FI127622B - Menetelmä rauta- tai teräsvalun suorittamiseksi - Google Patents

Abstract

Rauta- tai teräsvalu suoritetaan siten, että panos (1) kootaan koostumukseltaan ja mitoitukseltaan tunnetuista levymäisistä panoselementeistä (1a, 1b, 1c...) sijoittamalla ne päällekkäin, ja koostumukseltaan tunnetusta seosainekokonaisuudesta (2), kuten seosainekappaleista tai –patruunasta, jolla panoksen koostumus täsmäytetään halutuksi. Panos sulatetaan uunissa (5) ja valetaan valukappaleeksi, jonka koostumus on tarkasti tunnettu.

Description

Keksinnön ala

20145919 prh 21 -08- 2018

Keksintö kohdistuu menetelmään rauta- tai teräsvalun suorittamiseksi, jossa valussa valmistettavan kappaleen raaka-aineita ja seosaineita sisältävä panos sulatetaan ja valetaan halutunmuotoiseksi ja halutun koostumuksen sisältäväksi kappaleeksi sijoittamalla panokseen koostumukseltaan ja mitoitukseltaan tunnettuja levymäisiä panoselementtejä sekä seosaineita.

Keksinnön tausta

Hyvää mittatarkkuutta vaativia teräs- ja rautakappaleita valmistetaan valimoissa sulattamalla metalliraaka-ainetta sisältävä panos uunissa ja valamalla sula metalli muottiin. Panos valmistetaan tavallisesti sijoittamalla uuniin metallimateriaalia, joka voi olla monenmuotoista, käsittäen esimerkiksi romua ja ylijäämäkappaleita, kuten valukanaviston osia, hylättyjä valukappaleita ja ylijäämärautaa tai -terästä. Valukappale on metalliseos, jonka koostumus on tarkasti valittu, ja tähän koostumukseen pääsemiseksi seosaineet, kuten hiili, pii, kupari, kromi, molybdeeni ja nikkeli sekä muut seosaineet, annostellaan panokseen yleensä ko. seosainetta sisältävänä jauheena.

Valupanoksen valmistus vaatii tarkka laskentaa ja punnitusta, jotta metalliseoksesta tulisi haluttu. Metalliraaka-aineet ovat peräisin monesta lähteestä, ja niiden koostumus ja muoto voi vaihdella. Matalammissa pitoisuuksissa käytettävät seosaineet vaativat niiden tilaamisen erikseen valimolle erilaisissa pakkauksissa, kuten säkeissä, niiden varastoinnin, ja pakkausten käsittelyn panosta valmistettaessa, mikä vie varastointitilaa ja vaatii aikaa.

Panosta valmistettaessa uunin täyttö jää usein vajaaksi, koska erilaiset raaka-aineena käytettävät kappaleet vievät tilaa. Uunin kapasiteettia ei näin voi hyödyntää täysin, tai uuni täytyy ylimitoittaa panoksen ja valukappaleen massaan nähden. Panoksen sulatuksen eteneminen on ennustamatonta panosten raaka-aineiden heterogeenisyydestä ja panosten täyttöasteen vaihtelusta johtuen, minkä vuoksi panosta usein tarkastellaan suoraan

20145919 prh 21 -08- 2018 visuaalisesti uunin kantta nostamalla, mikä aiheuttaa energiahäviöitä ja vie myös työaikaa.

Lisäksi useimmat yleisesti käytetyt sulatusmateriaalit, erityisesti kierrätys5 metalli eli romu ja useimmat harkkomateriaalit ja hapettumiselle alttiit seosaineet sisältävät ei-toivottuja alkuaineita, likaa, hapettumaa ja valmistuksessa syntynyttä kuonaa.

Keksinnön yhteenveto

Keksinnön tarkoitus on esittää valumenetelmä, jolla rauta- tai teräsvalu, erityisesti valupanoksen valmistamisen osalta, voidaan suorittaa nopeammin ja helpommin yhtä suurella tai paremmalla tarkkuudella. Esitetään myös valupanos, jolla menetelmä voidaan toteuttaa, sekä menetelmä tällaisen valupanoksen valmistamiseksi.

Tämä tarkoitus saavutetaan siten, että uuniin sijoitettavaan panokseen ladotaan päällekkäin vaakasuoraan sulatusuunin mittojen mukaan valmistettuja koostumukseltaan tunnettuja levymäisiä panoselementtejä, ja panok20 seen sijoitetaan koostumukseltaan tunnettu seosainekokonaisuus, kuten seosainekappaleita tai -patruuna, jolla panoksen koostumus täsmäytetään halutuksi. Levymäiset panoselementit ovat kiekkomaisia keskireiällä varustettuja elementtejä, jotka ladotaan päällekkäin pystysuoran ohjauselementin ympärille niin, että pystysuora ohjauselementti kulkee reikien läpi

Uuni voidaan täyttää tehokkaammin, ja valun valmisteluun liittyvä työ (uunin täyttö, valupanoksen koostumuksen laskeminen, seosaineiden lisäys ja panossisällön kirjaaminen) helpottuu ja lyhenee ajallisesti. Samoin itse sulatustapahtuma on paremmin ennustettavissa, mistä tulee aika- ja ener30 giasäästöjä.

Erään esimerkin mukaan panoksen raaka-aineet sulatetaan sulatusuunissa, erityisesti induktio- tai valokaariuunissa, ja puhdistetaan edullisimmin VODC (Vacuum-Oxygen Decarburizer)-konvertterissa tai AOD (Argon Oxygen

Decarburizer) konvertterissa. Kun panoksen osat eli panoselementit (levyt tai

20145919 prh 21 -08- 2018 kiekot) valmistetaan konvertterilla puhdistetusta sulasta, epäpuhtaudet saadaan poistetuiksi ja koostumus täsmennetyksi.

Vielä yhden esimerkin mukaan keksinnössä seosaineina käytetään mahdolli5 simman puhtaita alkuaineita tyypillisten ferroseosten sijaan, jolloin vältetään seosaineen valmistuksessa syntynyt hapettuminen. Tuloksena on sisäisistä sulkeumista ja pintavioista puhdas valukappale, jolle voidaan mitoittaa pienemmän ominaisuusvaihtelun vuoksi suppeampi ominaisuuksien hajonta ja korkeammat lujuus-, väsymis-ja korroosionkestävyysominaisuudet.

Kokonaisuudessaan panoksen ja seosaineiden valmistuksen, kuljetuksen ja varastoinnin kustannukset ovat edullisemmat kuin erikseen valmistettavien, kuljetettavien, varastoitujen ja panostettujen raaka-aineiden ja seosaineiden kustannukset

Lopullisen sulan koostumuksen saaminen tarkasti halutuksi on lisäksi varmempi ja helpompi kuin perinteisesti sulatus- ja seosaineet erikseen punniten ja panostaen.

Muut keksinnön edulliset suoritusmuodot ilmenevät seuraavasta selityksestä.

Piirustusten kuvaus

Menetelmää selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin 25 piirustuksiin, joissa

Kuva 1 esittää pystyleikkauksena valupanosta uuniin sijoitettuna,

Kuva 2 havainnollistaa menetelmää valupanoksen valmistamiseksi, ja Kuva 3 esittää valupanoksen valmistuksen eri vaiheita kaaviona.

Edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus

Kuvassa 1 on esitetty uuniin 5 sijoitettu, pääasiassa metalleista koostuva valupanos 1, jonka elementtien valmistusta kuvataan myöhemmin kuviin 2 ja 3 viitaten. Valupanos sulatetaan uunissa 5 jollakin tunnetulla menetelmällä, minkä jälkeen valu suoritetaan ohjaamalla sula materiaali valukappaleen muotoja vastaavaan valumuottiin. Suurin paino-osuus raaka-aineista on

20145919 prh 21 -08- 2018 rautaa. Valuprosessi on rauta- tai teräsvalu panoksen koostumuksesta riippuen.

Panos 1 käsittää päällekkäin ladottuja panoselementtejä 1a, 1b, 1c..., joista 5 kullakin on tarkkaan tiedetty koostumus. Panoselementit on esivalmistettu valamalla tarkkaan laskettu metalliseos samanmuotoisiin muotteihin, jolloin panoselementit on standardoitavissa tietynmittaisiksi levymäisiksi metalliseosaihioiksi, joita vaakasuoraan päällekkäin uuniin sijoittamalla saadaan valupanokseen helposti laskettavissa oleva ja koostumukseltaan tarkkaan tiedetty panos.

Panoselementtien 1a, 1b, 1c... ei tarvitse olla koostumukseltaan identtisiä; riittää, että kunkin elementin koostumus ja massa tiedetään tarkalleen, koska näiden avulla on koko panos helposti laskettavissa. Voidaan valmistaa sarja saman koostumuksen omaavia elementtejä, toinen sarja koostumukseltaan samanlaisia elementtejä, joiden koostumus eroaa edellisestä jne...

Voidaan myös valmistaa valimon tilauksen mukaan sarja panoselementtejä, jotka uuniin 5 sijoitettuna muodostavat koostumukseltaan juuri halutun panoksen 1. Koska panoselementit ovat samanmuotoisia, uunin tilankäyttö täytössä on tehokasta.

Keksinnön eräänä etuna on kuitenkin juuri se, että panoselementeiksi voidaan valaa uudelleen mitä tahansa valutuotteiden valmistuksesta ylijää25 nyttä sulaa, eli uudelleen sulatukseen muutenkin menevää ylijäämärautaa tai -terästä, ja näin tehdä näistä materiaaleista uudelleen myytävää ja hyödynnettävää tuotetta. Voidaan esimerkiksi valmistaa panoselementtejä, jotka ovat tietyllä koostumusalueella (tietyissä prosenttirajoissa seosmetallien ja muiden seosaineiden suhteen). Yksi keksinnön mahdollisuus onkin käyttää muiden tuotteiden valun ylijäämäterästä tai -rautaa, “ylijäämäsulaa”, ja valmistaa tästä sarja koostumukseltaan tarkasti tunnettuja panoselementtejä, jotka voidaan käyttää tarkan valun panoksessa täsmäyttämällä panos panoselementtien lisäksi uuniin sijoitettavilla seosainekappaleilla tai patruunalla.

20145919 prh 21 -08- 2018

Menetelmä panoselementtien valmistukseksi sopii näin käytettäväksi valimossa, jossa valetaan myös muita, myyntiin meneviä valutuotteita raudasta tai teräksestä, koska panoselementtien raaka-aineet ovat tällöin lähellä.

On edullista, että panoselementtien raaka-aineet puhdistetaan epäpuhtauksista ja seosaineista mahdollisimman hyvin, jotta panoselementtien koostumus on tiedossa mahdollisimman tarkasti raaka-aineiden sulatuksen, puhdistuksen ja seostuksen jälkeen. Menetelmää tämän suorittamiseksi kuvataan jäljempänä.

Erään esimerkin mukaan kussakin panoselementissä 1a, 1b, 1c... on elektronisin apuvälinein luettava tietosisältö, joka kertoo ainakin panoselementin koostumuksen, mutta myös muodon ja muun mitoituksen sekä valmistuspäivän, ja mahdollisesti muita tietoja. Lukijalaitteen avulla voidaan elementtien koostumus tallentaa ja tallennetun tiedon avulla voidaan panoksen koostumus laskea ja kokonaispanos automaattisestikin rakentaa. Kuvassa 1 on tämä tietosisältö D esitetty sijoitetuksi panoselementin 1e sisään, mutta luonnollisesti kaikissa panoselementeissä 1a...1f voi olla mainittu tietosisältö.

Pienempinä pitoisuuksina tarvittavat seosaineet voidaan sijoittaa uuniin 5 panoselementtien 1a, 1b, 1c... kokonaismassaa pienempänä kokonaisuutena. Kuvassa 1 on esitetty viitenumerolla 2 tällainen kokonaisuus, joka voi olla patruuna, joka sisältää seosaineet tarkkaan annostellussa suhteessa.

Voidaan käyttää myös pienempiä erillisiä seosainekappaleita, joista kukin voi olla yhtä seosainetta tai sisältää kahta tai useampaa seosainetta tiettynä seoksena. Kun seosaineet sijoitetaan uuniin halutun seossuhteen sisältävänä patruunana, yhtenä “seosainepanoksena”, seosaineet ovat siinä jauheena tai rakeina. Seosaineet voivat olla yhtä tai useampaa seuraavista: molybdeeniä, nikkeliä, piitä ja grafiittia (hiiltä), mutta myös muita metalleja ja epämetalleja.

Panoselementtejä 1a, 1b, 1c... voidaan valmistaa puhtaiksi seostamattomiksi kiekoiksi, jos halutussa valutuotteen koostumuksessa on vähän seosaineita. Tällöin variointimahdollisuus on parempi seosaineiden lisäyksellä, ja mikään seosaine ei mene rajan yli jo panoselementeissä. Koko panoksen massasta

20145919 prh 21 -08- 2018 suurin osa on panoselementtejä, ja seosainekappaleiden tai -patruunan tarkoituksena on vain täydentää panosta seosaineiden osalta.

Myös seosaineet toimitetaan valimoasiakkaalle panoselementtien tavoin, eli 5 varsinaisen valutuotteen valun suorittava valimo saa tilauksessa ilmoitettua koostumusta ja massaa vastaavan määrän oikean mittaisia panoselementtejä, ja lisäksi seosainejauhetta tai -rakeita valmiina sisältävän patruunan tai seosainekappaleita, kaikkien näiden tulevan valupanoksen osien massan ja koostumuksen ollessa tarkasti tunnetut.

Kuten kuvasta näkyy, käyttämällä tilauksen mukaan mitoitettuja panoselementtejä 1a, 1b, 1c... saadaan uunin 5 sisätila paremmin hyödynnettyä. Samoin voidaan seosaineet sijoittaa yhtenä kokonaisuutena 2 panoselementtien 1a, 1b, 1c... keskelle. Panoselementit ovat tämän toteuttamiseksi keskeisellä aukolla varustettuja levyjä/kiekkoja, jotka päällekkäin pinottuina muodostavat keskiosaan uunin 5 syvyyssuunnassa kulkevan onkalon 3, jonka sisään seosainekappaleet tai seosainepatruuna sijoitetaan.

Panoselementit voidaan valmistaa valimon uunin 5 mittojen mukaan niin että ne muodoltaan vastaavat uunin poikkileikkausta. Ne voidaan valmistaa keskisellä aukolla varustetuiksi kiekoiksi, joiden halkaisija on uunin 5 sisähalkaisijaa pienempi niin että ne sopivat uunin sisään. Valmistusmenetelmä on esitetty kuvassa 2.

Kuvasta 1 näkyy vielä yhden panoselementin 1f muodostava pohjalevy, jonka päälle muut panoksen muodostavat panoselementit pinotaan. Pohjalevyyn on kiinnitetty ylöspäin suuntautuva metallia (terästä tai rautaa) oleva nostovarsi 4, jonka yläpäässä on elimet nostolaitteen kiinnittämiseksi (varren 4 pituussuuntaan nähden poikittainen nostokahva 4a). Nostovarsi 4 on mitoi30 tettu niin, että keskisellä aukolla varustetut panoselementit voidaan sijoittaa sen ympärille, jolloin nostovarsi 4 jää aukkojen muodostaman onkalon 3 sisään. Nostovarsi 4 on muodoltaan putkimainen, jolloin seosaineiden kokonaisuus 2 (seosainekappaleet tai seosaineiden patruuna) voidaan sijoittaa nostovarren 4 sisään. Kuten kuvasta näkyy, nostovarsi 4 voidaan helposti kiinnittää pohjalevyyn sen valmistuksen yhteydessä valamalla sen alapää

20145919 prh 21 -08- 2018 levyn sisään. Tartuntaa pohjalevyn materiaaliin voidaan parantaa varren 4 pituussuuntaan nähden poikittaisella tartuntaelementillä 4b.

Pohjalevyn ja nostovarren yhdessä muodostama koostumus on myös 5 tarkkaan tiedetty, koska pohjalevy ja nostovarsi muodostavat panoksen yhden panoselementin 1f. Pohjalevy ja nostovarsi jäävät uuniin valussa ja niiden materiaali siirtyy valmiin valutuotteen koostumukseen.

Panos 1, joka sijoitetaan uuniin 5, voidaan siis koota latomalla panos10 elementit 1a, 1b, 1c... alimmaisen panoselementin 1f eli pohjalevyn päälle, ja nostaa koko pakka nostovarresta 4 ja laskea se uuniin. Kuvasta 1 näkyy, että panoksen suuruus (päällekkäisten panoselementtien määrä) ei ole määrätty, vaan sitä voidaan vaihdella (panoselementtejä voi olla enemmänkin, kuten katkoviivalla on kuvattu).

Edellä esitetty valupanos 1 voi muodostaa valettavan kappaleen koko materiaalin, tai panosta voidaan täydentää uuniin 5 panoksen 1 päälle sijoitettavilla vaihtelevanmuotoisilla kappaleilla, jotka voivat olla massaltaan ja koostumukseltaan tunnettua ylijäämäterästä yms.

Valupanoksen koostumuksen laskeminen ja panoksen muodostaminen on helppoa, koska panoselementtien 1a, 1b, 1c... ja mahdollisen seosainekokonaisuuden 2 (seosainekappaleiden tai seosainepatruunan) koostumus ja massa on tarkkaan tunnettu ja valupanos on helppo koota kompaktiksi kokonaisuudeksi ja sijoittaa uuniin.

Valun panoselementtien massa riippuu mitoista ja sen valmistukseen käytetyistä metalleista, mutta esimerkkinä voidaan sanoa panoselementtien massan olevan sopivimmin välillä 100 - 600 kg (yhden elementin massa).

Seosaineiden määrä voi vaihdella riippuen panoksesta valettavan esineen koostumuksesta. Valettavassa raudassa voi olla seosaineita tyypillisesti n. 5 p-%, kun taas korkeasti seostetuissa valuteräksissä seosaineita voi olla jopa 30 p-%.

20145919 prh 21 -08- 2018

Yhtenä käytännön esimerkkinä (keksintöä ei rajaavana) voidaan mainita seuraava uuni ja sen panostus:

Inductotherm-uuni (4 tonnia), sisähalkaisija 800 mm, korkeus 1200 mm.

Panoselementit kiekkomaisia keskireiällä varustettuja päällekkäin pinottavia rauta- tai teräselementtejä, halkaisija 700 mm, korkeus 100 mm, keskireikä 200 mm. Pohjalevyn (alimman panoselementin) paino 277 kg, muiden panoselementtien (11 kpl) paino 255 kg, yhteispaino 3122 kg. Nostovarsi pallografiittivalurautaa (ductile iron), hiiliterästä tai ruostumatonta terästä, paino 40 kg, valettu alapäästään pohjalevyn sisään. Seosaineita panoselementtien lisäksi 200 kg - 300 kg (vähintään puolet panoksen seosaineiden kokonaismäärästä on panoselementeissä).

Panoksen kokonaispaino n. 3300 - 3500 kg.

Loput uunista voidaan täyttää ylijäämäteräksellä tai -raudalla.

Panoselementit valmistetaan edullisesti kuvan 2 esittämällä tavalla.

Panoselementit valetaan metallimuotteihin ilman hiekkaa. Muotin sisällä on jäähdytyskanavisto, johon johdetaan jäähdytysväliainetta esimerkiksi ilmaa tai vettä suihkuttamalla. Kuuman metallimuotin johdosta vesi muodostaa tulistettua höyryä, joka jäähdytyskanaviston ulostulopuolelta otetaan talteen sopivin järjestelyin ja johdetaan energiantuottoon. Tulistettu höyry voidaan johtaa höyryturbiiniin sähköntuotantoa varten, ja tämän jälkeen höyrystä voidaan ottaa talteen lämpöä, esimerkiksi kaukolämpöä varten.

Valun yhteydessä voidaan panoselementteihin valaa myös edellä esitetty tietoelementti D, joka on luettavissa elektronisin apuvälinein. Tämä tietoelementti kertoo ainakin elementin koostumuksen, mitat ja valmistusajankohdan.

Kuten kuvassa 2 on esitetty, valu voidaan käytännössä toteuttaa täyttämällä valuastia 13 tarkasti mitatulla valuannoksella ja kaatamalla valuannos M4 muottiin 7, jossa on panoselementin muotoa vastaava syvennys, jossa on ulkoreunat ja keskireiän muodostamiseksi keskikohouma 7b. Muotin päälle

20145919 prh 21 -08- 2018 voidaan sijoittaa kansi 7a, joka eristää hapen valuastiasta muotin syvennykseen kaadetusta sulasta valuannoksesta.

Panoselementtien valmistus voidaan tehdä sarjavaluna niin, että muotit 7 5 kulkevat kuljettimella 6 peräkkäin askelittain valuastian 13 ohi, joka täytetään aina uudella valuannoksella ennen seuraavan muotin 7 siirtymistä valuastian kohdalle. Kuljettimella on myös jäähdytys- ja höyryn tai kuuman veden tai kuuman ilman talteenottoasema muotissa olevan sulan materiaalin jäähdyttämiseksi ja sen lämpöenergian talteen ottamiseksi ulos muotista höyrynä, kuumana ilmana tai kuumana vetenä, kuten edellä on kuvattu. Kuvassa 2, joka kuvaa panoselementtien valmistuslinjaa ylhäältäpäin, on täyttöasema, jossa on valuastia 13, josta valuannos M4 kaadetaan valumuottiin 7. Täyttöasemassa sijoitetaan muotin päälle myös kansi 7a. Kannella varustettu muotti siirtyy jäähdytysasemaan, jossa jäähdytyssuutin 8 työntyy muottia 7 vasten muotin pohjaosaan sivusta ja syöttää jäähdytysvällainetta (esimerkiksi jäähdytysvettä tai -ilmaa) muotin pohjaosassa kulkevaan jäähdytyskanavistoon 7c, josta kuumennut jäähdytysväliaine päätyy vastakkaiselta puolelta muottia vasten tuotuun talteenottosuuttimeen 9. Talteenottosuutin 9 kerää kuumenneen jäähdytysväliaineen (esim. kuuman ilman, kuuman veden tai höyryn), joka johdetaan suuttimesta edelleen kanavaa pitkin hyödynnettäväksi sopivalla tavalla. Jäähdytyssuutin 8 ja talteenottosuutin 9 voidaan järjestää edestakaisin siirtyviksi (kaksoisnuolet) sopivasti tahdistettuina muottien 7 liikkeeseen nähden.

Kuvassa 3 on esitetty perusperiaate mahdollisimman puhtaan, eli koostumukseltaan tarkasti tiedetyn valuannoksen M4 valmistamiseksi paljon epäpuhtauksia sisältävästä ja/tai koostumukseltaan epätarkasta raaka-aineesta R. Aluksi raaka-aine sulatetaan sulatusuunissa 10, jonka tarkoitus on saada metallimateriaali sulaan muotoon, ja näin saatu ensimmäinen sula M1 johdetaan puhdistuslaitteeseen 11, jossa siitä poistetaan epäpuhtauksia E johtamalla sulaan puhdistavaa kaasua P. Puhdistuslaite 11 on edullisesti VODC (Vacuum Oxygen Decarburizer) -konvertteri tai AOD ( Argon Oxygen Decarburizer) -konvertteri. Kummassakin johdetaan puhdistavana kaasuna happea sulan läpi hapettuvien alkuaineiden (pii, rikki, titaani, vanadiini, alu35 miini, fosfori, hiili) poistamiseksi joko kuonana tai kaasuna. Konvertterissa poistuu myös raaka-aineen R mahdollisista kaasusulkeumista peräisin olevat

20145919 prh 21 -08- 2018 kaasut, kuten typpi. Konvertterissa käytetään suojakaasuna argonia tai muodostuvia kaasuja hallitaan tyhjiöllä.

Konvertterista 11 saadaan puhdistettua perussulaa M2, joka johdetaan seos5 tuslaitteeseen 12, jossa tapahtuu sulan koostumuksen tarkka loppusäätö panoselementtien koostumusta vastaavaksi. Tässä vaiheessa perussulaan seostetaan ainakin sellaiset seosainekomponentit, jotka eivät kestä konvertterikäsittelyä, erityisesti hiili (C) ja pii (Si). Molemmat aineet lisätään edullisesti puhtaassa muodossa, eli alkuaineina. Hiili voidaan lisätä esimerkiksi grafiittina. Sellaiset seosaineet, jotka kestävät konvertterikäsittelyä, kuten nikkeli ja kupari, voidaan lisätä jo edeltävässä konvertterissa, tai kaikkien seosaineiden lisäys voidaan keskittää seostuslaitteeseen 12.

Seostuslaitteesta 12 saatua koostumukseltaan valmista sulaa M3 käytetään valuastian 13 täyttöön, jolla suoritetaan lopullinen panoselementtien valu täyttämällä muotit 7 valuannoksilla M4, kuten edellä on esitetty. Kun samaa sulaerää käytetään usean panoselementin 1a, 1b... valamiseen peräjälkeen (esimerkiksi kuvan 2 esittämällä tavalla), saadaan koostumukseltaan identtisiä panoselementtejä.

Valettujen panoselementtien avulla voidaan sitten suorittaa lopullisen muodon omaavan kappaleen tarkka valu käyttämällä niitä valupanoksessa kuten edellä on kuvaan 1 viitaten esitetty. Tämä lopullinen valu voidaan suorittaa samassa valimossa tai panoselementit voidaan kuljettaa toiseen valimoon, asiakasvalimoon.

Keksinnön avulla voidaan siis suorittaa sellaisia teräs- ja rautavaluja, joissa saadun valukappaleen koostumus on hyvin tarkasti tunnettu. Lopputuotteet ovat edullisesti haponkestävää terästä, ruostumatonta terästä, pallografiitti30 rautaa ja erikoislujaa nuorrutettua terästä. Keksintö sopii myös laajapintaisille ja/tai paksuseinämäisille valukappaleille, koska materiaalin puhtaudesta johtuen pintavirheet pystytään minimoimaan ja epäpuhtauksien suotautuminen pintaan voidaan välttää.

Claims (6)

1. Menetelmä rauta- tai teräsvalun suorittamiseksi, jossa valussa valmistettavan kappaleen raaka-aineita sisältävä panos sulatetaan ja

5 valetaan halutunmuotoiseksi kappaleeksi sijoittamalla panokseen (1) koostumukseltaan ja mitoitukseltaan tunnettuja levymäisiä panoselementtejä sekä seosaineita, tunnettu siitä, että panokseen ladotaan päällekkäin vaakasuoraan koostumukseltaan tunnettuja ja ennakkoon mitoitettuja levymäisiä panoselementtejä (1a, 1b, 1c...), ja siihen sijoitetaan

10 koostumukseltaan tunnettu seosainekokonaisuus (2), kuten seosainekappaleita tai seosainepatruuna, jolla panoksen koostumus täsmäytetään halutuksi, ja että levymäiset panoselementit (1a, 1b, 1c...) ovat kiekkomaisia keskireiällä varustettuja elementtejä, jotka ladotaan päällekkäin pystysuoran ohjauselementin ympärille niin, että pystysuora ohjauselementti

15 kulkee reikien läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pystysuora ohjauselementti on alapäästään kiinnitetty panoselementtejä kannattavaan pohjaelementtiin (1f) ja se muodostaa nostovarren (4), jonka

20 avulla panoselementit (1a, 1b, 1c...) sijoitetaan uuniin (5), jossa panos sulatetaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että panoselementit (1a, 1b, 1c...) ovat rautaa tai terästä ja seosainekokonaisuus

25 (2) sisältää suurimmaksi osaksi epämetallia ja/tai muuta metallia kuin rautaa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seosainekokonaisuus (2), kuten seosainekappaleet tai -patruuna, sisältää ainakin yhtä seuraavista: molybdeeni, kromi, nikkeli, pii, hiili.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seosainepatruuna sisältää seosaineita jauheena tai rakeina ennalta määrätyssä suhteessa.

35 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seosainekokonaisuus (2), kuten seosainekappaleet tai seosainepatruuna, sijoitetaan kiekkomaisten elementtien muodostaman pakan sisälle jäävään tilaan, joka muodostuu keskirei’istä, tai keskireikien muodostaman tilan sisälle jäävän putkimaisen ohjauselementin tai nostovarren (4) sisään.