DE2814492A1

DE2814492A1 - Verfahren und vorrichtung zum dosierten aufbringen von giesshilfsmitteln auf die badoberflaeche von metallschmelzen

Info

Publication number: DE2814492A1
Application number: DE19782814492
Authority: DE
Inventors: Fritz-Peter D Pleschiutschnigg; Hans Ing Grad Schrewe
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1979-10-04
Also published as: JPS54133435A; CA1143132A; FR2421015B1; DE2814492B2; FR2421015A1

Description

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Fall 12 571/Mjr/Hk 31. März 1978

Mannesmann Aktiengesellschaft, 4000 Düsseldorf 1

"Verfahren und Vorrichtung zum dosierten Aufbringen von Gießhilfsmitteln auf die Badoberfläche von Metallschmelzen"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dosierten Aufbringen von Gießhilfsmitteln auf die Badoberfläche von Metallschmelzen mit Hilfe eines gasförmigen Mediums und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere beim steigenden Blockguß und beim Strangguß.

Das Aufbringen von Gießhilfsmitteln auf die Badoberfläche einer Metallschmelze wurde bisher entweder manuell durch das Bedienungspersonal oder automatisch durch eine pneumatische oder kombiniert pneumatisch mechanische Förderung durchgeführt.

Bei dem bekannten Verfahren entstand eine erhebliche Belästigung des Bedienungspersonals durch Flugstaubentwicklung. Des weiteren war die manuelle Zugabe nicht kontrollierbar, wodurch sich als Folgeerscheinung schlechte Strangoberflächen ergeben können. Bei einer pneumatischen oder kombiniert pneumatisch mechanischen Zu-

-Z- 909840/CK52

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führung (DE-OS 26 53 306 bzw. DE-OS 26 51 266) tritt trotz erheblichen technischen Aufwandes ebenfalls eine starke Flugstaubbelästigung auf, die beispielsweise wie bei der DE-PS 26 33 306 durch einen zwischen dem pneumatischen und dem mechanischen Teil angeordneten Behälter verringert werden kann.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil bei den bisher bekannten Verfahren ist, daß bei der FlugStaubwolke (pneumatischen Förderung) eine starke Entmischung der Gießpulverbestandteile auftritt.

Durch den erhöhten technischen Aufwand bei der Abscheidung des Transportgases aus den Gießhilfsmitteln tritt außerdem ein verstärkter Verschleiß des Gießpulverautomaten im Kokillenbereich durch die Temperaturbelastung auf. Das Aufbringen des Gießhilfsmittels auf die Badoberfläche erfolgt bei den bekannten Verfahren punktförmig über die Austrittsdüsen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem ein dosiertes Aufbringen eines Gießhilfsmittels gezielt auf den Badspiegel in einer der Badspiegelfläche entsprechenden gleichmassig verteilten Menge ermöglicht wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen wie es in den Patentansprüchen beschrieben ist.

Bai der Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrens werden die eingangs erwähnten Nachteile der bisher üblichen Art des Einbringens weitestgehend beseitigt.

Das s^fisduagsgoaäß iron-jsadst© Finldatbstt unterscheidet sich belcasMit@n-;(sis(s voa ©isisE Festfestt aad ©in@r Flugstaubwolk© ₉ die aiicii als pneumatischer Psststofftransport bezeichnet tfird durch seiae Flüssigkeitseigenschaften.

Des weiteren wird ein Einsatz von Gießhilfsmitteln ermöglicht, die frei von bzw. nur einen verringerten Anteil an gasenden Bestandteilen wie z.B. C, Borax usw. aufweisen. Hieraus ergibt sich eine verbesserte Gleichmässigkeit der Abdeckmittelqualität, was zur Verbesserung der Oberfläche und Vergleichmässigung der Qualität des Gießgutes führt.

Durch Auswahl des gasförmigen Mediums lassen sich außerdem weitere Vorteile wie z.B. Reaktion zwischen Medium und Gießhilfsmittel, Schutz der Schmelze vor unkontrolliertem Einfallen von Sauerstoff erzielen. Es besteht mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die Möglichkeit der gezielten Anwendung von Luft als gasförmiges Medium, da die Reaktion mit dem Kohlenstoff steuerbar ist.

In den beigefügten Zeichnungen sind die Eigenschaften eines Fluidatbettes denen des Feststoffbettes und der Flugstaubwolke sowie den Aggregatzuständen fest, flüssig und gasförmig als Diagrammform gegeneinander gestellt. Ferner sind mögliche Ausführungsbeispiele für eine erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 Diagramme A, B und C

Fig. 2 die Vorrichtung als Vorderansicht in perspektivischer

Darstellung,
Fig. 3 zwei an dem Verteiler angeordnete Vorrichtungen in Draufsicht und

Fig. 4 eine Seitenansicht zur Fig. 3

In Fig. 1 ist in den Diagrammen A und B das Verhalten eines Gießpulvers in Abhängigkeit von der· Geschwindigkeit des Gases (Vg) dargestellt. In Bild A wird der Druckverlust α p/H (H = Fluidatbetthöhe) in Abhängigkeit zu Vg und in Bild B die Dichte in

- 4 909 B Λ f/IU 5 2

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Abhängigkeit von Vg dargestellt. Vg^u stellt die kritische Gasströmgeschwindigkeit dar, bei der sich das Feststoffbrett (F) in ein Fluidatbett (FL) umwandelt. Vg° stellt die obere kritische Gasströmgeschwindigkeit dar, bei der sich das Fluidatbett (FL) in eine Flugstaubwolke (FLW) umwandelt.

In Bild C wird die Dichte einer beliebigen Materie in Abhängigkeit von der Temperatur dargestellt, wobei die Materie den Aggregatzustand fest, flüssig und gasförmig einnimmt. Ts stellt den Schmelzpunkt und Tg den Verdampfungspunkt dar.

Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen eine mögliche Art einer Vorrichtung, bestehend aus einem mit den Gießhilfsmitteln-Vorratsbehälter 1 festver'bundenen Auslauf 3, in dem ein gasdurchlässiger Zwischenboden 4 eingesetzt ist. Unter dem Zwischenboden 4 ist eine Einfließöffnung 5 für das Einleiten des gasförmigen Mediums in den Gasverteilungsraum 6 angeordnet.

In Fig. 2 dient die Vorrichtung zur Beschickung der Badoberfläche in einer Stranggießkokille 7.

In Fig. 3 ist die Anordnung zweier Vorrichtungen an einer Verteilungsrinne dargelegt, und zwar beidseitig des Tauchausgusses 9.

Die Vorrichtung 1 ist über Halterungen 2 in drei Raumachsen verstellbar, ferner horizontal und vertikal schwenkbar angeordnet.

Fig. 4 zeigt die Anbringung der Vorrichtung an einen Verteiler mit Tauchausguß 9, der durch die Schlackenschicht 1o in die Schmelze eintaucht. Der durch den Auslauf 3 gebildete Fließquerschnitt ist ebenso wie die Gasdurchlässigkeit des Zwischenbodens 4 in geeigneter Weise veränderbar.

im 5 2

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Beispiele:

a) Innertes Gas als Medium

Bei Anwendung von inertem Gas z.B. Argon, wird eine Reaktion zwischen dem reaktionsfähigen Gießpulver-Feststoffteilchen und der umgebenen Gasphase vermieden. Infolge der verringerten Wärmeleitfähigkeit der Fluidatbettsäule gegenüber einer Feststoffbettsäule kann der Kohlenstoffgehalt im Gießpulver, der normalerweise zur Lockerung des Gießpulvers und damit zur Isolation dient, in seiner Konzentration zurück- bzw. herausgenommen werden.

b) Reagierendes Gas als Medium

Bei Anwendung oxidierender Gase z.B. von mit Sauerstoff angereicherter Luft, kann die Reaktion zwischen Gießpulverfeststoff teilchen, wie z.B. Kohle mit Sauerstoff in ihrer Geschwindigkeit geregelt werden.

Gegebenenfalls ist auch die Anwendung eines organischen Gases als Medium zur Reaktion mit dem Gießpulver, das beim Zerfall zusätzlichen Kohlenstoff an das Gießpulver abgibt, denkbar.

Beim Blockguß ist eine Abwandlung des Verfahrens dahingehend möglich, daß eine gewünschte Menge des Gießpulvers für eine Kokille im fluidatförmigen Zustand in einem Behälter, der z.B. unter der Einwirkung der Wärme zerstört wird, eingebracht und der Beliälter in die Kokille eingehängt wird. Aus dem Behälter gelangt die Masse in diesem Zustand auf die Baüoberflache.

Zeitspanne zwischen dem Abfüllen und der Aufgabe auf die

Sadoberflache soll dabei nicht mehr als drsi Minuten betragen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum dosierten Aufbringen von Gießhilfsmitteln auf die Badoberfläche von Metallschmelzen mit Hilfe eines gasförmigen Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießhilfsmittel bei der Zugabe einen fluidatförmigen Zustand aufweist und in diesem Zustand auf der Badoberfläche verteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierung des Gießhilfsmittels durch die Erzeugung eines fluidatförmigen Zustandes bewirkt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierung durch periodisches Erzeugen des fluidatförmigen Zustandes erreicht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe des in fluidatförmigem Zustand befindlichen Gießhilfsmittels innerhalb von maximal drei Minuten in abgefüllten Portionen erfolgt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3t dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtstrahlung oberhalb der Badoberfläche zur Steuerung und Dosierung benutzt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Fluidatzustandes ein inertes oder Reaktionsgas benutzt wird.

7. Vorrichtung zum dosierten praktisch staubfreien Einbringen von Gießpulver in eine Stranggießkokille mit Hilfe eines gasförmigen Mediums, gekennzeichnet durch mindestens einen mit einem Gießpulver-Vorratsbehälter (1) fest verbundenen Auslaufstutzen

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OFBGfNAL INSPECTED

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(3), einen sich durch den Vorratsbehälter (1) und den Auslaufstutzen (3) erstreckenden gasdurchlässigen Zwischenboden (4), einer unter dem Zwischenboden (4) angeordneten Eintrittsöffnung (5) mit Regelventil für das gasförmige Medium und einer Austragsöffnung am Ende des Auslaufstutzens oberhalb des Zwischenbodens .

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfließöffnung (5) von der Waagerechten bis zu einem Winkel +15° einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtvorrichtung in drei Achsen einstellbar und horizontal und vertikal schwenkbar angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Fließquerschnitt des Auslaufs (3) als auch die Gasdurchlässigkeit des Zwischenbodens (4) veränderbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenboden (4) aus relativ zueinander verschiebbaren Lochplatten besteht.

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