NO168995B

NO168995B - Belagt, fleksibelt, endeloest stoepebelte, samt fremgangsmaate for fremstilling av belegget

Info

Publication number: NO168995B
Application number: NO844412A
Authority: NO
Inventors: Norman J Bergeron; Wojtek S Szczypiorski; James G Villa; S Richard Hazelett; R William Hazelett; Dean A Boozan; Thomas E Brennan
Original assignee: Hazelett Strip Casting Corp
Priority date: 1983-11-07
Filing date: 1984-11-06
Publication date: 1992-01-20
Also published as: EP0304607A3; DE3484051D1; ES8702179A1; AU3487084A; EP0144769A1; NO844412L; EP0304607A2; CA1235565A; DE3486201D1; DE144769T1; KR850004030A; KR930002544B1; ZM6984A1; NO168995C; AU572907B2; PL250296A1; BR8405652A; ES8608056A1; FI844352L; ES537411A0

Description

Denne oppfinnelse angår primært bøyelige belter som anvendes i kontinuerlige støpemaskiner for støping av jern- og ikke-jern-metaller. Mer spesielt angår oppfinnelsen et endeløst fleksibelt støpebelte for bruk i en kontinuerlig metallstøpe-maskin for kontinuerlig støping av smeltet metall, idet beltet har et beskyttende, isolerende belegg smeltebundet til en av sine overflater, samt fremgangsmåter for fremstilling av slike belegg. Støpebeltene lages vanligvis av bløtt stål.

Mange kombinasjoner av oljer, grafitt, sot, diatoméjord, kiselsyre, organiske bindemidler etc. har vært anvendt for beskyttelse av metalliske støpebelter eller for isolering av disse og/eller som adskillende midler for å hindre vedheftning til beltene i kontinuerlige støpemaskiner for støping av smeltet metall. Slike kjente belegg er midlertidige eller forbigående av natur og kan stadig påføres og fornyes under støpingen. Den stadige påføring av slike belegg under støping krever nøyaktig vedlikehold og kontroll i betraktning av behovet for ensartet termisk ledningsevne. Denne stadige påføring og fornyelse av midlertidige isoleringsbelegg er et vanskelig og upresist arbeide. Eksempelvis vil for meget væske eller løsningsmiddel eller bindemiddel i det isolerende belegningsmateriale sann-synligvis utvikle gass i en slik mengde at støpeproduktet kvalitetsforstyrres, med porøsitet til følge. En del av den gass som således frigjøres, er av og til hydrogen, som kan forandre det støpte metallets metallurgiske kvaliteter på ugunstig måte. For store mengder av selve det midlertidige isolerende belegningsmateriale kan akkumuleres nær kantene av det støpte produkt og legge beslag på en del av plassen i den kontinuerlige vandrende form, med defekter i støpeproduktet til følge.

Et to-lags beltebelegg, innbefattende varmeherdende harpiks og løsningsmiddel, til bruk ved kontinuerlig støping av relativt lavtsmeltende metaller, så som aluminium, sink og bly, er beskrevet i US-patent nr. 3 871 905. Belegg inneholdende harpikser er i alminnelighet uegnet til bruk for kontinuerlig støping av metaller som har smeltepunktstemperaturer betydelig høyere enn aluminium.

Et støpebelte laget av bløtt, tettet stål inneholdende 0,2 - 0,8 vekt% titan er blitt belagt med flere lag, som beskrevet i U.S. patent nr. 4 293 053. Overflaten av beltet blir først belagt med et "primer"-lag av en nikkel-aluminium-legering (80 vekt% Ni og 20 vekt% Al), i beskrivelsen angitt å være 0,005 mm tykt, men i kravet angitt å være 0,0 5 mm tykt. Dette primer-lag belegges med et annet lag mellom 0,01 og 0,5 mm tykt bestående av krom, eller av en legering av krom, eller av nikkel, eller av en legering av nikkel eller av et rustfritt stål. Deretter blir et tredje lag av kolloidal grafitt som anti-adhesjons-middel påført på det nevnte annet lag. Etter vår erfaring er imidlertid mer termisk isolasjon og ytterligere ikke-fuktbarhet påkrevet enn hva som kan oppnås ved å følge læren i dette patent.

Kanadisk patent nr. 1 062 877 be-

skriver belegning av endeløse støpebelter med flere tynne lag (80 - 100 ym, fortrinnsvis 50 - 70 um) på de endeløse støpe-belter inntil den ønskede tykkelse av keramiske lag og dermed den nødvendige termiske resistens er oppnådd. En slik oppbygning av flere keramiske lag er arbeidskrevende, tidkrevende og kost-bar. Det resulterende, oppbygde belegg maskineres mekanisk, eksempelvis ved sliping, med sikte på oppnåelse av den ønskede ensartede overflatefinish og fuktningsegenskaper mellom dette flerlags keramiske belegg og det aluminium som støpes. Dette oppbygde keramiske belegg består av Al2C>3 " CaZrO^, A12°3 MgO, ZrSiC>4 eller A^O^<*> Ti02. Det bygges opp i tykkelse inntil det gir termisk resistens i området fra 10 ^ til 10 m<2>.h. °C/kcal. ;Slike oppbygde keramiske belegg er vanligvis relativt tykke og relativt skjøre og sprø. De har utilstrekkelig hold-barhet til å motstå termisk sjokk eller til å motstå den mekaniske strekking og relaksering, bøying og sliping som gjør seg gjeldende ved kontinuerlig støping under anvendelse av ett eller flere vandrende belter som metallsmelte-kontakt-kjøling-overflater. ;Det er viktig at det keramiske belegg motstår slike mekaniske og termiske påkjenninger, da biter av belegget ellers løsner og avskalles under den krevende tjeneste som de skal yte ved kontinuerlig støping av smeltede metaller. De løsnede biter blir uunngåelig inneslutninger i det støpte metallprodukt. Slike inneslutninger kan bli et alvorlig problem, f.eks. i tilfellet av kobber bestemt for trekking til fin tråd. Slike inneslutninger forårsaker brudd på tråden i dysene, hvilket resulterer i betydelige produktivitetstap. Keramiske belegg er i alminnelighet ikke bøyelige og har tendens til å være skjøre. ;Problemer som er forbundet med sprøhet, avflakning ;av keramisk materiale og forurensning av støpeproduktet med keramiske partikler, er fremhevet i BRD patent 24 11 448,. ;i hvilket patent det ble gjort et forsøk på å løse ;dette problem i forbindelse med støping av aluminium, ved at det over det relativt tykke keramiske materiale ble påført et andre og beskyttende abrasjonsresistent metallag med et høyere smeltepunkt enn det metall som støpes. ;KORT ANGIVELSE AV OPPFINNELSEN ;Det beskrives et belegg på endeløse, bøyelige metalliske støpebelter for kontinuerlige støpemaskiner, hvilket belegg er enhetlig, delvis metallisk, hensiktsmessig vedheftende, mekanisk og termisk motstandsdyktig, ikke-fuktende og med smeltebundet grunnmasse (matriks). Dette belegg med smeltebundet grunnmasse er også fordelaktig for belegning av andre overflater som kommer i kontakt med smeltet metall i kontinuerlige støpemaskiner, så som kant-demnings-blokker som begrenser vandrende sidevegger i et form-hulrom. Belegget med smeltebundet grunnmasse (eller nettverk) tilveiebringer en fordelaktig tilgjengelig porøsitet gjennom hele belegget og omfatter et ikke-metallisk varmefast materiale fordelt hovedsakelig ensartet gjennom en grunnmasse av varmeresistent metall eller metall-legering, f.eks. nikkel eller nikkellegering og eventuelt et strømingsøkende smøremiddel, idet metallet eller metall-legeringen er smeltebundet til en sandblåst overflate av beltet og tjener til å forankre og holde det ikke-metalliske materiale. Belegget påføres ved termisk sprøyting av en pulverisert blanding direkte på den rugjorte overflate. Resultatet er å isolere og beskytte det underliggende belte mot intim kontakt med smeltet metall, mot varmepåkjenning og derav følgende deformering og mot kjemisk eller spennings-korroderende virkning av det smeltede metall eller dettes oksyder eller slagger. Det ikke-metalliske materiale kan være til stede, i det minste delvis, i form av isolerte partikler innesluttet i det metalliske nettverk og/eller i form av et andre nettverk infiltret i det metalliske nettverk. De belagte belters levetid økes dramatisk, og overflatekvaliteten og egenskapene av det støpte produkt forbedres betydelig. Belegget regulerer, og gjør mer ensartet, størkningshastigheten for det metall som støpes, hvilket resulterer i forbedrede metallurgiske egenskaper. ;Utformninger og en fremgangsmåte til fremstilling av slike belegg ved termisk sprøyting beskrives. ;Kort beskrivelse av tegningene ;Fig. 1 viser et sideriss av støpesonen, støpebeltene og ruller, og en av støpe-sidedemningene i en kontinuerlig tvillingbelte-støpemaskin; Fig. 2 viser et forstørret tverrsnitt av støpe-hulrommet og dettes omgivende deler, tatt etter linjen 2-2 på fig. 1 ; Fig. 3 er et perspektivriss av en beltebelegningsmaskin sett fra den ikke-arbeidende ende; Fig.4 er et forstørret perspektivriss av styreme-kanismedelen i den beltebelegningsmaskin som er vist på fig. 3, sett fra stedet 4-4 på fig. 3; Fig. 5 er et perspektivriss av en modifikasjon av maskinen på fig. 3. Fig. 6 er et perspektivriss, vist forstørret, av en foretrukket, sideveis "flytende" termisk sprøytepistol sett fra den arbeidende ende av beltebelegningsmaskinen. Fig. 6 illustrerer en forbedring i forholdet til de beltebelegnings-maskiner som er vist på fig. 3 og 5. ;Den beste måte til å utføre oppfinnelsen ;Fig. 1 og 2 illustrerer støpesonen og de tilliggende komponenter i en tvillingbelte-støpemaskin som innbefatter et nedre støpebelte 10 som beveger seg rundt ruller 12 og 14, som er deler forbundet med en nedre vogn/kjøretøy L. Rullen 12 be-finner seg ved innførings- eller oppstrøms-enden av maskinen og rullen 14 ved utløps- eller nedstrøms-enden av maskinen. ;En kontinuerlig, vandrende støpeform C er definert av og mellom det nedre støpebelte 10 som samvirker med et par støpe-sidedemninger 16 og 18 (fig. 2) og med et øvre støpebelte 20, idet de beveger seg sammen langs støpesonen C. Sidedemningene styres av lederuller 22. Hver av disse omfatter et antall slissede dem-ningsblokker 24 anbrakt på stropper 25. Tetninger 26 hindrer vann i å komme inn mellom beltene slik at støpeområdet C isoleres mot vann. Stasjonære føringer 27 tjener til å styre/lede de vandrende sidedemninger. Det øvre støpebelte 20 beveger seg rundt ruller 28 og 30, som er deler av et øvre kjøretøy U. Finnede støtteruller 32 bestemmer posisjonen av beltene i støpesonen C ;og tillater hurtig-vandrende flytende kjølemiddel å strømme langs overflaten på den andre siden av hvert belte. Smeltet metall føres inn i maskinen ved dennes oppstrømsende som antydet ved pilen 31 på fig. 1. Støpeproduktet P kommer ut fra ned-strømsenden. ;I henhold til den foreliggende oppfinnelse belegges beltene 10 og 20 før de monteres på de respektive beltevogner L og U. Det vil forstås av fig. 1 og 2 at den belteoverflate ;som kommer i kontakt med smeltet metall, er den ytre overflate, undertiden kalt front-overflaten, mens den indre overflate undertiden kalles revers-overflaten. Disse bøyelige støpebelter 10 ;og 20 er vanligvis laget av lav-karbon-stål valset til moderat hardhet og vanligvis med en tykkelse i området fra 0,89 mm opp til 1,6 5 mm, men tynnere eller tykkere belter kan anvendes. For mer krevende anvendelser kan beltene undertiden være laget av et titanholdig stål, som beskrevet i U. S. patent nr. 4 092 155, hvilket stål kna-herdes ved tilstrekkelig valsing slik at det blir fullherdet. ;For belegning av et støpebelte, så som beltet 10 eller 20, i henhold til oppfinnelsen må oljeaktige residuer på beltets overflate først grundig fjernes, f.eks. ved hjelp av alkali-vaskemiddel fulgt av avtørking med et rent løsningsmiddel. ;Deretter blir den ytre overflate av beltet rugjort ;ved sandblåsing. Denne sandblåsing utføres f.eks. med 20-grit aluminiumoksyd under anvendelse av et lufttrykk mellom 300 ;og 700 kilo-pascal. Denne størrelse på 20-grit betyr partikler av aluminiumoksyd som har passert gjennom en sikt med 20 tråder pr. tomme. Lufttrykk innenfor den lavere del av dette område anvendes ved sandblåsing av tynnere belter i den nedre del av det beltetykkelsesområdet som er beskrevet ovenfor, da anslaget av kornene ellers kan forårsake ruhet på beltets revers-overflate. Lufttrykk innenfor den nedre del av området kan også være til- ;rådelig når beltet ikke etterpå skal rullerettes/strekkrettes. Vanligvis vil beltet bli rulle/strekk-rettet etter sandblåsingen med sikte på å bringe deformasjon innenfor akseptable grenser, som beskrevet nedenfor. Den sandblåste overflatens ruhet er normalt i et foretrukket område fra 52 - 76 ym, hvilket område lett kan oppnås, skjønt det brukbare ruhetsområde undertiden kan strekke seg fra 25 pm opp til 127 pm. ;Overflateruhetsdata som angitt ovenfor bestemmes ved måling i henhold til vår foretrukne metode, d.v.s. metoden med overflatesliping. Ved denne foretrukne metode blir tykkelsen av en prøve av sandblåst belte først målt ved hjelp av en vanlig mikrometer-skyvelære. Prøven blir så plassert i en magnetisk chuck på en overflateslipeinnretning, og ruheten slipes omsorgs-fullt av til akkurat det nivå ved hvilket den resulterende slipte overflate synes glatt. Prøven blir så igjen målt med mikrometer- skyvelæren, og differansen mellom avlesningene regnes som ruheten. Til sammenligning er yttergrensene for ruheten av en gitt sandblåst overflate målt ved et vertikalt-målende mikro-skop ved 400 X etter vår erfaring av størrelsesorden 150% av de målte verdier som erholdes ved metoden med overflatesliping og mikrometermåling. ;Sandblåsingsprosessen deformerer vanligvis beltet, og rulleretting/strekkretting av beltet vil vanligvis være nødven-dig. Sådan retting utføres ved at beltet utsettes for bøyning";og utflating gjennom flere valser med liten innbyrdes avstand, f.eks. som vist og beskrevet i U.S. patent 2 904 860 (C.W. Hazelett). ;Termisk sprøyting blir så benyttet for påføring av ;det beskyttende, isolerende belegg med smeltebundet grunnmasse, bestående av ett lag, direkte på den sandblåste rugjorte belteoverflate. En tilfredsstillende metode er å sprøyte belegnings-materialene ved hjelp av en forbrenningsflamme—en oksyacetylen-flamme— under anvendelse av en avstand på minst 76 mm, fortrinnsvis minst 127 mm og ved en hastighet i tverretningen i området 9-15 m pr. minutt. ;Oksyacetylen-sprøytede belegg er tilfredsstillende hvis ;det materiale som sprøytes ikke brenner opp i for høy grad i flammen. ;Større korn av ikke-metalliske partikler vil kanskje ikke smelte fullstendig. Oksyacetylenflamme vil dessuten kanskje ikke være tilstrekkelig til å holde ikke-metalliske partikler smeltet i den tid som er nødvendig for å smelte dem til andre partikler av samme slag som til slutt er avsatt på belteoverflaten. Hvis det er en overvekt av metalliske partikler blandet med ikke-metalliske, vil miljøet ikke være gunstig for sammensmelting av de ikke-metalliske bestanddeler. I slike tilfeller kan det ikke-metalliske materiale således være tilstede, i det minste delvis, ;i form av isolerte partikler innesluttet i eller omgitt av det metalliske nettverk. ;Plasmasprøyting er en alternativ metode for termisk sprøyting ved hvilken det anvendes elektrisitet. Forbrennings (oksyacetylen)-sprøyting blir ofte kalt flammesprøyting. Denne språkbruk er egnet til å forvirre forsåvidt som plasmasprøytingen ofte sies å benytte en plasmaflamme. Begge typer sprøyting kan sies å benytte en flamme. Det er vår terminologi å bruke uttrykket "termisk sprøyting" som innbefattende både oksyacetylenflamme-sprøyting og elektrisk energetisert plasmasprøyting. Plasma-sprøyting som vanligvis anvendt gir høyere temperatur enn oksyacetylensprøyting og resulterer således i mindre porøsitet. ;For nærværende er vi av den mening at de høyere temperaturer som oppnås ved elektrisk energetisert (plasma-)sprøyting kan muliggjøre hurtig smelting av metalliske og ikke-metalliske materialer som tilføres i grove former, så som staver, stenger eller tråder (til forskjell fra pulverisert form) og derfor kan muliggjøre at slike grove former av metalliske og ikke-metalliske materialer kan anvendes. Men uansett om denne mening viser seg holdbar i praksis, er anvendelsen av blandinger av egnede metalliske ag ikke-magnetiske bestanddeler som nærmere beskrevet nedenfor dramatisk resultatrik ved at den tilveiebringer smeltebundet-grunnmasse-belegg med hensiktsmessig prosentvist innhold av "tilgjengelig" porøsitet som beskrevet i det følgende. ;Ved de fleste anvendelser av termisk sprøyting unngås porøsitet så langt som mulig. Ved den foreliggende oppfinnelse har vi funnet at det motsatte er tilfelle. Regulert porøsitet i belegget med smeltebundet grunnmasse er ønskelig og viktig. ;En hensiktsmessig grad av regulert porøsitet bidrar vesentlig ;til den isolerende verdi av grunnmassebelegget, samtidig som en hensiktsmessig porøsitetsgrad forbedrer den ønskede egenskap hos belegget at det ikke fuktes av smeltet metall. Vi. mener at denne ikke-fuktnings-forbedring for en stor del skyldes den luft som holdes tilbake i porene i det porøse belegg. Når smeltet metall føres inn nær det belagte belte, oppvarmes luften i porene og ekspanderer ut av porene og tilfører således en gassformig film mellom det smeltede metall og beltebelegget, hvorved det smeltede metall hindres i å fukte det belagte belte under den kritiske begynnelsesfase når en hud av størknet metall dannes på produktet som støpes i den kontinuerlige støpeprosess. ;Like viktig er det faktum at regulert porøsitet i grunnmassebelegget har den gunstige virkning at fuktighet suges opp eller finfordeles på overflaten av et støpebelte, forårsaket av kondensasjon eller av tilfeldige smådråper av kjølemiddel. Denne oppsugning eller finfordeling av fuktighet hindrer blærehull, rosetter eller nåler som ellers ville fremkomme i overflaten av det støpte produkt P ved/nær en væskeformig forurensning. ;Dette trekk at fuktighet oppsuges/finfordeles er viktig, f.eks. ved støping av aluminiumplateprodukt P med høykvalitetsoverflate egnet for anodisering, i motsetning til lavere overflatekvalitet som er akseptabel for maling. ;Det er dessuten to andre grunner til at regulert porøsitet er ønskelig. Den ene er at resistensen mot termisk sjokk forbedres. Den andre er at resistensen mot avskalling under mekanisk uvøren behandling økes. Begge disse egenskaper er viktige hos et belegg som, på volumbasis, hovedsakelig består av keramisk materiale eller sprøtt materiale generelt. Under termisk sjokk synes porø-siteten å tillate indre justeringer å finne sted uten relativt massive dislokasjoner til følge, idet det allerede foreligger talløse små dislokasjoner som porer, som hver enkelt nå menes å bidra litt til en myriade av påkrevede indre mekaniske justeringer for opptagelse av termiske sjokk og mekaniske bøy- ;ninger og strekninger. Regulert porøsitet, så langt fra å redusere den effektive styrke av grunnmassebelegget, øker således faktisk denne. ;Den ønskede porøsitet synes å strekke seg gjennom hele enhetslag-belegget med smeltebundet grunnmasse. At denne porø-sitet strekker seg over alt gjennom grunnmassebelegget underbygges av det faktum at et således belagt stålbelte vil ruste hvis det får ligge fuktig. ;Vesentlig, men regulert porøsitet i enhetslag-beleggene med smeltebundet grunnmasse på belter i kontinuerlige støpe-maskiner i henhold til denne oppfinnelse har således 4 fordeler som er viktige i forbindelse med oppfinnelsen. Det gis øvre grenser for det ønskede område for denne overaltværende porøsitet. Den øvre grense i en gitt utformning nås når beleggets helhetlige sammenhengning blir forringet. I de grunnmassebelegg hvor de metalliske bestanddeler er overveiende (bestemt ved vekt), er denne øvre grense minst 35 volum% "tilgjengelig" porøsitet. I de grunnmassebelegg hvor de ikke-metalliske bestanddeler er overveiende (bestemt ved vekt) er denne øvre grense 12 - 20 volum% "tilgjengelig" porøsitet. ;Det er en nedre grense for det ønskede område for "tilgjengelig" porøsitet på volumbasis i grunnmassebelegget, fordi utilstrekkelig porøsitet ikke vil gi de 4 fordeler som er beskrevet ovenfor. Denne nedre grense er 4-8%. ;Som beskrevet nedenfor ble tester og målinger foretatt av "tilgjengelig" hulrom, d.v.s. effektiv porøsitet, som volum% ;av grunnmassebelegget. Disse tester og målinger ble utført for å gi en bedre forståelse av de parametere som bidrar til den ønskede porøsitet. Prøver, vanligvis på ca. 90 cm av bløtt stål for belter, ble termisk sprøytet til en tykkelse på vanligvis ca. 1,3 mm. De ble tørket termisk og deretter veiet. Deretter ble de en kort stund holdt nedsenket i vann inneholdende vaskemiddel (Kodak Photo-Flo); de ble så tatt ut og alt uabsorbert vann ble tørket av. Prøven ble veiet igjen, økningen i gram ble notert og dividert med beleggets volum i kubikkcenti-meter for utregning av det prosentvise innhold av hulrom som var tilgjengelig for vann, hvilket var blitt oppsuget eller absorbert i belegget. I en gitt prøve kan det være andre hulrom som er lukket og således ikke lar seg måle ved denne vann-absorpsjonsmetode, men vi mener at de "tilgjengelige" hulrom som avgir gass ved oppvarmning og som absorberer vann, er viktigere hulrom med hensyn til den samlede fordelaktige ytelse av grunnmassebelegget under støping. En metode til å måle effektiv porøsitet hvor det bare måles fluidum-tilgjengelig eller/ spesielt, ;vann, tilgjengelig porøsitet, er spesielt egnet for våre formål. Tabell A angir de vann-tilgjengelige porøsiteter som prosent ;av det totale volum av grunnmassebelegget, hvilke ble observert ved måling av forskjellige test-prøver som ved termisk sprøyting ble belagt med pulveriserte blandinger av de angitte utformninger under de angitte betingelser. ;;Beleggets sammensetning ;Det foretrukne belegg av enhetslags, smeltebundet, beskyttende grunnmasse er av samme sammensetning gjennom hele tykkelsen. Dette grunnmassebelegg omfatter et ikke-metallisk varmefast materiale fordelt hovedsakelig ensartet gjennom en grunnmasse av varmeresistent metallisk komponent eller bestanddel. Denne metalliske bestanddel er et metall eller en metallegering, og den må oppvise 5 meget viktige egenskaper, som følger: 1) Den metalliske bestanddel må ha varmeresistens og resistens mot termisk syklisering. Den metalliske bestanddel må med andre ord ha et tilstrekkelig høyt smeltepunkt i forhold til temperaturen av det smeltede metall som støpes, slik at den metalliske bestanddel motstår for sterk forringelse under beltets levetid ved kontinuerlig støping og må også motstå for sterk forringelse på grunn av den ekstreme og gjentatte termiske syklisering som finner sted under kontinuerlig støping. Smeltepunktet av den metalliske bestanddel må i det minste være nær, men ikke nødvendigvis over den temperatur ved hvilken det smeltede metall kommer inn i den kontinuerlige støpemaskin. 2) Den metalliske bestanddel må ha smeltebindingskompa-tibilitet med de fleksible stål-støpebelter som normalt anvendes, og til hvilke grunnmassebelegget smeltebindes. 3) Den metalliske bestanddel må i det minste ha et minstemål av duktilitet for å motstå den hardhente mekaniske behandling som det grunnmassebelagte belte utsettes for under kontinuerlig støping. Det vandrende belte blir gjentatt bøyet rundt ruller og rettet ut, og det vandrende belte blir dessuten utsatt for en relativt stor strekkpåkjenning under bruken. 4) Den metalliske bestanddel må ha varmeutvidelseskoeffisienter som ikke er for forskjellige fra varmeutvidelses-koeffisientene for de ikke-metalliske bestanddeler som inngår i grunnmassebelegget, slik at den motstår gjentatt ekstrem termisk syklisering som finner sted under kontinuerlig støping, ;uten avflaking. ;5) Den metalliske bestanddel må ha tilstrekkelig resistens mot oksydasjon under betingelsene ved termisk sprøyting og også under betingelsene ved kontinuerlig støping, slik at for sterk skadelig oksydasjon unngås. ;Vi har funnet at nikkel og nikkellegeringer er særlig godt egnet for dannelse av de metalliske bestanddeler i grunnmassebeleggene ved denne oppfinnelse. Kobolt, jern og titan synes også å ha de ovenfor beskrevne 5 kritiske egenskaper, slik at de kan anvendes som metallet eller metallegeringen for dannelse av de metalliske bestanddeler i grunnmassebeleggene. Fagfolk på området kan finne at andre metaller eller metallegeringer også kan være brukbare. ;Grunnmassebelegget ifølge oppfinnelsen dannes ved termisk sprøyting av de metalliske og ikke-metalliske bestanddeler blandet i mengder innenfor de følgende områder: Metalliske bestanddeler: fra 38 til 90 vekt% ;Ikke-metalliske bestanddeler: fra 10 til 62 vekt%. ;Våre observasjoner har ledet oss til å konkludere med at det må være et tilstrekkelig volum av de metalliske bestanddeler tilstede i grunnmassebelegget i forhold til de ikke-metalliske bestanddeler slik at det dannes et helhetlig, smeltet nettverk, reticulum eller grunnmasse av de metalliske bestanddeler for hensiktsmessig å holde eller forankre de ikke-metalliske bestanddeler til beltet. Ikke-metalliske bestanddeler kan, når de er tilstede i den øvre andel av det ovennevnte område, også danne et nettverk eller reticulum innflettet (sammenflettet) gjennom hele det metalliske reticulum. Ikke-metalliske bestanddeler kan, når de er tilstede i den nedre andel av ovennevnte område, være tilstede, i det minste delvis, i form av isolerte partikler om-støpt i eller omgitt av det metalliske reticulum. Den metalliske bestanddel danner således forankrings- og holde-grunnmassen eller nettverket, mens den ikke-metalliske bestanddel er fordelt ensartet gjennom dette nettverk enten som et andre reticulum eller som adskilte partikler. Den metalliske bestanddel har i alminnelighet en spesifikk vekt som i gjennomsnitt er fra 1,5 til 4 ganger den ikke-metalliske bestanddels spesifikke vekt. Når begge bestanddelene er tilstede i belegget i en mengde på 50 vekt%, er volumforholdet mellom ikke-metalliske partikler og metalliske partikler således fra 2,5 til 1 i våre vanlige utformninger. På den annen side, når den metalliske bestanddel^ut-gjør 85 vekt% av belegningsmaterialet, er volumforholdet mellom ikke-metalliske bestanddeler og metalliske bestanddeler fra 1 ;til 2,5. ;I for tiden foretrukne materialer benyttes i det minste som en del av de metalliske og ikke-metalliske bestanddeler et sammensatt nikkel- og grafittpulver i hvilket korn av nikkel innkapsler grafittpulver, idet grafitten utgjør enten ca. 15 eller ca. 25% av den samlede vekt. Disse sammensatte nikkel- og grafittpulveret er kommersielt tilgjengelige, f.eks. fra Bay State Abrasives of Westborough, Massachusetts. ;Preliminære forsøk ved støping av bløtt (1010) stål som smelter ved ca. 1530°C på stål-støpebelte-prøver med smeltebundne grunnmassebelegg i henhold til den foreliggende oppfinnelse har vist at kommersielt tilgjengelig legering av overveiende nikkel inneholdende ca. 8% aluminium og ca. 5% molybden er en egnet metallisk legering til bruk med pulverisert zirkoniumdioksyd eller grafitt som egnede ikke-metalliske bestanddeler for dannelse av et holdbart grunnmassebelegg. ;Andre metaller, legeringer eller ikke-metalliske varmefaste materialer, eksempelvis silisiumdioksyd eller aluminiumoksyd, kan være hensiktsmessige bestanddeler i det smeltebundne grunnmassebelegg med tilgjengelig porøsitet som tilveiebringes i henhold til den foreliggende oppfinnelse. De kritiske egenskaper som må iakttas hos metaller og legeringer, er nærmere omtalt i detalj ovenfor. De har hensiktsmessig varmeresistens og resistens mot termisk syklisering, bindingskompatibilitet med ;lavkarbonsstål-belter, et minstemål av duktilitet, varmeutvidelseskoeffisienter som ikke er for forskjellige fra de ikke-metalliske bestanddelers varmeutvidelseskoeffisienter, og ok-sydasjonsresistens hvis oksyacetylenflamme-sprøyting skal være påføringsmetoden. ;Et for tiden foretrukket isolerende materiale til bruk ;i det minste som en del av den ikke-metalliske bestanddel er zirkoniumdioksyd, Zr02, hvilket anvendes i pulverisert form, fortrinnsvis med en partikkelstørrelse i området fra 12 til 36 ym. Denne ikke-metalliske bestanddel av zirkoniumdioksyd har den fordel at dens utvidelseskoeffisient ligger nærmere koef-fisienten for stål og nikkel enn en del andre tilgjengelige metalloksyder som har en lavere utvidelseskoeffisient. ;Yttriumoksyd, v203 tilsatt i hvilken som helst av forskjellige mengder opptil 20% kan være til hjelp når det gjelder stabilisering av strukturen av zirkoniumdioksydkrystal-lene som eksponeres for høye temperaturer, hvilket hindrer for tidlig løsning av de krystallinske partikler på grunn av små forandringer i mekaniske andeler under termisk syklisering. Andre metalloksyder kan også anvendes for dette varmestabili-seringsformål, især magnesiumoksyd (MgO) og kalk (CaO). Sist-nevnte er billig og har gitt akseptable resultater i henhold til vår erfaring. Den billige kalk (kalsiumoksyd)er således for tiden foretrukket som den varmestabiliserende forbindelse. Den er normalt en ingrediens i innkjøpt zirkoniumdioksyd og ut-gjør 4-5 vekt% av zirkoniumdioksydet. ;Partiklene eller pulveret av den ikke-metalliske komponent blandes grundig med den pulveriserte metalliske komponent, og den resulterende blanding sprøytes termisk direkte på beltets sandblåste.overflate. Segregering av de blandede pulvere under påføringen må unngås. ;Som diskutert ovenfor kan belegg av zirkoniumdioksyd alene eller av andre ikke-metalliske materialer alene under visse ugunstige betingelser tape adhesjon og avgi biter av det ikke-metalliske materiale til det størknende metallprodukt. Dette avflakningsproblem er blitt minimalisert eller unngått ;ved grunnmassebeleggene som anvendes ifølge oppfinnelsen, ved iakttagelse av de følgende faktorer. Zirkoniumdioksydpulveret er fortrinnsvis av fin partikkelstørrelse, tilstrekkelig fint til å passere gjennom en sikt som har 118 eller mer tråder pr. cm. Det bør være nok metalliske bestanddeler i pulverblandingen til at det på beltet dannes et helhetlig, sammensmeltet nettverk eller retikulum som vil gi god forankring og holde zirkoni-umdioksydpartiklene i en relativt adskilt og diskontinuerlig oppstilling og/eller i et andre retikulum som er sammenflettet med det metalliske retikulum som beskrevet ovenfor. ;Det endelige enhetlige smeltebundne grunnmassebelegg bør enn videre børstes og avstøves eller støvsuges før bruk. ;Grafitt er et meget varmeresistent separeringsmiddel ;som sublimerer ved ca. 3700°C uten å smelte. Det er en hensiktsmessig ikke-metallisk bestanddel av den grunn at det er ikke-fuktende med hensyn til nærmest alle smeltede metaller. Skulle partikler av grafitt komme inn i det metalliske produkt vil dessuten dens mykhet, skjørhet, smøreevne og inerthet avverge de fleste av de problemer som er forbundet med tilfeldig inne-slutning av fremmede materialer. Under påkjenningene ved valsing eller trekking vil grafittpartikler sundbrytes eller oppdeles til stadig finere partikler. ;Vår erfaring har vist at når egnede pulveriserte metalliske og pulveriserte ikke-metalliske materialer blandes grundig sammen, vil noen av de resulterende blandinger (spesielt de som inneholder meget fine partikler) ha tendens til ikke å strømme fritt og ensartet gjennom passasjene i en pistol for termisk sprøyting. Resultatet er ujevn belegning. For fremstilling av en frittstrømmende pulverblanding i mange tilfeller har en tilsetning, til pulverblandingen, av minst 0,25 vekt% av partikler av sfærisk røk-silika (Si02) som smøremiddel vesentlig forbedret strømningen av pulverblandingen og ensartetheten av det termisk sprøytede belegg. Mengden av dette smøremiddel av røk-silika er ikke kritisk, og gode resultater er blitt oppnådd med de fleste pulverblandinger. En kvalitet av røk-silika-partikler på 0,014 um"har gitt gode resultater ved fremstilling av en frittstrømmende pulverblanding. Denne størrelse på 0,14 ym er mindre enn en milliondel av en tomme og er en nominell stør-relse . ;Eksempler på egnede utformninger for dannelse av grunnmassebeleggene i henhold til denne oppfinnelse er angitt nedenfor. ;EKSEMPEL I ;;EKSEMPEL II ;Metallisk komponent: ;EKSEMPEL III ;;EKSEMPEL IV ;;E KSEMPLER V- VI11 ;Lignende utformninger for dannelse av grunnmassebelegg ;i henhold til denne oppfinnelse kan oppnås ved at man lar kobolt helt eller delvis erstatte en tilsvarende vekt% av nikkel i de foregående 4 eksempler. ;EKSEMPEL IX ;;I dette eksempel IX er vektprosenten av aluminium vist i området 0 til 35, men den øvre ende av dette område er under-lagt den begrensning at forholdet mellom aluminium og nikkel ikke betydelig overstiger et atomforhold på 1:1. Da forholdet mellom atomvekten av aluminium og atomvekten av nikkel er ca. 41%, vil vektprosenten av aluminium i ovenstående eksempel ikke betydelig overstige ca. 41% av vektprosenten av nikkel i denne utformning. ;E KSEMPLER X- XVII ;Magnesiumzirkonat kan helt eller delvis erstatte både en tilsvarende vektprosent av zirkoniumdioksyd og den tilsvarende vektprosent av det varmestabiliserende middel kalsiumoksyd i hvert av de foregående eksempler I-IX. ;EKSEMPLER XIX- XXIT ;Utformninger a, d, e og f i tabell A ovenfor, hver modi-fisert til å innbefatte minst 0,25 vekt% sfærisk røk-silika som smøremiddel, er ytterligere eksempler som er egnet for dannelse av smeltebundne grunnmassebelegg på fleksible støpebelter. ;Den foretrukne avsatte minimumstykkelse av det beskyttende isolerende belegg med smeltebundet grunnmasse til bruk på fleksible belter 10,20 (fig. 2) for kontinuerlig metallstøping er ca. 0,05 mm, hvilket minimum er den generelle tykkelse over toppene av den underliggende sandblåste belteoverflate, slik tykkelsen normalt måles av en magnetisk tykkelsesmåler. Fordeler kan imidlertid oppnås ved anvendelse av grunnmassebelegg så tynne som ca. 0,038 mm. ;Termisk sprøytede belegg som er enda tynnere enn 0,05 mm, synes å være egnet ved noen anvendelser hvor ikke-fuktning er viktigere enn termisk isolering. En lavere praktisk grense er således ikke umiddelbart iøynefallende. For ekstra isolering vil tykkelser på flere ganger denne tykkelse på 0,05 mm leilig-hetsvis være hensiktsmessig, da belegget ifølge foreliggende • oppfinnelse er robust og kan motstå megen bøying rundt rullene (lederullene) i en kontinuerlig støpemaskin. Men, avhengig av støpeanvendelsen, er større tykkelse ikke nødvendigvis bedre, ikke på fleksible belter og spesielt ikke ved anvendelser hvor belegningstap-forurensninger kan være til betydelig skade for kvaliteten av det støpte produkt, som ved kontinuerlig støping av kobbertråd-stangmateriale som skal anvendes for fintråd-trekking. Tykkelser så store som 0,4 mm lar seg lett fremstille og er robuste. Prisen på slike tykke belegg er imidlertid også en begrensende faktor. ;Den nøyaktighet med hvilken isolasjon kan påføres og reguleres med disse termisk sprøytede beltebelegg med smeltebundet grunnmasse, er ikke bare et ønskelig trekk i seg selv, men gjør det dessuten mulig å oppnå planlagt proporsjonering av isolasjon mellom beltene 10,20 og kantdemningene 16,18. Det vil si at den muliggjør oppnåelse av optimal komparativ varmefluksdensitet gjennom beltene 10,20 sammenlignet med varmefluksen inn i kantdemningene 16,18. Den nøyaktige proporsjonering av densiteten av varmefluksen mellom de brede belteoverflater på den ene side og de relativt smalere vandrende kantdemninger på den annen, er viktig ved fremstilling av støpt slabb av førsteklasses metallur-gisk kvalitet når tykkelsen er større enn 6 mm; se U.S. patent-søknad, Serial No. 493 359, inngitt 10. mai 1983, hvis innhold hermed inkorporeres i søknaden. Teorien i denne kan forklare viktigheten av proporsjonering av varmefluksdensiteten mellom de brede.belteform-overflater og de smale kantdemnings-overflater. ;For å oppnå denne relative proporsjonering av varmeekstrak-sjon (varmefluks) kan man regulere tykkelsen av beleggene på beltene sammenlignet med det samme belegningsmateriale på blokkene i kantdemningene. Metaller er vanligvis bedre varmeledere enn ikke-metaller; forholdet mellom metall og ikke-metall i belegget med smeltebundet grunnmasse kan derfor reguleres for regulering av ledningsevnen. Eksempelvis er varmeledningsevnen av "nichrome" ;(80 vekt% Ni, 20 vekt% Cr) av størrelsesorden ca. 10 ganger varmeledningsevnen av zirkoniumdioksyd. Igjen kan de metalliske bestanddeler i grunnmassebeleggene velges i henhold til varmeledningsevne eller isolasjonsverdi, idet innholdet av metaller med relativt lav varmeledningsevne tilpasses innholdet av metaller med høyere varmeledningsevne. Ledningsevnen hos "nichrome" ;er av størrelsesorden ca. 1/4 av ledningsevnen hos nikkel eller hos en del lave legeringer av nikkel. ;Den foreliggende oppfinnelse kan anvendes for kantdemningsblokker som sådanne for oppnåelse av fordeler som generelt tilsvarer den som oppnås ved belter. I henhold til ovennevnte patentsøknad vedrørende isolering av kantdemningsblokker vil imidlertid mer isolasjon generelt være påkrevet på kantdemningsblokker enn på de tilliggende støpebelter. Denne forskjell vil vanligvis oppnås ved anvendelse av en større tykkelse av termisk-sprøytet isolerende belegningsmateriale med smeltebundet grunnmasse, skjønt materialforhold for regulering og proporsjonering av varmefluks kan anvendes. ;Ytterligere kjennetegn ved oppfinnelsen fremgår av kravene. ;MASKIN FOR DANNELSE AV BELEGG MED SMELTEBUNDET ;GRUNNMASSE PÅ BELTER. ;En maskin for anvendelse av fremgangsmåten til påføring av beleggene er illustrert på fig. 3 og 4. To sirkulære sylind-riske ruller 34 og 36 har parallelle horisontale akser. Disse parallelle akser ligger i det samme horisontale plan da dette er mest bekvemt. Lederrullen 34 er montert på en understøttel-sessokkel 38 som kan beveges på hjul 40,41 som ruller på skinner 42 og 44, for justering for belter med forskjellige lengder. Skinnen 42 er et vinkelstål med sidestykkene nedoverrettet slik at de danner en omvendt V, og hjulene 40 har perifere riller anordnet for inngrep med skinnens rygg. Skinnen 44 er en flat stang. Skinnene er montert på underlagskonstruksjoner 46. Skinnene er lange nok til å oppta de lengste belter som skal belegges. ;Beltet 10 som skal belegges, plasseres rundt disse ruller og utsettes for strekk. Dette strekk utøves av en dobbeltvirkende hydraulisk sylinder 48, på linje med en egnet stiv, rørformet avstandsholder 50. Denne avstandsholder 50 fjernes og erstattes med en lengre eller kortere avstandsholder i avhengighet av lengden av det belte som skal belegges. Sylinderen 48 er montert på den horisontale longitudinelle senterlinje mellom rullene 34,36 slik at sokkelen 38 og dennes understøttende skinner ikke utsettes for betydelig dreiemoment. Denne sylinder 48 er montert på en stiv arm 58 som rager ut fra en sokkel 52. Den rørformede avstandsholder 50 er montert på en lignende stiv arm (ikke vist) som rager ut fra sokkelen 38. ;Siden en side av maskinen må være åpen for belte-montering og -uttagning, er rullene 34,36 utkraget fra soklene 38 og 52 ved hjelp av to lageranordninger 54 og 56 på hver rull-aksel 57, for opptak av den overhengte belastning. Vi bruker en strekkraft på ca. 1000 kg pr. beltestrekk (øvre og nedre strekk), slik at den totale strekkraft blir ca. 2000 kg, skjønt denne strekkraft ikke er en kritisk faktor da formålet med strekkraften bare er (1) å muliggjøre drift og styring av beltet og (2) å presse beltet nær inntil rullen 36 ved den arbeidende ende av maskinen slik at beltet kan kjøles der hvor sprøyteflammen skal treffe det. Den side av maskinen hvor beltene settes inn og tas ut, kalles "utenbords"-siden, og den side som er nær soklene 38 ;og 52, kalles "innenbords"-siden. En fire-veis hydraulisk ventil 60 regulerer strekkraften. Hydraulik-olje under trykk kommer fra en pumpe 62. En grensebryter 64 med en oppstående lanse 65 føler kanten av beltet og bevirker at en summer gir varsel i tilfelle av at beltet kryper for langt mot innenbords-siden, d.v.s. for nær sokkelen. ;Beltet 10 blir vanligvis rotert relativt hurtig, mens traverseringen av sprøytepistolen 66 er langsom, hvilket gir et avsetningsmønster som ikke er ulikt en skruelinje, med over-lappende avsetning ved kantene. Denne skruelinjeformede påføring er den foretrukne metode, da oppstartingen og stansingen av på-føringen således med fordel kan finne sted ved kantene av støpe-beltet, utenfor støpeområdet, hvor beliggenheten og virkningene av oppstarting og stansing ikke er av stor betydning. Rullen 36 som bærer beltet, dreies ved hjelp av en drivanordning med variabel hastighet (ikke vist) innenfor sokkelen 52 ved den arbeidende ende, med en forhåndsbestemt periferihastighet som vanligvis ligger mellom 9 og 15 m/minutt for termisk oksyacetylensprøyting og ca. 30 m/minutt for termisk plasmasprøyting. Hastigheter godt utenfor disse antydede områder kan imidlertid være hensiktsmessige under noen omstendigheter. For eksempel kan sprøyte-pistolen 66 tenkes å løpe hurtig frem og tilbake over beltet lik en skyttel, mens beltet dreies langsomt, eller, fortrinnsvis, beltet kan føres litt frem for hver passering av "skyttelen". ;Men ensartet belegning rundt beltet på oppstartings- og stansings-stedene er ikke lett å oppnå ved denne skyttelmetode. ;Den for tiden foretrukne metode omfattende relativt hurtig rotasjon av beltet som beskrevet ovenfor, kan resultere i at beltet kryper innover eller utover på rullene, med mindre det er sørget for hensiktsmessig regulering eller føring. Den for tiden foretrukne regulering for å motvirke beltekryping er å ;dreie den utkragede lederrull 34 i et vertikalt plan slik at akselen 68 vil ha en svakt skrånende stilling, oppover eller nedover, i et plan perpendikulært på de rette strekkene av beltet. Den mekaniske utførelse av styring ved skjevt stilte ruller er ;beskrevet i U.S. patent 3 123 874, hvilket patent det hermed vises til. For styring ved hjelp av skrånende ruller blir den hånd-regulerte skrue 7 0 anordnet til å regulere en lageranordning 54 svakt oppover eller nedover, hvorved akselen bringes til å helle etter behov slik at beltet ikke kryper den ene eller den andre vei. ;Detaljene ved monteringen av lederrullen 34 er som følger. Inne i huset for lederrull-sokkelen 38 blir momentet fra strekk-kraften på beltet på den utkragede rull 34 absorbert fra rull-akselen 57 av de to selv-innrettende rull-aksel-lageret 54 og 56. Lageret 54, det som er nærmest leseren på fig. 4, er anordnet i en rektangulær blokk 74 som kan gli opp og ned mellom motkiler 76. Vekten av den utkragede rull 34, som pivoterer i forhold til lageret 56 festet i en blokk 77, har tendens til å løfte den bevegelige blokk 74, men ovennevnte håndregulerings-skrue 70, som er gjenget inn i tverrbøylen 78, begrenser løf-tingen av blokken 74. En herdet sliteplate 80 på toppen av blokken 74 hindrer oppskrubbing ved enden av reguleringsskruen 70. Motkilene 76 er montert på sokkelrammeplater 85 og 87 som er sveiset til blokken 77. Disse plater 85 og 87 er også sveiset til tverrbøylen 78 og til et par vinkelstykker 89. Innretting av rull-akselen 68 i et horisontalt plan, d.v.s. i et plan parallelt med de rette strekkene av beltet, oppnås gjennom fire regulerings-skruer (bare 3 er vist) 81,82,83, hvilke er gjenget inn i fik-serte vinkelstykker 84, som i sin tur er forankret med en basis-plate 86, som er en del av sokkelen 38. Vinkelstykkene 89 på platene 85 og 87 er regulerbart festet til basisplaten 86 ved hjelp av mutterbolter 91 innbefattende bolter som er sveiset til basisplaten og som rager opp gjennom langstrakte spalter i flensen på vinkelstykket 89, med en stoppskive og mutter på hver bolt. ;Sprøytepistolen 66 er montert innsiktet på beltet 10 hvor beltet passerer rundt og er i kontakt med rullen 36 ved den arbeidende ende av maskinen. Denne rull kjøles,hvilken kjøling ut-føres ved at vann ledes gjennom den ved hjelp av aksialt mon-terte forbindelser 88 (bare én er vist) og en slangeledning 93. Det kan være hensiktsmessig å kjøle begge rullene, men hittil ;er lederullen 34 ikke blitt kjølt. Kjøling av den arbeidende rull 36 på denne måte hindrer overheting av rullen og også ;beltet. ;Vann som er kaldt og som tilføres i for store mengder, vil holde den arbeidende rull 36 for kald, hvilket resulterer i kondensasjon av atmosfærisk fuktighet som vann på beltet. Sådan kondensasjon kan redusere vedheftningen av det påsprøytede materiale og må alltid unngås. Det er hensiktsmessig å tillate kjølevannet å strømme gjennom slangeledningen 93 bare når kraft-tilførselen til rullen er på. Denne regulering hvorved vann-strømning finner sted bare når beltet roterer, oppnås ved at en solenoid-regulert ventil (ikke vist) plasseres i ledningen 93 som tilfører rull-kjølevannet. Denne solenoid-regulerte ventil energetiseres fra den samme bryter som energetiserer rull-driften. ;Sprøytepistolen 66 bringes til å traversere over en del eller størstedelen av bredden av et belte ved hjelp av en mutter 90 samvirker med en ledeskrue 92 som dreies med en forhåndsbestemt hastighet ved hjelp av en regulerbar drivanordning 94. Denne innretning 92, 94 er montert på et opprettstående stativ 96, og den vandrende mutter 90 ledes av en slede 98 som van-drer langs en føring 99, så som en føringsskinne.Den foretrukne traverseringshastighet avhenger av bredden av den sprøytedusj som kan påføres i én passasje, sammen med beltets vandrehastig-het og beltets lengde målt en gang rundt sløyfen. Et relativt langt belte vil selvsagt bruke lengre tid pr. passasje en gang rundt rullene og vil således fordre en langsommere traversering av sprøytepistolen 66 enn et kortere belte. Et typisk område • for traverseringshastighet pr. belteomdreining er 38 - 63 mm pr. belteomdreining, men et bredt område for tilgjengelige traverseringshastigheter bør tilveiebringes for pistolen 66. For eksempel, hvis den ovenfor nevnte plan omfattende en slags "skyttel"-bevegelse av sprøytepistolen skal anvendes, så vil dette kreve traverseringshastigheter på mange meter pr. minutt. Av slike grunner kan det ikke fastsettes noen harde og faste grenser for hastigheten av belteomdreiningen eller pistol-traverseringen. ;Støvet fra oversprøyting oppsamles effektivt. Inkorpo-rert i maskinen er avløps- og vaskeutstyr for oppvarmning av dette støv. Gjennom en hette 100, som strekker seg langs den arbeidende rull 36 over den fulle traverseringslengde for pistolen 66, blir luften inneholdende det oversprøytede støv suget bort av en sugevifte som drives av en motor 102. Denne luft blåses gjennom perforerte, kontinuerlig fuktede metall-ledeplater plassert i et hus 104. Hullene i disse fuktede lede-plater er så små som ca. 1,5 mm. Den filtrerte og vaskede luft blir til slutt fjernet gjennom en ventileringskanal 106. Hetten 100 har en leppe 107 som strekker seg nedover forbi toppen av den arbeidende rull 36. Denne nedoverragende hette-leppe 107 ;er på et nivå bare noen tommer over toppen av huset 105 for den traverserende sprøytepistol 66. ;På det sted hvor sprøytedusjen treffer beltet, kan dette utvides på grunn av oppvarmning og bules i tilstrekkelig grad til at det løftes bort fra rullen 36, med lokalisert tap av kontakt mellom beltet og den kjølte rull 36 til følge. Dette tap av kjølekontakt kan resultere i lokal overheting av beltet. ;En alternativ metode til kjøling av beltet er å omgi periferien av rullen 36 med en stadig fuktet kappe av moderat varmeresistent materiale, fortrinnsvis litt elastisk, så som en matte av silikongummi eller fiberglass-matte eller en kombinasjon av slike matter. Formålet er å gi reverssiden av støpe-beltet en teksturert eller porøs overflate som vil holde på en regulert mengde av kjølevann eller vandig kjølevæske. En film av vann avsatt på denne måte på reverssiden av beltet vil kjøle og beskytte beltet mot overheting. Vi mener at denne kjøleeffekt stort sett er et resultat av at vannet virker som et varmeover-føringsmedium mellom beltet og den vannkjølte rull 36. ;En for tiden foretrukket metode til å supplere den beltekjøling som den kjølte, arbeidende rull 36 bevirker, er å anvende en fuktet, mopp-lignende klut eller fibrøs masse 109 ;i kontakt med beltet, og med en bredde omtrent lik beltets bredde. Denne fuktede porøse fibrøse visker-masse 109 er plassert i kontakt med det nedre strekk av beltet der hvor beltet nærmer seg den arbeidende rull 36, som er ubelagt stål. Retningen av beltets vandring og rullens rotasjon er vist ved pilene 111 og 115 på fig. 3 og 4. Disse fibrøse beltekjølende innretninger 109 blir stadig fuktet etter behov for å hindre at beltet får en temperatur over 232°C. ;En alternativ beltebelegningsmaskin, en maskin med fire ruller, er vist på fig. 5. Ved denne modifikasjon anvendes to lederuller 108, 110 som rager ut fra en sokkel 38 i, og et par arbeidende ruller 112, 114 som rager ut fra en sokkel 52 i. I ;det minste én av rullene 112, 114 er en driv-rull. Denne maskin med fire ruller tillater mer pålitelig kjøling av beltet på det sted hvor sprøytedusjen treffer, da belegget ikke påføres der hvor beltet er i kontakt med en rull, men på en flat del av støpebeltet som er tilgjengelig for andre kjølemidler fra reverssiden, for et kjølemiddel så som en vandig væske. For sterk kjøling, så som ved anvendelse av rikelige mengder av kaldt vann, er ikke ønskelig, da dette resulterer i kondensasjon av atmosfærisk fuktighet på den side av beltet som flammesprøytes. Sådan, kondensert fuktighet har en ugunstig virkning på beleggets vedheftning. Videre vil fjerningen av vann være et problem hvis meget store mengder anvendes. Vann kan ikke tillates å komme i kontakt med den side av beltet som underkastes termisk spøy-ting. ;Av disse grunner påføres vannet eller den vandige væske fortrinnsvis gjennom en dyse 116 som lager en fin dusj, eller ved hjelp av en porøs viskeranordning, f.eks. vatt, eller annet fibrøst moderat varmeresistent materiale. En sådan fin-dusj-dyse 116 eller porøs viskermasse virker på reversoverflaten av beltet, fortrinnsvis over et begrenset område, idet den beveges av en vogn 117 som bringes til å vandre parallelt med og i motstående, innrettet relasjon til sprøytepistolen 66 ved hjelp av en andre skrue 118, slik at den alltid er motstående/ overfor pistolen 66. Dusjen fra dysen 116 bør ikke være så fin at det dannes en tåke, med mindre en andre sugehette er anordnet til å hindre tåken i å vandre til frontsiden av beltet. Vognen 117 for dysen 116 er montert på en mutter 120 som beveger seg på skruen 118, som i sin tur drives av et kjedehjul 122, drevet av den annen skrueaksel 92 for pistolen 66 og synkronisert med den, slik at kjøleanordningen 116 alltid står overfor traver-seringspistolen 66. En gaffelføring 124 som glir langs et ramme-organ 126 hindrer dyse-vognen 117 i å dreie seg. ;I denne maskin er i alminnelighet fire ruller, ikke tre, nødvendige for tilveiebringelse av en ensartet beltestyrings-effekt ved begge ender av maskinen. Styremetoden er i prinsippet lik den som er beskrevet i U.S. patent 3 310 849, som det hermed vises til. ;Det henvises igjen til fig. 3. Vi har funnet at bruken av den våte, porøse, kjølende viskermasse 109 virker særdeles godt ;når det gjelder å unngå overheting av beltet. Den arbeidende rull 36 har en bar ståloverflate og kjøles moderat av en strøm av vann igjennom ledningen 93 og forbindelsen 88. I tillegg blir en film av vann tilført den indre belteoverflate av den våte, porøse, fibrøse masse 109. For å oppnå denne tynne, pent spredte film av vann på reverssiden av beltet tilsettes flytende vaskemiddel etter behov til den porøse masse 109. ;Dette system og denne metode til anvendelse av den våte, porøse, belte-viskermasse 109 pluss den moderat kjølte, bare, arbeidende rull 36 er i den senere tid blitt funnet å virke så godt at vi for tiden holder den for å være det optimale arrange-ment . ;Drivanordingen 94 med justerbar hastighet innbefatter en elektrisk motor 128 (ses klarest på fig. 6) som driver en re-versibel mekanisk overføringsinnretning 130 som har variabel hastighet, eksempelvis en konisk drivanordning. Et håndtak 132 anvendes til å regulere hastigheten på utgangssiden og også til å reversere retningen av utgangsdriften. En viserskive 134 viser den regulerte hastighet og retning. Denne mekaniske overførings-innretning 130 innbefatter rettvinklet utveksling, og utgangen fra denne innretning er et kjedehjul/kjede-drivverk 136 som er plassert inne i et beskyttende hus og som tjener til å drive et kjedehjul festet til enden av ledeskruen 92. Hastigheten og retningen av ledeskruen 92, kan således reguleres ved hjelp av håndtaket 132. Etter at en regulering er foretatt, vil ledeskruen 92 dreie seg konstant med den innstilte hastighet i den innstilte retning inntil en annen regulering foretas. Slike re-gulerbare, reversible drivverk 94 er kommersielt tilgjengelige, eksempelvis fra Graham Company, Milwaukee, Wisconsin, U.S.A. ;På fig. 3 og 5 er dette drivverk 94 vist montert på en hylle ;138 festet til en opprettstående legg 140 på det stasjonære stativ 96 som har en basisramme 142. ;De metalliske og ikke-metalliske pulverbestanddeler blandes grundig ved hjelp av skovlhjul-elementer i en lukket beholder med et fjernbart deksel, f.eks. kan dekselet være et påskruingslokk eller et lokk med sperrehaker. Formålet er å oppnå grundig og ensartet blanding og å hindre etterfølgende segregering før blandingen føres inn i pulvermatingspassasjen som fører til dysen i sprøytepistolen 66. På fig. 3 og 5 er denne sprøytepistol 66 vist som en oksyacetylen-flamme-pistol til hvilken oksygenet og acetylenet tilføres gjennom to slange-ledninger henholdsvis 144 og 146. Oksygenet og acetylenet blandes i pistolen 66 og føres til en ringformet dyse 148 som har flere åpninger arrangert rundt et fremoverrettet sentralt aksialt utløp, idet pulverblandingen skal sprøytes slik at den kommer ut fra dette aksiale utløp. ;En måte på hvilken pulveret kan mates inn i pistolen 66, er å montere en trakt (ikke vist) på toppen av pistolhuset 105. Denne trakt innbefatter et lukkbart deksel og inneholder skovlhjul-elementer i en blandeinnretning drevet av en elektrisk motor, hvorved pulveret holdes grundig og ensartet blandet. Traktens vegger kan også vibreres ved hjelp av en elektrisk drevet vibra-tor som hindrer "brodannelse" eller kompaktering av pulverblandingen i trakten. En avgivelses-målemekanisme tjener til å måle strømmen av pulverblandingen nedover fra bunnutløpet i trakten inn i pulvermatingspassasjen som fører til dysen 148 og pistolen 66, f.eks. kan denne målemekanisme omfatte en mate-skrue som har et drivverk med regulerbar hastighet. ;Den for tiden foretrukne måte på hvilken pulverblandingen ;mates til pistolen 66, er å anvende et mer fjerntliggende pulvér-blandings- og innmatingsapparat, som vist ved 150 på fig. 3 og 5. Dette apparat innbefatter et regulerings-konsolkabinett 152 og en beholder 154 som fylles med pulverblandingen ved at påskruings-dekselet 156 fjernes. Pulvermaterialet blandes grundig før på-fylling i beholderen 154, og det agiteres og vibreres deri for å hindre stratifisering, segregering, kompaktering eller "brodannelse" i denne beholder. Det indre av denne beholder 154 settes under regulert trykk med en inert gass, f.eks. nitrogen, idet beholdertrykket vises av en viserskive 158 på konsol-kabinettet 152. Dette trykk tjener til å presse pulverblandingen mot utløpet fra beholderen. Dette utløp kommuniserer med en pulvermatings-slangeledning 160 som er forbundet med pistolen 66 og kommuniserer med den aksiale passasje som fører til det sentrale utløp av dysen 148. En økning i beholdertrykket som vist ;av viserskiven 158 øker pulvermatingshastigheten, d.v.s. den mengde pulverblanding som pr. minutt føres til beholderutløpet som fører til slangeledningen 160. Motsatt vil en nedsettelse av beholdertrykket redusere pulvermatingshastigheten. ;Pulverblandingens hastighet gjennom pulvermatings-slangeledningen 160 kan reguleres separat fra innmatingshastig-heten og indikeres av en gass-strømningsmåler 159. Denne gass-strømningsmåler 159 viser hastigheten av den inerte gass som strømmer gjennom pulvermatingsledningen 160. Denne strøm av inert gass fluidiserer pulverblandingen nær beholderens utløp og befordrer den fluidiserte pulverblanding gjennom ledningen 160 til det sentrale aksiale utløp i dysen 148 på pistolen 66. ;Oksygen- og acetylen-tilførselstankene (ikke vist) har hver en konvensjonell avstengningsventiL Det er en manuelt regulerbar strømningsmåler nedstrøms for hver avstengningsventil for uavhengig regulering av hastigheten av tilført oksygen og acetylen gjennom de respektive ledninger 144 og 146. En manuelt betjent ventil ved pistolen 66 tjener til samtidig å skrue "på" eller "av" strømmene gjennom begge disse ledninger 144 og 146. Pistolen 66 tennes manuelt ved hjelp av en gnistanordning. ;En elektrisk bryter ved pistolen 6 6 er gjennom en elektrisk kabel 162 forbundet med reguleringskonsolkabinettet for å vri blande- og innmatingsapparatet 150 "på" eller "av", som ønsket av operatøren, som kan stå litt bakenfor pistolhuset 105. Operatøren kan således vri "på" og tenne pistolen. Deretter, når det ønskes, skrur operatøren den elektriske bryter på for å bevirke at blande- og innmatingsapparatet 150 skal mate pulverblandingen til pistolen. Et eksempel på en egnet oksyacetylen-flamme-sprøytepistol 66 og blande- og innmatingsapparat 150 er utstyr som kan fås kommersielt fra Eutectic-Castolin Company, Flushing, New York, U.S.A., under deres handelsbetegnelse "TERODYN" System 3000. Et annet eksempel på en egnet oksyacetylen-flamme-sprøytepistol 66 og blande- og innmatingsapparat er en oksyacetylenflamme-sprøytepistol, som beskrevet ovenfor, med traktblandings- og innmatingsapparat montert direkte på pistolhuset 105. En slik trakt må fylles på ny med pulverblandingen med intervaller på ca. 10 minutter under driften, mens beholderen 154 bare behøver å fylles på ny med pulverblandingen med intervaller på ca. \ time under driften, og vi foretrekker således for tiden å anvende det mer fjerntliggende apparat 150. ;Som allerede omtalt har beltet 10 eller 20 som belegges, tendens til å krype eller "drifte" sideveis (kantvis) den ene eller den annen vei under sin roterende bevegelse rundt rullene 34 og 36 (fig. 3) eller rundt rullene 108, 110, 112 og 114 (fig 5). Det er derfor nødvendig å motvirke denne kryping ved styring av beltet ved dreining av styreskruen 70, som allerede forklart. Denne sideveis kryping eller drifting av beltet og den motvir-kende styrepåvirkning medfører et problem med hensyn til den ønskede ensartethet av grunnmassebelegget som påføres. Hvis sprøytepistolen traverserer ensartet konstant i forhold til rammen i belegningsmaskinen, som ledeskruen 92 vanligvis begrenser den til, så kan noen ikke-ensartethet av pistolens tverrgående bevegelse i forhold til beltet finne sted. Resultatet av sådan ikke-ensartet relativ bevegelse mellom pistolen og beltet er at mer belegning avsettes på noen områder av beltet og mindre på an dr e omr åde r. ;Por å få sprøytepistolen til å traversere konstant og gjennomført ensartet i forhold til beltet 10 eller 20 som skal belegges, uansett eventuell sideveis (kantvis) beltebevegelse, anvendes med fordel det foretrukne apparat og system som vist på fig. 6. Den opprettstående legg 140 av stativet 96 som vist på fig. 3 eller 5, kuttes av nedenfor nivået av hyllen 138, hvorved det frembringes en stativmontasje 94' som er sideveis "flytende", d.v.s. som fritt kan beveges frem og tilbake i en retning parallelt med aksen av ledeskruen 92, slik at pistolen kan "spore" en eventuell sideveis (kantvis) bevegelse av beltet, hvilket vil bli forklart nedenfor. Hele apparatet for termisk sprøyting er "flytende" for opptagelse av sideveis bevegelse, innbefattende ledeskruen 92 og dennes drivanordning 94 og deres under støt tel se sramme. 96 *, sammen med sprøytepistolen og dennes slede 98. Denne "flyting" tillater med andre ord ledeskruen og pistolen å bli beveget fritt sideveis i forhold til den side av støpebeltet som belegges, d.v.s. å bli beveget i en horisontal retning parallelt med aksen av ledeskruen 92.

Det finnes en stasjonær horisontal spor-ramme 164 som strekker seg parallelt med ledeskruen 92 og også parallelt med aksen av den arbeidende rull 36. Denne spor-ramme 164 er understøttet og festet ved hjelp av braketter 166 og 168 til den stasjonære hette 100, f.eks. ved en sveiseforbindelse av disse braketter. Denne spor-ramme 164 har en generelt hul rektangulær konfigurasjon sett fra venstre på fig. 6. Det er en langstrakt utskåret klaringsåpning eller spalte 170 i den øvre overflate av spor-rammen 164, og denne langstrakte spalte-åpning 170 strekker seg til den venstre (utenbords) ende av spor-rammen. En fjernbar plate 172 danner en bro over åpningen ved den venstre ende av spalteåpningen 170, idet den er festet ved hjelp av fire maskinskruer, stoppskiver og muttere 174.

Denne spor-ramme 164 har et par parallelle innover-vendte flens-spor 176 og 178 som. ligger i det samme horisontale plan og tjener som sporføringer parallelt med aksen av ledeskruen 92. Langs disse parallelle sporføringer 176 og 178 ruller et par kjøretøyer 180 og 182 omfattende plater sveiset til toppen av den "flytende" ramme 96' og ragende ut på begge sider. Hvert av kjøretøyene 180 og 182 har fire hjul 184 med horisontale akser i plan som er perpendikulære på aksen av ledeskruen 92. Det er to hjul 184 på hver side av hvert kjøre-tøy, slik at hvert kjøretøy har to hjul som ruller langs hver sporføring 176 og 178 for understøttelse av den "flytende" ramme 84'.

Foruten disse fire understøttende hjul 184 har hvert kjøretøy 180 og 182 et ledehjul 186 med vertikal akse. Disse ledehjul 186 er anordnet under hvert kjøretøy 180 og 182 slik at de kan rulle langs kantene av de respektive sporføringer 176 og 178 for å lede den bevegelige ramme 96' slik at denne bringes til å bevege seg parallelt i forhold til den side av beltet som er i det område som underkastes termisk sprøyting med pistolen.

Det vil ses at den innenbords (høyre) ende av ledeskruen 92 som vist på fig. 6 er montert i en lageranordning 190 boltet til den nedre overflate av den bevegelige ramme 96'. Den bevegelige ramme 96' ender like bortenfor beliggenheten av lageranordningen 190. Sett som et hele har således den bevegelige ramme 96' en L-form, med det lange ben av L'en ragende horisontalt og med det korte ben av L'en ragende nedover vertikalt, med plattformen eller hyllen 138 festet til de nedre ender av dette vertikale "ben".

For å spore/følge kanten av beltet 10 eller 20 som belegges, er det anordnet en føler-rull 196 med vertikal akse montert på en arm 194 som bæres av et U-formet understøttelses-organ 192 med et fotstykke festet ved 193 til toppen av den bevegelige ramme 96' mellom kjøretøyene 180 og 182. Dette omvendt U-formede understøttelsesorgan 192 har tilstrekkelig høyde og bredde til å rekke fullstendig over og å gå klar av hetten 100 i alle stillinger, og dets opprettstående legg 195 rager opp gjennom klaringsspalteåpningen 170. En strekkfjær 188 strekker seg mellom den stasjonære brakett 168 og under-støttelsesorganet 192, hvorved den trekker den bevegelige ramme 96' mot venstre (i utenbords retningen) slik at føler-rullen 196 vil opprettholde kontakt med (og således følge) den innenbords (høyre) kant av beltet.

Fjæren 188 og føler-rullen 196 bevirker således at sprøyte-innretningen følger beltet uansett en eventuell kantvis kryping eller "driften" av beltet mens dette roterer. Hvis det ikke var noen dreining av ledeskruen 92, så ville banen/retningen av den termiske sprøyting på belteoverflaten være innrettet ved en bestemt avstand fra den avfølte beltekant, uansett eventuell sideveis (kantvis) bevegelse av beltet.

Når nå den ensartede ledeskrue-induserte bevegelse av sprøytepistolen overlagres den ovenfor nevnte automatiske opp-følgning av beltekanten, er resultatet at det produseres en ønsket ensartet belegning, uansett eventuell sideveis (kantvis) bevegelse av beltet i den ene eller annen retning. Med andre ord, etterhvert som beltet roterer og ledeskruen 92 bevirker at pistolen beveges i forhold til den "flytende" ramme 96',

så vil på hinanden følgende passasjer av termisk sprøyting alltid være i en ensartet forhåndsbestemt avstand fra hverandre, idet de blandes inn i hverandre på en forutsigelig måte på belte-overf laten, hvilket resulterer i påføring av et belegg med ensartet tykkelse på beltet uansett eventuell sideveis (kantvis) bevegelse, d.v.s. uansett eventuell sideveis slingring av det vandrende belte.

Denne ønskede ensartethet for påføringen av belegget oppnås fordelaktig uansett sideveis slingring av beltet eller styringen av beltet ved korrigering av denne slingring. Denne ensartethet oppnås fordelaktig også uansett eventuell kuvning (camber) som kan forekomme i beltets kant, siden alt som kreves av på hinanden følgende passasjer av sprøytedusjen er at de er i ensartet forhåndsbestemt avstand fra hverandre for oppnåelse av riktig blanding, ikke nødvendigvis at de er perfekt rettlinjet, d.v.s. at de ligger i en perfekt skruelinjeformet bane på belteoverflaten.

For at den gaffelformede pistolslede 98 skal bevege seg nøyaktig i forhold til den 'flytende" ramme 96' innbefatter' denne slede 98 et understell 199 på hvilket det er montert et par hjul 198 med vertikale akseler. Disse hjul 198 ruller langs en nøyaktig maskinert føring eller spor 99 på siden av den horisontale legg av den bevegelige ramme 96'. Et lignende par hjul (ikke vist) på den annen side av dette understell 199 ruller langs en lignende nøyaktig maskinert føring på den motsatte side av den horisontale legg av denne bevegelige ramme 96'. Hjulene 198 på sleden 98 er i en gaffellignende relasjon til rammen 96' for å holde sleden 98 nøyaktig innrettet slik at pistolhuset 105 holdes nøyaktig distansert fra belteoverflaten når ledeskruen 92 roteres. Et annet par hjul 200 (bare ett er vist) montert på motsatte ender av understellet 199 på horisontale akseler ruller langs en nøyaktig maskinert føring på underflaten av den horisontale legg av den bevegelige ramme 96' slik at pistolsleden 98 stabiliseres og hindres i å svaie.

En strever 202 strekker seg nedover fra sleden 98 og er regulerbart festet ved 204 til siden av pistolhuset 105. På fig. 6 vil leseren se baksiden av pistolhuset 105, for dettes dyse er innsiktet på beltet.

Skjønt fig. 6 viser sprøytepistolen innsiktet på beltet når beltet beveger seg rundt rullen 36, vil det forstås at dette sideveis "flytende"' belte-følgende sprøyteapparat på fig. 6 også kan anvendes med fordel i forbindelse med en belegningsmaskin med fire ruller som vist på fig. 5.

Det vil forstås at rullen 196 tjener som en føler for beliggenheten av beltets kant, og fjæren 188 tjener som en drivanordning til å bevege den bevegelige ramme 96' i respons til (som reaksjon på ) den avfølende virkning av rullen 196.

Andre beltekant-føleranordninger, f.eks. glidedeler, elektriske kontakter, lysstråler og fotoelektriske celler, pneumatiske eller luft-jet-posisjon-følere, magnetiske følere o.s.v. kan anvendes i forbindelse med andre drivanordninger til å bevege rammen 96', f.eks. elektriske, pneumatiske eller hyd-rauliske drivanordninger i et servo-sløyfe-kontrollsystem som reagerer på slike føleranordninger, idet slike servo-sløyfe-kontrollsystemer vil være kjente for fagfolk på området maskin-bevegelsesregulering.

Istedenfor å avføle beltets kant er det dessuten mulig

å male eller påføre et smalt bånd av kontrastfarge på beltet ved eller nær dettes kant og deretter avføle et slikt bånd.

Imidlertid er kanten av et stålbelte meget definitiv

av natur, og vi har funnet denne fullstendig mekaniske avfølings-anordning og drivanordning for oppnåelse av automatisk belte-oppfølgnings-bevegelse av hele den lateralt "flytende" sprøyte-innretning å være særdeles praktisk og meget pålitelig og holdbar .

Resultater

Den foreliggende oppfinnelse vedrørende termisk sprøyting av et beskyttende enhetsbelegg med smeltebundet grunnmasse, hvilket belegg består av pulverblandinger av varmeresistente metalliske og varmefaste ikke-metalliske bestanddeler, tilfredsstiller alle de følgende vesentlige eller ønskelige betingelser. Belegget jned smeltebundet grunnmasse er (1) vedheftende til beltets fleksible basismetall eller til kantdemningsblokkene; (2) gir tilfredsstillende varmeisolasjon; (3) er resistent mot mekanisk skade, d.v.s. avskallende avflakning eller abrasjon; (4) er resistent mot termisk sjokk; (5) gir en akseptabelt, ofte attraktiv overflatefinish på det støpte produkt; (6) er tilfredsstillende ikke-fuktende med hensyn til smeltet metall som støpes; (8) gir nøyaktig proporsjonering av isolasjon mellom beltene og kantdemningene; (9) har ønskelig tilgjengelig porøsitet gjennom hele grunnmassebelegget; (10) er kompatibelt, på grunn av over-flateegenskapene med ytterligere, minimalt påførte midlertidige topp-belegg, så som olje eller grafitt eller en kombinasjon; og (11) kan påføres på praktisk måte ved hjelp av en lett konstruert

og lett operert maskin som beskrevet.

I henhold til vanlig praksis ved anvendelse av belte-støpemaskiner kan brukeren finne det ønskelig eller kan Ønske å påføre et midlertidig topp-belegg over de med smeltebundet grunnmasse belagte belter. Eksempelvis er et midlertidig belegg av kolloidal grafitt påført og tørket fra en vandig eller løs-ningsmiddel-oppløsring blitt funnet å være egnet til bruk på slike grunnmassebelagte belter for støping av kobberprodukt P.

Bedømt ut fra tidligere erfaring mener vi at amorft karbon eller sot, påført f.eks. som en kolloidal suspensjon, kan erstatte grafitt-toppbelegget.

Ved støping av aluminiumslabber som produktet P kan diatomé-silika inngå i dette midlertidige topp-belegg. Ved støping av kobber synes spor av olje å være ønskelig og kan sprøytes på det smeltebundne grunnmassebelegg på et nytt belte 1 meget små mengder, dog ikke tilstrekkelig til å synes våt eller til å resultere i noen som helst spaltning av oljen.

Ved støping av kobberbarrer som skal anvendes for trekking til tråd, var beltets levetid øket med en margin på nesten 2 til 1 når beltene var belagt i henhold til foreliggende oppfinnelse. Overflatekvaliteten var vesentlig forbedret, delvis på grunn av at det kunne anvendes langt mindre olje eller topp-belegning enn ved konvensjonell praksis, slik at den medfølgende hydrogen-relaterte porøsitet i det støpte produkt ble redusert. Forbedrede metallurgiske egenskaper hos kobberstangmaterialet indikerte at også forbedret trekkbarhet var oppnådd.

I et tidlig støpeforsøk hvor kobberstenger ble støpt, ble grunnmassebelegget ifølge eksempel I anvendt utelukkende på et topp-belte 20. Tykkelsen var ca. 0,05 mm på et hardvalset belte av lavkarbon-titan-stål med en tykkelse på ca. 1,1 mm. Denne støping ble stanset etter 3 timer av grunner som ikke hadde noe å gjøre med beltebelegget, hvilket fremdeles var i utmerket tilstand. Intet for-belegg av grafitt ble anvendt til å begynne med, og et lite opptak av kobber ble observert. Den neste støping på dette topp-belte ble kjørt i 24 timer med to avbrudd som ikke hadde noe å gjøre med beltebelegningen. Den mengde olje som ble påført på beltene, ble redusert sammenlignet med konvensjonell praksis ved støping av kobberstenger i en tvillingbeltemaskin, med gode resultater. Forsøket ble avsluttet etter 24 timer av grunner som ikke hadde noe med beltebelegningen å gjøre.

Ovennevnte kobberstang-støpeforsøk ble gjentatt med et Øvre belte 20 av lavkarbon-stål, tilstand nr. 2, intet titan-innhold, hvilket belte var grunnmassebelagt i henhold til eksempel I. Resultatene var like gode som med titan-stål-beltet, og slike gode resultater var ikke ventet, fordi slike gode resultater var i strid med tidligere erfaring fra forsøk på å støpe kobberstenger på et sådant ikke-titan-holdig stålbelte. Tidligere erfaring hadde vært at indre sprekker eller riss

kunne ventes i et slikt ikke-titan-holdig belte etter 8-10 timers gjentatt syklisk kontakt med smeltet kobber og syklisk bøyning. Slike sprekker/riss viste seg ikke i det grunnmassebelagte ikke-titan-holdige belte som ble testet i 8 - 10 timer.

Et ytterligere kobberstang-støpeforsøk ble utført med

et smeltebundet grunnmassebelegg i henhold til eksempel III. Dette belegg ble påført på hardvalsede belter av lavkarbon-titan-stål med en tykkelse på ca. 1,1 mm. Denne gang ble de belagte belter anvendt både som topp-og bunn-belter 20 og 10. Bunnbeltet ble lettsprøytet med olje. Etter en innledende lett påføring av olje på toppbeltet var det bare nødvendig å tørke av toppbeltet kanskje 3 ganger pr. time for å fordrive ubetydelig opptak. Resultatene var de beste som var oppnådd, herunder den lengste beltelevetid som vi har sett for kobberstøping. Beltets levetid, topp og bunn, ble øket med en margin på nesten 2 til 1.

Et eksempel på fordelene med den foreliggende oppfinnelse har vært den eksperimentelle støping av aluminiumlegeringer. Overflateforbedringen av det metall som støpes var bemerkelses-verdig. Rosetter og streker som tidligere kunne observeres under støpeprosessen var eliminert både på toppen og bunnen av den støpte slabb. Andelen av vrak-materialet var sterkt redusert.

De med smeltebundet grunnmasse belagte belter var fremdeles i god tilstand godt utover brukslevetiden for konvensjonelle belter. Kantene av de støpte slabber var meget tilfredsstillende, på grunn av den proporsjonerte varmeoverføring mellom kanter og belter ved anvendelse av de isolerende belegg.

For at et endeløst fleksibelt støpebelte med et smeltebundet grunnmassebelegg i henhold til denne oppfinnelse skal være fordelaktig i bruk, bør støpebeltet etter vår erfaring kunne tåle gjentatt bøyning rundt en rull som har en diameter på ca. 0,5 m uten avflakning eller avskalling av belegget.

Skjønt de eksempler og observasjoner som er angitt i det foreliggende, har vært resultatene av eksperimentelle praktiske forsøk med belter grunnmassebelagt som beskrevet, på hvilke det ble støpt. Smeltet kobber eller smeltet aluminium og aluminiumlegeringer, og forsøk med smeltet stål hellet ned på stasjonære seksjoner av belagt belte, idet det smeltede stål ble tillatt å falle ca. 35,5 cm før det traff det belagte belte, synes oppfinnelsen å være anvendbar ved kontinuerlig støping av hvilket som helst metall eller legering som har en smeltetemperatur lik eller lavere enn stål.

Skjønt spesifikke, for tiden foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen er blitt beskrevet i detalj, vil det forstås at disse eksempler på oppfinnelsen er beskrevet for illustrasjons-formål. Denne beskrivelse skal ikke utlegges som begrensende for oppfinnelsens ramme.

Claims

1. Endeløst fleksibelt støpebelte (10, 20) til bruk i en kontinuerlig metallstøpemaskin for kontinuerlig støping av smeltet metall, hvilket belte har, smeltebundet til en av sine overflater, et beskyttende isolerende belegg, karakterisert ved at nevnte belegg omfatter et metallisk materiale og et ikke-metallisk varmefast materiale, hvilket varmefaste materiale hovedsakelig er ensartet fordelt gjennom det metalliske materiale, og eventuelt et strømnings-økende smøremiddel, og hvor det metalliske materiale er i form av en grunnmasse som holder, understøtter og forankrer det ikke-metalliske varmefaste materiale på beltets (10, 20) overflate, hvilket belegg har en ønsket, tilgjengelig porøsitet på minst 4 % av beleggets samlede volum, hvorved beleggets ikke-fuktbarhet av smeltet metall økes.

2. Endeløst fleksibelt støpebelte ifølge krav 1, omfattende et metallisk materiale som har egenskapene: a) varmeresistens overfor temperaturen av metallet som skal støpes og resistens mot termisk syklisering, b) kompatibilitet med beltets overflate ved termisk smeltebinding, c) et minstemål av duktilitet slik at det tåler gjentatt bøyning rundt en rull, d) tilstrekkelig resistens mot oksydasjon under betingelsene ved termisk sprøyting og også under de betingelser som vil gjøre seg gjeldende ved kontinuerlig støping, for unngåelse av vesentlig oksydasjon, og e) varmeutvidelseskoeffisienter som er kompatible med forhåndsbestemt ikke-metallisk varmefast materiale, karakterisert ved at det forhåndsbestemte ikke-metalliske varmefaste materiale er hovedsakelig ensartet dispergert gjennom det metalliske materiale, og hvor det metalliske materiale er i form av en grunnmasse som holder, understøtter og forankrer det ikke-metalliske materiale på beltet.

3. Endeløst fleksibelt støpebelte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det metalliske materiale og det ikke-metalliske varmefaste materiale er redusert til pulver og er hovedsakelig ensartet blandet før smelting til nevnte overflate, og nevnte smeltetrinn omfatter termisk sprøyting, og hvor det metalliske materiale utgjør fra 38 til 90 vekt% av belegget, og det metalliske materiale er valgt fra gruppen bestående av nikkel, kobolt, jern og titan, og blandinger derav, og det ikke-metalliske varmefaste materiale utgjør fra 10 til 62 vekt% av belegget, og det ikke-metalliske varmefaste materiale er valgt fra gruppen bestående av grafitt, zirkoniumdioksyd, magnesiumoksyd, zirkonat, silisiumdioksyd og aluminiumoksyd og blandinger derav.

4. Endeløst fleksibelt støpebelte ifølge krav 3, karakterisert ved at det metalliske materialet innbefatter nikkel som den overveiende bestanddel, og det ikke-metalliske varmefaste materiale omfatter pulverisert zirkoniumdioksyd som den overveiende bestanddel.

5. Endeløst fleksibelt støpebelte ifølge hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at belegget har en grunnmassestruktur innbefattende et kontinuerlig nettverk av det metalliske materialet, og det ikke-metalliske varmefaste materiale er fordelt gjennom denne grunnmasse, hvilket belegg har en tykkelse i området fra 0,04 mm til 0,4 mm.

6. Endeløst fleksibelt støpebelte ifølge krav 5, karakterisert ved at forholdet mellom den spesifikke vekt av metallisk materiale og ikke-metallisk varmefast materiale er i området fra 1,5:1 til 4:1.

7. Endeløst fleksibelt støpebelte ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at den hovedsakelig ensartede blanding av metallisk materiale og ikke-metallisk varmefast materiale inneholder en varmestabiliserende mengde av et varmestabiliserende middel valgt fra gruppen bestående av yttriumoksyd, magnesiumoksyd og kalk.

8. Endeløst fleksibelt støpebelte ifølge krav 5, 6 eller 7, karakterisert ved at den hovedsakelig ensartede blanding av metallisk materiale og ikke-metallisk varmefast materiale inneholder en strømningsøkende mengde av sfærisk røk-silisiumdioksyd som et strømningsøkende smøremiddel.

9. Fremgangsmåte til å tilveiebringe et beskyttende, isolerende belegg på et endeløst fleksibelt støpebelte ifølge krav 1, hvilket belte tilsiktes å bli utsatt for kontakt med smeltet metall under støping, idet det tilveiebringes i lett varmesmeltbar form metallisk materiale med egenskapene: a) varmeresistens overfor temperaturen av det smeltede metall som støpes og resistens mot termisk syklisering, b) kompatibilitet med denne metalloverflate ved termisk smeltebinding, c) et minstemål av duktilitet slik at det tåler gjentatt bøyning rundt en rull, d) tilstrekkelig resistens mot oksydasjon under betingelsene ved termisk sprøyting og også under betingelsene ved kontinuerlig støping slik at for sterk oksydasjon unngås, og e) varme-utvidelsesgrader kompatible med forhåndsbestemt ikke-metallisk varmefast materiale, karakterisert ved at det ikke-metalliske varmefaste materiale tilveiebringes i lett varmesmeltbar form, og at det smeltes termisk til nevnte metalloverflate et belegg omfattende nevnte metalliske materiale hovedsakelig ensartet blandet med nevnte ikke-metalliske varmefaste materiale, og eventuelt et strømningsøkende smøremiddel, hvorved det frembringes et belegg med en ønskelig tilgjengelig porøsitet på minst 4 % av beleggets samlede volum for derved å øke beleggets ikke-fuktbarhet av smeltet metall.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at det tilveiebringes en pulverblanding inneholdende (I) varmeresistent metallisk materiale og (II) isolerende, ikke-metallisk varmefast materiale, idet det metalliske materiale utgjør en sådan vektprosent av nevnte pulver at etterfølgende termisk sprøyting av pulveret på nevnte overflate resulterer i en kontinuerlig grunnmasse av det metalliske materiale med det ikke-metalliske varmefaste materiale dispergert gjennom hele grunnmassen, og hvor grunnmassen holder det ikke-metalliske varmefaste materiale og forbinder det ikke-metalliske varmefaste materiale med overflaten av et endeløst, fleksibelt metallisk støpebelte.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at det metalliske materiale og det ikke-metalliske varmefaste materiale reduseres til pulver og blandes hovedsakelig ensartet før smelting til nevnte overflate, og nevnte smeltetrinn omfatter termisk sprøyting, og hvor det metalliske materiale utgjør fra 38 til 90 vekt% av nevnte belegg, og det metalliske materiale velges fra gruppen bestående av nikkel, kobolt, jern og titan, og blandinger derav, og det ikke-metalliske varmefaste materiale utgjør fra 10 til 62 vekt% av nevnte belegg, og det ikke-metalliske varmefaste materiale velges fra gruppen bestående av grafitt, zirkoniumdioksyd, magnesiumoksyd, zirkonat, silisiumdioksyd og aluminiumoksyd og blandinger derav.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at det metalliske materiale innbefatter nikkel som den overveiende bestanddel, og det ikke-metalliske varmefaste materiale omfatter pulverisert zirkoniumdioksyd som den overveiende bestanddel, og den termiske sprøyting utføres fra en avstand på minst 76 mm og ved en traverseringshastighet i området 9 - 15 m pr. minutt.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 9, 10, 11 eller 12, karakterisert ved at det anvendes et belegg med en grunnmassestruktur innbefattende et kontinuerlig nettverk av det metalliske materiale, og det ikke-metalliske varmefaste materiale er fordelt gj ennom denne grunnmasse, hvilket belegg har en tykkelse i området fra 0,04 mm til 0,4 mm.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at det anvendes materialer hvor forholdet mellom den spesifikke vekt av metallisk materiale og ikke-metallisk varmefaste materiale er i området fra 1,5:1 til 4:1.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13 eller 14, karakterisert ved at det anvendes en hovedsakelig ensartet blanding av metallisk materiale og ikke-metallisk varmefast materiale inneholdende en varmestabiliserende mengde av et varmestabiliserende middel valgt fra gruppen bestående av yttriumoksyd, magnesiumoksyd og kalk.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 13, 14 eller 15, karakterisert ved at det anvendes en hovedsakelig ensartet blanding av metallisk materiale og ikke-metallisk varmefast materiale inneholdende en strømningsøkende mengde av sfærisk røksilika som et strømningsøkende smøremiddel.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 9 til 16, karakterisert ved at det anvendes en pulverblanding som omfatter en metallisk komponent som består av 4 til 5 vekt% aluminium, 2 til 3 vekt% molybden, 55 til 57,5 vekt% nikkel med spor av forurensninger og en ikke-metallisk komponent som består av 35 vekt% zirkoniumdioksyd med et innhold av kalsiumoksyd på 1,5 til 2 vekt%.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 9 til 16, karakterisert ved at det anvendes en pulverblanding som omfatter en metallisk komponent som består av 6 vekt% aluminium, 4 vekt% molybden, 52 vekt% nikkel med spor av forurensninger og en ikke-metallisk komponent som består av 22 til 2 3 vekt% zirkoniumdioksyd med et innhold av kalsiumoksyd på 1 til 1,5 vekt%, samt en ikke-metallisk komponent som består av 13 til 14,8 vekt% grafitt og 0,2 til 0,5 vekt% sfærisk røksilika.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 9 til 16, karakterisert ved at det anvendes en pulverblanding som omfatter en metallisk komponent som består av 57 til 60 vekt% nikkel med spor av forurensninger og en ikke-metallisk komponent som består av 25 til 28,8 vekt% zirkonium dioksyd med et innhold av kalsiumoksyd på 1 til 1,5 vekt%, 13 til 15 vekt% grafitt, samt 0,2 til 0,5 vekt% sfærisk røksilika.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 9 til 16, karakterisert ved at.det anvendes en pulverblanding som omfatter en metallisk komponent som består av 14 vekt% krom, 54 vekt % nikkel med spor av forurensninger, hvor nikkel helt eller delvis kan erstattes med kobolt, og en ikke-metallisk komponent som består av 29,8 til 30,4 vekt% zirkoniumdioksyd med et innhold av kalsiumoksyd på 1,4 til 1,6 vekt%, samt 0,2 til 0,6 vekt% sfærisk røksilika.