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WO2018192903A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von gussblöcken aus metall - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen von gussblöcken aus metall Download PDF

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WO2018192903A1
WO2018192903A1 PCT/EP2018/059728 EP2018059728W WO2018192903A1 WO 2018192903 A1 WO2018192903 A1 WO 2018192903A1 EP 2018059728 W EP2018059728 W EP 2018059728W WO 2018192903 A1 WO2018192903 A1 WO 2018192903A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
longitudinal axis
ingot
mold
block
cast
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2018/059728
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Von Eynatten
Harald Holzgruber
Heinz Rumpler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inteco Melting And Casting Technologies GmbH
Original Assignee
Inteco Melting And Casting Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to CN201880025607.1A priority Critical patent/CN110545935B/zh
Priority to US16/605,035 priority patent/US11020795B2/en
Priority to EP18722911.7A priority patent/EP3612329B1/de
Publication of WO2018192903A1 publication Critical patent/WO2018192903A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling

Definitions

  • the invention relates to a method for producing cast blocks from metal, in particular from steel, with a cross-sectional area of more than 0.1 m 2 , according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out the method according to the invention.
  • the object of the invention is to develop a method for producing cast blocks made of metal, in particular of steel, with a cross-sectional area of more than 0.1 m 2 , according to the preamble of claim 1, that the cast blocks produced have a particularly high quality.
  • the principle according to the invention consists in an at least temporary rotation of the ingot about its longitudinal axis, as long as the metal of the ingot is not completely solidified, the rotation already taking place during the actual casting process, ie within the region of the mold.
  • the timing of the start and end of turning the ingot, the type of rotation and the direction of rotation depends on various factors and may need to be adapted to the particular application.
  • a first variant of the method which is particularly easy to implement in terms of device technology, provides that the cast block is continuously rotated in a (single) direction about the longitudinal axis.
  • the casting block is rotated in an oscillating manner about the longitudinal axis, for example by a rotation angle of ⁇ 45 ° relative to a middle position.
  • a rotation angle of ⁇ 45 ° relative to a middle position is provided.
  • An additional possibility for influencing the quality or the solidification properties of the cast block provides that during the movement of the cast block, the rotational angular velocity of the cast ingot is varied about the longitudinal axis. For example, a uniform increase or reduction of the rotational angular velocity may be provided, or a sudden stopping and subsequent turning with high acceleration.
  • liquid metal continuously passes into the region of the mold, at the same time the at least partially solidified block being withdrawn by means of the withdrawal punch, so that liquid metal can be replenished into the mold.
  • a withdrawal movement of the ingot takes place continuously or at a constant take-off speed, at least until the time at the end of the casting, in which the take-off speed is reduced, for example.
  • a further variation of the inventive method described so far provides that the mold (in addition to the ingot) is rotated about the longitudinal axis.
  • Such a rotation of the mold about the longitudinal axis can be done either by an additional, separate drive, or by the fact that the mold is arranged to be movable about its longitudinal axis, and a rotation of the mold is caused by the friction with the metal of the ingot.
  • the rotation of the ingot about its longitudinal axis should take place until it is ensured that the cross section of the ingot is completely solidified over its entire length.
  • an additional optimization of the quality of the ingot is achievable if the molten metal of the ingot is moved by means of an electromagnetic stirring coil.
  • a stirring coil can either be arranged stationary in the region of the cast block, or longitudinally displaceable in the direction of the longitudinal axis of the cast block around the cast block. It is also possible to provide a combination of a rigid and a movable electromagnetic stirring coil.
  • the invention comprises an apparatus for carrying out the inventive method described so far, wherein the
  • Device has a ladle and optionally an intermediate vessel for supplying liquid molten metal in a downwardly open mold.
  • a height-adjustable arranged withdrawal stamp for at least indirectly arranging the ingot is provided on a mold surface facing the mold.
  • Device is characterized by means for rotating the ingot about its longitudinal axis.
  • the means are formed by the withdrawal stamp itself or a stand element on which the ingot stands by the trigger stamp or the stand element is rotatable about its longitudinal axis by means of a drive.
  • the means are formed by drive means acting on the outer circumference of the cast block, in particular in the form of rotatable rollers or rollers.
  • Such rollers or rollers are at least non-positively on the outer circumference of the cast block and cause the desired rotation of the ingot, in which case the trigger may need to be rotatable about the longitudinal axis, but does not require its own drive.
  • the mold is arranged rotatably about the longitudinal axis and / or that at least one electromagnetic stirring coil is provided for the cast block.
  • the device 10 shown in the figure is used for the discontinuous production of a cast block 1 of metal 2, in particular of steel, with a cross-sectional area of preferably more than 0.1 m 2 and a length of, for example, up to 15m.
  • the cross-sectional area of the cast block 1 is preferably circular, but may be rectangular or square, or may have another desired shape.
  • the device 10 comprises a ladle 1 1, from the liquid metal 2 via a possibly present distribution vessel 12 in a downwardly open Mold 15 can be delivered. Above the mold 15 may optionally be provided on the side facing the distributor vessel 12 a lining 16 which is surrounded radially by a heating device in the form of an induction coil 17.
  • the unit of lining 16 and heating means or induction coil 17 is also referred to as "feeder".
  • the feeder is used in particular at the end of the casting to heat the liquid metal.
  • a different shape and arrangement of a heating device can be provided, for example in the form of above the lining 16 arranged heating rods, electrodes or the like.
  • the mold 15 adjoins the feeder, which optionally can be radially surrounded by an electromagnetic stirrer 19.
  • the pouring level 3 of the molten metal is located, for example, in the region of the mold 15, wherein the pouring level 3 can be covered by unillustrated powder for lubrication and / or for (thermal) insulation.
  • the inner cross section of the mold 15 is adapted to the cross section of the cast block 1 to be formed or corresponds to it.
  • a cooling device 21 which is arranged in operative connection with the cast block 1, optionally adjoins below the mold 15.
  • a further electromagnetic stirrer 22 may be provided, which may be arranged to be movable longitudinally in the direction of the double arrow 23 in the direction of a longitudinal axis 5 of the cast block 1.
  • the mold 15 is rotatably mounted about the longitudinal axis 5 of the ingot 1 and the mold 15 by means not shown bearing means.
  • a possibly cooled stand element 25 which forms a base 26 for the cast block 1 on the side facing the cast block 1.
  • the stand element 25 is connected to a trigger stamp 28, which is connected via a cross member 29 with a longitudinal column 30.
  • the cross member 29 and the withdrawal punch 28 can be raised and lowered by means of a drive, not shown, in the direction of the longitudinal axis 5.
  • the stand element 25 is also rotatably mounted about the longitudinal axis 5 and by means of a drive 32 can generate an active rotation of the ingot 1 about the longitudinal axis 5 during the casting process of the ingot 1.
  • the drive 32 is preferably designed such that it, depending on the application, the casting block 1 or the stand member 25 but also oscillating, for example by 45 ° to a central position of the ingot 1, as well as with different rotational angular velocities according to a proposed velocity profile, can move.
  • rollers 35 acting as an alternative to the outer circumference 6 of the cast block 1 above the stand element 25 can be used, which are each rotatably mounted in an axis 36 and driven by a drive 37.
  • rollers 35 preferably at uniform angular intervals about the longitudinal axis 5, is provided.
  • the cast block 1 is pulled down from the mold 15 by means of the withdrawal punch 28 in the direction of the longitudinal axis 5.
  • the take-off speed of the ingot 1 may be uniform or discontinuous. Furthermore, during the withdrawal of the ingot 1 from the mold 15, by h.h. during the casting process, possibly also after the end of the withdrawal process, at least a temporary rotation of the ingot 1 about the longitudinal axis. 5
  • the liquid metal 2 solidifies within the ingot 1 from the outer periphery 6 of the ingot 1 in the direction of the longitudinal axis 5. After the regular pouring end, it may be provided that further liquid metal according to the disclosure of WO 2015/101553 A2 in the mold 15 to compensate the shrinkage of the molten metal is poured.
  • the device 10 described so far or the described method can be modified or modified in various ways, without deviating from the inventive idea.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gussblöcken (1) aus Metall, insbesondere aus Stahl mit einer Querschnittsfläche von mehr als 0,1m2, wobei flüssiges Metall (2) entweder direkt aus einer Gießpfanne (11) oder über ein Zwischengefäß (12) in eine nach unten offene Kokille (15) abgegeben wird, und wobei der zumindest teilweise erstarrte Gussblock (1) mittels eines in Richtung einer Längsachse (5) des Gussblocks (1) höhenbeweglichen Abzugstempels (28), auf dem der Gussblock (1) zumindest mittelbar angeordnet ist, aus der Kokille (15) in Richtung der Längsachse (5) abgezogen wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Gussblöcken aus Metall
Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gussblöcken aus Metall, insbesondere aus Stahl mit einer Querschnittsfläche von mehr als 0,1 m2, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Aus der WO 2015/079071 A2 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, das sich dadurch auszeichnet, dass der gegossene Gussblock erst nach dem vollständigen Abziehen aus einer Kokille bzw. der Beendigung des Gießvorgangs im Bereich einer Tertiärkühlzone um seine Längsachse gedreht wird.
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen von Gussblöcken aus Metall mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der WO 2015/101553 A2 der Anmelderin bekannt geworden. Mittels des bekannten Verfahrens lassen sich auch geringe Stückzahlen von Gussblöcken mit 300mm Durchmesser und darüber und Blocklängen von mehr als 5m wirtschaftlich herstellen, wobei nach Ende des regulären Gießvorgangs weiter flüssiges Metall in den Kokillenkreislauf in einem Ausmaß zugeführt wird, so dass mindestens die bei der Erstarrung auftretende Schrumpfung der Metall- bzw. Stahlschmelze ausgeglichen wird. Zusätzlich besteht, und zwar unabhängig von dem Durchmesser bzw. der Länge des Gussblocks die Forderung nach einem qualitativ hochwertigen Gussblock. Gemeint ist hierbei insbesondere eine gute Erstarrungsstruktur insbesondere mit Blick auf die Zentrumsseigerung und die Zentrumsporosität, damit derartige Gussblöcke ihre (Qualitäts-) Eigenschaften vollständig ausschöpfen können. Das aus der oben genannten Schrift bekannte Verfahren nennt diesbezüglich keine Maßnahmen zur Gewährleistung bzw. Erzielung einer optimalen Gussqualität, da es in der Schrift primär um eine möglichst hohe Wirtschaftlichkeit geht.
Offenbarung der Erfindung Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Gussblöcken aus Metall, insbesondere aus Stahl mit einer Querschnittsfläche von mehr als 0,1 m2, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die hergestellten Gussblöcke eine besonders hohe Qualität aufweisen. Gemeint ist hierbei insbesondere, dass der Querschnitt eines derartigen Gussblocks möglichst homogen und seigerungsfrei sowie mit möglichst wenig bzw. eine geringe Größe aufweisenden Poren und Lunkern ausgebildet werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Herstellen von Gussblöcken aus Metall mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Gussblock zumindest während des Gießvorgangs zumindest zeitweise um seine Längsachse gedreht wird, wobei die Drehung des Gussblocks vorzugsweise über ein Standelement oder einen Abzugsstempel erzeugt wird, auf dem der Gussblock mit seiner zugewandten Seite steht. Eine derartige, zumindest zeitweise Drehung des Gussblocks während des Gießvorgangs um seine Längsachse, solange das flüssige Metall des Gussblocks noch nicht vollständig erstarrt ist, wirkt über die gesamte Gussblocklänge wie ein elektromagnetischer Rührer, so dass der erstarrte Strang eine stark reduzierte Zentrumsporosität und Zentrumsseigerung aufweist. Darüber hinaus hat es sich herausgestellt, dass durch die ständige Bewegung der noch flüssigen Metallschmelze in dem Gussblock die Erstarrungszeit verkürzt werden kann und damit pro Zeiteinheit eine besonders hohe Leistung bei der Erzeugung bzw. Herstellung von Gussblöcken erzielbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen von Gussblöcken aus Metall sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
Wie oben erläutert, besteht das erfindungsgemäße Prinzip in einer zumindest zeitweisen Drehung des Gussblocks um seine Längsachse, solange das Metall des Gussblocks noch nicht vollständig erstarrt ist, wobei die Drehung bereits während des eigentlichen Gießvorgangs, d.h. innerhalb des Bereichs der Kokille erfolgt. Der Zeitpunkt für den Beginn und das Ende des Drehens des Gussblocks, der Art der Drehung sowie der Drehrichtung hängt von verschiedenen Faktoren ab und ist ggf. dem jeweiligen Anwendungsfall anzupassen. So sieht es eine erste Variante des Verfahrens, die sich vorrichtungstechnisch besonders einfach realisieren lässt vor, dass der Gussblock in eine (einzige) Richtung um die Längsachse kontinuierlich gedreht wird. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass der Gussblock um die Längsachse oszillierend gedreht wird, beispielsweise um einen Drehwinkel von ± 45°, bezogen auf eine mittlere Position. Eine zusätzliche Möglichkeit zur Beeinflussung der Qualität bzw. der Erstarrungseigenschaften des Gussblocks sieht vor, dass während der Bewegung des Gussblocks die Drehwinkelgeschwindigkeit des Gussblocks um die Längsachse variiert wird. Es kann beispielsweise eine gleichförmige Steigerung bzw. Reduzierung der Drehwinkelgeschwindigkeit vorgesehen sein, oder aber ein plötzliches Abstoppen und anschließendes Drehen mit hoher Beschleunigung.
Während der Herstellung des Gussblocks gelangt fortlaufend flüssiges Metall in den Bereich der Kokille, wobei gleichzeitig der zumindest teilweise erstarrte Block mittels des Abzugsstempels abgezogen wird, sodass in die Kokille flüssiges Metall nachdosiert werden kann. Üblicherweise findet eine derartige Abzugsbewegung des Gussblocks kontinuierlich bzw. mit konstanter Abzugsgeschwindigkeit statt, zumindest bis zu dem Zeitpunkt beim Gießende, bei dem die Abzugsgeschwindigkeit beispielsweise reduziert wird.
Eine weitere Variation des soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Kokille (zusätzlich zum Gussblock) um die Längsachse gedreht wird. Eine derartige Drehung der Kokille um die Längsachse kann entweder durch einen zusätzlichen, separaten Antrieb erfolgen, oder aber dadurch, dass die Kokille um ihre Längsachse beweglich angeordnet ist, und eine Drehung der Kokille durch die Reibung mit dem Metall des Gussblocks hervorgerufen wird. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass zur Erzielung einer möglichst hohen Qualität des Gussblocks dieser nach Gießende über einen bestimmten Zeitraum weiterhin um seine Längsachse gedreht wird. Insbesondere soll das Drehen des Gussblocks um seine Längsachse solange stattfinden, bis sichergestellt ist, dass der Querschnitt des Gussblocks über seine gesamte Länge vollständig erstarrt ist.
Eine zusätzliche Optimierung der Qualität des Gussblocks ist erzielbar, wenn das flüssige Metall des Gussblocks mittels einer elektromagnetischen Rührspule bewegt wird. Eine derartige Rührspule kann dabei entweder ortsfest im Bereich des Gussblocks angeordnet sein, oder aber längsverschiebbar in Richtung der Längsachse des Gußblocks um den Gussblock. Auch ist es möglich, eine Kombination einer starren und einer beweglichen elektromagnetischen Rührspule vorzusehen.
Weiterhin umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die
Vorrichtung eine Gießpfanne und ggf. ein Zwischengefäß zum Zuführen von flüssiger Metallschmelze in eine nach unten offene Kokille aufweist.
Zusätzlich ist ein höhenbeweglich angeordneter Abzugsstempel zum zumindest mittelbaren Anordnen des Gussblocks auf einer der Kokille zugewandten Standfläche vorgesehen. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung zeichnet sich durch Mittel zum Rotieren des Gussblocks um seine Längsachse aus.
In einer vorrichtungstechnisch besonders einfach realisierbaren Variante zum Rotieren des Gussblocks um seine Längsachse sind die Mittel durch den Abzugsstempel selbst oder ein Standelement gebildet, auf dem der Gußblock steht, indem der Abzugsstempel bzw. das Standelement mittels eines Antriebs um seine Längsachse drehbar ausgebildet ist. Insbesondere werden bei derartig ausgebildeten Mitteln zur Strangrotation mechanische Beanspruchungen der Umfangsfläche des Gussblocks vermieden. Alternativ oder zusätzlich kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die Mittel durch an dem Außenumfang des Gussblocks einwirkende Antriebsmittel, insbesondere in Form von drehbaren Rollen bzw. Walzen, gebildet sind. Derartige Rollen bzw. Walzen liegen zumindest kraftschlüssig an dem Außenumfang des Gussblocks an und bewirken die gewünschte Rotation des Gußblocks, wobei in diesem Fall der Abzugsstempel ggf. lediglich ebenfalls um die Längsachse drehbar angeordnet sein muss, jedoch keinen eigenen Antrieb benötigt.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Kokille um die Längsachse drehbar angeordnet ist und/oder dass wenigstens eine elektromagnetische Rührspule für den Gussblock vorgesehen ist. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in der einzigen Figur einen stark vereinfachten Längsschnitt einer Vorrichtung zum Herstellen eines Gussblocks.
Die in der Figur dargestellte Vorrichtung 10 dient zum diskontinuierlichen Herstellen eines Gussblocks 1 aus Metall 2, insbesondere aus Stahl, mit einer Querschnittsfläche von vorzugsweise mehr als 0,1 m2 und einer Länge von beispielsweise bis zu 15m. Die Querschnittsfläche des Gussblocks 1 ist vorzugsweise kreisförmig ausgebildet, kann aber rechteckförmig bzw. quadratisch sein, oder aber eine sonstige gewünschte Form aufweisen. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Gießpfanne 1 1 , aus der flüssiges Metall 2 über ein ggf. vorhandenes Verteilergefäß 12 in eine nach unten offene Kokille 15 abgegeben werden kann. Oberhalb der Kokille 15 kann optional auf der dem Verteilergefäß 12 zugewandten Seite eine Ausmauerung 16 vorgesehen sein, die radial von einer Heizeinrichtung in Form einer Induktionsspule 17 umgeben ist. Die Einheit aus Ausmauerung 16 und Heizeinrichtung bzw. Induktionsspule 17 wird auch als "Speiser" bezeichnet. Der Speiser dient insbesondere bei Gießende zur Beheizung des flüssigen Metalls.
Ergänzend wird erwähnt, dass auch eine andere Form und Anordnung einer Heizeinrichtung vorgesehen sein kann, beispielsweise in Form von oberhalb der Ausmauerung 16 angeordneten Heizstäben, Elektroden oder ähnlichem.
Auf der dem Verteilergefäß 12 abgewandten Seite schließt sich an den Speiser die Kokille 15 an, die optional radial von einem elektromagnetischen Rührer 19 umgeben sein kann. Der Gießspiegel 3 der Metallschmelze befindet sich beispielhaft im Bereich der Kokille 15, wobei der Gießspiegel 3 von nicht dargestelltem Pulver zur Schmierung und/oder zur (Wärme-) Isolation abgedeckt sein kann. Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Innenquerschnitt der Kokille 15 dem Querschnitt des auszubildenden Gussblocks 1 angepasst ist bzw. diesem entspricht.
Auf der dem Verteilergefäß 12 abgewandten Seite schließt sich unterhalb der Kokille 15 gegebenenfalls eine Kühleinrichtung 21 an, die in Wirkverbindung mit dem Gussblock 1 angeordnet ist. Optional kann unterhalb der Kokille 15 ein weiterer elektromagnetischer Rührer 22 vorgesehen sein, der in Richtung des Doppelpfeils 23 längsbeweglich in Richtung einer Längsachse 5 des Gussblocks 1 beweglich angeordnet sein kann. Weiterhin wird erwähnt, dass es insbesondere auch vorgesehen sein kann, dass die Kokille 15 mittels nicht dargestellter Lagereinrichtungen um die Längsachse 5 des Gußblocks 1 und der Kokille 15 drehbar gelagert ist.
Unterhalb des Gussblocks 1 ist ein ggf. gekühltes Standelement 25 vorgesehen, das auf der dem Gussblock 1 zugewandten Seite eine Standfläche 26 für den Gussblock 1 ausbildet. Das Standelement 25 ist mit einem Abzugsstempel 28 verbunden, der über einen Querträger 29 mit einer Längssäule 30 verbunden ist. Der Querträger 29 bzw. der Abzugsstempel 28 ist mittels eines nicht dargestellten Antriebs in Richtung der Längsachse 5 heb- und senkbar angeordnet. Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Standelement 25 ebenfalls um die Längsachse 5 drehbar gelagert ist und mittels eines Antriebs 32 eine aktive Drehung des Gussblocks 1 um die Längsachse 5 während des Gießvorgangs des Gussblocks 1 erzeugen kann.
Beispielhaft ist dargestellt, dass die Drehung des Standelements 25 und des Gussblocks 1 sowie der Kokille 15 im Uhrzeigersinn entsprechend der Pfeile 33, 34 erfolgt. Der Antrieb 32 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass er, je nach Anwendungsfall, den Gussblock 1 bzw. das Standelement 25 aber auch oszillierend, beispielsweise um jeweils 45° um eine mittlere Stellung des Gußblocks 1 , als auch mit unterschiedlichen Drehwinkelgeschwindigkeiten entsprechend eines vorgesehenen Geschwindigkeitsprofils, bewegen kann.
Ist kein mittels eines Antriebs 32 um die Längsachse 5 drehbares Standelement 25 vorgesehen, so können alternativ beispielhaft am Außenumfang 6 des Gussblocks 1 oberhalb des Standelements 25 angreifende Rollen 35 dienen, die jeweils in einer Achse 36 drehbar gelagert und mittels eines Antriebs 37 angetrieben sind. Üblicherweise sind dabei mehrere derartige Rollen 35, vorzugsweise in gleichmäßigen Winkelabständen um die Längsachse 5, vorgesehen.
Bei der Herstellung des Gussblocks 1 wird der Gussblock 1 mittels des Abzugsstempels 28 in Richtung der Längsachse 5 nach unten aus der Kokille 15 abgezogen. Die Abzugsgeschwindigkeit des Gussblocks 1 kann gleichförmig sein, oder aber diskontinuierlich. Weiterhin erfolgt während des Abziehens des Gussblocks 1 aus der Kokille 15, durch h.h. während des Gießvorgangs, ggf. auch nach Ende des Abzugsvorgangs, zumindest ein zeitweises Drehen des Gussblocks 1 um die Längsachse 5.
Das flüssige Metall 2 erstarrt innerhalb des Gussblocks 1 vom Außenumfang 6 des Gussblocks 1 her in Richtung zur Längsachse 5. Nach dem regulären Gießende kann es vorgesehen sein, dass weiterhin flüssiges Metall entsprechend der Offenbarung der WO 2015/101553 A2 in die Kokille 15 zum Ausgleich der Schrumpfung der Metallschmelze nachgegossen wird.
Die soweit beschriebene Vorrichtung 10 bzw. das beschriebene Verfahren können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
Bezugszeichen
1 Gussblock
2 Metall
3 Gießspiegel
5 Längsachse
6 Außenumfang
10 Vorrichtung
1 1 Gießpfanne
12 Verteilergefäß
15 Kokille
16 Ausmauerung
17 Induktionsspule
19 Rührer
21 Kühleinrichtung
22 elektromagnetischer Rührer
23 Doppelpfeil
25 Standelement
26 Standfläche
Abzugsstempel
Querträger
Längssäule
32 Antrieb
33 Pfeil Pfeil Rolle Achse Antrieb

Claims

Verfahren zum Herstellen von Gussblöcken (1 ) aus Metall, insbesondere aus Stahl mit einer Querschnittsfläche von mehr als 0,1 m2, wobei flüssiges Metall (2) entweder direkt aus einer Gießpfanne (1 1 ) oder über ein Zwischengefäß (12) in eine nach unten offene Kokille (15) abgegeben wird, und wobei der zumindest teilweise erstarrte Gussblock (1 ) mittels eines in Richtung einer Längsachse (5) des Gussblocks (1 ) höhenbeweglichen Abzugstempels (28), auf dem der Gussblock (1 ) zumindest mittelbar angeordnet ist, aus der Kokille (15) in Richtung der Längsachse (5) abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Gussblock (1 ) zumindest während des Gießvorgangs zumindest zeitweise um seine Längsachse (5) gedreht wird, wobei die Drehung des Gussblocks (1 ) vorzugsweise über ein Standelement (25) oder einen Abzugsstempel (28) erzeugt wird, auf dem der Gussblock (1 ) mit seiner zugewandten Seite steht.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gussblock (1 ) in einer Richtung um die Längsachse (5) kontinuierlich gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gussblock (1 ) um die Längsachse (5) oszillierend gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass während der Drehung des Gussblocks (1 ) die Drehwinkelgeschwindigkeit des Gussblocks (1 ) um die Längsachse (5) variiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gussblock (1 ) während des Abziehens aus der Kokille (15) in Richtung der Längsachse (5) diskontinuierlich bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kokille (15) um die Längsachse (5) gedreht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rotieren des Gussblocks (1 ) nach Gießende über einen bestimmten Zeitraum fortgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das flüssige Metall (2) des Gussblocks (1 ) mittels wenigstens einer elektromagnetischen Rührspule (19, 22) bewegt wird.
Vorrichtung (10) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Gießpfanne (1 1 ) und ggf. ein Zwischengefäß (12) zum Zuführen von flüssigem Metall (2) in eine nach unten offene Kokille (15), und mit einem höhenbeweglich angeordneten Abzugsstempel (28) zum zumindest mittelbaren Anordnen des Gussblocks (1 ) auf einer der Kokille (15) zugewandten Standfläche (26), dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Rotieren des Gussblocks (1 ) um seine Längsachse (5) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel durch den um die Längsachse (5) beweglichen, mit einem Antrieb (32) verbundenes Standelement (25) oder Abzugsstempel (28) gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel durch an dem Außenumfang (6) des Gußblocks (1 ) einwirkende Antriebsmittel, insbesondere in Form von drehbaren Rollen (35), gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kokille (15) um die Längsachse (5) drehbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine elektromagnetische Rührspule (19, 22) für den Gussblock (1 ) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf der der Gießpfanne (1 1 ) bzw. dem Zwischengefäß (12) zugewandten Seite der Kokille (15) eine Ausmauerung (16) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bereich der Ausmauerung (16) mittels einer Heizeinrichtung beheizbar ist, vorzugsweise mittels einer die Ausmauerung (16) radial umgebenden Induktionsspule (17) oder eines oberhalb der Ausmauerung (16) angeordneten Heizelements, wie einer Elektrode o.a..
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