NO142279B

NO142279B - DATA PROCESSING SYSTEM WITH MULTIPLE DATA PROCESSING MACHINES

Info

Publication number: NO142279B
Application number: NO67673A
Authority: NO
Inventors: Juliaan Leo Gerard Janssens; Marie Jeanne Malherbe; Louise Chislaine Francoise
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1972-02-25
Filing date: 1973-02-20
Publication date: 1980-04-14
Also published as: ES411963A1; NL7202503A; FR2173600A5; JPS5333209B2; SE395815B; AU5258473A; IT979259B; JPS48101006A; NO142279C; GB1419191A; BE795823A; BR7301427D0; DE2309157A1

Description

Anordning ved strengstøpemaskiner forsynt med en frem- og tilbakegående gj ennomløpskokille. Device for strand casting machines equipped with a reciprocating non-circulating die.

Ved strengstøping av metaller omfat-tende såvel ikkej ernmetaller som spesielt jernlegeringer, tilføres det flytende metall den ene ende av en åpen gj ennomløpsko-kille, som er fremstilt av et materiale med god varmeledningsevne, f. eks. kobber. Ved den kjølevirkning som oppnås ved hjelp av den for det meste vannkjølte gj ennom-løpskokille stivner metallet i strengtverr-snittets kantsone, hvoretter den i det minste delvis stivnede streng trekkes ut ved kokillens annen ende. In strand casting of metals including both non-ferrous metals and especially iron alloys, the liquid metal is fed to one end of an open, non-circulating ladle, which is made of a material with good thermal conductivity, e.g. copper. By the cooling effect achieved by means of the mostly water-cooled through-flow die, the metal hardens in the edge zone of the strand cross-section, after which the at least partially hardened strand is pulled out at the other end of the die.

Inne i kokillen dannes der altså et stivt Inside the mold, a rigid is thus formed

yttersjikt eller skall på den gjennomgå-ende streng som følge av dennes berøring med den kjølte kokillvegg. Denne berøring varer imidlertid bare så lenge som trykket av det flytende metall er i stand til å pres-se det stivnede yttersjikt eller skallet mot kokillveggen. Når det stivnede sjikt har oppnådd en viss tykkelse, bevirker den fremskridende krymping at ved f. eks. et polygonalt profil i første rekke strengens hjørnepartier løsgjør seg fra kokillveggen, mens sideflatene under et visst tidsrom ved innvirkning av det flytende metalls trykk presses mot kokillveggen innen også disse sideflater kommer ut av berøring med veggen. Såsnart strengens berøring med veggen opphører, vil det gassjikt som dannes i det oppstående mellomrom komme til å virke hemmende på varmebort-ledningen og dermed på tilveksten av det stivnede sjikts tykkelse. For at den delvis stivnede streng skal kunne trekkes ut av outer layer or shell on the continuous strand as a result of its contact with the cooled mold wall. However, this contact lasts only as long as the pressure of the liquid metal is able to press the hardened outer layer or shell against the mold wall. When the hardened layer has reached a certain thickness, the progressive shrinkage causes that, for example, a polygonal profile in the first place the corner parts of the string detach from the mold wall, while the side surfaces are pressed against the mold wall during a certain period of time by the influence of the liquid metal's pressure before these side surfaces also come out of contact with the wall. As soon as the string's contact with the wall ceases, the gas layer that forms in the raised space will have an inhibitory effect on the heat-dissipating line and thus on the growth of the solidified layer's thickness. So that the partially hardened string can be pulled out

kokillen, må det stivnede yttersjikt opp-vise en viss styrke eller fasthet, så at det kan oppta summen av alle opptredende mekaniske krefter, inklusive det statiske trykk av det flytende metall i strengens the mold, the hardened outer layer must show a certain strength or firmness, so that it can absorb the sum of all mechanical forces occurring, including the static pressure of the liquid metal in the string's

indre. Jo større den pr. tidsenhet til kokillen tilførte metallmengde er, dvs. jo høyere støpehastigheten velges i forhold til et gitt strengprofil, desto større må den pr. tidsenhet bortførte varmemengde være for at et stivnet yttersjikt som har den nødven-dige styrke skal kunne få tid til å dannes. En strengstøpekokilles effekt, resp. den støpehastighet som kan oppnås, beror derfor i høy grad på kokillens varmebortfø-ringsegenskaper. Støpeeffekten av en strengstøpekokille kan forbedres ved at man setter kokillen i en bestemt rytmisk frem- og tilbakegående bevegelse på en slik måte at kokillen under en viss tid føl-ger med i strengens bevegelse med i det minste tilnærmelsesvis samme hastighet som strengen, så at under denne tid en re-lativbevegelse mellom kokillen og strengen hindres. Deretter føres kokillen i en retning motsatt strengens bevegelse tilbake til utgangsstillingen. Under synkron-bevegelsen mellom kokillen og strengen elimineres i første rekke friksjonskreftene, så at det yttersjikt som er i ferd med å stivne ved det svakeste sted umiddelbart nedenfor den flytende metalloverflate ikke utsettes for noen mekaniske påkjenninger. inner. The larger the per unit of time to the amount of metal added to the mold is, i.e. the higher the casting speed is chosen in relation to a given strand profile, the greater it must be per amount of heat carried away per unit of time be so that a hardened outer layer that has the necessary strength can have time to form. The effect of a string casting mould, resp. the casting speed that can be achieved therefore depends to a large extent on the heat dissipation properties of the mould. The casting effect of a string casting mold can be improved by setting the mold in a certain rhythmic reciprocating movement in such a way that for a certain time the mold follows the movement of the string at at least approximately the same speed as the string, so that during this time a relative movement between the mold and the string is prevented. The mold is then moved in a direction opposite to the string's movement back to the starting position. During the synchronous movement between the mold and the string, the frictional forces are primarily eliminated, so that the outer layer, which is in the process of solidifying at the weakest point immediately below the liquid metal surface, is not exposed to any mechanical stress.

Det er tidligere blitt foreslått å gjøre kokillen så kort at strengen umiddelbart etter at den er blitt løsgjort fra kokillveggen trer ut av kokillen. I praksis er imidlertid dette ikke hensiktsmessig, idet en viss kokillengde ikke må underskrides for å hindre at ved kortvarige økninger av støpehastigheten, løsgjøringssonen skulle komme til å ligge nedenfor kokillen, hvilket uunngåelig ville innebære brudd på det stivnede yttersjikt. Det er imidlertid også ufordelaktig å forlenge kokillen langt for-bi løsgjøringssonen, idet praktisk talt in-gen kjølevirkning oppnås mellom strengens løsgjøringssone og kokillens nedre ende. It has previously been proposed to make the mold so short that the string immediately after it has been detached from the mold wall emerges from the mold. In practice, however, this is not appropriate, as a certain mold length must not be exceeded in order to prevent that in case of short-term increases in the casting speed, the release zone would come to lie below the mold, which would inevitably involve breaking the hardened outer layer. However, it is also disadvantageous to extend the mold far past the release zone, as practically no cooling effect is achieved between the strand's release zone and the lower end of the mold.

Av det foregående fremgår det at de største farer for brudd på det stivnede yttersjikt foreligger ved strengens uttredelse av kokillen. Under normale forhold er strengens stivnede yttersjikt tilstrekkelig sterkt ved dette sted til å motstå de ovenfor angitte mekaniske påkjenninger, frem-for alt da det av det flytende metall fremkalte indre trykk. En absolutt sikkerhet mot brudd foreligger dog ikke, idet allerede den minste brist i yttersjiktet kan redusere styrken i utillatelig grad. Det er allerede blitt foreslått forskjellige for-holdsregler for å øke sikkerheten mot brudd, og et forslag består i anordning av vannkjølte elementer ved kokillens ut-løpsende, hvilke elementer da holdes lett trykket mot strengen og har til oppgave ved ytterligere, indirekte kjøling å øke fast-heten i strengens yttersjikt og hindre brudd derved at det stivnede yttersjikt utenifra støttes ved hjelp av kjøleelementene eller kjølebakkene. Umiddelbart nedenfor kjøle-bakkene finner deretter den direkte kjø-ling sted ved hjelp av vann under trykk, slik som er vanlig ved de fleste streng-støpemetoder. I dette etterkjølingssystem forefinnes vanligvis et større antall små styreruller som likeledes tjener til å hindre en utbuktning av det stivnede yttersjikt ved innvirkning av det ikke stivnede metalls trykk. Hvis man imidlertid betrakter forløpet i sammenheng med en frem-og tilbakegående bevegelse av kokillen, så viser det seg at de i denne bevegelse med-følgende kjølebakker ved hvert bevegel-seslag frilegger et i det minste til slag-lengden svarende stykke av strengen, hvilket stykke ved dette sted ikke støttes utenifra og hvis yttersjikt under visse omsten-digheter ennu ikke har fått tilstrekkelig styrke til å motstå det flytende metalls indre trykk. From the foregoing, it appears that the greatest danger of breakage of the stiffened outer layer exists when the string exits the mold. Under normal conditions, the stiffened outer layer of the strand is sufficiently strong at this point to withstand the above-mentioned mechanical stresses, above all when the internal pressure induced by the liquid metal. There is, however, no absolute security against breakage, as even the smallest crack in the outer layer can reduce the strength to an unacceptable degree. Various precautions have already been proposed to increase safety against breakage, and one proposal consists in the arrangement of water-cooled elements at the outlet end of the mold, which elements are then kept lightly pressed against the string and have the task of increasing the the firmness of the string's outer layer and prevent breakage by supporting the stiffened outer layer from the outside with the help of the cooling elements or the cooling trays. Immediately below the cooling trays, direct cooling then takes place using water under pressure, as is common with most string casting methods. In this after-cooling system, there is usually a larger number of small guide rollers which also serve to prevent a bulging of the solidified outer layer when affected by the pressure of the non-solidified metal. If, however, the process is considered in the context of a reciprocating movement of the mold, it turns out that the accompanying cooling trays in this movement expose a piece of the string corresponding to the length of the stroke at least, which piece at this point is not supported from the outside and whose outer layer under certain circumstances has not yet gained sufficient strength to withstand the internal pressure of the liquid metal.

Hensikten med foreliggende oppfin-nelse er å unngå denne ulempe, og ved en anordning ved strengstøpemaskiner som er forsynt med frem- og tilbakegående gjen-nomløpskokille og kjøleelementer ved kokillens utløpsende, består med dette for-mål for øye oppfinnelsen i at kjøleelemen-tene som omslutter den fra kokillen utmatede streng er bevegelige uavhengig av kokillens bevegelse, og at kjøleelementene hvis slaglengde er lik kokillens slaglengde, er anordnet til å bevege seg hurtigere i strengens utmatningsretning enn kokillen, så at der under kokillens og kjøleele-mentenes bevegelse i denne retning oppstår et mellomrom mellom kokillen og kjø-leelementene, hvor strengen er frilagt og besprøytes med kjølevann fra dyser, hvilket mellomrom ved slutten av dette slag igjen lukkes, mens kokillen og kjøleele-mentet eller -elementene går tilbake til den øvre vendestilling som en enhet. The purpose of the present invention is to avoid this disadvantage, and with a device for string casting machines which is provided with a reciprocating through-flow mold and cooling elements at the outlet end of the mold, with this aim in mind the invention consists in that the cooling elements which encloses the string fed from the die are movable regardless of the die's movement, and that the cooling elements whose stroke length is equal to the die's stroke length are arranged to move faster in the string's discharge direction than the die, so that during the movement of the die and the cooling elements in this direction occurs a space between the mold and the cooling elements, where the string is exposed and sprayed with cooling water from nozzles, which space at the end of this stroke is closed again, while the mold and the cooling element or elements return to the upper turning position as a unit.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det følgende under henvisning til tegnin-gen, som skjematisk anskueliggjør forskjellige utførelsesformer, idet fig. 1—5 skjematisk anskueliggjør kjøleforløpet i fem forskjellige trinn under et helt bevegelses-slag av kokillen. Fig. 1 viser det første trinn ved hvilket kokillen 6 og kjølebakkene 7 befinner seg i utgangsstillingen, dvs. i den øvre vendestilling som er betegnet med 8, av det som helhet med 9 betegnede bevegel-sesslag. De rundt om strengprofilet, resp. kjølebakkene 7 og kokillen 6 anordnede kjølevannsprøytemunnstykker 10 og 11 er stasjonære, hvilket også er tilfelle med etterkjølingsanordningen 12, som også om-fatter styreruller 13. Strengen 14 trekkes ut med kontinuerlig hastighet. I denne ut-gangsstilling ligger altså kjølebakkene umiddelbart under kokillens nedre ende. Fig. 2 viser det annet trinn, under hvilket kokillen 6 beveger seg i strengens 14 uttrekningsretning med en hastighet som er tilnærmelsesvis lik strengens ut-trekningshastighet. Herunder beveger også kjølebakkene 7 seg i samme retning, men med en hastighet som er større, f. eks. dobbelt så stor som kokillens 6 hastighet. Mellom kokillen og kjølebakkene oppstår der derfor et mellomrom 18 som er like stort som den av kokillen tilbakelagte vei 19, hvis kjølebakkenes ved pilen 17 angitte hastighet er dobbelt så stor som kokillens hastighet (angitt ved pilen 16). Den på denne måte frilagte del av strengen be-sprøytes med vann fra munnstykkene 10. The invention is described in more detail below with reference to the drawing, which schematically illustrates different embodiments, as fig. 1-5 schematically illustrate the cooling process in five different stages during a complete movement stroke of the mould. Fig. 1 shows the first step in which the mold 6 and the cooling trays 7 are in the initial position, i.e. in the upper turning position denoted by 8, of the stroke denoted as a whole by 9. Those around the string profile, resp. the cooling trays 7 and the mold 6 arranged cooling water spray nozzles 10 and 11 are stationary, which is also the case with the post-cooling device 12, which also includes guide rollers 13. The string 14 is pulled out at a continuous speed. In this starting position, the cooling trays are therefore immediately below the lower end of the mould. Fig. 2 shows the second stage, during which the mold 6 moves in the direction of extraction of the string 14 at a speed which is approximately equal to the extraction speed of the string. Underneath, the cooling trays 7 also move in the same direction, but at a greater speed, e.g. twice as large as the die's 6 speed. Between the mold and the cooling trays there is therefore a space 18 which is as large as the path 19 traveled by the mould, if the speed of the cooling trays indicated by arrow 17 is twice as great as the speed of the mold (indicated by arrow 16). The part of the string exposed in this way is sprayed with water from the nozzles 10.

I det tredje trinn, som er anskuelig-gjort i fig. 3, har kjølebakkene 7 allerede tilbakelagt hele bevegelsestrekningen 9, mens kokillen bare har beveget seg halv-parten av denne strekning, hvilket inne-bærer at den frilagte strekning 18 er for-doblet og utsettes for kjølevannet fra munnstykkene 11. Under det i fig. 4 viste fjerde trinn forblir kjølebakkene 7 i den nedre stilling 20, mens kokillen 6 fortsetter å bevege seg nedover med konstant hastighet, hvorved den frilagte strekning 18 på ny forminskes, skjønt den stadig utsettes for kjølevannet fra munnstykkene 11. In the third step, which is visualized in fig. 3, the cooling trays 7 have already covered the entire movement distance 9, while the mold has only moved half of this distance, which means that the exposed distance 18 is doubled and is exposed to the cooling water from the nozzles 11. During that in fig. 4 shown fourth stage, the cooling trays 7 remain in the lower position 20, while the mold 6 continues to move downwards at a constant speed, whereby the exposed section 18 is reduced again, although it is constantly exposed to the cooling water from the nozzles 11.

Ved slutten av det i fig. 5 viste femte trinn har kokillen 6 igjen fått kontakt med kjølebakkene 7, hvorved strengen igjen er helt innesluttet. Heretter går kokillen og kjølebakkene tilbake med en og samme hastighet til utgangsstillingen (fig. 1) og forløpet gjentas. At the end of that in fig. 5 shown in the fifth step, the mold 6 has again made contact with the cooling trays 7, whereby the strand is again completely enclosed. The mold and the cooling trays then return at one and the same speed to the starting position (fig. 1) and the process is repeated.

Hvis man betrakter et strengavsnitt 21 under de ovenfor beskrevne trinn, finner man at dette best kjølte avsnitt etter den felles tilbakeføring av kokillen og kjølebakkene til den øvre vendestilling 8 kommer til å ligge umiddelbart under kjø-lebakkenes nedre ender 22, for det tilfelle at kjølebakkene har en lengde som er minst like stor som bevegelsestrekningen 9. Det stivnede yttersjikt av dette ved til-bakeføringen frilagte, mest utsatte strengavsnitt 23 har således som følge av den av kjølebakkene 7 fremkalte kjøling og av den direkte kjøling fra kjølevannmunn-stykkene 10 og 11 øket i tykkelse i en slik utstrekning at et brudd ved dette sted ikke lenger behøver å befryktes under normale forhold. If one considers a string section 21 during the steps described above, it is found that this best-cooled section, after the joint return of the mold and the cooling trays to the upper turning position 8, will lie immediately below the lower ends 22 of the cooling trays, in the event that the cooling trays has a length that is at least as large as the movement path 9. The stiffened outer layer of this, exposed during the return, most exposed string section 23 thus has, as a result of the cooling caused by the cooling trays 7 and the direct cooling from the cooling water mouth pieces 10 and 11 increased in thickness to such an extent that a fracture at this location no longer needs to be feared under normal conditions.

Claims

Device for strand casting machines which are provided with a reciprocating pass-through die and cooling elements at the outlet end of the die, characterized in that the cooling elements (7) which surround the strand (14) fed from the die are movable independently of the die's movement, and that the cooling elements whose stroke length is equal to the stroke length of the die (6), is arranged to move faster in the string's discharge direction than the die, so that during the movement of the die and the cooling elements in this direction, a space (18) occurs between the die (6) and the cooling elements (7) , where the string is exposed and sprayed with cooling water from nozzles (10, 11), which space at the end of this stroke is closed again, while the die and the cooling element or elements return to the upper turning position as a unit.