Stopfenpfanne

Metallurgie

Gießpfanne mit Bodenentleerung durch eine Stopfenstange (Gießpfanne).

Zur Berechnung der Entleerungszeit einer Stopfenpfanne nach Bild 1 ist D der mittlere Pfannendurchmesser, d der Durchmesser des Lochsteins und H die Füllhöhe der Pfanne. So beträgt die Zeit bis zum vollständigen Entleeren der Pfanne:

Hierin bedeuten:

t - Entleerzeit (s) und
g - Fallbeschleunigung (9,81 cm/s2).

Die Ausflussgeschwindigkeit v im Lochstein nimmt mit fallender Metallspiegelhöhe H ab und beträgt theoretisch

Wählt man Dezimeter als Längeneinheit, ergibt sich

wobei H in dm und v in dm/s angegeben werden. Die Gießleistung Q in dm³/s oder Liter/s ist dann

beziehungsweise in der Dimension kg/s:

wenn ρ = Dichte des flüssigen Metalls (kg/dm³) ist.

Da die Ausflussgeschwindigkeit v mit abnehmender Metallspiegelhöhe kleiner wird, vermindert sich auch die Gießleistung, bis sie im Augenblick der vollständigen Pfannenleerung den Wert Null erreicht. Die theoretische Entleerzeit ist nicht gleich der tatsächlichen Gießzeit, da Geschwindigkeitsverluste durch Reibung und Einschnürung des Gießstrahles sowie durch die auf der Schmelze schwimmende Schlackenschicht entstehen. Außerdem wird die Füllhöhe der Pfanne nur bis zum Pfannenboden bezogen, sodass die Länge des Lochsteins unberücksichtigt bleibt. Es ist daher üblich, für die in einer Gießerei vorhandenen Stopfenpfannen und die in verschiedenen Abmessungen benutzten Lochsteine gesonderte Gießzeitdiagramme aufzustellen (Bild 2). Man bestimmt die tatsächliche Gießzeit (Entleerzeit) für einen gegebenen Lochsteindurchmesser in Abhängigkeit vom eingewogenen Pfanneninhalt.

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