CZ285017B6 - Vtokový systém zařízení pro plynulé lití hliníku - Google Patents

Vtokový systém zařízení pro plynulé lití hliníku Download PDF

Info

Publication number
CZ285017B6
CZ285017B6 CZ941606A CZ160694A CZ285017B6 CZ 285017 B6 CZ285017 B6 CZ 285017B6 CZ 941606 A CZ941606 A CZ 941606A CZ 160694 A CZ160694 A CZ 160694A CZ 285017 B6 CZ285017 B6 CZ 285017B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
inlet
inlet nozzle
plug
nozzle
section
Prior art date
Application number
CZ941606A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ160694A3 (en
Inventor
Claus Jürgen Dipl.-Ing. Moritz
Original Assignee
Vaw Aluminium Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaw Aluminium Ag filed Critical Vaw Aluminium Ag
Publication of CZ160694A3 publication Critical patent/CZ160694A3/cs
Publication of CZ285017B6 publication Critical patent/CZ285017B6/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50Pouring-nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/18Controlling or regulating processes or operations for pouring
    • B22D11/181Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal
    • B22D11/103Distributing the molten metal, e.g. using runners, floats, distributors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14Closures
    • B22D41/16Closures stopper-rod type, i.e. a stopper-rod being positioned downwardly through the vessel and the metal therein, for selective registry with the pouring opening

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Vtokový systém zařízení pro plynulé lití hliníku sestává z licího žlábku (1), ve kterém je vsazena vtoková tryska (2) opatřená zátkou (3) pro regulaci vtoku taveniny (4) nebo z regulačního systému, kterým se řídí v závislosti na stavu hladiny taveniny (4) v kokile (5) ve vymezeném rozmezí hloubka ponoru zátky (3) ve vtokové trysce (2). ŕ

Description

Vtoková soustava pro plynulé lití hliníku
Oblast techniky
Vynález se týká vtokové soustavy pro plynulé lití hliníku, sestává z licího žlábku, ve kterém je vsazena vtoková tryska, opatřená zátkou pro regulaci průtoku taveniny. Vtoková soustava může být případně opatřena regulačním systémem, který se řídí hloubka ponoru zátky ve vymezeném rozsahu.
Dosavadní stav techniky
Regulace průtoku taveniny pomocí trysky, v níž je vsazena zátka, je známá z různých publikací. Například v přednáškových textech, vydaných v roce 1986 při příležitosti sympozia pořádaného Německou společností pro nauku o kovech, kde bylo jednáno o principech regulace hladiny lití na principu vířivého proudění, je na straně 331 zobrazen regulační systém s použitím trysek a zátek. Tryskaje vsazena na spodu licího žlábku a směřuje svým spodním koncem dovnitř kokily.
Změní-li se za určitých předpokladů vtoková rychlost hliníkové taveniny do vtokové trysky, změní se rovněž statický tlak. Při velmi vysokých rychlostech hliníkové taveniny vzniká podtlak, který na vstupu nebo výstupu trysky nasává oxidy a částečky nečistot z hladiny roztaveného kovu nacházejícího se v licím žlábku, což se nepříznivě projevuje na kvalitě hliníkových odlitků.
Podstata vynálezu
Úkolem vynálezu je do značné míry odstranit uvedené nedostatky vtokové soustavy pro plynulé lití hliníku tak, aby podtlak vznikající na vstupu, popřípadě na výstupu vtokové trysky, byl minimalizován a současně byly optimalizovány poměry proudění ve vtokové trysce. Tím lze u vtokové soustavy podle vynálezu do značné míry omezit tvoření vírů v tavenině, a to jak na povrchu taveniny v licím žlábku, tak na povrchu taveniny v kokile.
Tento úkol, kterým je zabránění unášení oxidů a jiných částic nečistot nacházejících se na hladině roztaveného kovu, je podle vynálezu vyřešen prostřednictvím specificky vytvořeného vnitřního obrysu vtokové trysky včetně dodržení její hloubky ponoru v tavenině nad vytvářejícím se vtokovým důlkem. Za tímto účelem musí být v licím žlábku dodržována dostatečná výška hladiny roztaveného kovu. Prvým krokem pak bude minimalizování působícího podtlaku, a dále odměření hloubky ponoru tak, že sloupec kovu o výšce nejméně 2 cm kompenzuje zbývající podtlak.
Vnitřní obrys vtokové trysky podle vynálezu je vytvořen tak, že ve střední části vtokové trysky je vytvořen zúžený průřez, čímž v tomto místě protékající tavenina dosáhne vyšší rychlost. Tvarem vtokové trysky lze tak zamezit přetržení proudu taveniny protékající tryskou, jehož důsledkem může být zmenšení příčného průřezu vtokové trysky. Tavenina tak protéká vtokovou tryskou rovnoměrně celým jejím průřezem, čímž lze dosáhnout optimální objemový proud.
Při obvyklém uspořádání licího žlábku se vyskytují ve vtokové soustavě rozdílné poměry proudění, a to v závislosti na tom, kterou stranou trysky bude nejdříve proudit tavenina z licího žlábku. Za určitých předpokladů dochází u obvyklých vtokových soustav k nestejnoměrnému rozdělení proudu taveniny na vnitřních stěnách vtokové trysky, čímž v určitých průřezech vtokové trysky vznikají velmi vysoké rychlosti proudění, zatímco v jiných místech vtokové trysky vzniká úplav. Tyto stavy narušují až dosud rovnoměrné proudění taveniny a podílejí se také na vtokových a výtokových poměrech ve vtokové trysce.
- 1 CZ 285017 B6
Souhrnně lze vtokovou soustavu podle vynálezu popsat následujícími znaky:
1. vytvoření vtokové trysky takovým způsobem, že na vstupu a výstupu vtokové trysky vznikne jen nepatrný podtlak,
2. vytvoření takové tvarové konfigurace vtokové trysky, při které je průtok příčným průřezem vtokové trysky rovnoměrný a nedochází tak v žádném místě k odtržení proudu,
3. zmenšení existující energie proudění škrcením ve střední části vtokové trysky, čímž na io vstupu a výstupu vtokové tiysky nevzniká prakticky žádná turbulence.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže objasněn na přiložených výkresech pomocí příkladných provedení. Zde značí:
Obr. 1 celkový pohled na vtokovou soustavu podle vynálezu,
Obr. 2 příčný řez vtokovou tryskou se vsazenou zátkou,
Obr. 3 schematické znázornění mechanické regulace hladiny u vtokové soustavy pro lití hliníku.
Příklady provedení vynálezu
Vtoková soustavy podle obr. 1 sestává z vtokové trysky 2, upravené v licím žlábku 1, ve které je vsazena zátka 3 pro regulaci průtoku taveniny 4. Vtokovou tryskou 2 vtéká tavenina 4 do kokily 5, kde je formována do odlitku 6, upraveném na nálitku 7. Odlitek 6 je pak vytažen ze spodu kokily 5 spuštěním licího stolu 8 pomocí spouštěcího zařízení 9.
Tvary vtokové trysky 2 a zátky 3 jsou dále znázorněny obr. 2, z něhož je zřejmé, že příčné průřezy na vstupu X a výstupu Y vtokové trysky 2 jsou v porovnání s ostatními příčnými průřezy vtokové trysky 2 podstatně větší. V důsledku tohoto vznikají v těchto místech jen malé rychlosti proudění.
Na obr. 2 je rovněž znázorněno vsazení zátky 3 ve vtokové trysce 2. Mezi vnitřními stěnami vtokové trysky 2 a zátkou 3 je vytvořen vnitřní prostor ve tvaru kruhového prstence, který je dimenzován tak, aby proud taveniny 4 vyplnil celý průřez vtokové trysky 2. Vnitřní prostor se ve vstupní části vtokové trysky 2 v délce B zužuje, čímž se v proudu taveniny 4 vytváří dynamický 40 tlak, jehož důsledkem je snížení statického tlaku v tavenině 4.
Další nepatrné zúžení vnitřního prostoru vytvořeného mezi vnitřními stěnami vtokové trysky 2 a zátkou 3, v délce D nad nejužším průřezem vtokové trysky 2, je dosaženo rozdílem úhlů, které svírají vnitřní stěny vtokové trysky 2 a zátky 3 se středovou osou. V důsledku tohoto zúžení 45 vzniká v této oblasti větší tření a proud taveniny 4 tak lépe přilehne k zátce 3. Při zmenšujícím se průřezu tak vzniká ve vtokové trysce 2 homogenní proudění.
Za nejužším místem vtokové trysky 2, přibližně vjejím středu se její průřez rozšiřuje, čímž dochází opět ke zpomalování proudu taveniny 4, aniž by došlo kjejímu odtržení od vnitřních 50 stěn vtokové trysky 2. Za účelem dosažení ustáleného proudu taveniny 4 kolem zátky 3 je vrchol zátky 3 zaoblen, přičemž poloměr zaoblení podle příkladného provedení činí 11,5 mm.
U vtokové soustavy podle vynálezu se na vstupu X vtokové trysky 2 vyskytuje kladný nebo jen nepatrně záporný tlak. Ve střední, nejužší části vtokové trysky 2 je v důsledku vyšší rychlosti
-2 CZ 285017 B6 proudění dosažen značný podtlak. Tento podtlak, vyskytující se v nejužším průřezu vtokové trysky 2, zaručuje, že proud taveniny 4 přiléhá na vnitřní stěny vtokové trysky 2 a nedochází tak kjeho odtrhávání. V důsledku rozšiřujícího se vnitřního průřezu vtokové trysky 2 směrem k jejímu výstupu Y dochází v krátkém časovém okamžiku ke snížení podtlaku, takže na výstupu Y vtokové trysky 2 se vyskytuje jen nepatrný podtlak. K podstatné změně tlakových poměrů ve vtokové trysce 2 nedojde ani při zvýšení hladiny taveniny 4 v licím žlábku 1. Při změně příčného průřezu vtokové trysky 2 může být objemový proud přesněji dávkován, což zároveň omezuje vznik nestability proudění.
Na obr. 3 je znázorněna mechanická regulace vtokové soustavy pro odlévání hliníkových odlitků do kokil. Pomocí plováku 14, který je umístěn na hladině roztaveného kovu v kokile 5 a který je spřažen s mechanickou pákovou soustavou 15, je zátka 3 pomocí tyčky 16 zvedána nahoru nebo dolů. V daném případě je tak zvětšován nebo zmenšován vnitřní prostor vytvořený mezi vnitřními stěnami vtokové trysky 2 a zátkou 3, a to v závislosti na tom, ve kterém směru se hladina taveniny 4 odchyluje od jmenovité hodnoty. Množství protékající taveniny 4 je tak regulováno prostřednictvím rozdílných poloh zátky 3.
Jiné metody regulace průtoku taveniny 4 vtokovou tryskou 2 jsou založeny na laserovém snímání stavu hladiny kovu v kokile 5. Vzniklý signál je zpracován elektronickou cestou a přetvořen v akční veličinu pro ovládání zátky 3. Stav hladiny kovu v kokile 5 může z různých příčin kolísat. Například není-li naklánění taviči pece kontinuální, vznikne v licím žlábku 1 čeření. Rovněž stav hladiny kovu v licím žlábku 1 je obvykle regulován plovákem, čímž dochází k tomu, že jsou běžně spřaženy dva regulační systémy, které způsobují dynamické chování regulace, zatímco fáze lití vyžaduje stálou korekci polohy zátky 3.
Kolísání stavu hladiny roztaveného kovu v kokile 5 může způsobovat změny tepelných podmínek lití, což vede ke vzniku nevhodného povrchu odlitků, čímž se zvětšuje tloušťka okrajové skořepiny, která musí být před válcováním odfrézována.

Claims (7)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Vtoková soustava pro plynulé lití hliníku, sestávající z licího žlábku, ve kterém je vsazena vtoková tryska, opatřená zátkou pro regulaci průtoku taveniny, která uzavírá průtok taveniny v nejužším průřezu vtokové trysky, a případně regulačního systému, kterým je řízena hloubka ponoru zátky ve vymezeném rozmezí, vyznačující se tím, že vzdálenost Ai od nejužšího průřezu vtokové trysky (2) kjejímu výstupu Y a vzdálenost A2 od nejužšího průřezu vtokové trysky (2) kjejímu vstupu X je nejméně 7 cm, přičemž vnitřní prostor vytvořený mezi zátkou (3) a vnitřními stěnami vtokové trysky (2) se ve vstupní části vtokové trysky (2) v délce B zužuje.
  2. 2. Vtoková soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že délka B zužujícího se vnitřního prostoru vykazuje velikost do 10 cm.
  3. 3. Vtoková soustava podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vnitřní prostor vytvořený mezi zátkou (3) a vnitřními stěnami vtokové trysky (2), nacházející se nad nejužším průřezem vtokové trysky (2), se ve směru proudění v délce D zužuje, přičemž rozdíl úhlů který svírají vnitřní stěny vtokové trysky (2) a zátky (3) se středovou osou je 1°.
    -3 CZ 285017 B6
  4. 4. Vtoková soustava podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že délka D zužujícího se vnitřního prostoru vykazuje velikost od 1 do 10 cm.
  5. 5. Vtoková soustava podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že vnitřní prostor vytvořený mezi zátkou (3) a vnitřními stěnami vtokové trysky (2), nacházející se pod nejužším průřezem vtokové trysky (2) se ve směru proudění rozšiřuje, přičemž úhel, který svírají vnitřní stěny vtokové trysky (2) se středovou osou, je nejméně 4°.
  6. 6. Vtoková soustava podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že hrany na vstupu X a výstupu Y vtokové trysky (2) a vrchol S zátky (3) jsou zaobleny, přičemž poloměr zaoblení hran leží v rozmezí od 5 do 25 mm, zatímco poloměr zaoblení vrcholu S zátky (3) leží v rozmezí od 10 do 14 mm.
  7. 7. Vtoková soustava podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že výška hladiny H taveniny (4) v licím žlábku (1) se nachází nejméně 5 cm nad vstupem X vtokové trysky (2) a hloubka ponoru T vtokové trysky (2) v kokile (5) je nejméně 2 cm.
CZ941606A 1993-07-05 1994-07-01 Vtokový systém zařízení pro plynulé lití hliníku CZ285017B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4322316A DE4322316C1 (de) 1993-07-05 1993-07-05 Einlaufsystem für eine Aluminiumstranggußanlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ160694A3 CZ160694A3 (en) 1997-05-14
CZ285017B6 true CZ285017B6 (cs) 1999-05-12

Family

ID=6491984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ941606A CZ285017B6 (cs) 1993-07-05 1994-07-01 Vtokový systém zařízení pro plynulé lití hliníku

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5490554A (cs)
EP (1) EP0637477B1 (cs)
KR (1) KR970005376B1 (cs)
AU (1) AU674749B2 (cs)
BR (1) BR9402624A (cs)
CA (1) CA2127321C (cs)
CZ (1) CZ285017B6 (cs)
DE (2) DE4322316C1 (cs)
ES (1) ES2133443T3 (cs)
HU (1) HU216124B (cs)
NO (1) NO300034B1 (cs)
PL (1) PL177723B1 (cs)
RU (1) RU2091193C1 (cs)
SK (1) SK78394A3 (cs)
TW (1) TW289002B (cs)
YU (1) YU41294A (cs)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19504009A1 (de) * 1995-02-08 1996-08-14 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Einlaufsystem für eine Aluminiumstranggußanlage
DE19706151C2 (de) * 1997-02-18 2000-12-07 Sms Demag Ag Verfahren und Tauchrohr zum Metallstranggießen
KR100330352B1 (ko) * 1999-07-02 2002-04-01 유현식 내충격성이 우수한 신디오탁틱 폴리스티렌 수지 조성물
GB2352992B (en) * 1999-08-05 2002-01-09 Pyrotek Engineering Materials Distributor device
NL1014024C2 (nl) * 2000-01-06 2001-07-09 Corus Technology Bv Inrichting en werkwijze voor het continu of semi-continu gieten van aluminium.
US7270711B2 (en) * 2004-06-07 2007-09-18 Kastalon, Inc. Nozzle for use in rotational casting apparatus
US7041171B2 (en) * 2003-09-10 2006-05-09 Kastalon, Inc. Nozzle for use in rotational casting apparatus
US6989061B2 (en) * 2003-08-22 2006-01-24 Kastalon, Inc. Nozzle for use in rotational casting apparatus
JP5621737B2 (ja) * 2011-09-15 2014-11-12 新日鐵住金株式会社 連続鋳造における流量調整方法
US9192988B2 (en) 2013-03-12 2015-11-24 Novelis Inc. Intermittent molten metal delivery
JP2018536085A (ja) * 2015-09-15 2018-12-06 リテック システムズ エルエルシー 炉式溶鉱炉などの溶融物制御のためのレーザセンサ
WO2019099480A1 (en) 2017-11-15 2019-05-23 Novelis Inc. Metal level overshoot or undershoot mitigation at transition of flow rate demand

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB917565A (en) * 1960-05-13 1963-02-06 Didier Werke Ag Improvements relating to pouring nozzles for liquid metal
US4523624A (en) * 1981-10-22 1985-06-18 International Telephone And Telegraph Corporation Cast ingot position control process and apparatus
FR2639267B1 (fr) * 1988-11-23 1991-02-22 Clecim Sa Procede et ensemble d'alimentation en metal fondu de la lingotiere d'une installation de coulee continue d'ebauches minces
US5205343A (en) * 1989-06-03 1993-04-27 Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft Pouring tube for feeding molten steel into a continuous casting mold
US5339885A (en) * 1993-05-07 1994-08-23 Wagstaff Inc. Integrated non-contact molten metal level sensor and controller

Also Published As

Publication number Publication date
KR950002888A (ko) 1995-02-16
EP0637477A3 (de) 1996-04-03
NO941868D0 (no) 1994-05-19
DE4322316C1 (de) 1995-03-16
EP0637477B1 (de) 1999-03-24
US5490554A (en) 1996-02-13
TW289002B (cs) 1996-10-21
AU674749B2 (en) 1997-01-09
HU9401732D0 (en) 1994-09-28
PL303861A1 (en) 1995-01-09
BR9402624A (pt) 1995-04-04
CZ160694A3 (en) 1997-05-14
KR970005376B1 (ko) 1997-04-15
RU2091193C1 (ru) 1997-09-27
YU41294A (sh) 1996-10-09
NO300034B1 (no) 1997-03-24
SK78394A3 (en) 1995-09-13
EP0637477A2 (de) 1995-02-08
HUT67850A (en) 1995-05-29
CA2127321A1 (en) 1995-01-06
ES2133443T3 (es) 1999-09-16
AU6613294A (en) 1995-01-12
PL177723B1 (pl) 2000-01-31
CA2127321C (en) 1999-05-11
DE59407993D1 (de) 1999-04-29
HU216124B (hu) 1999-04-28
NO941868L (no) 1995-01-06
RU94024564A (ru) 1996-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ285017B6 (cs) Vtokový systém zařízení pro plynulé lití hliníku
KR960015336B1 (ko) 연속 주조 주형에 선행 배치된 주입관
ITMI961243A1 (it) Tuffante per la colata continua di bramme sottili
JP2008540130A (ja) 溶融金属の連続鋳造のためのタンデッシュ棒栓
RU2679664C2 (ru) Стакан для литья тонких слябов для распределения расплавленного металла с высоким расходом
EP1854571B1 (en) Refractory nozzle for the continous casting of steel
US2810169A (en) Slag-free casting method and a device for the application of this method
WO2012053476A1 (ja) 下注ぎ方式の注湯管及び注湯方法
EP1603697B1 (en) Submerged entry nozzle with dynamic stabilization
EP2111316B1 (en) A submerged entry nozzle
KR100520876B1 (ko) 연속 주조를 위한 용강 유량 조절장치
KR100605696B1 (ko) 연속주조용 침지노즐
JP2020116591A (ja) 浸漬ノズル
MXPA02012877A (es) Boquilla de moldeo continuo con modulador de presion.
CA2730621C (en) Immersion nozzle
KR100485404B1 (ko) 박형슬라브를연속주조하기위한부분침수노즐
KR100902215B1 (ko) 연주용 침지노즐
RU2173608C2 (ru) Погружной разливочный стакан для непрерывного литья тонких слябов
JPS60133959A (ja) 溶融金属の鋳造方法
JPS62252649A (ja) 溶鋼連続鋳造鋳型内の偏流制御方法
JPH0469021B2 (cs)
JPH0631413A (ja) 連続鋳造における浸漬ノズルへの不活性ガス吹き込み流量の制御方法
CS250000B1 (cs) Ponorná trubice pro kontinuální lití
JPH0584448U (ja) 鋳造用の金型
KR20000044845A (ko) 수평류를 형성하기 위한 침지노즐의 성형방법

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20000701