FI62476C

FI62476C - Foerfarande och anordning foer gjutning av staolstaong

Info

Publication number: FI62476C
Application number: FI781004A
Authority: FI
Inventors: Fritz Willim
Original assignee: Concast Ag
Priority date: 1977-04-06
Filing date: 1978-04-03
Publication date: 1983-01-10
Also published as: FI62476B; DE2814600C2; DE2814600A1; JPS5939220B2; LU79371A1; FR2386372B1; ATA243178A; AT359667B; CH617608A5; FR2386372A1; GB1587594A; KR810001555B1; ES469254A1; CA1093271A; US4249590A; JPS53125932A; FI781004A

Description

Γβΐ /h^UULUTUSJULKAISU

JOTA lJ 11 UTLÄCGNINGSSKRIFT O Z 4 / 6 C Patentti kyenne tty 10 Cl 1933 Patent rroldelat ^ T ^ (51) Kv.lk.3/lnt.CI.3 B 22 D 11/04-

SUOMI—FINLAND (21) P**<mlh»k«mu« — P«t*«H*n*6knln| 78100U

(22) Hakwnltpllvt — Anaeknlnpdaf O3.Ot.78 (23) Alkupiivt—GikifhMidti 03.0t.78 (41) Tullut JulklMkil — Bltvlt offaMlIg 0 7.10.78

Pentti· j» rekiltwihaintu» (44) NlhtMluIpwon )» kuuL|ulkal«un pvm.- 30.09.82

Patent- och ragictentyralsan Antttkan Utiagd «eh uti.$krifwn publicand 3 ? (32)(33)(31) Pyydetty atuolkws —Bugird prlorttut 06. Ot. 77

Sveitsi-Schveiz(CH) t351/77 Tot eenn äyt ett y-St yrkt (71) Concast AG, Todistrasse 7, 8027 Zurich, Sveitsi-Schveiz(CH) (72) Fritz Willim, Birmensdorf, Sveitsi-Schweiz(CH) (7t) Leitzinger Oy (5t) Menetelmä ja laite terästangon valamiseksi - Förfarande och anordning för gjutning av stlisting

Keksinnön kohteena on menetelmä terästangon valamiseksi, jossa teräs valetaan läpikulkukokilliin, joka muodostuu vähintään kahdesta tangon kulkusuuntaan peräkkäisestä kartiojaksosta sekä laite menetelmän toteuttamiseksi.

Kutistumistilanne on saman läpimittaisia terästankoja valettaessa riippuvainen valuparametreistä, kuten sulamisanalyysistä, valunopeu-desta, valulämpötilasta ja valutekniikasta. Valmistettaessa tankoja sovitetaan kokillin kartiomaisuus eri teräslaatujen kutistumisomi-naisuuksien ja kulloisenkin valunopeuden mukaan. Siten saavutetaan vähentyneen murtumistaipumuksen ohella optimaalinen tangon jäähtyminen, joka osaltaan varmistaa tangon laadun.

valettaessa tankoja teräs- ja aihioharkoista tunnetaan käytännössä vastaavasti kartiomaisella sisätilalla varustetun putkikokillin käyttö. Kartiomaisuus sovitetaan niissä toisaalta tangon muodon ja toisaalta teräksen laadun, kuten myös aiotun valunopeuden mukaisesti.

Jos esimerkiksi vaihdetaan teräksen laatua C-teräksistä austeniitti-siin tai muihin seosteräksiin, niin nähden molempien teräslaatujen erilaiset kutistumisominaisuudet selvitetään vaihtamalla kokillia, 2 62476 jossa on sopivaksi laskettu valukartio. Laitteen käyttöä heikentää sellainen kokillinvaihto.

valettaessa terästankoja levykokilleilla tunnetaan edelleen menetelmä, jossa onton tilan kartiomaisuutta vaihdellaan molempien kapeiden seinämien välissä myöskin valun aikana valuparametrien muuttuessa. Tämä harkkomuotoille ominainen menetelmä ei ole käytettävissä, kun valetaan teräsharkoista tai neliömuotoisella läpileikkauksella varustetuista aihioharkoista, kuten ei myöskään putkikokilleihin valettaessa.

Pitkittässäröjen, erityisesti kulman säröjen välttämiseksi ja katke-amisvaaran vähentämiseksi tunnetaan edelleen menetelmä rajoittaa kape-nevan muottionkalon seinämät parabelin muotoisilla pinnoilla. Sisä-seinämien parabelin muotoiset pinnat voivat myös rajoittaa portaittain järjetettyjä tasaisia pintoja niin, että tangon kulkusuunnassa on perättäisiä kartiojaksoja, joiden kartiomaisuus vähenee tangon kulkusuuntaan. Lopullisen valupinnan antavalla alueella on kokilliontelossa samansuuntaiset seinämät. Tämä moninkertaisesti kartiomainen kokilli-ontelo määritellään tietyn teräskokoomuksen, valunopeuden ja kokilli-pituuden mukaan. Valettaessa eri laatuisia teräksiä jne. sellaiset kokillit vaihdetaan, jolloin laitteen käytettävyys vähenee.

Edelleen tunnetaan teoksesta Herrmann: "Handbuch der Stranggiessens", Dusseldorf 1958 (s. 297 rivit 32-35), menetelmä, jolla muutetaan valutangon läpileikkausta jatkuvan valun yhteydessä. Tangon läpimitan muuttaminen saadaan siten aikaan, että valusuunnassa laajenevassa kokillissa siirretään jähmettymisrintamaa ylöspäin voimakkaammalla jäähdytyksellä ja alaspäin kuumentamalla. Tämä tunnettu menetelmä liittyy siis läpimittaisten tankojen valuun laajenevissa kokilleissa.

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada laite, joka mahdollistaa sen, että eri valuparametrit omaavia teräksiä voidaan perättäin valaa kokillia vaihtamatta. Muottionkalon kartiomaisuus tulee siten olla optimaalisesti sovitettu varmistamaan paras mahdollinen tangon laatu käytettäessä eri lailla kutistuvia teräksiä. Edelleen menetelmällä saavutetaan laitteelle suuri käytettävyys ja perättäisvalussa vaadittava joustavuus määräämällä valunopeutta.

Keksinnön mukaan menetelmän tehtävä ratkaistaan siten, että valupinnan korkeutta kokillissa olevissa useammissa kartiojaksoissa muutellaan kutistumisominaisuuksien, valunopeuden ja/tai valulämpötilan mukaan.

3 62476

Keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa tangon valmistukseen käytetylle kokillin muotoa-antavalle ontelokartiolle sopivan sovellutuksen käytettäessä eri kokoomuksisia teräksiä ilman, että kokillin sisämuo-toa täytyy säätää tai vaihtaa kokillia. Edelleen menetelmä mahdollistaa jäähdytykseen vaikuttavan kartiomaisuuden optimaalisen sovituksen jatkuvan valun aikana valunopeuden ja/tai teräksen lämpötilan muuttuessa, millä lisätään laitteen käyttöjoustavuutta. Peräkkäin tulevien erilaista valutekniikkaa vaativien valuannosten ollessa kyseessä, kuten esimerkiksi valettaessa pulverin kanssa tai ilman, voidaan kuitenkin laitteen käytettävyyttä vähentämättä valita uusiin olosuhteisiin sovitettu valukartio. Parhaan mahdollisen valukartion valinnalla voidaan parantaa tangon laatua, erityisesti sen pinnan laatua sekä vähentää murtumisvaaraa.

Erään toisen tunnusmerkin mukaan on edullista, jos valupinnan korkeus kartion sisällä vaihtelee kartioasteina 2,5 %/m ja 0,5 %/m välillä. Kartio-osuuksia, joissa on erilainen kartioaste, voidaan järjestää välimatkoin eroavasti tai yhtenäisesti sopivan ylimenokaaren avulla.

Keksinnön mukainen laite on tunnettu siitä, että valupinnan mittalaitteen mittausalue ulottuu vähintään kahden kartiojakson yli, joiden jaksojen kartioaste pienenee tangon kulkusuunnassa ja että valupinnan mittauslaitteeseen järjestetty valupinnan säätelylaite on säädettävissä vähintään kahdelle eri nimellisvalupinnan korkeudelle.

Seuraavassa kuvataan keksinnön erästä suoritusmuotoa viittaamalla kuvioon, jossa putkikokillin 2 muottiontelossa 1 on tangon kulkusuunnassa kolme perättäistä kartiojaksoa 5, 6, 7, 8. Näiden kartiojaksojen 5, 6, 7, 8 vaikutuksesta pienenee muottiontelon kartioaste tangon kulkusuunnassa 3. Katkoviivoilla esitetään kolmea valupinnan korkeutta 11, 12, 13.

Kartiojaksojen 5-8 kartioaste K %/m on määriteltävissä seuraavalla kaavalla: % AB . 100 K (-) = — —

m Bu L

Siinä merkitsee ΔΒ millimetreinä kartiojakson ylemmän ja alemman leveyden eroa, Bu mainitun kartiojakson alaosan leveyttä ja L saman kartiojakson pituutta meterinä.

Kartiojaksoilla 5 - 8 on tässä esimerkissä seuraavat kartioasteet K: 62476

Kartiojakso 5 1,2 %/m

Kartiojakso 6 0,9 %/m

Kartiojakso 7 0,7 %/m

Kartiojakso 8 0,5 %/m

Sellaisen putkikokilliksi muodostetun kokillin 2 valmistus on suoritettava äärimmäisen tarkasti, esimerkiksi räjäyttämällä ytimen ympärille.

Tangon valaminen keksinnön mukaisella menetelmällä tapahtuu seuraavasti :

Valuannos C-terästä valetaan 200 x 200 mm:n läpileikkauksiseksi tangoksi arvolla 0,2 % C valunopeudella 2,2 m/min. Jotta saataisiin aikaan äärimmäisen hyvä pintakäsittely, vähäinen särmikkyys ja hyvä sisäinen rakenne, pitää tämä valuannos mainitulla valunopeudella valaa kokilliin, jonka läpileikkauksena esitettävä kartioaste on 0,6 %/m. Näiden ehtojen täyttämiseksi täytyy tämän teräksen valupin-nan olla edullisesti kartiojakson 7, jonka kartioaste on 0,7 %/m, sisällä, siis valupinnan korkeudella 13. Valupinnan alueella on kartioaste 0,7 %/m siten hieman yli keskimäärin halutun 0,6 %/m kartio-asteen yläpuolella ja alemmassa kokillin osassa 8, jossa kartioaste on 0,5 %/m, jonkin verran alapuolella. Sellaista kartioasteen jakoa pidetään toivottavan, koska valupinnan lähellä ilmenee suurempaa kutistumista kuin esimerkiksi kokillin alaosassa.

Ilman, että tarvitaan tankoa valettaessa kokillin vaihtamista, voidaan tämän C-teräksen loppumisen jälkeen valaa samaan kokilliin annos auasteniittiterästä, joka kuuluu seosryhmäan Cr/Ni 18/8. Haluttu keskimääräinen 1 %/m kartioaste tälle teräkselle vaatii valupinnan korkeutta 11. Sinänsä muodostuva putki kulkee siten kulkusuunnassaan seuraavien kartioasteiden kautta: 1,2 %/m noin 5 % matkan kokillin pituudesta 0,9 %/m noin 5 % matkan kokillin pituudesta 0,7 %/m noin 15 % matkan kokillin pituudesta 0,5 %/m noin 75 % matkan kokillin pituudesta 5 62476 Käytetty kokillin pituus on tällä teräsannoksella noin 15 % pitempi kuin edellä mainitulla C-teräsannoksella, ts. se on Cr/Ni annoksella 700 mm C-teräsannoksen 600 mm vastaan.

Käytettäessä muutettua valunopeutta, valulämpötilaa ja/tai valutek-nikkaa, kuten esimerkiksi käytettäessä valupulveria, on mahdollista aikaansaada enempiä toivotun kartioasteen muutoksia muuttamalla valu-pinnan korkeutta.

Kartiojaksot ovat pituudeltaan vapaavalintaisia ja ne voidaan sovittaa tarpeen mukaan. Säännönmukaisesti kartiojaksot vaihtelvat 2,5 %/m -0,5 %/m välillä.

Kartiojaksojen ohella voidaan myös valita siirtymäkäyrät, jotka takaavat tasaisen siirtymän.

Mainitun valupinnan tarkkailemiseksi voidaan käyttää sinänsä tunnettuja valupinnan mittauslaitteita, kuten radioaktiivisia säteilijöitä. Edelleen ovat lämpöelementtiperiaatteella toimivat mittalaitteet hyvän kytkentämahdollisuutensa vuoksi erilaisille nimellispintakor-keuksille.

Kuviossa on esitetty kaavamaisesti valupinnan mittalaite 15, joka toimii tunnetulla mittaustavalla. Valupinnan mittalaite 15 voi olla järjestetty myös kokillin yläpuolelle. Mittalaitteen 15 mittausalue kattaa vähintään kaksi kartiojaksoa 5-7, joiden kartioaste pienenee tangon kulkusuunnassa 3. Valupinnan mittalaite 15 on yhdistetty sinänsä tunnettuun valupinnan säätölaitteeseen 16. Tämä valupinnan säätelylaite on varustettu nimellisvalupinnan korkeuden tietolait-teella 17, joka mahdollistaa vähintään kahden eri nimellisvalupinnan 11 - 13 säätmisen. Jotta mahdollistettaisiin olemassa olevien valupa-rametrien hienosäätö, voidaan esimerkiksi järjestää myös yhtenäinen nimellisvalupinnan korkeuden säätö. Nimellisvalupinnan korkeuden tietolaite 17 voi olla käsi- tai tietokoneohjattu ja seurata esimerkiksi jatkuvasti mitattuja valuparametrejä.

Claims

6 62476

1. Menetelmä terästangon valamiseksi, jossa teräs valetaan läpi-kulkukokilliin, joka muodostuu vähintään kahdesta tangon kulkusuuntaan peräkkäisestä kartiojaksosta, tunnettu siitä, että valupinnan korkeutta kokillissa olevissa useammissa kartio-jaksoissa muutellaan kutistumisominaisuuksien, valunopeuden ja/tai valulämpötilan mukaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valupinnan korkeutta muutellaan kartiojaksoissa, joiden kartioaste on välillä 2,5 %/m - 0,5 %/m.

3. Laite jonkin patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, jolloin kokillin ontelotila on varustettu vähintään kahdella tangon kulkusuunnassa perättäisellä kartio-jaksolla, tunnettu siitä, että valupinnan mittalaitteen (15) mittausalue ulottuu vähintään kahden kartiojakson (5 - 8) yli, joiden jaksojen kartioaste pienenee tangon kulkusuunnassa (3) ja että valupinnan mittauslaitteeseen (15) järjestetty valupinnan säätelylaite on säädettävissä vähintään kahdelle eri nimellisvalupinnan korkeudelle (11 - 13).