (50) ■ aufweist, die seitlich im Abstand voneinander angeordnet sind und einen Vorhang aus Gasblasen bilden.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einleiten von Druckgas ein G-aseinblasrohr (114) ist, das in das schmelzflüssige Metall eintaucht und mit einem Zuführung sr ohr verbunden ist, das sich in dem zweiten aufwärtsgerichteten Teil der Kammer befindet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch.gekennzeichnet, £ daß der aufwärtsgerichtete Teil der Kammer von einer vertikalen Säule (102) gebildet wird,, die an ihrem unteren Ende mit Bogenstücken versehen ist, die eine Bintrittsöffnung (108) und eine Austrittsöffnung (110) für die Säule bilden.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein abnehmbares, feuerfestes Wehr (112) zum vorübergehenden Absperren des Austritts-Bogenstückes.

10» Verfahren zum Stranggießen von schmelzflüssigem Metall, während dieses einer Vakuumentgasung ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzflüssige Metall in eine Vakuumkammer gegossen wird, die einen ahwärtsgerichteten Aus-" trittskanal besitzt, der in einen über einer Stranggießform befindlichen Körper aus achmelz-flüssigem Metall eintaucht, wobei die Höhe der Kammer größer ist, als es einer A^J" aphäre des schmelzflüssigen Metalls entspricht, in der Vakuumkammer eine barometrische Säule aus schmelzflüssigem Metall in im wesentlichen konstanter Höhe aufrechterhalten und zusätzliches schmelzflüssiges Metall in die Vakuumkammer von einem Niveau gegossen wird, das über dem unteren Ende der barometrischen Säule liegt und in derselben Menge pro Zeiteinheit, in der das schmelzflüssige Metall in die Kokille gegossen werden soll.

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lie Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel der "barometrischen Säule aus schmelzflüssigem Metall mi-fc einem Plasma-Lichtbogen erhitzt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1Ö, dadurch gekennzeichnet,-daß das schmelzflüssige Metall in einen aufwärtsgerichteten Kammer· teil gegossen wird, der mit einem unteren 'feil der "barometrischen °äule in Verbindung steht, und ein aufsteigender otrom gebildet wird, der aus G-asblasen besteht und eine solche form hat, daß er den aufv/ärtsgerichteten Kaimaerteil umgibt μηά eine Hebewirkung ausübt, die gewährleistet, daß alle Teile des zugeführten schmelzflüssigen Metalls der Valcuumentgasung ausgesetzt werden.

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