NO121860B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO121860B NO121860B NO171072A NO17107267A NO121860B NO 121860 B NO121860 B NO 121860B NO 171072 A NO171072 A NO 171072A NO 17107267 A NO17107267 A NO 17107267A NO 121860 B NO121860 B NO 121860B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- rollers
- nozzle
- distance
- metal
- casting
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 76
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 76
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 11
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 11
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 10
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 239000003570 air Substances 0.000 description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N beryllium copper Chemical compound [Be].[Cu] DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- -1 search/ Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
- B22D41/60—Pouring-nozzles with heating or cooling means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/235—Calendar
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Description
Fremgangsmåte for kontinuerlig støpning og valsing av metallplate Process for continuous casting and rolling of sheet metal
eller -folie, samt apparat for utførelse av fremgangsmåten. or foil, as well as apparatus for carrying out the method.
Denne oppfinnelse angår generelt en fremgangsmåte og et apparat for kontinuerlig støpning av metall, og mer spesielt er oppfinnelsen rettet mot støpning ay en metallfolie eller -plate som er i det vesentlige fri for innesluttede gasser, mellom to motstående valser som er plassert med forbindelseslinjen mellom deres sentre skråttstilt ikke mer enn omkring 23° fra vertikalen, This invention generally relates to a method and an apparatus for continuous casting of metal, and more particularly the invention is directed to the casting of a metal foil or plate which is substantially free of entrapped gases, between two opposed rolls which are placed with the connecting line between them centers inclined no more than about 23° from the vertical,
idet valsene fortrinnsvis er anordnet over hverandre. Smeltet me- as the rollers are preferably arranged one above the other. Melted me-
tall som skal støpes, blir innført mellom valsene gjennom en dy- figures to be cast are introduced between the rollers through a die-
se anbragt i en viss avstand fra disse. see placed at a certain distance from these.
Ved den konvensjonelle valsestøping (kontinuerlig støp- In the case of conventional roll casting (continuous casting
ing) av metallplate eller -folie blir smeltet metall innført gjen- ing) of metal sheet or foil, molten metal is re-introduced
nom en dyse plasert nedenfor og støtende mot to motstående og roterende valser, plasert med linjen mellom deres sentre liggende nom a die placed below and abutting two opposing and rotating rollers, placed with the line between their centers lying
horisontalt, slik at det resulterende støpeprodukt blir avlevert vertikalt oppad (se US-patent 2 790 216). Under oppstarting av dette vertikale støpeapparat blir dysen og valsene oppvarmet fra omgivelsestemperatur til driftstemperatur ved hjelp av den første charge av smeltet metall. Ved kontakten med de kalde valser vil denne første eller begynnelsescharge størkne for tidlig og vil danne en plugg som hindrer metallstrømmen og fører ofte til beska-digelse eller forstyrrelser av valsene. horizontally, so that the resulting cast product is delivered vertically upwards (see US patent 2 790 216). During start-up of this vertical casting apparatus, the nozzle and rollers are heated from ambient temperature to operating temperature by means of the first charge of molten metal. On contact with the cold rolls, this first or initial charge will solidify prematurely and will form a plug which prevents the flow of metal and often leads to damage or disruption of the rolls.
For å unngå for tidlig størkning av det smeltede metall har det vært foreslått til å begynne med å drive valsene med has-tigheter som ligger betydelig høyere enn den optimale hastighet. Den innledende varmeoverføring fra det smeltede metall til valsene kan imidlertid ikke reguleres på tilfredsstillende måte ved å regulere valsenes rotasjonshastighet, og følgelig blir det ofte avgitt eller avlevert seksjoner av den støpte plate, mens denne fremdeles befinner seg i en halvt flytende tilstand. I tilfeller hvor valsene drives med en hastighet høyere enn den optimale, oppstår det hulrom eller såkalte "hotspots" i de områder av platen eller foli-en som ikke blir oppsamlet eller trukket inn av valsene. Som den annen ytterlighet kan drift med valsehastigheter under den optimale avstedkomme "kalde partier"("cold laps), hvilket resulterer i at effektbehovet øker sterkt. Som følge av disse vanskeligheter med å oppnå optimal valsehastighet er det støpte produkt under de første 10-20 minutter av driften av liten eller ingen kommersi-ell verdi, og betydelig driftstid går tapt. Anvendelse av slike vertikale støpeapparater krever derfor forholdsvis lange støpepe-rioder for å være kommersielt gjennomførbare, fordi enhver avbry-telse av prosessen, f.eks. for å justere avstanden eller gapet mellom valsene, resulterer i store avbruddsperioder og sløsing av forholdsvis store mengder metall. In order to avoid premature solidification of the molten metal, it has been proposed to start with driving the rollers at speeds that are considerably higher than the optimum speed. However, the initial heat transfer from the molten metal to the rolls cannot be satisfactorily controlled by regulating the speed of rotation of the rolls, and consequently sections of the cast plate are often discharged or handed off while still in a semi-liquid state. In cases where the rollers are driven at a speed higher than the optimum, cavities or so-called "hotspots" occur in the areas of the plate or foil that are not collected or drawn in by the rollers. As the other extreme, operation with rolling speeds below the optimum can result in "cold laps", which results in the power requirement increasing greatly. As a result of these difficulties in achieving the optimum rolling speed, the cast product is below the first 10-20 minutes of operation of little or no commercial value, and considerable operating time is lost. The use of such vertical casting apparatus therefore requires relatively long casting periods to be commercially feasible, because any interruption of the process, e.g. to adjusting the distance or gap between the rollers results in large downtimes and wasting relatively large amounts of metal.
Ved vertikal støpning, hvor det smeltede metall strømmer fra dysen oppad gjennom valsegapet, vil videre innesluttede gasser søke også å strømme eller stige oppad i strømmen av metall og forblir innesluttet, hvilket resulterer i uønskede hulrom i støpepro-duktet. Det er derfor nødvendig ved vertikalstøpning å foreta en omhyggelig avgassing av det smeltede metall før det innføres i støpekammeret. In vertical casting, where the molten metal flows from the nozzle upwards through the roll gap, further trapped gases will also seek to flow or rise upwards in the flow of metal and remain trapped, resulting in unwanted voids in the cast product. It is therefore necessary for vertical casting to carry out a careful degassing of the molten metal before it is introduced into the casting chamber.
For å unngå de ovennevnte vanskeligheter har det vært foreslått å støpe kontinuerlig mellom to motstående valser hvis ro-tasjonsakse er beliggende i et plan som ligger på skrå i-forhold til horisontalen (se kanadisk patent 619 491). Den dyse som til-fører smeltet metall til dette apparat, er imidlertid tilveiebragt ved hjelp av en elastisk tetning i tettsluttende berøring med valsene for å avsperre støpekammeret mellom disse. Da innesluttede gasser som utvikles fra smeltet metall i støpekammeret, ikke kan unnslippe dette, må det metall som brukes i denne horisontale anordning, også avgasses. In order to avoid the above-mentioned difficulties, it has been proposed to cast continuously between two opposed rolls whose axis of rotation is situated in a plane which is inclined to the horizontal (see Canadian patent 619 491). The nozzle which supplies molten metal to this apparatus is, however, provided by means of an elastic seal in tight contact with the rollers to seal off the casting chamber between them. As trapped gases that develop from molten metal in the casting chamber cannot escape, the metal used in this horizontal device must also be degassed.
Ved denne horisontale støpeprosess vil videre varmetap fra dysen i det punkt hvor denne har intim berøring med valseoverflaten, bevirke at metallet i dysen størkner og blokkerer videre gjennomstrømning av metall. Denne tilstand er funnet å opptre selv når dysen er laget av keramikklignende isolerende materialer, såsom "Marinite". Dessuten blir valseoverflaten som står i berø-ring med dysen, ofte ødelagt av denne, idet det beskyttende oksydbelegg på valseoverflaten blir påført riper eller skår eller blir skadelig påvirket på annen måte. Som følge av dette vil det metall som støpes, ofte vedhefte til og/eller bli sveiset fast til de ubelagte områder av valseoverflaten. In this horizontal casting process, further heat loss from the die at the point where it has intimate contact with the roll surface will cause the metal in the die to solidify and block further flow of metal. This condition has been found to occur even when the nozzle is made of ceramic-like insulating materials, such as "Marinite". Moreover, the roll surface which is in contact with the nozzle is often destroyed by this, as the protective oxide coating on the roll surface is scratched or chipped or is adversely affected in some other way. As a result, the metal being cast will often adhere to and/or be welded to the uncoated areas of the roll surface.
I de ovenfor beskrevne støpeanordninger frembringer pulsasjoner av det flytende metall i støpekammeret utpreget tverr-bånd-dannelse (cross-banding) på overflaten av den støpte folie eller plate. Når en slik støpt plate skal anodiseres, er det derfor nødvendig å valse overflaten av denne på nytt for å redusere dybden av disse tverrbånddannelser. In the casting devices described above, pulsations of the liquid metal in the casting chamber produce pronounced cross-banding (cross-banding) on the surface of the cast foil or plate. When such a cast plate is to be anodised, it is therefore necessary to re-roll the surface of this to reduce the depth of these transverse band formations.
Endelig er det fra US-patent 2 693 012 kjent å anordne kjølevalser i et støpeapparat i hovedsaken over hverandre. Dette US-patent viser imidlertid anvendelse av en dam av smeltet metall istedenfor et støpekammer. Denne type støpeapparat med metallsmel-tedam adskiller seg fundamentalt fra et støpeapparat med støpekam-mer. Som det vil fremgå av det følgende og spesielt av patentkravene blir ifølge denne oppfinnelse støpekammeret lukket fullstendig av dysen og klaringen mellom dysen og valsene er meget liten, nemlig bare tilstrekkelig til å muliggjøre utluftning av gasser som avgis fra det smeltede metall i støpekammeret. Finally, from US patent 2 693 012 it is known to arrange cooling rolls in a casting apparatus mainly one above the other. However, this US patent shows the use of a pool of molten metal instead of a casting chamber. This type of casting apparatus with a metal molten pool differs fundamentally from a casting apparatus with casting chambers. As will be apparent from the following and especially from the patent claims, according to this invention the casting chamber is completely closed by the nozzle and the clearance between the nozzle and the rollers is very small, namely only sufficient to enable venting of gases emitted from the molten metal in the casting chamber.
Det er derfor et hovedformål med denne oppfinnelse å tilveiebringe en kontinuerlig støpeprosess og en forbedret fremgangsmåte og et apparat for å eliminere uønskede hulrom og andre defekter i det støpte produkt på grunn av innesluttede gasser i det smeltede metall. It is therefore a primary object of this invention to provide a continuous casting process and an improved method and apparatus for eliminating unwanted voids and other defects in the cast product due to trapped gases in the molten metal.
Et annet formål er å tilveiebringe et forbedret apparat for støpning av metallplater eller -folier, med reduksjon av tverr-bånddannelsen på overflaten av den støpte plate til et minimum. Another object is to provide an improved apparatus for casting metal sheets or foils, with the reduction of transverse banding on the surface of the cast sheet to a minimum.
Enda et annet formål er å tilveiebringe et forbedret kontinuerlig støpeapparat som kan oppstartes med letthet og fra begyn-nelsen av produsere et støpeprodukt av høy kvalitet. Yet another object is to provide an improved continuous casting apparatus which can be started up with ease and from the outset produce a cast product of high quality.
Enda et annet formål er ved en kontinuerlig "støpning å tilveiebringe en fremgangsmåte for raskere å oppnå den optimale driftstemperatur for derved å opprette stabile støpebetingelser hurtigere. Yet another purpose is, in the case of continuous casting, to provide a method for more quickly achieving the optimum operating temperature in order to thereby create stable casting conditions more quickly.
Et videre formål er å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte og et apparat for kontinuerlig støpning hvor vedhefting av smeltet metall på valsene er redusert til et minimum. A further object is to provide an improved method and apparatus for continuous casting in which adhesion of molten metal to the rolls is reduced to a minimum.
Disse og andre formål og fordeler blir oppnådd ved hjelp av denne oppfinnelse, hvis nye og særegne trekk er nærmere angitt i patentkravene. These and other objects and advantages are achieved by means of this invention, the new and distinctive features of which are further specified in the patent claims.
Ved å støpe kontinuerlig på den særlige og nye måte i henhold til oppfinnelsen er det helt uventet funnet at oppløste og innesluttede gasser stiger opp gjennom det flytende metall i støpekammeret og unnslipper mellom den spesielle klaring mellom dysen og valsen som utgjør et viktig trekk ved oppfinnelsen. By casting continuously in the special and new way according to the invention, it has been unexpectedly found that dissolved and trapped gases rise up through the liquid metal in the casting chamber and escape between the special clearance between the nozzle and the roller which constitutes an important feature of the invention.
I praksis har den ytre overflate av den øvre dyseblokk en avstand fra den øvre valse på minst 0,18 mm, og mer ønskelig mellom omkring 0,18 mm og 1 mm, fortrinnsvis mellom omkring 0,18 og 0,5" mm, og mer foretrukket mellom omkring 0,25 og 0,38 mm. Avstanden mellom dysen og valsene letter ikke bare fjernelsen av innesluttede gasser som unnslipper fra det smeltede metall, men forhindrer også oppskraping, skårdannelse eller andre skader på det oksydbelegg som er dannet på valseoverflaten. Ved åholde dette oksydbelegg intakt uten å bringe dysen i berøring med dette, slik som i henhold til den tidligere teknikk, er det funnet at vedheftning og/eller sveising av smeltet metall på valsene blir forhindret. In practice, the outer surface of the upper nozzle block has a distance from the upper roller of at least 0.18 mm, and more desirably between about 0.18 mm and 1 mm, preferably between about 0.18 and 0.5" mm, and more preferably between about 0.25 and 0.38 mm. The distance between the die and the rolls not only facilitates the removal of trapped gases escaping from the molten metal, but also prevents scratching, chipping or other damage to the oxide coating formed on the roll surface. By keeping this oxide coating intact without bringing the nozzle into contact with it, as in the prior art, it has been found that adhesion and/or welding of molten metal to the rolls is prevented.
Det smeltede metall éller annet smeltbart materiale The molten metal or other fusible material
som skal støpes, blir tilført støpekammeret gjennom en hul utløps-del eller dyse med avsmalnende eller skråttløpende, ytre vegger som er konforme med konturen av valseoverflåtene. Den ytre vegg av dysen skal nøye svare til formen av den bueformede overflate av valsene for å forhindre tilbakestrømning av metall mellom dysespissen og valsene, hvilket mellomrom er fortrinnsvis i det minste omkring 0,18 mm. Denne klaring reduserer ikke bare varmeoverførin- to be cast, is supplied to the casting chamber through a hollow outlet part or die with tapered or sloping outer walls conforming to the contour of the roll surfaces. The outer wall of the nozzle should closely conform to the shape of the arcuate surface of the rollers to prevent backflow of metal between the nozzle tip and the rollers, which gap is preferably at least about 0.18 mm. This clearance not only reduces heat transfer
gen mellom dyseblokkene og valsene til et minimum, men tillater også unnslippelse av gasser fra støpekammeret, hvilke gasser ellers ville forbli innesluttet i metallet. gene between the die blocks and the rolls to a minimum, but also allows the escape of gases from the casting chamber, which gases would otherwise remain trapped in the metal.
En egnet dyse for anvendelse i denne forbindelse består av to komplementære dyseblokker som danner en passasje eller ut-løpskanal. Den type materiale som anvendes ved fremstillingen av dyseblokkene avhenger for en stor del av den type metall som skal støpes, idet en tilfredsstillende dyse for støpning av aluminium, er laget av et keramikklignende materiale omfattende diatomisk (diatomaceous) silisiumoksyd, asbestfibre og et bindemiddel som beskrevet i US-patent 2 326 516. Andre keramiske eller keramikklignende materialer som er inerte overfor det metall som støpes og som ikke fuktes av dette, kan også brukes. A suitable nozzle for use in this connection consists of two complementary nozzle blocks forming a passage or outlet channel. The type of material used in the production of the die blocks depends to a large extent on the type of metal to be cast, as a satisfactory die for casting aluminum is made of a ceramic-like material comprising diatomic (diatomaceous) silicon oxide, asbestos fibers and a binder as described in US Patent 2,326,516. Other ceramic or ceramic-like materials which are inert to the metal being cast and which are not wetted by it can also be used.
Blant de forskjellige metaller som kan støes kontinuerlig ved hjelp av foreliggende prosess, er f.eks. aluminium, kob-ber, bly, sink, magnesium, tinn, søk/, messing, bronse, zirkonium og legeringer av disse og andre lignende smibare og duktile metaller og legeringer.Likeledes kan det anvendes blandinger av metaller som ikke legerer seg med hverandre, såvel som blandinger av metaller som danner intermetalliske blandinger. Ved anvendelse av foreliggende prosess kan også metaller og legeringer med høyere smeltepunkt, såsom stål, også støpes med hell ved ganske enkelt å øke avkjølingshastigheten og ved å anvende keramiske dyser som er motstandsdyktige for høy temperatur. Among the various metals that can be cast continuously using the present process, e.g. aluminium, copper, lead, zinc, magnesium, tin, search/, brass, bronze, zirconium and alloys of these and other similar malleable and ductile metals and alloys. Likewise, mixtures of metals which do not alloy with each other can be used, as well as mixtures of metals that form intermetallic compounds. Using the present process, metals and alloys with a higher melting point, such as steel, can also be successfully cast by simply increasing the cooling rate and by using high temperature resistant ceramic dies.
Som en ytterligere forholdsregel for reduksjon av start-perioden blir dyseblokkene forvarmet for å fjerne enhver absorbert As a further precaution to reduce the start-up period, the nozzle blocks are preheated to remove any absorbed
fuktighet. I praksis foretrekkes det å forvarme dysene til en temperatur litt høyere enn den optimale driftstemperatur. F.eks. blir det ved støpning av aluminium og legeringer av aluminium fortrinnsvis foretatt en oppvarming av dysen til fra omkring 590°C til 718°C, fortrinnsvis fra omkring 650°C til 705°C. Skjønt hvilket som helst fluidum eller medium som forblir inert og stabilt ved disse temperaturer, kan anvendes, foretrekkes det å bruke en tørr gass, såsom luft, nitrogen, karbondioksyd, argon eller blandinger av disse. moisture. In practice, it is preferred to preheat the nozzles to a temperature slightly higher than the optimum operating temperature. E.g. when casting aluminum and aluminum alloys, the nozzle is preferably heated to from about 590°C to 718°C, preferably from about 650°C to 705°C. Although any fluid or medium which remains inert and stable at these temperatures may be used, it is preferred to use a dry gas such as air, nitrogen, carbon dioxide, argon or mixtures thereof.
Når det brukes varm luft, foretrekkes det å blåse denne mot og/ eller gjennom dysen i omkring 20-60 minutter før driften påbegynner. When hot air is used, it is preferable to blow it towards and/or through the nozzle for around 20-60 minutes before operation begins.
Enten før eller eventuelt etter at dysen er forvarmet til en passende temperatur, blir valsene dreiet med en hastighet mellom omkring 30 og 65 cm/min, fortrinnsvis mellom omkring 40 og 55 cm/ min., og spesielt foretrukket ved 45 cm/min av valseoverflaten, idet kjølémiddel blir sirkulert gjennom valsene for å nedsette overflatetemperaturen av disse til under omkring 27°C, fortrinns- Either before or optionally after the die is preheated to a suitable temperature, the rolls are rotated at a speed between about 30 and 65 cm/min, preferably between about 40 and 55 cm/min., and particularly preferably at 45 cm/min of the roll surface , as coolant is circulated through the rollers to reduce the surface temperature of these to below about 27°C, preferably
vis mellom omkring -18°C og 21°C, og mer foretrukket mellom omkring 10°C og 15,5°C. show between about -18°C and 21°C, and more preferably between about 10°C and 15.5°C.
For å eliminere oppstartingsproblemene som opptrer i tidligere kjente anordninger, er det plasert en barriere- eller sperreanordning ved valseutløpet for å stenge støpekammeret og forhindre utstrømning av ikke størknet metall fra dette. En passende sperreanordning kan f.eks. bestå av en plugg tildannet av en flat metallplate, hvilken plugg blir innsatt mellom valsene med en avstand fra omkring 13 mm til 25 mm, fortrinnsvis omkring 19 mm fra valsegapet. Den fremre kant av den ellers halvt flytende støp-te plate eller folie størkner ved berøring med pluggen, og drift ved redusert hastighet kan deretter begynne. I en annen utførel- In order to eliminate the start-up problems that occur in previously known devices, a barrier or blocking device is placed at the roll outlet to close the casting chamber and prevent the outflow of unsolidified metal from it. A suitable blocking device can e.g. consist of a plug formed from a flat metal plate, which plug is inserted between the rollers at a distance of from about 13 mm to 25 mm, preferably about 19 mm from the roller gap. The leading edge of the otherwise semi-liquid molded plate or foil solidifies on contact with the plug, and operation at reduced speed can then begin. In another embodiment
se blir det brukt en strøm av avkjølt gass under oppstartingen som barriere for å avkjøle og bringe den fremre kant av den støpte plate til å størkne. En skjerm av kjølegass under høyt trykk og med en temperatur som fortrinnsvis ligger under -18°C blir tilført over hele lengden av valsegapet, slik at den fremre kant av det første parti av smeltet metall blir størknet på samme måte som når det anvendes en fast plugg. see, a stream of cooled gas is used during start-up as a barrier to cool and solidify the leading edge of the cast plate. A shield of cooling gas under high pressure and with a temperature that is preferably below -18°C is supplied over the entire length of the roll gap, so that the front edge of the first part of molten metal is solidified in the same way as when using a fixed plug.
I enda en annen utførelse blir den fremre kant av den støpte plate under oppstartingen bragt til å størkne fullstendig ved å sirkulere en underkjølt væske gjennom den nedre valse. Ved berøring med den kalde, nedre valse blir den første del av det smeltede metall bragt til å størkne og bygges opp lagvis i tykkel- In yet another embodiment, the leading edge of the cast plate during start-up is caused to solidify completely by circulating a subcooled liquid through the lower roll. On contact with the cold, lower roll, the first part of the molten metal is brought to solidify and is built up layer by layer in thick
se inntil en fast metallplugg når den øvre valse. Denne og andre beskrevne barriere- eller sperreanordninger tjener alle til å danne en plugg ved utløpet mellom valsene og til å avstenge axteltet metall i støpekammeret under oppstartingen for således å forhindre utløp eller avgivelse av dette før den støpte plate er størknet fullstendig. watch until a solid metal plug reaches the upper roller. This and other described barrier or blocking devices all serve to form a plug at the outlet between the rollers and to shut off molten metal in the casting chamber during start-up to thus prevent outlet or release thereof before the cast plate has solidified completely.
I andre kontinuerlige støpeanordninger som tidligere er anvendt, resulterer valsing av fullstendig størknet metall ofte i vedhefting og/eller sveising av den støpte plate på valseoverflaten . Dessuten blir dendritter som dannes under størkningen, of- In other continuous casting devices that have been used in the past, rolling of fully solidified metal often results in adhesion and/or welding of the cast plate on the roll surface. In addition, dendrites that form during solidification are of-
te brutt i stykker under valsingen, hvorved det resulterende, støp-te plateprodukt blir ikke-homogent og får likhet med et laminat. Disse og andre skadelige effekter under valsingen blir unngått ved foreliggende prosess ved å redusere tykkelsen av det fullstendig tea broken into pieces during the rolling, whereby the resulting molded plate product becomes non-homogeneous and resembles a laminate. These and other harmful effects during rolling are avoided by the present process by reducing its thickness completely
størknede metall til fra omkring 15 til 50, fortrinnsvis fra omkring 25-45 og mer foretrukket fra omkring 33-40, og spesielt foretrukket 36%. solidified metal to from about 15 to 50, preferably from about 25-45 and more preferably from about 33-40, and particularly preferably 36%.
I henhold til et hovedtrekk ved foreliggende oppfinnelse blir avkjølingen av valsene og metall i berøring med disse regulert for å bevirke fullstendig størkning på et punkt i kammeret hvor avstanden mellom valsene er fra omkring 12 til 50, fortrinnsvis fra omkring 14-40 og mer foretrukket fra omkring 18-20% større enn avstanden i valsegapet. According to a main feature of the present invention, the cooling of the rollers and metal in contact with them is regulated to effect complete solidification at a point in the chamber where the distance between the rollers is from about 12 to 50, preferably from about 14-40 and more preferably from around 18-20% greater than the distance in the roller gap.
Dysen har fottrinnsvis en avstand fra valsegapet tilstrekkelig til å lette størkningen såvel som den ønskede grad av valsing, med konvensjonelle stålvalser med diameter 60 cm med en innbyrdes avstand på 13 mm i valsegapet, er spissen av den nedre dyseblokk f.eks. plasert fra omkring 19 til 38 mm, fortrinnsvis omkring 35 mm fra valsegapet, idet den optimale avstand bestemmes rutinemessig ved måling av varmeoverføringshastigheten til valsen ved hvilken som helst gitt valsehastighet. The nozzle has a stepwise distance from the roller gap sufficient to facilitate solidification as well as the desired degree of rolling, with conventional steel rollers with a diameter of 60 cm with a mutual distance of 13 mm in the roller gap, the tip of the lower nozzle block is e.g. placed from about 19 to 38 mm, preferably about 35 mm from the roll gap, the optimum distance being determined routinely by measuring the heat transfer rate of the roll at any given roll speed.
I en ytterligere annen utførelse blir den skadelige tverrbånddannelse på overflaten av den støpte plate, slik det forekom-mer i tidligere kjente anordninger, redusert til et minimum ved anvendelse av en forbedret dyse ifølge foreliggende oppfinnelse. Ifølge den konvensjonelle teknikk ligger spissen eller enden av øvre og nedre dyseblokker i et plan parallelt med planet mellom valsenes sentre, idet denne symmetri i systemet ble antatt å være nødvendig for å avstedkomme jevn strømning i og til støpekammeret. Det var derfor uventet å finne at ved å la den øvre spiss eller ende av dysen være trukket tilbake i forhold til den nedre spiss eller ende av dysen, f.eks. ved å forkorte spissen av den øvre dyseblokk fra omkring 0,8 mm til 6,4 mm, fortrinnsvis omkring In a further other embodiment, the harmful transverse band formation on the surface of the cast plate, as occurs in previously known devices, is reduced to a minimum by using an improved nozzle according to the present invention. According to the conventional technique, the tip or end of the upper and lower die blocks lie in a plane parallel to the plane between the centers of the rolls, this symmetry in the system being believed to be necessary to produce uniform flow in and to the casting chamber. It was therefore unexpected to find that by allowing the upper tip or end of the nozzle to be retracted relative to the lower tip or end of the nozzle, e.g. by shortening the tip of the upper nozzle block from about 0.8 mm to 6.4 mm, preferably about
1,6 mm, blir tverrbånddannelse på både den øvre og den nedre overflate av den støpte plate forhindret. 1.6 mm, transverse banding on both the upper and lower surfaces of the cast plate is prevented.
Uten å være bundet av en forklaring av den mekanisme Without being bound by an explanation of that mechanism
som gjør at dysen i henhold til foreliggende oppfinnelse for-bedrer overflateegenskapene av den støpte plate, blir det antatt at frekvens og amplitude av pulsasjonene i det flyende metall i støpekammeret blir dempet, med det resultat at den støpte plate eller folie er forholdsvis fri for tverrbånddannelser. which means that the nozzle according to the present invention improves the surface properties of the cast plate, it is assumed that the frequency and amplitude of the pulsations in the flying metal in the casting chamber are dampened, with the result that the cast plate or foil is relatively free of transverse banding .
Denne oppfinnelse skal i det følgende ytterligere forkla-res og illustreres ved hjelp av flere typiske foretrukne utførel-sesformer som er vist på tegningene, hvor fig. 1 - er et perspektivriss av et foretrukket horison-tal støpe apparat i henhold til denne oppfinnelse , hvor det skjematisk er vist en fullstendig støpeinstallasjon med hjelpeutstyr som brukes til å tilføre smeltet metall til apparatet. Fig. 2 er et snitt etter linjen 2-2 i et apparat i likhet med det på fig. 1, idet det er vist et observasjonsreservoar eller -magasin, dysens plasering og en foretrukken valsekonstruksjon med skråstilling i forhold til horisontalen. In the following, this invention will be further explained and illustrated with the help of several typical preferred embodiments which are shown in the drawings, where fig. 1 - is a perspective view of a preferred horizontal casting apparatus according to this invention, where a complete casting installation with auxiliary equipment used to supply molten metal to the apparatus is schematically shown. Fig. 2 is a section along the line 2-2 of an apparatus similar to that in fig. 1, showing an observation reservoir or magazine, the location of the nozzle and a preferred roller construction with an inclined position relative to the horizontal.
Fig. 3 - er et detaljert utsnitt av støpekammeret på Fig. 3 - is a detailed section of the casting chamber on
fig. 1 og 2 og viser spesielt størkningen av metallet mellom valsene og dysens avstand fra disse. fig. 1 and 2 and shows in particular the solidification of the metal between the rollers and the nozzle's distance from them.
Fig. 4 - er et planriss delvis i snitt etter linjen 4-4 Fig. 4 - is a partial plan view in section along the line 4-4
på fig.» 2 og viser den relative stilling av dyseblokkene i forhold til valsene, on fig." 2 and shows the relative position of the nozzle blocks in relation to the rollers,
Fig. 5 - er et forstørret delvis snitt av den ene ende Fig. 5 - is an enlarged partial section of one end
av støpekammeret og viser den sideveis ekspansjon eller utvidelse av den støpte plate. Fig. 6 og 7 er forstørrede snitt etter linjene 6-6, hen-holdsvis 7-7 på fig. 1 og viser et foretrukket arrangement for tilførsel av smeltet metall til dysen. Fig. 8, 9 og 10 er forstørrede snitt gjennom støpekammeret som dannes av valsene og dysen, og viser pulsasjonene i den flytende metallstrøm under drift. of the casting chamber and shows the lateral expansion or widening of the cast plate. Fig. 6 and 7 are enlarged sections along the lines 6-6, respectively 7-7 in Fig. 1 and shows a preferred arrangement for supplying molten metal to the die. Figs. 8, 9 and 10 are enlarged sections through the casting chamber formed by the rollers and die, showing the pulsations in the liquid metal stream during operation.
Den kontinuerlig støpeinstallasjon som er vist på fig. 1, omfatter en smeltetilførselsanordning som generelt er betegnet med F, to motstående valser R, en dyseanordning N, en smelteregulerings-anordning C, en føringsanordning G, en oppsamlingsrulle P for pro-duktet , en hastighetsreguleringsanordning S som styrer oppsamlin-gen av støpt folie eller plate CS på rullen P og en forvarmean-ordning D. The continuous casting installation shown in fig. 1, comprises a melt supply device which is generally denoted by F, two opposing rollers R, a nozzle device N, a melt control device C, a guide device G, a collection roll P for the product, a speed control device S which controls the collection of cast foil or plate CS on the roller P and a pre-heating arrangement D.
Smeltetilførselsanordningen F omfatter en gassoppvarmet smelteovn 5 og et holdereservoar 10 med et trau eller en kanal 6 som strekker seg mellom disse. Råjern, skrapjern og/eller lege-ringsmaterialer blir oppvarmet i det ildfast forede ovnskammer 9 The melt supply device F comprises a gas-heated melting furnace 5 and a holding reservoir 10 with a trough or a channel 6 extending between these. Pig iron, scrap iron and/or alloy materials are heated in the refractory-lined furnace chamber 9
i ovnen 5 til den ønskede temperatur, fortrinnsvis noe over smelte- in the oven 5 to the desired temperature, preferably slightly above melting
punktet. Det resulterende smeltede metall passerer gjennom et hull 5' og en ventil 7 plasert i veggen på ovnen 5 (fig. 6) og så gjennom den ildfast forede kanal 6 til reservoaret 10 hvor det blir holdt over smeltepunktet. Som vist på fig. 6, virker en bevegbar kileformet skillevegg 6" som ventil og atskiller seksjonen eller kanalen 6 fra en bevegbar seksjon 6' som er hengselforbun-det med og er ført gjennom en åpning 7' i reservoaret 10. Etter at smeltet metall fra ovnen 5 er strømmet gjennom kanalen 6 til reservoaret 10, blir skilleveggen 6" fjernet og seksjonen 6' svinget ut av åpningen 7' og en bevegbar, isolert plate 8 blir svinget til stilling for å lukke hullet 7'. the point. The resulting molten metal passes through a hole 5' and a valve 7 placed in the wall of the furnace 5 (Fig. 6) and then through the refractory lined channel 6 to the reservoir 10 where it is held above the melting point. As shown in fig. 6, a movable wedge-shaped partition 6" acts as a valve and separates the section or channel 6 from a movable section 6' which is hinged to and is led through an opening 7' in the reservoir 10. After molten metal from the furnace 5 has flowed through the channel 6 to the reservoir 10, the partition 6" is removed and the section 6' is swung out of the opening 7' and a movable, insulated plate 8 is swung into position to close the hole 7'.
Metallet i reservoaret 10 blir tilført etter behov gjennom et hull 11 til en flottørkasse 47 og så til en sideveis løpen-de , ildfast, foret renne 12 (fig. 7). Etter at det flytende metall er avkjølt til en temperatur bare litt høyere enn smeltepunktet, blir det ført til veggen 17 og gjennom en åpning 18 i denne, til en kanal 13 som dannes av flate, parallelle vegger 14 og 15 The metal in the reservoir 10 is supplied as needed through a hole 11 to a float box 47 and then to a laterally running, refractory, lined chute 12 (fig. 7). After the liquid metal has cooled to a temperature only slightly higher than its melting point, it is led to the wall 17 and through an opening 18 therein, to a channel 13 formed by flat, parallel walls 14 and 15
i dyseblokker 35 og 36, samt veggene 13 på ildfaste endestykker 37, som alle blir holdt på plass ved hjelp av deler 39 (fig. 2, 4 og 5). Den øvre dyseblokk 35 er fortrinnsvis plasert litt under nivået av smeltet metall i rennen 12, og kanalen 13 strekker seg fortrinnsvis over hele den tverrgående lengde av valsene R. in nozzle blocks 35 and 36, as well as the walls 13 on refractory end pieces 37, all of which are held in place by means of parts 39 (fig. 2, 4 and 5). The upper nozzle block 35 is preferably placed slightly below the level of molten metal in the chute 12, and the channel 13 preferably extends over the entire transverse length of the rollers R.
Den ytre konkave overflate av de komplementære dyseblokker 35 og The outer concave surface of the complementary nozzle blocks 35 and
36 er fortrinnsvis konform med konturen av valseoverflaten 20, 36 is preferably conformal to the contour of the roller surface 20,
og åpningen 40 strekker seg til et plan a som ligger i avstand bakenfor et plan b, som strekker seg mellom valseaksene (fig. 3). and the opening 40 extends to a plane a which lies at a distance behind a plane b, which extends between the roller axes (fig. 3).
Fortrinnsvis er valsene plasert på innstillbare parallelle akser som strekker seg på tvers av den støpte plates plan. Skjønt hvilken som helst konvensjonell sylindrisk valsekonstruksjon kan anvendes, foretrekkes det å anvende valser av stål eller berylliumkobber med diameter 60 cm og med en polert utvendig overflate 20 som har en overflatejevnhet (micro finish) på 32 eller bedre. I drift beveges de motstående flater 20 fremad i samme ret-ning med en forutbestemt hastighet som reguleres selektivt av en drivanordning 21 for variabel hastighet. I hver av valsene er det anordnet passasjer gjennom hvilke kjølevann eller hvilket som helst annet ikke-korroderende væskeformig kjølemiddel sirkuleres for å føre bort absorbert varme, hvilket kjølemiddel så blir resir-kulert gjennom kjøleren 23 og tilbake gjennom pumpen 22 til valsene. Under perioder med avbrutt drift vil keramikklignende materialer, såsom "Marinite", ha en tendens til å absorbere fuktighet som kan avstedkomme bobler i den smeltede metallstrøm. Preferably, the rollers are placed on adjustable parallel axes which extend across the plane of the cast plate. Although any conventional cylindrical roll construction can be used, it is preferred to use rolls of steel or beryllium copper with a diameter of 60 cm and with a polished outer surface 20 having a surface smoothness (micro finish) of 32 or better. In operation, the opposing surfaces 20 are moved forward in the same direction at a predetermined speed which is selectively regulated by a drive device 21 for variable speed. In each of the rollers passages are arranged through which cooling water or any other non-corrosive liquid coolant is circulated to carry away absorbed heat, which coolant is then recirculated through the cooler 23 and back through the pump 22 to the rollers. During periods of interrupted operation, ceramic-like materials such as "Marinite" will tend to absorb moisture which can cause bubbles in the molten metal stream.
Før driften begynner, blir det fortrinnsvis brukt en forvarmean-ordning D for å fjerne absorbert fuktighet fra dysen. En egnet anordning for forvarmning av dysen omfatter en trykklufttilførsel, generelt angitt ved 25, en kompressor 26 som kan levere kompri- Before operation begins, a pre-heating arrangement D is preferably used to remove absorbed moisture from the nozzle. A suitable device for preheating the nozzle comprises a compressed air supply, generally indicated at 25, a compressor 26 which can deliver compressed
mert luft ved et trykk på o f.eks. 5,3 kg/cm 2. Etter fjernelse av fuktighet fra den komprimerte luft i en separator 27 blir den resulterende, tørre, komprimerte luft eller gass ført til et reser-voar 28. Kort før oppstartingen blir ventilen 29 åpnet, og komp-rimert luft blir ført gjennom en ledning 31 og spiraler 32 i en flammekanal 33 hvor den blir oppvarmet til høye temperaturer, f. compressed air at a pressure of e.g. 5.3 kg/cm 2. After removal of moisture from the compressed air in a separator 27, the resulting, dry, compressed air or gas is led to a reservoir 28. Shortly before start-up, the valve 29 is opened and compressed air is led through a line 31 and spirals 32 in a flame channel 33 where it is heated to high temperatures, e.g.
eks. 925°C, ved hjelp av en gassbrenneranordning 30. Den komprimerte gass eller luft med høy temperatur blir så ført fra spiral 32 gjennom ledningen 34, dekselet 24 på rennen 12 og inn i og gjennom dysen N (fig. 1). e.g. 925°C, by means of a gas burner device 30. The compressed gas or high-temperature air is then led from spiral 32 through line 34, cover 24 on chute 12 and into and through nozzle N (fig. 1).
Størrelsen av støpekammeret c bestemmes av den innbyr- The size of the casting chamber c is determined by the internal
des avstand mellom valsene og videre av avstanden mellom den frem- the distance between the rollers and further of the distance between the forward
re kant av dyseblokkene og valsegapet som ligger langs planet b. right edge of the nozzle blocks and the roller gap which lies along the plane b.
Når smeltet metall trer ut gjennom åpningen 18 inn i kanalen 13, When molten metal exits through opening 18 into channel 13,
blir den øyeblikkelig spredd utover over hele bredden av kanalen 13 ved hjelp av ribber eller fremspring 38 som strekker seg innad fra veggene 14 og 15 (fig. 4). it is instantly spread outwards over the entire width of the channel 13 by means of ribs or projections 38 which extend inwards from the walls 14 and 15 (Fig. 4).
For i støpekammeret å eliminere berøring mellom halv-størknet og/eller størknet metall som blir sveiset, og endestyk- In order to eliminate contact in the casting chamber between the semi-solidified and/or solidified metal being welded, and the end piece
kene 37, danner veggen 16 ved planet a en ansats 41 med en skrått-løpende eller konkav vegg 42 som strekker seg til endeflaten 43 kene 37, the wall 16 at the plane a forms a shoulder 41 with an obliquely running or concave wall 42 which extends to the end surface 43
av dyseblokkene. Den utad trinnformede ansats 41 på endestykket 37 strekker seg mellom planene a og b for fullstendig å sperre endene av støpekammeret c, idet den hele tiden valsede og ekspan-derende kant av størknet metall der er ute av berøring med flaten 42 på ansatsen 41 (fig, 4 og 5). of the nozzle blocks. The outwardly stepped projection 41 on the end piece 37 extends between planes a and b to completely block the ends of the casting chamber c, the continuously rolled and expanding edge of solidified metal there being out of contact with the surface 42 of the projection 41 (fig. , 4 and 5).
Ved støpning av f.eks. 6,3 mm . tykk aluminiumplate er veggen 42 skråttstilt med omkring 25-50° i forhold til veggen 60, idet overgangen mellom veggene 42 og 43 er trukket tiJbdce fra veggen 16 med en dybde på omkring 3,2-4,8 mm. Som vist på fig. 5, When casting e.g. 6.3 mm. thick aluminum plate, the wall 42 is inclined by about 25-50° in relation to the wall 60, the transition between the walls 42 and 43 being drawn tiJbdce from the wall 16 with a depth of about 3.2-4.8 mm. As shown in fig. 5,
vil omdannelsen av smeltet metall d til fast tilstand e, slik som angitt ved det prikkede området, sammen med valsingen bevirke en sideveis ekspansjon av den støpte plate i støpekammeret. the conversion of molten metal d to solid state e, as indicated by the dotted area, together with the rolling, will cause a lateral expansion of the cast plate in the casting chamber.
Graden av valsing (prosentvis reduksjon i tykkelsen av The degree of rolling (percentage reduction in the thickness of
den støpte plate) blir i første rekke bestemt av kjølekapasiteten av valsene og avstanden mellom dyseåpningen 40 og valsegapet, dvs. the cast plate) is primarily determined by the cooling capacity of the rollers and the distance between the nozzle opening 40 and the roller gap, i.e.
den loddrette avstand mellom planene a og b. Med to valser som har en gitt diameter og kjølekapasitet, kan valsegraden reguleres ved å justere avstanden mellom dysen N og valsegapet og valsehastigheten. the vertical distance between planes a and b. With two rollers having a given diameter and cooling capacity, the degree of rolling can be regulated by adjusting the distance between the nozzle N and the roll gap and the rolling speed.
Når det støpes metaller med skarpt smeltepunkt, kan det nøyaktige sted hvor størkningen skjer i kammeret c, lett regule- When casting metals with a sharp melting point, the exact place where solidification takes place in the chamber c can be easily regulated
res. Når det imidlertid støpes legeringer med utstrakte smelte-punkter eller smelteområder, er en mer nøyaktig regulering av kjø-lehastigheten og valsehastigheten nødvendig. Tilfredsstillende drift kan f.eks. bli oppnådd ved å bruke de driftsbetingelser som er vist i den etterfølgende tabell I. res. However, when alloys with extended melting points or melting areas are cast, a more precise regulation of the cooling rate and rolling speed is necessary. Satisfactory operation can e.g. be achieved using the operating conditions shown in the following Table I.
Det er å foretrekke at trykket av det flytende metall It is preferable that the pressure of the liquid metal
som trer inn i kammeret c, er akkurat tilstrekkelig til å heve nivået av metallet til et punkt X på overflaten 20 av valsen, which enters the chamber c, is just sufficient to raise the level of the metal to a point X on the surface 20 of the roll,
dvs. menisken mellom den øvre valse og dysespissen (fig. 8). i.e. the meniscus between the upper roller and the nozzle tip (Fig. 8).
Når overflaten 20 av valsene beveges fremad, vil laget av størk- When the surface 20 of the rollers is moved forward, the layer of solidification
net metall i berøring med flaten 20 og foran menisken bli trukket mot valsegapet, hvilket bevirker at tangeringspunktet eller berø-ringspunktet C også beveges fremad (fig. 9 og 10). Samtidig vil berøringspunktet X' mellom menisken og den nedre valseoverflate på tilsvarende måte beveges fremad. Når spenningen på menisken frem-bragt av den fremadgående bevegelse av platen 20, overskrider overflatespenningen av metallet, vil menisken bli brutt, og metal- net metal in contact with the surface 20 and in front of the meniscus is pulled towards the roller gap, which causes the tangent point or contact point C to also move forward (fig. 9 and 10). At the same time, the contact point X' between the meniscus and the lower roller surface will be moved forward in a corresponding manner. When the tension on the meniscus produced by the forward movement of the plate 20 exceeds the surface tension of the metal, the meniscus will be broken, and metal
let flyter tilbake til punktet X. let flows back to point X.
Som beskrevet ovenfor, kan disse pulsas joner i det flytende metall, som bevirker tverrbånddannelse, reduseres ved å anvende en øvre dyseblokk hvis spiss er trukket tilbake eller avskå-ret med omkring 0,8 mm til 6,3 mm bakover i forhold til spissen av den nedre dyseblokk. Fortrinnsvis er spissen av den nedre dyse- As described above, these pulsations in the liquid metal, which cause cross-banding, can be reduced by using an upper nozzle block whose tip is retracted or cut off about 0.8 mm to 6.3 mm rearward of the tip of the lower nozzle block. Preferably, the tip of the lower nozzle is
blokk 36, som ligger langs planet a, anbragt foran den øvre dyseblokk 35 med en avstand på omkring 1,6 mm. block 36, which lies along the plane a, placed in front of the upper nozzle block 35 with a distance of about 1.6 mm.
Under drift blir tappehullet 11 åpnet, og en smeltere-guleringsanordning C opprettholder et konstant nivå av smeltet me- During operation, the tap hole 11 is opened, and a melt regulating device C maintains a constant level of melted me-
tall i flottørkassen 47 litt høyere enn nivået av åpningen 40, fortrinnsvis på en høyde av omkring 13-38 mm over åpningen 40 number in the float box 47 slightly higher than the level of the opening 40, preferably at a height of about 13-38 mm above the opening 40
(fig. 2). Smeltereguleringsanordningen C omfatter et ventille- (fig. 2). The melting control device C comprises a valve
geme 45 som kan føres inn i tappehullet 11, og en flottør,46 innrettet til å innstille ventillegemet 45. Når nivået av metallet valve 45 which can be inserted into the tapping hole 11, and a float 46 adapted to adjust the valve body 45. When the level of the metal
faller i f lottørkassen 47, påvirker en toveis grensebryter 48 falls into the f lottery box 47, affects a two-way limit switch 48
en trykkdrevet motor 49 som beveger ventillegemet 45 til en forutbestemt stilling. Som vist på fig. 7, er ventillegemet 45 a pressure driven motor 49 which moves the valve body 45 to a predetermined position. As shown in fig. 7, the valve body is 45
bare delvis åpnet og innsnevrer den normale strøm av metall gjennom tappehullet 11. Grensebryteren 48 påvirker også magnetventi-ler 48' og 48" for å regulere stillingen av ventillegemet 45 og regulere nivået av flytende metall i reservoaret. Innstillbare stoppeorganer 49' og 49" er fortrinnsvis anbragt i sylinderen på motoren 49 for å forutinnstille posisjonen av ventillegemet 45. only partially opened and restricts the normal flow of metal through the tap hole 11. The limit switch 48 also acts on solenoid valves 48' and 48" to regulate the position of the valve body 45 and regulate the level of liquid metal in the reservoir. Adjustable stop means 49' and 49" are preferably placed in the cylinder of the engine 49 to preset the position of the valve body 45.
For bedre å regulere temperaturen av det smeltede metall som først blir avlevert, kan en første del av metallet bli avledet til et hjelpereservoar 50 inntil temperaturen av hovedmassen av metallet ligger litt over smeltepunktet. Fortrinnsvis blir det i rennen 12 innsatt et observ.as jonsmagasin 51 som omfatter en ventilplate 52 eller 52' for å avlede strømmen til hjelpemagasi-net 50. Ventilplaten 52 kan åpnes for å tillate strømning gjennom rennen 12 og kanalen 13 inn i støpekammeret c. In order to better regulate the temperature of the molten metal which is first delivered, a first part of the metal can be diverted to an auxiliary reservoir 50 until the temperature of the main mass of the metal is slightly above the melting point. Preferably, an observation magazine 51 comprising a valve plate 52 or 52' is inserted in the chute 12 to divert the flow to the auxiliary magazine 50. The valve plate 52 can be opened to allow flow through the chute 12 and the channel 13 into the casting chamber c.
For å forhindre at det fra valsene avgis ikke størknet metall, blir en plugg 55 innsatt mellom valsegapet (fig. 2). Pluggen 55 dannes fortrinnsvis av en plate av tykkelse 6,3 mm To prevent unsolidified metal from being released from the rollers, a plug 55 is inserted between the roller gap (fig. 2). The plug 55 is preferably formed by a plate of thickness 6.3 mm
med en plan flate 56 innrettet til å ligge an mot de fremre ende-flater 43 på endestykkene og den fremre kant av platen eller fo-lien. Pluggen 55 blir fortrinnsvis holdt på plass inntil støpekam-meret er fullstendig fylt, hvoretter driften av valsene blir påbe-gynt, og den støpte plate CS beveges fremover sammen med pluggen. Ofte blir den fremre kant av platen fastsveiset til pluggen, og with a flat surface 56 arranged to rest against the front end surfaces 43 of the end pieces and the front edge of the plate or foil. The plug 55 is preferably held in place until the casting chamber is completely filled, after which the operation of the rollers is started, and the cast plate CS is moved forward together with the plug. Often the front edge of the plate is welded to the plug, and
i dette tilfelle er det nødvendig å gi pluggen et støt eller slag for å frigjøre den fra platen. Under oppstarting blir valsene R fortrinnsvis dreiet med forholdsvis lav hastighet inntil avkjø-lingshastigheten av valsene kan justeres slik at en større metall -mengde størkner i støpekammeret. in this case it is necessary to give the plug a shock or blow to release it from the plate. During start-up, the rollers R are preferably turned at a relatively low speed until the cooling rate of the rollers can be adjusted so that a larger amount of metal solidifies in the casting chamber.
For å forbedre trekkvirkningen mellom valseflaten 20 og overflaten av den støpte plate, kan eventuelt en magnesiumoksyd-film sprøytes på valseoverflaten under drift, slik som vist på fig. 1. Under støpning av aluminium blir det imidlertid dannet et aluminiumoksydbelegg på valseoverflaten, hvilket belegg medfø-rer at den nødvendige trekkvirkning blir oppnådd på tilfredsstillende måte. In order to improve the traction effect between the roller surface 20 and the surface of the cast plate, a magnesium oxide film can optionally be sprayed on the roller surface during operation, as shown in fig. 1. During the casting of aluminium, however, an aluminum oxide coating is formed on the roll surface, which coating results in the required tensile effect being achieved in a satisfactory manner.
Den støpte plate som kommer ut fra valsene, blir ført over en horisontalt anbragt føringsanordning G, en hastighetsre- The cast plate coming out of the rollers is guided over a horizontally arranged guide device G, a speed re-
guleringsanordning S og inn på en oppsamlingsrulle P for produk- yellowing device S and onto a collection roll P for product
tet, slik som vist på fig. 1. Føringsanordningen G omfatter en eller flere støttedeler 60 og holdedeler 61 som fortrinnsvis om- tet, as shown in fig. 1. The guide device G comprises one or more support parts 60 and holding parts 61 which preferably
fatter to valser. I tilfelle av at platen blir støpt med en vin- holds two rollers. In the event that the plate is cast with a win-
kel eller skråttstilt i forhold til vertikalen, foretrekkes det å keel or inclined in relation to the vertical, it is preferred to
anbringe føringsanordningen G i en avstand fra valsene tilstrekke- place the guide device G at a distance from the rollers sufficiently
lig til å forhindre for sterk bøyning av den nettopp støpte plate. enough to prevent excessive bending of the newly cast plate.
En hastighetsreguleringsanordning S består fortrinnsvis A speed control device S preferably consists
av en vertikalt forskyvbar støttedel 65, en anordning 66 som pres- of a vertically displaceable support part 65, a device 66 which pres-
ser støttedelen 65 til anlegg mot den støpte plate for å understøt- sees the support part 65 to abut against the cast plate to support
te denne, og en hastighetsstyreinnretning 67 som er påvirkbar av den vertikalt forskyvbare del 65 og som videre regulerer hastighe- te this, and a speed control device 67 which can be influenced by the vertically displaceable part 65 and which further regulates speed
ten av oppsamlingsrullen P. Støttedelen 65, som fortrinnsvis be- of the collection roll P. The support part 65, which preferably
står av en valse som strekker seg på tvers av og under den støpte plate, blir båret bevegbart eller forskyvbart av en vertikalt be- stands by a roller which extends across and under the cast plate, is carried movably or displaceably by a vertically moving
vegbar vogn 70, idet anordningen 66 er vist som en luftsylinder med stempel som presser støttedelen 65 til anlegg mot og for un-derstøttelse av den støpte plate. Som vist, omfatter hastighets-styreinnretningen 67 en kam 71 og en kamfølger 72 som innstilles i vertikalretning ved bevegelse av støtte- eller valsedelen 65. Oppsamlingsrullen P er forsynt med en passende forbindelse 68 med roadworthy carriage 70, the device 66 being shown as an air cylinder with a piston which presses the support part 65 into contact with and for supporting the cast plate. As shown, the speed control device 67 comprises a cam 71 and a cam follower 72 which are set in the vertical direction by movement of the support or roller part 65. The pick-up roller P is provided with a suitable connection 68 with
en drivinnretning 69 for variabel hastighet for å regulere oppsam-lingshastigheten og redusere bukling av den støpte plate. Hastighetsreguleringsanordningen S synkroniserer rota-sjonshastigheten av oppsamlingsrullen P med den hastighet som den støpte plate eller folie avgis fra valsene R med, for derved å re- a variable speed drive 69 to regulate the pick-up speed and reduce buckling of the cast plate. The speed control device S synchronizes the rotation speed of the pick-up roller P with the speed with which the cast plate or foil is emitted from the rollers R, in order to thereby re-
dusere stramning eller slakk i den støpte plate eller folie som beveges over føringsanordningen G. Som et tilleggsutstyr til den her omtalte fremgangsmåte og apparat er det anordnet en kniv 75 reduce tension or slack in the cast plate or foil which is moved over the guide device G. As an additional equipment to the method and apparatus described here, a knife 75 is arranged
ved eller nær oppsamlingsrullen P for å kutte den støpte plate el- at or near the take-up roll P to cut the cast sheet el-
ler folie alt etter det øyeblikkelige behov. ler foil according to the immediate need.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US633668A US3405757A (en) | 1967-04-12 | 1967-04-12 | Method and apparatus for continuous casting of metal between oppositely rotatable cooling rolls set generally one above the other |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO121860B true NO121860B (en) | 1971-04-19 |
Family
ID=24540617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO171072A NO121860B (en) | 1967-04-12 | 1967-12-20 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3405757A (en) |
JP (1) | JPS5315968B1 (en) |
GB (1) | GB1229810A (en) |
NO (1) | NO121860B (en) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3730254A (en) * | 1970-12-18 | 1973-05-01 | Creusot Loire | Roller pair type continuous casting apparatus |
US3804151A (en) * | 1972-04-03 | 1974-04-16 | V Barsukov | Plant for producing sheet metal blanks from liquid metal |
US3817317A (en) * | 1972-07-20 | 1974-06-18 | Collins S | Four-high roll casting machine |
US3844336A (en) * | 1972-12-27 | 1974-10-29 | Martin Marietta Aluminum | Method of producing continuous cast metallic sheet with patterned surface |
US3908746A (en) * | 1973-03-30 | 1975-09-30 | Clark Automation Inc | Continuous casting machine |
AU507351B2 (en) * | 1974-12-23 | 1980-02-14 | Hunter Engineering Co. Inc. | Roll casting |
US4054173A (en) * | 1974-12-23 | 1977-10-18 | Hunter Engineering Co., Inc. | Apparatus for producing completely recrystallized metal sheet |
CH618366A5 (en) * | 1977-05-05 | 1980-07-31 | Prolizenz Ag | |
FR2398565A1 (en) * | 1977-07-27 | 1979-02-23 | Scal Gp Condit Aluminium | LIQUID METAL FEED NOZZLE FOR CONTINUOUS TAPE CASTING MACHINE |
DE3320131A1 (en) * | 1983-05-31 | 1984-12-06 | Schweizerische Aluminium Ag, Chippis | METHOD FOR PREHEATING A NOZZLE |
NO154337C (en) * | 1983-08-26 | 1986-09-03 | Norsk Hydro As | PROCEDURE AND DEVICE FOR AUTOMATIC LEVEL REGULATION OF MELTED METAL. |
NO157849C (en) * | 1983-08-26 | 1988-06-01 | Norsk Hydro As | STOEPESYSTEM. |
NO154487C (en) * | 1983-08-26 | 1987-01-27 | Norsk Hydro As | DEVICE FOR SUPPLY OF MELTED METAL TO A TAPE MACHINE. |
CH666842A5 (en) * | 1984-03-01 | 1988-08-31 | Concast Service Union Ag | METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUSLY CASTING METALS IN THE FORM OF BAND BETWEEN TWO COOLED AXLE-PARALLEL DRUM. |
US4681152A (en) * | 1985-10-04 | 1987-07-21 | Hunter Engineering Company, Inc. | Continuous casting aluminum alloy |
US4751958A (en) * | 1985-10-04 | 1988-06-21 | Hunter Engineering Company, Inc. | Continuous casting aluminum alloy |
GB2198976B (en) * | 1986-12-19 | 1990-10-17 | Davy Mckeen | Roll caster |
FR2737430B1 (en) * | 1995-08-03 | 1997-09-05 | Pechiney Rhenalu | METHOD AND DEVICE FOR STARTING A CONTINUOUS CASTING MACHINE BETWEEN CYLINDERS |
US5800765A (en) * | 1996-03-19 | 1998-09-01 | Materials Research Innovations Corporation | Double doctor blades |
AU2002951075A0 (en) * | 2002-08-29 | 2002-09-12 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys |
AU2003900971A0 (en) * | 2003-02-28 | 2003-03-13 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Magnesium alloy sheet and its production |
CN106269870A (en) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 武汉冶建筑安装工程有限责任公司 | A kind of method of tilting Aluminium Sheet Casts Rolling Mill Rolling Aluminium Plate |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US379096A (en) * | 1888-03-06 | Machine for rolling melted metal | ||
US1903897A (en) * | 1929-08-27 | 1933-04-18 | Harris Henry | Apparatus for casting metals |
US2693012A (en) * | 1950-09-08 | 1954-11-02 | Gen Motors Corp | Method and apparatus for manufacturing sheet material |
NL104695C (en) * | 1955-06-20 | |||
NL235564A (en) * | 1958-01-31 |
-
1967
- 1967-04-12 US US633668A patent/US3405757A/en not_active Expired - Lifetime
- 1967-10-14 JP JP6606767A patent/JPS5315968B1/ja active Pending
- 1967-12-20 NO NO171072A patent/NO121860B/no unknown
-
1968
- 1968-04-08 GB GB1229810D patent/GB1229810A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1229810A (en) | 1971-04-28 |
US3405757A (en) | 1968-10-15 |
JPS5315968B1 (en) | 1978-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO121860B (en) | ||
US7028749B2 (en) | Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys | |
US3381741A (en) | Method and apparatus for continuous casting of ingots | |
US6536504B2 (en) | Continuous strip casting device and method of use thereof | |
JP2005536358A5 (en) | ||
US3076241A (en) | Graphite mold casting system | |
AU2001283674A1 (en) | Continuous strip casting device and method of use thereof | |
CA2224911C (en) | Casting metal strip | |
US2553921A (en) | Continuous casting apparatus | |
US3318363A (en) | Continuous casting method with degassed glass-like blanket | |
NO158568B (en) | PROCEDURE FOR CONTINUOUS CASTING OF LARGE METAL BARS, SPECIFICALLY OF ALUMINUM, MAGNESIUM OR THEIR ALLOYS. | |
JP3308103B2 (en) | Metal strip casting method and apparatus | |
US5857514A (en) | Strip casting | |
CA2164486C (en) | Metallic ingot for plastic working and method for producing the same | |
NO300164B1 (en) | Vals Barre strengstöpeanlegg | |
US6073680A (en) | Strip casting | |
US3467168A (en) | Continuous casting apparatus and method including mold lubrication,heat transfer,and vibration | |
US3066364A (en) | Pouring technique for continuous casting | |
US1999961A (en) | Method and apparatus for die casting | |
US4150714A (en) | Lead casting seal | |
MXPA03005129A (en) | Moulding apparatus. | |
JPS58188544A (en) | Continuous casting device of metallic plate | |
US3797555A (en) | Method for continuous casting of metal strips | |
US6179042B1 (en) | Non-hot crack bottom block for casting aluminum ingot | |
US4200143A (en) | Continuous horizontal caster |