CZ295697A3

CZ295697A3 - Způsob a zařízení pro plnění kovové taveniny do kokily

Info

Publication number: CZ295697A3
Application number: CZ972956A
Authority: CZ
Inventors: Ulrich Urlau; Wolfgang Reichelt; Ewald Feuerstacke; Wolfgang Döhring
Original assignee: Mannesmann Ag
Priority date: 1995-03-21
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1998-01-14
Also published as: BR9607672A; DE59607366D1; TR199600174A2; DE19680154D2; US6070649A; AU4938296A; DE19512209C1; CN1084233C; KR19980702328A; RU2146576C1; EP0814928B1; ZA962279B; WO1996029164A1; JP3061641B2; CN1179121A; EP0814928A1; KR100265206B1; ATE203438T1; JPH10510476A

Description

y Oblast techniky

Vynález se týká způsobu plnění kovové taveniny, zejména oceli, přes mezinádobu opatřenou ponorným výtokovým otvorem do vertikálně oscilující kokily na výrobu nekonečných prutů, a také k tomu potřebného zařízení pro odlévání kovových r

prutů, zejména tenkých obdélníkových bram z oceli, přičemž tato mezinádoba vykazuje otevřenou první komoru, do které se přivádí kovová tavenina ' z licí pánve a která obsahuje uzavřenou druhou komoru spojenou s podtlakovým· zařízením, v jejímž dně je navržená ponorná trubka, která zasahuje do vertikálně oscilující kokily.

Dosavadní stav techniky

J

Z EP 0 410 273 je známá nádrž s první komorou, otevřenou oproti atmosférickému tlaku, pro přijetí roztaveného tekutého materiálu a s druhou komorou pro odběr kovu, která je s ní spojená přes stěnu opatřenou otvorem, přičemž druhá komora je utěsněná a je připojená k podtlakovému zařízení, aby se jím ve druhé komoře nastavila vyšší hladina kovu než v první komoře. Ve druhé . komoře je navržená blíže nepopsaná výpust, která je uzaviratelná ventilem.

Z DE-OS 2017469 je známé zařízení na kontinuální lití roztaveného tekutého kovu s kokilou pro kontinuální lití,

- 2 ·• ·* · které vykazuje plynotěsně uzavíratelnou a vakuovatelnou mezinádobu, u které je nastavitelný podtlak, který nechává vtékat kov z výpustní trubky do kokily prakticky bez tlaku.

Ponorná licí trubka známá z této přihlášky je vytvořená tak, že do tekutého vtokového kořenu vniká stále ještě proud kovu, i když se rychlost vytékajícího kovu díky trychtýřovitému vytvoření v oblasti vyústění výtokové trubky dále zmenšuje.

Vynález si klade cíl vytvořit způsob a zařízení, které by umožňovaly nalévání kovové taveniny do kokily klidným proudem nezávisle na kinetické energii.

Podstata vynálezu

Vynález dosahuje tohoto cíle vyznačujícími znaky způsobového nároku 1 a nároku 10 na zařízení.

Podle vynálezu se nastavuje hydraulická výška přiváděné taveniny a tavenina opouštějící mezinádobu se izokinetícky přivádí k tekuté části ocelového prutu. Jednou se dosáhne nastavení hydraulické výšky mezi 50- až 600 mm nad hladinou taveniny nacházející še v kokile, které vytváří v mezinádobě vykazující dvě komory podtlak, na povrchu- taveniny nacházející se druhé komoře, a sice řádově v takové velikosti, aby se hladina povrchu taveniny v mezinádobě vystavená atmosféře nastavila nepatrně nad hladinu nacházející se v kokile.

Hydraulická výška se u druhé formy provedení nastavuje takovým způsobem, že se reguluje množství přiváděného vzduchu uzavíracím orgánem a proudové vlákno v ponorné licí trubce vykazuje stále určitý kladný tlak.

Přitékající množství tekutého kovu se vždy nastaví tak, že odpovídá odváděnému množství částečně ztuhlého prutu. Tímto způsobem se krom toho předejde jinak obvyklému licímu proudu, který vniká do tekutého jádra prutu. To sebou přináší zejména tu výhodu, že vzniká zcela rovný povrch lázně, který dovoluje exaktní stejnoměrné vnášení odlévaného prostředku. Skořepina prutu déle tuhne stejnoměrně a bez překážek, což nejen zlepšuje povrch, ale také předchozí náchylnosti k přerušení. Dále je možné odlévání prutů s velkým poměrem délek k šířkám, protože v žádném případě nedochází k nežádoucímu příčnému proudění uvnitř kokily. Plochy průřezu ponorné licí trubky a kokily jsou volené tak, že nezávisle na hladině vykazují prstencové plochy vystavené volně atmosféře konstantní šířku. Výhodně se mohou provádět opatření pro ovlivnění mazadlem. K tomu patří zejména jednoduché ohřátí mazadla a cílené dávkování.

Podle vynálezu vykazuje ústí ponorné licí trubky plochu průřezu, která není menší než 0,3 násobek vnitřního průřezu průchozí plochy kokily. Pro zmenšení tepelných pnutí pláště ponorné licí trubky se navrhuje rohy ponorné licí trubky zaoblit, a sice poloměrem, který je větší než čtvrtina šířky ponorné licí trubky.

Pro zvýšení bezpečného přísunu mazadla se navrhuje uspořádat ponorné trysky podél vnitřních stěn kokily tak, aby se o ně opíraly. Mazadlo se přitom může do lázně vnášet pod tlakem v požadovaném množství na požadovaném odděleném místě mezi kokilou a taveninou.

• · · · · *· · φ 9 9 · · « « · · · · • 99· 9 999 Λ

9 * « • * ·« ·

Vedle tepla odevzdávaného lázni taveniny se může mazadlo ohřívat ještě cizí energií. Navrhuje se tedy, nasadit laser, jehož laserový paprsek je veden na povrchu řiditelně a tak odevzdá přesně požadovanou tepelnou energii.

‘ Ponorná licí trubka ' podle vynálezu je použitelná pro libovolné tvary, jako například oblý, kulatinu nebo obdélník. Zvláště je vhodná také pro tenká brama s rozměry například 60 x 1 500 mm.

Přehled obrázků na výkresech

Jeden příklad vynálezu je znázorněný na přiloženém výkresu. Na něm ukazuje:

obr. 1 řez licím zařízením s dvoukomorovou nádobou, obr. 2 řez licím zařízením s otevřenou nádobou a obr. 3 řez a půdorys ponorné licí trubky a kokily.

Příklady provedení vynálezu

Na obrázku 1 teče tavenina S. z licí pánve 11 do první komory 13 mezinádoby 12. První komora 13 je oddělena od druhé komory 14 dělící stěnou 15. Druhá komora 14 je plynotěsně uzaviratelná a je spojená přes spojovací trubku 32 s pumpou 31 podtlakového zařízení. Vytvořením podtlaku se tavenina v komoře 14 zvedne tak vysoko, že se v první komoře 13 nastaví taková hladina Pn, která leží jen nepatrně nad hladinou P_4X taveniny nacházející se v kokile 41.

* • · 9 • »· · *· « · ·

-· · a · • · · · · · • · · »« · · • 9

9

Ke druhé komoře 14 je připevněna ponorná licí trubka 21, jejíž ústí 27 je ponořené do taveniny S nacházející se v kokile 41.

* Na prstencovou plochu taveniny S v kokile 41, která je £* ve styku s atmosférou, je ze zásobníku 55 mazadla přívodu mazadla 51 přiveditelné přívodními potrubími 53 opatřenými tryskami 52 mazadlo G.

Dále je na povrch prstencové plochy taveniny S v kokile 41 vnášená ohřívacím zařízením 61 tepelná energie, například laserem 62.

Alespoň částečně ztuhlý, prut E se z oscilující kokily £ dopravuje kladkami 43 odlitého prutu.

Obrázek 2 ukazuje licí zařízení s přívodem taveniny a odvodem prutu identickým jako na obrázku 1, ale s licí nádobou 12, která vykazuje jen jednu komoru, která je otevřená nahoru. Na dně licí nádoby 12 je připevněná ponorná licí trubka 21. Přítokový otvor k ponorné lící trubce 21' je uzavíratelný uzavíracím elementem 16, zde zátkovou tyčí 17.

- Vertikálním přestavením zátkové tyče se ovlivňuje množství taveniny opouštějící licí nádobu 12.

K ponorné licí trubce 21 je připojená odsávací trubka 18, která je spojená s odváděcím zařízením 19. Odváděcím ^J zařízením 19 se ovlivňuje vnitřní tlak v ponorné licí trubce

21, a sice tak, aby proudové vlákno přiváděné taveniny vykazovalo stále pozitivní tlak.

Obrázek 3 ukazuje v horní části výřez ponorné trubky * . · · · · ·

IM ·· ·· ·· ·· ·

21, jejíž ústí 27 je ponořené do taveniny S nacházející se v kokile 41. Dále je znázorněna pozvolně se tvořící slupka tuhnoucího prutu E. Šipky ukazují směr a velikost rychlosti tečení tekutého kovu.

Nad horní hranou 42 kokily 41 se přivádí mazadlo G přes trysky 52, které jsou uspořádané na přívodních potrubích 53. Obvykle se používá licí prášek.

Ohřívacím zařízením 61, zde laserovým přístrojem 62, se na prstencový povrch taveniny S tvořící se mezí ponornou trubkou- 21 a kokilou 41, který je pokrytý licím práškem, vnáší tepelná energie.

Ve spodní části obrázku 3 je znázorněný půdorys kokily 41 v řezu A-A. V předloženém případě se jedná o obdélníkový předlitek, který se vytváří příčnými stranami 44, 4 6 a podélnými stranami 45, 47 kokily 41. Strany 44 až 47 přitom uzavírají plochu průřezu Ak kokily 41.

Do tohoto vnitřního -prostoru je ponořená ponorná trubka 21 s příčnými stranami 22, 24 a podélnými stranami 23, 25 s jednou volnou vnitřní plochou Aj.

Rohy 26 ponorné trubky 21 jsou zaoblené, a sice s poloměrem r, který je větší než čtvrtina šířky B ponorné licí trubky.

Do prstencového prostoru vytvářeného ponornou trubkou 21 a kokilou 41 vedou trysky 52, které jsou připojené přes dávkovače 54 k zásobníkům 55 licího prostředku, které nejsou dále znázorněny. Dávkovače 54 mohou být spojené s různým počtem přívodních potrubí 53. Znázorněné jsou možnosti s ··.·<?* fl flfl* * · fl flflfl · »·· · • · · · · · flflfl · ·♦ ·· flflfl jedním, dvěma, třemi nebo' větším počtem přívodních potrubí 53.

Zastupuj e:

Dr. Miloš Všetečka v.r.

*»

- 8 / JUDr. Miloš Všetečka ' advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2

• ·· • · ·	·· •	99 9 9 9	·· ··««
• · · ·	• *	• ·« 9 9	999 9	J
• «	9	9 «	• 9
• » » ·	99	• ·	9 9 ·

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Způsob přivádění kovové taveniny, zejména oceli, ponornou licí trubkou upevněnou k licímu zásobníku do taveniny, která se nachází ve vertikálně oscilující kokile, vyznačující se tím, žé se hydraulická výška přiváděné taveniny nastavuje tak, že leží mezi 50 až 600 mm výše než je výška taveniny, která se nachází v kokile, a že se tavenina opouštějící licí zásobník přivádí k tekuté části prutu vystupujícího z kokily izokineticky.

2. Způsob přivádění kovové taveniny podle nároku 1, vyznačující se tím, že se pro nastavení hydraulické výšky vyvolává na část taveniny nacházející se v licím zásobníku obsahujícím dvě komory a spojené s kokiíóu takový podtlak, že hladina povrchu taveniny vystavená v lícím . zásobníku atmosféře leží nad hladinou nacházející se v kokile.

3. Způsob přivádění kovové taveniny podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro nastavení hydraulické výsky vykazuje od počátku lití proudové vlákno přiváděné taveniny stále pozitivní tlak, a že se množství přiváděného vzduchu přivádí regulovaně.

4. Způsob přivádění kovové taveniny podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se tavenina přivádí do vnitřního prostoru kokily plochou průřezu (A_T), která je jen nepatrně menší, než plocha průřezu (A_K) taveniny nacházející se ve vnitřním prostoru kokily.

5. Způsob k přivádění kovové taveniny podle nároku 4, ý'- 9

V V «4 9

9 ··

Λ· 9 9

9 9 9

9 949

4 4

444 ·

99 94

9 9 4 4 • 4 4 9

4 9 444 4 ··

4 9 4

44 »· 94 vyznačující se tím, že volné atmosféře vystavená prstencová plocha taveniny, která je v kokile, obklopuje ponornou trubku v konstantní Šíři nezávisle na hladině.

6. Způsob přivádění kovové taveniny podle nároku 5, vyznačující se tím, že se k prstenci taveniny obklopujícímu ponornou trubku přivádí stejnoměrně mazadlo.

7. Způsob přivádění kovové taveniny podle nároku 6, vyznačující se tím, že se mazadlo přivádí v tekuté formě.

8. Způsob přivádění kovové taveniny podle nároků 6 nebo -7, vyznačující se tím, že se mazadlo ohřívá cizí energií.

9. Způsob přivádění kovové taveniny podle kteréhokoli !

z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se mazadlo vnáší pod tlakem a přivádí se v regulovaném množství.

-FG-:—Z-ařírg-en-á:—pře—ed-íéván-í—bQ-y-ových—přUrtůy tenkých bram z oceli, s licím zásobníkem, na uspořádaná ponorná licí trubka, která oscilující kokily, k prováděrii---^působu podle nároku vyznačující se tím., _ž^-ťršíí (27) ponorné licí trubky (21) má plochu průr£>zrr7A_T), která není menší než 0,3 násobek volného ^^ynártrníhe- průřezu průeh.e.z-í—p-lochy- (Ay)—ko-kiiy—{-4-i ₃e y^ r do vertikálně

11. Zařízení pro odlévání kovových prutů podle nároku 1, vyznačující se tím, že licí zásobník (12) vykazuje první komoru (13), která je vystavená atmosféře a do které se přivádí kovová tavenina (S) z 'lící pánve (11), a který má uzavřenou druhou komoru (14) spojenou s podtlakovým zařízením (31), na jejímž dně je připevněná ponorné licí < (U » · ··· » · « · · • · · · · « ··· · *··

Patentový nárok 10

Zařízení pro odlévání kovových prutů, zejména tenkých bram z oceli, s následujícími znaky:

zařízení vykazuje licí zásobník (12), na kterém je navržená ponorná licí trubka (21), která zasahuje do vertikálně rozkmítatelné kokíly (41), licí zásobník (12) vykazuje první komoru (13), která je vystavená atmosféře a do které se přivádí kovová tavenina (S) z licí pánve (11), a který má uzavřenou druhou komoru (14) spojenou s podtlakovým zařízením (31), na jejímž dně je upevněná . ponorná lící trubka (21), s podtlakovým zařízením (31) je vytvořitelný podtlak, ,<

jímž se tavenina (S) vyzdvihne v komoře (14) tak vysoko, že se v první komoře (13) nastaví taková hladina (P_i3), která leží jen nepatrně nad hladinou (P₄₁) taveniny nacházející se v kokile (41), ústí (27) ponorné licí trubky (21) má plochu průřezu (A_T), která není menší než 0,3 násobek volného vnitřního průřezu průchozí plochy (A_K) kokíly (41).

<♦ ·»·· m ·· ¹ ·

- i U · · • · ·· • «

99 ·· ♦ · · · · · · • · « · * * * ♦ · a ··· · ··· · ♦ ta a a aa aa «· a trubka (21).

12. Zařízení pro odlévání kovových prutů podle nároku _v10, vyznačující se tím, že na ponorné licí trubce (21) je uspořádaná odsávací trubka (18), která je spojená s odsávacím zařízením (19), a že vstupní ústí ponorné licí trubky (21) je uzaviratelné uzavíracím elementem (16) a je oteviratelné plynule.

13. Zařízení pro odlévání kovových prutů podle nároku 12, vyznačující se tím, že uzavírací element (16) je zátková tyč.

14. Zařízení pro odlévání kovových prutů podle nároku 10, vyznačující se tím, že plocha průřezu (A_T) ponorné licí trubky (21) není menší než 0,9 násobek volného vnitřního průřezu (A_K) průchozí plochy kokily (41) .

15. Zařízení pro odlévání kovových prutů podle nároku 14, vyznačující se tím, že rohy (26) ponorné licí trubky (21) jsou zaoblené s poloměrem (r) , který je větší než čtvrtina šířky (B) ponorné licí trubky.

16. Zařízení pro odlévání kovových prutů podle nároku 14, vyznačující se tím, že nad horní hranou (42·) kokily (41) jsou uspořádané trysky (52) přívodu mazadla (51).

17. Zařízení pro odlévání kovových prutů podle nároku 16, vyznačující se tím, že přívod (51) je opatřený elementy pro dávkování (54)' množství mazadla (G) .

18. Zařízení pro odlévání kovových prutů podle nároku 14, vyznačující se tím, že nad horní hranou (42) kokily je ·«» · · t ··· · ♦·· * « · · · · • · φ · · · ♦ ·* · · * instalováno ohřívací zařízení (61), kterým je mazadlo (G) ohřívatelné.

19. Zařízení pro odlévání kovových prutů podle nároku 18, vyznačující se tím, že ohřívací zařízení (61) je laserový přístroj (62), jehož laserové paprsky jsou voditelné podle prstencové plochy mezi ponornou trubkou (21) a kokilou (41) .

20. Zařízení pro odlévání kovových prutů podle nároku 16, vyznačující se tím, že trysky (52) jsou vedené kluzně a tak, že procházejí paralelně s vnitřní stěnou, kokily (41) a během provozu jsou vnořené do taveniny (S).

21. Zařízení pro odlévání kovových prutů podle nároku 10, vyznačující se tím, že na ponornou licí trubku (21) je připojená odsávací trubka (18), která je spojená s odsávacím zařízením (19).