NO155648B - Fremgangsmaate for kontinuerlig stoeping av en staalstang. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår kontinuerlig støping av stål og gjelder nærmere bestemt en fremgangsmåte for fremstilling av kontinuerlige lengder av stålstenger med forbedrede egenskaper.

En sådan fremgangsmåte går da ut på kontinuerlig støping av en stålstang, hvor smeltet stål helles i en støpeform utformet i en kontinuerlig støpemaskin, og det smeltede stål støpes kontinuerlig i maskinen for å kunne danne en kontinuerlig støpe-stang, som fortløpende trekkes ut fra støpemaskinen, med det formål å oppnå en sådan forbedret mikrostruktur av det støpte stål at det oppviser en midlere likeakset kornstørrelse på mindre enn 0,8 mm sett i støpeproduktets lengderetning, samt en midlere søyleformet kornlengde mindre enn 3,5 mm målt i kort tverrsnitt av støpestangen.

Ved de vanlige kommersielt utprøvede fremgangsmåter for kontinuerlig støping av metall, slik som f.eks. stål, helles det smeltede metall inn i en vertikal støpeform med åpen ende. Formen kjøler de ytre områder av metallet således at det størkner til en metallhud eller et skall langs støpeformens vegger for dannelse av en streng som trekkes ut kontinuerlig fra bunnen av støpeformen mens smeltet metall helles kontinuerlig inn i den øvre ende av formen. Uttrekningshastigheten av det støpte metall fra støpeformen innstilles slik at den tilsvarer det smeltede metallvolum som helles inn i formen. Etter at den kommer ut fra støpeformen, nedkjøles den varme metallstreng, f.eks. ved påsprøyting av vann direkte på den halvfaste streng, for dannelse av en fullstendig størknet metallstreng. Den kjøling som strengen utsettes for etter at den kommer ut fra støpeformen, betegnes i fagkretser som sekundær kjøling og er tilstrekkelig til å fullføre størkning-en av strengen før den utsettes for ytterligere behandling. Sådanne prosesser er alminnelig kjent innenfor dette fagområde som prosesser av Junghans-type eller Concast-type.

Ved de fleste installasjoner av denne type for kontinuerlig støping vil støpeformens akse være vertikal og støpestrengen vil komme ut i vertikal retning nedover fra formen. Etter at strengen er fullstendig størknet, vil avsnitt av ønsket lengde bli skåret av den bevegelige streng. Da det er nødvendig at strengen er fullstendig størknet før en sådan oppkutting finner sted, har de mulige støpehastigheter vært begrenset av at anleggets vertikale høydeutstrekning må tas i betraktning. Dette betyr at det har vært nødvendig å begrense støpehastig-heten for å tillate at fullstendig størkning finner sted innenfor rimelige vertikale dimensjoner mellom støpeformen og oppkuttingsstedet. I annet tilfelle vil anleggsomkostningene bli urimelig høye.

Ved støping av stål har disse problemer vært spesielt påtage-lige på grunn av stålsmeltens høye temperatur og således den

lange tid som er påkrevet for å fullføre størkningen av støpe-strengen. I støpeanlegg av typisk Junghans-utførelse for kontinuerlig støping av stål er således en avstand på 20 m mellom støpeformen og oppkuttingsstedet ikke uvanlig, og selv denne

avstand gjør det påkrevet å begrense støpehastigheten til en lavere verdi enn den som forøvrig er teoretisk mulig.

For å nedsette kravene til vertikal høyde, er det foreslått først å støpe strengen i en vertikalt anordnet støpeform, og derpå å avkjøle den frembragte støpestreng i en horisontalt anordnet sekundær kjølesone hvor strengen understøttes av ruller. Dette oppnås ved å bøye strengen til horisontal retning ved par av trykkruller. I et sådant anlegg bøyes således strengen i en bue på omtrent 90°, slik at den bøyde støpestreng tangerer horisontalretningen. I tangentpunktet bøyes strengen tilbake og rettes ut ved hjelp av et par trykkruller, samt transporteres derpå horisontalt til en kappestasjon. Dette tillater noe reduksjon av maskinhøyden, men har ikke gitt en tilfredsstillende løsning på det foreliggende problem, da støpestrengen må bøyes i en bue med forholdsvis stor krumningsradius. Selv med en stor radius vil det imidlertid være vanskelig å bøye og derpå rette ut den størknede støpestreng uten at det dannes sprekker eller støpegodset skades på annen måte.

En ytterligere reduksjon av hbyden og stbpemaskinens hele lengdeutstrekning er oppnådd ved å gjore stbpeformen krum, således at stopestrengen trer ut fra formen i krum tilstand i samsvar med den krumme stbpebane. Stbpeformer med krumme hulrom har imidlertid ikke vist seg fullstendig tilfredsstillende. Stope-formene er vanligvis utstyrt med foringer av kobber på grunn av dets gode varmeledningsevne. Sådanne krumme stopeformforinger av kobber har imidlertid hoyere tilvirknings- og vedlikeholds-omkostninger enn rette kobberforinger for stopeformen med rettlinjet utstrekning» I tillegg vil korrekt innretning av en stbpeform med buet hulrom være vanskeligere enn riktig innstilling av en form med rett hulrom. Stopestrengen som trer ut i rettlinjet form fra en rettlinjet stbpeform må imidlertid derpå bbyes til krum bevegelsesbane og denne bbyeoperasjon krever ytterligere vertikal plass sammenlignet med den påkrevede vertikale plass som opptas av maskiner med krumme stbpehulrom.

I kjente stopemaskiner av Junghans-type oppnås den fordel at stopestrengen kan fores langs en krum bane fra formen, hvilket letter fortsatt anvendelse av krum fbringsbane, men disse fordeler er forringet ved de ovenfor angitte problemer med stbpeformene.

I tillegg til anstrengelser for å nedsette påkrevet vertikal plass for kontinuerlig stbping har det også vært kontinuerlige forsbk på å oke stbpehastigheten. Det er kjent at kontinuerlig relativ bevegelse mellom stbpestykket og formen forringer varmeoverfbringen fra det stbrknende stbpestykke til formens vegger og begrenser således stbpehastigheten. Inntil nå er den mest bemerkelsesverdige bkning oppnådd ved å sette stopeformen i svingebeveglse en kort avstand i stbperetningen, slik som angitt i US patentskrift nr. 2.135.183. For stbping av stål er et vanlig utsving av stopeformen omkring 1/10 til 1/30 av formens lengde, f.eks. 1,6 til 5 cm. Ved kjente utfbrelser settes stbpeformer med krumme stbperom i svingebevegelse langs en bue som tilsvarer krumningen av stbpestrengens fbringsbane ut fra formen. Hvis imidlatid en form med rettlinjet stbperom anvendes, for å unngå den ovenfor nevnte vanskelighet med krumme stope-

I

passasjer, må strengen fores ut fra formen langs en rett vertikal linje over en tilstrekkelig strekning til å unngå gnidning av formens nedre kant mot innsiden av stopestrengen langs dens krumme bane. Men dette medforer okning av den påkrevede vertikale plass. I tillegg har prover vist at hbyere stopehastigheter for en stbpestreng fra en rettlinjet stbpeform ved bbyning til en krum fbringsbane på formens utgangsside har en tendens til å utvikle indre strukturfeil og overflatesprekkere

Et mer alvorlig problem, som er felles for både rette og krumme stbpeformer, er et problem som fremkommer som direkte folge av bket stbpehastighet, nemlig problemet med å oppnå tilfredsstillende overflateegenskaper.

En egenskap ved stbpestykker frembragt ved en svingende stbpeform er nærvær av svingemerker eller ringer som forlbper rundt stbpestykket i dets overflate. På grunn av friksjon mellom den fremforte stbpestang og den svingende formoverflate, frembringes aksialspenninger i det tynne stbrknede overflateskall. Disse vekslende spenninger kan frembringe overflatesprekker eller andre stbpefeil i bestemte mellomrom langs stbpestykkets lengdeutstrekning, vanligvis i form av ringer rundt hele strengens omkrets. Disse ringer har innbyrdes avstander lik den totale fremfbringslengde av stbpestykket mellom påfblgende utsving av stbpeformeno Dette betyr at hvis den totale fremfbringslengde av stbpestykket er 5 cm mellom begynnelsen av et tilbaketrekningsslag for stopeformen og begynnelsen av det nærmest påfblgende tilbaketrekningsslag, vil ringene kunne finnes i innbyrdes avstander på 5 cm. Videre vil bredden av ringene, hvilket vil si den avstand langs stbpestykkets lengderetning hvor sådanne feil kan observeres, variere i avhengighet av driftsbetingelsene under stbpeprosessen. Ved ytterst omsorgsfull drift og lav stbpehastighet, kan disse virkninger nedsettes til et minimum, men vanligvis vil ringenes bredde være avhengig av varigheten av stbpeformens tilbaketrekningsslag. Hvis således tilbake-trekningsslaget opptar 1/4 av den totale svingeperiode, vil ringene finnes å dekke minst 1/4 av stbpestykkets overflate. Disse ringene har som særtrekk en ru ytterflate, ofte med sprekkdannelser samt i mange tilfeller med spor etter "uttapping", hvilket vil si lekkasje av smeltet metall gjennom en åpning i det tidligere modifiserte stopeskall, med påfblgende stbrkning av det metall som lekker ut. Krystallstrukturen av det metall som ligger like under ringene vil også være uregelmessig og forstyrret.

Når det gjelder andre metaller enn jern, har disse virkninger

vært ubnskede, men ikke for alvorlige. På tross av overflate-

feilene kan srjpestykkene i mange tilfeller valses, ekstruderes eller behandles på annen måte uten vanskelighet. I andre tilfeller har en lett hbvling, avskaving eller annen overflate-behandling vært tilstrekkelig til å fjerne alle skadelige overflatefeil. Når det gjelder stål kan imidlertid ikke sådanne overflatefeil tolereres, og det er ikke bkonomisk hensiktsmessig å fjerne feilene ved hbvling eller avskaving. Videre forlanger kontinuerlig stbping av stål i en prosess av Junghans-type langt stbrre stbpehastighet enn det som er vanlig eller bnskelig ved stbping av andre metaller enn jern, og det er funnet at bket stbpehastighet gjor vanskelighetene stbrre. Ved stbping av andre metaller enn jern i den foreliggende stbpeformtype vil en stbpehastighet på 75 til 150 cm pr. min. vanligvis være tilstrekkelig og ved sådanne hastigheter vil de frembragte overflate-uregelmessigheter kunne tolereres ved andre metaller enn jern.

Ved stbping av stål er imidlertid så hbye stopehastigheter som

500 cm pr. min. allerede oppnådd med hell i en prosess av Junghans-type, men denne suksess forringes av det forhold at ved

sådanne og hbyere hastigheter vil overflatefeilene innenfor nevnte ringområder ofte være meget stygge. Mellom påfblgende ringer vil imidlertid overflaten vanligvis være god og den indre krystallstruktur godtagbar.

Fra et teoretisk synspunkt kan således den ideelle stbpeform ved kontinuerlig stbping synes å være en krum form med sterkt bket lengdeutstrekning, men da en sådan form av praktiske grunner ikke foreligger, har annet utstyr vært anvendt. Det er således vært foreslått å anvende endelose bærere, slik som roterende tromler, hjul eller lignende, eller bevegelige endelose bånd eller kjeder av formseksjoner som passer sammen til dannelse av en stopeform ved begynnelsen av storkningsprosessen og adskilles ved dens avslutning for å frigjore det størknede metall. Da overflatene av sådanne bevegelige bærere kan forbli stillestående i forhold til metallet under storkningsprosessen, er det oppnådd gunstige betingelser for storkning av metall med god krystallstruktur og jevn overflate. Skjont sådanne fremgangsmåter synes å ha teoretiske fordeler, har de imidlertid ved praktisk utforelse vært skuffende. Konstruksjons- og drifts-vanskeligheter har vist seg å være så hindrende for praktisk vellykket drift at disse fremgangsmåter har funnet liten eller ingen anvendelse ved faktisk kommersiell drift.

Ved kontinuerlig stbping av stål har derfor anvendelse av svingende stopeformer med krumme stbperom inntil nå vært betraktet som det mest tilfredsstillende arrangement for nedsettelse av apparathoyden og okning av stbpehastigheten, på tross av de ovenfor beskrevede problemer som oppstår ved svingende krumme formforinger.

Horisontale stopeformer har hittil vær anvendt for kontinuerlig stbping av aluminium og visse andre metall utenom jern i maskiner hvori det smeltede metall innfores i en horisontal stbpeform gjennom en varmebestandig tilfbrselsrenne som strekker seg gjennom formens endevegg. Ved stbping av aluminium fuktes ikke tilfbrselsrennen av aluminiumssmelten og rennen forblir ren under stbpeprosessen. Ved stbping av stål, og særlig ved anvendelse av svingende stbpeform, kan imidlertid en sådan horisontal stbpeform med varmebestandig tilfbrselsrenne ikke anvendes. Det er nemlig funnet at stålet fukter tilfbrselsrennen og stbrkner rundt denne. Det stbrknede stål vil da ha tendens til å l»ygge opp et falskt ror langs stbpeformens lengdeutstrekning, hvilket til slutt forer til utbrudd av smeltet metall ved stbpeformens utlbpsende.

I ttilegg er det kjent at plasseringen og str8mningsretningen for det innffirte smeltede metall i hby grad påvirker stbrknings-prosessen og derfor også det resulterende produkt.

Sn horisontal stbpeform gJ6r det vanligvis nbdvendlg med en horisontal lnnstrdraning av smeltet metall som overrisler metall som allerede har begynt å storkne mot formveggene. Dette får det sterknede metall til å smelte på nytt, og fbrer ofte til uttapping av smeltet metall til utsiden av stbpestykket. Hvis hastigheten av det innstrammende metall er for hby eller er sådan at det frembringes turbulens i det smeltede metall, kan gassbobler, oksydpartikler, slagg eller forurensninger som flyter på overflaten av det smeltede metall, lett bli innfanget og bevirke hull og innleiringer i stbpestykket, hvilket i blant også kan fdre til gr:ov porSsitet og "rordannelse" i stbpestykket. En horisontalt star knet stang vil imidlertid i det minste oppvise indre variasjoner over sitt tverrsnitt på grunn av tyngdekraftens innvirkning. Fangede gassbobler og lette partikler vil f.eks. ha en tendens til.å flyte opp mot oversiden av stangen. Stangens midtområde kan således være.feilfri, mens et område av porer eller innleiringer kan befinne seg nær den ene side av stangen. Denne eksentriske fordeling av feil er ofte mer alvorlig enn feil i midtområdet, da den frembringer uforutsette variasjoner i den fortsatte materialbehandling, f.eks. varmvalsing til stang. Paigelig er det bnskelig at det smeltede metall er åpent eller frilagt på formens overside, således at innfangning av gass eller andre forurensninger i den starknede barre kan unngås eller i det minste avgrenses til barrens midtområde hvor de er minst skadelige.

Når et kontinuerlig stbpt stbpestykke med rektangulært tverrsnitt begynner å stbrkne inne i en typisk horisontal stapeform, utsettes de vanligvis stbrre topp- og bunnflater nbdvendigvis for raskere avkjoling. Den resulterende krympe-virkning får disse overflater, særlig toppflaten, til å trekke seg bort fra stapeformens vegger for de har beveget seg langt bort fra den flytende smeltemasse, således at den innledningsvis raske nedkjøling avtar. Da de'"forsk jellige kantt|r|$c(|j ^ £ 0 overflater ikke krymper i samme grad, vil nedkjølingstakten og Je^i§lrø*«Iemperaturene, spenningene og tykkelsen av det størk-nede støpeskall alle variere fra en overflate til en annen. X. Pressaassecfflåt© for fcrastinusrlia jtftøpirog my ©ra .«t&lataisa. Disse uTemper fremtrer Klarere ved*høyere støpetakter, og

fevosr ,®@®ltet stil h®Al®« i. ep «J^oafojra wtforcast i ©a. kontims-etterhvert som støpestykket fortsetter a bevege seg gjennom ©rii«L st($a«a8a«ki.RL, ejj émt *®®lt©fi<p. atSl Btpo®a JtoratiBMserli© i støpeformen, vil lyse og mørke omrader opptre pa støpebarren ©.^kAaea for å daan®^ ®ra k©ratAjMn®rS.ig 8te«f,ra@8fca«ø rdoen Jfort!*»©?. når den trer ut rra formen. De lyse omrader angir ofre steder ©sida jtsr®Jsk©® os fe fra .atøoaBaski^aia. ea&& fi®t fojpeåS. Å ©jrøaS as* mea nøy temperatur, hvor fornyet smelting av det allerede

aåjSan £®Ktøæåsp± .sii&ffos trute twr-Æ» fi®£ st<ø©te «til. at <åofe ©JS»- o størknede skall kan opptre. Safaan fornyet smelting opptrer pa ^i®«r ®a sifilør®. likaaks®£ kapnstørralsa jafi, ainfijro. ®tp CL $ ©a grunn av overføring av varme fra den fremdeles flytende Kjerne setet i støøa&rødlutetets .laaQfiaretaijai®, .saiat ®n Gimlar© søyla-av.Darren. ^ F disse svake punkter frembringer spenningene i føreset kornlangd®, rainfir® .««ss S.S.esq ©Sit, i kort trøsrrsmAtt, av det størknede sxall sprekker som kan forarsalce smelteutbrudd e«<8>aWVrflatefeil.

kasraktssriserfc w © fi at é®t staaltafi© stål .brAnoestftl i fiafc oArast.® fi©ivAs å størkn© ,i qhl jtontinu@rJL.iq videre nar ujevne spenninger en annen uønsket følge, nemlicf at flt«to®£aa»k.in av hji»l/b©lt®-tyj!» .es nadL ©rafislcss størasfoirca&Qv®®-de frembringer err slags geometrisk deformasjon av støpebarreir, ,elø9^ laelioa <§®ja ,i?ejrfiJL©3tøp.t® staa® ©a sBe.JLt®©v®rflat®ii..sant kjent som rombisk deformasjon og som er til ulempe ved på-r^fl,gerid^^å^&^ stø(pescfasigQin> ég støpsfoirGrøas ovårflater, fisvoripfi aa i fist aiast® fialwis ,s tørkast sjteJjpastsp^i tas «st fra støjp©foria®n va<fl esi tarøejrattar Det er derfor et formal for foreliggende oppfinnelse a frem-over 1100 C eo A ep støsjatEkt Ætørr®, ajrø ,S0© cm or» jaiauit, bringe en forbedret fremgangsmåte ved bruk av apparater for ,oa atøp®&taarg®j»til slutt aafik 1$ las vafi. direkte^ ©åeaar^/trairaci kontinuerlig ^støping av stal. "Det er et annet formal Tor opp-f^^netPs^é^^^frWmbringe kontinuerlig støpt stålstang med forbedrede egenskaper sammenlignet med tidligere kjente kontinuerlig støpte stålstenger. Nærmere bestemt er det et formål for foreliggende oppfinnelse å angi en fremgangsmåte for meget raskere kontinuerlig støping av en stålstang, som er egnet for direkte valsing til formede produkter.

Ved en fremgangsmåte av innledningsvis angitt art oppnås da disse formål ved at det smeltede stål bringes til i det minste delvis å størkne i en kontinuerlig støpemaskin av hjul/belte-type og med endeløs støpeformbevegelse mellom den ferdigstøpte stang og smelteoverflaten, samt hovedsakelig uten relativ bevegelse mellom støpestangen og støpeformens overflater, hvorpå en i det minste delvis størknet støpestang tas ut fra støpe-formen ved en temperatur over 1100°C og i en støpetakt større enn 600 cm pr. minutt, og støpestangen til slutt ned-kjøles direkte påsprøytning av kjølemiddel.

I samsvar med gjeldende praksis, er stopeformen utfort i et metall med hby termisk ledningsevne, slik som en kobberlegering, og formen kjoles ved direkte sproyting av kjolemiddel på stopeformen eller å la et kjolemiddel, slik som f.eks. koldt vann, sirkulere gjennom formen.

Stopesporet kan ha forskjellig tverrsnittsform, alt etter bnske, slik som f.eks. halvsirkelform eller tilnærmet rektangelform. Det er imidlertid funnet fordelaktig å anvende trapresformet tverrsnitt med små skråvinkler (7 til 14°) for sidekantene samt med et forhold mellom bredde og hoyde på omtrent 1,5 til 1 eller storre.

Under stopeprosessen tilfores det smeltede stål til stopeformen og utsettes for ensartet avkjoling ved uttrekk av varme gjennom stbpeformens vegger for dannelse av et tynt omkretsskall av storknet metall omkring en indre metallsmelte. Bortfbringen av varme pr. tidsenhet styres i samsvar med stbpehastigheten, ved regulering,av stromningstakten for kjolemidlet gjennom formen, eller også slik at temperaturen av ytterflaten av det storknede metallskall ikke overskrider 13 75°C og ikke er mindre enn

O o

1100 ,.C nar metallet kommer ut av støpeformen.

Ved en utforelsesform av oppfinnelsen fores den stbpestreng som kommer ut av formen langs en understottende fbringsbane til en hovedsakelig horisontal kjblesone for endelig avkjoling.

Den understettende fbringsbane kan være utformet som en rekke bærende deler med overflater som ligger an mot og understbtter stopestrengen. Disse deler kan være forsynt med utstyr for å drive stangen langs sin bane til det neste behandlingssted. Den s tbpte stang folger en bane med stadig stbrre krumningsradius inntil banen blir rettlinjet»

En annen viktig faktor i henhold til foreliggende oppfinnelse er at varmeoverfbringen styres i samsvar med storkningsprosessen. Da det smeltede metall kontinuerlig tilfores et relativt stort

I

koldt stbpehjul, vil hjulet gjore tjeneste som varmsluk og varmeoverfbringen pr. tidsenhet vil være meget hby, hvilket frembringer rask nedkjbling og dannelse av et relativt tykt nedkjblt skikt på det stbpte produkt, mens varmeoverfbringen senere vil være lavere, slik at det tillates en ordnet struktur-vekst langs stbrkningsfronten.

Den resulterende kontinuerlige lengde av stbpestangen vil ha bedre overflate og indre strukturkvalitet enn tidligere kjente stålstenger stppt ved tidligere kjente fremgangsmåter. Overflaten er f.eks. fri for overvalsinger eller sommer som normalt forekommer ved svingningsmerker. På grunn av denne spesielle stbpeprosess, den langstrakte stbpeform og hby stbpehastighet vil den ferdigstbpte stang i tillegg ha en tynnere oksydhud på sin overflate enn tidligere kjente stbpestenger.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart under henvisning til de vedfbyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser skjematisk et eksempel på utstyr som er egnet for utfbrelse av oppfinnelsens fremgangsmåte, idet dette utstyr omfatter en stbpemaskin med dreibart stbpehjul forsynt med et omkretsspor samt et endelbst metallbånd som tettende dekker en viss lengde av sporet, og Fig. 2 - 11 er histogrammer som angir egenskapene av det nye stbpte stålprodukt i henhold til oppfinnelsen sammenlignet med tilsvarende egenskaper for et stbpt stålprodukt fremstilt ved tidligere kjent fremgangsmåte.

Skjbnt disse figurer og den fblgende detaljerte beskrivelse angir utfbrelse av foreliggende oppfinnelse, vil det forstås at oppfinnelsen på ingen måte er begrenset til de spesielt beskrevede detaljer, da oppfinnelsen godt kan utfores i andre likeverdige former uten å avvike fra oppfinnelsens ramme.

På tegningen viser fig. 1 et stopehjul 10 med en radius på 1,3 m og et spor i sin omkrets samt et endelost boyelig bånd eller belte 11 anbragt mot et avsnitt av hjulets omkrets ved hjelp av ytterligere hjul 12, 13 og 14 som understøtter båndet. Det båndunderstettende hjul 12 er anbragt nær det punkt på stopehjulet 10 hvor smeltet metall tilfores fra en innlopsbeholder eller trakt 16 til en stopeform M som dannes av båndet 11 og et omkretsspor G rundt stopehjulet 10. Hjulet 14, som understotter båndet, er anbragt nær det punkt på stopehjulet hvor delvis storknet metall avgis fra stopehjulet 10. Ytterflatene av stopehjulet og båndet kjoles kontinuerlig ved hjelp av et kjolefluid, f.eks. ved sproyting av kjolefluidet fra dyser på en manifold Sl på innsiden av omkretssporet samt dyser (ikke vist) som rager ut fra manifolder S2, S3 og S4 langs utsiden av omkretssporet. Som det vil være vel kjent av fagfolk på området, kan dysene være innstillbare hver for seg for å variere det utsproytede fluidvolum, og de stromningskanaler som tilforer kjolefluid til munnstykkene og/eller manifoldene styres av innstillbare ventiler for igangsetting og stans av kjolemidlets stromning samt for variasjon av mengden tilfort kjolemiddel pr. tidsenhet.

Anbragt bortenfor og ovenfor det båndunderstottende hjul 14 er det anordnet en utstrakt boyeseksjon 18 som tjener til utretting av den stopte stålstang som tas ut fra stopehjulet 10. Boyeseksjonen 18 omfatter flere bæreruller 19 understottet av et stativ (ikke vist). En manifold 21 for etterkjoling er anbragt nær inntil og ovenfor båndhjulet 14 og tilforer en direkte str6m av kjolefluid gjennom sine dyser til den stopte stang som trer ut fra den krumme stopeform.

Bærerullene 19 kan enten være drevet eller ikke-drevet. Det antas imidlertid at det i de fleste tilfeller er fordelaktig at i det minste noen av bærerullene drives for å bidra til utretting av den stopte stang. Sideforingsruller (ikke vist) kan også være anordnet på innbyrdes motsatte sider av banen P for å holde stangen i sin bane.

I

Under drift av anlegget tilfores smeltet stål fra trakten 16 gjennom dens nedoverragende tut 16a til omkretssporet G på stopehjulet 10. Utlopsenden av tuten 16a er anbragt så nær begynnelsen av den krumme stopeform som praktisk mulig, for derved å tillate det smeltede stål å stromme direkte fra utlopsmunnstykket til stålsmelten i den krumme form. Strommen av stål og vinkelhastigheten av stopehjulet reguleres slik at det stål som stopes i den krumme stopeform forskyves like fort bort fra utlopsmunnstykket 16a som det stopte stål strommer gjennom munnstykket, for derved å bibeholde overflaten av smeltet stål på konstant nivå ved innlopet til den krumme stopeform. I tillegg er stromningsreguleringen for de tilforselskanaler som forer kjolefluid til manifoldene S l samt manifoldene S2, S3 og S 4, også innstilt slik at det tilfores forut bestemt onsket mengde av kjolemiddel til båndet og stopehjulet, for derved på hensiktsmessig måte å styre kjolingstakten for det smeltede metall som beveger seg langs den krumme stopeform. Det relativt store omfang av stopehjulet 10 gjor at hjulet gjor tjeneste som varme-sluk, således at den varme som avgis fra det smeltede metall som forst strommer inn i den krumme stopeform fordeles over hele det relativt store stopehjul, samtidig som de relativt store overflater av hjulet avkjoles av det kjolefluid som tilfores fra kjølesystemets dyser. Som en folge av dette vil rask nedkjoling og storkning av smeltet metall finne sted mot overflatene av stopehjulet og båndet, mens det fortsatte kontinuerlige uttrekk av varme fra den delvis storknede stopestang ved hjelp av aopehjulet, båndet og kjolefluidet fortsetter å bevirke storkning av det smeltede metall ved antatt progressiv og likeartet storkning fra overflaten innover mot midten av stopestangen.

Båndet 11 beveger seg i kontakt med det ringformede spor G på stopehjulet 10 når det loper av foringshjulet 12, således at båndet danner kontakt med stopehjulet 10 på en ovre del av stopehjulet og derpå beveger seg i retning nedover omkring den nedre del av stopehjulet og derpå atter oppover inntil båndet når foringshjulet 14, hvorpå det fores bort fra hjulet. Den stopeform M som dannes av omkretssporet G og båndet 11 er av langstrakt krum form som beveges kontinuerlig med dreiningen av stopehjulet 10, og den stopte stang B som dannes i den krumme form M tilsvarer stbperommets krumme form inntil den trekkes ut fra stopeformen. Krumningsradien for stangen B må okes for å fjerne stangen fra den krumme form, og stangen rettes ut i tiltagende grad med en stadig okende krumningsradius etter som stangen beveger seg gjennom den utstrakte boyeseksjon 18 i anlegget. Rullene 19 forer stangen gjennom utretningsbanen på oversiden av stopehjulet 10, idet minst et par foringshjul drives for å trekke stangen B i sin lengderetning ut fra stopehjulet 10. De trekk-krefter som påfores stangen såvel som den armvirkning som påfores stangen fra de nedre foringsruller 19 som er anbragt på undersiden av stangen, tjener til understottelse og utretning av stopestangen. Den kontinuerlige utretning av stangen ettersom den beveger seg bort fra stopehjulet frembringer imidlertid betraktelig indre spenning i stangen. Den grad av spenning som påfores stopestangen kan okes eller minskes ved senkning eller okning av stangens temperatur mens den beveger seg gjennom boyeseksjonen 18 i anlegget. Ved å variere den mengde kjolemiddel som tilfores gjennom manifolden 21 nær stangens utlop fra stopehjulet, kan videre temperaturen av stangen mens den passerer gjennom boyeseksjonen 18, varieres og styres for regulering av de indre spenninger i stangen B under dens vandring gjennom boyeseksjonen 18. Når stangen forst forlater stopehjulet vil den være kraftig radialt boyet, og ettersom stangen derpå vandrer videre langs sLn bane gjennom boyeseksjonen 18 vil den etterhvert bli mindre radialt b<p>yet. Manifolden 21 tilforer kjolefluid til stangen ved dens utlop fra det lukkede avsnitt av stopeformen for å sikre at stangen er fullstendig storknet for den når opp i nivå med massen av stbrknet metall ved utlbpet 16a. Dette sikrer at den indre kjerne av smeltet metall i stangen ikke vil utove et undertrykk og danne hulrom innvendig i stopestangen. Mengden av kjolemiddel tilfort gjennom manifolden 21 kan også innstilles for å regulere temperaturen av den faste stang som trekkes ut fra formen, hvorved også de indre spenninger i stangen reguleres.

På grunn av den relativt store lengdeutstrekning av den krumme stopeform som dannes av båndet 11 og omkretssporet G på stopehjulet 10, kan stopehjulet dreies med relativt hby vinkel-hastighet og fremdeles oppnå storkning av det smeltede metall etter onske. I den utfbrelse som er vist, har stopeformen M tilnærmet trapesformet tverrsnitt med sin minste bredde innerst i omkretssporet og sin storste bredde mot båndet 11. Den stang som stbpes av stbpemaskinen i foreliggende utfbrelseseksempel har en stbrste bredde på ca. 67 mm og en minste bredde på ca. 54 mm samt en hbyde på ca. 48 mm med avrundinger som har krumningsradius på ca. 6,4 mm mot den minste bredside. Stenger av andre former og tverrsnittsstbrrelser kannaturligvis stbpes etter bnske.

Den relativt hbye rotasjonshastighet for stopehjulet vil få stangen B til å tre ut fra hjulet med forholdsvis hby lineær hastighet, således at stangen fremfores raskt mot neste behandlings-trinn, som f.eks. kan være et valseværk. Stangens raske bevegelse sammen med det forhold at den har vært innesluttet i en forholdsvis lang stbpeform nedsetter stangens tendens til å danne overflatehud.

Materialegenskapene er målt på en stålstang stbpt i samsvar med foreliggende oppfinnelse på et dreibart stopehjul av den type som er vist ved 10 i fig. 1. Materialegenskapene for.denne stbpte stålstang ble sammenlignet med de tilsvarende egenskaper for en stbpt stang tilvirket i en kontinuerlig stbpemaskin av Concast-type, som omfatter en krum svingende stbpeform. Denne sammenligning mellom materialegenskapene for hérihv. den nye stbpte stålstang og stangen stbpt i henhold til kjent teknikk er anskuelig oppstilt i fig. 2-11. Disse figurer er histogrammer som grafisk angir forskjellige materialegenskaper for de to stbpte stenger, idet stålstangen stbpt i henhold til tidligere kjent teknikk i hver figur er angitt med bokstavene

"PA".

Fig. 2 - 8 er histogrammer som angir forskjellige egenskaper for den nye stopte stålstang og stålstangen i henhold til kjent teknikk, målt i tverrsnitt (langsgående) for hver stang. Fig. 2 er et mål på kjoleskalltykkelsen for de to stenger, og viser at stangen stopt ved tidligere kjent teknikk hadde en midlere kjoleskalltykkelse på omtrent 0,2 mm, mens den nye stopestang i henhold til oppfinnelsen hadde en midlere kjoleskalltykkelse på mer enn 1,0 mm. Fig. 3 angir at stålstangen stopt i henhold til kjent teknikk hadde en midlere storrelse av likeartede korn i kjoleskallet på omtrent 0,4 mm, mens stålstangen stopt i henhold til oppfinnelsen hadde en midlere kornstorrelse på omtrent 0,35 mm. Fig. 4 angir at stålstangen stopt i henhold til kjent teknikk hadde en midlere lengde av soyleformede korn på omtrent 7,8 mm mens stopestangen i henhold til oppfinnelsen hadde en tilsvarende midlere kornlengde på 3,0 mm. Fig. 5 angir at stålstangen stopt i henhold til kjent teknikk hadde en midlere bredde av soyleformede korn på omtrent 1,0 mm, mens den stopte stålstang i henhold til oppfinnelsen hadde en tilsvarende midlere bredde av soyleformede korn på omtrent 0,67 mm. Fig. 6 angir at stålstangen stopt i henhold til kjent teknikk hadde en midlere dentritt-lengde omtrent 3,8 mm, mens den nye stålstang stopt i henhold til oppfinnelsen hadde en midlere dentritt-lengde på 2,3 mm. Fig. 7 angir at stålstangen stopt i henhold til kjent teknikk hadde en midlere dentritt-avstand på 0,1 mm, mens den nye stopestang i henhold til oppfinnelsen hadde en midlere dentritt-avstand på 0,18 mm. Fig. 8 angir at stølstangen støpt i henhold til kjent teknikk hadde en midlere sekundær armlengde på 0,05 mm, mens den nye støpestang i henhold til oppfinnelsen hadde en midlere sekundær armlengde på 0,12 mm. Fig. 9 ser et histogram av en måling tatt i et kort tverrsnitt av de to støpte stenger, og angir at stålstangen støpt i henhold til kjent teknikk hadde en midlere likeakset kornstør-relse i lengderetningen av stangen på 1,08 mm, mens den nye støpestang i henhold til oppfinnelsen hadde en tilsvarende midlere likeakset kornstørrelse på 0,76 mm. Fig. 10 og 11 er histogrammer av målinger tatt i et lengde-snitt gjennom de to stenger, fig. 10 viser at støpestangen i henhold til kjent teknikk hadde en midlere kornlengde av søyleformede korn på 3,8 mm, mens den nye støpestang i henhold til oppfinnelsen hadde en tilsvarende midlere kornlengde av søyleformede korn på 2,4 mm. Fig. 11 angir at støpestangen i henhold til kjent teknikk hadde en midlere kornbredde for søyleformede korn på 1,1 mm, mens den nye støpestang i henhold til oppfinnelsen hadde en tilsvarende midlere bredde av søyleformede korn på 0,8 mm.

raske nedkjøling avtar. Da de^ormkjellig® kent<jtttjcgp£ 4 g ovårflater ikke kryæper 1 smsae grad, vil nedkjølingatafctea oq

Claims (1)

1. SåflMUSMMp® re turene, spanningene og tykkelsen av dat størk-nede støpeskei! alle variere fra ea overflate til en «aasa* to K<§®ram@£ £ e£oS t å&øbgj 1^ §Z$ p@£<§M®&™ a$ISAniysa é# ta#IPJtæt^fåSiåioip^gPgSpi^Stéij^Så^iSa* iDtøkéeftntfef åtd§SQ<e>£#<g>caef<gnti>s^<er>^<i>^ g&ø$g££ aMg2Pmo§QSQQ& ft G®ået&$ eWS@g* »& tÉg? S^perøg^jegnaa^fg4^gtafoaaiéla|1gpga| en sSØStønMbsisn raåiHr^p^fSiktursaga^e^o^pites^ååi^ gg$t£8P-p& kvasar g<5> eT^WiAfkfiakya^ofpgt^ffei^e^i^nd^tg^<O>ijJ^^ setteffr^Øpepr^j^e^fa^<rig>^^f^<i>j<i>f^^ji^<g>Sf<i> fltøe^flsBJtøg1**-<si.5?(P^sjtt%i,g(enc,verf latef sil „ karakterisert ved at det smeltede stål <b£å®f3Ssh&É-hij&&§å Jni?ifo? rte?sli<s enf^P^, irW^iiifi-#

   lepjet meifloins^nage^asis^p-teis s^ngotogs^me^eg^^^a^ten ,p§amt ^^^s^etl^gs^gnbfrje^.aiu^^e^^g^^^jme^ljojm^støpestangen og støpeformens overflater, hvorpå en i det minste delvis Ls*ør (k 3ne^ LSit ;ø ipes(ta^g ra^g fl&<§éS&$§&^e^£åtå&å£ tt\P e£&£3Z l^ a®Émæ& S®<3& m$ £é3 ^fiej^e^^å^prø^oi^o^, få^tt^SSiskej<p>i#deisøbria©© øra ay tteafcAswrøffli© otøpt ofcfiiataffiø ood føefe©å]?©<SG©gQaskapoj? saocxsrali^raote c®& tåélMfgjGiro EsjGiat© k@ati-= au@r£i<U KSaffooæG føsofeoDte gj? & ote Qt gorofil f®r £@rGii<$igiara<io aa<g;fL <q>b £s?Ge^ota^oc&tG 2& s a®§®t eaakes-G Csoa^åaæe^Ii© otø[p)å©©©ta staloteasKgp o@c3 qjt <agra@t £& s <i£.rekt© waleiB^f til 2®i?cc<ao ^©årøDsfeo^c<Sio©© f®!?D£j2, ^oS Qfe «stote aao&teoéle oteåi &£åsfc©©o teål i é®t talast© é!©a^io å afeøstøo i ora CseBate&BrøQjrM® sfcø^øaoCsita av 8ajj«sl/&e2.fcQ<= typa tasal o5feS©Hc3o o^s^£©j?e^^©gQ2>Q<3 eoåi®© toa £®<g>dågstøpta afcaa®®<gf fe@<yo<ÉQaCjo2.&<g såtara ^sÆatis? v«f®is© 8røl2,@3i atøpøstasfegjaia @<g atøgrøforiaeao m?©r£iat@i?, aweegå ©a JL <S®£ sårast© #©1^2,® afcøeknot st<5g«stait® tas ut fra støg^s-f®EfMita tfo<É ota feaca^airattøj? ®v©e 3,2.@@®<g ®<gi ora stø^®takt sfeøsr® ©åa <å@§ eo pt?» eaåaatt, <s® støpostaEfcfGK til slatt nedk