DE726402C

DE726402C - Metal casting processes, especially for iron and steel melts

Info

Publication number: DE726402C
Application number: DEL95036D
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Lebedenko
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-06-23
Filing date: 1938-06-23
Publication date: 1942-10-13

Description

Metallgießverfahren, insbesondere für Eisen- und Stahlschmelzen Vorliegende Erfindung betrifft Metallgießverfahren, insbesondere für Eisen- und Stahlschmelzen, wobei ein die Metallschmelze vor Luftzutritt schützender Durchlauf mit einer stückigen oder körnigen, kohlenstoffhaltigen Füllung verwendet wird.Metal casting processes, especially for iron and steel melts The invention relates to metal casting processes, in particular for iron and steel melts, a passage protecting the molten metal from the ingress of air with a lumpy or granular, carbonaceous filling is used.

Bekannten Verfahren dieser Art gegenüber kennzeichnet sich das Gießverfahren nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß dabei die Metallschmelze beim Fließen durch eine reduzierende Gasatmosphäre, die sich aus der hocherhitzten kohlenstoffhaltigen Füllung des Durchlaufs selbsttätig ergänzt, unter feiner Zerteilung desoxydiert und entschlackt wird.The casting process distinguishes itself from known processes of this type according to the invention essentially characterized in that the molten metal is flowing as it flows by a reducing gas atmosphere resulting from the highly heated carbonaceous Filling of the passage automatically replenished, deoxidized with fine division and is purged.

Die Vorerhitzung des Durchlaufkörpers mit seiner kohlenstoffhaltigen Füllung erfolgt dabei, zweckmäßig über Schmelztemperatur des Metalls, je nach Art der Schmelze und je nach dem gewünschten Grad der Desoxydierung bzw. der Aufkohlung mittels Heizgasen mit zweckmäßig regelbarem Luftüberschuß bzw. auch unter Luftmangel. Als Füllung für den Durchlaufkörper der Schmelze wird gemäß einer Ausführungsart des Gießverfahrens nach der Erfindung ein Gemisch von stückigem, kohlenstoffhaltigem Stoff und hitzebeständigen, porösen Stoffen verwendet, die die kohlenstoffhaltige Masse im Durchlaufkörper, besonders auch bei der hohen Vorerhitzung des Durchlaufkörpers mit seiner Füllung, vor unerwünscht zu starkem Verbrennen schützen und auch beim Durchgang der Schmelze den eigentlichen Gießvorgang nach dem Erfindungszweck giinstig beeinflussen.Preheating the flow body with its carbonaceous Filling takes place, appropriately above the melting temperature of the metal, depending on the type the melt and depending on the desired degree of deoxidation or carburization by means of heating gases with an expediently controllable excess of air or with a lack of air. According to one embodiment, the filling for the continuous body of the melt of the casting process according to the invention a mixture of lumpy, carbonaceous Fabric and heat-resistant, porous fabrics used that contain the carbon Mass in the flow body, especially with the high preheating of the flow body with its filling, protect against unwanted excessive burning and also with Passage of the melt favorably the actual casting process according to the purpose of the invention influence.

Weile nur eine möglichst begrenzte Berührung der Schmelze mit der kohlenstoffhaltigen Füllung des Durchlaufkörpers angestrebt wird, kann die Füllung für den Durchlaufkörper aus stückigem oder körnigem Kohlenstoff bestehen, der in Hüllen von feuerfesten, nicht brennbaren, porösen Stoffen, z. B. gemahlenen Schlacken, Schlackenwolle, Schlackenpulver, Schamotte oder Gemischen dieser Stoffe, die gegebenenfalls in reduzierender Atmosphäre schwach gebrannte L mschlußkörper der Kohlenstoffbestandteile bilden können, eingeschlossen ist.While only a limited contact of the melt with the If carbon-containing filling of the flow-through body is sought, the filling can consist of lumpy or granular carbon for the flow body, which is in Coverings made of refractory, non-flammable, porous materials, e.g. B. ground slag, Slag wool, slag powder, chamotte or mixtures of these substances, which may be in reducing atmosphere Can form carbon constituents, is included.

Es ist bekannt, beim Gießen von Metallschmelzen einen die Metallschmelze vor Luftzutritt schützenden, syphonartigen Schmelzabschlußüberlauf zu verwenden. Vorgeschlagen wurde auch bereits die Kohlung von Eisenschmelzen durch Filtrieren des flüssigen Metalls durch eine in einem unten offenen Durchlaufkessel enthaltene Schicht von stükkigem Kohlenstoff sowie ferner auch mit einem v erschlackbaren Überzug vor dem Verbrennen geschützte Kohlungsmittel für Metallschmelzen.It is known that when pouring molten metal a molten metal is used to use a siphon-like enamel overflow that protects against air ingress. The carbonization of iron melts by filtering has also already been proposed of the liquid metal by a contained in a flow tank open at the bottom Layer of lumpy carbon and also with a slagable coating Carburizers for metal smelting protected from burning.

Beim vorliegenden Gießverfahren gelingt es aber, in der fein zerteilten Schmelze auch geringe Reste von Oxyd und Schlackeneinschlüssen, die besonders bei hochwertigen Stählen schädlich sein können, zu beseitigen und Neubildungen davon zu verhüten, da sich die reduzierende Gasatmosphäre aus der hocherhitzten, kohlenstoffhaltigen Füllung des Durchlaufkörpers, der mit dem an sich bekannten, syphonartigen Schmelzabschlußüberlauf versehen ist, unter Verhinderung eines schädlichen Luftzutritts dauernd selbsttätig ergänzt. Die mitgerissenen Schlacken bleiben beim Durchfluß der Schmelze an Teilen der Füllschicht haften oder schwimmen auf dem freien Schmelzspiegel der Metallschmelze, der sich am Durchlaufmundstück bildet, auf und werden dort abgeleitet. Die sich im Durchlaufmundstück, welches svphonartig ausgebildet ist, ansammelnde :Metallschmelze ergibt dabei den hydraulischen Luftabschluß. Daraus gelangt das geschmolzene Metall durch einen Überlauf entweder in einen zweiten Gießtrichter oder in die Gußform. Die Höhe des Überlaufs bestimmt dabei die Höhe des sich selbst einstellenden Spiegels der Metallschmelze, auf welcher ein Teil der durch die kohlenstoffhaltige Füllung hindurchgelangten Schlacke schwimmt und zu ebenfalls in dieser Höhe seitlich angebrachten Auslässen bzw. Sammelräumen abfließt.In the case of the present casting process, however, it is possible in the finely divided Melt also small residues of oxide and slag inclusions, which are particularly important when High quality steels can be harmful to eliminate and regrowth from it to prevent, since the reducing gas atmosphere from the highly heated, carbon-containing Filling of the flow-through body with the siphon-like enamel seal overflow known per se is provided, while preventing harmful air ingress continuously automatically added. The entrained slag remains on parts when the melt flows through it the filling layer adhere or float on the free melt surface of the metal melt, which forms on the continuous mouthpiece, and is diverted there. Which In the continuous mouthpiece, which is designed like a microphone, accumulating: molten metal results in the hydraulic air exclusion. This is where the molten metal comes out through an overflow either into a second pouring funnel or into the casting mold. The height of the overflow determines the height of the self-adjusting mirror the molten metal, on which part of the carbon-containing filling Slag that has passed through floats and is also attached to the side at this height Outlets or collecting spaces drains.

Wie bereits erwähnt, erfolgt eine Vorerhi;tzung des Durchlaufkörpers mit seiner kohlenstoffhaltigen Füllung zweckmäßig auf eine Temperatur, die über der Schmelztemperatur des zu gießenden Metalls liegt. Um diese hohe Temperatur zu erreichen, ist es unter Umständen erforderlich, hierbei den Durchlaufkörper mit im L uftüberschuß brennenden Gasen auf dein Vorwärmherd zu durchblasen. In vielen Fällen genügt es aber auch, besonders um die kohlenstoffhaltige Füllung vor Verbrennung zu schonen, dieses Durchblasen mit reduzierenden Gasen mindestens zunächst einzuleiten. Nicht brennbare Umschlußkörper aus Schamotte, Schlacke oder geeigneten Gemischen dieser Stoffe kommen bei dieser Vorerwärmung zum Schmelzen bzw. Sintern und bilden die mehrfach erwähnten Schutzhüllen für die kohlenstoffhaltigen Stoffe. Die Kohlenstoffkörner können so außer unmittelbarer Berührung mit der den Durchlaufkörper durchfließenden Metallschmelze bleiben, nehmen aber in allen Gasreaktionen an der Bildung der reduzie-.reilden Atmosphäre teil.As already mentioned, the flow body is preheated with its carbonaceous filling expediently to a temperature above is the melting temperature of the metal to be cast. To this high temperature too reach, it may be necessary to use the flow body To blow burning gases in excess air onto your preheating stove. In many In some cases, however, it is also sufficient, especially with the carbon-containing filling prior to combustion To spare, initiate this blowing through with reducing gases at least initially. Non-flammable enclosures made of fireclay, slag or suitable mixtures During this preheating, these substances melt or sinter and form the protective covers for the carbonaceous substances mentioned several times. The carbon grains can in addition to direct contact with the body flowing through the flow-through body Metal melts remain, but in all gas reactions they take part in the formation of the reducing agents Atmosphere.

Im Vorerhitzungsherd, an welchem der Durchlaufkörper zweckmäßig mit einem dichtschließenden Kragen aufsitzt, kann stükkiger, möglichst aschefreier Brennstoff oder Gas verbrannt werden, wobei die Luftzufuhr zweckmäßig in weiten Grenzen regelbar sein soll, um die Temperatur der Flamme, deren Länge und die Menge des freien Sauerstoffs der Verbrennungsluft regeln zu können. Die gründliche Vorerhitzung des Durchlaufkörpers sichert die Vorrichtung gegen betriebsstörende Verstopfungen und damit gründliche Desoxydation der Schmelze.In the preheating stove, on which the flow body is expediently with a tightly fitting collar, you can use lumpy fuel that is as ash-free as possible or gas can be burned, the air supply expediently adjustable within wide limits should be the temperature of the flame, its length and the amount of free oxygen to be able to regulate the combustion air. Thorough preheating of the flow body secures the device against obstructive blockages and thus thorough Deoxidation of the melt.

Die Zeichnung stellt im Schnitt zwei Durchlaufkörperformen zur Ausführung des Gießverfahrens nach der Erfindung beispielsweise dar.The drawing shows in section two continuous body shapes for execution of the casting process according to the invention, for example.

Gemäß Abb. i ragt der konische Oberteil i des aus z. B. feuerfestem Schamotte bestehenden Durchlaufkörpers, der die kohlenstoffhaltige Füllung enthält, mit seinem unteren Ende g in den überhöhten Kragen 5 des bei Zulauf der Metallschmelze syphonartig von der Schmelze nach unten und seitlich abgedichteten Mundstücks 2, das an Auflagern des aus wärmeisolierenden Segmenten i i. 1 2 bestehenden Mantels abgestützt ist. Die erhöhte Oberkante 8 der Ausflußbohrung 3 des Mundstücks 2 ist zwischen Unterkante 9 des Oberteils i und der syphonartigen Sammelrinne des NIundstücles 2 mit einer die Schmelze unten durchlassenden Bogenkappe d. überbrückt. Der überhöhte Kragen 5 des :Mundstücks 2 ist mit einer Aussparung 6 versehen, deren Sohle ? in gleicher Höhe finit dem Oberrand 8 der Abflußöffnung 3 der Schmelze zur Gußform liegt und die Ableitung der auf dem Schmelzspiegel sich ansaillmelnden Schlacke zum Kanal io der Ummantelung i i, 12 vermittelt, aus dem die noch flüssige Schlacke abgezogen werden kann.According to Fig. I, the conical upper part i of the z. B. refractory Chamotte existing flow-through body, which contains the carbonaceous filling, with its lower end g in the raised collar 5 of the inlet of the molten metal siphon-like from the melt downwards and laterally sealed mouthpiece 2, that is due to the support of the heat-insulating segments i i. 1 2 existing coat is supported. The raised upper edge 8 of the outflow bore 3 of the mouthpiece 2 is between the lower edge 9 of the upper part i and the siphon-like collecting channel of the Nundstücles 2 with an arched cap that lets the melt through at the bottom d. bridged. The inflated one Collar 5 of the mouthpiece 2 is provided with a recess 6, the sole of which? in same height finite the upper edge 8 of the discharge opening 3 of the melt to the casting mold and the discharge of the slag that accumulates on the melting surface mediated to the channel io of the casing i i, 12, from which the still liquid slag can be deducted.

Bei der Ausführung des Durchlaufkörpers nach Abb. :2 nehmen mit Ankereisen 22 ausgerüstete, eisenarmierte feuerfeste Wände 13 ebenfalls feuerfeste Einsatzstücke i-. bis i8 auf, wobei zwischen den Teilen 16, 17 und 18 ein Trichter mit feuerfestem Auflagerost -21 für die kohlenstoffhaltige Füllung gebildet ist. Daran schließt sich zwischen den Steinen i6 und 1.1 die syphonartige Saniinelrinne für den livdratilisclien Verschluß aus der MetallschineIze an, deren Spiegel und Überlauf zum hurchlaufauslaß zur Gießform durch die Hölle der Kante i9 des Steines 14 bestimmt ; sind. Der gegenüberliegende Schlackenauslaß 2o ist dabei etwa in gleicher Hölle mit der ; Kante ig für die Begrenzung der syphonartigen Sammelrinne der Metallschmelze angebracht.With the design of the flow body according to Fig.: 2 take with anchor iron 22 equipped, iron-reinforced refractory walls 13 also refractory insert pieces i-. to i8, with a funnel with refractory between the parts 16, 17 and 18 Support grate -21 is formed for the carbon-containing filling. That closes between the stones i6 and 1.1 the siphon-like drainage channel for the livdratilisclien shutter from the metal rail, its mirror and overflow Intended for the passage outlet to the mold through the hell of the edge i9 of the stone 14 ; are. The opposite slag outlet 2o is roughly in the same hell with the ; Edge ig for the limitation of the siphon-like collecting channel for the molten metal appropriate.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Metal casting processes, especially for iron and Steel melts, using a metal melt that protects the metal melt against the ingress of air, siphon-like passage and a lumpy, carbonaceous filling, thereby characterized in that the melt when flowing through a reducing gas atmosphere, which automatically supplements itself from the highly heated carbonaceous filling, is desolidated and detoxified with fine division. Casting method according to claim i, characterized in that the flow body with its carbonaceous Filling is pre-scored by means of heating gases with excess air, 3rd casting process after Claim i, in particular for cast steel, characterized in that the continuous body is preheated by means of heating gases with a lack of air. .4. Casting method according to the claims i to 3, characterized in that a mixture is used as the filling for the continuous body Used by lumpy, carbonaceous stoa and heat-resistant, porous materials will. j. Casting method according to claims i to 3, characterized in that used as filling for the passage of lumpy or granular carbon is used in shells of fire-proof, non-combustible, possibly in the hot State of becoming plastic porous materials, e.g. B. ground slag, slag wool. Slag powder, chamotte, or mixtures of these substances, which may be used in reducing atmosphere weakly fired enclosing bodies of the carbon constituents can form is included.