PL61485B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 04. IX. 1964 dla zastrz. 1—6 03. III. 1965 dla zastrz. 7 i 8 Francja 10. XII. 1970 61485 KI. 31 b*, 11/14 MKP B 22 d, 11/14 CZYTELNIA UKD Urrecki Paleol«w*go Wspóltwórcy wynalazku: Pierre Peytavin, Louis Babel Wlasciciel patentu: Societe Civile d'£tudes de Centrifugation, Paryz (Francja) Sposób ciaglego odlewania wlewków o przekroju kolowym zwlaszcza stalowych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego od¬ lewania wlewków o przekroju kolowym, zwlaszcza stalowych oraz urzadzenie do stosowania tego spo¬ sobu.Znane jest wytwarzanie za pomoca ciaglego od¬ lewania statycznego okraglych wlewków ze stali.Jednakze okragle wlewki ze stali, otrzymywane za pomoca znanych sposobów ciaglego odlewania, nie posiadaja jakosci wystarczajacej do bezposredniego przerabiania sposobami tradycyjnymi na rury, pre¬ ty, profile lub druty.Wlewki uzyskiwane za pomoca znanych sposo¬ bów ciaglego odlewania statycznego maja sklon¬ nosc do wykazywania dwóch rodzajów wad, które czynia je nieprzydatnymi do wytwarzania rur.Po pierwsze, ich powierzchnia wykazuje czesto pekniecia, które zmieniaja sie w powazne wady na zewnetrznych powierzchniach rur, a po wtóre do¬ chodzi czesto do tego, ze okragle wlewki, uzyskane za pomoca znanych sposobów, ciaglego odlewania, w swej czesci srodkowej wykazuja czesto jamy skurczowe, które powoduja powstawanie jeszcze powazniejszych wad w wykonywanych rurach.Chociaz usilowano juz wytwarzac za pomoca tra¬ dycyjnego odlewania ciaglego okragle wlewki o wyzszej jakosci, to jednakze nie mozna bylo ich dotychczas stosowac na skale przemyslowa, gdyz stosunkowo wysoki koszt przetwarzania okraglych wlewków na rury sprawia, ze nawet pozornie nie¬ znaczne zwiekszenie sie procentu rur zabrakowa- 10 15 20 30 2 nych wystarcza, aby pochlonac a nawet przekro¬ czyc oszczednosci, uzyskane przez wytwarzanie okraglych wlewków za pomoca odlewania ciaglego, chociaz wlewki te róznia sie dokladnoscia wykona¬ nia od wlewków, wytwarzanych sposobem trady¬ cyjnym.Jedna z glównych wad w procesach ciaglego od¬ lewania statycznego jest nierównomiernosc struk¬ tury tworzacego sie wlewka. Nierównomiernosc ta w znacznym stopniu jest wynikiem tego, ze stru¬ mien metalu zasilajacy wlewek rozplywa sie po róznych torach, co doprowadza do nieregularnego stykania sie ze sciankami wlewka i powoduje w niektórych miejscach ponowne stapianie metalu, który juz ulegl zestaleniu.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionej niedogodnosci.Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego od¬ lewania wlewków o przekroju kolowym, zwlaszcza stalowych, w którym krystalizator wprawia sie w ruch obrotowy dookola jego wlasnej osi piono¬ wej, a strumien cieklego metalu doprowadza sie mimosrodowo w odleglosci 1/3 promienia krysta- lizatora od jego zewnetrznej krawedzi.W wyniku takiego sposobu odlewania nastepuje udzielenie zasilajacemu strumieniowi cieklego me¬ talu poziomej skladowej predkosci, prostopadlej do promienia krystalizatora, przechodzacego przez punkt padania strumienia, przy czym predkosc ta rózni sie od predkosci obwodowej krystalizatora 614853 w miejscu padania strumienia, w taki sposób, aby spowodowac obrót w stosunku do wlewka tej cze¬ sci metalu, która jest jeszcze ciekla.Wlewek, po wyjsciu z krystalizatora, jest najko¬ rzystniej chlodzony za pomoca natrysku wodnego, z nieruchomych dysz, co daje efekt równomiernego chlodzenia wlewka na calym obwodzie.Dla zwiekszenia efektu chlodzenia, mozna rów¬ niez przeprowadzac chlodzenie wlewka po jego wyjsciu z krystalizatora za pomoca strumieni wod¬ nych, z dysz obracajacych sie dokola osi wlewka z predkoscia rózna od predkosci obwodowej tego wlewka.Krystalizator moze byc wykonany z metalu be¬ dacego dobrym przewodnikiem ciepla, takiego na przyklad jak miedz. Chlodzony jest on za pomoca intensywnego krazenia wody.Krystalizator ten ma ksztalt scietego stozka o malej zbieznosci przy czym mala podstawa stoz¬ ka scietego znajduje sie w jego dolnej czesci.Predkosc wirowania krystalizatora ustala sie miedzy innymi w funkcji srednicy wlewka oraz ge¬ stosci odlewanego metalu i zawiera sie ona w gra¬ nicach, na przyklad od 50 do 200 obr/min, korzyst¬ nie 70 do 100 obr/min.Predkosc- wyciagania wlewka jest oczywiscie równiez funkcja jego srednicy. Przykladowo podaje sie, ze doskonale wyniki uzyskane zostaly przy predkosciach wyciagania wlewka rzedu od 96 do 98 m/min dla wlewków o srednicy 140 mm.Badanie okraglych wlewków, uzyskanych spo¬ sobem wedlug wynalazku, nie stwierdzilo prak¬ tycznie zadnej wady powierzchniowej, a przekroje makrograficzne nie wykazaly w osi wlewka ja¬ kichkolwiek jam usadowych lub widocznej poro¬ watosci.Te wyjatkowo dobre wyniki sa wynikiem pola¬ czenia obracania krystalizatora i doprowadzania strumienia cieklego metalu, którego punkt padania jest mimosrodowy w stosunku do osi wlewnicy wedlug wynalazku znajduje sie w miejscu geome¬ trycznym oddalonym o 1/3 promienia krystaliza¬ tora od jego zewnetrznej krawedzi.W istocie brak jednej z tych cech charaktery¬ stycznych prowadzi do uzyskania gorszych wyni¬ ków jakosciowych.Wydaje sie, ze dobra jakosc uzyskanych w ten sposób wlewków w porównaniu z jakoscia okrag¬ lych wlewków, wytwarzanych klasycznymi sposo¬ bami odlewania ciaglego mozna wytlumaczyc bar¬ dzo duza jednorodnoscia krzepnacego wlewka.Ta jednorodnosc struktury wlewka wydaje sie byc wynikiem tego, ze w sposobie wedlug wyna¬ lazku strumien cieklego metalu pada w najkorzyst¬ niejszym stale zmieniajacym sie miejscu. Wle¬ wek ulega dosyc szybkiemu chlodzeniu, przez co unika sie erozyjnego dzialania strumienia cieklego metalu na skrzepniete juz czesci wlewka.W czasie realizowania sposobu wedlug wynalaz¬ ku stwierdzono, ze zuzel i inne zanieczyszczenia porywane przez zasilajacy strumien cieklego me¬ talu samorzutnie zbieraja sie w centralnej wnece paraboloidy obrotowej, utworzonej przez swobodna powierzchnie metalu. W wyniku tego, zanieczysz¬ czenia nie sa przyczyna wad na zewnetrznej po- 61485 4 wierzchni wlewka. Poza tym zanieczyszczenia te moga byc latwo usuwane, gdyz znajduja sie w miejscu latwo dostepnym.Zgodnie z korzystna cecha wynalazku, fakt na- 5 dawania strumieniowi metalu zasilajacemu krysta¬ lizator skladowej poziomej predkosci, która to predkosc jest rózna od predkosci obwodowej for¬ my w miejscu padania tego strumienia, pozwala nadawac cieklemu metalowi, zawartemu we wlew- io ku w chwili jego zestalania sie, wzglednego ruchu obrotowego w stosunku do wlewka, który jest oczywiscie wprawiany w ruch z predkoscia wiro¬ wania formy. Ten ruch obrotowy zestalonej czesci wlewka w stosunku do cieklego metalu, który on 15 zawiera, przyczynia sie równiez bardzo skutecznie do wyjatkowo regularnego tworzenia sie scian wlewka.Róznica predkosci obwodowej stalej i cieklej czesci wlewka wplywa korzystnie na strukture od- 20 lewu, poniewaz dendryty powstajace przy krzep¬ nieciu wlewka nie sa juz rozmieszczone promie¬ niowo, ale tworza pewien kat z kierunkiem pro¬ mienia wlewka, co ma bardzo korzystny wplyw na dobra strukture jego rdzenia. 25 Tytulem przykladu za pomoca ciaglego odlewa¬ nia w wirujacym krystalizatorze zostaly wyprodu¬ kowane okragle wlewki ze stali, które nadawaly sie do bezposredniego wytwarzania rur, a wykona¬ ne zostaly w krystalizatorze wlewnicy o srednicy 30 140 mm, której predkosc obrotowa wynosila 70 obr/min, przy czym strumien cieklego metalu za¬ silal krystalizator w punkcie umieszczonym w od¬ leglosci okolo 10 mm od sciany wlewnicy, a pred¬ kosc wyciagania wlewka wynosila 97 do 98 m/min. 35 W innym przykladzie zastosowania wynalazku dokonano ciaglego odlewania w krystalizatorze o srednicy 90 mm i wysokosci 200 mm, obracaja¬ cym sie z predkoscia 100 obr/min.Uzyskiwany wlewek wyciagano z predkoscia 40 1,1 m/min po wyjsciu z krystalizatora za pomoca natryskiwania strumieniami wody ze stalych dysz przy natezeniu przeplywu wody od 6 do 8 m3/godz.Punkt padania strumienia zasilajacego umiejsco¬ wiony byl w odleglosci okolo 15 mm od sciany 45 wlewnicy.Uzyskane wedlug wynalazku wlewki o przekroju kolowym, dzieki ich specjalnej strukturze bedacej wynikiem sposobu ich wytwarzania, wykazuja duze zalety równiez wówczas, gdy sa przeznaczone do 50 innych celów, niz wytwarzanie rur, w których umozliwiaja one uzyskanie wyrobów koncowych o wyjatkowo dobrej jakosci.Podstawowe zastosowanie tych wlewków polega na ich dzieleniu w celu uzyskania kesów, które 55 nadaja sie do bezposredniego uzytkowania przy wytwarzaniu flowolnych profili, na przyklad na goraco, zwlaszcza przez takie wyciskanie na goraco, w którym jako smar stosuje sie szklo.Inne zastosowanie wlewków o kolowym prze- 60 kroju wedlug wynalazku polega na wykorzystywa¬ niu ich do wytwarzania na przyklad za pomoca kucia lub walcowania pretów lub drutów o mniej¬ szej srednicy.Ponadto przedmiotem wynalazku jest urzadzenie 65 do ciaglego odlewania wlewków o przekroju kolo-5 61485 6 wym, zwlaszcza stalowych, które stanowi zespól skladajacy sie z chlodzonego krystalizatora wpra¬ wianego w ruch obrotowy dookola pionowej osi z rynny przeznaczonej do mimosrodowego dopro¬ wadzania strumienia cieklego metalu w punkcie znajdujacym sie w górnej czesci krystalizatora, oraz walców przeznaczonych do pionowego wycia¬ gania w dól formujacego sie wlewka.Jest oczywiste jednak, ze inne zastosowania wy¬ twarzanych sposobem wedlug wynalazku okrag¬ lych wlewków nie beda w niczym ograniczac za¬ kresu wynalazku, który dotyczy szczególnego spo¬ sobu wytwarzania takich wlewków za pomoca przedstawionego w opisie sposobu odlewania sa¬ mych wlewków, uzyskanych tym sposobem, nieza¬ leznie od tego, jakie mogloby byc ich pózniejsze zastosowanie.Tak samo jest oczywiste, ze wynalazek nie ogra¬ nicza sie do okraglych wlewków stalowych, ale do¬ tyczy on wszystkich okraglych wlewków metalo¬ wych wykonanych przedstawionym sposobem, któ¬ rych temperatury topnienia sa podobne do tempe¬ ratur topnienia konwencjonalnych lub specjalnych stali.W celu lepszego zrozumienia wynalazku zostanie teraz opisane jego zrealizowanie z zastosowaniem urzadzenia, przedstawionego tytulem przykladu na rysunku, na którym fig. 1 jest rzutem aksonome- trycznym pokazujacym schematycznie zrealizowanie sposobu wedlug wynalazku, fig. 2 jest rzutem w przekroju, wzdluz plaszczyzny oznaczonej linia II-II na fig. 3, urzadzenia przedstawionego na fig. 1, fig. 3 jest rzutem z góry, odpowiadajacym fig. 2, fig. 4 jest schematycznym rzutem z góry, przedsta¬ wiajacym polozenie punktu padania zasilajacego strumienia cieklego metalu wzgledem krystaliza¬ tora bedacego przedmiotem wynalazku.Na rysunku widoczny jest krystalizator 1, który jest zamontowany w sposób umozliwiajacy obrót dookola wlasnej osi, za pomoca nie pokazanych na rysunku srodków technicznych.Krystalizator 1 jest wprawiany w ruch obrotowy za pomoca kola zebatego 2, które zazebia sie z ko¬ lem zebatym 3 stanowiacym jedna calosc z krysta- lizatorem.Jak to jest widoczne na fig. 2, krystalizator 1 jest chlodzony woda krazaca w wydrazeniach 4, od¬ powiednio rozmieszczonych wewnatrz obudowy kry¬ stalizatora.Rynna odlewnicza 5 doprowadza strumien cie¬ klego metalu 6, który jest ochladzany w krystali- zatorze i tworzy wlewek 7, widoczny w przekroju na fig. 2 i którego czesc srodkowa 8 jest jeszcze ciekla.Dzieki obracaniu sie krystalizatora powierzchnia 9 cieklego metalu 8 przybiera ksztalt paraboloidy, w srodku której zbiera sie zuzel 10, skad moze byc z latwoscia usuwany.Na rysunku widoczne sa dysze 11, które dopro¬ wadzaja wode ochladzajaca na wlewek, opuszcza¬ jacy dolna czesc krystalizatora.Wlewek jest wyciagany w dól za pomoca urza¬ dzenia skladajacego sie na przyklad z dwóch par krazków czynnych 12, opierajacych sie na wlewku i zamontowanych na konstrukcji 13, która jest wprawiana w ruch obrotowy od kola zebatego 14 z taka sama predkoscia obrotowa, jak predkosc obrotowa nadawana wlewkowi przez krystaliza¬ tor 1. 5 Na rysunku zostalo równiez schematycznie przed¬ stawione w jaki sposób kola 2 i 14 sa osadzone na wspólnym wale, który moze byc napedzany od sil¬ nika 15.W celu przedstawienia mimosrodowego polozenia, jakie zajmuje strumien 6 zasilajacy krystalizator cieklym metalem w stosunku do krystalizatora, na fig. 4 pokazano schematycznie wewnetrzna po¬ wierzchnie la krystalizatora, rynne odlewnicza 5, a takze strumien 6 cieklego metalu.Na fig. 4 pokazano równiez promien R krystali¬ zatora, a takze odleglosci D i d, które dziela punkt padania strumienia zasilajacego 6 od srodka kry¬ stalizatora i od jego sciany la.Wedlug wynalazku, os strumienia zasilajacego 6 znajduje sie w zewnetrznej trzeciej czesci promie¬ nia krystalizatora. PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ciaglego odlewania wlewków o prze-* kroju kolowym, zwlaszcza stalowych, znamien¬ ny tym, ze krystalizator wprawia sie w ruch obrotowy dookola jego wlasnej osi pionowej, a strumien cieklego metalu doprowadza sie mi- mosrodowo w odleglosci 1/3 promienia krysta¬ lizatora od jego zewnetrznej krawedzi.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze strumieniowi zasilajacemu udziela sie poziomej skladowej predkosci, która jest prostopadla do promienia krystalizatora przechodzacego przez punkt padania wyzej wymienionego strumienia.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze strumieniowi zasilajacemu cieklego metalu udziela sie poziomej skladowej predkosci, która wystarczajaco rózni sie od predkosci obwodowej wlewka w miejscu padania tego strumienia, a to w celu nadania cieklemu metalowi, zawar¬ temu w krystalizatorze, wzglednej predkosci obwodowej w stosunku do zestalonej czesci wlewka.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze krystalizator wprowadza sie w ruch obrotowy w granicach od 50 do 200 obr/min, korzystnie od 70 do 100 obr/min.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze obracajacy sie wlewek poddaje sie chlodzeniu przez kierowanie na niego, w miejscu wyjscia z krystalizatora, strumieni wodnych z dysz umieszczonych w stalych punktach.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze obracajacy sie wlewek poddaje sie chlodzeniu przez kierowanie na niego, w miejscu wyjscia z krystalizatora strumieni wodnych, z dysz obra¬ cajacych sie wokól wlewka z predkoscia obro¬ towa rózniaca sie od predkosci obrotowej tego wlewka.

7. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1—6 znamienne tym, ze stanowi zespól sklada¬ lo 2t) 25 30 35 40 45 50 55 6061485 jacy sie z chlodzonego krystalizatora (1) wpra¬ wianego w ruch obrotowy dokola pionowej osi, z rynny (5) przeznaczonej do mimosrodowego do¬ prowadzania strumienia cieklego metalu w pun¬ kcie znajdujacym sie w górnej czesci krysta¬ lizatora, oraz walców (12) przeznaczonych do 8 pionowego wyciagania w dól formujacego sie wlewka. Urzadzenie wedlug zastrz. 7, znamienne tym, ze zawiera dysze (11) przeznaczone do kierowania strumieni wodnych na wlewek w miejscu jego wyjscia z krystalizatora. 6 5 6 5 Fig. 1 Fig. 2 KZG 1 z. 366/70 240 PL PL