DE1483597A1 - Aufzehrbarer Waermekopf - Google Patents
Aufzehrbarer WaermekopfInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
- B22D7/06—Ingot moulds or their manufacture
- B22D7/10—Hot tops therefor
- B22D7/104—Hot tops therefor from exothermic material only
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Description
• Patentanwälte
Dipl.-Ιηα R. Beetz u.
Dipl.-Ιηα R. Beetz u.
Äl 3,-,C793P-XP-, (5)
Pat.-Anmeldung P Ί483 597.3
(L 51 317 VIa/31b2)
Michael Donald LaBate, Elwood City, (Pennsylvania), V. St. A.
Aufzehrbarer Wärmekopf
Die Erfindung bezieht sich auf' einen vollständig aufzehrbaren
Wärmekopf aus Sägemehl, Dolomit und einem .Bindemittel, für eine zur Herstellung von Metallblöcken dienende
Gußform.
Die bekannten aufzehrbaren Wärmeköpfe stellen vielfach keine einwandfreie Aufnahme für das geschmolzene Metall dar
und sind häufig nur in einem sehr beschränkten Tetnperaturbe- ™
reich verwendbar. Bei diesen bekannten Wärmeköpfen ist im übrigen ebensowenig wie bei dem aus nicht aufzehrbarem Material
hergestellten Wärmeköpfen Vorsorge getroffen, um ein zu rasches Abkühlen des vom Wärmekopf umschlossene Metalles zu
verhindern, Die Abkühlung des vom Wärmekopf umschlossenen Metalles wird zwar gegenüber dem unteren Bereich des Metallgußblockes
verzögert, jedoch häufig nur um eine so kleine' Zeit- und damit Temperaturspanne, daß im Bereich des Wärmekopfes
oft nicht mehr das zum Ausfüllen von Sprüngen, Rissen und
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Lunkern in dem sich verfestigenden Metallblock notwendige
geschmolzene Metall vorhanden ist. Aufzehrbare Wärmeköpfe müssen im übrigen die Schmelztemperaturen unterschiedlicher
Metalle aushalten können und ihre Lage auf der Gußform beibehalten,
dürfen also nicht auf dem eingegossenen Metall "wegschwimmen", Wesentlich ist ferner, daß ein derartiger
Wärmekopf die Abkühlung des Metalls so stark verzögert, daß die sich sonst im Gußblock bildenden Sprünge, Blasen und
dergleichen von nachfließendem geschmolzenem Metall ausgefüllt
werden. Ein Wärmekopf der genannten Art muß ferner aus einem Material bestehen, das kurz nach dem Erstarren
des Gußblockes vollständig aufgezehrt und/oder zersetzt wird.
Ein bekannter aufzehrbarer Wärmekopf der eingangs genannten Art enthält Sulfitablauge als Bindemittel.
m Es wurden auch Blockformaufsätze mit anderen Bindemitteln,
wie Natriumsilikat· und Kunstharz bekannt, die zum Teil auch exothermische Einsätze aufweisen, jedoch nicht vollständig aufzehrbar sind, weil hohe Gehalte an nicht aufzehrbarem,
feuerfestem Material dies verhindern. Soweit solche Blockformaufsätze
exothermische Einsätze tragen, ist das exothermische Material an der Oberfläche der Einsätze sofort direkt
der Umgebung ausgesetzt, um dort gezündet zu werden. Die exothermische
Wirkung ist daher nach kurzer Zeit beendet. .
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U8.3597
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aufzehrbaren
Wärmekopf aus Sägemehl, Dolomit und einem Bindemittel so auszubilden, daß er die vorstehend genannten, weitgehend
gegensätzlichen Forderungen besser als die bekannten Wärmeköpfe erfüllt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch
gelöst, daß er als ein aus zwei Seitenteilen und zwei
Stirnteilen bestehender Rahmen aus etwa 15 % Sägemehl, etwa
$h $ Dolomit bzw. Rohdolomit und bis zu etwa 31 % Natriumsilikat
oder aus etwa 17 /o Sägemehl, etwa 61 ;o Dolomit und
etwa 22 $> Harnstoff-Formaldehyd-Harz ausgebildet ist und in
den Rahmenteilen völlig eingeschlossene Einsätze aus exothermischem
Material enthält.
Das vom Wärmekopf umschlossene Metall wird so von den
in den Rahmenteilen völlig eingeschlossenen Linsätzen aus exothermischem Material lange genug im geschmolzenen Zustand
gehalten und auf diese Weise die Bildung von Sprüngen, BIasen
u. dgl* im Gußstück verhindert. Mit Hilfe von Einsätzen
aus exotherinischein Material, wie sie anhand des Ausf'ührungsbeispiels
erläutert werden, lessen sich Temperaturen von über 1700° C erzeugen.
Dei Verwendung derartiger Einsätze aus exothermischem
Material erzeugt man in einem gewünschten Bereich innerhalb
des ';,ärmekopfps Temperaturen, die böller als die des gesehmol—
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zenen Metalls liegen, so daß die Abkühlung des vom Wärmekopf
umschlossenen Metalls verzögert wird und das Metall im Wärmekopf
allmählich von unten nach oben erstarrt.
Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines anhand der, Zeichnung erläuterten
Ausführungsbeispiels hervor. Es zeigen:
^ Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsge
mäßen aufzehrbaren Wärmekopfes;
Fig. 2 eine Ansicht eines Seitenteils des Wärmekopfes;
Fig. 3 eine Ansicht eines Stirnteils des Wärmekopfes;
Fig.. k einen Schnitt längs der Linie k-k der Fig. 2;
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 5}
Fig. 6 einen Schnitt durch den oberen Teil einer Gußform mit aufgesetztem Wärmekopf und eingegossenem
Metall.
k Der in Fig. 1 veranschaulichte aufzehrbare Wärmekopf ent-
• hält zwei einander gegenüberliegende, längliche. Seitenteile
10 und 11 und zwei einander gegenüberliegende Stirnteile 12 und 13. Die Seitenteile 10 und 11 sowie die Stirnteile 12 und
13 sind jeweils identisch ausgeführt und bestehen aus Material, das kurz nach der Verfestigung von in den Wärmekopf eingegossenem
Metall vollständig aufgezehrt und/oder zersetzt wird. Die Seitenteile 10 und 11 sind etwa in der ,Mitte zwischen ihren
oberen Kanten 16 und ihren unteren Kanten 17 mit seitlichen
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Ansätzen 14 und 15 versehen, während die Stirnteile 12 und
im Bereich der oberen Kante 20 und der unteren Kante 21 je
zwei seitliche Ansätze 18 und 19 aufweisen. Die Seitenteile
10 und 11 sind im Bereich ihrer unteren Kante 17 mit eingebetteten
metallischen Klammern 22 versehen, während die Stirnteile 12 und 13 an ihren unteren Kanten 21 rechteckige metallische
Klammern 23 tragen. Statt dessen können an den unteren
Kanten 17 und 21 auch Ausnehmungen vorgesehen sein, wobei
die Klammern 22 und 23 innerhalb dieser Ausnehmungen an- λ
geordnet sind.
Die Seitenteile 10 und 11 und die.Stirnteile' 12 und 13
des aufzehrbaren Wärmekopfes bestehen aus einem Material, das brennbare Bestandteile enthält, wie Sägespäne, Holzspäne,
Reishüllen, Weizenkerne oder dergleichen, ferner Bestandteile, die sich zu einem feinen Pulver oder in körnige Form zersetzen,
wie Sand, granulierte Schlacke, pu-lverförmigen Dolomit
oder pulverförmigen gebrannten Ton. Geeignete Bestand- teile
von beiden Gruppen werden bei Anwesenheit eines Binde- \ mittels kombiniert, das beispielsweise Natriumsilicat enthalten
kann oder auf Harzbasis aufgebaut sein kann, wie Harnstoff-Formaldehyd, Eine geeignete Materialmischung enthält
beispielsweise 18 kg (15 #) Sägemehl, 6^ kg (5^ $) Rohdolomit
und 36 kg (31 $) Natriumsilicat. Diese Mischung kann dadurch
abgewandelt werden, daß man· statt des Sägemehls eine gleiche Menge feiner Holzspäne, Reishüllen· oder Weizenkörner
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zugibt. Eine weitere Abwandlung erhält man durch Ersatz des
Dolomite durch eine gleiche Menge von Sand, granulierter Schlacke oder feingemahlenem gebrannten Ton. Anstelle der
36 kg Natriumsilicat können als Bindemittel 22,5 kg Kunstharz
auf Harnstoff-Formaldehyd-Basis Verwendung finden. Die letztgenannte Mischung kann im wesentlichen aus 17 $ Sägemehl,
etwa 61 $> Dolomit und 22 # Kunstharz auf* Harnstoff-Formaldehyd-Basis
bestehen. Diese Mischung trocknet und ^ setzt sich und bildet ein dauerhaftes Gefüge, nachdem entweder
einzelne Bestandteile zu einem Wärmekopf vereinigt sind oder die Mischung unmittelbar in die Form eines Wärmekopfes
gebracht ist. Dieser Wärmekopf hält das geschmolzene Metall während seiner Abkühlung und Gefügeformation und wird
danach aufgezehrt und/oder zersetzt.
Wärmeköpfe, die aus den erläuterten Materialien hergestellt sind, tragen zur Temperatur des geschmolzenen Metalls
bei ihrer Aufzehrung nicht bei, sondern wirken nur in übli-P eher Weise als Wärmeköpfe, die sich von selbst auflösen, nachdem
sie ihre Funktion erfüllt haben. Es ist nun jedoch wünschenswert, das geschmolzene Metall während einer genügend
langen Zeit in den Wärmeköpfen im geschmolzenen Zustand zu halten, um eine einwandfreie Abkühlung und Gefügeformation
des Metalls in der Form darunter zu ermöglichen, so daß keine Sprünge, Lunker und Blasen im Gußblock entstehen.
Der aufzehrbare Wärmekopf enthält zu diesem Zweck aus
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exothermischem Material bestehende Teile 24 und 25» die an
Stellen angeordnet sind, an denen sie-besonders wirksam da
zu beitragen, die Temperatur des im Wärmekopf enthaltenen geechmolzenen Metalls aufrechtzuerhalten. ■
Das exothermische Material kann beispielsweise folgende
Zusammensetzungen aufweisen:
FeO- —
9,50 # Al , 23,48 #
Fe2°3~" :*""""" 35,28$ A12°3
14,46$
2--- .--.:
2,48% CuO
1,20 #·
HnO-—. -«
■ 0,37 $> NaCL 4,75 1° ·
CaO-; ——— 1,40 # Zündverlust-
5,02 $>
MgO ;«-_* 2,06 %
In den. Fig. 2 und 3 sind die exothermischen Teile 24 und
25 gestrichelt veranschaulicht. Die Teile 24 sind angrenzend
an die untere Kante 17 der Seitenteile 10 und 11 vorgesehen, während die Teile 25 mehr im mittleren Bereich der Stirnteile
12 und 13 des Wärmekopfes vorgesehen sind. Die Herstellung der Seitenteile 10 und 11 und der Stirnteile 12 und 13 erfolgt
beispielsweise im Gießverfahren aus dem erläuterten Material,
wobei die Klammern 22 und 23 sowie die Teile 24 und 25 aus exotherraischetn Material in der richtigen Lage gehalten werden.
Die Teile 10 bis1 13 werden dann in der aus Fig. 1 ersichtlichen
Weise zusammengesetzt. Sie sind an ihren Außenseiten mit in Längsrichtung verlaufenden Nuten 26 und 2? versehen, die an
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BAD ORIGINAL
— ο —
den Ecken des Wärmekopfes aneinanderstoßen, so daß aus Stahl bestehende Bänder oder Drähte um die vier Wände des Wärmekopfes
gelegt und durch Klammern 29 miteinander verbund en-.werden
können. Die Seitenteile und Stirntell.e greifen an den Ecken jeweils mit den Ansätzen 14, 15» 18 und 1,9 ineinander.
Der auf diese Weise hergestellte aufzehrbare Wärmekopf wird in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise auf eine Gußform M
^ aufgesetzt und mit dieser beim Einfließen des geschmolzenen
Metalls durch die Klammern 22 und 23 verbunden.· Der Wärmekopf hält das geschmolzene Metall, während die Innenseiten des Warmekopfes
wegbrennen .und die aus exothermischem Material bestehenden
Teile 2k und 25 freilegen. Diese zünden daraufhin
und halten das Metall während eines gewünschten Zeitraumes noch im geschmolzenen Zustand. Der Wärmekopf ist so ausgebildet
und die Materialien sind so gewählt, daß die Aufzehrung des Wärmekopfes so erfolgt, daß der Wärmekopf das Metall
fe hält, während es im geschmolzenen Zustand ist, während unmittelbar
nach der Verfestigung des Metalls unter Bildung eines einwandfreien Gußblockes der Wärmekopf einschließlich
der Stahldraht- bzw. Stahlstreifenumhüllung vollständig aufgezehrt
und/oder zersetzt ist. Die aus den Fig. 1, 2 und k ersichtlichen Metallhandgriffe 30 dienen zur leichteren Handhabung
des Wärmekopfes.
Der in der vorstehenden Tabelle als "Zündverlust" bezeichnete
Anteil des exothermischen Materials kann zu den
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■- 9 -
^einzelnen Materialien oder zu einem oder mehreren von ihnen
hinzugefügt werden, so daß sich 100 $ ergeben. Die wesentliche)!
Merkmale der Erfindung liegen in der für den Wärmekopf verwendeten Mischung, sowie in der Verwendung exothermisoher
Einsätze im Wärmekopf.
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Claims (2)
1. Aufzehrbarer Wärmekopf aus Sägemehl, Dolomit und einem
Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß er als ein aus zwei Seitenteilen (10, 11) und zwei Stirnteilen
(12, 13.) bestehender Rahmen aus etwa 15 % Sägemehl,
etwa $k $> Dolomit bzw. Rohdolomit und bis zu etwa 31 # Natriumsilikat
oder aus etwa 17 % Sägemehl, etwa 61 # Dolomit
und etwa 22 # Harnstoff-Formaldehyd-Harz ausgebildet ist und
in den Rahmenteilen völlig eingeschlossene Einsätze (Zhr 25)
aus exothermischem Material enthält.
2. Wärmekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einsätze (zk, 25) aus exothermischem Material in der unteren
Hälfte der Rahmenteile (10, 11, 12, 13) angeordnet sind.
3· Wärmekopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (2k, 25) folgende Zusammensetzung aufweisen:
FeO 9,50 $> Al ; 23,48 %
35t28 # A12°3
2 2,48 # CuO —
1,20
MnO 0,37 S^ NaCL-
4,75
CaO 1,40 $>
Zündverlust 5,02
MgO 2,06 %
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' '^U0 Unterlagen (Art.7.%I Abs 2 Kr.l S^ 3des&uiminssaos.ν.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL0051317 | 1965-08-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1483597A1 true DE1483597A1 (de) | 1969-10-02 |
Family
ID=7273969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651483597 Pending DE1483597A1 (de) | 1965-08-05 | 1965-08-05 | Aufzehrbarer Waermekopf |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1483597A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2651295A1 (de) * | 1975-11-10 | 1977-05-18 | Foseco Trading Ag | Im wesentlichen ebene platte |
-
1965
- 1965-08-05 DE DE19651483597 patent/DE1483597A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2651295A1 (de) * | 1975-11-10 | 1977-05-18 | Foseco Trading Ag | Im wesentlichen ebene platte |
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