FI86693B - Foerfarande och anordning foer att kontinuerligt gjuta tunna metallprodukter. - Google Patents

Description

1 86693

Menetelmä ja laite ohuiden metallituotteiden jatkuvaa valua varten

Esillä oleva keksintö koskee metallinauhojen tai 5 levyjen välitöntä valmistamista sulasta metallista, ja erityisesti ohuiden tai erittäin ohuiden, erityisesti terästä olevien nauhojen tai levyjen tuottamista menetelmällä, joka tunnetaan jatkuvana valuna sylinterille.

Tämä tunnettu menetelmä käsittää sulan metallin 10 kaatamisen pyörivästi käytetyn sylinterin jäähdytetylle sivuseinämälle, jolloin metalli jähmettyy koskettaessaan mainittua seinämää, ja jolloin tuloksena oleva nauha pysyy kosketuksessa seinämään sen kehän osalla nauhan jäähtymisen jatkamiseksi. Sula metalli saatetaan tavallisesti kos-15 ketukseen sylinterin seinämän kanssa avoimen tulenkestävän kanavan kautta, jonka pää on linjassa mainitun seinämän kanssa. Pyörivä sylinteri kuljettaa liikkuessaan metallia, joka kasvavassa määrin jähmettyy ollessaan kosketuksessa siihen.

20 Sula metalli on lisäksi pidätettävä syöttökanavan yläosassa. Tämä voidaan tehdä kanavaan kiinnitetyllä tulenkestävällä yläseinällä, kuten on selitetty US-julkai-sussa 4 274 471.

Tässä julkaisussa kuvataan myös jäähdytetyn telan 25 käyttämistä, joka tela rajoittuu mainittuun yläseinään, aloittaen tuotteen päällikuoren jähmettymisen ja rajoittaen tuotteen paksuutta.

EP-julkaisussa 0 198 669 kuvataan myös telan käyttämistä tähän tarkoitukseen, joka tela osittain on upotet-30 tu sulaan metalliin, ja jota käytetään pyörivästi.

On kuitenkin havaittu, että tämän tapaisilla menetelmillä aikaansaaduilla tuotteilla on epätyydyttävän laatuinen pintatila. Pinta on rakeinen, jos jähmettyminen alkaa pelkästään päävalusylinterillä, ja toisen pienempi-35 halkaisijäisen telan eli sylinterin käyttäminen johtaa tuotteen hilseilevään pintaan.

2 86693

Esillä olevalla keksinnöllä pyritään aikaansaamaan edellä kuvatunlaisella menetelmällä tuote, jossa näitä pintavirheitä ei ole.

Tämä tavoite mielessä keksinnön kohteena on mene-5 telmä ohuiden tuotteiden, kuten levyjen tai nauhojen jatkuvaa valua varten, jossa sula metalli saatetaan kosketukseen pyörivästi käytetyn pääsy1interin jäähdytetyn seinämän kanssa, jolloin sulaa metallia lisäksi pidätetään pyörivästi käytetyllä telalla, jonka halkaisija on pienem-10 pi kuin sylinterin halkaisija, ja joka pidetään sylinterin seinämästä etäisyydellä, joka on oleellisesti yhtä suuri kuin valutuotteen paksuus.

Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että telaa käytetään pyörivästi nopeudella, jolla sen li-15 neaarinen kehänopeus on suurempi kuin sylinterin vastaava kehänopeus.

Keksinnön mukaisessa erityisessä järjestelyssä telan nopeus ylittää pääsylinterin nopeuden määrällä 2 -20 %. Ylitys on edullisesti 6 - 10 %.

20 Keksijät ovat havainneet, että keksintöä käyttäen aikaansaadun tuotteen pintaviat, kuten epäsäännöllisyydet tai hilseily, voidaan poistaa tai niitä voidaan ainakin merkittävästi vähentää.

Keksijät ovat erityisesti havainneet, että edellä 25 mainitut pintaviat voidaan lukea nauhan tai levyn radan huonon ohjauksen syyksi juuri pääsylinterin ja telan välisen "niskan" alavirran puolella, jolloin tuote pyrkii menettämään kosketuksen pääsylinteriin, kun sen pitäisi pysyä kosketuksessa määrätyllä kehän matkalla mainitusta 30 niskasta alkaen, jotta taattaisiin tuotteen alapinnan ja sylinterin välinen tasainen kosketus. Keksijöitä kohdannut ongelma koski valutuotteen radan tarkkaa ohjausta niskasta eteenpäin, jotta aikaansaataisiin haluttu välitön kosketus pääsylinteriin.

35 i 3 86693

On ymmärrettävä, että toisen telan tai telasarjan käyttäminen tuotteen ohjaamiseksi, kuten esitetään edellä mainitussa US-julkaisussa 4 274 471, ei mahdollista tämän ongelman ratkaisua, sillä vaikka nämä telat ovat lähek-5 käin, niin ensimmäisen ja toisen telan välisten kosketuskohtien välillä on välttämättä määrätty etäisyys, eikä tuotetta tämän etäisyyden puitteissa voida pitää täydellisessä kosketuksessa pääsylinteriin.

Tehtyjen kokeiden avulla tapauksessa, jolloin telo rästä valettiin ohuiksi nauhoiksi, on keksijöiden onnistunut osoittaa, että nauhalla on luonnollinen pyrkimys irtautua sylinterin seinämästä niskasta eteenpäin, jolloin tämä ilmiö esiintyy voimakkaampana tai heikompana riippuen valuolosuhteista, myös vaikka nauhaa ohjataan sopivin vä-15 linein niskan alavirran puolella.

Itse asiassa vaikuttaa siltä, että oleellisesti tuotteen yläkuori pyrkiikin pysymään kosketuksessa ylemmän telan kanssa niskan alavirran puolella, josta johtuen ala-kuori pyrkii irtautumaan sylinteristä.

20 Keksijät ovat osoittaneet, että sylinterin pyörivä käyttäminen vastakkaiseen suuntaan kuin pääsylinterin pyöriminen ja suuremmalla lineaarisella kehänopeudella kuin Viimeksimainitulla, mahdollisti halutun, käytännöllisesti katsoen täydellisen kosketuksen saavuttamisen tuotteen 25 alapinnan ja pääsylinterin seinämän välillä.

Palautetaan mieleen, että tämän tyyppisessä valussa muodostuu kahden jähmettyvän kuoren väliin jäävä nestemäinen allas. Pääsylinterille muodostuu alakuori, jonka paksuus kasvaa alkaen sulan metallin ensimmäisestä koske-30 tuspisteestä sylinteriin, ja samalla tavalla muodostuu yläkuori kosketuksesta telaan. On tunnettua, että neste-altaan pohja pyritään sijoittamaan oleellisesti niskan kohtaan, jotta toisaalta vältettäisiin tuotteen valssaa-minen ja siitä johtuvat huomattavat rasitukset sylinte-35 reillä ja telalla, kun allas on niskan ylävirran puolella, 4 86693 ja jotta toisaalta vältettäisiin murtumat, Kun allas on niskan alavirran puolella.

Keksijöiden suorittamien kokeiden aikana he havaitsivat, että kun telan kehänopeus ylittää sylinterin kehä-5 nopeuden vähemmän kuin 2 %, niin tämä vähäinen ylinopeus oli riittämätön, jotta yläkuori pyrkisi saamaan suuremman nopeuden kuin alakuori tuotteen saamiseksi jälleen alas pääsylinteriä vastaan, nestealtaan pohjan kohdalla olevan kahden kuoren aikaansaaman mekaanisen kytkennän vaikutuk-10 sen johdosta.

Sitä vastoin, samalla sylinterin nopeudella ja samalla tuotteen paksuudella, ja vaikka huomattava ylinopeus voitaisiin saavuttaa mikäli se todella olisi välttämätöntä, niin jos tämä nopeuden ylitys on suurempi kuin 15 noin 20 % saattaa nesteallas siirtyä liian kauas niskan alavirran puolelle; tämä saattaisi johtua erityisesti ylemmällä telalla muodostuneesta liian ohuesta yläkuores-ta. Mainitut kaksi kuorta eivät enää ole hyvässä yhteydessä toisiinsa, eivätkä pyri noudattamaan yhteistä liikera-20 taa.

Ymmärretään hyvin, ettei telan suhteellinen ylinopeus sylinterin suhteen aiheuta vastaavaa tuotteen ylä-kuoren ylinopeutta sen alakuoren suhteen. Tela vaikuttaa itse asiassa liukuvasti yläkuoreen, pyrkien siten "työn-25 tämään" yläkuorta tuotteen vetosuuntaan. Tämä liukuminen pyrkii kasvamaan ylinopeuden noustessa, yläkuoreen kohdistuvan työntövaikutuksen samanaikaisesti kasvaessa. On kuitenkin selvää, ettei ylätelan ja sillä muodostuvan ylä-kuoren välinen nopeusero riipu yksinomaan ylinopeudesta, 30 vaan myös muista tekijöistä, jotka vaikuttavat telan ja tuotteen yläkuoren väliseen mekaaniseen "kytkentään", kuten telan pintatilasta, sen karkeudesta, sen puhtaudesta, jne.

Keksinnön toisena kohteena on laite edellä kuvatun 35 menetelmän suorittamiseksi. Laite tämän tyyppisten ohuiden 5 86693 tuotteiden jatkuvaa valua varten käsittää pyörivästi käytetyn pääsylinterin, jonka sivuseinämä on jäähdytetty, kanavan, joka syöttää sulaa metallia mainitulle sylinterin seinämälle, sekä jäähdytystelan, joka on järjestetty sa-5 mansuuntaisesti pääsylinterin kanssa ja siitä etäisyydelle, joka on oleellisesti yhtä suuri kuin tuotteen haluttu paksuus, jolloin tämä tela ainakin osittain sulkee syöttö-kanavan pään ylävyöhykkeen.

Keksinnön mukainen laite on tunnettu siitä, että 10 laite käsittää välineet telan pyörivää käyttämistä varten nopeudella, joka on säädettävissä riippumatta pääsylinterin nopeudesta. Näin sylinterin lineaarinen kehänopeus on säädettävissä arvoon, joka on suurempi kuin pääsylinterin lineaarinen kehänopeus.

15 Keksinnön muita etuja ja ominaisuuksia käy ilmi tutkimalla alla esimerkin muodossa esitettyä selitystä keksinnön mukaisesta menetelmästä ja laitteesta.

Viitataan oheiseen ainoaan kuvioon, jossa kaaviol-lisesti esitetään laitos ohuiden teränauhojen jatkuvaa 20 valua varten.

Laitos käsittää pääsylinterin 1, jota moottorilla 2 käytetään pyörivästi nuolen F1 suuntaan. Pyörimisnopeus voi olla säädettävissä erilaisiin valuolosuhteisiin sovittamista varten. Sylinterissä 1 on sivuseinämä 11, jota 25 jäähdytetään tavanomaisella tavalla, esimerkiksi sisäisel lä jäähdytysnestekierrolla.

Tela 3 on sijoitettu samansuuntaisesti sylinterin suhteen, viimeksimainitusta olevalle etäisyydelle, joka on oleellisesti yhtä suuri kuin metallinauhan 10 haluttu pak-30 suus. Mainitun telan sivuseinämä on myös jäähdytetty. Telaa 3 käytetään pyörivästi nuolen F2 suuntaan moottorilla 4, ja sen nopeutta voidaan säätää säätöelimellä 5. Tela on järjestetty sylinterin 1 suhteen kulman a sektoriin, joka on välillä 0° ja 45° pystytason suhteen.

35 Palamatonta ainetta oleva sulan metallin syöttö- kanava 6 on järjestetty sylinterin 1 vierelle. Mainitun 6 86693 kanavan pään 61 ja sylinteriseinämän väliin on järjestetty minimaalinen välys seinämän kulumisen estämiseksi, välttäen samalla sulan metallin vuotamista.

Samalla tavalla kanavan yläseinämä 62 sijaitsee 5 telan vierellä. Tämä seinä ei kuitenkaan ole välttämätön, jos sulan metallin 7 pinnan asemaa voidaan säätää siten, ettei se virtaa mainitun telan yli.

Sylinterin 1 lähelle on järjestetty irrotusveitsi 8 sellaiseen kohtaan, jossa jähmettynyt nauha liikkuu pois 10 sylinteriltä, mainitun nauhan ohjaamiseksi.

Esimerkin vuoksi koelaitoksessa tuotetun nauhan 10 paksuus on noin 1 mm. Sylinterin 1 halkaisija on 660 mm ja telan 3 halkaisija 200 mm. Nämä arvot annetaan suuntaa antavina, ja ymmärretään että halkaisijat voivat poiketa 15 edellä annetuista arvoista. Sylinterin ja telan halkaisijoiden suhdetta voidaan myös muuttaa. Telan halkaisija on kuitenkin edullisesti pienempi kuin sylinterin.

Valun aikana sylinteriä ja telaa käytetään pyöri-västi. Sulaa metallia 7 syötetään kanavaan 6 ja sen taso 20 pidetään edullisesti hieman telan akselin alapuolella.

Telan 3 lineaarinen kehänopeus säädetään suuremmaksi kuin sylinterin 1 kehänopeus. Nopeuksien ero on edullisesti luokkaa 6 - 10 %, mutta voi olla alueella 2 - 20 %.

Koskettaessaan sylinterin 1 ja telan 3 jäähdytet-25 tyjä seinämiä sula metalli 7 jähmettyy ja muodostaa kummallekin jäähdytetylle pinnalle jähmettyneen kuoren, jonka paksuus kasvaa valusuunnassa. Edellä mainitussa esimerkissä telan 3 halkaisija on pienempi kuin sylinterin 1. Sylinterin ja telan sivuseinämät ovat saman tapaisia (kupa-30 riseinämä) ja näiden seinämien jäähdytys on sellainen, että lämmönsiirto-ominaisuudet niiden pinnoilta ovat samanlaiset. Vastaavasti, ja koska esillä olevassa esimerkissä valumetallin ja telan 3 välinen kosketuskaari niskaan saakka on lyhyempi kuin vastaava kosketusmatka sylin-35 teriin 1, ja koska samoin telan 3 lineaarinen kehänopeus on suurempi kuin sylinterin 1 kehänopeus, niin valumetal- I: 7 86693

Iin ja telan seinämän välinen kosketus on kestoltaan lyhyempi kuin kosketus sylinteriin. Sen seurauksena sylinterille 1 muodostuneen kuoren 10' paksuus on suurempi kuin telalle 3 muodostuneen kuoren 10'' paksuus. Kuoret 10' ja 5 10'' kohtaavat oleellisesti sylinterin ja telan välisessä niskassa.

On kuitenkin selvästi ymmärrettävä, ettei ole olemassa mitään tarkkaa rajaa kuorien ja sulan metallin välillä, koska metalli kasvavassa määrin siirtyy sulasta 10 tilasta kiinteään olotilaan tahnamaisen vyöhykkeen kautta. Tämän vyöhykkeen sijaintia voidaan säätää vaikuttamalla erityisesti sylinterin ja telan pyörimisnopeuksiin tai sylinterin ja telan seinämien jäähdytystehoon. Tarkoituksena on aikaansaada tuote, joka niskan alavirran puolella 15 on kiinteytynyt koko poikkileikkaukseltaan.

Keksinnön mukainen menetelmä ja laite mahdollistavat sellaisen tuotteen aikaansaamisen - ohutlevyä tai nauhaa -, jolla on hyvä pintatila, ilman edellä mainittuja virheitä.

20 Keksintö ei rajoitu edellä esimerkin muodossa ku vattuun laitteeseen ja menetelmään.

Erityisesti on mahdollista käyttää ainoastaan yhtä käyttömoottoria sylinteriä ja telaa varten, jolloin niiden väliin järjestetään nopeuden muunnin, jolloin valunopeutta 25 voidaan säätää esimerkiksi muutamista kymmenistä muutamiin satoihin metreihin minuutissa.

Telan asemaa sylinterin suhteen voidaan myös muuttaa, ja kulmalla voi olla mikä tahansa arvo.

Samoin on ylinopeudet sovitettava valuolosuhteiden, 30 sylinterin ja vastaavasti telan jäähdytyksen, sylinterin ja telan pintatilan luonteen, sekä myös tarvittaessa niiden voitelun mukaisesti.

Menetelmä soveltuu ilmeisesti muiden metallien kuin teräksen valamiseen.

35

Claims (4)

8 8 6 6 9 3

1. Menetelmä ohuiden tuotteiden, kuten levyjen tai nauhojen jatkuvaa valua varten, jossa sula metalli (7) 5 saatetaan kosketukseen pyörivästi käytetyn pääsylinterin (1) jäähdytetyn seinämän (11) kanssa, jolloin sulaa metallia lisäksi pidätetään pyörivästi käytetyllä telalla (3), jonka halkaisija on pienempi kuin sylinterin halkaisija, ja joka pidetään pääsylinterin seinämästä etäisyydellä, 10 joka on oleellisesti yhtä suuri kuin valutuotteen (10) paksuus, ja jolloin sylinterin (1) ja telan (3) nopeuksia säädetään siten, että nestealtaan pohja on oleellisesti sylinterin ja telan välisessä niskassa, tunnettu siitä, että telaa (3) käytetään pyörivästi nopeudella, 15 jolla sen lineaarinen kehänopeus on suurempi kuin sylinterin (1) vastaava kehänopeus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että telan (3) kehänopeuden ylitys sylinterin (1) vastaavan nopeuden suhteen on välillä 2 - 20 20 %.

3. Laite ohuiden tuotteiden jatkuvaa valua varten, joka käsittää pyörivästi käytetyn pääsylinterin (1) , jonka sivuseinämä (11) on jäähdytetty, kanavan, joka syöttää sulaa metallia (7) mainitulle sylinterin seinämälle, sekä 25 jäähdytystelan (3), joka on järjestetty samansuuntaisesti pääsylinterin kanssa ja siitä etäisyydelle, joka on oleellisesti yhtä suuri kuin tuotteen (10) haluttu paksuus, jolloin tämä tela ainakin osittain sulkee syöttökanavan pään (61) ylävyöhykkeen, tunnettu siitä, että lai-30 te käsittää välineet (4, 5) telan (3) pyörivää käyttämistä varten nopeudella, joka on säädettävissä riippumatta pääsylinterin (1) nopeudesta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että tela (3) on järjestetty sylinterin 35 (1) suhteen kulman (a) sektoriin, joka on välillä 0° ja 45° pystytason suhteen. I: 9 86693