DE1132687B - Process for the pouring jet vacuum treatment of steel - Google Patents

Description

Entgast und vergießt man Stahl nach dem Verfahren, wie es von dem Erfinder entwickelt worden ist, so führt der beim Gießen zerreißende Gießstrahl zu Schwierigkeiten, wenn die Kokilleneingußöffnung einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser hat. Unter kleinen Durchmessern sind hierbei die gebräuchlichen Durchmesser bei Kokillen für Blöcke mit einem Gewicht von z. B. 0,51, It oder einigen Tonnen verstanden. Versuche haben gezeigt, daß man diese Schwierigkeiten des Ansprühens von Warmhaube und Kokillenwänden erfindungsgemäß dadurch beseitigen kann, daß in die eigentliche Kokille ein schon vorentgaster Stahl fließt. Dieser Stahl, dem schon in einer Vorstufe eine wesentliche Gasmenge entzogen wurde, zersprüht auch bei niedrigen Drücken mit einem erheblich kleineren Strahldurchmesser und läßt sich daher einwandfrei auch in kleinere Kokillen vergießen. Steel is degassed and cast according to the method as developed by the inventor is, the pouring stream tearing during casting leads to difficulties when the mold gate has a relatively small diameter. Small diameters are the most common Diameter in molds for blocks with a weight of z. B. 0.51, It or a few tons. Experiments have shown that this difficulty of spraying hot hood and Can eliminate mold walls according to the invention that in the actual mold a previously degassed Steel flows. This steel, from which a substantial amount of gas has already been withdrawn in a preliminary stage, sprays with a considerably smaller jet diameter even at low pressures and can be therefore it can also be poured perfectly into smaller molds.

Es kann somit erfindungsgemäß das Verfahren nach Patent 1 082 706 zur Gießstrahl-Vakuumbehandlung beim Gießen in Kokillen kleinen Durchmessers benutzt werden. Das Verfahren nach dem Hauptpatent betrifft die Gießstrahl-Vakuumbehandlung von ohne Anwendung von Unterdruck erschmolzenem Stahl in der Weise, daß der Gießstrahl durch mindestens zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Vakua unterschiedlichen, in der jeweils folgenden Stufe wesentlich verringerten Druckes geleitet wird. Dabei kann der Gießstrahl in mindestens einer Vakuumstufe in Tröpfchen von 10 bis 10~³ mm Durchmesser aufgeteilt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß die stufenweise Behandlung bei verhältnismäßig hohen Drücken, z. B. 30 bis 10 mm Hg, begonnen, in der weiteren oder den weiteren Stufen bei wesentlich geringeren Drücken fortgesetzt wird, gegebenenfalls bis zu einer Größenordnung von 10~^s mm Hg.According to the invention, the method according to patent 1,082,706 can thus be used for casting jet vacuum treatment during casting in small-diameter molds. The method according to the main patent relates to the pouring stream vacuum treatment of steel melted without the use of negative pressure in such a way that the pouring stream is passed through at least two immediately successive vacuums of different pressures that are substantially reduced in the following stage. The pouring stream can be divided into droplets with a diameter ^{of 10 to 10 ~ 3 mm in at least one vacuum stage.} A preferred embodiment of the method is that the stepwise treatment at relatively high pressures, e.g. B. 30 to 10 mm Hg, started in the further or further stages at significantly lower pressures, optionally up to a magnitude of 10 ~ ^s mm Hg.

Die Erfindung bezieht sich auf das Vergießen von gemäß Hauptpatent in einer oder in mehreren Stufen vorentgastem Stahl in der letzten Druckstufe.The invention relates to the casting of according to the main patent in one or more stages pre-degassed steel in the last pressure stage.

Erfindungsgemäß wird das Verfahren nach dem Hauptpatent so durchgeführt, daß im Vakuum der letzten Stufe hi mehrere nacheinander unter die Gießöffnung der vorletzten Vakuumstufe herangeführte Kokillen geringen Querschnittes fallend vergossen wird. Dabei können die Kokillen selbst, gegebenenfalls vorevakuiert, an die Gießöffnung der vorletzten Druckstufe dicht angefügt werden. Statt dessen kann die Kokille in einem beweglichen, gegebenenfalls vorevakuierten Behälter an die vorletzten Druckstufen herangebracht und dieser Behälter an die vorletzte Druckstufe dicht angefügt werden. Eine weitere Mög-According to the invention, the method according to the main patent is carried out so that in a vacuum last stage hi several successively brought up under the pouring opening of the penultimate vacuum stage Molds of small cross-section is cast falling. The molds themselves, if necessary pre-evacuated, are tightly attached to the pouring opening of the penultimate pressure stage. Instead, you can the mold in a movable, possibly pre-evacuated container to the penultimate pressure levels brought up and this container be tightly attached to the penultimate pressure stage. Another possibility

zur Gießstrahl-Vakuumbehandlung
von Stahlfor pouring stream vacuum treatment
of steel

Zusatz zum Patent 1 082 706Addendum to patent 1,082,706

Anmelder:Applicant:

Bochumer Verein für Gußstahlfabrikation
Aktiengesellschaft, BochumBochum association for cast steel production
Aktiengesellschaft, Bochum

Dr.-Ing. Werner Coupette
und Dipl.-Ing. Adolf Sickbert,Dr.-Ing. Werner Coupette
and Dipl.-Ing. Adolf Sickbert,

Wattenscheid-Eppendorf,
sind als Erfinder genannt wordenWattenscheid-Eppendorf,
have been named as inventors

lichkeit besteht darin, die Kokillen ohne wesentliche Beeinträchtigung des Vakuums nacheinander in die letzte Druckstufe einzuschleusen und sie nach dem Füllen gegebenenfalls wieder auszuschleusen.possibility is to insert the molds into the mold one after the other without significantly impairing the vacuum in the last pressure stage and, if necessary, eject it again after filling.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen in seinen verschiedenen Ausführungsformen näher erläutert.The method according to the invention is illustrated in its various embodiments with reference to the drawings explained in more detail.

Nach Fig. 1 gestaltet sich das Verfahren besonders einfach, da die Kokillen nicht in einem Vakuumraum untergebracht werden, sondern dies nacheinander an die Gießöffnung im Boden des Vakuumbehälters herangebracht werden. Gleichzeitig wird mit der oberen Kante der Kokille eine vakuumdichte Verbindung hergestellt und durch geeignete Maßnahmen in kürzester Zeit das Vakuum in der Kokille hergestellt, so daß mit dem Guß begonnen werden kann. Nach erfolgtem Guß wird die Kokille belüftet und abtransportiert, um der nächsten Kokille Platz zu machen. Als Kokillen werden Spezialkokillen benutzt, bei denen der obere Teil derart ausgebildet ist, daß die Dichtungsorgane der vorletzten Druckstufe vakuumdicht anliegen können. Im Falle der Fig. 1 soll ein Block mit Warmhaube gegossen werden, die in das Oberteil der Kokille eingesetzt ist.According to FIG. 1, the process is particularly simple, since the molds are not in a vacuum space be accommodated, but these are brought one after the other to the pouring opening in the bottom of the vacuum container will. At the same time, a vacuum-tight connection is made with the upper edge of the mold produced and the vacuum in the mold established by suitable measures in the shortest possible time, see above that the casting can begin. After the casting, the mold is ventilated and transported away, to make way for the next mold. Special molds are used as molds which the upper part is designed in such a way that the sealing elements of the penultimate pressure stage are vacuum-tight can concern. In the case of Fig. 1, a block with a hot hood is to be poured into the Upper part of the mold is used.

Der Entgasungsvorgang geht derart vor sich, daß Stahl in den Behälter 1 eingeschleust wird, wobei eineThe degassing process goes on in such a way that steel is introduced into the container 1, with one

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schon weitgehende Entgasung durch die Vorpumpen des Pumpsystems stattfindet.extensive degassing takes place through the backing pumps of the pumping system.

Nachdem eine gewisse Menge Stahl vom Behälter 1 aufgenommen worden ist, wird die Kokille 6 unter den Raum 4 geführt und durch leichten Druck mit diesem vakuumdicht verbunden. Hierauf wird die Leitung 8 geöffnet und eine Verbindung mit der Leitung 7 hergestellt, so daß in verhältnismäßig kurzer Zeit, bedingt durch das Vakuumreservoir des Behälters 1, der Raum 4 und die Kokille 6 auf den Druck evakuiert werden, der im Behälter 1 herrscht. Nach Erreichen dieses Druckes in der Kokille 6 wird das Ventil 11 derart geschaltet, daß die Verbindung von Leitung 7 zu Leitung 8 geschlossen wird und die Verbindung von Leitung 8 zu Leitung 10 geöffnet ist. Hierdurch wirkt auf den Kokillenraum die mit geringen Torrwerten arbeitende zweite Vakuumstufe, so daß innerhalb kürzester Frist in der Kokille ein niedrigerer Druck herrscht als im Raum 1. Dieser Evakuierungsvorgang der Kokille 6 kann innerhalb einiger Sekunden erfolgen. Hierauf wird durch Öffnen der Stopfenstange 9 die Kokille 6 unter Beobachtung mit Stahl gefüllt. Nach dem Guß wird die Stopfenstange 9 geschlossen und die Leitung 8 durch Betätigung des Ventils 11 von der Leitung 10 abgeschlossen und mit der Außenluft in Verbindung gesetzt. Hierauf kann die mit Stahl gefüllte Kokille abtransportiert und die nächste herantransportiert werden.After a certain amount of steel has been taken from the container 1, the mold 6 is under guided the space 4 and connected to it in a vacuum-tight manner by applying slight pressure. Then the Line 8 opened and a connection to line 7 established, so that in a relatively short time Time, due to the vacuum reservoir of the container 1, the space 4 and the mold 6 on the pressure be evacuated, which prevails in the container 1. After reaching this pressure in the mold 6, the Valve 11 switched such that the connection from line 7 to line 8 is closed and the connection from line 8 to line 10 is open. This acts on the mold space with the low Torr values working second vacuum stage, so that in the shortest possible time in the mold The pressure is lower than in space 1. This evacuation process of the mold 6 can be carried out within a few seconds. Then, by opening the stopper rod 9, the mold 6 is under observation filled with steel. After the casting, the stopper rod 9 is closed and the line 8 is actuated of the valve 11 closed off from the line 10 and connected to the outside air. The steel-filled mold can then be transported away and the next to be transported.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform beschrieben. Diese wird vornehmlich angewandt, wenn die Spezialkokille, wie sie in Fig. 1 beschrieben ist, nicht zur Verfugung steht. Zu diesem Zweck wird die Kokille 6 nicht unmittelbar unter den Raum 4 vakuumdicht angepreßt, sondern die Kokille 6 befindet sich in einem tonnenförmigen Vakuumbehälter 12. Dieser Vakuumbehälter 12 besitzt am oberen Rand ein Dichtungsorgan 13, welches sich gegen den Raum 4 vakuumdicht anpressen läßt. Der Gießvorgang ist der gleiche wie in Fig. 1 beschrieben. Der Behälter 12 mit der Kokille 6 wird vakuumdicht unter den Raum 4 geschoben. Mit Hilfe der Vakuumleitung 8 wird das Vor- und das Hauptvakuum hergestellt. Sollte es zweckmäßig erscheinen, die Kokille 6 mit ihrer Warmhaube vorher zu entgasen und zu trocknen, oder sollte es sich als. notwendig erweisen, daß die Evakuierungszeit des Behälters 12 einschließlich des Kokilleninnenraumes verkürzt werden soll, so ist erfindungsgemäß der Behälter 12 einige Zeit vor dem Guß durch eine Membran 14 aus dünnem Aluminiumblech oder Kunststoff mit Hilfe des Dichtungsringes 15 vakuumdicht abzudichten und durch das Ventil 16 zu evakuieren. Nach der Evakuierung ist das Ventil 16 zu schließen und die Vorpumpe abzutrennen. Der Vakuumbehälter 12 mit der Kokille 6 kann nun unter den Raum 4 gebracht werden und mit Hilfe des Dichtungsorgans 13 vakuumdicht angeschlossen werden. Beim Öffnen der Stopfenstange 9 wird der austretende Stahl die Membran 14 leicht durchschlagen und hierauf die Kokille füllen. Es wurde gefunden, daß das Vergießen von kleinen Blöcken, wie es in Fig. 2 geschildert wird, gegenüber dem Vorgang, geschildert in Fig. 1, einige Vorteile aufweist. So z. B. braucht das. Stahlwerk keine Spezialkokülen anzuschaffen und kann jede beliebige Kokille verwenden. Ferner besteht für eine bestimmte Gewichtsgruppe von Blöcken die Möglichkeit, ohne Änderung der Dichtungsfläche des Raumes 4 verschiedene Größenordnungen von Kokillen zu verwenden.Another embodiment is described in FIG. This is mainly used when the special mold, as described in Fig. 1, is not available. For this purpose, the The mold 6 is not pressed in a vacuum-tight manner directly below the space 4, but the mold 6 is located in a barrel-shaped vacuum container 12. This vacuum container 12 has at the top Edge a sealing member 13, which is against the Space 4 can be pressed vacuum-tight. The casting process is the same as described in FIG. 1. Of the The container 12 with the mold 6 is pushed under the space 4 in a vacuum-tight manner. With the help of the vacuum line 8 the pre-vacuum and the main vacuum are established. Should that seem appropriate Mold 6 with its warm hood to degas and dry beforehand, or should it turn out to be. necessary prove that the evacuation time of the container 12 including the mold interior can be shortened is, according to the invention, the container 12 is off some time before the casting by a membrane 14 thin aluminum sheet or plastic with the help of the sealing ring 15 and vacuum-tight through valve 16 to evacuate. After the evacuation, the valve 16 and the backing pump must be closed to separate. The vacuum container 12 with the mold 6 can now be brought under the space 4 and connected in a vacuum-tight manner with the aid of the sealing member 13. When opening the stopper rod 9, the emerging steel will easily penetrate the membrane 14 and then fill the mold. It has been found that the potting of small blocks, as shown in Fig. 2, opposite the process, shown in Fig. 1, has some advantages. So z. B. needs that. Steelworks do not have any special cokes and can use any mold. There is also a specific weight group of blocks the possibility of 4 different without changing the sealing surface of the room Use orders of magnitude of ingot molds.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 3 beschrieben. Hierbei befindet sich unter dem Raum 4 eine fest angebrachte Kammer 17, welche durch den Eintritt 18 der Vakuumleitung 8 (Fig. 1 und Fig. 2) evakuiert werden kann. In diesem Raum 17 befindet sich fahrbar die Kokille 6. Nach beendetem Guß wird die mit Stahl gefüllte Kokille in den Raum 19, der ebenfalls unter Vakuum steht, bei geöffneter Tür 20 eingeschleust. Nach Schließen der Tür 20 und durch Einlassen von Luft auf Atmosphärendruck kann durch Öffnen der Tür 21 die mit Stahl gefüllte Kokille in das Freie gebracht werden. Zur gleichen Zeit ist in die Kammer 22 eine neue, leere Kokille eingebracht worden. Nach dem Schließen der Tür 23 wird in dieser Kammer ein Vakuum erzeugt und die Kokille unter Bedienung der Tür 24 in den Raum 17 eingeschleust, wo die Füllung der Kokille erfolgt.Another embodiment is described in FIG. 3. This is under room 4 a fixed chamber 17, which through the inlet 18 of the vacuum line 8 (Fig. 1 and Fig. 2) can be evacuated. In this space 17 is the mobile mold 6. After the casting is completed the steel-filled mold into space 19, which is also under vacuum, with the door 20 open smuggled in. After closing the door 20 and admitting air to atmospheric pressure can by opening the door 21 the steel-filled mold be brought into the open. At the same time, a new, empty mold is placed in the chamber 22 been. After closing the door 23, a vacuum is generated in this chamber and the mold under operation of the door 24 in the room 17, where the filling of the mold takes place.

Es besteht auch die Möglichkeit, unter dem Raum 4, wie er in den Fig. 1 bis 3 wiedergegeben ist, einen großen Raum anzubringen, welcher evakuiert werden kann. In diesem Raum werden, entsprechend einem Karussell, die zu gießenden Kokillen drehbar angeordnet und nacheinander unter den Raum 4 zum Füllen gebracht. Ein gewisser Nachteil haftet diesem Verfahren an, da während des gesamten Gießvorganges die Kokillen im Vakuum verweilen müssen.There is also the possibility of under the space 4, as shown in FIGS. 1 to 3, one to install a large space that can be evacuated. In this room will be, according to one Carousel, the molds to be cast are rotatably arranged and one after the other under the space 4 for Filling brought. There is a certain disadvantage to this process, since it takes place during the entire casting process the molds have to stay in the vacuum.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zur Gießstrahl-Vakuumbehandlung von ohne Anwendung von Unterdruck erschmolzenem Stahl, bei dem der Gießstrahl durch mindestens zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Vakua unterschiedlichen, in der jeweils folgenden Stufe wesentlich verringerten Druckes geleitet wird, nach Patent 1082 706, dadurch gekenn zeichnet, daß im Vakuum der letzten Stufe in mehrere nacheinander unter die Gießöffnung der vorletzten Vakuumstufe herangeführte Kokillen geringen Querschnitts fallend vergossen wird.1. A method for pouring stream vacuum treatment of steel melted without the use of negative pressure, in which the pouring stream is passed through at least two immediately successive vacuums of different, in each subsequent stage, substantially reduced pressure, according to patent 1082 706, characterized in that in a vacuum the last stage is poured into several molds of small cross-section that are brought up one after the other under the pouring opening of the penultimate vacuum stage. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille selbst, gegebenenfalls vorevakuiert, an die Gießöffnung der vorletzten Druckstufe dicht angefügt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the mold itself, optionally pre-evacuated, is tightly attached to the pouring opening of the penultimate pressure stage. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kokille in einem beweglichen, gegebenenfalls vorevakuierten Behälter befindet und dieser an die vorletzte Druckstufe dicht angefügt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the mold is in a movable, possibly pre-evacuated container and this to the penultimate pressure stage is attached tightly. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Kokillen, die ohne wesentliche Beeinträchtigung des Vakuums von außen in den Gießraum eingeschleust werden und gegebenenfalls nach dem Füllen wieder ausgeschleust werden, gegossen wird.4. The method according to claim 1, characterized in that in molds without essential Impairment of the vacuum from the outside into the casting room and possibly be discharged again after filling, is poured. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 65 592, 479 627;
USA.-Patentschrift Nr. 2 054 921;
»Metall«, 1952, S. 738;
»Stahl und Eisen«, 1956, S. 62.Considered publications:
German Patent Nos. 65 592, 479 627;
U.S. Patent No. 2,054,921;
"Metall", 1952, p. 738;
"Steel and Iron", 1956, p. 62. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen For this purpose, 1 sheet of drawings © 209 618/255 6.62© 209 618/255 6.62