CZ293295B6 - Zařízení pro odlévání kovových ingotů a způsob odlévání roztaveného kovu s použitím tohoto zařízení - Google Patents

Abstract

Zařízení /10/ pro odlévání kovových ingotů zahrnuje řadu ingotových kokil /12/ upevněných podél nekonečného dopravníku /11/, uspořádaného tak, že je poháněn prostřednictvím ve vzdálenosti od sebe rozmístěných otáčivých součástí /15/ a /17/; zařízení /20/ pro dodávání roztaveného kovu, které má výpustnou část pro dodávání roztaveného kovu do prázdných kokil /12/, pohybujících se podél horní větve dráhy /14/ dopravníku /11/ od dodávacího zakončení /16/ k vykládacímu zakončení /18/ horní větve dráhy /14/ dopravníku /11/; a kryt /13/ odlévání, který překrývá alespoň část kokil /12/ na horní větvi dráhy /14/ dopravníku. Kokily /12/ této části kokil jsou navzájem těsně přilehlé během průchodu pod krytem /13/ odlévání, čímž je průchod ochranného plynu mezi těmito přilehlými kokilami minimalizován. Kryt /13/ odlévání a část kokil /12/ formují v podstatě plynotěsně pouzdro nad touto částí kokil /12/, do něhož může být zaváděn plyn. V tomto pouzdru je umístěna výpustná část zařízení /20/ dodávajícího roztavený kov.ŕ

Description

Vynález se týká zařízení pro odlévání kovových ingotů a způsobu odlévání roztaveného kovu s použitím tohoto zařízení.

Dosavadní stav techniky

Používání kokil na ingoty k odlévání roztavených kovů je běžnou praxí. Odlévání kovů v atmosféře inertního či ochranného plynu je rovněž dobře známé a používá se u některých kovů, jako např. hořčík, při odlévání kovů do kokil se často používá systém, mající řadu kokil upevněných podél nekonečného dopravníku, jehož prostřednictvím jsou kokily střídavě připravovány ke zdroji roztaveného kovu či k rozdělovacímu zařízení. Tento dopravní, jenž může zahrnovat nekonečné řetězy či pásy, prochází okolo podélně od sebe rozmístěných ozubů, ozubených kol nebo podobně, kterými je dopravníku oddělán pohyb. Řada kokil je na dopravníku upevněna tak, aby byly ve vzpřímené poloze při přistavení kdodávacímu či rozdělovacímu zařízení na horní větvi dráhy dopravníku. Tyto kokily jsou pat opět obraceny, když každá prochází okolo ozubeného kola na vykládacím zakončení dopravníku, takže potom dostatečně ztuhlý ingot může ze své kokily vypadnout.

U tohoto běžného dopravníkového systému je obtížné omezit přiměřeně množství průniku vzduchu do atmosféry nad danými kokilami a/nebo množství atmosféry inertního nebo ochranného plynu, jež uniká mezi kokilami anebo jinak. Je sice možné zapouzdřit celý systém v neproniknutelném krytu a uspořádat uvnitř něho dodávací či rozdělovači zařízení roztaveného kovu. To však podstatně zvýší celkové náklady a způsobí vznik provozních nesnází, zejména obtížnost přístupu do tohoto systému v případě poruchy, obzvláště tam, kde se používá toxický inertní či ochranný plyn.

Z dosavadního stavu techniky jsou též známy patenty US 2 099 208 a US 4 576 220, které obsahují jednak zařízení pro odlévání kovových ingotů s množstvím kokil uspořádaných podél konečného dopravníku s krytem nad prostorem pro odlévání, jednak kryt odlévání. Ten však není uspořádán v posuvném těsnicím záběru s částí kokil nad horní větví dopravníku. U provedení podle tohoto spisu není vyřešen zásadní problém opotřebení zaviněný těsněním proti nekonečnému dopravníku a inertní atmosféra se udržuje pod odlévací štěrbinou bez použití styčného těsnění. Z obou těchto spisů vyplývá, že použití kontaktního těsnění pro posuv nebylo dosud vyřešeno tak, aby bylo bezproblémové.

Podstata vynálezu

Vynález přináší zařízení pro odlévání kokových ingotů, obsahující řadu ingotových kokil uspořádaných podél nekonečného dopravníku provedeného s pohonem okolo od sebe rozmístěných otočných členů, dále ústrojí pro dodávání roztaveného kovu,mající výpustnou část pro dodávání roztaveného kovu do prázdných kokil, které jsou uspořádány pro pohyb podél horní větve dráhy dopravníku od dodávacího konce k vykládacímu konci horní větve dráhy dopravníku, dále kryt odlévání překrývající alespoň část kokil na horní větvi dráhy dopravníku, přičemž přilehlé kokily této části kokil jsou těsně přilehlé při průchodu pod krytem odlévání, pomocí čehož je průchod plynu mezi těmito přilehlými kokilami minimalizován a kryt odlévání s částí kokil vytváří v podstatě plynotěsné pouzdro nad touto částí kokil a v tomto pouzdru je umístěna výpustná část ústrojí pro dodávání roztaveného kovu; a prostředek pro zavádění plynu

-1 CZ 293295 B6 do tohoto pouzdra, přičemž podstata vynálezu spočívá vtom, že kryt odlévání je v posuvném těsnicím záběru typu drážka-pero s částí kokil.

Vynález je též možno provést tak, že strany kokil jsou v podstatě kolmé na směr pohybu kokil podél homí větve dráhy dopravníku.

Vynález je též možno provést tak, že kryt odlévání obsahuje dvojici bočních stěn a víko rozprostírající se mezi těmito bočními stěnami nad částí kokil, přičemž dolní okraj každé boční stěny krytu odlévání je umístěn v drážce koncové stěny každé z této části kokil.

Vynález je též možno provést tak, že drážky v přilehlých koncových stěnách části kokil jsou v podstatě vzájemně vyrovnány a těsně uspořádány ve vzájemném vztahu jejich zakončení.

Vynález je též možno provést tak, že kryt odlévání obsahuje též vstupní zakončení zahrnující podélně od sebe rozmístěné vstupní koncové stěny rozprostírající se směrem dolů od víka a mezi bočními stěnami, přičemž dolní okraj každé vstupní koncové stěny je uspořádán proti za sebou následujícím kokilám procházejícím pod nimi.

Vynález je též možno provést tak, že dvě vstupní koncové stěny jsou od sebe rozmístěny ve větší vzdálenosti než je šířka kokily.

Vynález je též možno provést tak, že každá vstupní koncová stěna nebo část s jejím dolním okrajem je vytvořena z ohebné žáruvzdorné látky.

Vynález je též možno provést tak, že prostředek pro zavádění plynu obsahuje alespoň jeden kanál pro rozdělování plynu, mající množství výstupů pro vypouštění plynu do pouzdra.

Vynález je též možno provést tak, že ústrojí pro dodávání roztaveného kovu obsahuje otočné odlévací kolo s hubicemi uspořádanými pro střídavé plnění za sebou následujících kokil při jejich pohybu podél homí větve dráhy dopravníku.

Vynález je též možno provést tak, že přilehlé strany ks obě přiléhají kokil dosedají navzájem natupo.

Vynález je též možno provést tak, že přilehlé strany k sobě přiléhajících kokil jsou vzájemně slícovány anebo do sebe zapadají, přičemž jsou uspořádány pro oddělení od sebe při pohybu kolem dodávacího zakončení a vykládacího zakončení dopravníku.

Vynález je též možno provést tak, že kokila má v podstatě obdélníkovou základnu, dvojici koncových stěn, první boční stěnu a druhou boční stěnu, kteréžto boční stěny se rozprostírají směrem nahoru a ven od základny a boční stěny jsou delší než koncové stěny, přičemž první boční stěna je vyšší než druhá boční stěna a má ven se rozprostírající první přírubu s konkávní spodní stranou, druhá boční stěna má ven se rozprostírající druhou přírubu s konvexní homí stranou, přičemž obě příruby jsou uspořádány tak, že při umístění dvou kokil horizontálně vedle sebe sedí konkávní spodní strana první příruby z obou kokil na konvexní homí straně druhé příruby druhé z obou kokil a průchod plynu mezi první boční stěnou první kokily a druhou boční stěnou druhé kokily je minimalizován.

Vynález též přináší způsob odlévání roztaveného kovu s použitím popsaného zařízení, přičemž podstata vynálezeckého způsobu spočívá v tom, že obsahuje kroky pohonu řady ingotových kokil kolem od sebe rozmístěných otočných členů, zavádění plynu do pouzdra pro vytvoření a udržování atmosféry tohoto plynu uvnitř pouzdra a dodávání roztaveného kovu z vypouštěcí části do za sebou následujících kokil pohybujících se pod krytem odlévání.

-2CZ 293295 B6

Vynálezecký způsob je též možno provádět tak, že roztaveným kovem je hořčík anebo jeho slitina a plyn je vybrán ze skupiny obsahující dusík, argon, směsi dusíku/argonu, směsi zředěného fluoridu sírového/oxidu uhličitého, směsi zředěného fluoridu sírového/oxidu uhličitého/suchého vzduchu, směsi oxidu siřičitého/suchého vzduchu a směsi zředěného fluoridu sírového/suchého vzduchu.

Každá kokila se poněkud ochlazuje poté co uvolní ingotový odlitek při průchodu kolem vykládacího zakončení dopravníku, a během svého návratu přes dodávací zakončení dopravníku do plnicí polohy. Při dosažení této polohy a přijímání roztaveného kovu je každá kokila zahřívána. Vynálezecký systém tak umožňuje tepelné roztahování a stahování kokil během takovéhoto ochlazování a ohřívání. Tato vůle může být vytvořena postranními strukturami krytu odlévání. Takovou vůli vytváří alespoň ta část každé postranní struktury, jež umožňuje posuvný těsnicí záběr s kokilami a je pružná a schopná se ohýbat za účelem přizpůsobení se tepelnému roztahování a stahování kokil. Alespoň tato část postranní struktury může být vytvořena z vhodné žáruvzdorné odolné látky a provedena z materiálu přednostně používaného u typu těsnění drážka-pero, v němž je drážka určena kokilami. V alternativní podobě pak ta část každé postranní struktury, jež umožňuje posuvný těsnicí závěr s kokilami, může být relativně tuhá a vyrobena z vhodného kovu, přičemž však je schopná se pohybovat za účelem přizpůsobení se tepelným rozdílům tím, že se přizpůsobí laterálně dopravníku, který je v těsnicím vztahu se sdruženou částí svého postranního uspořádání.

Rovněž pak kokily uváděné v pohyb dopravníkem podél horní větve jeho dráhy se poněkud vlní, bez ohledu na výrobu v nej přesnějších tolerancích a přesto, že jsou kokily k sobě těsně přilehlé. Proto tento posuvný těsnicí záběr mezi kokilami a postranními strukturami krytu odlévání je vytvořen tak, aby byl schopen se tomu přizpůsobit. Tam, kde je tento záběr drážka-pero proveden s otevíráním vertikálně, je hloubka záběru uvnitř těchto žlabů dostatečná, aby umožňovala proměnnou výšku za sebou následujících kokil, a to v důsledku jakýchkoli zvlnění.

Krytem odlévání se v rámci vynálezu rozumí forma, ve které je prostor nad za sebou následujícími kokilami na horní větvi dráhy dopravníku uzavřen postranními strukturami tohoto krytu, a víko protahující se mezi těmito stranami. Tento kryt je rovněž uzpůsoben pro dodávání inertního nebo ochranného plynu tak, aby uvedený prostor v sobě v podstatě zahrnoval tuto atmosféru. Navíc je tento kiy přizpůsoben tak, aby umožňoval odlévání roztaveného v něm kovu do každé ze sebou následujících kokil, dosáhne-lil každá kokila plnicí polohy. Tento kryt odlévání má vstupní strukturu a výstupní strukturu, od sebe rozmístěné podél dopravníku, prostřednictvím nichž zabírá za kokily pohybující se podél horní větve dráhy dopravníku, aby se minimalizoval průnik okolního vzduchu dovnitř a ztráta atmosféry z prostoru uzavřeného tímto krytem.

Každá z těchto vstupních a výstupních struktur tohoto krytu odlévání má s výhodou vzduchový uzávěr. V takovém případě může každá struktura zahrnovat podélně od sebe rozmístěný pár částí stěny, každou připojenou ke krytu a protahující se mezi a připojenou k daným postranním strukturám. Dolní okraj každé stěny tohoto páru spočívá proti vršku za sebou následující kokily procházející pod ním. Mezera mezi stěnami každého páru přesahuje mezeru mezi stranami každé kokily tak, aby se maximalizovalo udržení těsnicí integrity na každém zakončení odlévacího krytu. Stěny každého páru mohou být přizpůsobeny k pružnému zabírání vrchní části za sebou následujících kokil. Pro tento účel mohou být tyto stěny zformovány z pružné, žáruvzdorné látky tak, že pružně spočívávají proti vrchní části za sebou následujících kokil. Alternativně mohou být tyto stěny tuhé, ale mít dolní okraj zformovaný z takové látky, že poskytuje pružný záběr s kokilami.

Kryt odlévání může být uzpůsoben pro dodávání inertního nebo ochranného plynu do tohoto prostoru uvnitř tím že má vedení dodávání plynu protahující se do tohoto krytu ze zdroje dodávky daného plynu. Tento kanál může jednoduše komunikovat s tímto prostorem jako skrze postranní strukturu anebo víkem tohoto krytu. Toto vedení je přednostně ve spojení s alespoň

-3CZ 293295 B6 jedním rozdělovacím kanálem krytu, který se rozprostírá podélně a vněm a má výstupy, ze kterých může být vypouštěn plyn do daného prostoru. Tento plyn je přednostně dodáván do tohoto prostoru tak, aby udržoval atmosféru uvnitř při nepatrném přetlaku, dostatečném k bránění průniku okolního plynu.

Inertní či ochranný plyn je přednostně dodáván do daného prostoru tak, že daný plyn v podstatě zahrnuje atmosféru uvnitř krytu odlévání. Tam kde vstupní a výstupní struktury zahrnují vzduchové uzávěry, je plyn přednostně dodáván do té části prostoru mezi těmito strukturami, rovněž jako do části mezery mezi párem stěn alespoň vstupní struktury. Každá kokila přibližující se vstupní struktuře bude mít okolní vzduch ve své dutině a inertní nebo ochranný plyn dodávaný do vzduchového uzávěru zahrnujícího tuto strukturu je s výhodou směrován tak, aby vypláchl okolní vzduch ze za sebou následujících kokil předtím, než každá kokila projde opět za daný vzduchový uzávěr.

Kryt odlévání může být přizpůsoben tak, aby umožňoval odlévání roztaveného kovu uvnitř do za sebou následujících kokil. Roztavený kov je přednostně dodáván do krytu odlévání z dodávacího zdroje dodávací trubkou, jež je spojena se zařazením rozdělování roztaveného kovu, umístěného uvnitř tohoto krytu v poloze nalévání. Toto rozdělovači zařízení může zahrnovat vypouštěcí hlavu, která má výstupní zakončení dodávací trubky. V tomto případě může být dodávací roztaveného kovu ovládáno tak, aby bylo střídavě ukončeno pro přestávku mezi dokončením plnění každé kokily, je-li v plnicí poloze, a příchodem další následující kokily v této poloze. Avšak toto rozdělovači zařízení může být provozuschopné nepřetržitě a zahrnuje např. otočnou odlévací kolovou součást mající hubice, které jsou v provozu střídavě pro plnění za sebou následujících kokil.

Přes vstupní část a výstupní část své délky může být kryt odlévání relativně mělký tak, aby se minimalizoval objem inertního nebo ochranného plynu, požadovaného k zajištění v něm příslušné atmosféry. Tam, kde zařízení rozdělování kovu obsahuje vypouštěcí hlavici, může mít tento kryt podobnou mělkou formu po celé své délce. Kde však má zařízení rozdělování kovu větší podobu, jak oje otáčivá odlévací kolona součást, výška krytu odlévání v regionu plnicí polohy pro kokily může být tak velká, aby umožnila vytvoření komoiy přilehlé k plnicí poloze, ve které je rozdělovači zařízení zapouzdřeno.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je zobrazen na připojených výkresech, na nichž:

obr. 1 znázorňuje schematický perspektivní pohled na systém odlévání kovu kokilou, obr. 2 znázorňuje půdorysný pohled na kokilu systému z obr. 1, obr. 3 znázorňuje přehled v řezu vedeném podle linie ΙΠ-ΙΠ z obr. 2, obr. 4 znázorňuje pohled v řezu vedeném podle linie IV-IV z obr. 2, obr. 5 odpovídá obr. 4, ale navíc znázorňuje těsnicí prostředky mezi přilehlými kokilami a obr. 6 odpovídá obr. 3, ale navíc znázorňuje kokilu ve vztahu kjiným komponentám systému z obr. 1.

-4CZ 293295 B6

Příklad provedení vynálezu

Podle obr. 1 obsahuje zařízení 10 horizontálně uspořádaný nekonečný dopravník 11 mající kokily 12 upevněné na něm a kryt 13 odlévání upevněný nad kokilami 12 na homí větvi 14 dráhy dopravníku 11.

Dopravník 11 obsahuje řetězy anebo nekonečný pás, kteiý prochází okolo první otočné části 15 na dodávacím konci 16 dopravníku 11 a druhé otočné součásti 17 na vykládacím konci 18 dopravníku 11. Součásti 15, 17 obsahují ozuby, ozubená kola nebo podobně, z nichž jedno je poháněno. Tím dochází k pohybu dopravníku 11, který unáší za sebou následující kokily od dodávacího konce 16 k vykládacímu konci 18 podél homí větve 14 dráhy dopravníku 11 a pak navrací kokily 12 podél dolní větve 19 dráhy dopravníku 11 k jeho dodávacímu konci 16.

Kryt 13 se rozprostírá podélně nad homí větví 14 dopravníku 11 nad kokilami 12 na něm. Podélný rozsah krytu 13 je takový, že má zakončení vstupu 13a po proudu dodávacího konce 16 a zakončení výstupu 13b proti proudu vykládacího konce 18. Délka dopravníku 11 mezi dodávacím koncem 16 a zakončením vstupu 13a může být relativně krátká. Avšak délka dopravníku 11 od zakončení výstupu 13b do vykládacího konce 18 musí být taková, aby roztavený kov litý do za sebou následujících kokil 12 přes ústrojí 20 pro dodávání roztaveného kovu mezi zakončeními 13, 13b mohl dostatečně ztuhnout předtím, než kokily 12 projdou kolem vykládacího konce 18 a jsou obráceny v k vyklopení ingotů.

Kryt 13 má nad každou stranou dopravníku 11 příslušnou strukturu boční stěny 21, homí víko 22, jež se rozprostírá mezi horním okrajem každé struktury boční stěny 21, strukturu vstupu 24 v zakončení vstupu 13a a strukturu výstupu 25 na zakončení výstupu 13b. Tyto charakteristické rysy krytu 13 budou dále popsány podrobněji. Je třeba si uvědomit, že kryt 13 v podstatě zapouzdřuje prostor nad kokilami 12, když tyto procházejí od zakončení vstupu 13a do zakončení výstupu 13b. Rovněž má kryt 13 konektorový prostředek (není znázorněn), který je připojitelný ke zdroji tlakového inertního či ochranného plynu a je přizpůsoben pro vypouštění tohoto plynu dovnitř krytu 13.

Podle obr. 2 až 6 má každá kokila 12 protaženou obdélníkovou formu, s první boční stěnou 26, druhou boční stěnou 27 a koncovými stěnami 28, které jsou sešikmeny směrem nahoru a nepatrně směrem ven se zřetelem k základně 29, pro snadnost vypouštění ingotového odlitku v ní. Kokily 12 jsou uspořádány s jejich bočními stěnami 26. 27 rozprostírajícími se bočně přes dopravník 11. a s každou koncovou stěnou 28 přilehlou a vedenou podél příslušné strany dopravníku 11.

V každé kokile 12 má přední boční stěna 26 v podstatě stejnou výšku jako koncové stěny 28, ačkoli zadní boční stěna 27 má nepatrně menší výšku. Rovněž každá boční stěna 26, 27 a každá koncová stěna 28 má směrem ven vedenou přírubu, respektive přírubu 26a. 27a. 28a. Příruby 26a. 27a mající obloukovitý průřez, přičemž tvar přední příruby 26a definuje konkávní dolní povrch 30 (viz obr. 4 a 5), který je v podstatě doplňkový ke konvexnímu hornímu povrchu 31 zadní příruby 27a. Jak je nejlépe znázorněno na obr. 4 a 5, přední příruba 26a se rozprostírá přes zadní přírubu 27a předcházejí kokily 12. Pro toto uspořádání je délka přední příruby 26a taková, že může být vyrovnaně umístěna mezi koncovými stěnami 28 předcházející kokily 12. Za sebou následující kokily 12 na homí větvi 14 dopravníku 11 jsou takto vzájemně slícovány či vzájemně do sebe zapadají, takže jsou k sobě těsně přilehlé. Toto je provedeno pro ten účel, aby pro kokily 12 pod kiytem 13 byla ztráta inertního či ochranného plynu mezi za sebou následujícími kokilami 12 minimalizována v důsledku povrchů 30, 31 které jsou těsně přilehlé, resp. ve vzájemném kontaktu.

Vzájemný vztah mezi překrývajícími se přírubami 26a, 27a přilehlých kokil 12 je takový, že přilehlé kokily 12 se mohou oddělovat při průchodu okolo dodávacích a vykládacích značení 16,

-5CZ 293295 B6 dopravníku IL· Při průchodu zcela kolem zakončení 16, 18, příruby 26a. 27a znova zaujmou svou vzájemně se překrývající polohu.

Těsnění proti průniku plynu může být zdokonaleno použitím těsnících prostředků mezi přilehlými kokilami 12 (viz obr. 5). Tyto těsnicí prostředky mohou mít rozmanitou podobu, včetně stlačitelného těsnění 32. které je umístěno podél zakončení 27b zadní příruby 27a a které je provedeno pro stlačení a vytvoření plynotěsného utěsnění přilehlé ke spoji přední stěny 26 a přední příruby 26a následující kokily, když se kokily 12 pohybují okolo první otáčivé součásti 15 a blíží se zakončení vstupu 13a krytu 13. Plynotěsné uzavření mezi přilehlými kokilami 12 pak zůstává inertním při pohybu kokil 12 podél horní větve 14 dráhy jj_. Alternativně tyto těsnicí prostředky mohou mít podobu podélného pružinového ocelového plochého těsnění 33, které je připevněno k hornímu povrchu 31 zadní příruby 27a a které je uspořádáno tak aby stlačovalo a překlenovalo povrchy 30, 31, k zajištění plynotěsného uzavření mezi přilehlými kokilami 12 během jejich průchodu podél horní větve 14 dráhy dopravníku 11. Jako u stlačitelného těsnění 32, pružinové ocelové těsnění 33 vytváří plynotěsné uzavření mezi přilehlými kokilami 12 při jejich pohybu okolo první otočné součásti 15 a přiblížení se zakončení vstupu 13a.

Příruby 28a koncové stěny jsou ploché a horizontálně uspořádané a mají dvojici otvorů 34 (viz obr. 2), jejichž prostřednictvím jsou kokily 12 připevněny k dopravníku 11. V otvorech 34 je uspořádán spoj šroub-matice 35 (viz obr. 6), čímž je horizontálně upravené rameno 36 úhlové konzoly 37 připevněno ke spodní straně příruby 28a. Vertikálně uspořádané rameno 36 úhlové konzoly 37 je připevněno, např. přivařením, ke spojovacímu článku 39 dopravníku 11.

Každá příruba 28a je opatřena drážkou 40 na svém horním povrchu, který je rovnoběžný se směrem pohybu dopravníku 11. Tato drážka 40 každé příruby 28a je umístěna tak, že při pohybu kokil 12 podél horní větve 14 dráhy dopravníku 11 je každá drážka 40 podélně vyrovnána a v těsném vztahu svými zakončeními navzájem vzhledem k za sebou následujícím kokilám 12. Drážky 40 umožňují podstatné těsní u krytu 13 podél každé strany dopravníku 11.

Jak je znázorněno na obr. 6, každá struktura boční stěny 21 krytu 13 je vytvořena ze dvou částí a zahrnuje alespoň jeden kanál 42 mající čtvercový průřez a protaženou konzolu 44 úhlového průřezu. Každý kanál 42 a konzola 44 jsou spojité podél v podstatě celé délky krytu 13 mezi zakončením vstupu 13a a zakončením výstupu 13b. Každý kanál 42 je na koncích uzavřen.

Každá konzola 44 má horizontálně uspořádanou přírubu 44a. na níž spočívá její kanál 42, a vertikálně uspořádanou přírubu 44b, která se rozprostírá od vnitřního okraje příruby 44a. Pro udržování konzoly 44 ve vztahu ke kanálu 42 má tento ke své dolní straně připevněnou dovnitř obrácenou přírubu 42a, která se rozprostírá laterálně pod přírubu 44a. Toto uspořádání je takové, že konzola 44 se může přizpůsobovat bočně se zřetelem ke kanálu 42, zatímco je mezi nimi udržováno prostřednictvím příruby 42a labyrintové těsnění.

Při průchodu kokil 12 pod krytem 13 přes zakončení vstupu 13a je dolní okraj příruby 44b umístěn v příslušné drážce 40 každé kokily 12. Tento vztah je udržován, dokud kokila 12 neprojde za zakončení výstupu 13b krytu 13. Výsledné drážka-pero mezi konzolami 44 a kokilami 12 vytváří mezi nimi vzduchotěsné uzavření s příslušnými tolerancemi a hloubkou záběru poskytující vůli pro zvlněný pohyb kokil 12. Rovněž schopnost konzoly 44 pohybovat se laterálně ve vztahu ke kanálům 42 kompenzuje teplotní rozměrové rozdíly kokil 12.

Víko 22 krytu 13 zahrnuje kovový kus, který přemosťuje a spočívá na příslušných kanálech 42. Mezi nimi je přednostně zajištěno těsnění prostřednictvím vhodného plochého těsnění, např. neznázoměné těsnicí vložky, protože to umožňuje tepelné rozpínání a stahování.

V jednom nebo více místech podél krytu 13 je vytvořen prostředek 45 pro zavádění plynu, např. trubka se čtvercovým průřezem, jež překlenuje a rozprostírá se za kanály 42 a je určena pro zavádění plynu do prostoru vymezeného krytem 13 nad kokilami 12. Pro tento účel má

-6CZ 293295 B6 prostředek 45 konektor (není znázorněn) pro příjem plynu z vhodného tlakového zdroje (neznázoměn) a je na každém zakončení uzavřen. Je upevněn na boční nosné struktuře 46 na každé straně dopravníku 11 s prostředkem 45 pro zavádění plynu, kde jsou struktury 21 bočních stěn udržovány ve stejné výšce. Prostředek 45 pro zavádění plynu a kanály 42 jsou ve spojení pomocí portů 47 s otvory v každém z nich. Okolo každého portu 47 je trubka prostředku 45 pro zavádění plynu přivařena ke každému kanálu 42 k zajištění plynotěsného uzavření. Rovněž podél každého kanálu 42 je provedena řada výstupů 48, kterými je vnitřek každého kanálu 42 ve spojení s prostorem definovaným krytem 13 nad kokilami 12. Toto uspořádání je takové, že inertní či ochranný plyn může být dodáván z tlakového zdroje do trubky prostředku 45 pro zavádění plynu a potom do kanálů 42 přes porty 47. Z kanálů 42 je plyn vypouštěn pod krytem 13 výstupy 48 tak, aby vytvářel atmosféru uvnitř krytu 13. Plyn je dodáván v dostatečném tlaku tak, aby byla atmosféra uvnitř krytu 13 v nepatrném přetlaku, čímž zabrání průniku okolního vzduchu. Tento přetlak je s výhodou udržován na minimu tak, aby se předešlo nepatřičné ztrátě plynu ze zařízení 10.

Každá ze vstupní struktury 24 a výstupní struktury 25 obsahuje vzduchový uzávěr definovaný příčným párem vstupních koncových stěn 50. V každé struktuře 24, 25 podélná mezera mezi stěnami 50 s výhodou přesahuje mezeru mezi přední boční stěnou 26 a zadní boční stěnou 27 každé kokily 12. Rovněž každá stěna 50 je utěsněna proti hornímu víku 22 a každé struktuře 21, tedy přes celý příčný a vertikální rozsah krytu 13. Stěny 50 jsou plynem neprostupné, flexibilní a s obsahem žáruvzdorné látky, přičemž spočívají proti horním okrajům kokil 12 procházejících pod nimi. Tyto stěny 50 tak vytvářejí plynové těsnění jak u zakončení vstupu 13a. tak zakončení výstupu 13b krytu 13. Okolní vzduch a vodní pára, jak je výsledkem z ochlazování kokil 12 po vypouštění ingotů je nabírána do zakončení vstupu 13a následnými prázdnými kokilami 12. Každá kokila 12 se nachází zase na počátku mezi párem stěn 50 struktury vstupu 24. Když je z kanálů 42 vypouštěn inertní či ochranný plyn mezi stěny 50 výstupu 48, stejně jako je tomu mezi vstupními a výstupními strukturami 24, 25, okolní vzduch a vodní pára jsou nahrazeny daným plynem předtím, než každá kokila 12 opět projde pod druhou, nejvíce uvnitř umístěnou stěnou 50. K podobné funkci dochází u stěn 50 výstupní koncové struktury 25, ačkoli zde v tomto případě není taková potřeba pro uspořádání dvojité stěny.

Mezi svými vstupními a výstupními strukturami 24. 25. mají kryt 13 délku pro pojmutí množství za sebou následujících kokil 12 pod sebou. V mezilehlém umístění podél této délky obsahuje zařízení 10 neznázoměné plnicí stanoviště roztaveného kovu, pod který je každá kokila 12 opět přistavena k přijetí určitého množství roztaveného kovu. Toto plnicí stanoviště obsahuje ústrojí 20 pro dodávání roztaveného kovu (viz obr. 1), které se rozprostírá skrze kryt 13 a ie přizpůsobeno na vnějším zakončení 52 k přijetí roztaveného kovu z neznázoměného zdroje pomocí vhodné vypouštěcí hlavy do kokily 12 uvnitř krytu 13. V takovém případě může být kryt 13 ve svém celém průběhu v podstatě konstantní výšku, jak je to i znázorněno. Alternativně může plnicí stanoviště zahrnovat odlévací kolovou součást, jež je otočná a je určena k podávání roztaveného materiálu do každé za sebou následující kokily 12 přes neznázoměnou příslušnou hubici. V tomto případě je nutné, aby kryt 13 byl opatřen svými vstupními a výstupními koncovými částmi s v podstatě stejnoměrnou výškou a mezilehlý díl měl zvýšenou výšku, v níž je umístěna odlévací kolona součást pro otáčení.

Vynálezecké zařízení v systému pro odlévání s ingotovými kokilami je úspěšně použitelné pro odlévání hořčíkových ingotů s použitím směsi suchého vzduchu/zředěného fluoridu sírového SFíSystém je efektivně fungující, omezuje průnik okolního vzduchu dovnitř a minimalizuje množství použitého fluoridu sírového, jenž se dosud z tohoto systému ztrácel. Publikované údaje doporučují nejmenší míru spotřeby krycího plynu v množství 0,7 kg na tunu odlitku hořčíku. Při provozu systému podle tohoto vynálezu bylo zjištěno, že tato úroveň spotřeby může být snížena nejméně o 50 %. Při současných cenách za SF₆ v Austrálii, které jsou okolo 60 AUD za 1 kg, to vede k úspoře přes 1,26 milionů AUD u provozu s odléváním 60 000 tun ročně.

-7CZ 293295 B6

Průmyslová využitelnost

Ačkoli tento vynález má využití zejména v kokilovém odlévání hořčíku, je rovněž s výhodou použitelný pro odlévání jiných kovů. Při odlévání hliníku pod inertním plynem je možné podstatné snížení či úplná eliminace strusky, která musí být v současnosti sbírána s vršku tuhnoucího hliníkového ingotu, aby se zajistil čistý plochý povrch pro umožnění účinného automatizovaného ukládání ingotů na sebe. Podle zkušeností se systémem podle tohoto vynálezu je možno se vyhnout vytváření strusky a potřebě jejího stírání při odlévání hliníku pod inertním plynem. Systém podle vynálezu lze využít i při odlévání jiných kovů, např. olova.

Claims (14)

1. Zařízení (10) pro odlévání kovových ingotů, obsahující řadu ingotových kokil (12) uspořádaných podél nekonečného dopravníku (11) provedeného s pohonem okolo od sebe rozmístěných otočných členů (15, 17); ústrojí (20) pro dodávání roztaveného kovu, mající výpustnou část pro dodávání roztaveného kovu do prázdných kokil (12), které jsou uspořádány pro pohyb podél homí větve (14) dráhy dopravníku (11) od dodávacího konce (16) k vykládacímu konci (18) homí větve (14) dráhy dopravníku (11); kryt (13) odlévání překrývající alespoň část kokil (12) na homí větvi (14) dráhy dopravníku (11), přičemž přilehlé kokily (12) této části kokil (12) jsou těsně přilehlé při průchodu pod krytem (13) odlévání, pomocí čehož je průchod plynu mezi těmito přilehlými kokilami (12) minimalizován a kryt (13) odlévání s částí kokil (12) vytváří v podstatě plynotěsné pouzdro nad touto částí kokil (12) a v tomto pouzdru je umístěna výpustná část ústrojí (20) pro dodávání roztaveného kovu; a prostředek (45) pro zavádění plynu do tohoto pouzdra, vyznačující se tím, že kryt (13) odlévání je v posuvném těsnicím záběru typu drážka-pero s částí kokil (12).

2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že strany kokil (12) jsou v podstatě kolmé na směr pohybu kokil (12) podél homí větve (14) dráhy dopravníku (11).

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že kryt (13) odlévání obsahuje dvojici bočních stěn (21) a víko (22) rozprostírající se mezi těmito bočními stěnami (21) nad částí kokil (12), přičemž dolní okraj každé boční stěny (21) krytu (13) odlévání je umístěn v drážce (40) koncové stěny (28) každé z této části kokil (12).

4. Zařízení podle nároku 3, vy z n a č uj í c í se t í m , že drážky (40) v přilehlých koncových stěnách (28) části kokil (12) jsou v podstatě vzájemně vyrovnány a těsně uspořádány ve vzájemném vztahu jejich zakončení.

5. Zařízení podle nároku 3 nebo 4, v y z n a č u j í c í se tí m, že kryt (13) odlévání obsahuje též vstupní zakončení (13a) zahrnující podélně od sebe rozmístěné vstupní koncové stěny (50) rozprostírající se směrem dolů od vík a(22) a mezi bočními stěnami (21), přičemž dolní okraj každé vstupní koncové stěny (50) je uspořádán proti za sebou následujícím kokilám (12) procházejícím pod nimi.

6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že dvě vstupní koncové stěny (50) jsou od sebe rozmístěny ve větší vzdálenosti než je šířka kokily (12).

7. Zařízení podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že každá vstupní koncová stěna (50) nebo část s jejím dolním okrajem je vytvořena z ohebné žáruvzdorné látky.

-8CZ 293295 B6

8. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačuj ící se tím, že prostředek (45) pro zavádění plynu obsahuje alespoň jeden kanál (42) pro rozdělování plynu, mající množství výstupů (48) pro vypouštění plynu do pouzdra.

9. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačuj ící se tím, že ústrojí (20) pro dodávání roztaveného kovu obsahuje otočné odlévací kolo s hubicemi uspořádanými pro střídání plnění za sebou následujících kokil (12) při jejich pohybu podél horní větve (14) dráhy dopravníku (11).

10. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačuj ící se tím, že přilehlé strany k sobě přiléhajících kokil (12) dosedají navzájem natupo.

11. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že přilehlé strany k sobě přilehajících kokil (12) jsou vzájemně slícovány anebo do sebe zapadají, přičemž jsou uspořádány pro oddělení od sebe při pohybu kolem dodávacího zakončení (16) a vykládacího zakončení (18) dopravníku (11).

12. Zařízení pode nároku 11, vyznačující se tím, že kokila (12) má v podstatě obdélníkovou základnu (29), dvojici koncových stěn (28), první boční stěnu (26) a druhou boční stěnu (27), kteréžto boční stěny (26, 27) se rozprostírají směrem nahoru a ven od základny (29) a boční stěny (26, 27) jsou delší než koncové stěny (28), přičemž první boční stěna (26) je vyšší než druhá boční stěna (27) a má ven se rozprostírající první přírubu (26a) s konkávní spodní stranou, druhá boční stěna (27) má ven se rozprostírající druhou přírubu (27a) s konvexní horní stranou, přičemž obě příruby (26a, 27a) jsou uspořádány tak, že při umístění dvou kokil (12) horizontálně vedle sebe sedí konkávní spodní strana první příruby (26a) první z obou kokil (12) na konvexní horní straně druhé příruby (27a) druhé z obou kokil (12) a průchod plynu mezi první boční stěnou (26) první kokily (12) a druhou boční stěnou (27) druhé kokily (12) je minimalizován.

13. Způsob odlévání roztaveného kovu s použitím zařízení (10) podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje kroky polohy řady ingotových kokil (12) kolem od sebe rozmístěných otočných členů (15, 17), zavádění plynu do pouzdra pro vytvoření udržování atmosféry tohoto plynu uvnitř pouzdra a dodávání roztaveného kovu z vypouštěcí části do za sebou následujících kokil (12) pohybujících se pod krytem (13) odlévání.

14. Způsob podle nároku 13, vy z n ač uj í cí se tím, že roztaveným kovem je hořčík anebo jeho slitina a plyn je vybrán ze skupiny obsahující dusík, argon, směsi dusíku/argonu, směsi zředěného fluoridu sírového/oxidu uhličitého, směsi zředěného fluoridu sírového/oxidu uhličitého/suchého vzduchu, směsi oxidu siřičitého/suchého vzduchu a směsi zředěného fluoridu sírového/suchého vzduchu.