NO790750L - Fremgangsmaate og apparat for kontinuerlig stoeping av metall i elektromagnetisk felt - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører metallurgi og spesielt en fremgangsmåte og anordning for kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt. Oppfinnelsen muliggjør bruk av en rekke metaller for støping av blokker med den fore-slåtte fremgangsmåte.

Oppfinnelsen vil i første rekke finne anvendelse ved fremstilling av blokker i forbindelse med kontinuerlige eller halvkontinuerlige støpeprosesser, hvor det benyttes et elek-trisk felt for utforming av blokker i smelteform i det elektromagnetiske felt ved støping av~blokker av tungtflytende og lett oksyderbare metaller og legeringer, som ikke danner en tilstrekkelig beskyttende oksydfilm på smelteoverflaten og av legeringer som er sammensatt av komponenter som legeres under høyt damptrykk. Oppfinnelsen kan dessuten lett benyttes for fremstilling av blokker ved omsmelting av oppbrukbaré elektroder.

USSR Inventor's Certificates nr. 338.037 og 282.615 beskriver f.eks. fremgangsmåter og anordninger for kontinuerlig støping av metall i det elektromagnetiske felt fra en magnetisk induktor som virker som et kontaktfritt hjelpemiddel for utforming av blokkens smeltefase, hvor blokkens sideflate utsettes for direkte og intens avkjøling.

Støping av blokker av aluminium og enkelte aluminium-legeringer i et elektromagnetisk felt har vist seg overlegen, sammenlignet med konvensjonell, kontinuerlig støping i en kontinuerlig støpemaskin som er forsynt med en forskyvbar tvangsavkjølt form. Blokkene som fremstilles har sideflater av høy.kvalitet og en jevn, kjemisk sammensetning over blokktverrsnittet, samt jevn krystallinsk struktur, trekk som vesentlig bedrer blokkens bearbeidbarhet og legeringenes mekaniske egenskaper..

Det skal dog bemerkes at de kjente fremgangsmåter og anordninger for støping av metall i et elektromagnetisk felt tillater produksjon av blokker av høy kvalitet som er støpt av metaller og legeringer som på overflaten danner en jevn og tett, beskyttende oksydfilm som ligner den som dannes ved blokkstøring av aluminium, hvilken film gjør det mulig å avstøtte blokkens smeltefase i form av en søyle, hvor det statiske trykk av blokkmetallet øker noe eller prose.ssbetingelsene, som hastigheten av senkningen av bunnplaten med en blokk, rystelser, bunnplatens vibrasjon og størkningshastigheten varierer noe under blokkstøpingen og størkningsprosessen.

Det er kjent flere arter av varmefaste metaller og legerte metaller som inneholder meget flyktige komponenter. Dersom slike metaller utsettes for støping i et elektromagnetisk felt, oppstår det en sterk turbulens i blokkens smeltesone, fremkalt av sterke konveksjonsstrømninger i smeiten og ved vertikal vandring av bobler som følge av sublimering av legeringskomponentene. Hvis disse"" fenomener ikke dempes, vil slik voldsom turbulens på overflaten av blokkens smeltefase og avgangen av slagg og oksydinneslutninger, som fremkaller en ujevn gjensidig påvirkning av det magnetiske felt, hemme dannelsen og størkningen av sideflatene av blokkens smeltefase og dermed gjøre det umulig å produsere blokker av høy kvalitet. På grunn av den voldsomme turbulens i smeltefasen og især i toppartiet, blir dessuten kontrollen med nivået av smelteoverflaten vanskeliggjort ved støping av blokker av de ovennevnte legeringer* Det er kjent at en endring av nivået av blokkens smeltefase fører til proporsjonal endring i

. blokkens tverrsnittsdimensjoner. Ved for stor høyde av blokkens smeltefase blir støpeprosessen brutt. De ovennevnte trekk som er særegne for de kjente, kontinuerlige støpeprosesser og anordninger forverres i skadelig grad ved støping av tunge, jernfrie og jernholdige metaller og legeringer, som ikke danner en beskyttende oksydfilm på smeltens overflate, som gjør det mulig for søylen av blokkens smeltefase å avstøttes under påvirkning av det elektromagnetiske felt, som ellers spres

ved mer enn 20% økning av høyden av blokkens smeltefase.

Det er derfor nødvendig å redusere den skadelige inn-virkning av turbulensen i blokkens smeltefase på blokkdannelsen og størkningsprosessen og hindre at en oksydfilm og skum stivner på blokkens sideflate.

De ovennevnte ulemper ved tidligere kjente fremgangsmåter og apparater skyldes som regel at blokkdannelsesprosessen er meget ømfintlig for små variasjoner i prosessbetingelsene. Sterk ømfintlighet av den kohtaktfrie blokkfremstillingsprosess ved påvirkning av et elektromagnetisk felt betraktes således som en av de grunnleggende vansker ved den praktiske gjennom-føring av den kjente støpeprosess, som viser seg å være uprak-tisk når det gjelder fremstilling av blokker av høy kvalitet, av varmefaste og lett oksyderbare metaller og legeringer som ikke danner en tilstrekkelig beskyttende oksydfilm på smeltens overflate.

Den ovennevnte ulempe ved den kjente støpeprosess skyldes vanskeligheten med å sikre konstant kontroll med det resulterende magnetiske felt som former blokkens smeltefase og av metallets statiske trykk som virker vertikalt på blokkens smeltefase. En annen årsak éi også fraværet av automatisk korrigering med lav treghet av blokkfremstillingsprosessen, når det innføres variasjoner i prosessbetingelsene under stø-ping av varmefaste metaller og legeringer.

Det har vist seg at en økning av høyden av blokkens smeltefase med f.eks. minst 3-5 mm fører til en tilsvarende økning av smeltefasens tverrsnitt. Støpeprosessen avbrytes, når balansen mellom kreftene av metallets statiske trykk og av det magnetiske felt forstyrres slik at det tillatte nivå overskrides. Variasjoner i høyden av blokkens smeltefase eller i de elektriske parametre for den magnetiske pumpeanord-ning, likesom variasjoner i blokkuttrekkingshastigheten har uheldig innflytelse på kvaliteten av blokker som støpes av tunge, varmefaste metaller og legeringer, som legeringer på aluminiumsbasis, som ikke danner en tilstrekkelig beskyttende oksydfilm på smelteflåtene for sikring av en stabil blokkfremstillingsprosess.

Metaller, som aluminium og noen av dets legeringer, krever ikke god varmebeskyttelse eller beskyttelse mot oksy-

Det fremgår av det ovenstående at de kjente metodene og apparatene for kontinuerlig støping av metall i et-elektromagnetisk felt, som følge av særtrekk ved prosessen for kontaktfri dannelse av den flytende blokkporsjon i et magnetisk felt og intens, direkteavkjøling av blokkens sideflater, ikke tillater fremstilling av blokker av høy kvalitet av varmefaste og lett oksyderbare metaller og legeringer som ikke tillater at en tilstrekkelig beskyttende, tett oksydfilm dannes på blokkens smelteoverflate, f.eks. av legeringer på aluminiumsbasis, og av legeringer med komponenter med høyt damptrykk.

De nevnte, kjente prosesser gir ikke den øvre del av blokkens smeltefase tilstrekkelig beskyttelse mot uønsket varmetap og sideflaten av blokkens smeltefase forblir ubeskyt-tet mot gjennomtrengning av slagg eller oksydfilmer med inneslutninger av fast metall fra øvre del av blokkens smeltesone. Dette fører til at de nødvendige betingelser for jevn dannelse av blokkens smeltefase hindres og at ensartet størkning av blokkens sideflate forstyrres.

Det er videre umulig å beskytte hele blokkens smelte-overf late med et sjikt av beskyttende avgassende flussmiddel eller anordne en beskyttende, fortynnet atmosfære over blokken.

Når blokker støpes av en legering med komponenter

med stort damptrykk, f.eks. sink i messing, vil gassunnvikelse gjennom den åpne overflate av blokkens smeltefase hemme blokkdannelsesprosessen ledsaget av voldsom turbulens av metall i smeltefasen. Resultatet vil bli feil på blokkens sideflate og i det ytre sjikt.

De kjente støpeprosesser av ovenfor omtalte type kan . ikke benyttes for dannelse av blokker med på forhånd bestemt størrelse eller blokker med et tverrsnittprofil som avviker fra tverrsnittsprofilet av blokkens smeltefase.

Slike prosesser er ikke hensiktsmessige for fremstilling av blokker med et metallsjikt på sideflatene med en kjemisk sammensetning som adskiller seg fra blokkmetallets, f.eks. et sjikt av størknet flussmiddel som beskytter blokkoverflaten mot oksydasjon, eller et sjikt av metall eller et tynt sjikt av legering, f.eks. koppertinn eller kopperbly på en kopper-blokk.

Ulempene ved de kjente støpeprosesser og apparater gjør det umulig å kombinere en meget effektiv prosess for støping

av blokker av høy kvalitet i et magnetisk felt med en støpe-prosess som tilveiebringes ved hjelp av smeltende oppbrukbare elektroder.

Men problemene krever en løsning for bedring av de kjente prosesser og apparater for støping av metall i et magnetisk felt. De forventede løsninger på disse problemer har enorm praktisk betydning for produksjonen av blokker av ild-faste metaller og legeringer av disse, som jern, nikkel, ti-tan, kopper, silikon, germanium og av legeringer som inneholder komponenter med høyt damptrykk, som f.eks. sink og alumi-'. nium, dvs. av de metaller og legeringer som i motsetning til aluminium ikke tillater dannelse av en tilstrekkelig tett beskyttende oksydfilm på overflaten av blokkens smeltefase, som størkner under påvirkning av det elektromagnetiske felt.

Foreliggende oppfinnelse går derfor ut på å eliminere

de ovennevnte ulemper.

Oppfinnelsen går i det vesentlige ut på å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat som muliggjør produksjon av blokker av metaller som trenger e*t beskyttende medium, og som muliggjør bedret kvalitet av metallet og sideflaten av en blokk som fremstilles i nøye overensstemmelse med spesifika-sjoner med henblikk på tverrsnittsdimensjoner og form.

Dette oppnås ved en fremgangsmåte for kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt, som omfatter avgivning. av en metallsmelte til en bunnplate som er anordnet i et elektromagnetisk felt som støtter metallsmelten i form av en søyle, anordning av et beskyttende medium over overflaten av en størknende blokk og tilførsel av et kjølemiddel til sideflaten av den størknede blokk. Ifølge oppfinnelsen er det beskyttende medium enten en smelte eller en fortynnet atmosfære anordnet i det minste ved den flytende blokkfases horisontale overflate.

Anordningen av ét beskyttende medium over blokkens smeltefase tillater at den kontinuerlige støpeprosess utfø-res i et elektromagnetisk felt, hvor det kan gjøres bruk av metaller og legeringer som ikke tillater dannelse av en tilstrekkelig tett, beskyttende oksydfilm på smeltefasens over flate og spesielt av metaller og legeringer som i smelteform krever beskyttelse mot oksydasjon og varmespredning som følge av fysisk-kjemiske egenskaper.

Det benyttes fortrinnsvis en smelte av en ledende

slagg og/eller et avgassingsflussmiddel som beskyttende medium.

Anordning av et sjikt av smeltet, ledende slagg på overflaten av en blokks smeltefase som støpes i et elektromagnetisk felt, muliggjør produksjon av blokker av høy kvalitet av varmefaste metaller og legeringer som på grunn av sin egenart krever god varmebeskyttelse av øvre smeltedel av blokken. Dette er nødvendig for eliminering av de betingelser som tillater at størknende métalldeler dannes på øvre smeltedel av blokken. Slike størknede métalldeler har en tendens til å gli ned på blokkens flytende sideflate og hemmer derved metallstørkningsprosessen og dannelsen av en blokk med metall av høy kvalitet og glatte sideflater.

Bruken av avgassings flussmiddel som det besky ttende medium tillater fremstilling av blokker av høy kvalitet av metaller og legeringer som krever ytterligere behandling før de mates til formings- og størkningssonen, hvorved de fysiske og mekaniske egenskaper av metalTét bedres vesentlig. Med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir det mulig å bedre både kvaliteten av blokkens metall og kvaliteten av blokkoverflaten. Dessuten skapes fordelaktige betingelser for kombina-sjon av prosessen for elektroslaggsmelting av oppbrukbare elektroder med prosessen for metallstøping i et elektromagnetisk felt.

Smeiten som benyttes som beskyttende medium holdes fortrinnsvis på plass på 'sideflaten av blokkens flytende fase ved hjelp av et traktformet bånd utformet med et ringformet parti som er i fast kontakt med huden av den størknende blokk ovenfor det nivå hvor et kjølemiddel tilføres til blokkens sideflate.

Dette gjør det mulig å beskytte ikke bare øvre, horisontale parti av blokkens smeltefase, men også sideflatene av blokkens smeltefase. I dette tilfelle kan slagg eller et avgassende flussmiddel benyttes som beskyttende smelte.

Et sjikt av smeltet metall med en kjemisk sammensetning som avviker fra blokkmetallets, anbringes fortrinnsvis

rundt sideflaten av blokkens smeltefase.

Anordningen av et sjikt av smeltet metall rundt sideflaten av blokkens flytende fase og med en kjemisk sammensetning som avviker fra blokkmetallets gjør det mulig å fremstille en blokk med et tynt omkretssjikt av et ønsket metall. Det er med andre ord mulig å produsere en sammensatt blokk eller å fremkalle legering av blokkens basismateriale på overflaten.

Metallet som danner blokken avgis fortrinnsvis i en mengde som er tilstrekkelig for oppbygging av et konstant statisk metalltrykk med en verdi som ligger 5-20% over den beregnede verdi av det elektromagnetiske feltets komprimeringstrykk, ettersom huden av den størknende blokk samtidig får

sin størrelse ved hjelp av det traktformede bånds ringseksjon. Dets tverrsnittsstørrelse og form velges i overensstemmelse

med én spesifisert tverrsnittsdimensjon og form av blokken som skal støpes.

Med ovennevnte sterke statiske metalltrykk sammenlig-

net med det elektromagnetiske felts komprimeringstrykk og ved at blokkens hud samtidig utsettes for dimensjonering, blir det mulig å fremstille blokken nøyaktig i overensstemmelse med en ønsket form og størrelse. "Hvis blokkens hud påvirkes radialt, i retning av lengdeaksen, blir den deformert. Forut-satt at blokkens flytende del har sirkulær eller oval form, fremstilles en fast blokk med polygonalt tverrsnitt, f.eks. pentagonalt, hekasgonalt eller oktagonalt tverrsnitt med klart definerte sider og kanter. Ved en forholdsvis enkel konstruksjon av den elektromagnetiske form blir det dermed mulig å produsere blokker med komplisert tverrsnittsprofil.

Dette er av stor praktisk betydning.

Det er også tilveiebrakt en anordning for gjennomfø-ring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt, hvilket apparat omfatter en ledeplate, en elektromagnetisk induktor og en kjøler, som er montert på en ramme i innbyrdes koaksial anordning og som alle har ringform og er anbrakt rundt blokkformingsrommet som nederst begrenses av en bunnplate og øverst av et deksel som er utformet med en innløpsåpning for metallsmelte, en åpning for staven av en metallnivåpeiler, og en åpning for det beskyttende medium. Ifølge oppfinnelsen er det anordnet minst et skall anbrakt under dekslet og festet på ledeplaten med sin flens på en slik måte at nedre endeflate av skallet kan nedsenkes i blokksmelten, hvor skallet er utformet av et ildfast, ikke-magnetisk materiale som er kjemisk indifferent overfor en smelte av flussmiddel eller metall og er lite varmeledende.

En slik konstruksjon gjør det mulig å anordne et beskyttende medium over blokksmeltens overflate. Dette er nød-vendig ved flere metalltyper og legeringer som er uegnet for produksjon av blokker i en lignende anordning av kjent type. Det er mulig å bruke en inert gass, smelte av ledende slagg eller et avgassende flussmiddel som beskyttende medium. Anordningen ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å smelte oppbrukbare elektroder når blokker fremstilles i et elektromagnetisk felt. Når skallet er nedsenket i blokksmeltens overflåte-sjikt, vil smeiten av slagg eller flussmiddel holdes tilbake

i skall-hulrommet på øvre horisontale smelteparti av.blokken.

Materialet som velges for skallet må ha tilstrekkelig motstandsevne mot påvirkning av høye temperaturer, kjemiske stoffer og elektromagnetiske, krefter.

Anordningen av skallet som nedsenkes i blokksmelten gjør det mulig å stabilisere blokkdannelsen og størkningen når det støpes blokker i det elektromagnetiske felt av metaller og legeringer som ikke på sin overflate danner en tilstrekkelig beskyttende oksydfilm (som f.eks. aluminium og noen av dets legeringer) og å hindre at oksyder og slagg som finnes på oversiden av blokksmelten avleirer seg på blokksmeltens størknede sone.

Anordningen av dekslet gjør det vanskelig for metallsmelten å størkne på blokksmeltens menisk. Anordningen av skallet og dekslet sørker for rommet som skal tilveiebringes over blokksmelten og som trenges for et beskyttende medium. Dermed blir det mulig å redusere varmetap og tap av flyktige metallkomponenter.

Fortrinnsvis anordnes et andre skall i avstand innenfor og koaksialt med det første skall. Det andre skall festes til ledeplaten og dets innvendige dimensjoner er slik at skallet kan få kontakt med øvre parti av blokkens sideflate.

Et slikt ytre skall gjør det mulig å holde tilbake det beskyttende lag av smelte over hele den horisontale smel-tef late. En del av. blokkens sideflate er dessuten beskyttet mot oksydasjon av det ytre skall. Sublimeringen av de flyktige legeringskomponenter med høyt damptrykk blir likeledes redu-sert.

Det ytre skall er fortrinnsvis utformet av et materiale som har en fysisk tetthet som er 4-6 ganger lavere enn blokksmeltens og innenfor skallet er det utformet en horison-tal seksjon med en metallnivåpeilestav. Skallet i og for seg er fritt innført mellom det indre skall og ledeplaten og har slike innvendige dimensjoner at.det kan få kontakt med øvre del av blokkens sideflate og med sin horisontale del kan få kontakt med omkretsseksjonen av den horisontale, smelteflate av den størknende blokk.

Et slikt skall kan flytte på den øvre smelteflate av blokken. Derved reduseres den skadelige virkning av smelte-turbulens på blokken vesentlig. Styringen av det varierende nivå av blokkens smeltedel bedres vesentlig, idet metallnivået holdes innenfor et bestemt område, især i de tilfeller da det støpes blokker av metall og legeringer, med komponenter som har forholdsvis lavt kokepunkt..

Det ytre skall er fortrinnsvis festet til ledeplaten med sin flens og har slike innvendige dimensjoner at det i øvre del dannes et gap mellom skallets.innerflate og den flytende del av blokkens sideflate. Nedre del av skallet er vendt mot blokkdanningssonen og utformet med et. ringformet dimensjoneringsbånd hvis åpningsområde er dimensjonert og formet i overensstemmelse med en bestemt størrelse og form av den, ferdige blokk.

Det ytre skall, hvis øvre del går klar av blokkens flytende parti og hvis nedre del omslutter den størknende sideoverflate av blokkens hud for derved å dimensjonere den, gjør det mulig å utføre støpeprosessen slik at det tilveiebringes fullstendig og pålitelig beskyttelse av hele det flytende parti av blokkflaten med en inert gass, et avgassingsflussmiddel og/eller ledende slagg, likesom med en fortynnet atmosfære. Det gjør det i sin tur mulig å gjennomføre den kontinuerlige støpeprosess i et elektromagnetisk felt ved bruk av metaller og legeringer som til enhver tid krever beskyttelse mot varmetap og oksydasjon, f.eks. kopper, magnesium,■jern, nikkel, sink, silikon, titanium m.v.

Det ytre skall er fortrinnsvis utformet slik at dets innvendige dimensjoner utgjør 0,85 til 1,15 ganger de respektive dimensjoner av dimensjoneringsbåndet, hvis høyde er 1/2 til 2/3 av den magnetiske induktors høyde. Nedre endeflate av skallet er anbrakt nedenfor den magnetiske induktors tverrakse innenfor en avstand på 1/4 til 2/3 av den magnetiske induktors høyde.

De innvendige dimensjoner av skallet er valgt med henblikk på arten og graden av krymping av blokkmetallet under avkjøling. Når det produseres blokker av metaller og legeringer som tenderer til å få økt volum under størkningen, vil de innvendige tverrsnittsdimensjoner av åpningsomr-det for skallets øvre parti være mindre enn dimensjoneringsseksjonens dimensjoner. -

Når dimensjoneringsseksjonens høyde er 1/2 til 2/3 av induktorens høyde og når endeflaten av skallet er anordnet under det nivå hvor blokkformingssonen tar til, vil dimensjo-neringseffekten på blokksidene delvis være fri for spenning og det statiske trykk av metall (innenfor et tillatt område) senkes.

At dimensjoneringsseksjonen anordnes i nedre parti

av skallet og virker radialt på blokkens hete, plastiske hud i retning av dens lengdeakse, gjør det mulig å produsere blokker med dimensjonert tverrsnitt over hele deres lengde og blokker.som har avvikende tverrsnittsprofil fra blokkens smelteparti. Med en forholdsmessig form og konstruksjon av'

den magnetiske leder muliggjøres med andre ord en kontaktfri

blokkformingsprosess for fremstilling av sirkulære og ovale blokker, pentagonale,. heksagonale og oktagonale tverrsnitt

og blokker med klart definerte sider og kanter.

Med fordel er det indre skalls sidevegger utformet med perforeringer og er innbyrdes forbundet med et perforert tverr-parti.

Anordningen av perforeringer i det indre skalls sidevegger gjør det mulig å anbringe et jevnt lag av et beskyttende medium over den smeltede flate av den størknende blokk, og trykket av metallstrålen som passerer gjennom en samletarik

til blokkformingssonen kan reduseres. En opprinnelig sterk metallstråle deles opp i flere metallstråler som fordeles jevnt over blokkens smeltesone. Derved tillates at konvek-sjonsfortrengning av smeiten reduseres betydelig og blokkens kvalitet bedres.

Veggen av det ytre skall er fortrinnsvis utformet méd ("gating" channels) kanaler beregnet for tilførsel av metall som har en kjemisk sammensetning som avviker fra blokkmetallets. Kanalene er anordnet i gapet mellom det ytre skall og den størknende blokkens smeltesideflater.

Anordningen av slike kanaler i det ytre skall gjør det mulig å danne et lag av metallsmelte rundt blokksmeltens sideflate, hvor metallsmeltens kjemiske sammensetning avviker fra blokksmeltens, slik at det kan fremstilles sammensatte blokker eller blokker som er forsynt med et metallisk omkretssjikt.

Dekslet er fortrinnsvis utformet med et observasjons-vindu for visuell kontroll med den teknologiske prosess. Til-standen av smelteoverflaten av den størknende blokken og til-førselen av et beskyttende medium", som slagg eller flussmiddel.

Det ytre skalls vegg er fortrinnsvis utformet med gjennomgående åpninger beregnet for det beskyttende medium som mates frem til den størknende blokkens smeltesideflate.

De gjennomgående åpninger som er utformet i veggen av det ytre skall er også beregnet for tilførsel av et middel som benyttes som beskyttende atmosfære utenfor veggene av det ytre skall i.sonen for det elektromagnetiske felt.

Flensen for det indre skall er fortrinnsvis utformet med observasjonsvinduer, som er nødvendige for visuell kontroll med det øvre smeltepartis tilstand.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til noen utførelseseksempler som er vist i tegningen, hvor

fig. 1 er et lengdesnitt av en anordning for kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 er et lengdesnitt av en anordning for kontinuer-

lig støping med to skall,

fig. 3 er en skjematisk gjengivelse av en anordning .

som er utstyrt med et ytre, flytende skall,

fig. 4 er en gjengivelse av en anordning forsynt med

et ytre skall som er utformet med et dimensjoneringsbånd.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for kontinuerlig støping i et elektromagnetisk felt gjennomføres på følgende måte:

En metallsmelte som skal støpes til blokker avgis

til en bunnplate, anordnet i et elektromagnetisk felt som fremkalles av en ringformet magnetisk induktor. Det elektromagnetiske felt opprettholdes for at metallsmelten skal av-støttes i form av en søyle på konvensjonell måte.

Ved en utførelsesform av oppfinnelsen gjennomføres fremgangsmåten ved bruk av et beskyttende medium, fortrinnsvis en smelte eller vakuum (fortynnet atmosfære). Men inerte gasser er også hensiktsmessige for formålet. Fremgangsmåten er omtalt i forbindelse med en av de kjente metoder. Et kjø-lemiddel tilføres til bunnplaten og på sideflaten av den størk-nede blokk. Avkjølingen gjennomføres også på konvensjonell måte.

Det spesielle trekk ved fremgangsmåten består imidler-tid i at det beskyttende medium anordnes i det minste ved det horisontale smelteparti av blokkens metallflate. Blokkstøp-ingen gjennomføres i et elektromagnetisk felt, hvor det gjøres bruk av kjemisk aktive og lett oksyderbare metaller og legeringer som ikke danner en tilstrekkelig tett og beskyttende oksydfilm på overflaten. Ledende slagg og/eller avgassende flussmiddel velges avhengig av blokkmetallets kjemiske sammensetning og gir fullstendig eller delvis beskyttelse for blokkens smelteflate i form av en smelte. Det er deretter mulig å begynne blokkstøpingen ved bruk av varmefaste metaller og legeringer som krever varmebeskyttelse på øvre smelteparti av blokkflaten.

Ved en annen utførelsesform av oppfinnelsen er øvre smelteparti av blokken hermetisk forseglet og blokken støpes i vakuum. Når det skjer, benyttes et traktformet bånd med et ringformet parti nær blokkens størknende hud.

Et slikt traktformet bånd kan lett anvendes ved andre utførelsesformer av oppfinnelsen, hvor det gjøres bruk av et beskyttende flussmiddel eller slagg. For dette formål blir gapet mellom blokkflatens smelteparti og innerflaten av det traktformede bånd fylt med ledende slagg eller avgassende flussmiddel. Da gis beskyttelse både for øvre og sideflaten av blokksmelten mens støping pågår i det elektromagnetiske felt. Følgelig vil blokkmetallets kvalitet og blokkens sideflate bli bedret.

Når det er nødvendig å produsere en blokk méd sideflaten utformet med et metallsjikt som har avvikende kjemisk sammensetning fra blokkmetallets, som ved overflatebelegning av blokkens basismetall eller ved sammensatte blokker, blir dénne metallsmelte helt i gapet mellom blokken og det traktformede bånd, som beskrevet i forbindelse med ovenfor omtalte utførelsesform.

Ved en foretrukket utførels4sform av oppfinnelsen blir en metallsmelte avgitt i en mengde som er tilstrekkelig for oppbygging av et konstant statisk metalltrykk med en verdi mellom 5 og 20% i overskudd av den anslåtte verdi av det elektromagnetiske felts komp rime rings*t rykk. Dimensjoneringen av blokkens størknende hud påvirkes samtidig av det traktformede bånd. Størrelsen og formen av det traktformede bånds åpningsareal velges i overensstemmelse med en bestemt størrélse og form av den blokk som støpes.

Ved gjennomføring av støpeprosessen ifølge oppfinnelsen på ovenfor omtalte måte, fremstilles blokkene i nøye overensstemmelse med en bestemt størrelse og form, f.eks. pentagonale, heksagonale'eller oktagonale blokker med klart definerte sider og kanter. Det er også mulig å bruke metaller som kopper, magnesium, jern, sink, silikon, titanium m.v. for den kontinuerlige støpeprosess i et elektromagnetisk felt.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har stor praktisk betydning, ettersom kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt muliggjør produksjon av blokker med høy kvalitet av varmefaste og lettoksyderbare metaller og legeringer og av legeringer som inneholder komponenter med høyt damptrykk, f.eks. sink eller kadmium i kopperlegeringer. Med andre ord av metaller og legeringer som ikke danner en til strekkelig beskyttende film på overflaten for stabilisering av prosessen for kontaktfri blokkdannelse. Hvor blokkmetallet som følge av sine fysisk-kjemiske egenskaper krever pålitelig beskyttelse mot oksydasjon og varmetap som ellers vil finne sted ved øvre dels menisk.

Den kontinuerlige støpeprosess ifølge oppfinnelsen gjennomføres med et apparat med forskjellige konstruktive ut-førelsesf ormer .

Der det f.eks. anordnes et beskyttende medium i form av en smelte eller indifferent gass bare i det horisontale

parti av blokkens smelteoverflate, foretrekkes bruk av det apparat som er vist i fig. 1.

Apparatét ifølge fig. 1 omfatter en ringformet ledeplate 2, en magnetisk induktor 3 og en kjøler 4, som er montert på en ramme 1 i innbyrdes koaksial anordning. En blokk 5 med et øvreSmelteparti 6 er anbrakt på bunnplaten 7.

Ifølge oppfinnelsen er apparatet forsynt med et skall 8, hvis øvre del er lukket med et deksel 9. Skallet 8 er utformet av et ildfast, ikke-magnetisk materiale som er kjemisk indifferent overfor en beskyttende smelte og har lav varmeledeevne, f.eks. av grafitt eller"keramikk. Ved en gitt ut-førelsesform av oppfinnelsen brukes bare ett skall 8 utformet med en ytre flens 10 for befestigelse på ledeplaten 2. For variasjon av skallets 8 nedsenkningsdybde i blokkens 5 smelteparti 6, er det anordnet reguleringsskruer 11. Dekslet 9 er utformet med en sentral, gjennomgående åpning for opptagelse av en samlebeholder 12, gjennom hvilken metallsmelte.avgis for dannelse av en blokk. Dekslet 9 er dessuten utformet med en gjennomgående åpning 13, gjennom hvilken det rager en stav

for en flytende peiler 14 for peiling av nivået av metallsmelten i øvre del 6 av blokken 5. En smelte av ledende slagg eller avgassende flussmiddel kan avgis på overflaten av blokkens 5 smelteoverflate 6 gjennom samlebeholdéren 12 og en beskyttende gass kan mates gjennom et rør 16 og tømmes gjennom en åpning 17 som er utformet i skallets 8 vegg. Dekslet 9 kan være utformet av flere plater som er anordnet over hverandre i skallets 8 spor. Koaksial oppretting av de respektive åpninger i platene og en størrelse av gapet mellom dem sikres ved en passende dybde av sporene og stopporganer anordnet i skallet 8.

Samlebeholderen 12 er utformet med en åpning 18 beregnet for at metallet skal tømmes gjennom den i stråler som fordeles jevnt i forskjellige retninger under metallsmeltens overflate-lag.

Apparatet drives på følgende måte: Før igangsetting av blokkstøpingen blir skallet 8 justert ved hjelp av regu-leringsskruene 11 til et nivå som sikrer en bestemt nedsenkningsdybde av nedre endeparti av skallet 8 i blokkens 5 smelteparti 6. Deretter innføres bunnplaten 7 i sonen for det magnetiske felt slik at overkanten av platens sideflate strekker seg 5-10 mm innenfor induktorens 3 tverrakse. Deretter blir induktoren 3 aktivisert og et kjølemiddel tilføres fra kjøle-ren 4 til bunnplatens 7 sideflate. Skallet 8 forvarmes til en temperatur på 500 til 800°C og en metallsmelte avgis på bunnplaten 7 gjennom samlebeholderen 12.for dannelse av en blokk 5. Når metallsmelten påvirkes av induktorens 3 elektromagnetiske felt, dannes en søyle av den med en nedre endeflate av skallet 8 .nedsenket i søylen med 5-10 mm. En porsjon smeltet, ledende slagg eller avgassende flussmiddel mates gjennom samlebeholderen 12. Smeiten 15 holdes på overflaten av blokkens 5 smelteparti 6 og beskytter derved sistnevnte mot oksydasjon og hindrer for sterkt varmetap ifra menisken på blokkens 5 smelteparti 6. Om nødvendig, kan en inert gass brukes i tillegg som beskyttelse av sideflaten av blokkens smelteparti. Gassen tilføres i strømmer gjennom røret 16 under dekslet 9 i skallets 8 indre og tømmes gjennom åpningene 17 i skallets vegg og det øvre smelteparti 6 av blokken 5 spyles av disse strømmer/ Kontrollen med.nivået av blokkens 5 smelteparti 6 oppnås enten ved hjelp av en flytende nivåpeiler 14 eller visuelt ved inspisering av den åpne sideflate av blokkens 5 smelteparti 6. Under støpingen vil skallet 8, som er nedsenket i smeiten -15 under blokkens smelteflatenivå over blokkens smelteparti, hindre oksyd og faste ikke-metalliske slagginneslutninger fra å gli ned på sideflaten av blokkens smelteparti. Følgelig stabiliseres blokkstøpings- og størkningsprosessen som gjennomføres i induktorens 3 elektromagnetiske felt.

Som følge av anordningen av et lag av beskyttende, avgassende flussmiddel eller ledende slagg, som virker som varmebeskyttelse for menisken av blokkens smelteparti, og som følge av den varmeskjermende effekt som fremkalles av dekslet 9 og ved at oksydene og slagginneslutningene av skallet 8 hindres fra å komme på sideflatene av blokkens smelteparti,

og en beskyttende atmosfære samtidig dannes over smeiten, vil

spontan krystallisering av metall på menisken for blokkens smelteparti ikke tillates og de delte partikler av størknet metall og oksyd eller slagginneslutninger hindres fra å komme til sideflaten av blokkens smelteparti.

Den resulterende blokk, som er fremstilt av metaller som f.eks. kopper, bronse, silikonmessing m.v., dvs. av varmefaste og lett oksyderbare metaller og legeringer,, som i motsetning til aluminium og legeringer derav ikke danner en tilstrekkelig beskyttende oksydfilm på overflaten, har en god krystallinsk struktur og en glatt sideflaté.

Apparatet ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen, vist i fig. 2, omfatter to skall.

Apparatet skiller seg fra det ovenstående bare ved at det har et andre skall 19 anbrakt koaksialt med utsiden av det første skall 8. Skallet 19 har slike innvendige dimensjoner at skallet kan få kontakt med øvre del 6 av blokkens smelte-sidef late. Skallet 19 er, likesom"skallet 18, utformet av ildfast, ikke-magnetisk materiale som er kjemisk indifferent overfor smeiten og har lav varmeledeevne. Skallet 19 er i anlegg mot ledeplaten 2 og skallet 8 har sin flens 10 i kontakt med skallet 19. Den flytende peiler 14 er fortrinnsvis opptatt i det ringformede gap mellom skallene 8 og 19. Skallets 8

vegg er utformet med kanaler eller passasjer 20 for smeiten, slik at denne kan flyte inn i gapet mellom skallene 8 og 19. Både dekslet 9 og flensen 10 for det indre skall 8 er for-' trinnsvis. utformet med observasjonsvinduer 21 for visuell kontroll av smelteoverflaten. Alle grunnleggende konstruktive elementer av apparatet i denne utførelsesform svarer til de som allerede er beskrevet, inklusive røret 16 for tilførsel av indifferent gass, åpningen 17 i skallets 8 vegg og åpningen 22 i det ytre skall 19 for passasje av indifferent gass. Fremgangsmåten for kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt gjennomføres i det vesentlige som beskrevet ovenfor i forbindelse med første utførelseseksempel. Montert på den magnetiske ledeplate 2 er det ytre skall 19. På dette

ér det indre skall 8 med dekslet 9, samlebeholderen 12 og den flytende peiler 14 montert, slik at nedre endeflate av det ytre skall 19 hindres fra kontakt med den størknende sideflate av blokken, mens nedre endeflate av det indre skall 8 tillates å være nedsenket i metallsmelten til en dybde av 5-15 mm.

Før metallsmelten eller en smelte av flussmiddel eller slagg mates til sonen for induktorens elektromagnetiske felt, blir skallene 8 og 19, likesom elementer i forbindelse med dem varmet opp til en temperatur på 600 til 800°C.

Bunnplaten 7 er også anordnet i sonen for induktorens .

3 elektromagnetiske felt. Induktoren 3 aktiviseres og kjøle-ren 4 drives for tilførsel av et kjølemiddel til bunnplatens 7 sideflate. Deretter avgis metallsmelten til bunnplaten 7, hvorpå metallsmelten størkner og danner en blokk. Bunnplatens 7 senkning bestemmes av blokkens 5 smeltenivå, og dette nivå kontrolleres visuelt gjennom observasjonsvinduer 21 og/eller av den. f ly tende nivåpeiler 14.

Om nødvendig, kan blokkstøpeprosessen gjennomføres under tilførsel av en inert gass som virker som en beskyttende atmosfære,for blokkens 5 smeltefase 6. Gassen tilføres til blokkstøpe- og størkningssonen gj<*>énnom røret 16, åpninger 17

i veggen av det indre skall 8 og gjennom åpninger 22 i veggen av det ytre skall 19. Hvis det benyttes ledende slagg eller avgassende flussmiddel ved støpingen, mates disse til overflaten av metallsmelten gjennom samlebeholderen 12, hvorpå smeiten spres over smelteflaten og strømmer over fra hulrommet i det indre skall 8, gjennom passasjene 20 som er dannet i skallets vegg og inn i gapet mellom skallene 8 og 19.

Apparatet som.er beskrevet i andre utførelseseksempel av oppfinnelsen tillater blokkstøping og størkning i det elektromagnetiske felt fra induktoren 3 på en godt stabilisert måte. Blokkenes, kvalitet bedres, særlig når det gjelder blokker fremstilt av lett oksyderbare metaller og legeringer, likesom av legeringer som omfatter komponenter med lav smelte-temperatur, som sink i messing eller kadmium i bronse.

Apparatet ifølge oppfinnelsen er hensiktsmessig for gjennomføring av støpeprosessen under et lag av avgassende flussmiddel, hvilket gjør det mulig å få til en vesentlig reduksjon av tapet av komponenter med høyt damptrykk, som sink, kadmium og fosfor i kopperlegeringer, som unnviker fra smeiten. Beskyttelsen som dannes av skallveggen mot sideflaten-av blokkens smeltefase, tillater reduksjon av hastigheten av smelte-oksydasjon og reduksjon av tapet av legeringskomponenter med lavt smeltepunkt som unnviker fra smeiten.

Som følge av den beskyttelse som gis av et sjikt av avgassende flussmiddel for hele øvre del av blokkens smeltesone, og beskyttelsen mot oksydasjon som oppnås for største-delen av sideflaten av blokkens smeltefase ved hjelp av skallet 19 blir det mulig: - Vesentlig å redusere tapet av legeringskomponenter med lavt smeltepunkt som unnviker fra smeiten, hvilket i sin tur gjør det mulig i høy grad å eliminere uønsket og ukontrol-lert turbulens i blokkens smeltefase, slik at kvaliteten av blokkens sideflate og omkretssjikt bedres; - vesentlig å redusere varmetapet ved hjelp av en smelte.og følgelig å senke støpetemperaturen med 20-40°C, sammenlignet med de kjente, kontinuerlige støpeprosesser og apparater benyttet for liknende formål; - vesentlig å redusere graden av oksydasjon av blokkens smeltefase, idet dannelse av"oksyder på sideflatene av blokkens smeltefase hindres og inntrengning av slike oksyder i blokkens størknede sideflate hindres under blokkstøpingen og -størkningen.

Beskyttelsen av det øvre parti av blokkens smeltefase ved hjelp av flussmiddel og av blokkens sideflate ved hjelp av det ytre skalls vegg tillater vesentlig stabilisering av blokkformings- og størkningsprosessen av blokkmetallets sideflate, selv om den består av messing eller bronse som inneholder legeringskomponenter med høyt damptrykk. Med apparatet ifølge oppfinnelsen er det mulig å produsere blokker av messing og bronse med sideflater av høy kvalitet og med en god, krystallinsk struktur.

I fig. 3 er det vist ytterligere et utførelseseksem-pel av oppfinnelsen, med et flytende skall 23, som er utformet av et metall med en fysisk tetthet som er 4-6 ganger lavere enn den fysiske tetthet av smeiten i blokkens smeltefase. Skallet 2 3 er forsynt med en innvendig flens. En stang for en nivåpeiler 14 for peiling av smeltenivået i blokkens 5 smeltefase 6, er anordnet nær flensen og festet til dens horisontale parti 24. Skallet 23 er anbrakt fritt i rommet mellom det indre skall 8 og ledeplaten 2. Skallet 23 har innvendige dimensjoner som tillater dets kontakt med øvre del 6 av blokkens smelteside, og kontakt mellom skallets horisontale del 24 og omkretspartiet 6 av blokkens horisontale smelteflate.

Det indre, skall 8 er i anlegg mot braketter 25 med deri monterte justeringsskruer 11 for endring av nedsenkings-dybden av skallet 8 i smeiten 15, uansett forskyvningen av ledeplaten 2, den magnetiske induktor 3 og en ringformet kjø-ler 4. Dekslet 9 som lukker skallet 8-, er utformet med en åpning hvor samlebeholderen 12 kan anordnes. Samlebeholderen benyttes for tilførsel av metallsmelte, avgassende flussmiddel eller ledende slagg til sonen for blokkutforming. i det elektromagnetiske felt. Dekslet 9 omfatter også et rør 16 for passasje av inert gass. Veggene for det indre skall 8 er utformet med åpninger 17 for passasje av gass som skal brukes som beskyttende atmosfære utenfor begrensningene av nevnte skall 8. Braketten 2 5 er forsynt med en åpning for opptagelse av stan-gen for metallsmeltepeileren 14.

Sideflaten av det indre s<*>kall 8 er utformet med et fremspring, som vist i fig. 3, for festing av det indre skall 8 til brakettene 25 og for montering av det ytre, flytende skall 23 på fremspringet for skallet 8 under montering og de-montering.

Tverrsnittsdimensjonene av de vertikale flater av ovennevnte skall 8 og 23 er valgt slik at de kan forskyves innbyrdes og slik at de kan ha kontakt med og forskyves i forhold til sideflaten av blokkens smeltefase.

Andre konstruksjonselementer av denne utførelsesform svarer til dé som er omtalt i forbindelse med de to ovenstående utførelser.

Apparatet ifølge oppfinnelsen som vist i fig. 3 virker .

på følgende måte:

Før støpingsprosessen settes i gang, blir bunnplaten 7 ført inn i sonen for induktorens 3 elektromagnetiske felt, som ovenfor omtalt i forbindelse med andre utførelsesformer. Deretter mates et kjølemiddel mot sideflaten av bunnplaten 7. Induktoren 3 aktiviseres deretter og en nødvendig kjølemiddel- mengde avgis fra kjøleren 4. Deretter blir det forhåndsoppvar-mede skall 8 med dekslet 9, og det ytre skall 23, som-under monteringen hang ned fra fremspringet for det indre.skall 8, montert på braketten 25, slik at den flytende peiler 14 opptas i åpningen i braketten 25. Det er imidlretid viktig at nedre del av det ytre skall 23 går klar av den størknede front på blokkens sideflate. Metallsmelte mates gjennom samlebeholderen 12 på bunnplaten 7 og når det indre skall 8 er nedsenket i blokksmelteflaten, mates én smelte av ledende slagg eller avgassende flussmiddel til blokkens øvre, horisontale flate, som befinner seg innenfor det indre skalls 8 grenser. Dessuten vil det indre skall 8 bidra til å hindre forskjellige oksyder, slagg.og andre, faste, ikke-metalliske inneslutninger fra å komme til omkretsområdet.av blokkens smelteparti, dvs. til området hvor.smeiten har kontakt med det ytre skall. Dette ytre skall, som flyter på overflaten av blokkens smeltefase, beskytter den mot oksydasjon pg direkte kontakt med den omgi-vende gassatmosfære, hvilket i sin tur hindrer at legeringens meget flyktige komponenter unnviker fra den.

Det flytende ytre skall 23 viser umiddelbar og nøy-aktig respons på endringer i nivået av blokkens smeltesone. Slike endringer kan lett bestemmes visuelt, og ved konvensjo-nelle kontrollmetoder, f.eks. ved radioisotopmetoden, hvor et signal sendes til en utløsningsmekanisme som kan drives for overvåkning av metallforbrukshastigheten, eller ved elek-trokontaktmetoden som gjennomføres ved at det sendes ét signal til en magnetisk ventil.

Det flytende, ytre skall 23 lukker størstedelen av blokkens smeltefase inne og hindrer derved legeringens meget flyktige komponenter fra å unnvike derfra og reduserer skadelig innflytelse av konveksjonsstrømninger, hvilket i sin tur

tillater at endringer i blokksonens nivå lett overvåkes innenfor et område på - 2 mm.

En blokk som ble fremstilt av messing som er rik på sink, er blitt testet og viste god krystallinsk struktur og en feilfri overflate.

I fig. 4 er det foretrukne utførelseseksempel av oppfinnelsen vist. Denne utførelsesform av apparatet gjør det mulig å bruke en beskyttende smelte eller en fortynnet atmos fære for effektiv beskyttelse av hele blokkens smelteoverflate. I tillegg er blokkstøpe- og dimensjoneringstrinnene kombinert ved dette apparat.

Apparatet i denne utførelsesform omfatter også en ramme 1 på hvilken det er montert en ledeplate 2, en induktor 3 og.en kjøler 4. På ledeplaten 2 er det montert to skall 8 og 26. med et deksel 9. Det spesielle, konstruktive trekk ved denne utførelsesform ligger i skallet 26, hvis indre dimensjoner tillater dannelse av gapet i øvre skalldel, mellom dets indre flate og blokkens smeltesideflate. Et ringformet dimensjoneringsbånd er anordnet i nedre del av blokkformesonen. Åpningsarealet av dimensjoneringsbåndet 27 er utformet og dimensjonert i overensstemmelse med den ferdige blokks 5 øns-kede form og størrelse. Avhengig av blokkmetallet, velges de innvendige tverrsnittsdimensjoner av øvre del av det ytre skall 25 slik at de utgjør 0,85 til 1,15 ganger de respektive dimensjoner av dimensjoneringsstørrelsen e-ler båndet 27. Høyden av båndet 27 er 1/2 til 2/3 av induktorens 3 høyde. Nedre endeflate av det ytre skall 26 er anordnet under tverr-aksen for induktoren 3 med en avstand på 1/4 til 2/3 av induktorens 3 høyde.

Sideveggene av det indre skall 8 er perforert og forbundet med hverandre med en perforert tverrvegg 28. Veggen av det ytre skall 26 er.fortrinnsvis utformet med kanaler 29

for tilførsel av metall langs kanalene og til gapet mellom det ytre skall 26 og sideflaten av blokkens 5 smeltefase 6. Dette metall har en kjemisk sammensetning som avviker fra blokkmetallets. Dekslet 9 og flensen 10 av det indre skall 8 er utformet med observasjonsluker 21 for visuell kontroll av prosessen. Skallene 8 og 26 er forsynt med justéringsskruer 11, slik at skallene kan monteres i en bestemt stilling. For bruk av en strømmende, beskyttende gassatmosfære, er det indre skalls 8 vegger utformet med åpninger 17 for den beskyttende gass som passerer gjennom røret 16 og strømmer til det indre av det ytre skall 26. For å opprettholde en ønsket intensitet av induktorens strøm og spenning, er sistnevnte forsynt med en regulator 30. Skallet 26 har utløpsåpninger 22 for utløp av den inerte gass.

Apparatet drives på følgende måte:

Før metallsmelte tilføres, blir bunnplaten 7 ført inn

i sonen for induktorens 3 elektromagnetiske felt slik at overkanten av dens sideflate ligger 3-10 mm under induktorens 3 tverraksenivå. Skallet 26 monteres deretter på ledeplaten 2. Gapet mellom dimensjOneringsbåndet 27 for skallet 26 og sideflaten av bunnplaten 7 fylles med en ildfast masse. Induktoren' 3 aktiveres og et kjølemiddel føres med en bestemt strømnings-hastighet, hvorpå det ytre skall varmes opp til en temperatur på 600 til 800°C. Deretter blir skallet 8, montert med alle dets elementer, også forvarmet til 600-800°C og montert på skallet 26. Deretter tilføres et ønsket, beskyttende medium og en metallsmelte mates til den elektromagnetiske blokkformesone. Etter at metallsmeltefasen 6 er hevet til et bestemt nivå., som bestemmes visuelt eller ved hjelp av den flytende nivåpeileren 1.4, betjenes en driftsmekanisme for senking av bunnplaten 7 med den størknende blokken. Om nødvendig, anbringes deretter et sjikt av avgassende flussmiddel og/eller ledende slagg på blokkens smeltefase.

Hvis fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen benyttes for fremstilling av en blokk hvis overflate er dekket med et tynt metallsjikt med en kjemisk sammensetning som avviker fra blokkmetallets, blir denne metallsmelte tilført, gjennom kanalene 29 til den elektromagnetiske blokkformesone i gapet- mellom blokkens smeltefase og veggen for det ytre skall 26.

Som nevnt ovenfor, er det av stor praktisk betydning

å bruke den kontaktfrie blokkformemetode som gjennomføres i et elektromagnetisk felt og ledsages av direkte og intens av-kjøling av blokkens sideflate. Det fremstilles da blokker av høy kvalitet i overensstemmelse med et bestemt profil og med jevnt tverrsnitt over hele blokkens lengde, hvor profilet avviker fra profilet i blokkens smeltefase.

Dette oppnås ved apparatet ifølge oppfinnelsen for kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt,

hvOr metallet som danner blokken avgis i tilstrekkelig mengde for dannelse av et konstant, statisk metalltrykk med en verdi som er 5-20% høyere enn den anslåtte verdi av det elektromagnetiske felts komprimeringstrykk, og hvor det er anordnet et

ytre skall med et dimensjoneringsbånd 27. Som følge av den hete, plastiske deformasjon som huden av den størknende blokks sideflate utsettes for, blir det mulig å produsere blokker-i streng overensstemmelse med en bestemt størrelse og form. Ved fast pressing av blokkhuden oppnås en pålitelig stramming,

og støpeprosessen utføres slik at hele flaten av blokkens smeltefase er beskyttet med en inert gass, ledende slagg og/ eller et avgassende flussmiddel. Det blir også mulig å anordne en fortynnet atmosfære over smeiten og et metallsjikt som har en kjemisk sammensetning som avviker fra blokkmetallets, kan anordnes rundt sideflaten av blokkens smeltefase.

Det skal bemerkes at den trykkraft som kreves for deformasjon av blokkens hud er ubetydelig, ettersom temperaturen av blokkens hudoverflate og temperaturen av dimensjoneringsbåndet 27 er praktisk talt lik.

Dimensjoneringen som oppnås ved hjelp av skallet, fort-setter helt til blokkveggen blir sterk nok til å motstå trykket fra blokkens smeltesøyle. Når det ytre skall 26 kan beveges langs apparatets teknologiske akse, kan stillingen av skallets dimensjoneringsbånd 27 endres i forhold til det størknende parti av blokkens sideflate. Dermed tillates effektiv kontroll av kvaliteten av blokkens flate og av nøyaktigheten av blokkens tverrsnittsdimensjoner. Etter at blokkens størknende parti har forlatt kjølesonen, reguleres styrken av metallets statiske trykk ved hjelp av en metallforbruksregulator eller en regulator av forbruket av smeltet flussmiddel, inntil den når en ønsket og tillatt verdi som kan bestemmes ved visuell kontroll av nivået av blokkens smeltefase eller ved hjelp av den flytende metallnivåpeiler 14. Denne regulering av metallets statiske trykk gjennomføres for opprettelse av en mer effektiv reduksjonsvirkning av dimensjoneringspartiet 27 mot den hete, plastiske hud av blokken som støpes. Dimensjoneringspartiet 27 av det ytre skall 26, hvis øvre del forblir klar av blokkens smeltefase, påvirker blokkens hud radialt mot blokkens lengdeakse ovenfor det nivå, fra hvilket et kjøle-middel tilføres mot overflaten av den størknende blokk ved grenseflaten mellom smelte- og fast fase. Blokkutformingen

som gjennomføres under et konstant, statisk metalltrykk som er 5-20% over den antatte verdi av det elektromagnetiske felts

komprimeringstrykk sikres ved at nivået av blokkens smeltefase opprettholdes over det beregnede nivå ved en regulator for overvåkning av strømningshastigheten av metallsmelte eller smeltet, ledende slagg og/eller avgassende flussmiddel.

Den antatte verdi av det statiske metalltrykk av smeiten er lik verdien av det elektromagnetiske felts trykk som

støtter søylen av metallsmelte med de bestemte tver.rsnittsdi-mensjoner over søylens høyde.

Produksjonen av dimensjonerte blokker, med et tverr-snittsprpfil som avviker fra tverrsnittsprofilet av blokkens smeitefase, blir muliggjort som følge av anordningen av et passende utformet og dimensjonert åpningsareal av dimensjoneringspartiet 27 for det ytre skall 26, hvis profil og dimensjoner er utformet med hensyn til graden av metallkrymping som finner sted under blokkens størkning og avkjøling.

Når det er nødvendig å utføre den kontinuerlige stø-ping i en strømmende, beskyttende gassatmosfære, er veggene av det ytre skall 26 utformet med gjennomgående åpninger 22.

En fortynnet atmosfære kan tilveiebringes over overflaten av blokkens 5 smeltefase 6. Når så skjer, anbringes det indre skall 8 på en slik måte<*>at dets perforerte vegg 28 béfinner seg under nivået for blokkens smeltefase. De gjennomgående åpninger 22 i det ytre skall 26 blir da hermetisk tettet. • Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for kontinuerlig støping av metall i et.elektromagnetisk felt gjennomføres slik at et kjølemiddel til enhver tid mates mot den størknende blokk, fortrinnsvis etter dimensjonering.

Fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen som tillater fremstilling av blokker av høy kvalitet av kopper og legeringer av kopper og av alle slags metaller og legeringer som egner seg -for fremstilling av blokker, har stor praktisk anvendelse.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt, som omfatter tilførsel av en metallsmelte til en bunnplate som er anordnet i et elektromagnetisk felt og som avstøtter metallsmelten i form av en søyle; anordning av et beskyttende medium over blokkens overflate og tilførsel av et kjølemiddel til sideflaten av den størknede blokk, karakterisert ved at det benyttede, beskyttende medium enten er en smelte eller fortynnet atmosfære anordnet i det minste på den horisontale smelteflate av blokkens overflate.

2. Fremgangsmåte for kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt som angitt i krav 1, karakterisert ved at ledende slagg og/eller et avgassende flussmiddel benyttes som beskyttende smelte.

3. Fremgangsmåte for kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt, som angitt i krav 1, karakterisert ved at den beskyttende smelte holdes på plass på blokkens smelteflate ved hjelp av et traktformet bånd som har et.ringformet parti nær blokkens størknende hud over det nivå hvor kjølemidlet tilføres mot blokkens sideflate.

4. Fremgangsmåte for kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt, sOm angitt i krav 3, karakterisert ved at metall med en kjemisk sammensetning som avviker fra blokkmetallets benyttes som beskyttende smelte.

5. Fremgangsmåte for kontinuerlig støping av metall i et elektromagnetisk felt som angitt "i krav 3, karakterisert ved at metallet som blokken skal støpes av leveres i en mengde som strekker til for oppbygging av et konstant, statisk metalltrykk med en verdi som er 5-20% større enn den beregnede verdi av det elektromagnetiske felts komprimeringstrykk, samtidig som huden av den størknende blokk dimensjone-res ved hjelp av det ringformede parti av det traktformede bånd, idet tverrsnittsdimensjonen og formen av dette velges i overensstemmelse med en spesifisert tverrsnittsdimensjon og form av den ferdige blokk.

6. Apparat for gjennomføring av fremgangsmåten for kontinuerlig støping som angitt i krav 1 og 2,, som omfatter en ringformet ledeplate, en magnetisk induktor og en kjøler, som . er montert på en ramme i koaksial anordning og som alle er innstilt rundt blokkformingsrommet som i bunnen er begrenset av en bunnplate, som innføres i det. elektromagnetiske felt fremkalt av induktoren; og øverst er begrenset av et deksel som er utformet med åpninger for metallsmelten, med en. åpning for en stang for en metallnivåpeiler, og med en åpning for et beskyttende medium, karakterisert ved at det i rommet under dekslet (9) er anordnet minst ett skall (8), som er montert på ledeplaten (2) ved hjelp av sin flens (10) på en slik måte at nedre endeflate av skallet kan nedsenkes i blokkens (5) smeltefase (6) og at skallet (8) er utformet av et ildfast, ikke-magnetisk materiale som er kjemisk indifferent overfor den beskyttende smelte og har liten varmeledeevne.

7. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved at det anordnes et andre skall (19) med utvendig avstand fra og koaksialt med det første skall (8) og festet til ledeplaten (2), og at de indre dimensjoner av skallet (19) er slik at de tillater dets kontakt med øvre del (6) av blokkens (5) smeltesideflate.

8. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved at det er utformet et utvendig skall (23) av et materiale med en fysisk tetthet som er 4-6 ganger lavere enn den fysiske tetthet av smeltefasen (6) av blokken (5), og at det innvendig på skallet er utformet et horisontalt parti (24) som er forbundet med en' stang for en anordning (14) for peiling av metallsmeltens (6) nivå, at skallet (23) er fritt montert mellom-det indre skall (8) og ledeplaten (2) og har innvendige dimensjoner som er slik at skallet (23) kan ha kontakt med øvre del (6) av blokkens (5) smeltesideflate, og at dets horisontale- parti (24^ kan ha kontakt med omkretspartiet (6) av blokkens (5) horisontale smelteflate.

9. Apparat som angitt i krav.6, karakterisert ved at et innvendig skall (26) er montert på ledeplaten (2) ved hjelp av dets flens (10) og har innvendige dimensjoner' som er utformet slik at det dannes et gap i øvre del mellom skallets innerflate og sideflaten av blokkens (5) smeltefase (6) , at skallet i nedre del, i blokkformingssonen, er utformet med et ringformet dimensjoneringsbånd (27) som har åpningsarealet dimensjonert og utformet i overensstemmelse med en spesifisert størrelse og form av den blokk (5) som støpes.

10. Apparat som angitt i krav 9, karakterisert ved at de innvendige tverrsnittsdimensjoner av det ytre skall (26) er 0,85 til 1,15 ganger de respektive dimensjoner av dimensjoneringsbåndet (27), hvis høyde er 1/2 til 2/3 av induktorens (3) høyde og at nedre endeflate av skallet (26) er anordnet under induktorens (3) tverrakse innenfor en avstand på 1/4 og 2/3 av induktorens (3) høyde.

11. Apparat som angitt i krav 9, karakterisert ved at sideveggene av det indre skall (8) er perforert og . innbyrdes forbundet ved en tverrgående, perforert skillevegg (28) .

12. Apparat som angitt i krav 9, karakterisert v ed at veggen for det ytre skall (26) er utformet med ("gating") kanaler (29) for tilførsel av metall med en kjemisk sammensetning som avviker fra den kjemiske sammensetning av blokkens (5) metall, til mellomrommet mellom det ytre skall (26) og smeltesideflaten (6) av blokken (5) som støpes.

13. Apparat som angitt i krav 7 eller 9, karakterisert ved at.dekslet (9) er utformet med et obser-vasjonsvindu (21).

14. Apparat som angitt i krav 7 ellér 9, karakterisert ved at veggen av det ytre skall (19) er utformet med gjennomgående åpninger (22) for det beskyttende medium som mates til blokkens (5) smeltesideflate.

15. Apparat som angitt i krav"7 eller 9, karakterisert ved at flensen (10) for det indre skall (8) er utformet med observasjonsvinduer (21).