NO169758B - Fremgangsmaate for justering av nivaaet for kontaktlinjen mellom den frie overflaten av metallet og stoepeformen ved den vertikale stoeping av produkter av et hvilket som helst tverrsnitt, samt elektrisk krets for anv. med fremg. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for Justering av nivået for kontaktlinjen mellom den frie overflaten av metallet og støpeformen ved den vertikale kontinuerlige støping av produkter av et hvilket som helst tverrsnitt, hvor der tilføres til det størknende flytende metallet, ved hjelp av en elektrisk krets som omgir støpeformen, et periodisk magnetisk felt av variabel intensitet som har en retning i alt vesentlig parallel med aksen for støpeformen, og feltets intensitet tilpasset som en funksjon av det ønskede nivået. Videre vedrører oppfinnelsen en elektrisk krets som kan anvendes på fremgangsmåten.

Under produksjonen av halvferdig metallurgiske produkter ved støpningen av ferro- eller lette metaller, slik som aluminium og legeringer derav, forsøker en fagmann å oppnå støpeformer, harrer, plater etc. med den best mulig fysiske og kjemiske homogenitet, for å hindre fremtredenen av visse defekter under påfølgende omforming av disse produkter til tynnplater, tråder etc.

Majoriteten av støpingsmetoder som i øyeblikket anvendes innenfor industrien gir opphav til dannelsen av større eller mindre defekter i homogenitet under føring av metallet fra den flytende tilstand til den faste tilstand, hvilket skyldes i alt vesentlig forskjellige kjølingsbetingelser fra et punkt til det andre i de støpte produkter. Når således støping skjer under anvendelse av støpeformer som har en vertikal passering hvor metallet suksessivt avkjøles indirekte ved hjelp av. støpeformen, så direkte ved hjelp av en bølge av vann, blir nærværet av et eksternt lag som kjennes som det "primære kortikale laget" observert på disse halvferdige produkter. Dette lag, hvis struktur og sammensetning avviker fra de for den innvendige del av det halvferdige produkt, skyldes den indirekte avkjøling av metallet når det danner kontakt med støpeformen.

For å eliminere dette lag har man gjort forsøk enten å unngå noen kontakt mellom metallet og støpeformen, slik som i den elektromagnetiske støpemetoden som danner gjenstand for fransk patent nr. 1.509.962, eller å begrense kontakthøyden med støpeformen.

Innenfor omfanget av denne begrensning, omhandler fransk patent nr. 2.570.304, hvor foreliggende søker er innehaver, en fremgangsmåte for å kontrollere nivået av kontakten mellom den frie overflaten av metallet og støpeformen, som kjennetegnes ved tilførselen til den størknende væsken av et periodisk magnetisk felt med variabel intensitet og som har en retning som er i alt vesentlig parallell med støpeformens akse idet dets intensitet er tilpasset som en funksjon av det ønskede nivå.

Denne fremgangsmåte tillater produksjon av et kortikalt lag som har en tykkelse i alt vesentlig lik null, en glatt hud og et fint korn uten forutgående tilførsel av et raffinerings-middel slik som eksempelvis AT5B, og er særlig egnet for aluminiumsbaserte produkter slik som barrer med sirkulært tverrsnitt.

Ved fremgangsmåtens anvendelse på produkter som har et tverrsnitt som er et annet en sirkulært og nærmere bestemt rektangulære plater av stor størrelse, er det imidlertid funnet at det magnetiske feltet ikke har den samme effekten over hele periferien av produktet under de samme støpings-betingelser som barrer, dvs. å gi til den elektriske kretsen som skaper feltet en kontur som er lik avstanden fra den for støpeformen, en identisk form og den samme høyden. Således blir denne effekt forverret på kortsiden av produktet, dvs. kortsidene har tendens til å bli løsgjort fra støpeformens vegg før de store sidene, og dermed et lavere nivå for kontaktlinjen motstående kortsidene. Som angitt i fransk patent 2.570.304 vil nå tykkelsen av det kortikale laget for de støpte produkter avhenge av en posisjon av dette nivået. Som en følge derav fører derfor anvendelsen av denne fremgangsmåte på produkter av et hvilket som helst tverrsnitt til et kortikalt lag av variabel tykkelse og derfor til et heterogent produkt.

For å overvinne denne asymmetri ikke bare hva angår tykkelsen av det kortikale laget, men også kornfinheten og hudens regularitet, har søkeren tilveiebragt en fremgangsmåte som, innenfor omfanget av hans ovennevnte patent kjennetegnes ved at det tilførte feltet varieres over minst en andel av metallets periferi.

Den innledningsvis nevnte elektriske krets kjennetegnes ifølge oppfinnelsen ved at den er dannet av en variabel sammenstilling av langstrakte fjernbare elementer som kan tilpasses formatet av produktet og elektrisk er sammenkoblet, bortsett fra ved et punkt i kretsen hvor det er en elektrisk diskontinuitet på hver side av denne og hvor det er anbragt arealer for forbindelse med strømkilden.

Således, i motsetning til det foregående patent hvor det tilførte feltet var det samme over hele periferien av metallet i et gitt øyeblikk og kunne variere i tid i sin helhet til å justere nivået til den ønskede høyden, blir ifølge den foreliggende oppfinnelse verdien av feltet som tilføres metallet ikke den samme over hele periferien av metallet i et gitt øyeblikk, men har forskjeller i en eller flere andeler av nevnte periferi.

Denne variasjon kan oppnås i særdeleshet på tre måter:

Ved modifikasjon av distansen mellom den elektriske kretsen og støpeformen, i betraktning av det faktum at denne distanse bør økes motsatt andelen av periferien, hvis nivå skal heves, eller reduseres dersom på den annen side nivået skal senkes. I tilfellet av en støpeform med rektangulært tverrsnitt, er den distanse som adskiller kretsen fra støpeformens kortsider fortrinnsvis økt og denne økning kan være fra én til to ganger den distanse som adskiller kretsen fra de største sidene, idet denne sistnevnte distanse er den som er blitt fiksert som basis for operasjon under støpning.

Ved å endre høydeposisj onen for kretsen relativt støpeformen, dvs. så snart en optimal høyde er blitt bestemt, idet denne høyde gir kontaktlinjen med den laveste støpeformen, og alle øvrige ting er like, delen av kretsen som vender mot andelen av periferien som skal heves blir beveget oppad eller nedad. Denne forflytning skjer fortrinnsvis med en høyde av minst halvparten av den aktuelle høyden for kretsen. I tilfellet med en støpeform av rektangulært tverrsnitt kan denne forflytning begrenses til delen av kretsen som vender mot kortsiden.

Ved variasjon av formen av kretsprofilen og fortrinnsvis ved en begrensning til siden av profilen som er anbragt motstående støpeformen. I stedet for å være rett, kan denne siden ha en eller flere kurver som veksler eller ikke-veksler med rette partier eller kan ha kun rette partier, hvorav ett parti er vertikalt og dannet skråstillet. Denne skråstilling er fortrinnsvis mindre eller lik 45° relativt vertikalen og frembringes for derved å bevege siden vekk fra støpeformen.

I tilfellet med en rektangulær støpeform, blir den løsning som involverer å ha en krets hvor profilens side som vender mot støpeformen er rett og vertikal motstående de store sider, fortrinnsvis anvendt. Motsatt støpeformens kortsider, er siden av profilen også rett, men har et vertikalt parti ved toppen og skråstillet parti ved bunnen. Imidlertid kan en krets hvor siden av profilen er vertikalt motstående kortsidene av støpeformen, men har et parti som er skråstillet ved toppen og et vertikalt parti ved bunnen motstående de store sidene, også anvendes.

Disse tre metoder kan anvendes separat, men også i kombina-sjon med hverandre, eller med andre midler, slik som det som involverer økning av støpeformens høyde på kortsidene.

Det er innlysende at spolene som dannes av en emaljert koppertråd, slik som de som er beskrevet i fransk patent nr. 2.570.304, er uegnet for å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Dette er årsaken til at oppfinnelsen også omfatter en variabel elektrisk krets som tillater modifika-sjoner hva angår distanse, endringer av høydeposisjon, og variasjoner i form av profilen som skal tilføres.

Denne krets kjennetegnes ved at den er dannet av en variabel sammenstilling av fjernbare langstrakte elementer som kan tilpasses formatet av det støpte produktet og er elektrisk sammenkoblet, bortsett fra ved et punkt i kretsen hvor der er en diskontinuitet, på hver side av hvilken forbindelses-områdene til en strømkilde er anbragt.

Hvis kun distansen mellom kretsen og støpeformen skal modifiseres, kan disse elementer være rette eller bueformede, av rektangulært eller firkantet tverrsnitt, kan anbringes i det samme horisontale planet, og deres forbindelser med hverandre er slik at, når anbragt i forskjellige retninger, de tillater dannelsen av en kontur som er lik den for det støpte produktet og, ved forskyvning av deres ender relativt hverandre, tillater at den passende distansen kan oppnås.

Hvis kun høydeposisjon av kretsen skal endres, kan disse elementer ha den konfigurasjon som er beskrevet ovenfor, med den forskjell at de plasseres i minst to horisontale plan.

Hvis formen av profilen for kretsen skal varieres, kan kretsen dannes av elementer av passende profil som kombineres som ovenfor.

Avhengig av intensiteten av den elektriske strømmen som sirkulerer i disse elementer og av den resulterende opp-varmingseffekt, kan et kjølingssystem tilveiebringes, eksempelvis ved å gi elementene en hul form, slik at et kjølemiddel kan sirkuleres innenfor den.

Elementene kan være sammenkoblet ved hjelp av et hvilket som helst middel som er kjent for en fagmann, hvilket tillater kretsen å gjøres variabel og utvidbar etter ønske, mens der opprettholdes en passende elektrisk kontaktmotsand mellom elementene. Dette kan eksempelvis være et hvilket som helst skrue- og mutterkoblingssystem som anbringes ved endene av elementene som er forsynt med langstrakte åpninger og innenfor hvilke skruekroppene kan gli, eller alternativt et hvilket som helst system av klemmer, plugger, forbindelser ved hjelp av skuldre, eller et åpent tappeforbindelsesystem.

Disse og ytterligere utførelsesformer av fremgangsmåten samt den elektriske kretsen vil fremgå av patentkravene, samt av den etterfølgende beskrivelse av oppfinnelsen med henvisning til de vedlagte tegninger. Figur 1 viser et horisontalt seksjonsmessig riss av en krets som inneholder en støpeform av rektangulært tverrsnitt og hvor avstanden mellom kretsen og støpeformen skal varieres. Figur 2 viser et perspektivriss av forbindelsesdetaljen mellom to elementer ifølge figur 1. Figur 3 viser et perspektivriss av forbindelsesdetaljen mellom to elementer når høydeposisjonen for visse elementer i kretsen skal endres. Figur 4 viser et perspektivriss av forbindelsesdetaljen mellom to elementer, hvor profilen av ett av elementene skal varieres.

Fra figur 1 fremgår en støpeform 1 med rektangulært tverrsnitt og en krets 2 som dannes av to langstrakte elementer 3 som hviler på endene av elementene 4, utstyrt med skuldre. Elementene 4 kan beveges i retningen av pilene 5 for å øke distansen mellom kretsen og støpeformen på kortsiden av støpeformen ved hjelp av mutter- og boltsystemer 6 som er anordnet i åpninger 7 av langstrakt form på endene av elelementene 3.

De mothverandre vendene ender av et element 3 og av et element 4 er elektrisk isolert og er utstyrt med områder for forbindelse med strømkilden. Figur 2 viser en del av element 4 utstyrt med en skulder 9 på hvilken hviler enden av et element 3, idet de to elementene er sammenkoblet ved hjelp av et mutter- og boltsystem 6. Skulderen frembringes slik at elementene 3 og 4 av identiske tverrsnitt er anbragt i det samme horisontale planet. Figur 3 viser at skulderen 10 som frembringes på elementet 4 er høyere enn i figur 2, slik at elementet 3 plasseres i et forskjellig plan fra elementet 4 som det er tilkoblet ved hjelp av mutter og boltsystemet 6.

I figur 4 har elementet 4, på siden av dens profil som vender mot støpeformen, et vertikalt parti 11 ved toppen og et skråstilt parti 12 ved bunnen.

Oppfinnelsen kan illustreres ved hjelp av den etterfølgende utførelsesform.

En rektangulær støpeform med dimensjoner 1050 mm x 460 mm ble utstyrt med enkrets ifølge oppfinnelsen, omfattende 4 kobberelementer med et tverrsnittsareal lik 2000 mm^, hvorav to hadde en lengde lik 1177 mm og de øvrige to en lengde lik 634 mm.

De korte elementene ble utstyrt med skuldre ved sine ender og ble"koblet til de lange stavene, som angitt i figur 2, for å ha en distanse lik 20 mm mellom støpeformen og det lange elementet og en distanse lik 35 mm mellom støpeformen og det korte elementet.

Endene av elementene som er anbragt ved en av rektangelets spisser som ble dannet på denne måten, ble utstyrt med arealer for tilførsel av elektrisitet og ble isolert fra hverandre.

En spalte bestående av aluminiumslegering av 1050 typen i henhold til standarden satt av The Aluminium Association, ble støpt under anvendelse av denne støpeform, mens spenningen på terminalene for kretsen var 5,28 volt. Det produkt som ble oppnådd var perfekt homogent.

Oppfinnelsen ble anvendt for fremstillingen av støpte produkter med et tynt kortikalt lag, et fint korn og en regelmessig hud.

Claims (19)

1. Fremgangsmåte for justering av nivået for kontaktlinjen mellom den frie overflaten av metallet og støpeformen ved den vertikale kontinuerlige støping av produkter av et hvilket som helst tverrsnitt, hvor der tilføres til det størknende flytende metallet, ved hjelp av en elektrisk krets som omgir støpeformen, et periodisk magnetisk felt av variabel intensitet som har en retning i alt vesentlig parallel med aksen for støpeformen, og feltets intensitet tilpasset som en funksjon av det ønskede nivået, karakterisert ved at det tilførte feltet varieres over minst en andel av metallets perifer.i.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved, for å variere feltet, at distansen mellom kretsen og støpeformen modifiseres over minst en andel av metallets periferi.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved, for å variere feltet, at høydeposisjonen av kretsen endres relativt støpeformen over minst en andel av metallets periferi.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakteri sert ved, for å variere feltet, at formen av profilen for kretsen varieres over minst en andel av metallets periferi.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at distansen økes for å heve nivået av den andel som er under betraktning.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved, i en støpeform av rektangulært tverrsnitt, at økningen foretas motsatt kortsidene.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at økningen er mellom én og to ganger avstanden som eksisterer mellom kretsen og langsidene.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at kretsens høydeposisjon endres høyst lik halvparten av kretsens aktuelle høyde.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved, i en støpeform av rektangulært tverrsnitt, at posisjonen av kretsen endres motstående kortsidene.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at profilens form varierers kun over den siden av profilen som vender mot støpeformen.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at helningen av nevnte side varieres over minst en proporsjon av dens lengde.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakterisert ved at helningen varieres til å være mindre enn eller lik 45" relativt vertikalen.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakterisert ved at helningen lages slik at siden beveges vekk fra støpeformen.

14 . Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at i en rektangulær støpeform begrenses helningen til lenge-andelen som befinner seg mot bunnen av siden og som vender mot kortsidene av støpeformen.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at i en rektangulær støpeform begrenses helningen til lengdeandelen som befinner seg mot toppen av den siden som er motstående støpeformens langsider.

16. Elektrisk krets som kan anvendes på fremgangsmåten ifølge krav 1,karakterisert ved at den er dannet av en variabel sammenstilling av langstrakte fjernbare elementer som kan tilpasses formatet av produktet og elektrisk er sammenkoblet, bortsett fra ved et punkt i kretsen hvor det er en elektrisk diskontinuitet på hver side av denne og hvor det er anbragt arealer for forbindelse med strømkilden.

17. Krets som angitt i krav 16, karakterisert ved at elementene har forskjellige lengder og/eller profiltverrsnitt.

18. Krets som angitt i krav 16, karakterisert ved at elementene er avkjølt.

19. Krets som angitt i krav 16, karakterisert ved at elementene er anbragt i forskjellige plan.