FI90834B - Menetelmä ja laite ohuiden metallituotteiden jatkuvaksi valamiseksi kahden telan välissä - Google Patents

Description

90834

Menetelmä ja laite ohuiden metallituotteiden jatkuvaksi valamiseksi kahden telan välissä

Esillä olevan keksinnön kohteena on ohuiden, erityi-5 sesti teräksestä tehtyjen tuotteiden jatkuva valaminen tekniikan avulla, jota kutsutaan valamiseksi kahden telan välissä.

Tarkemmin sanottuna on keksinnön kohteena menetelmä lämmön syöttämiseksi ohuen metallituotteen reunaosiin jäh-10 mettymisen aikana, joka tuote on valmistettu jatkuvalla valulla laitteessa, joka laite käsittää kahden kiertotelan ja kahden sivuttaisen sulkulevyn eli "sivuesteen" rajoittaman valutilan, laitetela metallituotteiden jatkuvaa valamista varten kahden telan välissä sekä laite metalli-15 tuotteiden jatkuvaa valamista varten, käsittäen kahden kiertävän jäähdytystelan ja kahden sivuttaisen "sivues-teiksi" kutsutun sulkulevyn rajoittaman valutilan.

On huomautettava, että tämä tekniikka käsittää yleensä ottaen laitteen käytön, joka käsittää: 20 kaksi vierekkäin asetettua telaa, jotka kiertävät vastakkaisiin suuntiin ja ovat tehtyinä kuparista tai ku-pariseoksesta ja energisesti jäähdytettyinä vesikierrätyk-sen avulla. Nämä telat rajoittavat väliinsä valutilan, jossa jatkuvasti syötetty sula metalli jähmettyy kosket-25 taessaan telojen kylmiä seinämiä, niin että se voidaan poistaa tuotteen muodossa, joka on jo täysin jähmettynyt telojen välisen raon alueella tai sen välittömässä läheisyydessä; ja kaksi kiinteää sivulevyä, jotka sulkevat tiiviis-30 ti valutilan telojen päissä. Näitä levyjä, joiden valumetallin kanssa kosketuksessa oleva osa on tavallisesti tehty tulenkestävästä materiaalista, kutsutaan seuraavassa tavanomaisella nimellä "sivuesteet".

Eräänä vaikeutena tätä menetelmää sovellettaessa 35 sulamispisteeltään korkeasta metallista, kuten teräksestä, 2 tehtyjen ohuiden aihioiden jatkuvaan valamiseen, on edellä mainittujen sivuesteiden kanssa kosketukseen valumuotin ylemmällä vyöhykkeellä, so. raon (tela-akselit sisältävän tason) yläpuolella joutuvan metallin haitallinen jähmetty-5 minen. Jos tätä jähmettymistä tapahtuu liikaa, metallin jähmettynyt pinta pyrkii tarttumaan kiinni sivuesteisiin. Tämä voi taas aiheuttaa tuotetta otettaessa irti valumuotista juuri ja juuri jähmettyneen metallipinnan repeyty-misen ja sulan metallin vuotamisen valumuotin alapuolelle 10 (jota ilmiötä kutsutaan "puhkeamiseksi"). Ellei sivuesteisiin jähmettynyt metalli kiinnity niihin, kuten voi tapahtua, tuotteeseen syntyy vikoja ja kone voi jopa tukkeutua tai telat vaurioitua, jos niiden tietyn tuotepaksuuden ylläpitämiseksi kohdistama paine on liian suuri.

15 Nämä vaikeudet ovat vakavampia valamista aloitet taessa, koska sula metalli tulee tällöin kosketukseen kylmien sivuesteiden kanssa.

On siten suotavaa viivyttää tuotteen jähmettymistä sivuesteiden läheisyydessä. Tätä tarkoitusta varten on 20 ehdotettu käytettäväksi sivuesteiden uudelleenkuumennuksen ennen valua ja sen jälkeen varmistavia laitteita, esimerkiksi esillä olevan patentin hakijan nimellä tehdyssä FR-patenttihakemuksessa 880 4471. Tällainen ratkaisu edellyttää täydellistä teknistä hallintaa vaativien laittei-25 den valmistamista ja käyttöä.

Eräs toinen ratkaisu käsittää metallin jäähtymiseen vaikuttamisen sen ja valutelojen välisillä kosketusvyöhyk-keillä sivuesteiden läheisyydessä esimerkiksi kuumentamalla polttimien avulla telojen osia, jotka joutuvat koske-30 tukseen tuotteen reunaosat muodostavan metallin kanssa (JP-patenttihakemus 6 209 751).

Esillä olevan keksinnön yhtenä tarkoituksena on hidastaa tuotteen reunaosien jäähtymistä niiden jähmettymisen aikana tekemällä ne helpommin taottaviksi ja vähemmän 35 alttiiksi tarttumaan kiinni sivuesteisiin.

Il 3 90834

Keksintö tarjoaa siten käyttöön menetelmän lämmön syöttämiseksi ohuen metallituotteen reunaosiin niiden jähmettymisen aikana, sanotun metallituotteen ollessa valmistettuna jatkuvan valamisen avulla laitteessa, joka käsit-5 tää kahden kiertotelan ja kahden sivuttaisen sulkulevyn eli "sivuesteen” rajoittaman valutilan, keksinnön mukaisen menetelmän ollessa tunnettu siitä, että telojen sivuestei-den vieressä olevan jäähdytetyn pinnan osiin on levitetty kuluvasta materiaalista tehty päällyste, joka on järjes-10 tetty reagoimaan eksotermisella tavalla sen kanssa kosketukseen tulevan metallin kanssa.

Keksintö tarjoaa myös käyttöön telan laitteessa, joka on tarkoitettu metallituotteiden jatkuvaan valamiseen kahden telan välissä, tämän telan ollessa tunnettu siitä, 15 että tela käsittää laitteen sivuesteiden kanssa kosketukseen tulevien osiensa läheisyydessä rengasmaisen vyöhykkeen, joka sisältää eksotermisen kuluvan päällysteen adheesiota edesauttavan pintakaiverruksen.

Keksintö tarjoaa myös käyttöön laitteen metallituot-20 teiden jatkuvaa valamista varten kahden kiertävän jäähdytetyn telan välissä, sanotun laitteen ollessa tunnettu siitä, että laite käsittää välineet päällysteen levittämiseksi jatkuvalla tai jaksottaisella tavalla telojen sivu-esteiden vieressä oleviin jäähdytetyn pinnan osiin, joka 25 päällyste on sovitettu reagoimaan eksotermisellä tavalla sen kanssa kosketukseen tulevan metallin kanssa.

On tietenkin selvää, että tämä eksoterminen päällyste reagoi metallin kanssa, joka muodostaa myöhemmin tuotteen reunaosat ja nostaa paikallisesti tällä alueella ky-30 seisen metallin lämpötilaa imien siten itseensä reunaosiin sivuesteiden läheisyydestä johdosta kohdistuvan ylimääräisen jäähdytyksen.

Keksinnön mukaisen menetelmän, telan ja laitteen edulliset suoritusmuodot ilmenevät oheisista epäitsenäi-35 sistä patenttivaatimuksista 2-4, 6 ja 8 - 10.

4

Oheinen kuvio, joka esittää kaavamaista perspektiivikuvaa keksinnön mukaisen laitteen yläosasta, joka laite on tarkoitettu telojen välissä tapahtuvan jatkuvan valun toteuttamiseen, auttaa keksinnön havainnollistamisessa.

5 Tässä kuviossa näkyvät jäähdytetyt telat 1, 1', jotka kiertävät vastakkaisiin suuntiin samassa vaakasuorassa tasossa olevan kahden rinnakkaisen akselin X-XjaY-Y ympäri. Ne rajoittavat väliinsä valutilan, joka on sivusuunnassa suljettu sivuesteiden 2, 2' välityksellä. Sula 10 teräsmassa 3, jota kaadetaan jatkuvasti syöttöastiasta (ei näy), täyttää tämän valutilan, jähmettyen siinä ja muodostaen tuotteen 4, joka poistetaan alaspäin laitteesta telojen kiertoliikkeen avulla. Eksotermisen päällysteen muodostamiseksi järjestetty materiaali 5 on asetettu astioi-15 hin 6, 6', 6’', 6’’’, joista se virtaa ulos ja kerrostuu, esimerkiksi pelkästään painovoiman vaikutuksesta, telojen 1, 1' vyöhykkeille, jotka ovat lähinnä sivuesteitä 2, 2'. Astiat 6, 6', 6’’, 6''' on varustettu laitteilla 7, 7', 7' ', 7' ' ' materiaalin 5 virtausnopeuden valvomista varten. 20 Ennen tuloaan kosketukseen sulan teräsmassan kanssa telojen lähinnä sivuesteitä olevat vyöhykkeet 8, 8', 8'', 8''' tulevat kukin tällä tavoin päällystetyiksi eksotermisella päällystenauhalla 9, 9', 9'', 9'''. Kunkin tällaisen vyöhykkeen leveys on noin 10 mm, vyöhykkeen sijaitessa telan 25 reunaosissa ja sivuesteiden ollessa asetettuina telan päitä vasten. Päällysteen adheesiota edesautetaan, jos vyöhykkeet 8, 8', 8'', β’’’ sisältävät pintakaiverruksen, esimerkiksi useita ontelotta, jotka on esitetty vertauskuvallisesti kuviossa ja jotka vastaanottavat päällysteen. 30 Tämä päällyste on muodostettu tuotteen avulla, joka kykenee reagoimaan nopeasti eksotermisellä tavalla tullessaan kosketukseen sulan metallin kanssa. Päällyste voi sisältää esimerkiksi metallielementtejä, kuten alumiinia, piitä tai kalsiumia, joiden yksinkertainen liuos nestemäi-35 sen teräksen kanssa on eksoterminen. Tämä vaikutus vahvistuu edelleen, jos sula teräs on epätäydellisesti pelkistetty, mikä sallii metallielementtien reagoinnin metalliin l! 5 90834 hajoneeseen happeen, mikä reaktio on itsessään eksoterminen. Näitä metallielementtejä voidaan myös sekoittaa oksi-deihin, jotka voidaan pelkistää korkeassa lämpötilassa olevien oksidien, kuten rauta- ja/tai mangaanioksidien 5 avulla. Siten nämä pelkistimet voivat reagoida jatkuvasti eksotermisesti senkin jälkeen, kun päällyste on peitetty jähmettyneellä metallikuorella, johon sitten siirretään lämpöä.

Päällysteen koossapysyvyys voidaan varmistaa kiven-10 näisaineesta tai orgaanisesta aineesta tehdyn sideaineen välityksellä, joka helpottaa päällysteen levitystä telojen reunaosiin sopivien välineiden avulla ja sen adheesiota teloihin metallin kanssa tapahtuvaan kosketukseen asti. Pelkästään painovoiman avulla tapahtuva kerrostaminen voi-15 daan tällä tavoin korvata ruiskutus- tai päällystysmene-telmän välityksellä tapahtuvalla kerrostamisella. Päällystettä uudistetaan sanottujen välineiden avulla jatkuvalla tai epäjatkuvalla tavalla, jos se ei ole täysin kulunut yhden ainoan metallin kanssa tapahtuneen kosketuksen jäl-20 keen. Sideaineen lämpökapasiteetin on oltava mahdollisim man alhainen, niin että se ei vähennä liiaksi eksotermisten tuotteiden tehokkuutta.

Jauheen ja sen sideaineen liuos ja reaktio metallin sisällä voi aiheuttaa reunaosat muodostavan teräksen koos-25 tumuksen paikallisen muutoksen tuotteen muihin osiin verrattuna. Mutta koska telojen välissä valettujen ohuiden tuotteiden reunaosat sisältävät yleensä muotoon liittyviä ja rakenteellisia epäsäännöllisyyksiä, jotka usein edellyttävät niiden poistamista, ei tämä seikka muodosta mi-30 tään vakavaa haittaa.

Keksintöä voidaan soveltaa myös laitteisiin, jotka on varustettu ns. "siirtoteloilla", jolloin on mahdollista muuttaa tuotteen leveyttä siirtämällä teloja toistensa suhteen rinnakkaisissa suunnissa kahden valun välissä tai 35 yhden valun aikana. Tässä tapauksessa päällysteen levitys-laitteen on oltava liikutettava tuotteen reunaosien siirtymien seuraamista varten.

Claims (10)

6

1. Menetelmä lämmön syöttämiseksi ohuen metallituotteen reunaosiin jähmettymisen aikana, joka tuote on val- 5 mistettu jatkuvalla valulla laitteessa, joka laite käsittää kahden kiertotelan ja kahden sivuttaisen sulkulevyn eli "sivuesteen" rajoittaman valutilan, tunnettu siitä, että telojen sivuesteiden vieressä olevan jäähdytetyn pinnan osiin on levitetty kuluvasta materiaalista teh- 10 ty päällyste, joka on järjestetty reagoimaan eksotermisella tavalla sen kanssa kosketukseen tulevan metallin kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällyste käsittää sulaa terästä 15 pelkistäviä elementtiosia, kuten alumiinia, piitä ja kalsiumia.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällyste käsittää lisäksi oksideja, jotka voidaan pelkistää sanottujen hapettimien avulla, 20 kuten rauta- tai mangaanioksideja.

4. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällysteen aktiiviset elementit ovat jauhemaisessa muodossa ja sekotettui-na orgaanisen tai kivennäisaineen sisältävän sideaineen 25 kanssa.

5. Laitetela metallituotteiden jatkuvaa valamista varten kahden telan välissä, tunnettu siitä, että tela (1, 1') käsittää laitteen sivuesteiden (2, 2') kanssa kosketukseen tulevien osiensa läheisyydessä rengasmaisen 30 vyöhykkeen (8, 8', 8'', 8'''), joka sisältää eksotermisen kuluvan päällysteen (9, 9', 9'', 9*'' ) adheesiota edesauttavan pintakaiverruksen.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tela, tunnet-t u siitä, että pintakaiverrus käsittää useita ontelolta. I! 7 90834

7. Laite metallituotteiden jatkuvaa valamista varten, käsittäen kahden kiertävän jäähdytystelan (1, 1') ja kahden sivuttaisen "sivuesteiksi" kutsutun sulkulevyn (2, 2' ) rajoittaman valutilan, tunnettu siitä, että 5 laite käsittää välineet (6, 6', 6'*, 6''') päällysteen levittämiseksi jatkuvalla tai jaksottaisella tavalla telojen (1, 1') sivuesteiden (2, 2') vieressä oleviin jäähdytetyn pinnan osiin, joka päällyste on sovitettu reagoimaan eksotermisellä tavalla sen kanssa kosketukseen tulevan 10 metallin kanssa.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että telat (1, 1') käsittävät sivues teiden (2, 2') kanssa kosketukseen tulevien osiensa läheisyydessä rengasmaisen vyöhykkeen (8, 8', 8'', 8'''), joka 15 käsittää eksotermisen kuluvan päällysteen (9, 9’, 9’’,

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että päällyste levitetään telojen (1, 1') pinnalle ruiskuttamalla.

9 T1 *) adheesiota edesauttavan pintakaiverruksen.

10. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että päällyste levitetään telojen (1, 1') pinnalle sivelemällä. 8