Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego od¬ lewania metali do co najmniej jednego krystali¬ zatora, do którego metal jest doprowadzany z od¬ lewniczej kadzi posredniej poprzez wylew denny i tuleje wyplywowa stanowiaca przedluzenie wy¬ lewu.Przedmiotem wynalazku jest równiez kadz po¬ srednia z co najmniej jednym wylewem dennym do ciaglego odlewania metali, przez który prze¬ plywa metal w ilosci okreslonej srednica wewnatrz otworu wylewu w dnie kadzi, posiadajaca co naj¬ mniej jedna wypustke wspólpracujaca z tuleja wyplywowa doprowadzana do krystalizatora.Przy ciaglym odlewaniu roztopionego metalu, szczególnie stali, wytop wlewany jest do kadzi po¬ sredniej, z której doprowadzany jest do krystali¬ zatora.Kadz posrednia ma przynajmniej jeden wylew, z którego wyplywa ciekly metal. Przewaznie jed¬ nak stosuje sie kilka wylewów, w zwiazku z czym w kadzi posredniej nastepuje rozdzielanie cieklego metalu na poszczególne wylewy.Wylewy, zwlaszcza w duzych kadziach posrednich przy urzadzeniach do odlewania ciaglego, np. do wytwarzania stalowych wlewków ciaglych o du¬ zych przekrojach, maja urzadzenia do regulacji przeplywu cieklego metalu, np. w postaci zerdzi zatyczkowych lub zasuw, które zmieniaja przekrój wyplywajacego strumienia metalu.Przy odlewaniu ciaglym wlewków o mniejszych przekrojach stosuje sie wylewy o stalym przekroju, których otwory podczas calego czasu odlewania ulegaja ewentualnie minimalnej zmianie. Przeplyw metalu jest w tym przypadku okreslony za pomoca utrzymywanej w kadzi posredniej wysokosci ferro- statycznej slupa cieklego metalu oraz przez sred¬ nice otworu wylewu dennego.Przy wylewaniu metalu z kadzi posredniej, w której wyplyw metalu przez wylew denny jest re¬ gulowany, mozliwe jest stosowanie róznych spo¬ sobów zabezpieczenia utleniania wyplywajacego metalu, np. stosowanie ceramicznej tulei wyply-" wowej jako oslony, która zazwyczaj zanurzana jest do roztopionego metalu w krytalizatorze. Oslo¬ na strumienia metalu przez tuleje wyplywowa uniemozliwia dostep tlenu do strumienia metalu oraz ma te zalete, ze unika sie niebezpieczenstwa narazenia personelu obslugi na dzialanie odprys¬ ków metalu.Przedstawione sposoby ciaglego odlewania metalu do krystalizatora poprzez wylew denny kadzi i wspóldzialajaca z nim tuleje wyplywowa znane sa z wylozeniowego opisu patentowego RFN nr 1917367 i opisu patentowego RFN nr 2247185.W przedstawionym stanie techniki ilosc wyply¬ wajacego metalu z kadzi posredniej do formy od¬ lewniczej poprzez wylew denny i wspóldzialajaca z nim tuleje wyplywowa nie jest regulowana ani przez zatyczke ani przez zasuwe, Czas eksploatacji wylewów dennych, w których 92 9863 92 986 4 wyplywajacy strumien metalu jest regulowany przez zatyczke lub zasuwe wynosi normalnie nie wiecej niz dwa do trzech wytopów.Znany jest równiez sposób odlewania stali do krystalizatora, w którym wylewa sie stal z kadzi odlewniczej do kadzi posredniej przez wylew den¬ ny poprzez tuleje wyplywowa bez zaworów regu¬ lacyjnych strumieni wyplywajacego metalu. Do usuniecia elementu zamykajacego z otworu wyply¬ wowego wylewu wprowadza sie odpowiednio uksztaltowana rure na tlen, poprzez tuleje wy¬ plywowa ustawiona w pozycji odlewania i otwiera sie wylew denny przez wprowadzenie tlenu. Wada tego sposobu jest to, ze z jednej strony klopotliwe jest wprowadzanie i doprowadzanie tlenu, a z drugiej strony brak jest mozliwosci nadawania odpowiedniego ksztaltu strumieniowi metalu na po-, r*" ' czatkuyjg^yaiia. Dodatkowo jeszcze w tym spo- l ^ -só^bie nie mozfca wprowadzic zadnych korektur po I rozpoczeciu odlewania przez wypalanie powstalych ] c ^^^ftwJM^Bfesrotf w otworze wylewu skrzepów, I . . •-.! nZnang1 i^£fcjdzie odlewnicze i kadzie posrednie, ^ " **^ JTtórych denny wylew przed wyplywem metalu nalezy zamknac za pomoca korka zamykajacego.Ten korek tak zwyrniarowany, ze po okreslonym uprzednio czasie zostaje roztopiony przez plynny metal, znajdujacy sie w kadzi i wyplyw metalu nastepuje samoczynnie.Znane jest równiez zastosowanie tulei wyplywo¬ wej, która stanowi przedluzenie wypustki wylewu dennego i poprzez nia doprowadza sie plynny me¬ tal z kadzi do formy odlewniczej np. kokili. Ta tuleja wyplywowa powinna chronic strumien roz¬ topionego metalu, wyplywajacego z wylewu przed powietrzem otoczenia.Sposób ciaglego odlewania metali, w którym stosuje sie korek zamykajacy denny wylew po¬ siada te wade, ze w wielu przypadkach nastepuje miejscowe glebokie nadtopienie korka, a przecie¬ kajaca stal krzepnie na sciankach wypustki przez co uniemozliwione zostaje samoczynne przetopie¬ nie korka i wyplyw metalu przez wypustke.Przepalenie dennego wylewu od góry za pomoca przeprowadzonej przez ciekly metal lancy naj¬ czesciej sie nie udaje, poniewaz trudno jest natra¬ fic na wylew, a korek w wielu przypadkach za¬ nurzyl sie w glab wypustki wylewu i nie jest do¬ stepny dla lancy tlenowej. Sposób ten jest rów¬ niez niewskazany ze wzgledu na niebezpieczen¬ stwo dla^ obslugi z uwagi na duze rozpryski metalu.Przy ciaglym odlewaniu metali z kadzi z wyle¬ wem dennym zamykanym zasuwa i piaskiem for¬ mierskim zasypywanym do otworu wylewu nad przesuwna plyta zawieradla zachodzi niebezpie¬ czenstwo, ze plyta ta moze sie spiec razem z plyn¬ na stala i przepalenie jej tlenem sprawia znaczne trudnosci. Gdy nie uda sie przepalic otworu w wylewie od strony kapieli, to trzeba kadz z tuleja wyplywowa przesunac albo uniesc z pozycji odle¬ wania, azeby miec dojscie do powstalego ze spie¬ czenia korka stalowo-piaskowego dla lancy tle¬ nowej przez otwór wylewu.Omówiony sposób, w którym kadz jest przesuwa¬ na z pozycji odlewania, jest niemozliwy do stoso¬ wania przy urzadzeniach z kadziami z wieloma wylewami, poniewaz przy jednym zapieczonym wy¬ lewie z pozostalych-wyplywa metal, a ponadto po wypaleniu powstalego korka otwory wylewowe sa mocno uszkodzone. Dlatego zablokowane otwo¬ ry wylewowe nie zostaja przebijane co doprowa¬ dza do powaznych strat ekonomiicznycftS Prócz te¬ go, przy bocznym odprowadzeniu tuled wyplywo¬ wej przebicie wylewu nie jest mozliwe do prze- prowadzenia, jezeli tuleja wyplywowa znajduje sie poza pozycja odlewania, poniewaz przy wyciekaja¬ cym metalu operacja ta jest szczególnie niebez¬ pieczna dla obslugi.Niezadowalajace rozwiazania znanego stanu tech- niki stworzyly potrzebe opracowania sposobu prze¬ bijania otworu w wypustce wylewu dennego kadzi :i. posredniej przy ciaglym odlewaniu metali i takiej konstrukcji tulei wyplywowej kadzi posredniej, zwlaszcza z kilkoma wylewami dennymi z niere- gulowanymi strumieniami, która umozliwi szybkie i bezpieczne rozpoczynanie odlewania i zapewni niezaklócony wyplyw metalu przez dlugi okres czasu.Zadanie to zostalo rozwiazane w ten sposób, ze otwiera sie wylew denny kadzi bez tulei wyply¬ wowej i kontroluje sie wizualnie wielkosc strumie¬ nia cieklego metalu i w zaleznosci od stwierdzo¬ nych odchylen od ustalonych uprzednio wielkosci strumienia metalu koryguje sie go wypalaniem powstalych skrzepów i/lub przeczyszczaniem otwo¬ ru w wypustce wylewu, a nastepnie wprowadza sie przez strumien metalu tuleje wyplywowa i mo¬ cuje sie ja w pozycji odlewania.Tuleje wyplywowa zamocowuje sie w dnie kadzi posredniej i po uprzednim ustaleniu jej polozenia w pozycji przeplywu przez nia metalu wprowadza sie ja do krystalizatora. Po skorygowaniu wyply¬ wu strumienia metalu unosi sie odlewnicza kadz posreclnia z pozycji odlewania za pomoca urzadze- 40 nia dzwigowego na wysokosc pozwalajaca na wprowadzenie tulei wyplywowej, która umieszcza sie w dnie kadzi, a nastepnie kadz opuszcza sie do pozycji odlewania. Droznosc wypustki w dnie kadzi odlewniczej przeprowadza sie przed wpro- 45 wadzeniem tulei wyplywowej, przez która ma przeplywac metal, natomiast tuleje wyplywowa wprowadza sie do pozycji wspólosiowej z wypustka wylewu, poprzecznie do kierunku przeplywu stru¬ mienia metalu. 50 Wysokosc podnoszenia odlewniczej kadzi po¬ sredniej do wprowadzenia tulei wyplywowej jest równa glebokosci zanurzenia dolnego konca tulei wyplywowej w katalizatorze do odlewania ciaglego z dodatkiem niewielkiego bezpiecznego odstepu o 55 maksymalnej wielkosci okolo 10 cm.Przy ciaglym odlewaniu wlewków o przekroju kwadratowych, stosuje sie z reguly smarowanie krystalizatora oleiem. Dla poprawy techniki odle¬ wania, szczególnie dla zmniejszenia wielkosci pek- 60 niec, mozna po zanurzeniu tulei wyplywowej, po¬ sypywac lustro kapieli metalowej sproszkowanym zuzlem syntetycznym.Przy zastosowaniu sposobu wedlug wynalazku wprowadza sie korzystnie do tulei wyplywowej 65 i/lub krystalizatora gazowa atmosfere ochronna.92 986 6 przykladowo argon, azot, C02, metan, propan, gazy podobne lub ich mieszaniny.Przy zastosowaniu wylewów dennych kadzi po¬ srednich z nieregulowanym strumieniem metalu mozna wprowadzic strumien ten do krystalizatora przy otwartym wylewie. Jednakze w sposobie wedlug wynalazku, Wylewy te najpierw zatyka sie za pomoca odpowiednich srodków np. sznura az¬ bestowego i korka olowianego lub plytek z metali, az do chwili osiagniecia pozadanej wysokosci wy¬ pelnienia kadzi posredniej i potem przed zaloze¬ niem tulei wyplywowej wylewy denne sie otwiera.W praktyce okazalo sie korzystne wprowadzenie przez tuleje wyplywowa srodków uspokajajacych roztopiony metal w postaci drutu np. drutu alu¬ miniowego, wzglednie wprowadzanie ich do ka¬ pieli w krystalizatorze. Glównie przy zalewaniu krystalizatora z kilku kadzi plynnym metalem bez przerywania doplywu metalu do poszczególnych wnek krystalizatora lub krystalizatorów srodki te okazaly sie skuteczne, poniewaz zapobiegaja one tworzeniu sie skrzepów w dennym wylewie kadzi posredniej.Uszczelnienie pomiedzy tuleja wyplywowa a ka¬ dzia posrednia nastepuje za pomoca znanych uszczelnien, jak na przyklad kit zaroodporny, za¬ prawa i ceramiczne materialy wlókniste. Przy sto¬ sowaniu ceramicznych materialów wlóknistych, wy¬ cina sie celowo odpowiednie pierscienie uszczel¬ niajace z mat tego materialu i wklada sie po¬ miedzy kolnierz mocujacy tulei wyplywowej a plyte przy kadzi posredniej. Kity wzglednie za¬ prawe naklada sie od zewnatrz w szczeliny w wiekszosci przypadków po zamocowaniu tulei wy¬ plywowej.W praktyce przemyslowej okazalo sie szczególnie korzystne wykonanie srednicy otworu kolnierza mocujacego tulei wyplywowej nieco wiekszej od srednicy przekroju strumienia metalu. Powstajaca w ten sposób luka w kolnierzu mocujacym tulei wyplywowej pozwala na latwe przesuniecie przez strumien metalu, podczas zakladania, tulei wy¬ plywowej. Kolnierz mocujacy tulei wyplywowej posiada wyciecie ustawiane przed jej zalozeniem od strony strumienia metalu. Niespodziewanie wy¬ ciecie to nie doprowadza do powstawania pekniec tulei wyplywowej wskutek uderzenia temperatury przy jej mocowaniu.Za pomoca tego wyciecia w kolnierzu mocu¬ jacym, pryskanie plynnej stali przy przesuwaniu tulei wyplywowej jest tak dalece zredukowane, ze nie okazuje sie szkodliwe. Jezeli natomiast kolnierz mocujacy tulei wyplywowej nie jest zaopatrzony w opisane wyciecie to wytwarzajace sie rozpryski stali przy wkladaniu tulei wyplywowej stwarzaja zagrozenie dla personelu obslugujacego i duze za¬ nieczyszczenie otoczenia. Urzadzenie do stosowa¬ nia sposobu wyróznia sie tym, ze po obydwu stro¬ nach wylewu dennego na kadzi posredniej umiesz¬ cza sie co najmniej jednostronnie otwarte szyny prowadzace dla kolnierza mocujacego tulei wyply¬ wowej i tym, ze szyny prowadzace utrzymuja tu¬ leje wylewowa w pozycji odlewania.Szyny prowadzace sa lekko zbiezne do siebie i sa szerzej rozstawione w miejscu wkladania tulei wyplywowej. Przez takie rozmieszczenie osiaga sie to, ze tuleje wyplywowa wraz z kolnierzem nos¬ nym latwo osadza sie w szynach prowadzacych i przesuwa sie w pozycje odlewania recznie bez spe- cjalnych srodków pomocniczych.Aby tuleja wyplywowa zamocowana byla pew¬ nie w pozycji odlewania, przewidziane moga byc odpowiednie ograniczniki ruchu lub kliny, które posiadaja jeszcze te zalete, ze pozwalaja na do¬ cisniecie tulei do kadzi posredniej, co zapobiega tworzeniu sie szczeliny. Poza tym tuleja wyplywo¬ wa moze byc dociskana za pomoca odpowiednich sprezyn do kadzi posredniej, które oddzialywuja albo bezposrednio albo przez odpowiednia dzwig¬ nie na kolnierz mocujacy tulei wyplywowej. Kol¬ nierz tulei dociskany jest do kadzi posredniej plas¬ ka plyta. Kolnierz zaopatrzony jest w przelotowy otwór, którego srednica jest wieksza od srednicy wypustki wylewu dennego. Ta plyta dociskowa do tulei wyplywowej jest czesto praktycznie zastepowa¬ na przez kolnierz mocujacy dla wylewów dennych Srednica w swietle, po stronie wlotowej tulei wyplywowej, jest co najmniej równa lub nieco wieksza od srednicy otworu przelotowego w plycie dociskajacej lub w wylewie kadzi posredniej.Przez prawidlowy dobór srednicy tulei wyplywo¬ wej nalezy zapobiegac zwilzaniu scianka tulei przez strumien cieklego metalu. Przykladowo strumien metalu cieklego nie powinien splywac na we¬ wnetrzna scianke tulei wyplywowej.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój pionowy zamocowanej przy kadzi posredniej tulei wyplywowej, która zanurzo¬ na jest w krystalizatorze z roztopionym metalem, fig. 2 — przekrój kolnierza mocujacego tulei wy¬ plywowej wzdluz linii II na fig. 1.Przedstawiona na fig. 1 kadz posrednia posiada wylew denny z wypustka 1. Wypustka ma otwór Z o okreslonej wydatkiem metalu srednicy z bardzo odporna na zuzycie powierzchnia wewnetrzna.Wypustka 1 osadzona jest w dnie kadzi odlewni¬ czej w ksztaltce 3 i utrzymywana jest w swym polozeniu za pomoca plytki. Plytka 4 stanowi jed¬ noczesnie powierzchnie uszczelniajaca dla kolnie¬ rza mocujacego 11 tulei wyplywowej 8. Stal ply¬ nie z kadzi posredniej 5 przez otwór 2 wypustki 1, do krystalizatora do odlewania ciaglego 6. Tu¬ leja wyplywowa 8 jest zanurzona w kapieli metalu 7 krystalizatora 6. Na lustrze 9 kapieli metalu 7 w kokili znajduje sie sproszkowany zuzel synte¬ tyczny 10.Kolnierz mocujacy 11 tulei wyplywowej 8 ma uwidocznione na fig. 2 wyciecie 15. Ma ono sze¬ rokosc okolo 40 mm i odpowiednia srednice otwo¬ ru tulei do srednicy strumienia 13 metalu cieklego równej okolo 15 mm. Tuleja wyplywowa 8 docis¬ kana jest za pomoca jej kolnierza mocujacego 11 przez szyny prowadzace 12 do kadzi posredniej 5 w pozycji odlewania.Zamocowywanie tulei wyplywowej w pozycji od¬ lewania jest zapewnione w przedstawionym przy¬ kladzie za pomoca dwóch klinów najazdowych 16, ktcre tworza jednoczesnie ogranicznik ruchu tulei wyplywowej. 40 45 50 55 6092 986 7 8 Zgodnie -z wynalazkiem mozliwa jest równiez, szczególnie przy dluzej trwajacym ciaglym odle¬ waniu, od czasu do czasu, wymiana tulei wyply¬ wowej. W celu wymiany wysuwa sie tuleje wyply¬ wowa recznie albo przy uzyciu prostych srodków mechanicznych z prowadzacych szyn w kierunku odwrotnym do kierunku jej wsuwania i wklada sie nowa tuleje w opisany juz sposób.Proces odlewania w urzadzeniu do ciaglego od¬ lewania rozpoczyna sie tym, ze kadz odlewnicza ze stala, w danym przypadku kadz 30-tonowa, przenoszona jest dzwigiem nad kadz posrednia.Stal wytwarza sie w konwertorze tlenowym z dmu¬ chem dennym. Stal ta posiada w przyblizeniu na¬ stepujacy sklad chemiczny: C—0,07%, Si—0,20%, Mn—0,40%, P—<0,05%, S—<0,05%, Al—<0,01%.Temperatura spustu wynosi okolo 1660°C. Po trans¬ porcie trwajacym okolo 15 minut, stal plynaca z kadzi odlewniczej do kadzi posredniej ma tempe¬ rature okolo 1590°C. Czas po którym otwiera sie kadz odlewnicza i pierwsza stal zaczyna plynac do kadzi posredniej okreslany jest jako poczatek pro¬ cesu odlewania.Trzy wypustki 1 w kadzi posredniej zamkniete sa w chwili odpowiadajacej poczatkowi odlewa¬ nia za pomoca korków olowianych i sznura azbes¬ towego. Po okolo 2 minutach wysokosc napelnie¬ nia kadzi posredniej wynosi okolo 35 cm, co od¬ powiada wadze cieklego metalu okolo 4 ton.Skoro tylko osiagniety zostanie ten stopien na¬ pelnienia kadzi posredniej, usuwane sa sznury az¬ bestowe z wypustki i i stal plynie juz bez zadnych dalszych operacji w postaci strumienia 13 cieklego metalu do krystalizatora 6. W przypadku, gdy nie ustali sie zadana postac strumienia cieklego me¬ talu, lub po usunieciu korka azbestowego, stal nie poplynie z wylewów dolnych, wtedy przez krótki okres czasu stosuje sie wypalanie urzadze¬ niem z lanca tlenowa. Palnik lancy tlenowej ma przekrój okolo 5 mm. Skoro tylko stal zacznie ply¬ nac w zadanej postaci strumieniem wypalanie przerywa sie.W tym czasie kadz posrednia znajduje sie w po¬ zycji odlewania. Skoro tylko trzy strumienie ciek¬ lego metalu zaczna wyplywac w zadany sposób — normalnie stan ten osiagany jest w okolo 3 mi¬ nuty po rozpoczeciu odlewania— podnosi sie kadz posrednia na wysokosc odpowiednia do wprowa¬ dzenia tulei wyplywowej za pomoca hydrauliczne¬ go podnosnika. Dolna krawedz kadzi posredniej znajduje sie w tym polozeniu okolo 520 mm nad górna krawedzia oslony krystalizatora. Nastepnie dla kazdego wylewu wkladana jest tuleja wyply¬ wowa 8 na szyny prowadzace 12 i doprowadzona przez strumien metalu do pozycji odlewania. Caly przebieg tej czynnosci dla trzech tuiei wyplywo¬ wych trwa okolo 1 minuty.Bezposrednio po tym opuszcza sie kadz posrednia z powrotem do pozycji odlewania. Tuleje wyply¬ wowe zanurzaja sie wtedy okolo 7 cm do kapieli metalowej we wnece krystalizatora. Nastepnie na lustro kapieli metalu nasypuje sie warstwe sprosz¬ kowanego zuzla syntetycznego o grubosci okolo 2 cm. Przecietne zuzycie zuzla wynosi okolo 0,7 kg/tone stali.Calkowity czas odlewania dla 30-tonowego spustu stali o podanym skladzie wynosi okolo 42 minut przy predkosci odlewania okolo 2 m/minute dla bloków kwadratowych o boku 142 mm.Skoro tylko zawartosc kadzi odlewniczej (30 t) zustanie wylana, nastepuje opróznienie nastepnej kadzi 30-tonowego spustu. Zazwyczaj odlewa sie w ten sposób kolejno 3 do 10 kadzi odlewniczych zanim wyprózni sie calkowicie kadz posrednia. PL PL PL PL PL PL PL