SE455274B

SE455274B - METHOD AND MACHINE FOR PRODUCING METAL GOODS

Info

Publication number: SE455274B
Application number: SE8204875A
Authority: SE
Inventors: N V Molochnikov; Y L Rozenblit; V S Patrikeev; A I Maiorov; M F Panin; V M Schukin; A I Nikolaev; O K Khrapchenkov; N A Dolgikh; E E Gurinchuk; V A Ivanov; A I Iselikov; M P Farafonov; V D Zhuravsky; A A Rudenko; P A Aivazovsky; A A Lavrentiev
Original assignee: Vni Pk I Metall Mash
Priority date: 1982-02-09
Filing date: 1982-08-25
Publication date: 1988-07-04
Also published as: DE3232662C2; FI823111L; SE8204875D0; IT1192992B; DE3232662A1; IT8241646A1; GB2114483A; FR2521045B1; FR2521045A1; AU551878B2; FI72663B; IT8241646A0; FI72663C; SE8204875L; GB2114483B; AU8727082A; FI823111A0

Description

'4ss 274 2 Genom att maskinens konstruktionsenheter är anordnade på det ovan beskrivna sättet får maskinen mindre höjd, vilket minskar det ferrostatiska trycket och vikten av anordningen för upprätthållande av detta tryck. Maskinen får emellertid mer komplicerad konstruktiv utformning och blir mer komplicerad att montera, justera och använda. Because the construction units of the machine are arranged in the manner described above, the machine has a smaller height, which reduces the ferrostatic pressure and the weight of the device for maintaining this pressure. However, the machine gets a more complicated design and becomes more complicated to assemble, adjust and use.

Bättre förfaranden och maskiner.för framställning av metallgöt utmärker sig av att utrustningen är anordnad horisontellt på centrum- axeln för maskinens processflöde.Better methods and machines for the production of ingots are characterized by the equipment being arranged horizontally on the center axis of the machine's process flow.

Ett dylikt känt förfarande för framställning av metallgöt bygger på att man inmatar smält metall från en behållare i en hori- sontell kokills ena ändyta och kontinuerligt utdrar ett göt från ko- killens motsatta ändyta (jämför exempelvis den franska patentskriften 1 269 929, klass B 22d "Förfarande och anordning för stränggjutning av metall i en kyld kokill med horisontell ochlutande centrumaxel", 1961).Such a known method for producing metal ingots is based on feeding molten metal from a container into one end surface of a horizontal mold and continuously extracting an ingot from the opposite end surface of the mold (compare, for example, French Patent Specification 1,269,929, Class B 22d "Method and apparatus for continuous casting of metal in a chilled die with horizontal and inclined center axis", 1961).

Maskinen för genomförande av detta kända förfarande innefat- tar en kokill, en behållare med en ledning för smält metall, mekanis- mer för bringande av kokillen i svängningsrörelse och vridning av kokillen tillsammans med götet och en götutdragningsmekanism, varvid samtliga konstruktionsenheter är anordnade på centrumaxeln för maski- nens processflöde. Ett dylikt anordnande av utrustningen gör det möjligt att minska maskinens höjd och vikt. När kokillen vrider sig tillsammans med götet (vilken vridning erfordras för att götkvalite- ten skall kunna förbättras), kan emellertid den täta tillslutningen mellan kokillen och metallupptagningsbehållaren rubbas.The machine for carrying out this known method comprises a mold, a container with a conduit for molten metal, mechanisms for bringing the mold into pivoting motion and rotating the mold together with the ingot and an ingot extraction mechanism, all construction units being arranged on the center shaft for the process flow of the machine. Such an arrangement of the equipment makes it possible to reduce the height and weight of the machine. However, when the mold rotates with the ingot (which rotation is required to improve ingot quality), the tight seal between the mold and the metal receiving container may be disturbed.

För att förbättra processekonomin genom minskning av smält stålavfall kan maskinens konstruktionsenheter anordnas längs den lu- tande centrumaxeln för maskinens processflöde.To improve the process economy by reducing molten steel waste, the machine's construction units can be arranged along the inclined center axis of the machine's process flow.

Dessutom är ett förfarande och en maskin för framställning av metallgöt kända, vid vilket förfarande man inmatar smält metall i en horisontell eller lutande, med en behållare för metall förbunden kokill och periodvis utdrar ett göt från den stationära kokillen (jämför exempelvis boken av Sladkoshteev V.T. m.fl. "Horisontella an- läggningar för stränggjutning av metaller och legeringar i Sovjet- unionen och utomlands", förlaget "Metallurgija", 1970. sid. 3-30).In addition, a method and a machine for producing metal ingots are known, in which method molten metal is fed into a horizontal or inclined, with a container for metal connected mold and periodically extracts an ingot from the stationary mold (compare, for example, the book by Sladkoshteev VT m .fl. "Horizontal facilities for continuous casting of metals and alloys in the Soviet Union and abroad", "Metallurgija", 1970. pp. 3-30).

Maskinen för genomförande av detta kända förfarande innefat- tar en kokill, en behållare med en ledning för smält metall, styrning- ar för ett göt och en götutdragningsmekanism, varvid samtliga konst- I 455 274 3 ruktionsenheter är anordnade på centrumaxeln för maskinens process- flöde, horisontellt eller i en liten vinkel (högst 200) mot horison- talen.The machine for carrying out this known method comprises a mold, a container with a conduit for molten metal, guides for a ingot and an ingot extraction mechanism, all construction units being arranged on the center axis of the process flow of the machine. , horizontally or at a slight angle (maximum 200) to the horizontal.

Med detta kända förfarande kan man emellertid icke framställa göt med hög ytkvalitet till följd av att ringformade gjutgrader bil- das i götskalet, vilket i sin tur beror på att den smälta metallen - samtidigt som den bringas i kontakt med det keramiska materialet i ledningen - börjar hårda vid ledningens ändyta under bildande av ett götskal, vars tjocklek är beroende av den totala utdragningsti- den och metallens temperatur och fysikaliska egenskaper. För att minska storleken av detta ytfel väljer man genom försök de process- tekniska götutdragningsparametrarna (dvs. hastigheten, temperaturen, tiden och förhållandet mellan utdragnings- och halttiden) på ett sådant sätt, att förloppet fortskrider funktionssäkert och götkvali- teten blir hög, vilket emellertid icke alltid kan uppnås. En av de huvudfaktorer, som minskar processfunktionssäkerheten och försämrar götkvaliteten, är sålunda förekomsten av gjutgrader vid götytan, vilka alltid uppträder när göten utdrages periodiskt.With this known method, however, it is not possible to produce ingots with a high surface quality as a result of annular casting degrees being formed in the ingot shell, which in turn is due to the molten metal - at the same time as it is brought into contact with the ceramic material in the pipe - starting hard at the end surface of the conduit to form an ingot shell, the thickness of which depends on the total drawing time and the temperature and physical properties of the metal. In order to reduce the size of this surface defect, the process technical ingot extraction parameters (ie the speed, temperature, time and the ratio between the extraction and holding time) are selected by experiment in such a way that the process proceeds functionally and the ingot quality becomes high, which, however can not always be achieved. Thus, one of the main factors which reduces the process functional safety and impairs the quality of the ingot is the presence of casting degrees at the ingot surface, which always occur when the ingot is extracted periodically.

Ett annat förfarande och en annan maskin för framställning av metallgöt är kända, vilket förfarande grundar sig på att man kon- tinuerligt inmatar smält metall i en kokill av grafit, som är utförd med en uppvärmd mottagningsdel och ett kylt hålrum, och kontinuerligt utdrar götet, varvid det kontinuerliga förloppet säkerställes genom att behållaren för metall, kokillen samt styranordningarna bringas att röra sig fram och åter (jämför exempelvis den ryska patentskrif- ten 140 176, klass 51 c 21, publicerad 1961). Detta kända förfarande och denna kända maskin gör det möjligt att framställa göt med hög ytkvalitet genom kontinuerlig inmatning av smﬂt metall och formning av göten, vilket bidrar till att eliminera att gjutgrader bildas vid götytan.Another method and another machine for producing ingot is known, which method is based on continuously feeding molten metal into a graphite mold made with a heated receiving part and a cooled cavity, and continuously extracting the ingot, whereby the continuous process is ensured by causing the container for metal, the mold and the control devices to move back and forth (compare, for example, Russian Patent Specification 140 176, class 51 c 21, published 1961). This known method and this known machine make it possible to produce ingots with a high surface quality by continuously feeding small metal and forming the ingot, which helps to eliminate the formation of casting degrees at the ingot surface.

Genom att grafitkokillen uppvisar låg beständighet, när stål- göt framställes, är emellertid detta kända förfarande svårt att an- vända för masstillverkning av metallgöt.However, because the graphite mold exhibits low durability when steel ingots are produced, this known method is difficult to use for mass production of metal ingots.

Ett förfarande och en maskin för framställning av metallgöt är vidare kända, vilka utgör en utgångspunkt för förfarandet respek- tive maskinen enligt föreliggande uppfinning, varvid man vid detta kända förfarande växelvis eller kontinuerligt inmatar smält metall i en horisontellt anordnad kokill i riktning uppifrån nedåt och ut- drar göten åt motsatta håll från kokillens ändytor. 455 274. ' 'U Den för genomförande av detta kända förfarande avsedda maski- nen innefattar en horisontellt anordnad kokíll, en mekanism för bringande av denna i svängningsrörelse, en behållare med en ledning för metall, götutdragningsmekanismer och styrningar för dessa (jäm- för exempelvis den ryska patentskriften 869 QH6, klass B 22 D 11/lﬂ, publicerad 1981). Denna kända maskins kokill kan vara radiellt krökt eller böjd, rätlinjig eller kan bestå av två raka, med varandra i vinkel förbundna delar, medan mekanismen för bringande av kokil- len i svängningsrörelse och götutdragningsmekanismerna är hydrauliska.A method and a machine for producing metal ingots are further known, which form a starting point for the method and the machine according to the present invention, wherein in this known method molten metal is fed alternately or continuously into a horizontally arranged mold in the direction from top to bottom and out. - pulls the ingot in opposite directions from the end surfaces of the mold. 455 274. The machine intended for carrying out this known method comprises a horizontally arranged mold, a mechanism for bringing it into pivoting motion, a container with a metal conduit, ingot extraction mechanisms and guides therefor (cf. e.g. Russian Patent Specification 869 QH6, Class B 22 D 11 / l ﬂ, published 1981). The mold of this known machine can be radially curved or curved, rectilinear or can consist of two straight, interconnected parts at an angle, while the mechanism for bringing the mold into pivotal motion and the ingot extraction mechanisms are hydraulic.

Denna kända maskins behållare för smält metall är förbunden med kokillen genom ledningen, som är stationär i horisontalplanet och mynnar i den upptill öppna kokillens hålrum eller passerar genom ett i kokillens vägg upptaget hål, vars tvärsnittsyta är avsevärt större än ledningens tvärsnittsyta.The container of molten metal of this known machine is connected to the mold through the conduit, which is stationary in the horizontal plane and opens into the cavity of the open mold or passes through a hole accommodated in the wall of the mold, the cross-sectional area of which is considerably larger than the cross-sectional area.

En dylik konstruktiv utformning av maskinen gör det möjligt att inmata smält metall från den stationära behållaren i kokillen, som är förflyttbar fram och åter medelst förflyttningsmekanismen, varvid metallen inmatas i kokillen vid ett ställe, som ligger under nivån för ytan av den smälta metallen i kokillen.Such a constructive design of the machine makes it possible to feed molten metal from the stationary container into the mold, which is movable back and forth by means of the movement mechanism, the metal being fed into the mold at a place below the level of the surface of the molten metal in the mold. .

Det kända förfarandet och maskinen för dess genomförande omöj- liggör framställning av göt med hög kvalitet hos den övre skalytan, som formas under inverkan av vid metallytan i kokillen uppträdande vågförlopp och under betingelser vid vilka värmebortförseln från götet till kokillen utefter dess omkrets och längd är olikformig.The known method and the machine for its implementation make it possible to produce high-quality ingots from the upper shell surface, which are formed under the influence of waveforms occurring at the metal surface in the mold and under conditions in which the heat transfer from the ingot to the mold along its circumference and length is non-uniform. .

Dessutom åtföljs den olikformiga formningen av götskalet av att gö- tens tvärsnittsprofil förvränges samt att kontraktioner och andra fel bildas vid götytan.In addition, the non-uniform shaping of the ingot shell is accompanied by the distortion of the ingot profile of the ingot and that contractions and other defects are formed at the ingot surface.

Att ytan av den smälta metallen är belägen i kokillen leder dessutom till veckbildning vid den övre skalytan, i synnerhet när man använder en krökt, av raka partier sammansatt kokill, vars övre vägg med ytan av den smälta metallen bildar en spetsig vinkel, vid vilken ytan av den smälta metallen kyles och slagginneslutningar sam- las, när götskalet- formas. De framställda götens låga kvalitet be- gränsar alltså användningsområdet för detta kända förfarande och den- na kända maskin inom metallurgin.The fact that the surface of the molten metal is located in the mold also leads to the formation of folds at the upper shell surface, in particular when using a curved mold composed of straight portions, the upper wall of which with the surface of the molten metal forms an acute angle at which the surface of the molten metal is cooled and slag inclusions collect when the ingot shell is formed. The low quality of the ingots produced thus limits the area of use for this known method and this known machine in metallurgy.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande och en maskin för framställning av metall- göt, som bidrar till att förbättra kvaliteten av metallgöten för fortsatt behandling genom att värmet.bortföres mer likformigt, när göten formas samtidigt som ytan av den smälta metallen ligger utanför kokillen. 455 274 5.The main object of the present invention is to provide a method and a machine for producing metal ingots which help to improve the quality of the metal ingots for further treatment by removing the heat more uniformly when the ingot is formed while the surface of the molten metal is outside the mold. 455 274 5.

Ett andra syfte med uppfinningen är att öka tillförlitlighe- ten vid genomförande av förfarandet och maskinens funktionssäkerhet samt att säkerställa att göten formas stabilt vid hög och lag götut- dragningshastighet.A second object of the invention is to increase the reliability in carrying out the method and the functional safety of the machine and to ensure that the ingot is formed stably at high and low ingot extraction speeds.

Ett tredje syfte med föreliggande uppfinning är att säkerstäl- la ett högt metallutbyte genom minskning av det s.k. ändavfall, som erhålles vid kapning av götens ändar.A third object of the present invention is to ensure a high metal yield by reducing the so-called end waste, which is obtained by cutting the ends of the ingot.

Ett fjärde syfte med föreliggande uppfinning är att kontinu- erligt kunna genomföra förfarandet för framställning av metallgöt i en enda kokill.A fourth object of the present invention is to be able to continuously carry out the process for producing metal ingots in a single mold.

Ett femte syfte med uppfinningen är att förenkla maskinens konstruktion, minska metallåtgângen för framställning av maskinen och maskinens höjd, öka beständigheten av maskinens viktiga konstruk- tionsenheter, minska energiförbrukningen och förbättra processeko- nomin.A fifth object of the invention is to simplify the construction of the machine, reduce the metal consumption for manufacturing the machine and the height of the machine, increase the durability of the machine's important construction units, reduce the energy consumption and improve the process economy.

Syftet med föreliggande uppfinning är alltså att åstadkomma ett förfarande och en maskin för framställning av metallgöt som gör det möjligt att genom lämpligt val av maskinens konstruktiva utform- ning och de processtekniska formnings- och utdragningsförhållandena för göten uppnå en hög kvalitet hos de metallgöt, som skall utdras från den enda kokillen i två motsatta riktningar, varvid förfaran- det kan genomföras mycket pålitligt.The object of the present invention is thus to provide a method and a machine for the production of metal ingots which make it possible to achieve a high quality of the metal ingots which are to be made by suitable choice of the constructive design of the machine and the process technical forming and drawing conditions for the ingot. is extracted from the single mold in two opposite directions, whereby the procedure can be carried out very reliably.

Dessa syften uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst ett förfarande för framställning av metallgöt, vid vilket man in- matar en smält metall i en horisontellt anordnad kokíll och ut- drar göt från kokillens ändytor i två motsatta riktningar, och vilket utmärker sig av att den smälta metallen matas in i kokil- len, vars tvärsnittsarea är huvudsakligen likformig utmed sin hela längd, genom en öppning i den ihåliga och vattenkylda kokillens vägg, varvid öppningen är anordnad på lika avstånd från kokillens ändar, att görbíldning bringas att ske i kokillens centrum i början av gjutningsförfarandet, att götet delas upp på tvâ göt, som står i kontakt med startkroppar så att en begynnelseform- níngszon bildas, varvid läget för denna zon stabiliseras till i huvudsak kokillens centrum, att tillförseln av den smälta metal- len till utrymmet mellan göten fortsättes, och att göten utdra- ges ur kokillens motsatta sidor, efter det att göten stabilise- rats, och att götens menisk hàlles placerad utanför kokillens under stabiliserings- och utdragningsfasen. 455 274 Maskinen för genomförande av förfarandet enligt förelig- gande uppfinning innefattar en medelst lämpliga organ driven fram- och àtergàende horisontell kokill, en med en ledning för- sedd behállare för inmatning av smältmetall i kokillen, en meka- nism för utdragning av tvâ göt i horisontalplanet och i motsatta riktningar, och utmärker sig av att kokillen som har en i huvud- sak likformig tvärsnittsyta över sin hela längd, är tätt ansluten till behållaren medelst ledningen, som är anordnad i öppningen i den ihåliga och vattenkylda kokillens vägg, att öppningen är an- ordnad pá lika avstånd fràn kokillens ändar, och att ett skilje- element är anordnat koaxiellt med metallrännan inuti kokillen, som skiljer av götet i början av förfarandet till tvâ separata göt, vilka står i förbindelse med startkoppar för två göt som skall formas i samma kokill. g När göten utdrages dubbelsidigt, dvs. från kokillens båda ändytor, finns mellan göten, som bekant, ett smält metallmellanskikt som skiljer göten från varandra, varvid vartdera götskal börjar for- mas från detta mellanskikt. Denna zon benämnas fortsättningsvis götens begynnelseformningszon.These objects are achieved according to the present invention by means of a method for producing metal ingots, in which a molten metal is fed into a horizontally arranged mold and extracts are extracted from the end surfaces of the mold in two opposite directions, and which is characterized in that the molten metal is fed into the mold, the cross-sectional area of which is substantially uniform along its entire length, through an opening in the wall of the hollow and water-cooled mold, the opening being arranged at equal distances from the ends of the mold, that gut forming is effected in the center of the mold at the beginning of the casting process, that the ingot is divided into two ingots which are in contact with starting bodies so that an initial forming zone is formed, the position of this zone being stabilized to substantially the center of the mold, that the supply of the molten metal to the space between the ingots is continued, and that the ingot is extracted from the opposite sides of the mold, after the ingot has stabilized, and that the meniscus of the ingot is kept in place d outside the mold during the stabilization and extraction phase. The machine for carrying out the method according to the present invention comprises a reciprocating horizontal mold driven by suitable means, a container provided with a conduit for feeding molten metal into the mold, a mechanism for pulling out two ingots in the horizontal plane and in opposite directions, and is characterized in that the mold, which has a substantially uniform cross-sectional area over its entire length, is tightly connected to the container by means of the conduit arranged in the opening in the hollow and water-cooled mold wall, that the opening is arranged at equal distances from the ends of the mold, and that a separating element is arranged coaxially with the metal groove inside the mold, which separates the ingot at the beginning of the process into two separate ingots, which are connected to starting cups for two ingots to be formed in the same mold. g When the ingot is extracted double-sided, ie. from the two end surfaces of the mold, there is between the ingots, as is known, a molten metal intermediate layer which separates the ingots from each other, each ingot shell beginning to form from this intermediate layer. This zone is hereinafter referred to as the initial forming zone of the ingot.

.I En dylik kombination av metallinmatning och götformning samt maskinens föreslagna utformning bidrar till att de göt, som skall framställas, får hög kvalitet genom att värmet likformigt bortföres från de göt, som formas, till kokillen och genom att ytan av den smälta metallen bortföres från kokillen.Such a combination of metal feed and ingot forming and the proposed design of the machine contribute to the high quality of the ingots to be produced by uniformly removing heat from the ingots being formed to the mold and by removing the surface of the molten metal from kokillen.

Genom att smält metall inmatas i kokillen genom det i kokil- lens vägg upptagna hålet kan kokillen uppbyggas som en tillsluten enhet, vilket befrämjar en likformig värmebortförsel från de göt, som skall formas, till kokillen, varför götets skal formas likfor- migt. Genom att det i kokillens vägg upptagna hålet är beläget på i huvudsak lika stort avstånd från kokillens ändytor, skapas lika formningsbetingelser för de båda göten, under det att efterföljande stabilisering av begynnelseformningszonen för göten bidrar till att öka processfunktionssäkerheten.By feeding molten metal into the mold through the hole received in the wall of the mold, the mold can be built up as a closed unit, which promotes a uniform heat transfer from the ingots to be formed to the mold, so that the shell of the ingot is uniformly formed. Because the hole accommodated in the mold wall is located at a substantially equal distance from the end surfaces of the mold, equal forming conditions are created for the two ingots, while subsequent stabilization of the initial forming zone for the ingot contributes to increasing process functional safety.

Genom att ytan av den smälta metallen är skild från kokillen förbättras ytkvaliteten hos de göt, som skall formas utan inverkan från oxiderande atmosfär genom att götytan i mindre grad förorenas av icke-metalliska inneslutningar. 455 274 För att öka förfarandets tillförlitlighet och förbättra dess ekonomi under begynnelseskedet börjar göten formas med en utdrag- ningshastighet, som utgör 0,1-0,5 av metallinmatningshastigheten och som hålles inom dessa gränser tills begynnelseformningszonen för göten blivit stabil vid inmatningsstället för smält metall i kokil- len, varvid man vid götformningens slut gradvis, under ett tidsinter- vall lika med götets fullständiga härdningstid minskar götutdrag- ningshastigheten till ett värde, som utgör 0,1-0,2 av inmatningshas- tigheten för smält metall i kokillen. När förfarandet enligt uppfin- ningen genomföres på det ovan beskrivna sättet, är ytan av den smälta metallen skild från kokillen samtidigt som de gaser, vilka avges när kokillen fylles med smält metall, avgår och götens skal bindes säkert vid startkropparna.By separating the surface of the molten metal from the mold, the surface quality of the ingots to be formed without the influence of oxidizing atmosphere is improved by contaminating the ingot surface to a lesser extent with non-metallic inclusions. 455 274 In order to increase the reliability of the process and improve its economy during the initial stage, the ingot begins to be formed at a pull-out rate of 0.1-0.5 of the metal feed rate and kept within these limits until the initial ingot zone of the ingot has become stable at the molten metal feed point. in the mold, whereby at the end of the ingot formation, during a time interval equal to the complete hardening time of the ingot, the ingot extraction speed is gradually reduced to a value which is 0.1-0.2 of the feed rate for molten metal in the mold. When the process according to the invention is carried out in the manner described above, the surface of the molten metal is separated from the mold at the same time as the gases emitted when the mold is filled with molten metal are removed and the shell of the ingot is securely bonded to the starting bodies.

Ifall götutdragningshastigheten är lägre än 0,1 (10%) av in- matningshastigheten för smält metall i kokillen, ökas längden av götformningens begynnelseskede, vilket leder till att ledningens kanal igensätts och förloppet upphör.If the ingot extraction rate is lower than 0.1 (10%) of the feed rate for molten metal in the mold, the length of the initial stage of ingot formation is increased, which leads to the conduit of the conduit being clogged and the process ceasing.

Om götutdragningshastígheten är högre än 0,5 av metallinmat- ningshastigheten i kokillen, bindes götens skal icke säkert vid startkropparna, varjämte det blir mer komplicerat att stabilisera begynnelseformningszonen för göten vid inmatningsstället för smält metall i kokillen.If the ingot extraction rate is higher than 0.5 of the metal feed rate into the mold, the ingot shell is not securely bonded to the starting bodies, and it becomes more complicated to stabilize the initial ingot zone at the molten metal feed point in the die.

Det är lämpligt, att man vid slutet av götformningen, gradvis under ett tidsintervall lika med götets fullständiga stelningstid minskar götutdragningshastigheten till ett värde lika med 0,1-0,2 av inmatningshastigheten för smält metall i kokillen.It is suitable that at the end of the ingot formation, gradually over a time interval equal to the complete solidification time of the ingot, the ingot extraction rate is reduced to a value equal to 0.1-0.2 of the feed rate of molten metal in the mold.

Om götutdragningshastigheten vid götformningens slut är läg- re än O,1 av metallinmatningshastigheten, igensättes ledningens kanal, varför metallinmatningen i kokillen upphör för tidigt. Ifall götutdragningshastigheten vid götformningens slut är högre än 0,2 av inmatningshastigheten för smält metall i kokillen, medför detta icke någon väsentlig minskning av djupet av den flytande götfas som strömmar ut från göten samtidigt som dessa utdras från kokillen vid götformningens slut.If the ingot extraction rate at the end of the ingot formation is lower than 0.1 of the metal feed rate, the conduit of the conduit is clogged, so that the metal feed into the mold stops prematurely. If the ingot extraction rate at the end of the ingot molding is higher than 0.2 of the feed rate of molten metal in the mold, this does not significantly reduce the depth of the liquid ingot phase flowing out of the ingot while extracting from the mold at the end of the ingot forming.

Dessutom måste man vid utdragning av göten, under begynnelse- skedet stabilisera begynnelseformningszonen för göten vid det stäl- le, där smält metall inmatas i kokillen, vilken stabilisering möj- liggöres genom relativ ändring av götutdragningshastigheterna. Vid stabiliseringen förflyttas begynnelseformningszonen för göten med 455 274 en hastighet, som är proportionell mot skillnaden mellan götens ut- dragningshastigheter, varigenom man kan konstanthâlla och reglera läget hos denna zon vid metallinmatningsstället, vilket bidrar till högre processtillförlitlighet och högre götkvalitet.In addition, during extraction of the ingot, the initial forming zone of the ingot must be stabilized during the initial stage at the place where molten metal is fed into the mold, which stabilization is made possible by relatively changing the ingot extraction rates. During stabilization, the initial forming zone of the ingot is moved at a speed 455 274, which is proportional to the difference between the extraction speeds of the ingot, whereby the position of this zone at the metal feed point can be kept constant and regulated, which contributes to higher process reliability and higher ingot quality.

Sedan begynnelseformningszonen för göten gjorts stabil, ut- dras göten kontinuerligt med i huvudsak lika hög hastighet. I det- ta fall upprätthålles begynnelseformningszonen för göten vid metall- inmatningsstället genom att götens utdragningshastigheter är lika och genom obetydlig korrigering av ettdera götets utdragningshastig- het i och för stabilisering av denna zon.After the initial forming zone for the ingot has been made stable, the ingot is continuously extracted at substantially the same speed. In this case, the initial forming zone of the ingot at the metal feed point is maintained by the extraction speeds of the ingot being equal and by insignificant correction of the extraction speed of either ingot in order to stabilize this zone.

Sedan begynnelseformningszonen för göten stabiliserats, kan göten utdras växelvis med i huvudsak lika hög hastighet, varvid de båda göten utdras samtidigt under ett tidsintervall, som utgör 0,1- 0,2 av götets utdragníngstid.After the initial forming zone of the ingot has been stabilized, the ingot can be extracted alternately at substantially the same speed, the two ingots being extracted simultaneously during a time interval which constitutes 0.1-0.2 of the extraction time of the ingot.

Härigenom säkerställer man att ett flytande metallskikt bil- das i begynnelseformningszonen för göten, varför dessa får högre ytkvalitet.This ensures that a liquid metal layer is formed in the initial forming zone for the ingots, which is why these have a higher surface quality.

Ifall de båda göten utdras samtidigt under ett tidsintervall som utgör högst Oyl av götets utdragningstid, kompliceras kretsarna för styrning av utdragningsmekanimsernas drivorgan avsevärt samti- digt som deras funktionssäkerhet blir lägre. Om de båda göten ut- dras samtidigt under ett tidsintervall, som är längre än 0,2 av götets utdragningstid, minskas märkbart föreningstiden (vid kokil- lens vägg) för formningsírmnærna för de götskal, som bildas, när göten samtidigt utdras från kokillen.If the two ingots are extended at the same time during a time interval which is at most Oyl of the ingot's extraction time, the circuits for controlling the drive members of the extraction mechanisms are considerably complicated at the same time as their functional reliability becomes lower. If the two ingots are extracted simultaneously during a time interval which is longer than 0.2 of the ingot time of the ingot, the joining time (at the wall of the mold) is considerably reduced for the forming means for the ingot shells which are formed when the ingot is simultaneously extracted from the mold.

Dessutom kan göten växelvis utdras med en hastighet, som va- rierar sinusformigt, vilket bidrar till att göten formas mer likfor- migt under samtidig jämn ändring av dragspänningarna, varvid göt- skalen glider så litet som möjligt i förhållande till kokillen i begynnelseformningszonen för göten. Eftersom götens utdragnings- riktning i huvudsak omkastas utan paus (utdragningshastigheten är lika med noll endast vid den tidpunkt när utdragningsriktningen om- kastas), kvarhålles dessutom det flytande mellanskiktet alltid i begynnelseformningszonen för göten. Detta särdrag för formningen av götskalen bidrar - när göten växelvis utdrages med sínusformigt varierande hastighet - till en högre processfunktíonssäkerhet och högre götkvalitet. 455 274 9 För att dels åstadkomma lika formningsförhållanden för båda göten och dels likformigt kunna bortföra värmet utefter omkretsen för vardera götskal måste det i kokíllens vägg upptagna hålet vara beläget på i huvudsak lika stort avstånd från kokillens ändytor.In addition, the ingot can be rotated alternately at a speed which varies sinusoidally, which contributes to the ingot being formed more uniformly while simultaneously changing the tensile stresses, the ingot shells sliding as little as possible relative to the mold in the initial forming zone of the ingot. In addition, since the extraction direction of the ingot is essentially reversed without pause (the extraction speed is equal to zero only at the time when the extraction direction is reversed), the liquid intermediate layer is always retained in the initial forming zone of the ingot. This feature of the formation of the ingot shells contributes - when the ingot is extracted alternately at a sinusoidally varying speed - to a higher process functional safety and higher ingot quality. 455 274 9 In order to achieve equal forming conditions for both ingots and to be able to uniformly remove the heat along the circumference of each ingot shell, the hole accommodated in the wall of the mold must be located at a substantially equal distance from the end surfaces of the mold.

Om hålet är förskjutet i riktning mot kokillens ena ändyta, ändras den nyttiga längden av de avsnitt av kokillen, över vilka de båda götens skal formas, vilket minskar funktionssäkerheten i götformningen.If the hole is displaced in the direction of one end surface of the mold, the useful length of the sections of the mold over which the shells of the two ingots are formed change, which reduces the functional safety of the ingot formation.

Det är lämpligt att skiljeelementet är anordnat i kokillen axiellt med det i kokillens vägg upptagna hålet, vilket gör det möjligt att minska hâllfastheten hos det götskal, som formas när ko- killens hålrum under förloppets begynnelsefas fylles med smält me- tall, vilket befrämjar bildandet av begynnelseformningszonen för göten vid den tidpunkt, när göten börjar utdras, vid det ställe, där smält metall inmatas i kokillen.It is suitable that the separating element is arranged in the mold axially with the hole received in the wall of the mold, which makes it possible to reduce the strength of the ingot shell which is formed when the cavity of the mold during the initial phase is filled with molten metal, which promotes the formation of the initial forming zone of the ingot at the time when the ingot begins to be extracted, at the point where molten metal is fed into the mold.

Skiljeelementet utgöres av en mellanvägg, som är uppbyggd av metallplåtar, mellan vilka en skiva av värmeísolerande material (exempelvis asbest, eldfast papp, glastyg) är placerad.The partition element consists of a partition wall, which is built up of metal sheets, between which a sheet of heat-insulating material (for example asbestos, refractory cardboard, glass fabric) is placed.

Härigenom skyddas kokillens vägg från direkt inverkan från den inkommande strâlen av smält metall, varjämte götskalet säkrare bindes vid startkropparna och skalets hållfasthet blir lägre vid metallinmatningsstället.This protects the wall of the mold from direct impact from the incoming beam of molten metal, and the ingot shell binds more securely to the starting bodies and the strength of the shell becomes lower at the metal feed point.

Det är nödvändigt, att det i kokillens vägg upptagna hålet och ledningen är axiella med varandra och vinkelräta mot centrum- axeln för maskinens processflöde, vilket bidrar till att förenkla maskinens konstruktion och öka dess funktionssäkerhet.It is necessary that the hole and wire accommodated in the wall of the mold are axial with each other and perpendicular to the center axis of the machine's process flow, which helps to simplify the machine's construction and increase its operational reliability.

Det är lämpligt, att ledningen är anordnad i kokillens hål på ett sådant sätt, att dess ena ändyta skjuter in i kokillens inre en sträcka lika med 0,001-0,01 av kokillens väggtjocklek.It is suitable that the conduit is arranged in the hole of the mold in such a way that its one end surface projects into the interior of the mold a distance equal to 0.001-0.01 of the wall thickness of the mold.

Samtidigt får ledningen hög beständighet, varjämte de fram- ställda göten får hög kvalitet.At the same time, the pipeline is highly durable, and the ingots produced are of high quality.

Ifall metalledningen skjuter in i kokillens inre till ett djup som är större än 0,01 av kokillens väggtjocklek, minskas led- ningens beständighet till följd av att den förslites intensivt vid utdragning av göten, varjämte götens ytkvalitet försämras.If the metal conduit projects into the interior of the mold to a depth greater than 0.01 of the wall thickness of the mold, the durability of the conduit is reduced due to its intensive wear when the ingot is pulled out, and the surface quality of the ingot deteriorates.

Om ledningen skjuter in i kokíllens inre till ett djup, som är kortare än 0,001 av kokillens väggtjocklek, minskas processfunk- tionssäkerheten, eftersom dimensionerna hos ledningens-inskjutande del blir jämförbara med felen hos ledningens med kokillens vägg förbundna kant. 455 274 10 Förhållandet mellan ledningens tvärsnittsyta och kokillens tvärsnittsyta måste ligga mellan 0;O1:1 och Q,Ä:1.If the conduit projects into the interior of the mold to a depth less than 0.001 of the wall thickness of the mold, the safety of process function is reduced, since the dimensions of the insertion part of the conduit become comparable to the defects of the conduit connected to the mold wall. 455 274 The ratio between the cross-sectional area of the pipe and the cross-sectional area of the mold must be between 0; O1: 1 and Q, Ä: 1.

Om detta förhållande är lägre än Q,O1:l, ökar sannolikheten för att ledningens kanal igensättes vid låg götutdragningshastighet i början och i slutet av götformningen. Under stationära götform- ningsförhällanden ökar dessutom - på grund av att strâlen av smält metall strömmar ut med hög hastighet - metallstrålens borttvättande (sönderdelande) inverkan på skalet hos de göt, som formas, samt på kokillen.If this ratio is lower than Q, O1: 1, the probability increases that the conduit of the pipe is clogged at a low ingot extraction rate at the beginning and end of the ingot formation. Under stationary ingot forming conditions, moreover - due to the jet of molten metal flowing out at high speed - the washing (disintegrating) effect of the metal jet on the shell of the ingots being formed and on the mold increases.

Om förhållandet mellan ledningen och kokillen är högre än 0,Ä:1, minskar styvheten hos den vägg hos kokillen vari hålet är upptaget, vilket leder till ett.kokillene ïunktioneeäkerhet blir lägre på grund av eventuell skevställning mellan kokillens vägg och hålet.If the ratio between the wire and the mold is higher than 0, Ä: 1, the rigidity of the wall of the mold in which the hole is occupied decreases, which leads to a lower reliability of the mold due to possible skew between the wall of the mold and the hole.

För att göten skall kunna utdras växelvis med sinusformigt varierande hastighet; måste götutdragningsmekanismerna utgöras av rörliga och stationära griporgan, varvid de rörliga griporganen är anordnade på mekanismen för svängning av kokillen. De rörliga och statiönära griporganen är avsedda att växelvis påverkas i beroende av rörelseriktningen för kokillen tillsammans med det göt, som fast- hålles medelst de stationära griporganen vid den motsatta sidan.In order for the ingot to be able to be extracted alternately with a sinusoidally varying speed; the ingot extraction mechanisms must consist of movable and stationary gripping means, the movable gripping means being arranged on the mechanism for pivoting the mold. The movable and stationary gripping means are intended to be alternately actuated depending on the direction of movement of the mold together with the ingot held by the stationary gripping means at the opposite side.

Det är lämpligt; att kokillen; mekanismen för bringande av kokillen i svängningsrörelse och de på båda sidor om kokillens änd- ytor anordnade styrningarna i maskinen för genomförande av förfaran- det enligt uppfinningen är anordnade horisontellt, axiellt med centrumaxeln för maskinens processflöde.It is appropriate; that the mold; the mechanism for bringing the mold into oscillating motion and the guides arranged on both sides of the end surfaces of the mold in the machine for carrying out the method according to the invention are arranged horizontally, axially with the center axis of the process flow of the machine.

Härigenom kan maskinens utrustning justeras snabbt, varjämte maskinen blir enklare att underhålla och reparera.This allows the machine's equipment to be adjusted quickly, and the machine becomes easier to maintain and repair.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 visar ett längdsnitt genom maski- nen för genomförande av förfarandet enligt föreliggande uppfinning för framställning av metallgöt, fig. 2 visar ett längdsnitt genom en kokill med startkroppar och skiljeelementinnæi smält metall in- matats i kokillen, fig. 3 visar ett snitt längs linjen III-III i fig. 2, fig. H visar i diagramform växelvis utdragning av göt med i huvudsak lika hastighet (kurvan a) och med sinusformigt varieran- de hastighet (kurvan b) och fig. 5 visar en utföringsform av maski- nen enligt föreliggande uppfinning för växelvis utdragning av göt med sinusformigt varierande hastighet. 455 274 11 Maskinen för genomförande av förfarandet enligt föreliggande uppfinning innefattar en horisontellt anordnad kokill 1, vars vägg är försedd med ett hål 2, genom vilket man i kokillen 1, från en behållare eller gjutlåda 3 genom en ledning U kan inmata smält me- tall 5, som skall formas till göt 6, vilka utdrages längs styrningar 7 medelst startkroppar 8 och utdragningsmekanismer 9. Kokillen 1 är så anordnad, att den kan förflyttas horisontellt fram och åter medelst en mekanism 10 (fig. 1). - I kokiiien 1 är axieiit med dess näi 2 anordnat ett skilje- element 11 (fig. 2), som har formen av en mellanvägg uppbyggd av metallplätar, mellan vilka ett mellanlägg av värmeisolerande mate- rial är anordnat.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a longitudinal section through the machine for carrying out the method according to the present invention for producing metal ingots, Fig. 2 shows a longitudinal section through a mold with starting bodies and separating elements in molten metal. fed into the mold, Fig. 3 shows a section along the line III-III in Fig. 2, Fig. H shows in diagrammatic form an extraction of ingot at substantially equal speed (curve a) and with sinusoidally varying speed (curve b ) and Fig. 5 shows an embodiment of the machine according to the present invention for alternately pulling out ingots with sinusoidally varying speed. The machine for carrying out the method according to the present invention comprises a horizontally arranged mold 1, the wall of which is provided with a hole 2, through which the molten metal can be fed into the mold 1, from a container or casting box 3 through a line U 5, which are to be formed into ingots 6, which are pulled out along guides 7 by means of starting bodies 8 and pull-out mechanisms 9. The mold 1 is arranged so that it can be moved horizontally back and forth by means of a mechanism 10 (Fig. 1). In the kitchen 1, a partition element 11 (Fig. 2) is arranged with its needle 2, which has the shape of a partition wall built up of metal plates, between which a spacer of heat-insulating material is arranged.

Det i kokillens 1 vägg upptagna hålet 2 och ledningen Ä är anordnade axiellt med varandra och vinkelrätt mot centrumaxeln för maskinens processflöde. Ledningens U (fig. 3) ena ände skjuter in i kekiilene 1 inre tiil ett djup n, som' utgör o,oo1-o,o1 av kekii- lens 1 väggtjocklek.The hole 2 and the line Ä accommodated in the wall of the mold 1 are arranged axially with each other and perpendicular to the center axis of the process flow of the machine. One end of the conduit U (Fig. 3) projects into the interior of the cookie 1 to a depth n which is 0, oo1-o, o1 of the wall thickness of the cookie 1.

Förhållandet mellan ledningens U tvärsnittsyta och kokillens 1 tvärsnittsyta ligger mellan 0,01:1 och O,ü:1.The ratio between the cross-sectional area of the line U and the cross-sectional area of the mold 1 is between 0.01: 1 and 0.1: 1.

Mekanismerna 9 för utdragning av göten 6 kan vara av varieran- de slag, exempelvis av vals-, kuggstångstyp eller försedda med grip- organ, etc. Styrningarna 7 för göten 6 kan även vara av olika slag, exempelvis av rull-, balktyp e.dyl.The mechanisms 9 for pulling out the ingot 6 can be of varying types, for example of roller, rack type or provided with gripping means, etc. The guides 7 for the ingot 6 can also be of different types, for example of roller, beam type e. dyl.

Kokillen 1, mekanismen 10 för bringande av kokíllen 1 i sväng- ningsrörelse, utdragningsmekanismerna 9 och styrningarna 7 i maskinen enligt uppfinningen är anordnade horisontellt och axiellt med centrum- axeln för maskinens processflöde.The mold 1, the mechanism 10 for bringing the mold 1 into oscillating motion, the extraction mechanisms 9 and the guides 7 in the machine according to the invention are arranged horizontally and axially with the center axis of the process flow of the machine.

Med maskinen enligt uppfinningen kan man växelvis utdra göten 6 med i huvudsak lika hög hastighet (kurvan a i fig. H) och under samtidig utdragning av göten 6 under ett tidsintervall, som utgör 0,1-0,2 av götets utdragningstid, 2)b, eller med en hastighet (kur- van b i fig. U), som ändras enligt ett sinusformigt samband.With the machine according to the invention, the ingot 6 can be extracted alternately at substantially the same speed (curve a in Fig. H) and during simultaneous extraction of the ingot 6 during a time interval which constitutes 0.1-0.2 of the extraction time of the ingot, 2) b , or at a velocity (curve b in Fig. U), which changes according to a sinusoidal relationship.

För att kunna genomföra förfarandet under växelvis utdragning av göten 6 med sinusformigt varierande hastighet är utdragningsmeka- nismerna 9 (fig. 5) uppbyggda av rörliga och stationära griporgan 12 respektive 13, varvid de rörliga griporganen 12 är anordnade på mekanismen 10 för bringande av kokillen 1 isvängningsrörelse. Grip- organen 12 och 13 är avsedda att påverkas växelvis i beroende av -455 2_74 12 rörelseriktningen för kokillen 1 tillsammans med det göt 6, som fast- hålles vid den motsatta sidan medelst de stationära griporganen 13.In order to be able to carry out the method during alternating extraction of the ingot 6 at a sinusoidally varying speed, the extraction mechanisms 9 (Fig. 5) are built up of movable and stationary gripping means 12 and 13, respectively, the movable gripping means 12 being arranged on the mechanism 10 for bringing the mold 1 ice swinging motion. The gripping means 12 and 13 are intended to be actuated alternately depending on the direction of movement of the mold 1 together with the ingot 6, which is held at the opposite side by means of the stationary gripping means 13.

Förfarandet enligt uppfinningen för framställning av metall- göt genomföres på följande sätt. Innan smält metall börjar ínmatas i kokillen 1, införes i kokillens 1 inre från dess motsatta ändytor startkropparna 8, mellan vilka är anordnat skiljeelementet 11, som är avsett att i början av förloppet bilda en begynnelseformningszon för göten 6.The process according to the invention for producing metal ingots is carried out in the following manner. Before molten metal begins to be fed into the mold 1, the starting bodies 8 are inserted into the interior of the mold 1 from its opposite end surfaces, between which the separating element 11 is arranged, which is intended to form an initial forming zone for the ingot 6 at the beginning of the process.

Den smälta metallen 5 ínmatas från behållaren 3 genom led- ningen Ä via hålet 2, som är upptaget i den utefter hela omkretsen slutna kokillens 1 vägg, i kokillens 1 inre mellan startkropparna 8. Samtidigt som kokillens 1 inre fylles med metallen 5 rör sig ytan av den smälta metallen till ett utanför kokillen 1 liggande om- rådel Götets 6 under denna tid formade? med startkropparna 8 för- bundna skal brytes - samtidigt som man startar utdragningsmekanís- merna 9 och mekanismen 10 för bringande av kokillen 1 i svängnings- Iiäelse - till två skal under bildande av begynnelseformningszonen för göten.The molten metal 5 is fed from the container 3 through the line Ä via the hole 2, which is accommodated in the wall of the mold 1 closed along the entire circumference, in the interior of the mold 1 between the starting bodies 8. At the same time as the interior of the mold 1 is filled with the metal 5 the surface moves of the molten metal to an area outside the mold 1 Götets 6 during this time formed? with shells connected to the starting bodies 8 are broken - at the same time as the extraction mechanisms 9 and the mechanism 10 for bringing the mold 1 into oscillation are started - into two shells while forming the initial forming zone for the ingot.

Götformningen påbörjas med en götutdragningshastig- het, som utgör 0,1-0,5 av metallinmatningshastigheten och hâlles inom dessa gränser tills begynnelseformningszonen för göten 6 bli- vit stabil vid inmatningsstället för smält metall i kokillen 1, var- vid den smälta metallen 5 i behållaren 3 bringas till en förutbe- stämd, enligt de aktuella processförhållandena vald nivå.The ingot formation begins with an ingot extraction rate which is 0.1-0.5 of the metal feed rate and is kept within these limits until the initial forming zone of the ingot 6 has become stable at the feed point for molten metal in the mold 1, whereby the molten metal 5 in the container 3 is brought to a predetermined level selected according to the current process conditions.

Begynnelseformningszonen för göten 6 stabiliseras genom s.k. relativ ändring av götens utdragningshastigheter, varvid man för- flyttar denna zon med en hastighet, som är proportionell mot skill- naden mellan götens 6 utdragningshastigheter.The initial forming zone of the ingot 6 is stabilized by so-called relative change of the extraction speeds of the ingot, whereby this zone is moved at a speed which is proportional to the difference between the extraction speeds of the ingot 6.

Sedan begynnelseformningszonen för göten 6 blivit stabil, ut- dras göten 6 kontinuerligt från kokillen 1 med i huvudsak lika hög hastighet, varigenom begynnelseformníngszonens stabila läge bibehål- les.After the initial forming zone of the ingot 6 has become stable, the ingot 6 is continuously extracted from the mold 1 at substantially the same speed, whereby the stable position of the initial forming zone is maintained.

Man kan emellertid använda olika sätt för växelvis utdragning av göten, varvid göten kan utdras med i huvudsak lika stor hastig- het eller med sinusformigt (fig. U) varierande hastighet.However, different methods can be used for alternating extraction of the ingot, whereby the ingot can be extracted at substantially the same speed or with a sinusoidal (Fig. U) varying speed.

När göten 6 utdras växelvis med i huvudsak lika hastighet, ínmatas metallen 5 kontinuerligt i kokillen 1 genom att de båda göten 6 utdras samtidigt under ett tidsintervall, som utgör 0,1-0,2 455 274 J3 av götets utdragningstid. Samtidigt rör sig begynnelseformnings- zonen för göten 6 växelvis i riktning mot det göt, som utdrages, med en hastighet, som är proportionell mot götets utdragningshastighet.When the ingot 6 is extracted alternately at substantially the same speed, the metal 5 is fed continuously into the mold 1 by the two ingots 6 being extracted simultaneously during a time interval which constitutes 0.1-0.2 455 274 J3 of the extraction time of the ingot. At the same time, the initial forming zone of the ingot 6 moves alternately in the direction of the ingot being extracted, at a speed which is proportional to the extraction speed of the ingot.

När de båda göten 6 utdras samtidigt, är begynnelseformningszonerna för göten 6 skilda från varandra av en mellanliggande zon, som är förbunden med det stationära götets skal. Eftersom göten 6 utdras växelvis med lika hastighet, rör sig begynnelseformningszonen för göten 6 fram och åter i huvudsak lika långt i förhållande till ledningens Ä centrumaxel. Genom denna utföringsform av förfarandet enligt föreliggande uppfinning förenklas konstruktionen av maskinen för genomförande av förfarandet, ökas processfunktionssäkerheten och förbättras götmetallkvaliteten men blir drivanordningen och götut- dragningsmekanismerna något mer komplicerade.When the two ingots 6 are extended simultaneously, the initial forming zones of the ingot 6 are separated from each other by an intermediate zone, which is connected to the shell of the stationary ingot. Since the ingot 6 is extended alternately at equal speed, the initial forming zone of the ingot 6 moves back and forth substantially equally far in relation to the center axis of the conduit Ä. This embodiment of the method according to the present invention simplifies the construction of the machine for carrying out the method, increases the process functional safety and improves the ingot metal quality, but the drive device and the ingot extraction mechanisms become somewhat more complicated.

Dessutom kan göten 6 ntdras växelvis med sinusformígt varie- rande hastighet, vílket även.förenklar konstruktionen av maskinen för genomförande av förfarandet och förbättrar metallkvaliteten.In addition, the ingot 6 can be rotated alternately at a sinusoidally varying speed, which also simplifies the construction of the machine for carrying out the process and improves the metal quality.

Vid slutet av götformningen minskar man gradvis götutdrag- ningshastigheten under ett tidsintervall, som är lika med götets 6 fullständiga näraningstia, till ett värde, ¿Qm'atgörio,1-0,2 av metallens 5 inmatningshastighet. Härigenom kan man gradvis minska djupet av den flytande fas, som strömmar ut från göten 6 och bildar triangelformade götändar, vilka tillsammans med götens 6 ihåliga del utgör processavfallsprodukter.At the end of the ingot formation, the ingot extraction rate is gradually reduced over a time interval, which is equal to the complete feeding path of the ingot 6, to a value, ¿Qm'atgörio, 1-0.2 of the feed rate of the metal 5. In this way it is possible to gradually reduce the depth of the liquid phase, which flows out of the ingot 6 and forms triangular ingot ends, which together with the hollow part of the ingot 6 constitute process waste products.

Genom förfarandet och maskinen enligt föreliggande uppfinning åstadkommes götformningsförhållanden, som är identiska med de vid de kända förfarandena av detta slag och gör det möjligt att fram- ställa göt 6, vilka uppfyller de krav, som man ställer vid fortsatt behandling av göten 6.The method and machine according to the present invention provide ingot forming conditions which are identical to those of the known processes of this kind and make it possible to produce ingots 6 which meet the requirements for further processing of ingots 6.

Eftersom götskalen formas utan inverkan av oxiderande atmos- fär och slagg, är föroeningsgraden av icke-metalliska inneslutning- ar och gasmättnadsgraden avsevärt lägre än vid de kända förfarandena för framställning av metallgöt medelst maskiner av vertikal- och radialtyp.Since the ingot shells are formed without the influence of oxidizing atmospheres and slag, the degree of unification of non-metallic inclusions and the degree of gas saturation are considerably lower than in the known processes for the production of metal ingots by means of vertical and radial type machines.

Genom att göten 6 utdras i två motsatta riktningar från ko- killens 1 ändytor ökas maskinens kapacitet genom att den mängd smält metall 5, som kan inmatas per tidsenhet, ökar med 1,5-2 gånger, vilket med andra ord innebär att en enda processlinje vid maskinen 455 274 14 enligt föreliggande uppfinning motsvarar två processlinjer vid den kända maskinen, där götet utdras i en riktning (exempelvis vid maskiner av vertikal- och radialtyp).By extending the ingot 6 in two opposite directions from the end surfaces of the mold 1, the capacity of the machine is increased by increasing the amount of molten metal 5, which can be fed per unit time, by 1.5-2 times, which in other words means that a single process line in the machine 455 274 14 according to the present invention, two process lines correspond to the known machine, where the ingot is drawn out in one direction (for example in machines of the vertical and radial type).

Förfarandet och maskinen enligt uppfinningen för framställning av metallgöt kan användas för framställning av göt med kvadratiskt och rektangulärt tvärsnitt, bl.a. med stort längdförhållande mellan sidorna, av ett brett sortiment av stål och legeringar.The method and machine according to the invention for the production of metal ingots can be used for the production of ingots with a square and rectangular cross-section, e.g. with large aspect ratio between the sides, of a wide range of steels and alloys.

Uppfinningen belyses närmare nedan medelst ett exempel på genomförande av förfarandet enligt uppfinningen.The invention is further elucidated below by means of an example of carrying out the method according to the invention.

Förfarandet enligt uppfinningen för framställning av metall- göt genomföres medelst en maskin av horisontaltyp för försök i in- dustriell skala, varvid man genom gjutning från en 5 t gjutskänk framställer göt med tvärsnittsdimensionerna 150 x 150 mm och 150 x 210 mm från stål med låg och medelhög kolhalt, bl.a. av stål som innehåller krom, nickel, molybden och andra grundämnen, i en halt av högst 2%. _ Innan den smälta metallen inmatas i kokillen, inför man, från kokillens båda ändytor, startkroppar med ett däremellan anordnat skiljeelement.The process according to the invention for the production of metal ingots is carried out by means of a horizontal type machine for experiments on an industrial scale, whereby by casting from a 5 t casting ladle, ingots with the cross-sectional dimensions 150 x 150 mm and 150 x 210 mm are produced from steel with low and medium carbon content, i.a. of steel containing chromium, nickel, molybdenum and other elements, not exceeding 2%. Before the molten metal is fed into the mold, starting bodies with a separating element arranged between them are inserted, from both end surfaces of the mold.

Den smälta metallen inmatas från behållaren genom ledningen i kokillen, varvid ytan av den smälta metallen samtidigt som me- tallen fyller kokillen stiger upp till behållaren och gaserna av- lägsnas från kokillens inre.The molten metal is fed from the container through the conduit into the mold, whereby the surface of the molten metal at the same time as the metal fills the mold rises up to the container and the gases are removed from the interior of the mold.

Maskinen startas efter att kokillens inre hålrum fyllts till en förutbestämd nivå. Det götskal som formats under tidsinterval- let från metallinmatningens början till den tidpunkt, när maskinens mekanismer sättes igång, brytes härvid i det svagaste tvärsnittet (dvs. vid det ställe, där skíljeelementet är anordnat), varvid två götskal och en begynnelseformningszon för göten bildas.The machine is started after the internal cavity of the mold has been filled to a predetermined level. The ingot shell formed during the time interval from the beginning of the metal feed to the time when the machine's mechanisms are started is broken in the weakest cross section (ie at the place where the separating element is arranged), forming two ingot shells and an initial forming zone for the ingot.

Ifall skalet av något skäl brutits vid ett annat ställe, förflyttar man begynnelseformningszonen för göten genom ändring av götens utdragningshastighet vid inmatningsstället för metallen i kokíllen.If for some reason the shell is broken at another location, the initial forming zone of the ingot is moved by changing the extraction speed of the ingot at the feed point for the metal in the mold.

Denna zon stabiliseras i början av götformningen och under götformningen genom relativ ändring av götens utdragningshastighet under automatiska driftförhâllanden.This zone is stabilized at the beginning of the ingot formation and during the ingot formation by relatively changing the extraction speed of the ingot under automatic operating conditions.

När ettdera götets utdragningshastighet ändras med 5, 10, 20%, etc. förflyttas begynnelseformningszonen med en hastighet, som 455 274 15 I är proportionell mot 0,05, 0,1, 0,2, etc. förutsatt det motsatta götets hastighet år konstant. Dessutom kan götens utdragningshastig- het ändras på ett sådant sätt, att det ena götets hastighet ökar med 5, 10, 15%, etc., samtidigt som det andra götets hastighet mins- kar med 5, 10, 15%, etc., varvid begynnelseformningszonens förflytt- ningshastighet blir proportionell mot 0,1, 0,2, 0,3, etc. Pro- portionalitetsfaktorn är härvid i ringa grad beroende av absolut- värdet för götens utdragningshastighet.When the extraction speed of either ingot changes by 5, 10, 20%, etc., the initial forming zone is moved at a rate which is proportional to 0.05, 0.1, 0.2, etc., provided that the speed of the opposite ingot is constant. . In addition, the extraction speed of the ingot can be changed in such a way that the speed of one ingot increases by 5, 10, 15%, etc., at the same time as the speed of the other ingot decreases by 5, 10, 15%, etc., whereby the rate of movement of the initial forming zone becomes proportional to 0.1, 0.2, 0.3, etc. The proportionality factor here is to a small extent dependent on the absolute value of the extraction speed of the ingot.

Götens formning påbörjas med en hastighet, som utgör 0,1-0,5 av metallinmatningshastígheten och hålles inom dessa gränser tills begynnelseformningszonen för göten är stabil vid metallinmatnings- stället. Härvid bringas den smälta metallen i behållaren till en nivå, som erfordras enligt de aktuella processförhållandena, medan begynnelseformningszonen för göten bringas att ligga på i det när- maste lika avstånd från kokillens ändytor.The formation of the ingot begins at a rate which is 0.1-0.5 of the metal feed rate and is kept within these limits until the initial forming zone of the ingot is stable at the metal feed point. In this case, the molten metal in the container is brought to a level which is required according to the current process conditions, while the initial forming zone of the ingot is brought to lie at approximately equal distances from the end surfaces of the mold.

Sedan dessa betingelser uppnåtts, ökas götutdragningshastig- heten gradvis och bringas till ett värde, som motsvarar de normala, stationära formningsförhållandena för göten.After these conditions are reached, the ingot extraction rate is gradually increased and brought to a value corresponding to the normal, stationary forming conditions of the ingot.

Vid slutet av götformningen minskar man gradvis götens ut- dragningshastighet under ett tidsintervall, som är lika med götens fullständiga härdningstid, till ett värde, som utgör 0,1-0,2 av den hastighet, med vilken metallen inmatas i kokillen. Härvid minskar längden av den flytande fasen i göten till ett värde, som utgör 0,1-0,2 av den flytande fasens längd under stationära processförhâl- landen. Detta gör det möjligt att minska den mängd metall, som måste bortkapas från götens ändar och följaktligen öka utbytet vid arbete med maskinen för genomförande av förfarandet enligt uppfin- ningen.At the end of the ingot formation, the extraction speed of the ingot is gradually reduced over a time interval equal to the complete hardening time of the ingot, to a value which is 0.1-0.2 of the speed at which the metal is fed into the mold. In this case, the length of the liquid phase in the ingot decreases to a value which amounts to 0.1-0.2 of the length of the liquid phase under stationary process conditions. This makes it possible to reduce the amount of metal which must be cut off from the ends of the ingot and consequently increase the yield when working with the machine for carrying out the method according to the invention.

Claims

Claim 1. A process for the production of metal ingots, in which metal (5) is ground in a horizontally arranged mold (1) and ingots (6) are extracted from the end surfaces of the mold (1) in two opposite directions, characterized in by melting the molten metal (5) into the mold, the cross-sectional area of which is substantially uniform along its entire length, through an opening (2) in the wall of the hollow and water-cooled mold, the opening (2) being arranged at equal distances from the ends of the mold, that ingot is caused to take place in the center of the mold at the beginning of the casting process, that the ingot is divided into two ingots, (6), which are in contact with starting bodies (8) so that an initial forming zone is formed, the position of this zone stabilized to substantially the center of the mold, that the supply of the molten metal (5) to the space between the ingots is continued, and that the ingot is withdrawn from the opposite sides of the ingot, after the ingot has stabilized, and that the meniscus of the ingot is kept without for the mold during the stabilization and extraction phase.

2. A method according to claim 1, characterized in that the ingot (6) begins to be formed at an ingot extraction rate which is 0.1-0.5 of the feed rate of the metal (5) and is kept within these limits until the initial forming zone of the ingot (6). ) at the feed point for the metal (5) in the mold (1) has become stable, whereby at the end of the ingot formation, gradually over a time interval equal to the complete solidification time of the ingot (6), the extraction speed of the ingot (6) is reduced to a value of 0.1 -0.2 of the feed rate of the metal (5) in the mold (1).

3. A method according to claim 1, characterized in that the initial forming zone of the ingot (6) is stabilized by relatively changing the extraction speeds of the ingot (6).

4. A method according to claim 1, characterized in that the initial forming zone of the ingot (6) - at the same time as it is stabilized - is moved at a speed which is proportional to the difference between the extraction speeds of the ingot (6). 5. A method according to claim 1, characterized in that the ingot (6) - since the initial forming zone of Qötên (6) has become stable - is extracted at a substantially equal speed. 6. A method according to claim 1, characterized in that the ingot (6), after the initial forming zone for these has become stable, is extracted alternately at substantially the same speed. Method according to claim 6, characterized in that the ingot (6) is extracted alternately cyclically, wherein they are extracted simultaneously during a time interval which constitutes 0.1-0.2 of the extraction time of the ingot (6). . Method according to claim 6, characterized in that the ingot (6) is extracted alternately at a sinusoidally varying speed. Machine for carrying out the method according to claim 1, comprising a reciprocating horizontal mold (1) driven by suitable means (10), a container (3) provided with a line (4) for feeding molten metal (5). ) in the mold, a mechanism (9) for pulling out two ingots (6) in the horizontal plane and in opposite directions, characterized in that the mold (1) which has a substantially uniform cross-sectional area over its entire length is dense connected to the container (3) by means of the conduit (4), which is arranged in the opening (2) in the wall of the hollow and water-cooled mold (1), that the opening (2) is arranged at an equal distance from the ends of the mold, and that a separating element (11) is arranged coaxially with the metal groove inside the mold, which separates the ingot at the beginning of the process into two separate ingots, which are connected to starting cups for two ingots to be formed in the same mold. 10. A machine according to claim 9, characterized in that the opening (2) and the line (4) are coaxial and located perpendicular to the center axis of the process flow of the machine. Machine according to claim 9, characterized in that one end of the conduit (4) projects into the interior of the mold to a depth of 0.001-0.01 of the wall thickness of the mold (1), while the ratio between the cross-sectional area of the conduit (4) and the mold (1) cross-sectional area is between 0.01: 1 and 0.4: 1. 7. 455 274 18 13. A machine according to any one of claims 9-12, characterized in that each mechanism (9) for pulling out the ingot (6) - in and for alternately pulling out the ingot (6) - is constructed in shape of movable and stationary gripping means (12 and 13, respectively), the movable gripping means (12) being arranged on the mechanism (10) for bringing the mold (1) into pivoting motion, while the stationary gripping means (13) of the two ingot extraction mechanisms (9) are intended to. is actuated alternately depending on the direction of movement of the mold (1) together with the ingot (6) to be held by the movable gripping means (12). A machine according to any one of claims 9-13, characterized in that the mold (1), the mechanism (10) for bringing the mold (1) into pivoting movement and the guides (7) are arranged horizontally and axially with the center axis for the process flow of the machine.