PL168932B1 - Sposób półciągłego odlewania wlewków ze stopów metali oraz przystawka do półciągłego odlewania - Google Patents

Abstract

1. Sposób półciągłego odlewania wlewków ze stopów metali, zwłaszcza stopów miedzi z dodatkiem aktywnych do tlenu składników stopowych, w którym ciekły metal przelewany jest z indukcyjnego pieca tyglowego do przystawki odlewniczej a następnie dozowany do krystalizatora, znamienny tym, że stosuje się dwukierunkowe przelewanie ciekłego metalu, z pieca topielnego do przystawki odlewniczej oraz z przystawki odlewniczej do pieca topielnego, przy czym przelewanie z pieca topielnego do przystawki odlewniczej prowadzone jest cyklicznie z szybkością nie mniejszą niż 300 kg/min, a jednorazowa porcja przelewanego metalu stanowi minimum 25% pojemności pieca topielnego, natomiast przelewanie ciekłego metalu z przystawki odlewniczej od pieca topielnego odbywa się w czasie nie dłuższym niż 120 sekund.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób półciągłego odlewania wlewków ze stopów metali, zwłaszcza ze stopów miedzi z dodatkiem aktywnych do tlenu składników stopowych, z zastosowaniem indukcyjnego pieca topielnego.

Przedmiotem wynalazku jest także przystawka odlewnicza do półciągłego odlewania.

Rozwiązania według wynalazku znajdują zastosowanie w odlewnictwie metali i stopów metali.

Znany i powszechnie stosowany sposób półciągłego odlewania wlewków ze stopów metali z zastosowaniem indukcyjnych pieców topielnych i niezwiązanych z piecem krystalizatorów przelotowych, polega na wykorzystaniu do transportu metalu z pieca do krystalizatora, zbiorników pośrednich nazywanych przystawkami odlewniczymi.

W przypadku stosowania pieca indukcyjnego kanałowego, przystawka odlewnicza może być związana z piecem. Jest to szczególnie korzystne przy odlewaniu wlewków ze stopów z dodatkami aktywnymi do tlenu. Może być także stosowana przystawka odlewnicza swobodnie leżąca.

W przypadku stosowania pieca indukcyjnego tyglowego stosowane są wyłącznie przystawki odlewnicze swobodnie leżące, gdyż umocowanie związanej z piecem przystawki odlewniczej jest w tym przypadku niewykonalne.

Wadą sposobu półciągłego odlewania wlewków z wykorzystaniem przystawki odlewniczej swobodnie leżącej, zwłaszcza przy odlewaniu z niewielkimi wydajnościami, jest konieczność ciągłego dozowania określonych ilości ciekłego metalu z niewielkimi przepływami. Ten sposób półciągłego odlewania, ze względu na występujące przy powolnym przelewie, silne utlenianie składników stopu, nie nadaje się do odlewania wlewków ze stopów miedzi zawierających aktywne do tlenu składniki stopowe takie jak mangan czy chrom.

168 932

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu półciągłego odlewania wlewków ze stopów metali, zwłaszcza ze stopów miedzi zawierających składniki stopowe aktywne do tlenu, z zastosowaniem indukcyjnego pieca topielnego i niezwiązanego z piecem krystalizatora.

Celem wynalazku jest także opracowanie przystawki odlewniczej do realizacji tego sposobu.

Zagadnienie techniczne prowadzące do osiągnięcia założonego celu zostało rozwiązane przez opracowanie sposobu półciągłego odlewania wlewków oraz przystawki odlewniczej.

Istotą sposobu według wynalazku jest to, że stosuje się dwukierunkowe przelewanie ciekłego metalu, z dużymi natężeniami przepływu. Z pieca topielnego do przystawki odlewniczej oraz z przystawki odlewniczej do pieca topielnego. Przelewanie z pieca do przystawki prowadzone jest cyklicznie, z szybkością nie mniejszą niż 300 kg/min. Jednorazowa porcja przelewanego metalu stanowi minimum 25% pojemności pieca topielnego. Natomiast przelewanie ciekłego metalu z przystawki odlewniczej do pieca topielnego odbywa się w czasie nie dłuższym niż 120 sekund.

Istotą przystawki odlewniczej według wynalazku jest to, że zbiornik ma pojemność minimum 25% pojemności pieca topielnego. Od strony pieca, ma lej i odchylną pokrywę z zainstalowanym palnikiem gazowym. Zamocowany jest na ramie przytwierdzonej do podestu pieca topielnego, przesuwnie w płaszczyźnie pionowej oraz obrotowo względem osi poziomej usytuowanej pod lejem, za pomocą siłowników.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.

Na rysunku przedstawiona jest przystawka odlewnicza z układem odlewniczym, w przekroju.

Jak uwidoczniono na rysunku, przystawka odlewnicza stanowi zbiornik 4 z lejem 18, wyłożony materiałem ogniotrwałym 5 i wyposażony w tulejkę odlewniczą 6 oraz zatyczkę 7 z mocowaniem 9 i osłoną cieplną 8. Zbiornik 4 ma odchylną pokrywę 11 z zamontowanym palnikiem gazowym 10. Całość zamocowana jest na ramie 12 przytwierdzonej do podestu 19. Siłownik 15 umożliwia przesuwanie zbiornika 4 w płaszczyźnie pionowej od poziomu stołu odlewniczego 13 do poziomu leja 14 pieca topielnego 1. Siłownik 16 umożliwia obrót zbiornika 4 względem osi 17 o kąt 90°. Na podeście 19 posadowiony jest indukcyjny piec topielny 1. Centralnie pod tulejką odlewniczą 6 znajduje się urządzenie odlewnicze 3 z krystalizatorem 2.

Sposób półciągłego odlewania przedstawiony jest w przykładzie wykonania wlewków o średnicy 205 mm dwiema żyłami, ze stopu CuNi10Fe1Mn o składzie chemicznym według polskiej normy PN-78/H-87052.

W piecu indukcyjnym tyglowym o pojemności 1500 kg, częstotliwości 2000 Hz i mocy 450 kW, topi się 1500 kg stopu CuNi10Fe1Mn i doprowadza do temperatury 1380°C. Jednocześnie, nagrzewa się zbiornik 4 przystawki odlewniczej palnikiem gazowym 10 do temperatury 850°C. Do przystawki przelewa się z pieca topielnego 1 750 kg ciekłego metalu w czasie 50 sek. i dozując ciekły metal przez tulejkę odlewniczą 6 do krystalizatora 3, rozpoczyna się odlewanie wlewków z wydajnością 2570 kg/h. W 12 minucie odlewania, dolewa się do przystawki pozostałe 750 kg metalu i kontynuuje się proces odlewania przez dalsze 23 minuty do opróżnienia zbiornika 4 przystawki odlewniczej. Następnie, po zamknięciu zaworu zatyczkowego 7 odchyla się pokrywę 11 z palnikiem 10 i przesuwa się przystawkę pionowo w górę do poziomu leja 14 i obraca się względem osi 17 o kąt 90°, co powoduje usunięcie z przystawki odlewniczej resztek ciekłego metalu i żużla. Takie przelewanie ciekłego metalu z przystawki odlewniczej do pieca topielnego stosuje się w sytuacji awaryjnej. W tak prowadzonym procesie odlewania wlewków zachodzi minimalne utlenienie manganu, mianowicie, różnica zawartości manganu pomiędzy początkiem a końcem wlewka wynosi 15,2% początkowej zawartości, co zapewnia dotrzymanie zawartości manganu określonej polską normą od 0,5-1,0%.

Stosowane w sposobie według wynalazku, dwukierunkowe przelewanie ciekłego metalu, pozwala na uniknięcie strat w sytuacjach awaryjnych. Możliwość oczyszczania przystawki odlewniczej po każdorazowym zakończeniu procesu odlewania, znacznie wydłuża żywotność przystawki odlewniczej.

168 932

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób półciągłego odlewania wlewków ze stopów metali, zwłaszcza stopów miedzi z dodatkiem aktywnych do tlenu składników stopowych, w którym ciekły metal przelewany jest z indukcyjnego pieca tyglowego do przystawki odlewniczej a następnie dozowany do krystalizatora, znamienny tym, że stosuje się dwukierunkowe przelewanie ciekłego metalu, z pieca topielnego do przystawki odlewniczej oraz z przystawki odlewniczej do pieca topielnego, przy czym przelewanie z pieca topielnego do przystawki odlewniczej prowadzone jest cyklicznie z szybkością nie mniejszą niż 300 kg/min, a jednorazowa porcja przelewanego metalu stanowi minimum 25% pojemności pieca topielnego, natomiast przelewanie ciekłego metalu z przystawki odlewniczej od pieca topielnego odbywa się w czasie nie dłuższym niż 120 sekund.
2. 2. Przystawka odlewnicza do półciągłego odlewania wlewków ze stopów metali, zwłaszcza stopów miedzi z dodatkiem aktywnych do tlenu składników stopowych, posiadająca zbiornik ciekłego metalu wyłożony materiałem ogniotrwałym, wyposażony w układ zatyczkowo-odlewniczy, znamienna tym, że zbiornik o pojemności minimum 25% pojemności pieca topielnego ma, od strony pieca, lej (18) i odchylną pokrywę (11) z zainstalowanym palnikiem gazowym (10), a zamocowany jest na ramie (12) przytwierdzonej do podestu pieca topielnego, przesuwnie w płaszczyźnie pionowej oraz obrotowo względem osi poziomej (17) usytuowanej pod lejem (18), za pomocą siłowników (15,16).