NO153417B - Anordning ved dynetrekk. - Google Patents

Description

Apparat for kontinuerlig horisontal stopning av barrer.

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat

for kontinuerlig støpning av barrer i horisontale kokiller, spesielt barrer av lettmetaller. Uttrykket lettmetaller omfatter aluminium og legerin-ringer i hvilke dette metall er fremherskende, samt magnesium og de legeringer i hvilke magnesium utgjør hovedbestanddelen.

Kontinuerlig støpning av barrer for kommer-siell produksjon utføres vanligvis i kokiller anordnet i vertikal stilling, idet metallet innføres i toppen av kokillen og barren føres ut ved bun-nen. Kokillen blir selvsagt kraftig kjølt for å lede bort varme. Det må sørges for at barren kan kuttes av under kokillen til passende lengder, da ellers støpningen av barrer må avbrytes når en på forhånd bestemt lengde er erholdt, barren må fjernes og støpningen av den neste barre må be-gynnes. Disse anordninger krever vanligvis at kokillen løftes en viss høyde over gulvet, eller at det anordnes en grop fra hvilken barrene heises opp. I begge tilfeller er installasjonen forholdsvis kostbar, og i de tilfeller, hvor man må av-bryte støpningen, mister man meget tid.

For å eliminere i det minste en del av de problemer som er forbundet med den vertikale støpning har man foreslått å støpe barrer kontinuerlig i horisontale kokiller og enten kutte barrene til passende lengder eller føre dem direkte til et valseverk. I visse foreslåtte apparater befinner kilden for det smeltede metall seg i en viss avstand fra kokillen og metallet beveger seg til kokillen gjennom en ledning. I dette tilfellet får man problemet med å opprettholde en passende temperatur av metallet under overføringen. Dessuten har de kjente horisontale kokiller enten ikke noen innsnevring av metallstrømmen ved innføringsenden, eller de er forsynt med en innsnevring i form av en plate med en sentral åpning. Under disse betingelser får ikke barrene en ensartet kornstruktur og en tilfredsstillende overflate.

Søkeren har kommet frem til et apparat for kontinuerlig støpning av barrer med høy kvalitet i horisontal stilling, som krever bare små anleggsutgifter. Uttrykket «barrer» betyr her en støpt stang eller stav, men også støpte legemer med meget større tverrsnittsdimensj oner som tjener for fremstilling av store smidde gjenstan-der. Dette uttrykk er brukt her også i en mer generell betydning, og omfatter både de delvis formete barrer og det fullstendig størknete pro-dukt. Barrene kan ha en forskjellig tverrsnitts-form, de kan f. eks. være sirkulære, rektangulære, polygonale eller ovale. Disse avlange støpte produkter utsettes vanligvis for en eller flere be-handings- og formningsoperasjoner ved hvilke den innvendige støpestruktur i stor grad omdan-nes til en smidd struktur under fremstillingen av ferdige eller halvferdige smidde produkter.

Oppfinnelsen har videre som oppgave å til-veiebringe et apparat for å mate smeltet metall i horisontale kokiller, hvor fordelingen av det smeltede metall reguleres for å oppnå en bedre bortføring av varmen uten skadelig innvirkning på kvaliteten av barreoverflaten.

En annen oppgave er å skaffe et apparat for å mate smeltet metall i horisontale kokiller, slik at fordelingen av metallet innenfor kokillen reguleres slik at det hersker jevne størkningsbe-tingelser rundt den kokillevegg, hvor størkningen begynner. . Apparatet ifølge oppfinnelsen er av den art som omfatter en horisontalt anordnet kjølt kokille og et reservoar for smeltet metall, en felles vegg av ildfast, varmeisolerende materiale anordnet mellom reservoaret og kokillen og forsynt med en portåpning for passering av smeltet metall fra reservoaret og tilnærmet til den nedre halvdelen av kokillen, hviiken portåpning er lang og smal, og apparatet karakteriseres ved at portåpningens proporsjoner, dvs. lengden sideveis i forhold til dybden, ligger mellom 15 og 125 til 1, og at portåpningens senterlinje sett i lengderet-ningen strekker seg omkring og oppover langs omkretsen av den indre kokilleveggen og er anordnet i avstand innenfor den indre kokilleveggen med en avstand som ikke er større enn y A av avstanden fra den indre kokilleveggen til kokillens senterakse.

Oppfinnelsen vil bedre forstås på grunnlag av den følgende eksempelvise utførelsesform og vedlagte tegninger, hvor: Fig. 1 er et sider iss, delvis i snitt, av et apparat for støpning av sylindriske barrer. Fig. 2 er et enderiss etter linjen 2-2 på fig. 1. Fig. 3 er et snitt av kokillen og av den dannede barre, etter linjen 3-3 på fig. 1. Fig. 4 er et forstørret snitt av kokillen, og viser smøre- og kjølesystemet, etter linjen 4-4 på fig. 3. Fig. 5 er et forstørret fragmentarisk riss av den maskinbearbeidede ende av kokillen, og viser også smøremiddelfordelingskanalene, etter linjen 5-5 på fig. 4. Fig. 6 er et enderiss, og viser en modifika-sjon, av åpningen i kokillens topp-plate vist nå fig. 2. ; Fig. 7 er også et enderiss, og viser anordningen av åpningen i topp-platen for støpning av en rektangulær barre, og

fig. 2 er et enderiss som viser en modifika-sjon av åpningen i topp-platen for støpning av en polygonal barre.

Apparatet ifølge oppfinnelsen er basert på den oppdagelse at barrer med høy kvalitet kan framstilles i horisontale kjølte kokiller ved å innføre i det vesentlige hele det smeltede metall i den nedre halvdel av kokillen i en forholdsvis tynn strøm som generelt svarer til formen av kokillen og som innføres nær den indre vegg av kokillen.

Metallet innføres under et forholdsvis lavt trykk, og strømmen strekker seg derfor bare en forholdsvis kort strekning til kokillen. Størk-ningsbetingelsene for metallet som karakteri-serer den sentrale innføring av metallet i kjente horisontale kokiller elimineres ved foreliggende metode ved å kombinere den særlige innførings-måte med en regulert kjøling av metallet. Den særlige innføringsmåte av metallet synes å skaffe varmebetingelser innenfor det smeltede metall ved toppen av barren som forårsaker at varmen hurtig føres bort med resulterende forbedring av jevnheten av den innvendige struktur av barren og overflatekvaliteten. At man innfører nylig smeltet metall like ved formveggen og likevel oppnår at metallet størkner ved veggen tyder på en hurtig varmeoverføring, og likevel får man barrer uten sprekker eller andre feil, hvilket ofte skjer når det finner sted en hurtig forandring fra flytende til fast tilstand. Hvor effektiv me-toden er kan man videre se av den kjensgjer-ning at den kan utføres på en forholdsvis kort strekning, hvilket gjør det mulig å bruke en kort kokille. Dessuten, leveres det smeltede metall med vanlige helletemperaturer, hvorved man unngår en for tidlig størkning og andre vanske-ligheter som ofte forekommer når metallet holdes i smeltet tilstand i nærheten av metallets smeltepunkt.

Det vil forstås at når man kontinuerlig stø-per barrer i en horisontal kokille, må toppenden være lukket, unntatt for den åpning gjennom hvilken metallet kommer inn i kokillen, og ut-løpsenden er fylt med den størknende barre. For enkelhets skyld vil topp-lukkedelen her betegnes som en topp-plate. Denne plate må selvsagt bestå av ildfast varmeisolerende materiale for å tåle varmen og en eventuell kjemisk virkning av det smeltede metall.

Det smeltede metall som skal fylle kokillen og danne barren kommer fra en passende beholder tilstøtende til kokillen, så at strekningen som metallet må gjennomløpe fra beholderen til kokillen er kort, og at det ikke opptrer noe større temperaturfall under overføringen. Det smeltede metall som strømmer inn i kokillen har derfor i det vesentlige den samme temperatur som metallet i beholderen.

Som beskrevet mer detaljert senere, er kokillen kjølt ved hjelp av et flytende kjølemid-del, så at varmeoverføringen mellom metallet og kokillen er stor. Dessuten, fjernes i den fore-trukne utførelsesform for framgangsmåten yt-terligere varme fra den fra kokillen kommende barre ved direkte virkning av kjølemidlet på barreoverflaten. Det er fordelaktig å bruke det kjølemiddel som har sirkulert i kammeret rundt kokillen, og la det falle på barren som beveger seg i slak vinkel.

Ved kontinuerlig støpning av barrer i horisontale kokiller har barren en tendens til å komme i en nærmere kontakt med bunndelen av kokillen enn med toppen på grunn av barrens vekt. Av den samme grunn sKjer det en liten øKning av rommet mellom barren og den øvre del av kokillen med den følge at varmeoverfø-ringen svekkes. Framgangsmåten ifølge oppfinnelsen eliminerer denne ulempe ved varmeover-føringen. Dette oppnås antakelig ved at en del av varmen trekkes ut fra det innstrømmende metall, så at den del som fyller den øvre del av kokillen inneholder mindre varme, hvorved den lettere overføres fra flytende til størknet tilstand enn det ville skje hvis metallet skulle innføres gjennom en sentral eller nesten sentral åpning i topp-platen. Denne antakelse understøttes delvis av temperaturmålinger utført i kokilleveggen i en kort vannkjølt sirkulær kokille ved punkter langs midtlinjen som forbinder kokillens topp og hunndeler, hvilke målinger viser en temperaturforskjell på ca. 20 til 50°C når man støper en aluminiumslegeringsbarre. Slike målinger viser en liten, men betydningsfull temperaturforskjell, men angir ikke noen grenser. Selv om man kunne tro at en slik temperaturforskjell vil virke skadelig på kornstrukturen av barren, er dette ikke riktig, fordi kornstrukturen av barrens tverrsnittsoverflater er ensartet. Dessuten har disse og andre forsøk vist at metallet kan størkne langs hele lengden av kokillen og derved utnytte i høy grad varmebortfø-ringsevnen av kokillen.

For å oppnå den ønskede bortføring av varmen fra metallet som strømmer inn i kokillen, og en størkning av metallet på hele den innvendige overflate av kokillen bør det smeltede metall mates over et utstrakt periferisk parti av den nedre del av kokillen og like ved toppende-veggen av kokillen. Det smeltede metall kan mates over hele den nedre halvdel av kokillen, eller bare over en del av den, avhengig av størrelsen av barren. Metallet kan også innføres i kokillen som en uavbrudt strøm mellom kokillens tverr-ender, eller som flere strømmer fra i nær avstand liggende åpninger eller segmenter av pla-teåpningen. I sistnevnte tilfelle blander strøm-mene seg sammen og virker som en uavbrudt strøm, og derfor vil i den videre beskrivelse det innstrømmende metall betraktes som en strøm. Dessuten bør metallstrømmen være forholdsvis tynn når den kommer inn i kokillen, og fortrinnsvis ha en divergerende form, og strømmen bør fortsette bare en liten strekning i retning av barrebevegelsen. Når det tales om en forholdsvis tynn metallstrøm, bør det forstås at lengden av strømmen i sideretningen er mange ganger større enn dybden, f. eks. 15 : 1 til 125 : 1, avhengig av størrelsen av barren. Banen av det innstrømmende metall svarer generelt til formen av kokilleveggen, da metallet innføres meget nær den indre vegg av kokillen. Nærheten av det innstrømmende metall til den kjølte kokillevegg er viktig for å oppnå den ønskede bort-føring av varmen fra barren. Med denne nærhet menes her at det innstrømmende metall er så nær kokilleveggen at en del av varmen blir øyeblikkelig fjernet gjennom kokilleveggen, i motsetning til det gradvise varmetap som skjer når metallet strømmer inn i det sentrale parti av kokillen. Dessuten er hastigheten av metall-strømmen så liten at man ikke kan oppdage noen erosjon av kokilleoverflaten, eller av overflaten av det størknende metall.

Det smeltede metall strømmer inn i kokillen under et forholdsvis lavt trykk tilveiebragt f. eks. av et hydrostatisk trykk, dvs. forskjellen mellom metallnivået i metallbeholderen og toppen av kokillen når hele systemet arbeider under normalt atmosfæretrykk. Det er funnet at det ikke trengs høyere trykk for å oppnå de ønskede resultater. '

Hastigheten med hvilken barren fjernes er selvsagt avhengig av hastigheten med hvilken varmen fjernes, og sistnevnte hastighet er igjen avhengig av den metallmasse som kjøles og størknes. Når det gjelder støpning av sirkulære aluminiumlegeringsbarrer med en tverrsnittsoverflate på ca. 180 cm2, har man brukt en fjer-nelseshastighet på 15 cm pr. minutt med gode resultater. På den annen side minskes hastigheten når tverrsnittsoverflaten økes, og en rektangulær barre med en tverrsnittsoverflate på 0,37 m2 blir f. eks. fjernet med en hastighet på 5 til 7,5 cm pr. minutt. Når man taler om fjer-nelsen av en barre fra kokillen betyr dette ikke at metallet er fullstendig størknet når det passerer vertikalplanet av utløpsenden av kokillen. Det er imidlertid viktig at størkningen er så stor at den hindrer ethvert brudd ellsr smelting gjennom veggene av den dannede barre. Når det brukes en kort kokille, vil vanligvis det sentrale parti av barren ennå være i smeltet tilstand når den passerer enden av kokillen. Selv om uttrykket «barre» har vært brukt for å betegne både fullstendig og delvis størknede barrer, kan man bruke betegnelsen «delvis ferdig» for å. betegne det stadium av barredannelsen som går foran den fullstendige størkning. Når det gjelder fjer-nelsen av en barre fra en kort kokille, kan det sies at det er den delvis ferdige barre som vanligvis trer ut av kokillen.

Barren kan fjernes fra kokillen ved hjelp av hvilke som helst passende kjente midler, som beskrevet i det følgende, idet det må sørges for at den er i flukt med kokillen.

For å hindre at metallet hefter til kokillen når barren dannes og fjernes fra kokillen, inn-føres et smøremiddel ved toppenden av kokillen og rundt hele den indre veggoverflaten. Det an-tas at smøremidlet sprer seg over kokillens overflate og hindrer således kontakten mellom metallet i kokillen og barremetallet. Da støpepro-sessen er kontinuerlig, innføres smøremidlet kontinuerlig med en slik hastighet at det finnes tilstrekkelig smøremiddel, men ikke et overskudd1 av dette. Overskudd av smøremidlet danner ikke bare damper som kan oppfanges av metallet, men kan danne en karbonaktig hinne på barreoverflaten.

Apparatet ifølge oppfinnelsen omfatter en beholder for det smeltede metall, en kjølt horisontal kokille som er åpen ved utløpsenden og lukket ved den motsatte ende ved hjelp av en kraftig varmeisolerende del, med unntakelse av en slissformet åpning som leverer smeltet metall meget nær kokilleveggen over vesentlig den nedre halvdel av kokillen. Smeltet metall leveres fra beholderen til åpningen under et forholdsvis lavt trykk. I en foretrukket utførelses-form for apparatet er metallbeholderen anordnet umiddelbart ved åpningen i den varmeisolerende del, f. eks. ved å bruke den varmeisolerende del som fellesvegg mellom beholderen og kokillen. I denne anordningen har beholderen en slik dybde at toppoverflaten av det smeltede metall i beholderen kan holdes over den øverste del av kokillen. Kokillen er forsynt med en kappe eller et kammer innenfor kokilleveggen for å la sirkulere et flytende kjølemiddel og å kjøle kokillen. En foretrukket anordning består i å føre kjølemidlet fra dette kammer på den uttredende barre gjennom kanaler som slynger kjølemidlet på den bevegende barre. Kjølingen av det smeltede metall og barren som trer ut av kokillen er ved denne anordning meget hurtig, og likevel er den innvendige struktur av barren og dens overflate fri for større feil. Konvensjonelle kraftdrevne midler brukes for å fjerne barren fra kokillen.

Fig. 1 viser den generelle anordning av apparatet, hvor en beholder 2 med åpen topp for smeltet metall og et dertil knyttet matningstrau 4 er dekket med et passende ildfast materiale 6, idet beholderen har en U-formet tverrsnittsut-formning og en tilstrekkelig bredde for å om-slutte hele åpningen 20 i veggen 18. Den bakre vegg av beholderen består av en vertikal plate-liknende ildfast og varmeisolerende del 18, forsynt med en avlang åpning eller sliss 20 som generelt svarer til formen av kokillen som befinner seg på den motsatte siden av veggen 18. Valget av det ildfaste materialet er avhengig av arten av det støpte metall, og når det gjelder støpning av aluminium og aluminiumlegeringer er det kommersielle asbest-silisiumdioksyd-produktet som selges under handelsbetegnelsen «Marinite» tilfredsstillende. På den motsatte siden av veggen 18, og presset tett mot veggen, er den kjølte kokille 10 som kan bestå av aluminium eller kobber når lettmetaller støpes. Selv om kokillen kan lages som et sammensatt le-geme, er det mer fordelaktig å framstille kokillen som en enhetlig støpning og maskinbearbeide overflaten der hvor det er nødvendig, og danne kanaler. Kokillen 10 er kjølt ved sirkulasjon av vann eller annet kjølemiddel som innføres gjennom røret 14 til et ringformet kammer 16 i kokilleveggen. Kjølemidlet strømmer ut fra kam-<;> meret 16 gjennom kanaler 44 til et annet eller blandekammer 46, og derfra slynges det ut på barren gjennom kanalen 50. Fig. 1 viser også en passasje 58 for kontinuerlig levering av smøre-midlet til kanalen 34, hvorfra smøremidlet føres til toppen av kokillen ved den indre veggover-flate gjennom passende små åpninger.

Kokillen 10 er understøttet på et rammeverk 12 ved hjelp av deler som består av en tung metallplate 26 forsynt med en åpning med litt mindre dimensjoner enn de utvendige dimensjoner av kokillen 10. Platen 26 er boltet til ikke viste knaster på kokillen for å holde kokillen på plass. Kokillen er i flukt med og sentrert over-for beholderen og platen 26 ved hjelp av et spor 31 i den ferdige anordning. Den ildfaste plate 18 anordnet i åpningen 27 i metallplaten 26 er klemt fast mot et parti av endeoverflaten av kokillen 10 ved hjelp av en reguleringsring 22 forsynt med en flens 24, idet ringen er festet til kokillen ved hjelp av bolter anordnet i passende for-senkninger. For å beskytte ringen 22 og metallplaten 26 mot kontakt med det smeltede metall i beholderen, er over ringen 22 anbragt en pla-teformet ildfast isolerende del 28, idet den sirkulære åpningen 29 er avpasset slik at det tilnærmet foreligger kontakt mellom platen 26 og den ildfaste topp-plate 18, og å hindre en lekk-asje av smeltet metall til ringen 22. Beskyttel-sesplaten 28 er holdt fast med en tynn metallisk klemmeplate 30 ved hjelp av passende festeor-ganer som raker inn i metallplaten 26. Under-siden av, beholderen 2 er forbundet med platen 30 ved hjelp av hvilke som helst kjente midler, f. eks. sveising, over et vinkel-framspring som danner en del av stålmantelen. Hvis et parti av platen 30 skal være i kontakt med det smeltede metall, som vist på fig. 1, må det ha et passende beskyttende belegg, hvilke belegg er velkjente i teknikken. I denne anordning består den del av overflaten av innretningen som er utsatt for det smeltede metall, med unntakelse av en del av platen 30, av et ikke metallisk ildfast varme-motstandsdyktig materiale. Et passende materiale for dette formål, er, som nevnt ovenfor, et materiale bestående av asbest, silisiumdioksyd og et bindemiddel, når man skal støpe aluminium og aluminiumlegeringer.

Smeltet metall 8 i beholderen passerer gjennom åpningen 20 og tilveiebringer en masse av

smeltet metall 36 i kokillen 10. Metallet som kommer i berøring med kokilleoverflaten størk-ner øyeblikkelig og danner vegger i den barre som begynner å danne seg, idet størkningen begynner ved 42 like ved den ildfaste platen 18. Det smeltede metall strekker seg vanligvis forbi utløpsenden av kokillen, idet grensen mellom det flytende og det faste metall er generelt vist med linjen 38. Den faste barre 40 føres bort fra kokillen ved hjelp av kraftdrevne ruller 54, e. 1.

Formen av slissen 20 i platen 18 kan sees i enderisset på fig. 2. Den halvsirkulære sliss som strekker seg over den nedre halvdel av kokillen er forholdsvis trang og lang, f. eks. er forholdet mellom totallengden og bredden, likegyldig om slissen er uavbrudt eller oppdelt i segmenter, mellom 15 : 1 og 125 : 1. Den nedre rand av slissen 20 ligger tett inntil den innvendige overflate av kokilleveggen for å sikre den nødvendige kjø-ling av det innstrømmende metall. Hele slissen bør ligge innenfor en fjerdedel av avstanden fra den innvendige overflate av kokillen til sentrum av kokilleaksen, målt i en retning loddrett på overflaten av kokillen og ved midtpunktet av kokillens nedre halvdel. Den rektangulære utvendige form av den ildfaste beskyttelsesplate 28 og den bak denne plate liggende metallplate

26 er også vist på fig. 2, som viser også en del av det understøttende rammeverk 12. Fig. 3 viser i den nedre halvdel sett fra. kokillesiden av platen 18, hvordan kokillen er anordnet i forhold til den størknende barre, mens den øvre halvdel viser i tverrsnitt belig-genheten av innføringsledninger 14 for kjøle-midlet i forhold til kjølemiddelkammeret 16. Fig. 4 viser i detalj passasjene i kokillen 10 for kjølemidlet og smøremidlet. Kj ølemiddel-kammeret 16 ligger fortrinnsvis i en meget liten avstand fra den innvendige kokillevegg for å oppnå en høy grad av varmebortføringen fra det flytende og faste metall. Selv om det ikke er nødvendig at kjølemidlet som passerer gjennom kammeret, strømmer på den uttredende barre, da det er mulig å bruke separate kjølesyste-mer, er det fordelaktig og meget effektivitet å slynge vannet fra kammeret på barren på en regulert måte.

En meget effektiv metode for å oppnå dette består i å lede vannet fra kjølekammeret 16 til et annet og mindre tilliggende kammer 46 som strekker seg rundt hele kokillen ved kokillens utløpsende. Små passasjer 44 er tilfredsstillende for dette formål, men man kan selvfølgelig bruke åpninger eller passasjer med forskjellig form og størrelse. Vannet innføres til barreoverflaten fra kammeret 46 gjennom en sliss med en uavbrutt åpning 50. I en foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen bestemmes bredden av slissen 50 ved å velge de utvendige dimensjoner av reguleringsringen 48. Veggene av slissen 50 ligger i en liten vinkel, mellom 5 og 10°, til den innvendige overflate av kokillen. Ved hjelp av denne anordning kan det ikke forekomme noen vannlekkasj e i rommet mellom barren og kokilleveggen. Reguleringsringen 48 som er avtagbart montert på endeflaten av kokillen kan erstattes med en annen ring som har forskjellige utvendige dimensjoner som vil utvide eller minske åpningen 50, og således øke eller minske vannstrømningen til barreoverflaten. Den motsatte siden av slissen 50 er avgrenset av en avsmalnende kokillevegg hvis vinkelform svarer til vinkelformen av den motsatte overflate av reguleringsringen 48. Den spis-se utløpsende av kokillen ikke bare tillater å rette vannet på barreoverflaten, men den skaffer også en større elastisitet av bevegelsen av barren i en ellers stiv kokille.

Smøring av barren og kokilleveggen er nød-vendig for den kontinuerlige støpning ifølge oppfinnelsen. Det kan brukes forskjellige syste-mer for å levere smøremidlet, men det er funnet at et lavtrykksystem er fordelaktig når det leverer smøremidlet ved toppenden av kokillen. Dette kan oppnås ved å anordne passasjer 58 forbundet med kilden for smøremidlet, hvilke passasjer leverer smøremidlet til en ringformet kanal 34 vist på fig. 4. Smøremidlet fra denne kanal passerer den resterende strekning til kokilleoverflaten over meget små radiale spor 60 fordelt rundt hele periferien av kokilletop-pen, som vist i det forstørrede fragmentariske riss av fig. 5, hvorved det oppnås en jevn for-deling av smøremidlet. Sporene er tilstrekkelig små for at det smeltede metall ikke kan trenge gjennom den, og de er fortrinnsvis anordnet loddrett til overflaten av den innvendige kokillevegg. Selv om den maskinbearbeidede endeflate av kokillen med smøremiddelsporene kan støtte til den ildfaste topp-plate 18, oppnås bedre resultater når sporene er dekket dekket med en pla-teliknende ring 32, som vist på fig. 4, hvilken ring tjener også for å regulere varmebortføringen fra det størknende metall.

Slissen i topp-platen har en form som svarer generelt til formen av kokillen, men strekker seg ikke i den øvre halvdel av kokillen. Under visse betingelser kan det imidlertid være fordelaktig å la slissen strekke seg en liten strekning i den øvre halvdel av kokillen, men nesten hele det smeltede metall innføres, da i den nedre halvdel av kokillen. På den annen side behøver slissen ikke å strekke seg over hele den nedre halvdel av kokillen, men den kan ha en mindre lengde når barren er stor. Istedenfor å danne en uavbrutt åpning kan slissen også være oppdelt i segmenter 62, som vist på fig. 6, men med de samme begrensninger som gjelder den uavbrutte sliss. Det vil forstås at de individuelle segmenter kan være korte og at de kan danne hull anordnet i en rekke som leverer en tynn metallstrøm til hulrommet i kokillen. Når man støper en kva-dratisk barre kan åpningen 64 ha en rektangulær form, som vist på fig. 7, mens en polygonal åpning 66 bør brukes for å støpe polygonale barrer, som vist på fig. 8.

For å fremstille barrer på den beskrevne måte og med det beskrevne apparat, anbringes en startblokk i utløpsenden av kokillen 10, og smeltet metall innføres i beholderen 2 som bør forvarmes for å hindre at metallet størkner. Det flytende metall 8 strømmer umiddelbart gjennom åpningen 20 i hulrommet i kokillen og fyller dette hulrom som er avgrenset av kokillen, startblokken og topp-platen 18. Metallet begynner å størkne på kokilleveggene og på startblokken og når størkningen har nådd et punkt hvor det størknede metallsjikt på startblokken er tilstrekkelig tykt for å være selvbæ-rende, fjernes blokken og barren gradvis fra kokillen og fjernelseshastigheten økes inntil en på forhånd bestemt hastighetsverdi er nådd. I en viss avstand fra kokillen og etter at barren har nådd de kraftdrevne ruller 54 fjernes startblokken fra barren. Det vil forstås at visse forand-ringer må vanligvis foretas når man støper forskjellige legeringer av de samme metall. Man må også bruke egnede materialer tilpasset det metall som skal støpes. Når det gjelder støp-ning av aluminium og aluminiumlegeringer, kan man bruke kokiller bestående av aluminiumlegeringer, da størkningen er så kraftig at kokillen ikke kan smelte.

Oppfinnelsen illustreres ved hjelp av føl-gende eksempler.

Eksempel 1.

En aluminiumlegering med en nominell sammensetning på 0,7 pst. magnesium, 0,4 pst. silisium, resten aluminium ble smeltet og inn-ført i den til kokillen tilstøtende beholder, idet metallet i beholderen hadde en temperatur mellom 685 og 710°C. Kokillen av aluminiumlegering hadde en lengde på 7,5 cm og en innvendig diameter på 15 cm. Vann ble innført i kjølekam-meret i kokilleveggen, og slynget derfra på barren med en hastighet på 150 liter pr. minutt. Slissen med en krumning på 180° hadde en ut-løpsbredde på 9 mm og den nedre rand befant seg i en avstand på 6 mm fra den innvendige kokillevegg. Det smeltede metall i beholderen ble holdt ca. 7,5 cm over toppen av barren og utøvet derved et lite hydrostatisk trykk på metallet i kokillen. Etter at kokillen, med startblokken satt på plass, ble fylt, og bortføringen av barren påbegynt, ble bortføringshastigheten holdt ved 15 cm pr. minutt. Et smøremiddel på oljebasis ble innført ved toppenden av kokillen for å hindre at metallet heftet til kokillen. Den på denne måte dannede barre hadde en ensartet fin likeakset kornstruktur over hele tverrsnittet, og overflaten av barren oppviste bare små bølger forårsaket antakelig av en begynnende utsond-ring av legeringsbestanddeler i motsetning til den grove overflate som karakteriserte barrer støpt av den samme legering i konvensjonelle vertikale vannkjølte kokiller av den art som er beskrevet i U.S. patentskrift nr. 2 301 027. Den grove overflate i sistnevnte tilfelle består av smale striper av utsondret legeringsbestanddeler som vanligvis betegnes som «seigrings-smelting». Når overflaten av barren skal bear-beides, er det vanligvis nødvendig å fjerne det grove overflatelag ved maskinbearbeidelse, hvilken operasjon vanligvis betegnes som overflate-høvling. Overflatehøvlingen strekker seg normalt til en dybde på 6 mm eller mer. Barrer støpt i den ovenfor beskrevne horisontale kokille oppviste bare liten seigring, og derfor trengte de bare en svak overflatehøvling dersom en slik høvling var nødvendig, med klare økonomiske fordeler for produsenten.

Eksempel 2.

En annen aluminiumlegering med en nominell sammensetning på 5,5 pst. kobber, 0,5 pst. bly, 0,5 pst. vismut, resten aluminium, ble smeltet og støpt i den samme kokille som i eks. 1. Metallet ble innført i kokillen med en temperatur mellom 680 og 685°C. De andre støpebe-tingelser var de samme som i eks. 1. Den dannede barre hadde også en ensartet jevn likeakset kornstruktur og overflaten av barren oppviste bare små tegn på seigring.

Eksempel 3.

Det ble brukt den samme legering som i eks. 1, men kokillen hadde en innvendig diameter på 22,5 cm og en lengde på 10 cm.

Slissen som hadde en krumning på 80° hadde den samme utløpsbredde og den samme avstand fra den innvendige kokillevegg som slissen beskrevet i eks. 1. Vann ble innført med en hastighet på 230 liter pr. minutt, og hastigheten av bortføringen av barren var 10 cm pr. minutt, hvilket viste at en mindre hastighet var nødvendig når massen av metallet som skulle kjøles økte. Den dannede barre hadde den samme kornstruktur og overflate som barren beskrevet i eks. 1.

Claims (2)

1. Apparat for kontinuerlig støpning av barrer i en horisontalt anordnet kjølt kokille om-fattende et reservoar for smeltet metall, en felles vegg av ildfast, varmeisolerende materiale anordnet mellom reservoaret og kokillen og forsynt med en portåpning for passering av smeltet metall fra reservoaret og til den nedre halvdelen av kokillen, hvilken portåpning er lang og smal, karakterisert ved at portåpningens (20) proporsjoner, dvs. lengden sideveis i forhold til dybden, ligger mellom 15 og 125 til 1, og at portåpningens senterlinje sett i lengde-retningen strekker seg omkring og oppover langs omkretsen av den indre kokilleveggen og er anordnet i avstand innenfor den indre kokilleveggen med en avstand som ikke er større enn <1>4 av avstanden fra den indre kokilleveggen til kokillens senterakse.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at portåpningen (20) er oppdelt i et antall seksjoner (62).