NO177219B - Stöpeutstyr for stöping av metall - Google Patents
Stöpeutstyr for stöping av metall Download PDFInfo
- Publication number
- NO177219B NO177219B NO931597A NO931597A NO177219B NO 177219 B NO177219 B NO 177219B NO 931597 A NO931597 A NO 931597A NO 931597 A NO931597 A NO 931597A NO 177219 B NO177219 B NO 177219B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- casting
- water
- air
- gap
- mold
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 45
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 title claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/049—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for direct chill casting, e.g. electromagnetic casting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører støpeutstyr for kontinuerlig eller semi-kontinuerlig vannstøping av metall (DC-støping), spesielt støping av valseblokker av aluminium, omfattende en støpeform som har et åpent innløp for tilførsel av smeltet metall og et formrom med et åpent utløp hvor det er anordnet tilførselsmidler for vann for direkte kjøling av det smeltede metallet, samt midler for tilførsel av gass eller luft for å redusere kjøleeffekten i det minste i startfasen av støpeprosessen.
Ved bruk av forskjellige metoder er det påvist at redusert kjøling i startfasen ved DC-støping av metall gir positiv effekt med hensyn til oppkrymping, startsprekker og overflatekvalitet. Det er også sannsynlig at det har en positiv effekt mot dannelse av såkalt "klumpfot".
Ved en kjent metode som vist i U.S. patentskrift nr. 4.693.298 tilsettes luft i vannet før det forlater vannspalten som strekker seg rundt hele formrommets omkretsretning ved dets utløpsende. Luftens innstrømmingsretning i forhold til vannet er ca 90° slik at det oppstår luftbobler i vannstrømmen, dvs. at luften er mekanisk blandet med vannet i vannstrømmen. Ved å erstatte noe av vannets volum med luft som her angitt tas sikte på å oppnå et jevnt vannskjørt med mindre mengde vann enn det som normalt er nødvendig for å beholde et jevnt vannskjørt samt ved hjelp av luften å oppnå en isolerende effekt. Tilsatsen av luft vil imidlertid, ved ellers like forhold øke vannhastigheten og dermed også øke kjøleeffekten av en gitt vannmengde pga. at det kalde vannet lettere vil trenge igjennom dampfasen på det støpte emnes overflate. Reduksjonen i kjøleeffekt ved tilsetting av luft i kjølevannet før det forlater vannspalten som angitt i ovennevnte norske søknad, er derfor begrenset. Dessuten gir løsningen som vist i det ovennevnte patentet små muligheter for differensiert kjøling, dvs. forskjellig kjøling for et område i forhold til et annet område i formen.
Ved en annen lignende kjent løsning som er beskrevet i U.S. patentskrift nr. 4.16 6.495, tilsettes C02 istedenfor luft i kjølevannet. Når vannet forlater vannspalten i støpeformen vil ørsmå bobler av C02 dannes pga. trykkfall og temperaturøkning. C02-boblene legger seg som et delvis isolerende lag mellom støpeemne og kjølevannet slik at det totale kjølearealet blir redusert. Denne metoden gir omtrent samme kjøleeffektreduksjon som førstnevnte metode, men er mer kostbar å anvende siden det benyttes C02 og ikke luft som tilsatsmedium og siden det må benyttes ekstra trykkreguleringsutstyr og blandeutstyr for å oppnå de trykkforhold som er nødvendige for å få prosessen til å virke. Denne metoden gir heller ikke mulighet for differensiert kjøling i støpeformen eller regulering av kjøleeffekten.
Det er ellers fra Metal Progress, nr. 2, 1957, side 70-74 ytterligere kjent en metode for redusert eller avbrutt kjøling hvor det benyttes luftdyser plassert et stykke under støpeformen. Når kjølevannet strømmer nedover støpeemnet og passerer forbi dysene blir vannet blåst bort fra emnet slik at området under luftdysene ikke blir utsatt for direkte vannkjøling, bare området over dysene. Denne løsningen gir således ingen redusert kjøling i startfasen av støpeprosessen og den positive effekten med hensyn til oppkrymping og overflatekvalitet er liten eller ubetydelig.
Med foreliggende oppfinnelse er det kommet frem til DC-støpeutstyr av innledningsvis nevnte art som er minst like enkelt eller enklere enn de kjente løsninger, men som gir vesentlig større fleksibilitet med hensyn til regulering av kjøleeffekten og økt mulighet for reduksjon i kjøleeffekten i startfasen av støpeprosessen. Videre er det kommet frem til en løsning som gjør det mulig å differensiere kjølingen i støpeformen ved seksjonsvis styring av avkjølingshastigheten slik at det kan oppnås optimale kjøleforhold f.eks. i hjørnene og på kortsidene hvor de fleste problemene oppstår i startfasen av støpeprosessen.
Oppfinnelsen er karakterisert ved at det innenfor vannspalten og hovedsakelig parallelt med denne i omkretsretningen av støpeformen er anordnet en ytterligere spalte, hullrekke eller lignende for tilførsel av luft eller gass slik at det dannes et luft/gass-skjørt som er innrettet til å avbøye og/eller danne en luftpute mellom vannskjørtet og støpeemnet.
De uselvstendige kravene 2-4 angir fordelaktige trekk ved oppfinnelsen.
Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives nærmere ved hjelp av eksempel og under henvisning til tegningene hvor: Fig. 1 viser i prinsipp et oppriss av et støpeutstyr i henhold
til oppfinnelsen,
Fig. 2 viser et forstørret parti av støpeformen vist i Fig. 1
med en illustrasjon av virkemåten for oppfinnelsen, Fig. 3 viser det samme som i Fig. 2, men i henhold til en alternativ utførelse hvor luften og vannet har en annen utløpsvinkel. Fig. 1 viser som nevnt et støpeutstyr 10 ifølge oppfinnelsen, omfattende et innløpsparti med et innløp 8 for smeltet metall, et formrom 9 og et utløp 11 for et ferdig støpt støpeemne 2. Formrommet omsluttes av en støpeform 1 som fortrinnsvis er fremstilt av metall. En vertikalt bevegbar understøttelse 14 tetter for utløpet ved begynnelsen av støpeprosessen og understøtter støpeemnet etter hvert som dette dannes ved en kontrollert bevegelse nedad. Støpeemnet 2 som kan være pressbolt, valseblokk eller lignende, støpes med dette utstyret ut i definerte lengder, og utstyret betegnes derfor som semikontinuerlig.
Støpeformen 1 er for sin del forsynt med vannkammer og tilførselskanaler for vann som munner ut i en spalte 3, hullrekke e.l. Spalten 3 strekker seg rundt hele omkretsen av formrommet ved støpeformens 1 underside og kan være inndelt i seksjoner (ikke nærmere vist) for å kunne regulere vannmengden. Dvs. at kjølingen rundt omkretsen kan differensieres, noe som er spesielt ønskelig ved støping av valseblokk for å oppnå optimale kjøleforhold i startfasen av støpeprosessen. Idet vannspalten 3 strekker seg rundt hele formrommet, dannes et sammenhengende vannskjørt 16 rundt hele støpeemnet 2 under støpeprosessen.
Selve støpingen foregår på den måten at smeltet metall fylles i innløpet 8, og etter hvert som understøttelsen 14 senkes vil metallet størkne gradvis på veien nedover i formrommet 9, først i et utvendig "skall" i formrommet under primærkjøleprosessen og deretter lenger innover i metallemnet når det føres ut av formromutløpet 11 og kjøles av vannet under sekundærkjøle-prosessen.
Det spesielle ved foreliggende oppfinnelse består i at det innenfor vannspalten 3, på undersiden av støpeformen 1 er anordnet tilførselskanaler og en ytterligere spalte, hullrekke eller lignende 4 for tilførsel av luft eller annen gass. Hensikten med denne luftspalten som fortrinnsvis også strekker seg i hele omkretsretningen av formrommet, er å fremskaffe et luftskjørt 15 som kan avbøye vannskjørtet 16 og/eller danne en luft/gass-pute mellom metallemnet og vannskjørtet 16.
I Fig. 2 er det vist et forstørret parti av formen vist i Fig. 1, nærmere bestemt nedre, venstre formdel som illustrerer virkemåten for oppfinnelsen. Vannspalten 3 danner en vinkel i forhold til støpeemnets 2 lengdeakse, slik at vannskjørtet 16 er rettet skrått nedad og innad mot støpeemnet. Luftspalten er på sin side anordnet parallelt med støpeemnet, hvorved luften som tilføres vil avbøye vannskjørtet (ved pos. 6) slik at vannet treffer støpeemnet ved et punkt 7 lenger nede på dette. Avbøyningen kan økes og minkes ved å øke eller minke luftmengden og/eller vannmengden. Det skal her bemerkes at luftmengden, på lignende måte som vannet, kan styres seksjonsvis langs omkretsen for ytterligere å kunne optimalisere kjølingen under støpeprosessen.
Undersøkelser av vannstrømmen viser at luften som avbøyer vannskjørtet trenger inn i og danner bobler i vannet slik at det i tillegg til den reduserte kjølingen som oppnås ved å senke treffpunktet for vannet på støpeemnet også oppnås en ytterligere redusert kjøling på grunn av disse boblenes isolerende virkning og at deler av vannet i vannstrømmen blåses bort fra støpeemnet.
I Fig. 3 vises en alternativ løsning i henhold til oppfinnelsen hvor luftspalten 4 danner en vinkel 13 i forhold til støpeemnet. Herved treffer luftskjørtet 15 støpeemnet like i overkant av treffpunktet for vannskjørtet 16 slik at det dannes en luftpute mellom støpeemnet og vannet.
Det skal bemerkes at oppfinnelsen slik den er definert i kravene ikke er begrenset til de vinkler vannspalten og luftspalten har, slik de er fremstilt i figurene. Heller ikke er det noen begrensninger med hensyn til hvor mye luft eller vann som kan tilføres, eller mengdeforhold disse mediene imellom. Således kan oppfinnelsen slik den er definert i kravene, varieres både når det gjelder luft- og vannmengde og vinkler, slik at det oppnås optimal, differensiert kjøling med helt eller delvis avbøyning av vannskjørtet. Herunder kan både luften og vannet tilføres intermittent, dvs. i pulser.
Claims (4)
1. Støpeutstyr for kontinuerlig eller semikontinuerlig vannsstøping av metall (DC-støping), spesielt støping av valseblokker av aluminium, omfattende en støpeform (1) som har et åpent innløp (8) for tilførsel av smeltet metall og et formrom (9) med et åpent utløp (11) hvor det er anordnet tilførselsmidler inklusive en i omkretsretningen fortløpende spalte eller hullrekke (3) for vann for direkte kjøling av det smeltede metallet ved dannelse av et støpeemne (2) , samt midler (4) for tilførsel av gass eller luft for å redusere kjøleeffekten i det minste i startfasen av støpeprosessen,
karakterisert ved at det innenfor vannspalten (3) og hovedsaklig parallelt med denne i omkretsretningen av støpeformen er anordnet en ytterligere spalte eller hullrekke (4) for tilførsel av luften eller gassen slik at det dannes et luft/gass-skjørt (15) som er innrettet til helt eller delvis å avbøye og/eller danne en luftpute mellom vannskjørtet (16) og støpeemnet (2) .
2. Støpeutstyr ifølge krav l,
karakterisert ved at luftspalten (4) strekker seg parallelt med støpeemnet.
3. Støpeutstyr ifølge krav 1,
karakterisert ved at luftspalten danner en vinkel (13) i forhold til støpeemnet.
4. Støpeutstyr ifølge kravene 1-3,
karakterisert ved at vann- og luftmengden er individuelt regulerbare.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO931597A NO177219C (no) | 1993-05-03 | 1993-05-03 | Stöpeutstyr for stöping av metall |
IS4157A IS1652B (is) | 1993-05-03 | 1994-04-29 | Búnaður til að steypa málm í mót |
RU94046271A RU2111825C1 (ru) | 1993-05-03 | 1994-05-02 | Разливочное устройство |
EP94915301A EP0648152A1 (en) | 1993-05-03 | 1994-05-02 | Casting equipment for casting metal |
US08/360,785 US5632323A (en) | 1993-05-03 | 1994-05-02 | Casting equipment for casting metal |
PCT/NO1994/000080 WO1994025202A1 (en) | 1993-05-03 | 1994-05-02 | Casting equipment for casting metal |
CA002137682A CA2137682A1 (en) | 1993-05-03 | 1994-05-02 | Casting equipment for casting metal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO931597A NO177219C (no) | 1993-05-03 | 1993-05-03 | Stöpeutstyr for stöping av metall |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO931597D0 NO931597D0 (no) | 1993-05-03 |
NO931597L NO931597L (no) | 1994-11-04 |
NO177219B true NO177219B (no) | 1995-05-02 |
NO177219C NO177219C (no) | 1995-08-09 |
Family
ID=19896052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO931597A NO177219C (no) | 1993-05-03 | 1993-05-03 | Stöpeutstyr for stöping av metall |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5632323A (no) |
EP (1) | EP0648152A1 (no) |
CA (1) | CA2137682A1 (no) |
IS (1) | IS1652B (no) |
NO (1) | NO177219C (no) |
RU (1) | RU2111825C1 (no) |
WO (1) | WO1994025202A1 (no) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5582230A (en) * | 1994-02-25 | 1996-12-10 | Wagstaff, Inc. | Direct cooled metal casting process and apparatus |
US6491087B1 (en) | 2000-05-15 | 2002-12-10 | Ravindra V. Tilak | Direct chill casting mold system |
CA2355133A1 (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-06 | Wagstaff, Inc. | Direct cooled metal casting control system |
US20050003387A1 (en) * | 2003-02-21 | 2005-01-06 | Irm Llc | Methods and compositions for modulating apoptosis |
US7007739B2 (en) | 2004-02-28 | 2006-03-07 | Wagstaff, Inc. | Direct chilled metal casting system |
US20050189880A1 (en) * | 2004-03-01 | 2005-09-01 | Mitsubishi Chemical America. Inc. | Gas-slip prepared reduced surface defect optical photoconductor aluminum alloy tube |
US20060142985A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-06-29 | O'donnell Paul | Modelling system |
FR2985443B1 (fr) * | 2012-01-10 | 2014-01-31 | Constellium France | Dispositif de refroidissement a double jet pour moule de coulee semi-continue verticale |
CN102921930B (zh) * | 2012-11-19 | 2015-06-03 | 苏州雅泛迪铝业有限公司 | 中盘冷却结构 |
CN106513600B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-04-30 | 西南铝业(集团)有限责任公司 | 一种铸造用结晶器及其内腔分水装置 |
CN107716881A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-02-23 | 南通聚星铸锻有限公司 | 一种轻合金磁超声铸轧一体化装置及方法 |
CN108405821B (zh) * | 2018-04-03 | 2019-09-03 | 东北大学 | 无裂纹大规格镁合金扁锭的铸造装置及方法 |
CN110842161A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-28 | 广东凤铝铝业有限公司 | 一种2系、7系铝合金铸造方法 |
CN113351838B (zh) * | 2021-05-17 | 2022-11-04 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种用于钛合金铸锭制备的气体冷却装置、控制系统及控制方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1072748A (fr) * | 1953-01-23 | 1954-09-15 | Cie Francaise Des Metaux | Perfectionnements à la coulée continue ou semi-continue des métaux et alliages |
US4166495A (en) * | 1978-03-13 | 1979-09-04 | Aluminum Company Of America | Ingot casting method |
US4285388A (en) * | 1978-12-29 | 1981-08-25 | Gus Sevastakis | Cooling system for continuous casting of bar products |
JPS5937140B2 (ja) * | 1980-03-26 | 1984-09-07 | 住友軽金属工業株式会社 | ホツトトツプ鋳造装置 |
ZA821828B (en) * | 1981-04-02 | 1983-02-23 | Alusuisse | Process for cooling a continuously cast ingot during casting |
US4693298A (en) * | 1986-12-08 | 1987-09-15 | Wagstaff Engineering, Inc. | Means and technique for casting metals at a controlled direct cooling rate |
JPH0688106B2 (ja) * | 1990-02-19 | 1994-11-09 | 株式会社オー・シー・シー | 帯状金属鋳塊の水平式連続鋳造法及びその装置 |
JP2721281B2 (ja) * | 1991-09-19 | 1998-03-04 | ワイケイケイ株式会社 | 連続鋳造の冷却方法及び鋳型 |
-
1993
- 1993-05-03 NO NO931597A patent/NO177219C/no unknown
-
1994
- 1994-04-29 IS IS4157A patent/IS1652B/is unknown
- 1994-05-02 WO PCT/NO1994/000080 patent/WO1994025202A1/en not_active Application Discontinuation
- 1994-05-02 RU RU94046271A patent/RU2111825C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1994-05-02 US US08/360,785 patent/US5632323A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-02 CA CA002137682A patent/CA2137682A1/en not_active Abandoned
- 1994-05-02 EP EP94915301A patent/EP0648152A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94046271A (ru) | 1996-10-20 |
NO931597D0 (no) | 1993-05-03 |
WO1994025202A1 (en) | 1994-11-10 |
NO177219C (no) | 1995-08-09 |
NO931597L (no) | 1994-11-04 |
CA2137682A1 (en) | 1994-11-10 |
US5632323A (en) | 1997-05-27 |
IS1652B (is) | 1997-03-25 |
IS4157A (is) | 1994-11-04 |
RU2111825C1 (ru) | 1998-05-27 |
EP0648152A1 (en) | 1995-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO177219B (no) | Stöpeutstyr for stöping av metall | |
US20050236135A1 (en) | Twin roll casting of magnesium and magnesium alloys | |
US3713479A (en) | Direct chill casting of ingots | |
US2277375A (en) | Continuous casting of metal tubes | |
CN104525566B (zh) | 一种复合板材连铸连轧设备及工艺 | |
JP2005536358A5 (no) | ||
NO153417B (no) | Anordning ved dynetrekk. | |
US2515284A (en) | Differential cooling in casting metals | |
CN106269870A (zh) | 一种用倾斜式铝板铸轧机轧制铝板的方法 | |
US2708297A (en) | Continuous casting apparatus | |
CN1051486C (zh) | 热交换量增加的连铸结晶器及结晶器中增进热交换的方法 | |
US2178163A (en) | Method of and apparatus for centrifugally casting metals | |
CN108393363A (zh) | 一种热轧板坯高压气雾除鳞装置及方法 | |
JP3458038B2 (ja) | アルミニウム合金スラブの縦型連続鋳造方法 | |
US4617815A (en) | Apparatus for descaling hot strip in a rolling mill | |
US2799068A (en) | Method of casting metals | |
US2260322A (en) | Deseaming and desurfacing apparatus and process | |
RU1768341C (ru) | Коллектор дл охлаждени проката | |
JP5012294B2 (ja) | 鋼の連続鋳造方法 | |
CN107716883A (zh) | 快凝结晶器 | |
US1560078A (en) | Apparatus for making sheet glass | |
CN1053132C (zh) | 内外喷淋式附加结晶器及其冷却控制方法 | |
SU1014638A1 (ru) | Кристаллизатор с открытым внешним охлаждением | |
JP2008093711A (ja) | 鋼の連続鋳造方法 | |
SU1346331A1 (ru) | Способ вторичного охлаждени непрерывнолитых заготовок |