DE1925390C3 - Vorrichtung zur Herabsetzung der Klebneigung des Stopfenkopfes auf dem Ausgußstein bei Stopfenverschlüssen an Gießeinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herabsetzung der Klebneigung des Stopfenkopfes auf dem Ausgußstein bei Stcpfenverschlüssen an Gießeinrichtungen, bestehend aus einer um den Stopfenkopf angeordneten Hülse.

Beim Gießen von Metallschmelzen wird das Metall von einem Behälter, z. B. einem Ofen, in einen anderen Behälter gegossen, von dem es z. B. in Block- oder Gießformen vergossen wird. Im allgemeinen hat das Gefäß, in welches das geschmolzene Metall gegossen wird, nicht die Temperatur des geschmolzenen Metalls. Demzufolge verfestigt sich zunächst das Metall, das auf die Innenfläche des Gefäßes auftrifft.

Wenn die Innenfläche in unmittelbarer Berührung mit der Masse des geschmolzenen Metalls in dem vollen Gefäß steht, ist die Wärme der Masse des geschmolzenen Metalls ausreichend, um wenigstens einen Teil des zuvor verfestigten Metalls wieder zu schmelzen. An Stellen, an denen das verfestigte Metall jedoch nicht in einer solchen unmittelbaren Wärmeberührung mit der Masse des geschmolzenen Metalls sttlu, wie z. B. am Ausgußstein bei Stopfenverschlüssen bleibt das verfestigte Metall fest.

In den Ecken der die Metallschmelze enthaltenden Gefäßen und in Rissen in den Wänden solcher Gefäße ist diese Erscheinung von keiner großen Bedeutung, da das geschmolzene Metall zuerst die Innenoberfläche solcher Gefäße zu füllen und die Bildung von Unregelmäßigkeiten zu verhindern sucht. Bei Gefäßen jedoch, die im Inneren irgendeinen Mechanismus, wie einen Stopfen, haben, besteht die Neigung, daß die Unregelmäßigkeiten in der Nähe des Mechanismus mit verfestigtem Metall gefüllt werden, und dessen Wirksamkeit auf diese Weise verschlechtert wild.

Dieser Nachteil ist besonders schwerwiegend bei Metallgießpfannen. Solche Pfannen werden zum Gießen von geschmolzenem Metall, ?.. B. in eine Gruppe von Blockformen benutzt. Die Pfanne wird nacheinander über jede Blockform oder ein Gespann von mit steigendem Guß gegossenen Formen bewegt, und die erforderliche Menge von geschmolzenem Metall wird dann aus der Pfanne ausfließen gelassen.

Der Fluß von geschmolzenem Metall wird durch eine Stopfenstange geregelt, die in eine öffnung im Unterteil der Meiallpfanne eingreifen kann. Die Stopfenstange wird gewöhnlich aus Stahl hergestellt, der mit einem feuerfesten Material überzogen ist, das bei der Temperatur des geschmolzenen Metalls weich im Vergleich mit der Härte des feuerfesten Rings, in den die Stopfenstange paßt, sein kann. Für gewisse Stopfenstangenanordnungen für Pfannen werden sowchl die Stopfenstange als auch der Ausguß aus gleich harten, feuerfesten Materialien hergestellt. Zur Unterstützung der richtigen Lage der Stopfenstange ist im allgemeinen die Innenseite des feuerfesten Rings glockenförmig ausgebildet. Wenn das geschmolzene Metall zuerst in die Pfanne gegossen wird, fällt Metall in den dünnen Spalt zwischen der Außenwand der Stopfenstange und der Innenwand des feuerfesten Rings urd verfestigt sich hier. Dieser verfestigte Ring aus Metall macht ein Herausziehen der Stopfenstange zuweilen sehr schwierig. Wenn jedoch ein solches Herausziehen stattgefunden hat, wird der verfestigte Ring geschmolzen und durch den Strom von geschmolzenem Metall, welcher die Pfanne verläßt, fortgetragen, und wenn die Stopfenstange dazu benutzt wird, die Gießöffnung der Pfanne zu schließen, tritt kein weiteres Einfrieren auf. In ähnlicher Weise ist bei irgendwelchen anderen mechanischen Teilen. die durch geschmolzenes Metall umgeben sind, wenn der Mechanismus in Betrieb gesetzt worden ist, keine Gefahr der Verfestigung von Metall, welches seine Arbeit behindert, vorhanden.

Es sind verschiedene Vorrichtungen zur Herabsetzung der Klebneigung von Stopfenköpfen auf dem Ausgußstein eines Stopfenverschlusses an Gießeinrichtungen beschrieben worden, durch die eine Verfestigung des geschmolzenen Metalls und damit ein Kleben des Stopfens am Ausguß verzögert oder verhindert werden sollen.

Beispielsweise ist in der US-Patentschrift 17 27 514 die Verwendung von hochoxydierbaren Metallen eines niedrigen Schmelzpunktes in Form einer Hülse oder eines Rings beschrieben. Diese Metalle haben jedoch eine unerwünschte Wirkung auf das zu vergießende Metall. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Herabsetzung der Klebneigung des Stopfenkopfes auf dem Ausgußstein von Stopfenverschlüssen an Gießeinrichtungen mit einer um den Stopfenkopf angeordneten Hülse, die nicht die Nachteile der bekannten Vorrichtungen hat und die Überwindung der geschilderten Schwierigkeiten gestattet.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus Cellulosefasern oder anorganischen Fasern wie Calciumsilicatfasern, Aluminiumsilicatfasern oder Schlackenwolle oder Mischungen solcher Fasern, die durch ein Bindemittel miteinander verbunden sind, gebildet ist.

Die Hülsen oder Formlinge aus gebundenem faserformigem Material werden bei der Temperatur des schmolzenen Metalls verbrannt, geschmolzen oder erweicht. Das faserföitnige Material kann anorganische

Fasern von vergleichsweise hohem Schmelzpunkt umfassen, wobei deren Schmelz-, oder Erweichungspunkt unter der Temperatur des geschmolzenen Metalls liegt. Es können auch Mischungen von Cellulosefasern und anorganischen Fasern verwendet werden.

Sobald der Mechanismus in Wirkung gese**t ist, zerfällt der Formling aus gebundenem faserförmigem Material, ehr jetzt unter der Wirkung der Wärme des geschmolzenen Metalls ausgebrannt, geschmolzen oder erweicht ist, und läßt das geschmolzene Metall in die Unregelmäßigkeiten fließen, während der Mechanismus in Bewegung ist. Auf diese Weise wird die Verfestigung von geschmolzenem Metall in den Unregelmäßigkeiten auf ein Minimum herabgesetzt.

Bei Anwendung der Hülsen oder Formlinge gemäß der Erfindung erfolgt keine unerwünschte Einwirkung auf das zu vergießende Metall wie bei den bekannten Ringen aus niedrig schmelzenden, hoch oxydierbaren Metallen, gleichgültig ob sie Cellulosefasern, anorganische Fasern oder Mischungen von CeI-lulosefasern und anorganischen Fasern enthalten. Überraschenderweise wurde gefunden, daß bei Verwendung von Hülsen aus Ceüulosefasern oder Hülsen aus Cellulosefasern in Mischung mit anorganischen Fasern keine Aufkohlung des Metalls stattfindet.

Aus den französischen Patentschriften 15 00 483 und 15 16 624 sind faserhaltige Produkte für die Gießereizwecke bekannt. Es handelt sich hier jedoch um Produkte, die einem gänzlich anderen Zweck dienen. Es handelt sich um eine Vorrichtung, die einen Vorrat von geschmolzenem Metall aufnehmen soll, um ein Nachspeisen von flüssigem Metall in der Form zu ermöglichen, und es wird eine Masse zum Auskleiden von Hauben oder Köpfen von Kokillen beschrieben. In beiden Fällen dienen die bekannten Massen anderen Zwecken und nicht der Herabsetzung der Klebneigung von Stopfenköpfen an dem Ausgußstein eines Stopfenverschlusses.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Schnitt durch einen Teil und einen Stopfen einer Pfanne zur Handhabung von Metall gezeigt ist.

In der Zeichnung ist eine Pfanne mit einem Mctallgefäß 1, das mit feuerfesten Steinen 2 ausgekleidet ist, dargestellt. In eine öffnung in dem Boden des Gefäßes 1 ist ein feuerfester Ausguß (Ausgußstein) 3 eingesetzt, der eine konische obere Öffnung 4 hat, in welche die Stopfenstange 5 paßt. Die Stopfenstange 5 ist aus einer mittleren Metallstange 6 und einer Anzahl darauf angeordneter feuerfester Hülsen 7 aufgebaut.

Wenn geschmolzenes Metall in eine derartige Pfanne gegossen wird, hat das Metall allgemein die Neigung sich zu verfestigen und einen Ring bei 8 zu bilden, der die Stopfenstange 5 an dem Unterteil der Pfanne festklebt. Durch Anordnung einer Hülse 9 aus gebundenem Fasermaterial um die Stange S wird verhindert, daß geschmolzenes Metall zu den Stellen dringt, wo sich der Ring 8 bilden könnte. Wenn die Stopfenstange 5 zuerst hochgezogen wird, schwemmt der Strom von geschmolzenem Nistall rasch die ausgebrannte Hülse 9 fort.

In dem nachstehenden Beispiel ist eine weitere Art

ίο von Hülse aus Fasermaterial erläutert, die ebenso wie die vorstehend beschriebene Hülse angewendet werden kann.

Beispiel

Es wurde ein Schlamm hergestellt aus:

Gewichtsprozent

Holzfasern 1

Schlackenwolle 1

Natriumsilicat'.ösung (48 °/o Feststoffe) 18

Wasser '. 80

Dieser Schlamm wurde bei niedrigem Druck auf einem durchlochten zylindrischen Formkörper entwassert, wobei eine Hülse mit einer Wandstärke von annähernd 19 mm abgesetzt wurde. Nach Ofentrocknung hatte die Hülse eine annähernde Zusammensetzung von:

Gewichtsprozent

Holzfasern 47

Schlackenwolle 47

Natriumsilicat 6

Die Hülse wurde mit einem Innendurchmesser von etwa 2 mm kleiner als dem Durchmesser der Stopfenstange hergestellt. Während des Aufpassens der Hülse auf die Stopfenstange wurde sie etwas zusammengedrückt, um einen festen Sitz zu ergeben. Im Betrieb wurde die Hülse langsam verkohlt und zerfiel langsam, so daß der Zweck des zeitweiligen Abschlusses der die Ausgußöffnung umgebenden Fläche erfüllt wurde.

Andere anorganische Fasermaterialien, die gewohnlich als feuerfest angesehne werden, können an Stelle der vorstehend angegebenen Schlackenwolle benutzt werden, wenn sie unter dauernder Berührung mit dem geschmolzenen Metall, z. B. geschmolzenem Stahl, schmelzen. Solche Materialien sind z. B. CaI-cium- und Aluminiumsilicatfasern.

Es können auch andere Bindemittel bei der Herstellung der Formlinge oder Hülsen Anwendung finden, wie z. B. natürliche und künstliche Harze (z. B. Harnstoff- oder Phenol-Formaldehydharze, Furanharze oder Polyurethanharze), Gummis und Sulfitablauge.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herabsetzung der Klebneigung des Stopfenkopfes auf dem Ausgußstein bei Stopfenverschlüssen an Gießeinrichtungen, bestehend aus einer um den Stopfenkopf angeordneten Hülse, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus Cellulosefasern oder anorganischen Fasern wie Calciumsilicatfasern, Aluminiumsiliciitfasern oder Schlackenwolle, oder Mischungen solcher Fasern, die durch ein Bindemittel miteinander verbunden sind, besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das faserförmige Material der Hülse durch Natriumsilicat, Harnstoff- oder Phenol-Formaldehydharze, Furanharze, Polyurethanharze, natürliche oder synthetische Gummis oder Sulfitablauge gebunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach der Ofentrocknung die folgende annähernde Zusammensetzung hat:

Gewichtsprozent

Holzfasern 47 ^a5

Schlackenwolle 47

Natriumsilicat 6