HU205290B - Method and apparatus for producing tubular metal product of large length - Google Patents
Method and apparatus for producing tubular metal product of large length Download PDFInfo
- Publication number
- HU205290B HU205290B HU851720A HU172085A HU205290B HU 205290 B HU205290 B HU 205290B HU 851720 A HU851720 A HU 851720A HU 172085 A HU172085 A HU 172085A HU 205290 B HU205290 B HU 205290B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- metal
- electromagnetic
- casting
- field
- vessel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/02—Use of electric or magnetic effects
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/01—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths without moulds, e.g. on molten surfaces
- B22D11/015—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths without moulds, e.g. on molten surfaces using magnetic field for conformation, i.e. the metal is not in contact with a mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/14—Plants for continuous casting
- B22D11/145—Plants for continuous casting for upward casting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Telephone Function (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya eljárás nagy hosszúságú, cső alakú fémtermék előállítására, amelynek során hengeres öntőtér belsejében felfelé haladó váltakozó elektromágneses lebegtetőmezőt alakítunk ki, folyékony fémet vezetünk be az öntőtér és a -mező alsó részébe, folyékony fémoszlopot alakítunk ki és a lebegtetőmezővel felfelé mozgatjuk, miközben a fémolvadékot lehűtjük és megdermesztjük, végül a megszilárdult fémterméket az öntőedény felső részéből eltávolítjuk. Ugyancsak a találmány tárgya egy olyan folyamatos öntőberendezés, amelynek fémoldavékot befogadó hengeres függőleges öntőedénye, az öntőedény alső részéhez kapcsolódó olvadékbevezető nyílása, az öntőedényen kívül elhelyezett hőcserélője, továbbá elektromágneses lebegtetőmezőt előállító, az öntőedényt körülvevő tekercselése, valamint csőmozgató és -kihúzó berendezései vannak.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the production of a long metal tubular metal product by forming an alternating electromagnetic floating field in an upwardly cylindrical mold, introducing a liquid metal into the lower part of the casting and field, moving a liquid metal column and the metal melt is cooled and quenched, and finally the solidified metal product is removed from the top of the casting vessel. The present invention also relates to a continuous casting apparatus having a cylindrical vertical casting vessel receiving a metal solution, a melt inlet connected to the lower part of the casting vessel, a heat exchanger located outside the casting vessel, and a device for producing an electromagnetic float and a winding vessel.
Cső alakú fémtermékek gyártására öntési eljárások ismertek. Ilyen eljárások ismerhetők meg többek között a 3 467 166, 3 605 865, 3 735 799, 4 014 379, 4 274 470 és a 4 126 175 számú US szabadalmi leírásokból. Ezek olyan elektromágneses kokilla használatát írják le, amely meghatározott méreteken tartott fémolvadékot tartalmaz, és amelyben a fémolvadék lefelé mozogva megszilárdul. Ebben a folyamatban a megszilárdult fém növekedése longitudinális, és az olvadékot félfolyamatosan vagy folyamatosan adagolják gravitációs úton a leszálló fémfürdő felső végéhez, ami a megszilárduló öntecset alkotja.Casting methods are known for the manufacture of tubular metal products. Such methods are known, inter alia, from U.S. Patent Nos. 3,467,166, 3,605,865, 3,735,799, 4,014,379, 4,274,470, and 4,126,175. These describe the use of an electromagnetic die which contains a metal melt of a certain size and in which the metal melt solidifies downwards. In this process, the growth of the solidified metal is longitudinal, and the melt is added semi-continuously or continuously by gravity to the upper end of the descending metal bath, which forms the solidifying die.
E folyamat hibáinak egyike, hogy a korábbról ismert lefelé haladó öntési technika nem „hibabiztos”. Egy váratlan elektromos ellátási hiba esetén például folyékony fém ömölhet ki a lefelé mozgó fémolvadékból.One of the flaws in this process is that the prior art downward casting technique is not "fail safe". For example, in the event of an unexpected electrical supply failure, liquid metal may spill out of the downwardly moving metal melt.
Az olvadt fém túlfolyás! és kitörési lehetősége ezeknél az ismert lefelé haladó öntési eljárásoknál megköveteli mind az olvadt fém töltési, mind a megszilárdult öntecs eltávolítás! ütemének gondos szabályozását, mivel a hőkicserélés mindkét ütemet drasztikusan behatárolja. Az ilyen típusú folyamatos öntés sorozatgyártásnál való felhasználhatóságát ez rontja.Molten metal overflow! and its potential for bursting in these known downward casting processes requires removal of both molten metal filling and solidified casting! as the heat exchange drastically limits both. The usefulness of this type of continuous casting for serial production is impaired.
A 3 746 077 és a 3 872 913 számú US szabadalmi leírások felfelé haladó öntési technológiát írnak le, amelyben a friss formázáshoz az olvadt fémet hidrosztatikusán kényszerítve vagy vákuummal hűzatva mozgatjuk felfelé egy nyitott végű, függőlegesen álló öntőformába. Ezzel az eljárással a kihutött fémet szakaszosan távolítjuk el a fonna felső részéből, amelybe a folyékony fémet folyamatosan vezetik be.U.S. Patent Nos. 3,746,077 and 3,872,913 disclose an upward casting technology in which the molten metal is moved upward into an open-ended, vertically-formed mold for fresh molding by hydrostatically forcing or vacuum drawing. By this method, the cooled metal is removed intermittently from the upper part of the sponge into which the liquid metal is continuously introduced.
Ebben a részben a felfelé haladó öntési technika kívánatos, „hibabiztos” tulajdonságát biztosítják, de csak egy külső csatlakozővályú gyors elhasználódásának az árán. Szükség lenne tehát a cső alakú fémtermékek folyamatos öntésének olyan tökéletesített rendszerére, amely elkerüli a korábbi, ismert elektromágneses öntési rendszerek hátrányait.In this section, they provide the desirable, "fail-safe" feature of advanced casting technology, but at the expense of rapid wear on an external connecting trough. Thus, an improved system for continuous casting of tubular metal products would be desirable, avoiding the disadvantages of prior art electromagnetic casting systems.
Az US 4414285 lajtsromszámú szabadalom olyan eljárást és berendezést ismertet, ahol felfelé haladó váltóáramú elektromágneses teret hoznak létre öntőedény belsejében és a megdermedő fémoszlopot az öntőedény és az elektromágneses tér belsejében úgy vezetik, hogy közben az elektromágneses térrel lebegtetést és formázást végeznek. Ez a megoldás ugyan kiküszöböli a korábbiak számos hátrányát, nem alkalmas azonban cső alakú termékek előállítására.U.S. Patent No. 4,414,285 discloses a process and apparatus for generating an upwardly moving electromagnetic field inside a casting vessel and conducting a solidifying metal column inside the casting and electromagnetic field while electromagnetic forming and electromagnetic field. While this solution overcomes many of the drawbacks of the prior art, it is not suitable for the manufacture of tubular products.
Ezért a jelen találmánnyal az a célunk, hogy kialakítsunk olyan új és tökéletesített öntési eljárást és berendezést cső alakú fémtermékek, elsősorban csövek folyamatos vagy nagy hosszban történő gyártására, amelyek megszüntetik a jelenleg használt, cső alakú fémtermékeket előállító öntési technológiák és rendszerek hátrányait.Therefore, it is an object of the present invention to provide a new and improved casting process and apparatus for continuous or large length production of tubular metal products, in particular pipes, which overcome the disadvantages of currently used tubular metal product casting technologies and systems.
A kitűzött feladatot olyan eljárással oldottuk meg, amelynek során hengeres öntőedény belsejében felfelé haladó váltakozó elektromágneses lebegtetőmezőt alakítunk ki, folyékony fémet vezetünk az öntőtér és a -mező alsó részébe, folyékony fémoszlopot képezünk és a lebegtetőmezővel felfelé mozgatjuk, miközben a fémolvadékot lehűtjük és megdermesztjük, végül pedig a megszilárdult fémterméket az öntőtér felső részéből eltávolítjuk, ahol a találmány szerint gyűrű keresztmetszetű öntőtér belsejében alakítjuk ki a lebegtetőmezőt és egyidejűleg a lebegtetőmezőre merőleges elektromágneses összehűzómező-komponenst, valamint a gyűrű alakú öntőtér központi üregében egy második, a lebegtetőmezőre merőleges, de az elsővel ellentétes irányítású elektromágneses összehúzómező-komponenst.SUMMARY OF THE INVENTION The object is solved by a method of forming an alternating electromagnetic floating field upwardly inside a cylindrical casting vessel, introducing a liquid metal into the lower part of the casting space and field, forming a liquid metal column, and the solidified metal product is removed from the upper part of the mold, wherein, in accordance with the present invention, a floating field is formed inside the annular casting space and simultaneously a perpendicular to the floating field, controlled electromagnetic contraction field component.
A folyékony fémet célszerűen folyamatosan vezetjük be az öntőedény alsó részébe és a fémterméket folyamatosan távolítjuk el az öntőedény felső részéből, továbbá a második elektromágneses összehúzómezőkomponenst egy második, az öntőedény központi üregében felfelé haladó elektromágneses lebegtetőmezővel hozzuk létre.Preferably, the liquid metal is continuously introduced into the lower portion of the casting vessel and the metal product is continuously removed from the upper portion of the casting vessel, and the second electromagnetic contraction field component is formed by a second electromagnetic floating field upwardly in the central cavity.
Első lépésként általában indító fémcsövet kapcsolunk a cső alakú olvadt fémoszlophoz oly módon, hogy annak felső végét az indító fémcső alsó végénél lehűtjük és megdermesztjük.As a first step, a starter metal tube is generally coupled to the tubular molten metal column by cooling its upper end at the lower end of the starter metal tube and solidifying it.
Az eljárás során 1 kHz-nél nagyobb frekvenciájú felfelé haladó elektromágneses lebegtetőmezőt hozunk létre és a folyékony fém hosszegységre jutó súlyára vonatkoztatva 75-200%-os lebegtetési arányt alakítunk ki a felfelé haladó elektromágneses lebegtetőmezővel.The method involves generating an upward electromagnetic floating field with a frequency greater than 1 kHz and generating a floatation ratio of 75-200% of the weight of the liquid metal per unit length of the upward electromagnetic floating field.
A találmány szerinti berendezés fémolvadékot befogadó hengeres függőleges öntőedényt, az öntőedény alsó részéhez kapcsolódó olvadékbevezető nyílást, az öntőedényen kívül elhelyezett hőcserélőt, továbbá elektromágneses lebegtetőmezőt előállító, az öntőedényt körülvevő tekercselést, valamint csőmozgató és -kihúzó berendezéseket tartalmaz, ahol a találmány szerint az öntőedény gyűrű alakú és középrészén lévő üregében második elektromágneses mezőt előállító tekercselés és belső hőcserélő van.The apparatus of the present invention comprises a cylindrical vertical casting vessel receiving a molten metal, a melt inlet connected to the lower part of the casting vessel, a heat exchanger located outside the casting vessel, and an electromagnetic floating field which wraps and wraps the vessel. and having a second electromagnetic field winding and an internal heat exchanger in its cavity.
Az első és második elektromágneses mezőt előállító sokmenetű tekercsek többfázisú áramforrás, célszerűen háromfázisú generátor egymást követő fázisaira vannak kapcsolva.The multistage coils producing the first and second electromagnetic fields are connected to successive phases of a multiphase power source, preferably a three-phase generator.
Az öntőedény alsó részénél olyan tartály van, amelyben a fémolvadék szintje az első elektromágne2At the bottom of the casting vessel there is a container in which the level of the metal melt is the first electromagnet2
HU 205 290 Β ses mezőt előállító sokmenetes tekercs alsó vége fölött van.EN 205 is above the lower end of the multi-turn coil producing a 290 Β field.
A berendezés célszerűen kihúzóberendezéssel öszszekapcsolt kihúzócső van, az öntőedény fölötti előhűtő kamra és tekercselőegység, valamint az előhűtő kamra és a tekercselőegység között hengerek vannak.Preferably, the apparatus comprises an extraction tube coupled to a extraction apparatus, with cylinders between the pre-cooling chamber and winding unit above the casting vessel and the pre-cooling chamber and winding unit.
A találmány további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével mutatjuk be. A rajzon azFurther details of the invention will be illustrated by way of example in an exemplary embodiment. In the drawing it is
1. ábra a találmány szerinti berendezés sematikus rajza, és aFigure 1 is a schematic drawing of the apparatus of the invention, and
2. ábra a találmány szerinti folyamatos öntési rendszer blokkdiagramja.Figure 2 is a block diagram of a continuous casting system according to the invention.
Az 1. ábra a találmány szerinti nagy hosszúságú, cső alakú fémtermékek folyamatos gyártására alkalmas berendezés vázlata. A berendezésnek gyűrű alakú, olvadt fémet tartalmazó (10) tartálya van. A (10) tartály hőálló szigeteléssel és fűtőelemekkel van ellátva a benne lévő fém megolvadt állapotban történő tartására. A gyűrű alakú kombinált (11) öntőedény a (10) tartály felső végén van elhelyezve úgy, hogy belső áteresztő nyílása kapcsolódik a (10) tartály tetején lévő nyíláshoz.Fig. 1 is a schematic diagram of an apparatus for continuous production of long tubular metal products according to the invention. The apparatus has an annular container (10) containing molten metal. The container (10) is provided with heat-resistant insulation and heating elements for keeping the metal contained therein in a molten state. The annular composite casting vessel (11) is disposed at the upper end of the container (10) with an internal through-opening connected to the opening at the top of the container (10).
A gyűrű alakú (11) öntőedényt külső, hengeres (12) kerámiaburkolat veszi körül, amely a (10) tartály tetején kialakított gyűrű alakú áteresztő nyíláshoz van erősítve. A (10) tartály (14) központi nyílása fölött csésze alakú (13) kerámiasapka van. A (13) kerámiasapka oldalfalai a (12) kerámiaburkolattal együtt alkotják a gyűrű alakú teret és a (10) tartályban lévő olvadt fém ebben dermed meg.The annular casting vessel (11) is surrounded by an outer cylindrical ceramic casing (12) secured to an annular through hole formed at the top of the vessel (10). Above the central opening (14) of the container (10) is a cup-shaped ceramic cap (13). The side walls of the ceramic cap (13) together with the ceramic cover (12) form an annular space and the molten metal in the container (10) freezes there.
A (12) kerámiaburkolat körül a (10) tartály fölött gyűrű alakú (15) hőcserélő van. A (15) hőcserélőbe a hűtővizet (16) bevezetőnyíláson át tápláljuk be és (17) kieresztőnyíláson át vezetjük el. Egy második, gyűrű alakú belső (18) hőcserélő a (13) kerámiasapka belső felülete mentén van kialakítva, hogy elvonja a hőt a (13) kerámiasapkától. A (18) hőcserélő hűtőtér (18A) felső fejrészétől a (13) kerámiasapka alsó felülete mentén hűtővíz áramlik a (18B) leszálló ágakon keresztül. A (18A) felső részhez hűtővíz (18C) központi vezetéken jut be a (19) nyilaknak megfelelően, majd elágazik a (18) hőcserélő (18B) leszálló ágaiba és a (21) nyilakkal jelölt helyeken távozik.An annular heat exchanger (15) is provided above the container (10) around the ceramic cover (12). Cooling water is supplied to the heat exchanger (15) through an inlet (16) and through an outlet (17). A second annular inner heat exchanger (18) is formed along the inner surface of the ceramic cap (13) to remove heat from the ceramic cap (13). From the upper head portion (18A) of the heat exchanger cooling space (18), cooling water flows along the lower surface of the ceramic cap (13) through the descending branches (18B). Cooling water (18C) enters the upper portion (18A) via a central conduit in accordance with the arrows (19) and then branches to the descending branches (18B) of the heat exchanger (18) and exits at the locations indicated by the arrows (21).
A (15) hőcserélőt (22) tekercselés veszi körül, ahogyan az 1. ábrán látható. A (22) tekercselés több egymás fölött elhelyezett különálló tekercsből áll. A (22) tekercselés egyes tekercsei többfázisú elektromos áramforrás három egymást követő fázisára vannak kapcsolva - a 2. ábrán bemutatott módon -, hogy felfelé haladó elektromágneses lebegtetőmezőt és egy ezen mezőre merőleges összehúzókomponenst lehessen létrehozni.The heat exchanger (15) is surrounded by a winding (22) as shown in FIG. The winding (22) consists of a plurality of separate windings arranged one above the other. Each winding of the winding (22) is connected to three successive phases of a multiphase electric power source, as shown in Figure 2, to form an upward electromagnetic floating field and a contraction component perpendicular to this field.
Egy ehhez hasonló (23) tekercselés olyan egyedi tekercsekből áll, amelyek a (13) kerámiasapka központi tengelyével derékszöget bezáró síkokban fekszenek. A (23) tekercselés tekercsei körkörösen vannak feltekerve a (18) hőcserélő (18B) leszálló ágainak belső felülete mentén. Az elektromos áram a (23) tekercseléshez (24) tápvezetéken keresztül jut. A (23) tekercselés előnyösen többfázisú árammal gerjesztett, hogy egy második belső, felfelé haladó elektromágneses mezőt biztosítson. Megoldható azonban egyfázisú tekercselésként is.A similar winding (23) consists of individual windings which lie in planes at right angles to the central axis of the ceramic cap (13). The windings of the winding (23) are wound in a circular fashion along the inner surface of the descending branches (18B) of the heat exchanger (18). The electric current is supplied to the winding (23) via a supply line (24). The winding (23) is preferably excited by a multiphase current to provide a second internal upward electromagnetic field. However, it can also be solved as a single-phase winding.
A (23) tekercselés által létrehozott felfelé haladó elektromágneses lebegtetőmező lényegében fázisban van a (22) tekercselés által létrehozott, felfelé haladó lebegtetőmezővel, de van egy, a felfelé haladó lebegtetőmezővel derékszöget bezáró irányú összehúzó mező komponense is, amely a (22) tekercselés által létrehozott összehúzó mező komponenssel ellentétes irányítású.The upward electromagnetic floating field generated by the winding (23) is substantially in phase with the upwardly moving floating field created by the winding (22), but there is also a component of the upwardly curving winding field (22) formed by the upwardly moving floating field. contraction field component control.
A 2. ábra a többfázisú (25) áramforráshoz és a (26) frekvenciaszabályzóhoz kötött (22) tekercselést mutatja. A (25) áramforrás így szabályozható frekvenciájú és teljesítménye külön beállítható (27) teljesítményszabályozóval. Az 1. ábrán bemutatott (23) tekercselés (24) tápvezetéken keresztül van összekapcsolva (28) áramforrással és (29) frekvenciaszabályozóval. A (23) tekercselés által előállított felfelé haladó elektromágneses lebegtetőmező lényegében fázisban van a (22) tekercselés által létesített, felfelé haladó lebegtetőmezővel, de - mint mondottuk - van egy olyan összehúzómezőkomponese, amely derékszöget zár be evvel a mezővel, de ellentétes irányítású.Figure 2 shows winding (22) connected to the multiphase power supply (25) and the frequency controller (26). The power source (25) is thus adjustable in frequency and its power can be separately set by a power regulator (27). The winding (23) shown in Figure 1 is connected via a power line (24) to a power source (28) and a frequency controller (29). The upwardly moving electromagnetic floating field produced by the winding (23) is substantially in phase with the upwardly moving floating field created by the winding (22), but, as said, has a constricting field component which closes at right angles to this field.
A berendezés a következőképpen működik. A megolvadt fémet a (10) tartályba vezetjük a (10A) bevezetőnyíláson át. Az olvadt fémet vagy gravitációs áramlással vagy inért gáz nyomásával felhúzzuk a (12) kerámiaburkolat és a (13) kerámiasapka közötti gyűrű alakú öntőtérbe, a (22) és (23) tekercselés alsó végei fölé, ahol az a (22) és (23) tekercselés által létrehozott, felfelé haladó elektromágneses lebegtetőmező hatása alá kerül.The unit operates as follows. The molten metal is introduced into the container (10) through the inlet (10A). The molten metal is drawn either by gravity flow or by pressure of an inert gas into the annular casting space between the ceramic casing (12) and the ceramic cap (13), above the lower ends of the windings (22) and (23), under the influence of an electromagnetic floating field created by winding.
Az első elindításkor cső alakú indítótagot vezetünk be a (11) öntőedény felső vége felől és alsó végét érintkezésbe hozzuk az olvadt fémből kialakult, cső alakú fémoszlop tetejével. A (15) és (18) hőcserélőkön keresztül cirkuláló hűtővíz hatására a fémoszlop felső része megszilárdul és hozzádermed az indítótaghoz. Az indítótagot és vele együtt a fémoszlopot ekkor felfelé kihúzzuk a kihúzó görgők segítségével, a 2. ábrán látható módon. Az indítómagot és a fémoszlopot ezután a dermedési sebesség által meghatározott ütemben folyamatosan húzzuk ki. Megszilárdulás alatt a (22) és a (23) tekercselés által létrehozott, felfelé haladó elektromágneses lebegtetőmező mind az olvadt, mind a megszilárdult fémoszlopot lényegében súlytalan és nyomásmentes állapotban tartja.At the first start-up, a tubular actuator is introduced from the upper end of the casting vessel (11) and the lower end is brought into contact with the top of a tubular metal column made of molten metal. As a result of the cooling water circulating through the heat exchangers (15) and (18), the upper part of the metal column solidifies and adheres to the actuator. The actuator and with it the metal post are then pulled upwards using the pulling rollers as shown in Figure 2. The starter core and metal column are then pulled out continuously at a rate determined by the cure rate. During consolidation, the upwardly moving electromagnetic float formed by the windings (22) and (23) maintains both the molten and solidified metal columns in a substantially weightless and pressureless state.
Üzem közben a dermedési zónába a lebegtetés alatt a fémoszlop keresztmetszetének csökkenése következik be, ha a fémoszlop felfelé gyorsul, mivel a lebegtetőerő nagyobb, mint a fémoszlop súlya. A keresztmetszetcsökkenés az emelőerő automatikus csökkenését eredményezi, így a fémoszlop felfelé történő mozgása lassul, azaz a rendszer önszabályozó. Ha viszont a fémoszlop mozgása a lebegtetőerő csökkenése következtében lelassul, akkor megnövekszik keresztmetszete, ami a lebegtetőerő megnövekedését eredményezi, és ezáltal meggyorsul a fémoszlop felfelé irányuló mozgása.During operation, the cross-section of the metal column into the freezing zone during floatation decreases if the metal column is accelerated upwards because the buoyancy force is greater than the weight of the metal column. The cross-sectional reduction results in an automatic reduction of the lifting force, thus slowing the upward movement of the metal column, ie the system is self-regulating. If, on the other hand, the movement of the metal column slows down as a result of the decrease in buoyancy, then its cross-section increases, resulting in an increase in the buoyancy force, thereby accelerating the upward movement of the metal column.
A dermedési zóna alsó határán a lebegtetőerő csakAt the bottom of the freezing zone, the buoyancy is only
HU 205 290 Β körülbelül a fele a zóna középsó részében hatónak, így a fémoszlop alsó részét a már említett gáznyomás és az indítómagon keresztül alkamazott erő tartja fenn. Ahogy azonban a fémoszlop fölfelé mozog, már elég erős a lebegtetőmező ahhoz, hogy az egész oszlopot lényegében súlytalan állapotban megtartsa, és hogy az oszlop és az öntőedény falai közötti érintkezés lényegében nyomásmentessé váljon. Nyomásmentes érintkezés alatt azt értjük, hogy nincs lényeges folyamatos nyomásos érintkezés a folyékony fémoszlop belső és külső felületei, valamint a gyűrű alakú öntőedény felületei között, és a fémoszlopban nincs lényeges hidrosztatikus (illetve metallosztatikus) nyomás a dermedési zónában, továbbá a gravitációs, súrlódási és adhéziós erők is minimálisak. A külső (12) kerámiaburkolat belső átmérőjét és a (13) kerámiasapka hengeres részének külső átmérőjét úgy kell megtervezni, hogy legyen egy minimális rés a fémoszlop és a kerámia felülete között. Ez a rés valójában a fémoszlop felülete és az öntőedény oldalfala között szórványosan vagy véletlenszerűen jelentkező diszkrét hézagokból áll, mivel a jó hőhatáshoz fontos, hogy ennek méreteit nagyon kis értéken tartsuk.Approximately half of it is active in the central part of the zone, so that the lower part of the metal column is maintained by the gas pressure and force applied through the starter core. However, as the metal column moves upward, the floating field is strong enough to hold the entire column in a substantially weightless condition and to make the contact between the column and the walls of the casting basically substantially depressurized. By non-pressure contact we mean that there is no substantial continuous pressure contact between the inner and outer surfaces of the liquid metal column and the annular casting vessel, and that the metal column has no significant hydrostatic (or metallostatic) pressure in the freezing zone, gravity, friction and forces are also minimal. The inner diameter of the outer ceramic cover (12) and the outer diameter of the cylindrical portion of the ceramic cap (13) must be designed to have a minimum gap between the metal column and the ceramic surface. In fact, this gap is made up of discrete gaps sporadically or randomly between the surface of the metal column and the side wall of the casting vessel, since it is important for very good heat performance to keep its dimensions very small.
A rés azonban létezik és azt a fémtermék külső palástjának fényes, hullámos felülete bizonyítja. Ha azonban a rés túlságosan megnő a felfelé haladó lebegtetőmezőre merőleges komponens következtében, jelentősen romlik a hatásos hőcsere a fémoszlop és a kerámiafelületek között, mivel a térerő és a hőleadás sebessége fordítottan arányos. Következésképpen a lebegtetési térerőt az öntés indításánál úgy kell beállítani, hogy a kívánt nyomásmentes érintkezést biztosítsa a jó hőátadással összhangban lévő minimális résszel. A térerőt ezután ezen a ponton kell tartani, és nem szabad változtatni az öntés alatt, még akkor sem, ha a folyékony fémoszlop sebessége a dermedési zónában megváltozna.However, the gap exists and is evidenced by the bright, wavy surface of the outer casing of the metal product. However, if the gap is too large due to a component perpendicular to the floating field, the effective heat exchange between the metal column and the ceramic surfaces will be significantly reduced, since the field strength and the rate of heat dissipation are inversely proportional. Consequently, the buoyancy field strength at the start of casting should be adjusted to provide the desired pressure-free contact with a minimum portion consistent with good heat transfer. Field strength should then be maintained at this point and should not be changed during casting, even if the velocity of the liquid metal column in the freezing zone changes.
A 2. ábrán látható, hogy a megdermedt fémtermék az öntőedényből (34) előhűtő kamrába jut és (35, 36) kihúzó görgőkön keresztül (37) és (36) meleghengerlő egységekbe, végül pedig a (39) tekercselő egységbe kerül.Figure 2 shows that the stiffened metal product enters the pre-cooling chamber (34) from the casting vessel and passes through the extraction rollers (35, 36) to the hot rolling units (37) and (36) and finally to the winding unit (39).
Üzem közben az öntési sebeséget, azaz a fémoszlop haladási sebességét a (35) és (36) kihúzógörgőkkel lehet változtatni. Ezek meghajtómotorjai a (37) és (38) hengerekkel és a (39) tekercselőberendezéssel vannak szinkronizálva. A lebegtetőmező térerejét és a gerjesztési frekvenciát az öntött termék mérete és fajlagos ellenállása alapján számított értékre kell beállítani. Ugyanakkor az úgynevezett lebegtetési arányt 75 és 200% között kell tartani. A lebegtetési arány kifejezésen a folyékony fémoszlop hosszegységére eső lebegtetőerő és a folyékony fémoszlop hosszegységre eső súlyának hányadosát értjük. A fenti tartományon belül alakulnak ki olyan körülmények, amelyek között a fémolvadék felülete és a kokilla belső palástja közötti nyomás gyakorlatilag megszűnik, azaz a kopás minimális, ugyanakkor még igen jó a hőátadás is. Ez az állapot jön létre lényegében már 75%-os lebegtetés esetén, 200% fölött viszont már jelentősen romlik a hőátadás (és így az öntési sebesség) anélkül, hogy a kopás tovább csökkenne.During operation, the casting speed, i.e. the travel speed of the metal column, can be varied with the pulling rollers (35) and (36). Their drive motors are synchronized with the rollers (37) and (38) and the winding device (39). The field strength and excitation frequency of the floating field must be set to a value calculated from the size and specific resistance of the cast product. However, the so-called hover rate should be kept between 75 and 200%. The term "buoyancy rate" refers to the ratio of the buoyancy per unit length of the liquid metal column to the weight of the liquid metal column per unit length. Within this range, conditions are created under which the pressure between the surface of the molten metal and the inside of the mold is virtually eliminated, i.e., wear is minimal while heat transfer is still very good. This condition occurs essentially at 75% floatation, but above 200%, heat transfer (and hence casting speed) is significantly reduced without further reduction of wear.
Az állandósult üzemi állapot elérése után (2-3 percen belül) a haladási sebessséget lépésenként, kézi vezérléssel növeljük és a lebegtetési térerőt lépésenként csökkentjük a maximális öntési sebességhez közeli értékig. Az öntési sebességet az olvadt fém megszilárdult fémmé alakításának tonnákban mért, óránkénti menynyiségeként adjuk meg. Ezután a rendszert ezen a sebességen üzemeltetjük. Normális esetben kívánatos, hogy időnként ellenőrizzük a megszilárdult fémtermék hőmérsékletét,Once steady state is reached (within 2-3 minutes), the travel speed is increased step by step with manual control and the buoyancy field strength is gradually reduced to a value close to the maximum casting speed. The casting rate is given as the hourly rate of conversion of molten metal to solidified metal in tonnes. The system is then operated at this speed. Normally, it is desirable to periodically check the temperature of the solidified metal product,
A példaként bemutatott megoldás természetesen csak a találmány ismertetésére szolgált, nyilvánvaló, hogy a találmány más változatai is megvalósíthatók a csatolt igénypontokban meghatározott oltalmi körön belül.The exemplary embodiment is, of course, only intended to illustrate the invention, it being understood that other embodiments of the invention may be practiced within the scope of the appended claims.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US62713584A | 1984-07-02 | 1984-07-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT48142A HUT48142A (en) | 1989-05-29 |
| HU205290B true HU205290B (en) | 1992-04-28 |
Family
ID=24513326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU851720A HU205290B (en) | 1984-07-02 | 1985-05-07 | Method and apparatus for producing tubular metal product of large length |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0168693B1 (en) |
| JP (1) | JPH0724919B2 (en) |
| KR (1) | KR910009998B1 (en) |
| AT (1) | ATE41335T1 (en) |
| AU (1) | AU571703B2 (en) |
| BR (1) | BR8502497A (en) |
| DE (1) | DE3568719D1 (en) |
| ES (3) | ES8608964A1 (en) |
| FI (1) | FI78406C (en) |
| HU (1) | HU205290B (en) |
| IN (1) | IN163373B (en) |
| MX (1) | MX170730B (en) |
| PH (1) | PH26322A (en) |
| PT (1) | PT80669B (en) |
| ZA (1) | ZA852590B (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USH135H (en) * | 1984-06-19 | 1986-09-02 | Electromagnetic levitation casting apparatus having improved levitation coil assembly | |
| JP2014213353A (en) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 権田金属工業株式会社 | Cast rod and tube manufacturing apparatus and method for manufacturing metallic material used for the same |
| JP6003840B2 (en) * | 2013-07-30 | 2016-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | Pull-up continuous casting method |
| CN113399634A (en) * | 2021-05-24 | 2021-09-17 | 佛山市三水凤铝铝业有限公司 | Aluminum alloy circular tube casting crystallization equipment and method thereof |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2352612B1 (en) * | 1976-05-26 | 1980-11-14 | Pont A Mousson | PROCESS AND INSTALLATION FOR CONTINUOUS CASTING BY CENTRIFUGATION OF TUBULAR CAST IRON PRODUCTS IN PARTICULAR |
| US4126175A (en) * | 1977-02-14 | 1978-11-21 | Getselev Zinovy N | Electromagnetic mould for the continuous and semicontinuous casting of hollow ingots |
| FR2414969A1 (en) * | 1978-01-23 | 1979-08-17 | Creusot Loire | CONTINUOUS CASTING PROCESS FOR METALS, ESPECIALLY STEEL, DEVICE FOR PROCESSING AND HOLLOW METAL BLANK OBTAINED BY THIS PROCESS |
| US4274470A (en) * | 1978-11-02 | 1981-06-23 | Olin Corporation | Bottom blocks for electromagnetic casting |
| GB2048139B (en) * | 1979-05-09 | 1983-01-06 | Arbed | Continuous casting of tubes |
| LU82874A1 (en) * | 1980-10-20 | 1982-05-10 | Arbed | PROCESS AND PLANT FOR THE CONTINUOUS MANUFACTURE OF HOLLOW METAL BLANKS |
| US4414285A (en) * | 1982-09-30 | 1983-11-08 | General Electric Company | Continuous metal casting method, apparatus and product |
-
1985
- 1985-04-04 ZA ZA852590A patent/ZA852590B/en unknown
- 1985-04-15 IN IN289/CAL/85A patent/IN163373B/en unknown
- 1985-05-02 FI FI851737A patent/FI78406C/en not_active IP Right Cessation
- 1985-05-07 HU HU851720A patent/HU205290B/en not_active IP Right Cessation
- 1985-05-22 BR BR8502497A patent/BR8502497A/en not_active IP Right Cessation
- 1985-06-19 PT PT80669A patent/PT80669B/en not_active IP Right Cessation
- 1985-06-21 AU AU43965/85A patent/AU571703B2/en not_active Ceased
- 1985-06-21 ES ES544412A patent/ES8608964A1/en not_active Expired
- 1985-06-27 PH PH32469A patent/PH26322A/en unknown
- 1985-06-28 DE DE8585108035T patent/DE3568719D1/en not_active Expired
- 1985-06-28 EP EP85108035A patent/EP0168693B1/en not_active Expired
- 1985-06-28 AT AT85108035T patent/ATE41335T1/en not_active IP Right Cessation
- 1985-07-01 JP JP60142684A patent/JPH0724919B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-02 KR KR1019850004726A patent/KR910009998B1/en not_active IP Right Cessation
- 1985-07-02 MX MX205864A patent/MX170730B/en unknown
-
1986
- 1986-04-16 ES ES554063A patent/ES8700838A1/en not_active Expired
- 1986-04-16 ES ES554064A patent/ES8700839A1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES8700839A1 (en) | 1986-11-16 |
| FI851737L (en) | 1986-01-03 |
| ES554063A0 (en) | 1986-11-16 |
| ES554064A0 (en) | 1986-11-16 |
| JPH0724919B2 (en) | 1995-03-22 |
| BR8502497A (en) | 1986-05-06 |
| FI78406C (en) | 1989-08-10 |
| DE3568719D1 (en) | 1989-04-20 |
| ES8700838A1 (en) | 1986-11-16 |
| KR910009998B1 (en) | 1991-12-10 |
| FI851737A0 (en) | 1985-05-02 |
| AU4396585A (en) | 1986-01-09 |
| JPS6130259A (en) | 1986-02-12 |
| ES8608964A1 (en) | 1986-07-16 |
| MX170730B (en) | 1993-09-09 |
| FI78406B (en) | 1989-04-28 |
| IN163373B (en) | 1988-09-17 |
| ATE41335T1 (en) | 1989-04-15 |
| EP0168693A1 (en) | 1986-01-22 |
| PH26322A (en) | 1992-04-29 |
| PT80669B (en) | 1987-06-17 |
| ES544412A0 (en) | 1986-07-16 |
| PT80669A (en) | 1985-07-01 |
| KR860000905A (en) | 1986-02-20 |
| AU571703B2 (en) | 1988-04-21 |
| HUT48142A (en) | 1989-05-29 |
| EP0168693B1 (en) | 1989-03-15 |
| ZA852590B (en) | 1986-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0114988B1 (en) | Continuous metal casting method | |
| EP0077950B1 (en) | Apparatus and process for casting molten metal | |
| JPH0768345A (en) | Method of manufacturing metal article of thixotropy by continuous casting by polyphase alternate current electromagnetic agitation | |
| FI68993C (en) | CONTAINER REQUIREMENTS FOR THE PRODUCTION OF METALS WHETHER THE FARING EQUIPMENT CONTAINS OVER THE FOLLOWING PRODUCTS | |
| US2770022A (en) | Method of continuously casting molten metal | |
| US4865116A (en) | Continuous metal tube casting method and apparatus | |
| EP0007581B1 (en) | Mold assembly and method for continuous casting of metallic strands at exceptionally high speeds | |
| HU205290B (en) | Method and apparatus for producing tubular metal product of large length | |
| US5279353A (en) | Method and apparatus to effect a fine grain size in continuous cast metals | |
| US4770724A (en) | Continuous metal casting method and apparatus and products | |
| CA1279172C (en) | Continuous metal tube casting method, apparatus and product | |
| KR860000111A (en) | Electronic flotation casting device | |
| EP0179942B1 (en) | Method of and apparatus for continuous casting of molten metalls such as steel | |
| US4709749A (en) | Continuous metal casting apparatus | |
| CN112317707A (en) | Side spiral electromagnetic stirring device | |
| GB2275634A (en) | Metal casting employing electromagnetic levitation | |
| US4719965A (en) | Continuous metal casting method | |
| US5123476A (en) | Continuous metal tube casting method and apparatus using inner solenoid coil | |
| FI90507B (en) | Method for monitoring the solidification event in continuous bar casting | |
| CN85103853A (en) | The method of continuous metal tube casting, equipment and products thereof | |
| US4919192A (en) | Discrete excitation coil producing seal at continuous casting machine pouring tube outlet nozzle/mold inlet interface | |
| RU2026768C1 (en) | Apparatus for casting metallic tubes | |
| JPH06320238A (en) | Continuous casting apparatus and melting and casting apparatus for metal | |
| Broomfield et al. | Metal casting employing electromagnetic levitation | |
| SE201227C1 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |