NO138360B

NO138360B - HORIZONTAL TILING DEVICE FOR A CONTINUOUS STRAND MOLDING MACHINE FOR ALUMINUM ALLOYS

Info

Publication number: NO138360B
Application number: NO1784/72A
Authority: NO
Inventors: James E Dore; William O Stauffer
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1968-10-17
Filing date: 1972-05-19
Publication date: 1978-05-16
Also published as: NO132526C; FR2020944B1; CH553016A; NO137846B; NO138360C; FR2020944A1; CH558222A; NO132526B; CH553607A; DE1939512B2; DE1939512C3; NO137881C; SE362594B; SE400490B; GB1278795A; NO137881B; DE1939512A1; CH536669A; GB1278797A; NO137846C

Description

De fleste varmebearbeidede aluminiumlegeringsprodukter (plater, ekstruderingsprodukter, tråd- og smi- eller presseprodukter) fremstilles idag av prosessblokker ved hjelp av vertikale direkte kjøl- Most heat-treated aluminum alloy products (sheets, extrusion products, wire and forged or pressed products) are today produced from process blocks using vertical direct cooling

te støpeoperasjoner. Imidlertid blir det her frembragt betydelig skrap ved støpningen av legeringsblokker på grunn av store overflate-defekter som må fjernes ved overflatehøvling. Det er videre van-skelig å støpe små tverrsnitt av legeringsblokker ved den direkte støpeprosess. Produksjonshastighetene er lave og omstillings-omkostningene høye. te casting operations. However, considerable scrap is produced here during the casting of alloy ingots due to large surface defects which must be removed by surface planing. It is also difficult to cast small cross-sections of alloy ingots by the direct casting process. Production speeds are low and conversion costs high.

Blokker eller støpestykker av små tverrsnitt kan fremstilles kontinuerlig på støpemaskiner av Properzi-typen slik som f.eks. beskrevet i U.S.-patent 2.710.433. På det nåværende tidspunkt er imidlertid de produkter som er tilgjengelige fra Properzi-maskiner begrenset, og produkter av høy kvalitet kan ikke fremstilles i slike legeringer som legeringstypene 5356, 4043, 6061 og andre industriel-le trådlegeringer. Blocks or castings of small cross-sections can be produced continuously on Properzi-type casting machines such as e.g. described in U.S. Patent 2,710,433. At the present time, however, the products available from Properzi machines are limited and high quality products cannot be produced in such alloys as alloy types 5356, 4043, 6061 and other industrial wire alloys.

En modifisert Tessman-støpeprosess slik som f.eks. beskrevet i U.S.-patent 2.83 7.7 91, kan brukes til kontinuerlig støpning av et stang-produkt med diameter 5,7 cm i legeringer av elektrisk ledningskvali-tet og type 5005. På grunn av varmeoverføringshensyn som inngår ved konstruksjonen og funksjonen av den frem og tilbakegående støpeform, kan imidlertid ikke høy-legerte produkter støpes med denne prosess. A modified Tessman casting process such as e.g. described in U.S. Patent 2.83 7.7 91, can be used for continuous casting of a 5.7 cm diameter bar product in electrical conductor grade and type 5005 alloys. Due to heat transfer considerations inherent in the construction and operation of the forward and receding mold, however, high-alloy products cannot be cast with this process.

Andre horisontale støpeprosesser har begrenset anvendelse på grunn Other horizontal casting processes have limited application due to

av en innvendig og utvendig kvalitet av støpeproduktet som er uønsket lave. Blokker av midlere legeringsinnhold kan støpes med Ugine-prosessen slik som f.eks. beskrevet i REVUE DE L'ALUMINIUM, vol. of an internal and external quality of the cast product that is undesirably low. Blocks of medium alloy content can be cast with the Ugine process such as e.g. described in REVUE DE L'ALUMINUM, vol.

34 (1957) no. 244, side 624-627, men støpehastighetene er lave. 34 (1957) no. 244, pages 624-627, but the casting rates are low.

Den støpte blokk må ha stort tverrsnitt for å redusere skrap- eller vraktap under overflatehøvling og prisen på det ferdige produkt er omkring den samme som ved den vertikale direkte kjølte støpe-prosess. The cast block must have a large cross section to reduce scrap or scrap loss during surface planing and the price of the finished product is about the same as with the vertical direct cooled casting process.

Endelig skal det nevnes at sveitsisk patent 387.233 angår en metode til horisontal kontinuerlig støpning omfattende en roterbar og frem og tilbake bevegbar kokille, hvilket muligens representerer den mest nærliggende teknikk i forhold til foreliggende oppfinnelse. Finally, it should be mentioned that Swiss patent 387,233 concerns a method for horizontal continuous casting comprising a rotatable and reciprocating mold, which possibly represents the closest technique in relation to the present invention.

For en gitt legering, en gitt grad av overhetning (støpe-temperatur), en gitt støpehastighet og en gitt mengde kjølefluidum tilført støpe-formen er det en bestemt kokille- eller støpeformlengde som resul-terer i støpeblokker med optimal overflatekvalitet og jevnhet. Denne ideelle lengde er imidlertid forskjellig hvis en eller flere av disse variable størrelser blir endret. Det er således av viktighet å være i stand til å variere støpeformens lengde, for å innstille denne efter disse varierende betingelser og å oppnå optimal overflatekvalitet og jevnhet. For a given alloy, a given degree of superheating (casting temperature), a given casting speed and a given amount of cooling fluid added to the casting mold, there is a specific mold or mold length that results in casting blocks with optimal surface quality and uniformity. However, this ideal length is different if one or more of these variable sizes are changed. It is therefore important to be able to vary the length of the mold, in order to adjust it according to these varying conditions and to achieve optimal surface quality and uniformity.

Videre er støpeformlengden fortrinnsvis en annen under oppstarting enn under resten av støpeoperasjonen. Med støpeform- eller kokilleanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse kan støpeform-enheten efter at oppstarting har funnet sted, beveges for å oppnå den ønskede støpeformlengde for den gitte legering, overhetning og avkjølingsbetingelse mens støpningen skjer kontinuerlig for å oppnå optimal overflatekvalitet. Furthermore, the mold length is preferably different during start-up than during the rest of the casting operation. With the mold or mold device according to the present invention, after start-up has taken place, the mold unit can be moved to achieve the desired mold length for the given alloy, superheating and cooling condition while the casting takes place continuously to achieve optimal surface quality.

Det er et formål med denne oppfinnelse å tilveiebringe en anordning ved hjelp av hvilken et flertall aluminiumlegeringssysterner kan stø-pes kontinuerlig. It is an object of this invention to provide a device by means of which a plurality of aluminum alloy cylinders can be cast continuously.

Nærmere bestemt angår således denne oppfinnelse en horisontal kokilleanordning for en kontinuerlig strengstøpemaskin for aluminiumlegeringer, av den type som omfatter en beholder for det smeltede metall og en matedyse for tilførsel av metall fra beholderen til More specifically, this invention thus relates to a horizontal mold device for a continuous strand casting machine for aluminum alloys, of the type comprising a container for the molten metal and a feed nozzle for supplying metal from the container to

en roterbar og aksielt bevegbar kokille som er anordnet på matedysen. Det nye og særegne ved kokilleanordningen ifølge oppfinnelsen består i at den effektive lengde av kokillen i forhold til matedysen er innstillbar i horisontal retning på forskjellige faste verdier under drift ved hjelp av en arm, og at en lagerbokk som er festet til a rotatable and axially movable die which is arranged on the feed nozzle. The new and distinctive feature of the mold device according to the invention is that the effective length of the mold in relation to the feed nozzle can be adjusted in the horizontal direction to different fixed values during operation by means of an arm, and that a bearing block which is attached to

kokillen, er innrettet til å settes i rotasjon ved hjelp av en drivanordning og er forsynt med et spor i hvilket det løper en kamfølger som er koblet til armen. the die is arranged to be set in rotation by means of a drive device and is provided with a groove in which runs a cam follower which is connected to the arm.

Det er ved hjelp av anordningen ifølge oppfinnelsen mulig å støpe et flertall legeringssystemer i mange forskjellige dimensjoner, hvilket kan skje med høy hastighet og under oppnåelse av kontinuer-lige støpeprodukter med tilstrekkelig fin overflatekvalitet til at overflatehøvling eller annen overflatebehandling ikke er nødvendig forut for varmebehandlingen av produktet. Dessuten blir det opp-nådd en god indre metallurgisk struktur. With the aid of the device according to the invention, it is possible to cast a plurality of alloy systems in many different dimensions, which can be done at high speed and while obtaining continuous cast products with a sufficiently fine surface quality that surface planing or other surface treatment is not necessary prior to the heat treatment of the product. In addition, a good internal metallurgical structure is achieved.

Oppfinnelsen skal idet følgende forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et snitt gjennom en del av en kontinuerlig støpemaskin omfattende en kokilleanordning ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et delvis planriss og viser en del av maskinen på The invention shall be explained in more detail in the following with reference to the drawings, where: Fig. 1 is a section through part of a continuous casting machine comprising a mold device according to the present invention. Fig. 2 is a partial plan view and shows part of the machine

fig. 1. fig. 1.

Den på tegningene viste støpemaskin består av følgende grunnleg-gende deler: Som vist på fig. 1 er det anordnet en metallbeholder 10 f.eks. i form av en matekasse med en isolerende foring 12 som f.eks. er laget av marinit. En matedyseinnsats 412 er plassert i berøring med be-holderenheten 10 og adskilt fra denne med pakninger 10a og 10b. The casting machine shown in the drawings consists of the following basic parts: As shown in fig. 1, a metal container 10 is arranged, e.g. in the form of a feeding box with an insulating lining 12 which e.g. is made of marinite. A feed nozzle insert 412 is placed in contact with the container unit 10 and separated from it by gaskets 10a and 10b.

En matedyse 4 0 understøttes på en justerbar V-blokk 30 montert på maskinfundamentet. V-blokken har en øvre del 31 og en nedre del 32 som holdes sammen slik at de slutter tett omkring matedysen, A feed nozzle 40 is supported on an adjustable V-block 30 mounted on the machine foundation. The V-block has an upper part 31 and a lower part 32 which are held together so that they close tightly around the feed nozzle,

ved hjelp av bolter 33. using bolts 33.

Støpeformenheten 50 består av en lagerblokk 51 som kan være utført The mold unit 50 consists of a bearing block 51 which can be designed

i ett eller to stykker, men en todelt utførelse er foretrukket på grunn av den lettere montasje og demontasje, et drivkjedehjul 58 in one or two pieces, but a two-piece design is preferred due to the easier assembly and disassembly, a drive sprocket 58

og en kokille 20. Bolter 52 holder disse deler sammen. Som vist på fig. 2 blir rotasjonseffekt meddelt en aksel S og en rem 59 slik at støpeformenheten blir drevet rundt. Hele denne konstruksjon dreies om matedysen 40 ved hjelp av drivkjedehjulet 58. Det kreves and a mold 20. Bolts 52 hold these parts together. As shown in fig. 2, rotation effect is imparted to a shaft S and a belt 59 so that the mold unit is driven around. This entire construction is rotated around the feed nozzle 40 by means of the drive sprocket 58. It is required

ingen spesiell smøring for denne rotasjon. Det er bare nødvendig å tilføre en liten mengde olje manuelt til matedysen 40 forut for sammenstilling av støpeformenheten 50. Hvis det ønskes, kan even-tuelt et konvensjonelt smøresystem anordnes for å smøre den rote-rende støpeformenhet, enten adskilt fra eller som en del av støpe-formsmøresysternet ved å anordne passende passasjer i matedysen 40. no special lubrication for this rotation. It is only necessary to manually add a small amount of oil to the feed nozzle 40 prior to assembly of the mold assembly 50. If desired, a conventional lubrication system may optionally be provided to lubricate the rotating mold assembly, either separate from or as part of the casting mold lubrication system by arranging suitable passages in the feed nozzle 40.

Som vist på fig. 2 er hele støpeformenheten bevegbar i forhold til matedysen ved hjelp av en arm 53 som holdes på plass ved hjelp av en mutter 55. Det er anordnet kamfølgere 56 som roterer hvis støpe-formenheten beveges fremover eller bakover mens enheten roterer. Kokillen 20 kan således holdes i en bestemt avstand fra V-blokken 30. Den effektive kokillelengde M avtar når støpeformenheten blir trukket nærmere mot V-blokken 30-31 og blir øket når støpeform-enheten blir beveget lengre fra V-blokken. As shown in fig. 2, the entire mold unit is movable in relation to the feed nozzle by means of an arm 53 which is held in place by means of a nut 55. Cam followers 56 are arranged which rotate if the mold unit is moved forwards or backwards while the unit is rotating. The mold 20 can thus be kept at a certain distance from the V-block 30. The effective mold length M decreases when the mold unit is drawn closer to the V-block 30-31 and is increased when the mold unit is moved further from the V-block.

Claims

Horizontal mold device for a continuous strand casting machine for aluminum alloys, comprising a container for the molten metal and a feed nozzle for supplying metal from the container to a rotatable and axially movable mold arranged on the feed nozzle, characterized in that the effective length (M) of the mold ( 20) in relation to the feed nozzle (40) is adjustable in the horizontal direction to different fixed values during operation by means of an arm (53), and that a bearing block (51) which is attached to the mold '(20) is arranged to is set in rotation by means of a drive device (S, 58, 59) and is provided with a groove in which runs a cam follower (56) which is connected to the arm (53).