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Vorrichtung zum gleichzeitigen Gießen mehrerer Metallstränge Der metallurgischen
Vorteile wegen wird das Stranggießen in großem Umfange angewendet. In dein meisten
Fällen wird hierbei nur in einer Kokille gegossen. Es ist jedoch auch bekannt, mehrere
Kokillen gleichzeitig aus einem Ofen oder Vorratsbehälter zu gießen;. Die Versorgung
mit Metall wird dann meist so bewirkt, daß aus einer gemeinsamen Gießrinne das Metall
zufließt, die so ausgebildet ist, daß sich der Metallstrom in Bleichstarke Adern
teilt. Hierbei besteht die Schwierigkeit, die Metallströme auf die Dauer völlig
gleich stark zu halten, so daß in allen versorgten Kokillen der Metallspiegel gleich
hoch steht. Dies ist erforderlich, da der Einfachheit halber die einzelnen Kokillen
gemeinsam abgesenkt werden. Diese Schwierigkeit, den. Metallstrom in jeder Seitenrinne
gleich zu halten, besteht bereits beim gleichzeitigen. Gießen von zwei Blöcken,
sie wächst aber erheblich mit dier Zahl der gleichzeitig zu vergießenden Blöcke.
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Die Erfindung bezieht sich auf das gleichzeitige Gießen mehrerer Metallstränge,
wobei das Metall durch Leitungen, den einzelnen Gießformen zugeführt wird, und besteht
darin, daß bei Strängen für Blecke die Zuführungsleitungen als unterhalb der Metalloberfläche
der einzelnen: zu versorgenden Stränge endigende H(3berrohre ausgebildet sind, wobei
die Verteilung des flüssigen Metalls allein durch die Höhenunterschiede der Metallspiegel
in den einzelnen Kokillen bewirkt wird. Das System
von Heberrohren,
das die einzelnen Stränge verbindet, kann aus unabhängig voneinander von Block zu
Block angeordneten U-förmig gebogenen, Rohren bestehen. Es können jedoch auch die
Rohre so. miteinander in Verbindung stehen, daß sie einen Stern, einen Kranz, eine
Reihe oder eine ähnliche Zweckform bilden. Das beispielsweise durch eine Gießrinne
in einen Strang zugeleitete Metall wird dann durch dieses System von Heberrohren
gleichmäßig auf alle Stränge verteilt. Es müssen hierbei zwei Bedingungen eingehalten
werden.: Es muß dafür gesorgt werden, daß das Metall alle Rohre luftfrei ausfüllt
und daß die Schmelze so lange flüssig bleibt, bis sie durch das Rohrsystem den letzten
Block erreicht hat. Zu diesem letzteren Zweck kann das Rohrsystem durch eine Wärmequelle,
beispielsweise eine Heizwicklung, erwärmt werden.
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Um die Heberrohre luftfrei mit Metall zu füllen, bestehen verschiedene
Möglichkeiten. In der Abbildung ist eine dieser Möglichkeiten dargestellt. Auf dem
absenkbaren Gießtisch T werden durch die Kokillen; K1, K2 und K3 die Stränge Bi,
B2 und B3 gebildet. Der Metallstrom fließt über die Rinne R in eine der Kokillen
Kt. In den flüssigen Gießkopf aller Blöcke tauchen die Öffnungen Ei, E2, Es eines
Rohrsystems so ein, daß sie unterhalb ,des Flüssigkeitsspiegels endigen. Es wird
nun zunächst in jede Kokille, die bei Beginn des Gießens mit dem Fuß F1, F2, F3
auf dem Gießtisch T abgeschlossen sind, eine kleine flüssige Metallmenge eingebracht,
die so. hoch steht, daß die Rohrmündungen unter den Metallspiegel tauchen. Diese
Rohrmündungen sind- zunächst mit einem Hilfsstopfen H verschlossen. Das Rohrsystem
besitzt an. einer beliebigen Stelle ein aufsteigendes Füllrohr F mit einem luftdichten:
Verschluß V. Durch diesen Verschluß wird flüssiges Metall eingeführt, bis das Rohrsystem
und ein Teil des Rohres F mit Metall gefüllt sind. Der Verschl.uß V wird verschlossen,
die Hilfsstopfen H entfernt und nun mit dem Gießen beispielsweise durch die Gießrinne
R begonnen. Die Blöcke B2 und B3 bilden sich dann gleichzeitig mit dem Block B'1.
Bei dieser Art der Füllung des Rohrsystems ist es erforderlich, durch die Anordnung
der Rohre dafür zu sorgen, daß keine Lufteinschlüsse zurückbleiben. Die Rohre U
können zur Verhütung des Einfrierens des Metalls im Rohrsystem .eine Heizurig W
besitzen.
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An Stelle des vorläufigen Verschlusses der Rohrmündungen mit einem
Hilfsstopfen H und Einfüllen von Metallen in das Füllrohr F ist es auch möglich,
die erforderliche Metallmenge ohne Hilfsstopfen durch beispielsweise eine Vakuumpumpe
bei V aus dem vorher in den einzelnen Strängen eingefüllten Metall einzusaugen.
Es ist auch mÖglich, das Füllen der Rohre ohne Verschluß durch Hilfsstopfen dadurch
zu erreichen, daß die Austrittsöffnungen der Rohre kleiner gehalten werden als der
Zuflußquerschnitt, so daß so lange mehr Metall zufließt als abfließt, bis, alle
Rohre von einem Füllrohr F aus mit Metall gefüllt sind. In diesem Fall ist es nicht
notwendig, in jede Kokille zu Beginn etwas Metall einzufüllen, sondern es ist nur
notwendig, zu Beginn des Gießens, solange dies durch F erfolgt, die Absenkgeschwindigkeit
des Gießtisches abzubremsen, bis alle Rohraustritte unter dem Metallspiegel liegen.
Sobald dieses System von Rohren gefüllt ist, wird das Zuleitungsrohr F verschlossen,
und: .die Zuleitung des Metalls erfolgt nun beispielsweise durch die Gießrinne R.
Das System von Rohren kann selbstverständlich auch auf eine andere Weise gefüllt
und in Gang gebracht werden..
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Die Zuleitung des Metalls erfolgt beispielsweise durch eine Gießrinne
zu einem der zu bildenden Stränge. Um die Gießgeschwindigkeit steigern zu können,
ist es sowohl möglich, den Zufluß an dieser einen Stelle zu steigern, beispielsweise
durch Vergrößerung des Querschnittes der Gießrinne; es ist jedoch auch möglich,
gleichzeitig Metall zu mehreren Strängen direkt zuzuführen und nur durch das System
der Heberrohre die gleichmäßige Verteilung desselben zu sichern. Es ist nicht den
Zufluß des Metalls durch eine Gießrinne vorzunehmen:. Es ist auch möglich, auf eine
andere Art, beispielsweise aus einem Vorratsbehälter, Metall beispielsweise durch
Anschluß desselben an das System der Rohre überzuführen. Diese Verfahrensweise hat
den Vorteil, daß hierbei das Metall für die einzelnen Stränge unter dem Metallspiegel
des Vorratsbehälters entnommen wird und so das Mitreißen von Oxydhäuten und das
Einschwemmen, derselben in die einzelnen Stränge vermieden wird. Die Überleitung
aus dem Vorratsbehälter kann, durch Regelung des Zuflusses zu diesem Vorratsbehälter
oder beispielsweise auch durch geregeltes Heben des Vorratsbehälters bewerkstelligt
werden. Es ist für das Verfahren unwesentlich, auf welche Weise das Metall dem gesamten
System des Mehrstranggusses zugeleitet wird; wesentlich ist nur, daß für seine Verteilung
durch Anwendung des Prinzips der Heberrohre gesorgt wird.
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Die für die Verteilung zu benutzen=den Rohre müssen luftdicht sein.
Sie können aus keramischen Massen oder Metall bestehen, werden aber im letzteren
Fall zweckmäßig mit einem keramischen Anstrich ausgekleidet. Zu diesem Zweck und
zur leichteren Reinigung können die einzelnen Rohre in einer Querebene oder vorzugsweise
in einer Längsebene teilbar ausgeführt werden.
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Dieses Prinzip kann für den Mehrfachguß nicht nur dann angewendet
werden, wenn mehrere IKokillen gemeinsam mittels eines Gießtisches zum Strangguß
kombiniert werden. Es ist auch möglich, mit Hilfe dieses Prinzips in einer Kokille
zu gießen, die durch Unterteilung mehrere Stränge bildet. So ist es möglich eine
Kokille zu verwenden, in der die Einzelaussparungen für Stränge innerhalb eines
gemeinsamen Kühlraumes vorgesehen sind.
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Die Füllung von Kokillen nach dem Prinzip der Heberrohre durchzuführen
ist zwar bekannt. Mit einer diesem Zweck dienenden Vorrichtung lassen sich jedoch
mehrere Kokillen nicht so speisen, da.ß
ihr Metallspiegel mit Sicherheit
gleiche Höhe hat, wie dies mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne weiteres zu
erreichen ist. Bei Verwendung von Überdruck kann man auf eine Drosselwirkung der
Leitung nicht verzichten, da zum ersten Aufsteigenlassen des Metalls im Heberrohr
ein höherer tlberdruck notwendig ist als dann, wenn der Durchfluß im Gang ist. Um
zu vermeiden, daß dann das Metall zu schnell fließt, muß man dem Strömungswiderstand
der Leitungen eine gewisse Mindestgröße geben. Dieser ist aber abhängig von leicht
veränderlichen. Einflüssen, wie Wandrauhigkeit, Ablagerungen usw. Beim erfindungsgemäßen
Verfahren dagegen braucht der Widerstand der Leitungen keine solche Größe zu haben,
daß er den Durchfluß nennenswert bremst. Damit ist man auch von den unvermeidlichen
Änderungen der Leitungsbeschaffenheit praktisch völlig unabhängig. Die erfindungsgemäße
Anwendung von freien Hebemohren bringt also gegenüber der bekannten Anordnung. beachtliche
Vorteile mit sich.
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Auch die Verwendung von Heberrohren zum Füllen von Kokillen. aus dem
Gießofen oder einem Zwischenibehälter ist bereits bekannt. Während bei einigen diesem
Zweck dienenden Vorrichtungen das Metall durch Überdruck im Gießofen oder Zwischenbehälter
in die Rohre und damit zum Einfließen in die Kokille gebracht wird, wird bei einer
anderen bekannten Vorrichtung das Metall mittels in dem Heberrohr erzeugten Unterdrucks
in die Kokille eingebracht. Eine Verbindung dex einzelnen Kokillen untereinander
besteht jedoch nicht.
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Im Gegensatz zu diesen bekannten Einrichtungen soll jedoch erfindungsgemäß
die Verteilung des flüssigen Metalls allein durch die Höhenunterschiede in den einzelnen
Kokillen bewirkt werden. In diesem System von Heberrohren, wie ein solches die erfindungsgemäße
Vorrichtung darstellt, darf daher auch kein Strömungswiderstand vorhanden sein,
der bei den bekannten Einrichtungen durch die Wahl enger Rohrquerschnitte erzielt
wird. Eine gleichmäßige Füllung aller Kokillen ist aber beim Stranggießverfahren
mit gemeinsamer Absenkung aller Blöcke umbedingt erforderlich, da die durch das
langsame Stranggießen hauptsächlich angestrebten Vorteile, Steigerungs- und Spannungsfreiheit
der Blöcke, von der genauen Innehaltung der voneinander abhängigen; Gießbedingungen,
wie Metallzufluß, Höhe der Schmelze in der Kokille, Absenken, Gleichgewicht zwischen
Wärmezu- und -abfuhr, die alle.möglichst gleichmäßig sein sollen, abhängig sind.
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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. ist es nun möglich, die wichtigste
Bedingung, die aber auch bisher die größten Schwierigkeiten bereitete, den Metallzufluß,
bei allen Blöcken auf gleicher Höhe zu halten. Dadurch, daß die Metallentnahme unterhalbdesMetallspiegels
erfolgt,wirdvermieden, daß Oxyde in die Verbindungselemente gelangen und sich diese
bald mehr oder weniger stark zusetzen. Dadurch, daß diese Verbindungselemente als
geschlossene Rohre ausgebildet sind, wird die Bildung neuer, dem Luftsauerstoff
-ausgesetzter Oberflächen vermieden. Und dadurch, daß die Verbindungselemente von
oben her als Heberrohre durch den Metallspiegel in den flüssigen Gießkopf hineingeführt
werden, wird die Notwendigkeit vermieden, die Kokillenwände seitlich anzuschneiden.
Neben der ungleichmäßigen thermischen Belastung der Kokillenwand würde dieses Anschneiden
bekanntlich . den Nachteil mit sich bringen, daß der Zusammenbau der Gießeinrichtung
und der Kokillenwechsel außerordentlich erschwert würde.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders für das Gießen
in niedrigen Kokillen, die wassergekühlt sind und an. die sich zur besseren. Regelung
der Erstarrung direkteKühlung beispielsweise durch Absenkung in ein Wasserbad anschließt.
Diese Kokillen können in einem gemeinschaftlichen Kokillenkörper vereinigt sein
oder jede für sich ihre eigene Kühlung besitzen. Die einzelnen Kokillen können,
gleiche oder auch verschiedene Querschnitte besitzen.