DE2903234A1 - Verfahren und durchfuehrungsanordnung zum umruehren einer metallischen schmelze - Google Patents

Verfahren und durchfuehrungsanordnung zum umruehren einer metallischen schmelze

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DE2903234A1
DE2903234A1 DE19792903234 DE2903234A DE2903234A1 DE 2903234 A1 DE2903234 A1 DE 2903234A1 DE 19792903234 DE19792903234 DE 19792903234 DE 2903234 A DE2903234 A DE 2903234A DE 2903234 A1 DE2903234 A1 DE 2903234A1
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Bertil Dipl Ing Hanaas
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/507—Pouring-nozzles giving a rotating motion to the issuing molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

Västeras/ Schweden Verfahren und Durchführungsanordnung zum Umrühren einer me«
tallischen Schmelze
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umrühren einer metallischen Schmelze gemäß dem Oberbegriff des Anspruches sowie eine Anordnung*:zur Durchführung des Verfahrens.
Beim kontinuierlichen Gießen hat man bisher längs des Gießstranges auf verschiedenen Niveaus induktive Umrührer zum horizontalen oder vertikalen Umrühren angeordnet, um die Schmelze im noch nicht erstarrten Bereich des Gießstranges umzurühren. Bei einem solchen kontinuierlichen Gießen erfolgt die Erstarrung der Schmelze zunächst in einer dünnen äußeren Schicht, während der innere Teil des Gußkörpers noch flüssig bleibt. Der Zweck des Umrührens besteht darin, Risse und Seigerungen in dem fertigen Rohling oder Schmelzgut zu verhindern.
Bei einem solchen Gießen ist es jedoch schwierig, einen Umrührer in der Kokille oder um die Kokille herum derart anzuordnen, daß man ein kräftiges Umrühren in der nichterstarrten
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Schmelze erhält. Außerdem haben die Kokillen verschiedene Abmessungen, so daß Sonderanfertigungen der Umrührer für die einzelnen Kokillenarten erforderlich sind. Ferner bestehen die Kokillen häufig ganz oder teilweise aus Kupfer, welches die Schmelze gegen das magnetische Rührfeld abschirmt, so daß dieses nur mit verminderter Stärke in die Schmelze eindringt. Andererseits ist das Rühren der nichterstarrten Teile des Gießstranges in und an der Kokille wichtig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der die "geschilderte Rührbewegung der Schmelze unter Vermeidung der oben genannten Nachteile und Schwierigkeiten herbeigeführt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hats·
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 genannt.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung zu schaffen.
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Zur Lösung dieses Teils der Aufgabe wird eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 4 vorgeschlagen, welche die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 4 genannten Merkmale aufweist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Anordnung nach der Erfindung ist im Anspruch 5 genannt.
Durch die Erfindung erhält man an einer Stelle des Gießstranges, an der das Umrühren auf einfache und wirksame Weise durchgeführt werden kann, eine kräftige horizontale Rührbewegung. Die Rührbewegung drückt die Schmelze gegen die Wände des Grießstranges beziehungsweise des Gießrohres. Diese Umrührung verursacht indirekt auch eine Umrührung in der noch nicht erstarrten Schmelze des Gießstranges in der Kokille, so daß auch hier eine gute Rührbewegung erreicht wird. Man erhält also durch das Umrühren innerhalb des Gießrohres auch eine gute Umrührung unterhalb des freien Schmelzenspiegels in der Kokille.
Dadurch, daß unter dem Rohr und/oder im Abflußloch ein Ventil angebracht wirdy mit dem man den Schmelzenfluß bremsen kann, kann man Gießrohre mit größerem Durchmesser verwenden und erhält somit eine noch wirksamere Umrührung.
Anhand der Figur soll die Erfindung näher erläutert werden.
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Die Figur zeigt einen Gießkasten 1 oder eine Dosierungspfanne, aus dem/der über ein oder mehrere Abflußlöcher 2 Schmelze 3, z.B. Stahl oder Eisen, abgegossen wird. Statt aus einem Gießkasten, der seinerseits von einer Pfanne oder einem Ofen (nicht gezeigt) gefüllt wird, kann das Abgießen auch aus einem mit Abflußlöchern versehenen metallurgischen Behälter oder Ofen erfolgen.
In oder an dem Abflußloch 2 kann ein Ventil angeordnet sein, beispielsweise ein Schieberventil oder eine Stopfenstange. In dem Abflußloch kann auch allein oder zusammen mit dem genannten mechanischen Ventil ein magnetisches Ventil, beispielsweise nach Art der DE-PS 1 949 053 angebracht sein. Ein solches Ventil ist schematisch im Abflußloch 2 in der Figur angedeutet. An dem Abflußloch 2 ist ein Gießrohr 4 angeordnet, das vorzugsweise aus keramischem Material besteht. Das Gießrohr 4 mündet in eine durchgehende Kokille 5 für kontinuierliches Gießen, die mit einer unteren Ausschuböffnung 6 für den Gießstrang versehen ist, der in der Kokille 5 seine feste Form angenommen hat.
Die Kokille 5, die zumindest teilweise aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung besteht, übt auf das Feld eines induktiven, mehrphasigen Umrührers, der außerhalb der Kokille 5 angeordnet ist, eine kräftig abschirmende Wirkung aus. Beim Stranggießen von Material, das über das Rohr 4 aus dem Gießkasten 1 kommt, erstarren in der Kokille 5, die wasserge-
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kühlt ist, zuerst die äußeren Bereiche des Gießstranges. Die noch nicht erstarrten inneren Bereiche 8 des Gießstranges sollen umgerührt werden, um das Entstehen von Rissen und Seigerungen zu verhindern.
Um das Gießrohr 4 herum werden ein oder mehrere induktive, mehrphasige Umrührer 9 angeordnet, deren Form beispielsweise zylindrisch oder eben sein kann oder die aus mehreren gekrümmten oder ebenen Umrührern zum horizontalen Umrühren um das Rohr 4 herum aufgebaut sein können. Der Umrührer 9 kann beispielsweise wie der Stator eines Asynchronmotors aufgebaut sein, wobei die Schmelze den "Rotor" des Motors bildet.
Am unteren Teil des Gießrohres kann zweckmäßigerweise ein magnetisches Ventil 10 (siehe DE-PS 1 949 053) zum Bremsen des durch das Rohr 4 fließenden Gießstranges angebracht sein. In diesem Falle kann das Gießrohr einen größeren Querschnitt haben, wodurch man die Vorteile erzielt, daß man um das Rohr herum mehr Platz für die UmrUhrer erhält und daß das Umrühren in einer in achsialer Richtung des Gießrohres langsamer fließenden Schmelze geschehen kann, wodurch man eine höhere Rotationsenergie zuführen kann.
Statt der elektromagnetischen Umrührung kann auch ein mechanisches Umrühren im Gießrohr 4 vorgesehen werden, beispielsweise indem man das Rohr 4 rotierbar anordnet.
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Die horizontale Rührbewegung der Schmelze im Gießrohr 4 pflanzt sich in den nicht erstarrten Schmelzenbereich 8 des Gießstrangesv(Rohlings) in der Kokille fort, so daß auch dieser Teil der Schmelze umgerührt wird. Die Rührbewegung im Gießrohr 4 findet auch unterhalb des Schmezenspiegels 11 in der Kokille statt.
Beim Gießvorgang mit einer Anordnung gemäß der Figur wird Schmelze, z.B. Eisen oder Stahl, in einen Gießkasten 1 gefüllt, und das Ventil im Abflußloch 2 wird ganz oder teilweise geöffnet, so daß Schmelze in das Gießrohr 4 dringt und mit einer Geschwindigkeit weiterfließt, die von dem Öffnungszustand des Ventils 10 abhängig ist. Die Kokille wird mit Schmelze gefüllt, worauf ein Erstarren der äußeren Schichten des Gießstranges stattfindet. Nachdem dieser Ablauf in Gang gekommen ist, wird die Ausschuböffnung 6 am unteren Ende der Kokille geöffnet und das Stranggießen kann unter ständigem Umrühren durch die Umrührer 9 beginnen.
Das vorstehend beschriebene Verfahren sowie die Durchführungsanordnung können im Rahmen des offenbarten allgemeinen Erfindungsgedankens in vielfacher Weise variiert werden.
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Claims (5)

-τ— Patentansprüche
1. Verfahren zum Umrühren einer metallurgischen Schmelze, wobei Schmelze aus einem metallurgischen Behälter, einem Ofen, einem Gießkasten oder einer Dosierungspfanne in eine Kokille zum kontinuierlichen Gießen gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze in einem zwischen dem metallurgischen Behälter (1) usw. und der Kokille (5) angeordneten Gießrohr (4) senkrecht zur Gießrichtung umgerührt wird,
2. Verfahren nach Anspruch 1 beim Stranggießen von vorzugsweise Rohlingen, dadurch gekennzeichnet, daß das Umrühren der Schmelze im Rohr (4) oberhalb des freien Schmelzenspiegels (11) in der Kokille (5) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,. dadurch gekennzeichnet, daß die Umrührung der Schmelze durch einen oder mehrere induktive Umrührer (9) oder auf mechanischem Wege, z,B, durch Rotation des Gießrohres (4), erfolgt.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem .Abflußloch in einem metallurgischen Behälter, einem Ofen, einer Dosierungspfanne oder einem Gießkasten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
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dem Abflußloch des metallurgischen Behälters (1) und einer Kokille (5) zum kontinuierlichen Gießen ein Gießrohr (4) angeordnet ist, um das mindestens ein elektromagnetischer Umrührer (9) oder eine mechanische Umrührvorrichtung zum horizontalen Umrühren der Schmelze (8^ angeordnet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an oder neben dem Abflußloch (2) und/oder am Boden des Gießrohres (4) ein Ventil (10), beispielsweise ein magnetisches Ventil, zur Steuerung des Schmelzenflusses angeordnet ist, das gleichzeitig die Gießgeschwindigkeit drosselt und das Gießrohr (4) gefüllt hält.
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DE19792903234 1978-02-10 1979-01-29 Verfahren und durchfuehrungsanordnung zum umruehren einer metallischen schmelze Withdrawn DE2903234A1 (de)

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