SE457618B - Saett och anordning foer horisontell straenggjutning - Google Patents

Description

A57 618 i det färdiga ämnet. En orsak till sprickbildningen är bl a risken att 0 diffunderar in mellan stål och brytring och därmed orsakar en oxidation, som försvårar svetsningen. 2 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning avser en lösning av dessa och andra härmed samman- hängande problem vid sättet enligt ovan, och det kännetecknas därav, att smälta matas från en ugn (5) eller skänk in i kokillen genom en s k bryt- ring (1) , varefter de icke stelnade partierna av ämnet omröres (10) vid ett parti av kokillen, beläget axiellt efter brytringen, varvid omröringen sker med åtminstone en komposant i gjutriktningen för vandringsfältet i ändamål att åstadkomma ett tunnare parti av ämnets fasta delar, vid vilket brott sker vid den stegvisa frammatningen. Med det sistnämnda menas att om- röringen antingen kan vara förlagd med vandringsfältet helt í gjutriktningen eller också vara förlagd så att åtminstone en komposant av van dringsfältet hamnar i gjutriktningen.

Man förbättrar alltså strukturen i svetszonen genom att utnyttja en om- rörare runt kokillen och därmed kunna smälta av spetsarna på skarven (se A i figur 2), som sticker in i smältan. Omröraren, eller i vissa fall omrörarna, är tänkta att vara av samma typ som användes i vertikal sträng- gjutning, dvs ett vandringsfält skapas i sumpen som får smältan att runt med centrum 1 ämnets längdriktning. rotera ÄMan ernâr alltså en utjämning av spetsarna i ämnet, och idén avser även att eliminera problemen med bryts ringen och samtidigt få en positiv påverkan av strukturen i ämnet.

Idén enligt uppfinningen avser även att eliminera slitaget i brytringen genom att se till att pâgjutningen av ämnet i var je steg sker en bit in i kokillen.

Genom att förse kokillen med omrörare, företrädesvis en cylind- risk sådan, ges en axiell badrörelse, som kommer den överhettade smältan att cirkulera runt, och mitt under omröringen ge upphov till att skalet på ämnet där blir tunnare. Vid frammatningsslaget av ämnet kommer detsamma att gå av på det tunnaste stället, dvs mitt under omröraren. Metoden förutsätter att åtgärder vidtages så att ämnet förhindras att slä ppa från det normala brytningsstället. 457 618 Uppfinningen avser även en anordning för horisontell stränggjutning enligt ovannämnda sätt. Anordningen kännetecknas därav, att kring en horisontell gjutkokill är anordnad minst en flerfasig elektromagnetisk omrörare med åtminstone en komposant i gjutriktningen för vandringsfältet.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen är närmare exemplifierad i bifogade figurer, där figur 3 visar en utföringsform enligt uppfinningen och figur U och 5 detaljer vid anord- ningen och sättet enligt uppfinningen samt figur 6, 7 och 8 ett alternativ till figur H och 5. Figur 1 visar teknikens ståndpunkt och figur 2 nack- delarna med hittills använda metoder.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL I figur 3 visas en skänk eller ugn 5 med ett utmatningshål 6 i nedre sido- väggen, utmynnande vid en brytring av bornitrid och/eller kiselnitrid 7.

Axiellt efter brytringen i en kokill 8 för horisontell gjutning är anordnad en eller flera elektromagnetiska flerfasiga omrörare 9, således belägna axiellt efter brytringen 7, och ämnet utmatas för vidare bearbetning enligt pilen 9. Vid partiet vid omröraren 9 blir som synes det stelnade partiet tunt p g a omröringen (se pilarna 10) i sumpen, och vid frammatning brytes ämnet därför vid detta tunna parti och ej vid brytringen 7, såsom skedde vid tidigare kända konstruktioner (se figur 2). Brytringen kommer således att få en väsentligt ökad livslängd. 1 En gjutningssekvens kan tänkas se ut som visas i figur U och 5, där figur H avser utseendet strax före utdragningsslaget och figur H omedelbart efter.

Vi ser hur det tunna partiet 11 enligt figur U dragits ut som visas vid 12 i figur 5, och partiet invid brytringen 7 blir oförändrat mellan de olika slagen. Man erhåller även en jämnare struktur för den smälta delen av ämnet, och eliminerar i stor utsträckning spetsarna i innerytan (se A i figur 2).

Gjutförloppet uppstartas på konventionellt sätt, dvs en s k "dummy" in- sättes en bit in i kokillen, varefter smältan tillföres. När ett skal bil- dats låses detta fast i kokillen, exempelvis medelst utsprång i denna, se vid 13 (figur 5). Fastlåsningen kan ske genom att den första delen av 10 15 20 25 30 457 618 u kokillen har utsprång i innerytan, vilket orsakar en negativ släppning 1 axial led. Genom att ha den delen av kokillen delbar kan läsningen frigöras genom att delvis öppna kokillen vid avslut. vid stopp 1 gjutningen slås omröraren av, stelningen får fortgå tvärs igenom hela ämnet. Fasthållningen av ämnet vid den normala breakrin gen frigöres (se 13), varefter utdragning av hela restämnet göres.

Förutom effekten att eliminera brytringsslitaget ger metoden goda möjligheter att förbättra ämnets struktur. Vid gjutnlngen måste smältan ha en relativt hög övertemperatur för att förhindra frysning i inmatningsrör etc. Hög över- temperatur är å andra sidan inte positivt för att få en bra struktur i de inre delarna av ämnet. Genom att anpassa längden (L) och effekten eller strömmen på omröraren kan värmeavgången styras 1 kokillen. Detta bygger på den skillnad i värmetransport som beror av hur tjockt skalet på ämnet i kokillen är. Man önskar alltså genom styrning av frekvens och/eller ström och/eller omrörarlängd få en viss temperaturbalans mellan inloppet i kokillen 1U och utloppet från kokillen 15 (se figur U).

När smält stål träffar en kopparkokill är värmeavgången > 10 MW/m2. Detta värde sjunker sedan snabbt när ett fast skal bildas för att just vid ut- loppet ur en kokill vara nera i 1-2 MW/m2 Ett alternativ till figur H-5 visas i figur 6. I kokillen 8 är utformat ett cirkulärt utsprång 16, liksom kokillen exempelvis utfört i koppar eller kopparlegering. Utformningen kan vara spetsig (fig Ha), avrundad (fig Hb) eller sâgtandformad (fig Hc). Omrörarens 9 placering relatfvt utsprång 16 och breakring 7 framgår ur figur 6. Genom ett dylikt utsprång ökar konvek- tionsströmningen på eggen och en klar definition av brottpunkten för ämnet vid frammatning erhålles. Man kan i en dylik kokill acceptera högre tempe- raturer i smältan, dvs större temperaturgradient smälta till ytteryta.

I figur 7 visas en ytterligare påbyggnad med kylkanaler 18 och i figur 8 ett alternativ med en ring eller ringformigt parti 19 med sämre värmeledande material.

Genom omröringen kommer energi från den överhettade smältan att föras ut till stelningszonen och därmed minska skalets tjocklek jämfört med diverse ~ förlopp utan omrörare. Med tunnare skal ökas som nämnts energiavgången,

Claims (5)

10 15 20 5 p 457 618 vilket betyder att graden av övertemperaturen eller eventuellt graden av solidus på sumpen efter omröraren kan styras. Omröraren i föreliggande uppfinning bör troligen ge omröring i axiell led eller åtminstone ha en komposant 1 axiell led. Detta för att effektivt föra ut det ëverhettade stålet 1 stelningsfronten. I sin rena axiella form kommer därför en omrörare att vara uppbyggd som en cylindrisk linjär motor eller på annat snarlikt sätt. Anordningen enligt uppfinningen framgår för övrigt även enligt bifogade figurer 3-5. Normala kokillomrörare har ett roterande fält. Genom att utforma en sådan omrörare med i förhållande till ämnets längdaxel sneda ledare kan man få en viss axiell komposant i gjutriktningen. Omröringsbilden kan därvid lik- nas vid en skruv eller gänga. Denna typ av omrörare ger höga hastigheter om hög turbulens är önskvärd. Som nämnts föreligger risk att 02 eller luft läcker in mellan brytring och ämne och därmed skulle detta kunna orsaka oxider i skarvstället. Denna risk är i huvudsak helt eliminerad med metoden enligt uppfinningen, då det är för lång väg för syret att ta sig in till den föreslagna'brytpunkten (11) utan att omformas i oxid på vägen dit. Omröringsfrekvensen väljes 1 rela- tion till ämnets dimensioner. För slabs väljes exempelvis 0,1-10 Hz, för blooms cirka 25 Hz och för billets 50-60 Hz- Sättet och anordningen enligt uppfinningen kan varieras på mångahanda sätt inom ramen för nedanstående patentkrav. x PATENTKRAV

1. Sätt för horisontell stränggjutning, vid vilket ett ämne stegvis frammatas, och där icke stelnade partier av ämnet i en kokill för horison- tell stränggjutning omröres medelst en flerfasig elektromagnetisk omrörare, k ä n n e t e c k n a d därav, att smälta matas från en ugn (5) eller skänk in i kokillen genom en s k brytring (1), varefter de icke stelnade partierna av ämnet omñöres (10) vid ett parti av kokillen, beläget axiellt efter brytringen, varvid omröringen sker med åtminstone en komposant i gjut- riktningen för vandringsfältet i ändamål att åstadkomma ett tunnare parti av ämnets fasta delar, vid vilket brott sker vid den stegvisa frammatningen. 457 618

2. Anordning för genomförande av sättet för horisontell stränggjntning med stegvis frammatning av ämnet enligt patentkrav 1, k ä n n e t e e k - n a d därav, att en horisontell gjutkokill (8) är anordnad att matas från en smältugn (S) via en brytring och att kring den horisontella gjutkokillen (8) efter brytringen är anordnad minst en flerfasig elektromagnetisk om- rörare (9) med åtminstone en komposant i gjutriktningen för vandríngsfältet.

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att kokíllen 1 sin inneryta lämpligen mellan brytringen och omrörandet är för- sedd med minst en ansats eller utsprång (13) för kvarhållande av ämnet under gjutning.

4. U. Anordning enligt patentkraven 2-3, k ä n n e t e c k n a d därav, att i kokillens inneryta är anordnat ett církulärt utsprång med spetsig eller . avrundad form.

5. Anordning enligt något eller några av patentkraven 2-Ä, k ä n n e - t e c k n a d därav, att omrörarfrekvensen, -strömmen och/eller -längden är anordnad att varieras i ändamål att ge önskad temperaturbalans i kokillens inlopp och utlopp.