FI63682C - Foerfarande foer gjutning av en metallstaong - Google Patents

Description

Ι.·^1·'-.Ι ,,,, KUULUTUSJULKAISU £ Ύ £ Q ο W (11) UTLÄGGN INGSSKMFT 636 82 Γί I.· J d1 jL l» ^ T ^ (51) Kv.ik.3/int.ci.3 B 22 D 11/10 SUO M I — Fl N LAN D (21) E»wnttlh«k«mu» — PttnomOtoln» 79230? (22) Hkkamtapttvl — AnaMcnlAfidac 2^.07*79 (23) Alkupllvi—GIWghMsdai 21+.07.79 (41) Tullut Julkiseksi — Uhrh offsncN| 2 9.01.80 ritinttl· j* rekisterihallitut /44) Nlhtt¥llc»lp«i»on Jt kuuL|ulkalsim p*m. — pq nli 8 λ

Patent- och registerstyrelten ' ' AmMun utb*d och uti.*krtfun pubiicarad y' ' (32)(33)(31) Pyydetty stuolksus—Bsflrd prlortMt 28.07.78 02.02.79, 07.02.79 Sveitsi-Schveiz(CH), 813V78-0, 1029/79-7, 118U/79-8

Toteennäytetty-Styrkt J

(71) Concast AG, Tödistrasse 7, 8027 Zurich, Sveitsi-Schveiz(CH) (72) Jan Lipton_, Wadenswil, Armin Thalmann, Uster, Axel-Ingo Haefeker,

Au-Wädenswil, Sveitsi-Schweiz(CH), Carl-Äke Däcker, Oxelösund,

Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Leitzinger Oy (5M Menetelmä metallitangon valamiseksi - Förfarande för gjutning av en metallstäng

Esillä olevan keksinnön kohteena on metallin takovalumenetelmä, jossa sula aines valetaan kokilliin, vedetään juoksevan ytimen omaavaksi tangoksi, jäähdytetään edelleen ja aikaansaadaan vähintään yhdellä sähkömagneettisella kenttälaitteella tankoon indusoidun sekoittimen avulla pyörteinen virtaus juoksevaan ytimeen.

Tankovalumenetelmällä valmistetun tangon koostumus riippuu muun ohella materiaalin koostumuksesta ja valulämpötilasta. Valulämpöti-lan ollessa vain muutaman Celsiusasteen sulamispisteen yläpuolella syntyy globuliittinen ja epäsuuntautunut rakenne, ja valulämpötilan ollessa yli 15°C yli sulamislämpötilan syntyy kolumnaarinen suuntautunut rakenne, jonka osasten sulaminen on voimakasta ja keskitetysti positiivista. Käytännössä täytyy valuteknisistä syistä johtuen valaa enemmän kuin 20°C ylilämpötilalla. Niinpä syntyykin jo monia rasituksia; myös tankovalussa sellaisissa lämpötiloissa syntyy liian globuliittisen, epäsuuntautuneen rakenteen omaava harkko, jonka keskeinen sulaminen on heikkoa.

Teräksen tankovalussa tunnetaan menetelmä aikaansaada sulan aines-ytimen magneettisella sekoittamisella parannusta valetun materiaalin 2 63682 laadussa enemmän tai vähemmän voimakkaan pyörteisvirtauksen avulla. Nämä parannukset on aikaansaatu käyttämällä erilaisia menetelmiä työntövoimien kohdistamiseksi sulaan ainekseen.

Teräs sisältää seos- ja lisäelementtejä, kuten C, Si, Μη, P, S jne., jotka jäykistyessään voivat aikaansaada sulamista ja etenkin keskinäistä sulamista. Sellaiset sulamiset kuten myös kiderakenne riippuvat tunnetusti mm. ylilämpötilan korkeudesta. Sähkömagneettisella sekoittamisella ts. aikaansaadulla pyörteisvirtauksella tarkoituksena on estää sellaiset sulamiset. Jäykistyvään rakenteeseen pitäisi vaikuttaa siten, että aikaansaataisiin mahdollisimman suuri vyöhyke tiivistä, suuntautumatonta kiderakennetta. Kuitenkin on osoittautunut, että sulan aineksen voimakkaalla liikuttamisella vaikutetaan jäykistyvään alueeseen niin, että syntyy ns. valkoisia nauhoja. Nämä valkoiset nauhat ovat negatiivisia sulamisilmiöitä, jotka voivat vaikuttaa laatua heikentävästi.

Valettaessa harkkoja tai aihioharkkoja tunnetaan sekä pinta- että sisuslaadun parantamiseksi menetelmä saattaa juoksevan ytimen sula aines pyörivään liikkeeseen tangon pituusakselin ympäri sähkömagneettisen laitteen avulla. Tällöin kiertoliike aikaansaadaan epätäydellisellä kiertokentällä (kolmella magneettinavalla). Silloin tosin aikaansaadaan hienorakeisempi rakenne, mutta suuren valkoisen nauhan syntymistä ei voida estää.

Edelleen tunnetaan laite, jossa on kokilliputken ympärille sähkömagneettinen laite, jossa on kolme napaparia, jotka saattavat juoksevan ytimen tangon pituusakselin ympäri pyörivään liikkeeseen. Tämän täydellisellä kiertokentällä aikaansaadun pyörimisen virran pyör-teisyys on riittämätön. Nestemäisen teräksen sekoittuminen on siksi epätäydellistä, koska tasainen sulaan ainekseen kohdistuva magneetti-vaikutus ei aiheuta siihen mitään tangon suuntaan nähden poikittaista voimaa. Tämä suhteellisen vähäinen pyörteisyys jättää selvästikin toivomisen varaa valetun tuotteen laatuun sekä pintaan ja seos- ja lisäaineiden jakautumiseen että myös sisäiseen rakenteeseen nähden.

Tunnetun menetelmän mukaan aikaansaadaan sähkömagneettisella vaihto-kentällä työntövoimia tangon pituusakselin suunnassa, jolloin tangon ympäri kulkevat magneetit on järjestetty rullaparien väliin valun alkupäähän. Pitkin valua aikaansaatu virtaus aikaansaa ei-kolumnaa- 3 63682 risen rakennealueen ja estää mittavien sulamisilmiöiden syntymisen, etenkin keskisulamisen ja valkoisten nauhojen. Sellainen laite tarvitsee magneettien monilukuisuuden vuoksi liian paljon tilaa, estää tangon riittävän jäähtymisen ja on liian kallis.

Toisella tunnetulla harkkomuottimenetelmällä on yritetty eliminoida mainitut valkoiset nauhat käyttämällä samoin sähkömagneettista vaih-tokenttää, jota liikuttaa kaksi pituussuuntaisilla puolilla vastakkain olevaa magneettia, joilla aikaansaadaan työntövoimia nestemäiseen teräkseen. Näiden työntövoimien tarkoituksena on vaikuttaa siten poikittain tangon pituusakseliin nähden, että aikaansaadaan virtauksen pehmeä törmäys kovettunutta seinämää vasten niin, että tämä käänteinen virtaus pysyttelee rajoitetun alueen sisäpuolella. Tämä rajoitettu vaikutusalue aikaansaa riittämättömän alueen tiivistä, suuntaamatonta kiderakennetta. Edelleen on osoittautunut, että tällä menetelmällä voidaan vaokoiset nauhat eliminoida vain osittain niin, että näiden varjopuolien vuoksi ei voida aikaansaada optimaalista tuotetta, mikä voi vaikuttaa esim. valssatussa tuotteessa laadun kannalta kielteisesti.

Kokeiltaessa symmetrisesti vaiheessa vaikuttavilla työntövoimilla, joiden työntövoima kulkee suoraviivaisesti poikittain tangon pituus-akseliin nähden, joka työntövoima on aikaansaatu harkon toiselle puolelle järjestetyllä sekoittimella, hiekuvat osoittavat valkoisia nauhoja ja leveätä dendriittinauhaa, mikä merkitsee valuteräksen riittämätöntä laatua.

Esillä olevan keksinnön tehtävänä on aikaansaada menetelmä, jolla saadaan optimaalinen tangonlaatu. Etenkin olisi aiheellista aikaansaada riittävä vyöhyke tiheämpää suuntaamatonta kiderakennetta. Valetussa materiaalissa ei pitäisi olla valkoisia nauhoja eikä sanottavasti sulamista etenkin, mitä tulee keskussulamiseen nähden.

Tämän tehtävän ratkaisu aikaansaadaan keksinnön mukaisesti siten, että pyörrevirtaus aikaansaadaan erilailla sulaan ainekseen vaikuttavilla, epäsymmetrisesti kenttien vaiheissa vaikuttavilla työntövoimilla.

Yllättäen on voitu havaita, että kenttien sisällä eri tavoin sulaan ainekseen vaikuttavilla työntövoimilla on aikaansaatu senlaatuinen 4 63682 pyörrevirtaus, että korkeasta ylilämpötilasta huolimatta hiekuvissa ei käytännöllisesti katsoen esiinny valkoisia nauhoja ja samaten syntyy toivottu vyöhyke tiiviimpää suuntautunutta kiderakennetta ilman suurempaa keskistä sulamista.

Annetuista valuparametreistä riippuen voidaan menetelmän erään edullisen käyttötavan mukaan aikaansaada erilailla kenttien sisällä vaikuttavista työntövoimista suoralinjaisesti kulkeva työntösuunta sulaan ainekseen samansuuntaisesti tai poikittain tangon pituus-akseliin nähden. Suuremmilla tangonpaksuuksilla, käytettäessä poikittain tangon kulkusuuntaan nähden kulkevaa työntövaikutusta, vähenee siten tilantarve tangon kulkusuunnassa riittävän pitkän sekoitustehon aikaansaamiseksi.

Harkko- ja aihiomuoteissa aikaansaadaan eräällä toisella tavalla käyttämällä erilailla vaikuttavia työntövoimia kenttien sisällä kaarimaisesti tangon pituusakseliin nähden kulkeva työntösuunta sulaan ainekseen. Tätä menettelyä kokillissa käyttämällä voidaan paremman sisäisen rakenteen lisäksi parantaa tangon pintaa.

Erilaisten työntövoimien aikaansaamiseksi voidaan eräällä toisella keksinnön käyttötavalla vaikuttaa toisen vaiheen kelaan vähintään yhden muun vaiheen kelaan nähden eri virranvoimakkuudella. Edullisesti nämä virranvoimakkuuksien erot ovat 10 - 25 % alueella. Toki voidaan eri tavoin vaikuttavia työntövoimia aikaansaada muodostamalla vaiheet geometrisesti eri tavalla.

Yllättäen on havaittu, että pyörrevirtaus tulee voimakkaammaksi, jos keksinnön erään lisätunnusmerkin mukaisesti toisen vaiheen heikompi työntövoima saatetaan toimimaan ennen liikesuunnassa seuraavan vaiheen voimakkaampaa työntövoimaa.

Valun alkaessa kuluu tietty aika ennenkuin nestemäinen ydin voidaan saattaa kiertoliikkeeseen. Jotta silloin aikaansaataisi!n haluttu pyörrevirtaus, edelleen keksinnön erään tunnusmerkin mukaan säädetään vaiheiden epäsymmetria aluksi lähes nollasta ennalta annetulle maksimiarvolle. Siten voidaan saavuttaa, että myös alkupään tanko-jakson metallurgiset ominaisuudet ovat halutut.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä fysikaalisten lakien mukaan vai-

II

5 63682 kutaa sekoitussuunnassa vaikuttavan voiman lisäksi nollan ja maksimin välillä sykkivä poikittaisvoima. Tämä lisävoima voimistuttaa edelleen pyörteisyyttä edullisesti silloin, kun,-edelleen keksinnön erään tunnusmerkin mukaan, säätämällä kenttien työhtösuuntaa epäsymmetrisesti vaiheessa syntyvään, kohtisuoraan sekoittimen pintaan vaikuttavaan voimaan vaikuttaa tangon puoleen käännetty sekoitinpinta.

Näin voidaan aikaansaada lisää laadun paranemista etenkin käytettäessä yksipuolista sekoitinlaitetta.

Keksinnön suoritusesimerkkejä esitetään lähemmin seuraavassa viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää sekoitinlaitetta, jonka työntösuunta on suoraviivainen ja joka on tarkoitettu menetelmän toteuttamiseen kaari-laitteessa.

Kuvio 2 esittää harkon leikkauksen hiekuvaa, jonka harkon juoksevaa ydintä on sekoitettu poikittain tankoon vaikuttavalla siirto-kentällä .

Kuvio 3 esittää rikin jakautumaa kuvion 2 linjaa III-III pitkin.

Kuvio 4 esittää harkon leikkauksen hiekuvaa, jonka harkon juoksevaa ydintä on sekoitettu keksinnön mukaisesti.

I Kuvio 5 esittää rikin jakautumaa kuvion 4 linjaa V-V pitkin.

Kuvio 6 esittää leikkauskuvaa harkko- tai ainesharkkokokillista, jossa on kaarimaisen työntösuunnan aikaansaava sekoitin.

Kuviossa 1 on viitenumerolla 1 esitetty jäähdytettyä, taivutettua ja oskilloivaa kokillia harkon valamiseksi, johon tulee juoksevaa terästä upokkaasta (ei esitetty) kokilliin 1 ulottuvaa valuputkea myöten. Kokillissa 1 syntyvä, juoksevan ytimen 3 omaava tanko 2 ohjataan ja tuetaan kokillia 1 seuraavalla kaarevalla tankoradalla 4 rullien 5 avulla. Tankoradan 4 säde on 10 metriä. Rullien 5 väliin on järjestetty ruiskutussuuttimia 6 tangon 2 edelleen jäähdyttämiseksi. Käyttösuuntain 7 vetää ja suuntaa tangon.

63682

Noin 5 metrin päähän kokillinpään alapuolelle on järjestetty sekoitin, joka on tunnettua vaihtokenttärakennetta 10 ja joka on järjestetty tankoradan 4 sisäpuolelle. Magneettien 10 ja tangon 2 sisäpinnan väliin on sijoitettu rullat 5', jotka ovat antimagneettista materiaalia, esimerkiksi ruostumatonta terästä. Magneetti 10 on rakennettu kaksivaiheiseksi. Voidaan käyttää myös kolmivaihemagneet-teja. Sekoittimen tuottamat työntövoimat vaikuttavat poikittain tangon pituusakseliin nähden.

Kuvatulla laitteella valettujen harkkojen koko oli 1550 mm x 270 mm. Vetonopeus oli noin 0,55 m/min. Molempiin vaiheisiin johdettiin 200 V:n jännite, jonka taajuus oli 2 Hz ja voimakkuus noin 100 Aj ts. niihin vaikutettiin symmetrisesti. Kuvio 2 esittää 29°C ylilämpöti-lalla valetun teräksen hiekuvaa; teräs sisälsi 0,15 % C, 0,025 % S ja muita tavallisia lisäaineita, ja käytettiin tavanomaista sekoitus-menettelyä. Hiekuva osoittaa suhteellisen ohuen reunavyöhykkeen 20, jonka rakenne on voittoperäisesti globuliittinen. Tähän vyöhykkeeseen rajoittuu vyöhyke 21, jonka rakenne on kolumnaarinen keskustaan suuntautunein dendriitein. Vyöhykettä 21 seuraa vyöhyke 22, jonka rakenne on suuntautumattoman kiteinen ja joka muodostaa valkean nauhan. Tämä nauha voi muodostua yhdestä kappaleesta, kuten viitenumero 22 osoittaa, tai olla jakautunut useampiin tauhoihin 23, 24, 25. Vyöhykettä 22 seuraa vyöhyke 26, jonka kiderakenne on tiivis ja suuntautumaton ja joka päättyy keskisulattumaan 27.

Kuviossa 3 on esitetty rikkiosuuden kvantitatiivinen analyysi pitkin kuvion 2 linjaa III-III. Oordinaatalla on esitetty rikkipitoisuus prosenttilukuina ja abskissalla harkon paksuus. Diagrammasta voidaan havaita, että rikkipitoisuus on valkeissa nauhoissa (vyöhykkeet 23, 24, 25) merkittävästi vähentynyt.

Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisella menetelmällä sekoitetun harkon leikkauksen hiekuvaa. Harkon mitatit, teräksen laatu, vetonopeus, työntövoimien suunta ja taajuus olivat samat kuin kuvion 2 yhteydessä esitetyt ominaisuudet. Ylilämpötila oli 43°C. Virranvoimakkuus oli toiselle vaiheelle 830 A ja toiselle vaiheelle 1000 A. Toista vaihetta käyttää siis toiseen verrattuna noin 20 % voimakkaampi virta, ts. sähkömagneettisten kenttien vaiheet ovat epäsymmetriset. Hiekuvassa nähdään jälleen vyöhyke 31, jonka rakenne on voittopuolisesti glo-buliittine. Siihen liittyvänä seuraa vyöhyke 32 harkon keskustaan 63682 7 suunnatuin dendriitein. Vyöhykkeeseen 32 liittyy heikosti muodostunut vyöhyke 33, jonka rakenne on suuntautumaton kiderakenne. Harkon keskustassa on vyöhyke 34, joka niinikään on suuntautumaton kiderakenne, joka kuitenkin on hienompi ja tiheämpi kuin vastaava kuviossa 2.

Kuvio 5 esittää kvantitatiivista analyysiä rikkijakautumasta kuvion 4 linjaa V-V pitkin. Analyysistä ilmenee, että sekoitettaessa juoksevaa ydintä keksinnön mukaisella menetelmällä ja siten aiheutetulla pyörteisvirtauksella aikaansaadaan suhteellisen tasainen rikkijakau-tuma. Sekä poisitiivista keskisulattumaa kuten negatiivista sulattu-maa vyöhykkeessä 32 ei suuremmaksi osaksi enää esiinny; lisäksi on olemassa vain merkityksettömiä valkoisia nauhoja.

Kuvatulla epäsymmetrialla syntyvillä erisuuntaien työntövaikutuksen sulaan ainekseen omaavilla työntövoimilla, ts. jatkuvalla taajuudesta riippuvaisella vaihtelulla voimakkaamman ja heikomman työntövoiman välillä pyörteisyys juoksevan ytimen virtauksessa oleellisesti lisääntyy. Ajoittaisella heikomman työntövoiman vuorottelulla vahvemman työntövoiman edellä, ts. 830 A:n voimalla kuormitettujen vaiheiden järjestämisellä 1000 A:n vaiheiden edelle, johtaa vaihtokentän vaikutussuunnassa jaksottaisesti sykkivä työntövoima pyörteisyyden lisääntymiseen.

Hiekuvien perusteella on osoittautunut, että käytännön valutoiminnassa laadullisesti moitteettoman valurakenteen saavuttamiseksi tarvitaan oleellisesti pitempi aikaväli, jos sekoittimen lähes symmetrisen käyttötavan sijasta käytetään jo alkuvaiheessa epäsymmetristä menettelyä. Halutun pyörteisyyden aikaansaamiseksi sulaan ainekseen täytyy nimittäin muodostaa ensiksi tankoytimeen liittyvät virtauskehäohjaimet, ns. virtausvalssit, joihin sitten molempien vaiheiden työntövoimien eron vuoksi integroidaan lisäpyörteisyyttä epäsymmetrisellä menetelmällä. Tämä ilmenee käytännössä niin, että valun alkaessa siihen saakka, kunnes saavutetaan riittävä virtaus tangon valumassa, sekoittaminen alkaa vain vähäisellä virranvoimakkuuserolla kummassakin vaiheessa, esim. vaiheeseen 1 syötetään 1000 A ja vaiheeseen 2 lähes 1000 A. Tarvittavan virtausken synnyttyä, ts. kun juoksevaan ytimeen on aikaansaatu pyörteinen kiertoliike, kytketään mainittu epäsymmetrinen teho päälle. Tällä tavoin voidaan merkittävästi lyhentää harkon ensimmäistä, huonompilaatuista osaa.

8 63682

Edelleen on osoittautunut, että myös vaihtokentän kulkusuunnalla on olennaieee vaikutus valun laatuun. Sekoitettaessa esimerkiksi poikittain tankoon nähden suoralinjäisellä työntösuunnalla se voi kulkea harkon sivussa vasemmalta oikealle tai päinvastoin. Sekoitin voi olla järjestetty toiselle tai molemmille leveille sivuille. Epäsymmetrialla syntyy pääasialisesti kohtisuoraan pääliikekompo-nentteja vasten ja niinikään kohtisuoraan tangon vetosuuntaan nähden vaikuttava poikittaisvoima. Suotavassa tapauksessa pitäisi kenttien työntösuuntaa säätämällä kohtisuoraan sekoittimen pintaan kulkeva voima saada toimimaan tankoa kohti olevan sekoittimen pinnan toimesta. Tietyillä valuparametreillä voidaan sen vaikutussuuntaa kiertää 180°, ts. tangon keskustasta sen pintaan suunnaten.

Yhteistoiminnalla toisen, vastapäätä olevan sekoittimen kanssa, esim. paksujen harkkojen ollessa kyseessä, voidaan sekoittimet edullisesti kytkeä niin, että niiden vaihtokentät kulkevat vastakkain, jolloin sekä toisen että myös toisen vaihtokentän poikittaisvoima suuntautuu tangon keskustaan.

Kuvatulla menetelmällä aikaansaatu tiiviimpi suuntautumaton kiderakenne kuten myös merkityksettömät valkoiset nauhat antavat harkkoa valssattaessa oleellisesti paremmat ominaisuudet valssatuille tuotteille. Lisäksi vaatii laite optimaalisen pyörteisvirtauksen aikaansaamiseksi vähän tilaa.

Esitetyssä esimerkissä erilaiset työntövoimat aikaansaadaan käyttämällä keloja erilaisin virranvoimakkuuksin. Mutta nämä erilaiset työntövoimat voidaan aikaansaada myös muodostamalla vaiheet erilailla geometrisesti, esim. kelan kierrosluvuin. Vaihtokenttämagneetit voidaan järjestää myös niin, että eri työntövoimat vaikuttavat tangon pituusakselin suunnassa tai vinosti sitä vasten. Yhden, yhdeltä tangon puolelta vaikuttavan vaihtokentän sijasta voidaan käyttää lisä-vaihtokenttää tangon toisella puolella. Tangoissa, joiden juoksevat ytimet ovat pitkiä, voidaan tangon pituussuunnassa käyttää useampiakin kuin yhtä vaihtokenttää. Pyörteisvirtaus voidaan aiheuttaa kokilliin-kin, jolloin virtaus pidetään edullisesti sellaisena, että se ei vaikuta nestepintaan, jotta mitään negatiivisia vaikutuksia ei syntyisi tangon pintaa ajatellen. Kuvattu epäsymmetria voidaan aikaansaada myös useamman sekoitinsegmentin yhteisvaikutuksella samassa sekoittimessa käyttämällä erilaista vaiheiden kuormitusta tai 9 63682 geometrista muotoilua.

Kuvion 6 avulla kuvataan keksinnön mukaisen menetelmän käyttöä harkko-kokillissa, jolloin kaarimainen työntösuunta aikaansaa sulan aineksen kiertoliikkeen tangon pituusakselin ympäri. Viitenumerolla 51 on kuvattu leikakuskuvana kokillia. Se muodostuu kokilliputkesta 52, joka on kuparia ja kokillivaipasta 53. Putken 52 ympärille on järjestetty jäähdytinvaippa 54. Kokillin 52 ja jäähdytinvaipan 54 välissä virtaa jäähdytinvesi. Kokillin 52 sisällä nähdään osaksi jäykistynyt tanko 60, jossa on juokseva ydin 61. Täm ätanko 60 vedetään tunnetulla tavalla kokillista ja jäähdytetään edelleen.

Jäähdytinvaipan 54 kullekin sivulle on järjestetty magneettinavat 70, 71, 72, 73, jotka kukin on varustettu kelalla 74, 75, 76, 77.

Näitä magneettinapoja jäähdyttää jäähdytinvesi jäähdytinvaipan 54 ja kokillivaipan 53 välissä. Kelat 74, 75, 76, 77 on kytketty niin, että syntyy vaihtokenttä. Nämä magneettinavat muodostavat sähkömagneettisen kentän tankoon indusoivan sekoittimen. Valuparametrien mukaan syötetään ensimmäistä vaihetta toiseen, perässä tulevaan vaiheeseen nähden 10 - 25 % voimakkaammalla virralla. 100 x 100 mm:n suuruista harkkoa varten keloja 74 ja 76 kuormitetaan 50 Hz:n taajuudella ja 50 V jännitteellä sekä 400 A:n voimalla ja keloja 75 ja 7j kuormitetaan 320 A:n voimakkuudella. Vaihtokenttä aiheuttaa juoksevaan teräkseen erilailla vaikuttavia työntövoimia, jotka kuvatun magneettinapojen järjestelyn perusteella aikaansaavat kiertoliikettä sulaan ainekseen. Jos halutaan sekoitusvaikutuksen syvempää tunkeutumista tai pienempää sekoitusnopeutta, vähennetään taajuutta vastaavasti etenkin kokilliputken suuren seinämävahvuuden ollessa kyseessä.

Kytkentä voidaan toki valita myös niin, että magneettivuo kulkee napa-parien 70, 72 ja vastaavasti 71, 73 välissä, ja magneettikentän avulla aikaansaadaan kiertoliike näin. Tällöin vaikutetaan puolapariin 70, 72 esimerkiksi 400 A:11a ja napapareihin 71, 73 320 A:11a.

Suurempien harkko- tai aihioharkkokokojen ollessa kyseessä voidaan napojen lukumäärää korottaa. Kelojen epäsymmetrisen virtakuormituksen sijasta voidaan erilailla vaikuttavat työntövoimat aikaansaada vaiheiden erilailla vaikuttavin työntövoimin, esim. erilaisin kierrelu-vuin tai erilaisella naparautojen muodostamisella, kuten muuttamalla rautaytimen läpileikkauksen muotoa ja kokoa ja/tai napa-akselin suuntaa jne.

63682 10

Epäsymmetrinen virtakuormitus ja vaihteleva geometrinen muoto voidaan myös yhdistää. Esitetyssä viimeisessä esimerkissä kuvataan sekoitta* mistä kaarimaisella työntöliikkeellä kokillissa. Tämä sekoittaminen voi kuitenkin myös tapahtua toisiojäähdytysvyöhykkeellä. Kaarimaisen työntösuunnan sijasta voidaan kokillissa käyttää myös suoralinjaista, tangon pituussuuntaan kulkevaa työntöliikettä.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää kaikentyyppisissä tankovalulaitteissa, joissa on läpikulkukokilli, myös laitteissa kannatinesiprofiileiden valamiseksi ja muihin metalleihin kuin rautaan. Tankoihin, joissa on pitkät nestemäiset ytimet, voidaan vaikuttaa useammilla sekoittimilla samanaikaisesti.

Claims (9)

11 63682

1. Menetelmä metallitangon valamiseksi, jossa sula aines valetaan, kokiHiin, syntyvä, juoksevan ytimen omaava tanko vedetään pois, ohjataan edelleen ja jäähdytetään,ja vähintään yhdellä, :sähkömag-_ neettisen kentän tankoon indusoivalla sekoittimella aikaansaadaan juoksevaan ytimeen pyörteisvirtaus, tunnettu siitä, että pyörteisvirtaus aikaansaadaan erilailla sulaan ainekseen vaikuttavilla, kenttien vaiheiden epäsymmetrialla aikaansaaduilla työntövoimilla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kentissä erilailla vaikuttavilla työntövoimilla aikaansaadaan sulaan ainekseen suoraviivaisesti kulkeva työntösuunta tangon pituus-akselin suuntaisesti tai siihen nähden poikittain.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kentissä erilailla vaikuttavilla työntövoimilla aikaansaadaan kaarimaisesti tangon pituusakselin ympäri kulkeva työntösuunta sulaan ainekseen.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että yhden vaiheen kelaa kuormitetaan ainakin yhden toisen vaiheen kelaan nähden kentässä erilaisin virranvoimakkuuksin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen vaiheen kelaa kuormitetaan toisen vaiheen kelaan nähden 10 - 25 % suuremmalla virralla.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että erilailla vaikuttavat työntövoimat aikaansaadaan muodostamalla vaiheet geometrisesti erilailla.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että toisen vaiheen heikompi työntövoima vaikuttaa ennen työntösuunnassa seuraavan vaiheen voimakkaampaa työntövoimaa.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vaiheiden epäsymmetria alkuvaiheen aikana säädetään lähes nollasta edeltä määrättyyn maksimiarvoon. 12 6 36 82

9. Patenttivaatimuksen 2 tai 6 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, säätämällä kenttien työntösuuntaa vaiheiden epäsymmetriasta aiheutava, kohtisuoraan sekoittimen pintaan kulkeva voima vaikuttaa tangon puoleisesta sekoittimen pinnasta.