FI79959B - Foerfarande och anordning foer kontinuerlig gjutning av metall. - Google Patents

Description

! 79959

Menetelmä ja laitteisto metallin jatkuvaksi valamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitteistoa metallin jatkuvaksi valamiseksi, joissa sulan metallin puh-5 distusta on parannettu.

On edullista, että sula metalli saatetaan alipaine-atmosfääriin, kun tällaista sulaa metallia levitetään materiaalin pinnalle laadultaan puhdistetun tuotteen saamiseksi, jolloin sulassa metallissa olevat kaasut tai hai-10 tailiset epäpuhtaudet poistetaan.

Alalla on aikaisemmin omaksuttu seuraavat menetelmät kaasun poistamiseksi sulasta metallista.

(a) Sulaa metallia pudotetaan sitä sisältävästä säilytys-uunista sen alla sijaitsevaan alipainesäiliöön.

15 (b) Sulan metallin pinta saatetaan sitä sisältävässä säi- lytysuunissa sen yläpuolelle aikaansaatuun alipaineatmos-fääriin.

(c) Sulaa metallia pumpataan sitä sisältävästä säilytys-uunista sen yläpuolelle sijoitettuun alipainekammioon. 20 (d) Sulaa metallia imetään ylöspäin imuputkeen puhaltamal la Ar-kaasua siihen, jolloin sulaa metallia kierrätetään jatkuvasti.

Kohdissa (a)-(d) yllä mainituissa menetelmissä kaasuja tai haitallisia epäpuhtauksia poistetaan sulasta me-25 tallista puhdistettujen materiaalien aikaansaamiseksi metallin valuprosessiin.

Seuraavat epäkohdat on kuitenkin ratkaistava menetelmissä (a)-(d).

(a) Koko järjestelmän rakenne on korkea.

30 (b) Alipainekammion rakenne on kokonaisuudessaan suuri ja jatkuva prosessi on suhteellisen vaikea toteuttaa, koska säilytysuunia käytetään sulan metallin kylpynä.

(c) Sulan metallin pinnan vaihtelu on merkittävä, koska siihen on asennettu vain yksi alipainekammio niin, että 35 sulan metallin virtaus ei ole jatkuvaa, mikä vaikeuttaa 2 79959 sen käyttöä jatkuvaan valuun.

(d) Sulan metallin lämpötila laskee johtuen Ar-kaasun puhaltamisesta siihen.

Näin ollen keksinnön tarkoituksena on saada aikaan 5 menetelmä ja laitteisto metallin jatkuvaksi valamiseksi, jolloin koko järjestelmän rakenteesta tulee pienempi.

Keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laitteisto metallin jatkuvaksi valamiseksi, joissa sulan metallin pinnan vaihtelua on oleellisesti 10 estetty tapahtumasta.

Vielä eräänä keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laitteisto metallin jatkuvaksi valamiseksi, joissa sulan metallin lämpötilaa pidetään sen lämpötilan ennalta määrätyllä tasolla.

15 Näihin päämääriin päästään keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimusten 1 ja 6 tunnusmerkki-osissa.

Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisten 20 piirrosten avulla, joissa: kuva 1 esittää keksinnön erästä toteutusmuotoa, kuva 2 on diagrammi, joka esittää graafisesti alipaineen ylläpitoajan ja H2-sisällön välistä suhdetta, ja kuva 3 on diagrammi, joka esittää graafisesti ali-25 paineasteen ja H2-sisällön välistä suhdetta.

Kuvassa 1 on esitetty säilytysuuni 3, joka sisältää sulaa metallia 1, jota syötetään tuloaukon 2 läpi sulatusuunista (ei esitetty). Säilytysuuni 3 on varustettu induk-tiouunilla 4 sulan metallin 1 lämpötilan pitämiseksi en-30 naita määrätyllä tasolla ja suuttimella 7, joka on sijoitettu tulpan 6 alapuolelle sulan metallin 1 syöttämiseksi välialtaasta 5 muottiin 8 valanteen 11 valmistamiseksi. Laitteisto on edelleen varustettu alipainekaasunpoistovä-lineellä 9, joka käsittää kaksi alipainekammiota 91 ja 92, 35 jotka on asennettu samalle vaakatasolle säilytysuunin 3 li 3 79959 yläpuolelle. Alipainekammiot 91 ja 92 on tehty tulenkestävästä materiaalista ja varustettu samassa järjestyksessä aukoilla 83 ja 94 ja matalataajuisilla induktiokeloilla 95 ja 96, jotka on sijoitettu niiden ulkokehälle. Alipai-5 nekammiot 91 ja 92 on edelleen yhdistetty samassa järjestyksessä venttiilien 101 ja 102 välityksellä alipaineen imulaitteeseen, kuten alipainepumppuun (ei esitetty) ja venttiilien 111 ja 112 välityksellä inetrin kaasun, kuten Ar:n ja He:n lähteeseen. Viitenumero 10 tarkoittaa tässä 10 pölynkerääjää.

Jatkuvan valun käytössä sulaa metallia 1 syötetään tuloaukon 2 läpi suljettua tyyppiä olevaan säilytysuuniin 3 ja ylläpidetään siinä sen ennalta määrätyllä lämpötilan tasolla induktiouunin 4 avulla. Tämän jälkeen sula metalli 15 1 syötetään suuttimen 7 läpi välialtaasta 5 muottiin 8 saattamatta sitä suoraan alttiiksi ilmalle, jolloin siitä muodostuu valanne 11.

Erityisesti tämän keksinnön mukaisesti osa sulasta metallista 1 pumpataan alipainekammioon 91 avaamalla vent-20 tiili 101 ja sulkemalla venttiili 102 samalla, kun toinen osa sulasta metallista 1 poistetaan alipainekammiosta 92 avaamalla venttiili 112 ja sulkemalla venttiili 111, jolloin kaasunpoistoa suoritetaan alipainekammiossa 91, kun taas puhdistettu sula metalli pumpataan pois alipainekam-25 miosta inertin kaasun paineella, jota syötetään avaamalla venttiili 112 inertin kaasun lähteestä. Tätä sulan metallin 1 kaasunpoistoprosessia toistetaan vuorotellen ennalta määrätyin aikavälein alipainekammioiden 91 ja 92 välillä avaamalla ja sulkemalla säätöventtiilejä 101, 102, 111 ja 30 112. Tällaisessa prosessissa sulaa metallia 1 kuumennetaan matalataajuisilla induktiokeloilla 95 ja 96 ja sekoitetaan sähkömagneettisen voiman avulla sen lämpötilan pitämiseksi täten ennalta määrätyllä tasolla ja kaasunpoistovaikutuk-sen edistämiseksi.

35 Alipainekammiossa 91 sulaa metallia 1 säilytetään 4 79959 ennalta määrätty aika, esimerkiksi kaksi minuuttia sen jälkeen, kun siinä oleva alipaine saavuttaa ennalta määrätyn tason, esim. 67 Pa. Sulan metallin 1 määrä säädetään alipainekammioissa 91 ja 92 alipaineasteen ja inertin kaa-5 sun paineen säädön tasapainon mukaisesti. Sulan metallin 1 säädön helpottamiseksi on edullista, että aukot 93 ja 94 ovat rakoja tai suuttimia, kuten aukkoja, joiden halkaisija on pienempi kuin kammioiden 91 ja 92 sisähalkaisi-3a* 10 Tällä tavoin välialtaassa 5 olevan sulan metallin 1 pinnan vaihtelu vältetään.

Useita alipainekammioiden sarjoja voidaan käyttää kahden alipainekammion 91 ja 92 sijasta. Vaihtoehtoisesti yksi alipainekammio voidaan jakaa osiin useiden erillisten 15 alipainetilojen muodostamiseksi.

Hapettoman kuparin jatkuvaa valua harjoitettiin tämän keksinnön mukaisessa laitteistossa, jossa kuvan 1 esittämä alipainekaasunpoistoväline 9 oli asennettu suljettua tyyppiä olevan säilytysuunin 3 yläpuolelle. Tässä 20 toteutuksessa hapettoman kuparin valaminen suoritettiin vaikeuksitta samalla tavoin kuin tavanomaisessa laitteistossa, jota ei ole varustettu alipainekaasunpoistoväli-neellä, jollainen mainittiin edellä.

Kuvat 2 ja 3 esittävät saatuun hapettomaan kupariin 25 sisältyvän H2-pitoisuuden suhdetta alipaineasteeseen ja prossesointiaikaan alipainekammioissa edellä mainitussa toteutuksessa. Toisin sanoen kuva 2 esittää H2-pitoisuuden ja alipaineen 67 Pa:n alipaineasteessa pitoajan välistä suhdetta ja kuva 3 esittää H2-pitoisuuden suhdetta alipai-30 neasteeseen, joka saavutetaan alipainekammioissa viiden minuutin alipaineen pitoajassa. Kuten kuvat 2 ja 3 osoittavat prossesointiaika on riittävä yli yhdessä minuutissa 67 Pa:n alipaineasteella, kun taas alipainekammiossa saavutettava alipaineaste on riittävä yli 120 Pa:ssa viiden 35 minuutin alipaineen pitoajalla.

Il 5 79959

Edellä olevassa edullisessa toteutusmuodossa on ymmärrettävä, että kaasunpoiston etu johtaa erittäin puhtaaseen kupariin, esimerkiksi hapettomaan kupariin. Tätä keksintöä voidaan kuitenkin soveltaa muihinkin metallei-5 hin, esimerkiksi erittäin puhtaaseen alumiiniin, joka sisältää haitallista kaasua.

Edelleen tätä keksintöä voidaan soveltaa laitteistoon, joka on varustettu panostyyppisillä alipainekammioilla, ja jossa kahden alipainekammion painetta alenne-10 taan vuorotellen kaasunpoistoajan lyhentämiseksi.

Yhä edelleen, jos kaasunpoistoalipainekammiot ovat irroitettavia ja siirrettäviä, ne voidaan asentaa paikoilleen vain, kun kaasunpoistoa vaaditaan laadun vuoksi.

Kuten edellä selostettiin, sulan metallin pinnan 15 vaihtelu vältetään oleellisesti, koska vähintään kaksi alipainekammiota poistaa kaasua sulasta metallista vuorotellen, jolloin sulan metallin syötön säätö käy helpoksi valutulpan kohdalla ja puhdistettua laatua vaativaa metallimateriaalia on helppo prosessoida jatkuvatoimisessa 20 valulaitteistossa.

Lisäksi tätä keksintöä voidaan soveltaa tavanomaiseen valulaitteistoon ilman mitään rakennemuutosta tai sen vähäisin muutoksin, jolloin lisäkustannusten kasvu vältetään.

25 Vaikka keksintöä on kuvattu sen erään erikoistoteu- tusmuodon avulla sen esittämiseksi täydellisesti ja selvästi, keksintö voi yksityiskohdiltaan vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (8)

1. Menetelmä metallin, erityisesti kuparin tai alumiinin jatkuvaksi valamiseksi, tunnettu siitä, 5 että poistetaan kaasu sulasta metallista (1), ja valetaan kaasuista puhdistettua sulaa metallia (1) syöttämällä se muottiin (8), ja että kaasunpoisto suoritetaan käyttämällä vähintään kahta alipainekammiota (91,92), jolloin sulaa metallia (1) pumpataan yhteen alipainekammioon (91) ali-10 paineprosessointia varten, samalla kun sulaa metallia poistetaan toisesta alipainekammiosta (92) sekoitettavaksi säilytysastian (3) sisältämään sulaan metalliin (1), jolloin alipainekammiot (91,92) poistavat kaasuja sulasta metallista vuorotellen ennalta määrätyin aikavälein.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä metal lin jatkuvaksi valamiseksi, tunnettu siitä, että alipainekammioissa (91,92) olevan sulan metallin (1) lämpötilaa ylläpidetään induktiokuumennuksella.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä 20 metallin jatkuvaksi valamiseksi, tunnettu siitä, että syötetään inerttiä kaasua alipainekammioihin (91,92), joista sula metalli poistetaan.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmän metallin jatkuvaksi valamiseksi, tunnettu 25 siitä, että alipainekammiot (91,92) asennetaan suljettua tyyppiä olevan säilytysastian (3) yläpuolelle, jolloin kaasunpoisto suoritetaan saattamatta sulaa metallia (1) suoraan alttiiksi ilmalle.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetel-30 män metallin jatkuvaksi valamiseksi, tunnettu siitä, että sula metalli (1) saatetaan kaasunpoistoprosessiin alle 120 Pa:n paineella ja yli yhden minuutin alipaineen pitoajalla.

6. Laitteisto metallin jatkuvaksi valamiseksi, 35 tunnettu siitä, että se käsittää: säilytysastian 7 79959 (3), joka sisältää jatkuvasti syötettyä sulaa metallia (1) sen valuttamiseksi muottiin (8), ja alipainekaasun-poistovälineen (9), joka koostuu vähintään kahdesta kaa-sunpoistokammiosta (91,92), jotka molemmat on varustettu 5 aukolla (93,94), joka on upotettu astiassa (3) olevaan sulaan metalliin (1) sulan metallin vastaanottamista ja poistamista varten, joita kaasunpoistokammioita (91,92) käytetään siten, etä yksi kaasunpoistokammio (91) sisältää sulaa metallia, kun taas toinen kaasunpoistokammio 10 (92) laskee sulan metallin ulos.

6 79959

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto metallin jatkuvaksi valamiseksi, tunnettu siitä, että kaasupoistokammiot (91,92) on varustettu niiden kehällä olevilla induktiokeloilla (95,96).

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitteisto metallin jatkuvaksi valamiseksi, tunnettu siitä, että kaasunpoistokammiot (91,92) on yhdistetty inertin kaasun lähteeseen ja näihin kaasunpoistokammioihin syötetään inerttiä kaasua sulan metallin (1) poistamiseksi 20 niistä. β 79959