SE435817B - Forfarande och anordning for strenggjutning av metall - Google Patents

Description

d vsoozsz-9 2 o De höga temperaturerna hos dessa metaller i deras smälta tillstånd gör dessutom_deras kontakt med flytande kylmedel, som häftar vid de inre ytorna av formen, ännu explosivare och farligare jämfört med metaller å med en betydande lägre smältpunkt. Sålunda kommer de metoder för förbe- redande kylning; i samband med direkt införande av den metall, som skall gjutas, vilka varit framgångsrika vid igångsättning av den kontinuerliga gjutningen av metaller med förhållandevis låg smältpunkt, icke att skydda formen tillräckligt från möjligheten av smältning eller värmeförstörel- se, under samtidigt återkommande av tillräcklig säkerhetsmarginal för gjutaren eller utrustningen mot möjligheten av explosioner-om metaller med becyd11gt.högfe emaltpunkt gjuta. g ' Sammanfattningsvis innefattar föreliggande uppfinning ett förfa- rande och-en anordning för igångsättning-av den kontinuerliga gjutningen av en första metall med en särskilt smältpunkt i_en form bildad genom tillslutning av ett roterbart gjuthjul med ett kontinuerligt böjligt band, vid vilket förfarande en smält andra metall med en smältpunkt läg- re än smältpunkten för den första metallen införs i formen vid en tem- peratur i huvudsak lägre än smältpunkten för den första metallen utan påförande av kylmedel eller med påförande av kylmedel med en volym som vid känd teknik, kylmedel därefter påföres på formen med full volym, och .införandet av den andra metallen avslutas då ett tvärsnitt av formen är fyllt av stelnad andra metall och smält första metall införs i formen medan kylningen med full volym av formen fortsättes, _M __V¿_ _W, Ett syfte med föreliggande uppfinning är sålunda att åstadkomma ett förfarande och en anordning för igångsättning av den kontinuerliga gjutningen av en metall under användning av ett roterbart gjuthjul utan några risker för explosioner beroende på vårdslös blandning av kylmedel med smält metall med en smältpunkt, som är hög i förhållande till de för sådana metaller som koppar, aluminium, bly och zink.

Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande och en anordning_för igångsättning av den kontinuerliga gjutningen av en metall under användning av ett roterbart gjuthjul, vilket förfarande den viiken anordning skyddar gjuchjuiet den det bögiiga bandet från metallutmattning, förstörelse eller smältning under gjuthjulets första arbetssteg som ett resultat av den höga temperaturen av metallen då denna gjutes i förhållande till den för metaller såsom koppar, alumi- nium, bly och zink. _ I . J Ännu ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett för- farande och en anordning för igångsättning av den kaitinuerliga gjut- vaooaaz-9 3 ningen av en metall med en förhållandevis hög smältpunkt, vid vilket förfarande gjuthjulets form förvärmes genom gjutning av en metall med en lägre smaiepunkt. ' i Åter ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett för- farande och en anordning för igångsättning av den kontinuerliga gjut- ningen av en metall med en förhållandevis hög smältpunkt under använd- ning av ett roterbart gjuthjul vid vilken gjuthjulets kylsystem arbetar med full volym då metallen införs i gjuthjulets form.

Uppfinningen beskrivas närmare nedan under hänvisning till bifo- gade ritning, på vilken fig. 1 visar en sidotvärsnittsvy en första ut- föringsform av den kontinuerliga gjutmaskinen enligt föreliggande upp- finning med utbytbara gjutvannor, fig. 2 visar en del av gjutmaskinen i fig. 1 i förstorad skala, och fig. 3 visar en sidotvärsnittsvy av en andra utföringsform av gjutmaskinen enligt uppfinningen, vid vilken gjutvannorna samtidigt befinner sig i läge för införande av smält metall Fig. l visar en gjutmaskin 10 som innefattar ett gjuthjul 25 med ett omkretsspår 14. Ett böjligt band 12 styrs av bandinställningsrullar lla, llb och llc till ingrepp med gjuthjulets omkrets för slutande av omkretsspàret 14 och bildande av en krökt formhàlighet, som sträcker sig runt en del av gjuthjulets 25 omkrets. Rullarna lla, llb och llc har till uppgift att halla det kontinuerliga bandet 12 i läge så att det rör sig med samma hastighet som gjuthjulet 25 roterar.

Vidare ingår gjutdeglar eller gjutvannor 21 och 22, som innehåller olika smälta metaller och som omväxlande avger den smälta metallen via sina respektive gjutpipar 23 och 24 till den av omkretsspåret 14 och bandet 12 bildade formen vid det ställe där bandet 12 gar till ingrepp med gjutnjulets 25 omkrets. Vannorna kan vara utrustade med mätutrust- ning av den typ som beskrivs i den amerikanska patentskriften 3.331.539 för reglering av flödet av smält metall från vannan.

Vid en utföringsform av uppfinningen, är de två vannorna 21 och 22 förflyttbara till och från gjutläge medelst lämpliga konsoler och reglerorgan (icke visade), t.ex. genom upphängning i kedjor från rörliga kranarmar, vilket för fackmännen är självklart.

Såsom syns bäst i fig. 2 ävgränsar rullen lla ett ringflormigt spår 28, och är ett munstycksaggregat 18 placerat tätt invid rullen lla och skjuter in i spåret 28. Åggregatet 18 är av den typ som beskrivs i den amerikanska patentskriften 3.333.629 och innefattar en tillförselledning 31 och ett kilformat munstycke, som skjuter in i spåret 28; Ledningen 31 avgränsar öppningar_3§ inuti det kilformade munstycket. Munstycket vsoozsz-9 4 innefattar en frontplatta 35 med en krökning, som är anpassad till gjut- hjulsomkretsens krökníng, och ett flertal genomgående öppningar 36. Öpp- ningarna 36 är nedåtriktade i förhållande till rullen lla, och kylmedels~ flödet genom desamma är följaktligen likaledes nedåtriktat. Munstycks- aggregatet 18 är av den typ som används vid det förfarande för förbere- dande kylning vid gjutning av metaller med relativt låg smältpunkt som beskrivs i den amerikanska patentskriften 5.596.702. in För kylning med full volym är ett par kylmedelskammare 16 placera- de inuti gjuthjulet invid formens inneryta 29. Ett flertal munstycken 17 skjuter ut fràn kamrarnas 16 yttre krökta parti för sprutning av kyl- medel på formens inneryta 29. 5 ' En kylmedelskammare 15 för kylning av bandet 12 är dessutom anord- nad omedelbart invid och nedanför munstycksaggregatet 18 och sträcker sig nedåt utefter gjuthjulet 25 till det ställe där bandet styrs bort från gjuthjulet. Kammarens 15 munstycken 17 sprutar kylmedel på bandets 12 yttre yta där bandet är i ingrepp med gjuthjulets 25 omkrets. Kylmed- let, vanligtvis vatten, tillförs till kamrarna 15 och 16 genom ledningar (icke visade). ' ' - 7 g Såsom syns bäst i fig. 3 är vid en_andra utföringsform av föreligg- ande uppfinning gjutdeglar eller gjutvannor 21 och 22 utrustade med mät- anordningar placerade invid varandra med gjutpipar 23 och 24 så konstru- erade och placerade att de kan inleda smält metall i formen samtidigt eller i snabb följd. Vannan 22 som innehåller metallen med Jämförelse- ' 'vis högre smältpunkt är placerad närmast rullen lla och dess pip 24 sträcker sig ett litet_§tycke in i formen. Vannan 21 som innehåller en metall med lägre smältpunkt har sin pip 25 placerad obetydligt högre än pipen 24 och i gjuthjulsspàret 14.

När gjutaren skall börja den kontinuerliga gjutningen av en första metall som har en förhållandevis hög smältpunkt, t.ex. stål, i gjutmas- kinen 10, går denne genom de vanliga igångsättningsprocedurerna, som innefattar förvärmning av vannorna 21 och 22, torkning av bandet 12 och spåret 14 för tillförsäkrande av ingen fukt'finns på dessa ytor, upp- värmning av den första metallen, t.ex. stål, och en andra metall med en smälcpunkt lägre än den förste metallen, Lex. bly, 1 ugnar till de smält, och avlämnande av de smälta metallerna till sina respektive vannoz medelst tapprännor. I vannorna är temperaturen av den smälta andra metal: en väsentligen lägre än temperaturen av den smälta första metallen. vaoossz-9 5 Vannan 21 som innehåller bly placeras i läge för införande av smäl1 bly genom pipen 23 i formen. Förberedande kylning såsom beskrivs i den ' amerikanska patentskriften 2.596.702 kan utföras då smält bly införs i formen vid en temperatur i huvudsak lägre än temperaturen för den smälta första metallen. Omedelbart efter det första införandet av smält bly i formen påbörjas kylning med full volym medelst kamrarna 15 och 16, vilka förser munstyckena 17, som sprutar kylmedel på formens yttre ytor. Den andra metallen, t.ex. bly måste ha en fryspunkt sådan att kylningen.med full volym, som beskrivits ovan, får den andra metallen att stelna innan den når det ställe där bandet 12 styrs bort från gjuthjulet.

Dä den stelnade andra metallen fyller tvärsnittet av formen bildad mellan spåret 14 och bandet 12 helt, kan införandet av den andra metall- en avslutas. Alternativt, kan den andra metallen införas anda tiii far- men är fylld upp till stället för införande av smält metall, varigenom den smälta andra metallen hindrar kylmedlet från att stänka in i formen och genom sin uppvärmning av formen föràngar det kylmedel som eventuellt skvätt ut nära stället för införande av smält metall 1 formen.

I överensstämmelse med den första utföringsformen enligt uppfinnin. en förflyttas vannan 21, efter det att införandet av den andra metallen, t.ex. bly, avslutats, bort från gjutmaskinen 10, och vannan 22, som innehåller den förhållandevis varmare smälta första metallen, t.ex. stal placeras så att pipen 24 kan införa smält stål direkt bakom den andra metallen, som finns 1 formen. Därefter sätter gjutaren gjuthjulet i rotation och börjar införa smält stål i formen. I själva verket beror det helt pà gjutaren om införandet av smält stål påbörjas omedelbart före gjuthjulet sätts i rotation eller om ordningsföljden omkastas. Det A smälta stålet som införs i formen bildar ett förband med änden av den blypropp, som förut igjutits. Då gjuthjulet roterar, kommer blysträngen att föra stàlsträngen ut ur gjutmaskinen 10, varigenom sålunda stål- strängsrörelsen blir mer förutsägbar och lättare att verkställa medelst mekaniska strängöverföringsorgan. _ Gjutningen av blyproppen under användning av konventionella meto- der som är kända för att vara säkra för både formen och gjutaren, gör det möjligt att införa smält stål i formen efter blyproppen utan risk för explosion vid kontakt med det flytande kylmedlet. Dessutom införs smält stål först efter det att kylningen av formen med full volym pá- börjats, varför den större delen av det smälta stålets värme kommer att avledas och hindras från att smälta eller på annat sätt förstöra form- materialen. Det faktum att det smälta stålet icke införs förrän kyl- 7800382-9 6 ning med full kylmedelsvolym sker, gör det möjligt att konstruera for- men och bandet av material, som har god värmekonduktivitet men som även har smältpuhkter som ligger väl under temperaturen för smält stål.

D Dessutom förvärmer blyproppen genom sin närvaro formen så att värmechocken för formmaterialen vid deras kontakt med det smälta stålet minskar, med åtföljande minskning av den förstörelse som förorsakas genom värmechock på grund av att skillnaden i temperatur mellan formen och det smälta stålet minskas. Iet bör noteras, att värmet från blyet avledes vinkelrätt genom formens väggar, inklusive bandet, och även i formens längdriktning. Genom denna längsgående värmediffusion förvärms formen därför ovanför blyproppen. Den tvärgående värmediffusionen, som påskyndas genom kylningen, hindrar förekomsten av skarpa temperaturfall vid varje punkt över tjockleken av formen där förstörelse på grund av värmechock förorsakad av den.första värmevågen från det smälta stålet skulle kunna underhållas. ' För att dra fördel av förvärmningen av formen genom blyproppen, måste gjutningen av stålet börja så snart som möjligt efter det att proppen gjutits före någon_betydelsefull kylning av proppen har skett.

Vid den andra utföringsformen, som visas i fig. 3, är båda vannor- na 21 och 22 placerade i läge för gjutning i formen under hela igångsätt- ningsproceduren. Då den smälta första metallen har stelnat över formens tvärsnitt kan följande tre operationer utföras 1 snabb följd, nämligen den smälta första metallen införas, gjuthjulet sättas i rotation och införandet av den smälta andra metallen avslutas. Alternativt kan gjut- hjulet rotera kontinuerligt under hela förloppet, dvs. både medan den j_andra metallen och den första metallen gjuts. Sålunda kan den vänte- period som är nödvändig vid användning av den första utföringsformen, 'dvs. medan vannan 21 avlägsnas från gjutläge och vannan 22 anordnas i 'gjutläge elimineras, och kan man sålunda dra full fördel av förvärmning- en av formen medelst blyproppen före den stelnade proppen får tillfälle att svalna. En ytterligare fördel med den andra utföringsformen är att det icke kommer att finnas någon tidsperiod, under vilken flytande kyl- medel kan stänka in i formen och komma i kontakt med smält metall. vid förfarandet enligt föreliggande uppfmningf är den möjligt, att legeringar av den första och andra metallen kan bildas vid det ställr där de två metallerna möts, men en sådan legeringsbildning torde emeller- - tid icke minska effektiviteten av föreliggande uppfinning. Den del av blysträngen som gjorts för att starta stålgjutningen kan skäras bort från stålsträngen och omsmältas för återanvändning som startpropp.

Claims (8)

vsoozaz-9 7 PATENTKRAV

1. Förfarande för stränggjutning av metall, innefattande kontinuerlig igjutning av en smält metall, som skall gjutas i formen hos en stränggjutmaskin på vilken kylmedel påföres för att bringa den smälta metallen att stelna till en kontin- uerlig stång, k ä n n e t e c k n a t a v att gjutníngen - för att minska värmechocken hos stränggjutmaskinens form - på- börjas genom igjutning av en smält metall med en smälttemperatur som är lägre än smälttemperaturen för den matell, som skall gjutas i formen, varefter igjutningen av metallen med lägre smälttemperatur avslutas och igjutningen av den metall, som skall gjutas, inleds.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att smälttemperaturen för materialet i formen är lägre än smälttemperaturen för den metall, som skall gjutas.

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - _ t e c k n a t a v att man, efter att man inlett igjutningen av den metall, som skall gjutas, ökar hastigheten för kylmedlets påföring på formen.

4. U. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a t a v att man, vid början av gjutningen, igjuter metallen med lägre smälttemperatur i formen i en mängd som är tillräcklig för att fylla ut formens tvärsnitt före man inleder igjutningen av den metall,som skall gjutas.

5. Anordning för genomförande av förfarandet enligt patent- kravet 1 och innefattande en form bildad genom ingrepp mellan omkretsspåret (15) i ett roterbart gjuthjul (25) och ett änd- löst böjligt band (12), kylmedelskamrar (15, 16) som är an- 'ordnade invid formen för påförande av ett kylmedel på formen och en första gjutvanna (22) för tillförsel av den metall, som skall gjutas i formen, k ä n n e t e c k n a d a v att anordningen_ för att minska värmechocken hos formen dessutom är försedd med dels en andra gjutvanna (21) för en metall med en smälttemperatur som är lägre än smälttemperaturen för den metall, som skall gjutas, och dels en manöveranordning, vilken, om så önskas, kan styras manuellt för tillförsel först av metallen med lägre smältpunkt till formen från den andra gjutvannan (21) och där- efter av den metall, som skall gjutas till formen från den första gjutvannan (22).

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d a v att metallen som skall gjutas är stål och metallen med vsoozsz-9 8 _fl lägre smälttemperatur är bly.

7. Anordning enligt patentkravet 5 eller 6, k ä n n e - t e c k n a d a v att materialet i gjuthjulet (25) har en smälttemperatur som är lägre än smälttemperaturen för den metall, som skall gjutas. 7 5

8. Anordning enligt något av patentkraven 5 -~7, k ä n n e - t e c k n a d_ a v att gjutvannorna (21, 22) har gjutpipar (23, Zü) och är placerade så att gjutpíparna är anordnade vid inloppet till formen.