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Die Erfindung bezieht sich auf ein Zwischengefäss zum Vergiessen, insbesondere zum Stranggiessen, von
Metall mit einem gewölbten Deckel, in dem wenigstens ein Gasbrenner zum Warmhalten des Metallbades angeordnet ist, und eine Einguss- bzw. überlauföffnung vorgesehen ist, aus der die heissen, nicht oxydierenden
Verbrennungsgase unter Verhinderung des Eindringens von Luft entweichen.
Es ist ein Zwischengefäss bekannt, in dessen gewölbtem Deckel Heizstäbe zur Strahlungsbeheizung des
Bades angeordnet sind. Nachteilig ist hiebei vor allem, dass unter einem Schutzgas gearbeitet werden muss, und das Bad einer Verunreinigung durch herabfallende Teile des Heizstabes ausgesetzt ist. Für den Fall, dass die
Einwirkung des Luftsauerstoffes auf die Badoberfläche nicht beachtet werden muss, ist eine Giessvorrichtung bekannt, bei welcher das schmelzflüssige Metall aus einer deckellosen Wanne in eine Vakuumkammer, in deren
Deckel ein Gasbrenner angeordnet ist, angesaugt und von da einer Ausgussdüse zugeführt wird. Bei dieser Vorrichtung treten nicht nur Badverluste durch Oxydation auf. Es muss überdies eine kostspielige Vakuumanlage betrieben werden.
Ferner ist ein Zwischengefäss bekannt, bei welchem auf die Öffnung im Deckel ein Gasbrenner aufgesetzt ist, dessen lange Flammen auf die Badoberfläche wirken und das Bad in Umlauf halten, ohne auf dasselbe chemisch einzuwirken, weil die Zusammensetzung des im Brenner gebildeten Gasluftgemisches so gewählt ist, dass neutrale Verbrennungsgase entstehen.
Ziel der Erfindung ist ein Vorschlag für ein Zwischengefäss und eine Betriebsweise desselben, wobei sich im wesentlichen nur ein ruhendes Bad unter einer Schutzgasatmosphäre befindet, das vom Deckel her im wesentlichen durch die strahlende Wärme auf einer gewünschten Temperatur gehalten wird und durch Ausgussdüsen aus dem Zwischengefäss abgelassen werden kann.
Ein Zwischengefäss der eingangs erwähnten Art ist zu diesem Zweck erfindungsgemäss so ausgebildet, dass der im Deckel angeordnete Gasbrenner blockartig ausgebildet ist und die Öffnung, durch welche das zu verbrennende Gasgemisch austritt, einen verengten Teil und einen divergierenden Teil aufweist, um die Verbrennungsgase auszufächern.
Erfindungsgemäss wird ein solches Zwischengefäss in der Weise betrieben, dass die Gas- und Luftzufuhr so gesteuert wird, dass eine kurzflammige Verbrennung erfolgt, wobei die in die Wölbung des Deckels ausgefächerten Verbrennungsgase unter Erhitzung des im wesentlichen ruhenden Metallbades abstreichen.
Bei dem so ausgebildeten Zwischengefäss wird die Gesamtfläche der Brennerblöcke durch die Verbrennungsgase hoch erhitzt und es strahlt diese Wärme auf die Innenfläche des Zwischengefässes ab, so dass das Zwischengefäss sowohl während der Vorwärmung als auch während des Giessens wirksam erwärmt wird. Eine Oxydation des Bades tritt praktisch nicht ein. Das erfindungsgemässe Zwischengefäss kann mit einer Metallschmelze gespeist werden, die eine niedrigere Temperatur als die Betriebstemperatur im Zwischengefäss aufweist.
Dadurch, dass eine Bewegung im Bad im Zwischengefäss vermieden wird, ist es möglich, gleiche Mengen bzw. Ausflussgeschwindigkeiten an sämtlichen Ausflussdüsen des Zwischengefässes zu erzielen. Da durch die Beheizung keine Verunreinigungen des Bades im Zwischengefäss möglich sind, werden metallurgisch reine und gleichförmige Giessprodukte erzielt.
Mit Hilfe des erfindungsgemässen Zwischengefässes gelingt es, Stähle, die als schwer giessfähig angesehen werden, ohne weiteres durch Düsen mit kleinem Durchmesser zu giessen.
Beim Betrieb dieses Zwischengefässes werden Oxydabscheidungen in der Wanne während des Giessens weitestgehend vermieden, und es wird ermöglicht, dass oxydische Schlacken, die sich gegebenenfalls während des Giessens gebildet haben, durch die Giessdüsen auslaufen, wodurch ein teures und zeitraubendes Reinigen dieser Düsen wegfällt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in welchen Fig. l eine Draufsicht auf ein Zwischengefäss gemäss der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Wanne bzw. Giesswanne bei abgehobenem Deckel und Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch das Zwischengefäss zeigen.
Das Zwischengefäss besteht aus einer Giesswanne --1-- und einem Deckel--2--. Die Giesswanne --l-- besteht aus einem Stahlmantel mit einer Bodenwandung--3--, einer im wesentlichen vertikalen Rückwandung--4--und Stirnwänden--5, 6--sowie einer nach aussen geneigten Vorderwand--7--.
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--11-- angesetzt, die als Überlauf für einen allfälligen Badüberschuss dient.
Die Giesswanne--l--ist in an sich bekannter Weise mit einem feuerfesten Futter--9--ausgekleidet.
Sechs Ausgussdüsen--10--sind über die Länge des Bodens der Giesswanne--l--in Öffnungen in der Bodenwand --3-- vorgesehen, um das Bad in eine oder mehrere, nicht dargestellte Giessformen zu vergiessen, die unterhalb der Ausgussdüsen angeordnet sind.
Der Deckel--2--ist aus einem äusseren Stahlmantel mit schräg verlaufender Vorder- bzw. Rückwand --12--, vertikalen Stirnwänden --13-- und einer gekrümmten Abdeckung --14-- für die feuerfeste Auskleidung --16-- ausgebildet. Die obere Wand ist an den vorderen, hinteren und stirnseitigen Wänden befestigt, beispielsweise angeschweisst. An der Vorder- und Rückwand sowie an der oberen Wand sind gewölbte Verstärkungsrippen--15--angeschweisst.
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wenn der Deckel auf die Giesswanne aufgesetzt ist, mit einem ähnlichen Flansch der Giesswanne korrespondiert.
Das Zusammenspannen dieser Flansche führt zu einem straffen Sitz des Deckels auf der Giesswanne, so dass als einzige Öffnungen die Eingussrinne--8--und die überlauföffnung in der Stirnwand--5--verbleiben, wo die Abstichrinne--11--eingesetzt ist. Um weiterhin eine Abdichtung zwischen der Giesswanne und dem Deckel herbeizuführen, wird vor dem Aufsetzen des Deckels auf den Rand der Giesswanne eine Dichtungsmasse aus feuerfestem Material aufgetragen. Zum Zusammenspannen der Flansche-17 und 18-sind Pratzen --19, 19'--mit Bohrungen vorgesehen, in die Spannbolzen eingesetzt sind.
Sechs öffnungen sind in einer Reihe in der oberen Wand-14-des Deckels --2-- vorgesehen. In jeder dieser Öffnungen ist ein Brennerblock--20-aus feuerfestem Material eingesetzt (Fig. 3), der eine zentrale Brennerdüse --21-- aufweist. Der obere Teil--22--des Brennerblockes ist von quadratischem Querschnitt und erstreckt sich von der Wand --14-- nach aussen. Der untere Teil --23-- des Brennerblockes--20-ist gegenüber dem oberen Teil verjüngt und passt in eine kongruente Öffnung der
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von Gas und Luft zu den Brennern zu regeln.
Brennbares Gas und Luft mischen sich im Brenner und es treten die heissen Verbrennungsgase durch die Brennerdüse--21--im Brennerblock in die Deckelwölbung des Zwischengefässes aus. Jede Brennerdüse
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weistDie Verbrennungsgase erwärmen dabei den Bennerblock --20--, der seine Wärme in das Zwischengefäss hinein auf das Bad abstrahlt. Dieses Heizsystem ist so wirksam, dass nur eine geringe Wärmemenge entweder während der Vorwärmung oder während des Vergiessens verloren geht. Es ist deshalb nicht notwendig, übermässig heisses schmelzflüssiges Metall in das Zwischengefäss einzubringen, um die richtige Metallgiesstemperatur sicherzustellen. Ein allfälliges Zufrieren einer Ausgussdüse--10--bei Beginn des Giessvorganges wird auf ein Minimum herabgesetzt.
Eine kurzflammige Verbrennung erweist sich in einem Strahlungsbrenner als notwendig, um eine sehr hohe Wärmezufuhr zum Bad zu erzielen, wenn gleichzeitig jegliche Turbulenz des Metallbades in der Giesswanne vermieden werden soll, wie sie bei Brennern mit langer Flamme auftreten könnte.
Eine nicht oxydierende Atmosphäre wird im Zwischengefäss in an sich bekannter Weise durch Regelung der Brenngas-Luft-Zufuhr erzielt.
Es hat sich gezeigt, dass mit der Erfindung sogar Bessemer-Stähle mit einem säurelöslichen Aluminiumanteil bis zu 0, 05 Gew.-% zufriedenstellend durch Ausgussdüsen mit einem Durchmesser von 0, 16 cm vergossen werden können.
Weil das Zwischengefäss gemäss der Erfindung nach dem Giessen in einem sauberen Zustand zurückbleibt, und so keinerlei Säuberung mit einer Sauerstofflanze erforderlich wird, weist es gegenüber vorbekannten Zwischengefässen eine längere Lebensdauer seines Futters auf. Auch kommt es seltener zur Ausbildung von Pfannenbären. Das Arbeiten mit dem erfindungsgemässen Zwischengefäss ist wegen aller dieser Vorteile wirtschaftlicher als das Arbeiten mit vorbekannten Zwischengefässen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zwischengefäss zum Vergiessen, insbesondere zum Stranggiessen, von Metall mit einem gewölbten Deckel, in dem wenigstens ein Gasbrenner zum Warmhalten des Metallbades angeordnet ist, und eine Einguss bzw. überlauföffnung vorgesehen ist, aus der die heissen, nicht oxydierenden Verbrennungsgase unter Verhinderung
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Gasbrenner (20) blockartig ausgebildet ist und die Öffnung, durch welche das zu verbrennende Gasgemisch austritt, einen verengten Teil (32) und einen divergierenden Teil (33) aufweist, um die Verbrennungsgase auszufächern.
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