SE460402B - Gjutmunstyckskombination foer vertikalt uppaatriktad straenggjutning - Google Patents

Description

460_ 492- Bägge anförda anordningar har löst problemet med vertikalt uppåt utförd stränggjutning på ett användbart sätt, men de uppvisar vissa svårigheter, vilka avlägsnats i föreliggande uppfinning och härvid har gjutmetoden blivit effektivare och mera ekonomisk, Vidare är det möjligt att använda den nu anförda munstyckskonstruk- tionen på bägge sätt, härvid är det mångsidigare och smidigare i användning och ger användaren en klar tek- nisk fördel.

Vid dylik stränggjutning krävs det av munstyckets stelningsdel, att det är av ett möjligast tätt, porlöst material, vilket medelst slipning kan göras så halt att ett metallskal, som just stelnat och till sin konstruk- tion är ännu svagt inte rivs upp dá det glider längs stelningsdelen. Vid användning av sugmetoden är porlös- heten vidare viktig därför, att utomstående gaser inte skall kunna tränga igenom munstycket. Som dylikt mun- stycksmaterial används vanligen tät grafít av hög kvali- tet, ävenom också andra material kan komma i fråga.

Munstycket utgör en slitagedel i ett dylikt gjutför- farande, på det inverkar förutom metallfriktion även kemiska reaktioner med smälten och/eller i den lösta ämnen, t_ex- syre, frätande. För själva gjutprocessen är det av avgörande betydelse, att munstyckets inneryta förblirslätoch hal uttryckligen inom stelningszonen. De höga funktionella kraven, som riktats mot munstycks- materialet leder till att dess pris även är relativt högt; Därför bör man sträva till att göra den munstycks- delen, som är väsentlig för den egentliga funktionen så liten som möjligt och ersätta mindre väsentliga delar med billigare material. Dettaär delvis ändamålet med föreliggande uppfinning.

Vidare har man i praktiken konstaterat, att med tanke på gjutanordningens funktionseffekt och härvid dess ekonomiskhet är det fördelaktigt att munstycksväggen mellan den stelnande metallen och avkylaren är så tunn HP* H 460 402 som möjligt, varvid ledning av värme och härvid även stelningshastigheten (=gjuthastigheten) är bästa möjliga.

Ett försök att åstadkomma en dylik konstruktion medelst munstycken enligt FI-patentskrifterna 46,693 och 46,810 leder till stora svårigheter.

I munstyckslösningen enligt FI-patentskriften 46,810 borde alltså väggen i munstyckets stelningsdel vara tunn, men smältledningsdelen kan inte utföras med tunna väggar eftersom den måste hålla mekaniskt och dess- utom tåla en tryckskillnad. Ifràgavarande tryckskillnad drar utomstående gaser genom munstycksväggen, vilka gaser frâter munstycksväggen desto snabbare ju tunnare väggen är. Vidare kan det inte förekomma stora tjockleksskillna- der mellan dessa väggar, eftersom gränsstället skulle brista pà grund av mekaniska krafter, anfrätning eller värmespänningar, vilket skulle orsaka förluster i mun- stycksmaterial samt dríftsstörningar. Det är ju dessutom onödigt att använda ett munstycksmaterial av hög kvalitet för ledande av smälten eftersom ett grövre och billigare material duger väl. I föreliggande uppfinning kan ifråga- varande material vara t.ex. kvatsglas eller glaserat degelmaterial, vilkas användning ur metallurgisk synpunkt kan vara till och med fördelaktigare än användning av t.ex. grafit, vars glidegenskaper i själva stelningszonen däremot är värdefulla.

I metallsmälten förekommer speciellt vid användning av virvlar orsakande índuktionssmältugnar små slaggdroppar och gasbubblor, vilka vid gjutning vertikalt uppåt strävar till att stiga upp i munstycket och orsaka fel i gjutpro- dukten. I föreliggande uppfinning är denna fara avlägsnad genom att placera en speciell spärrskiva som skydd för stelningsrörets nedre ände.

I det sk. nedsänkningsvertikalgjutförfarandet en- ligt Fl-patentskriften 46,693, medelst vilket rörformiga produkter fördelaktigt gjuts, kräver fästandet av en dorn vid stelningsröret en viss styrka av ifrågavarande rör, 460 æflz det bör tåla bl.a. de krafter, som orsakas av spänning av värmeskyddet och vidare uppbärandet av själva dornen.

I den föreliggande uppfinningen är stelningsröret helt frigjort från andra funktioner med undantag för en uppgift som stelningsrör. Smälten leds med ett separat rör och dornen är fäst uppburen av det starka smältled- ningsröret. I Då smältledningsröret är separat från stelnings- röret, fäst endast i värmeskyddet eller tillverkat som ett stycke med värmeskyddet och ett pulverformigt ämne (t.ex. grafitpulver) fungerar som värmeskydd och isole- ring frán smälten för smältledningsröret och avkylardelen som ligger mellan det och stelningsröret, kan lednings- röretutförasrörligt relativt avkylaren (och stelnings- röret)- Den smälta metallens statiska tryck koncentrerar pulvret och förhindrar smälten att komma i kontakt med avkylaren. I Spärrskivan, som är fäst i det förskjutbara led- ningsröret, kan användas för slutande av stelningsröret före pàbörjan av gjutandet, varvid nämnda delar i beröring med smälten hinner uppvärmas till drifttemperatur. Vid pàbörjan av gjutning förskjuts ledningsröret och spärr- röret, som är fäst i det, nedåt, varvid gjutningen kan börja över stelníngsrörets hela períferi. Vid gjutning av rörformiga produkter är en dorn fäst i spärrskivan, vilken alltså kan förskjutas upp och ner under gjutningen, och härvid är det möjligt att underlätta pàbörjandet av gjutningen såsom ovan, men det är även möjligt att reg- lera tjockleken av väggen i röret som skall gjutas, vilket är av betydelse vid gjutning av tunnväggade rör; början kan utföras under användning av en tjockare vägg och sedan 'gjutandet kommit i gång kan väggen regleras tunnare. Med föreliggande uppfinning har man kunnat gjuta bl.a. 7 mm OD/ 5 mm ID zinkrör, vilket torde bevisa användbarheten av uppfinningen.

Munstyckskombinationens konstruktion möjliggör u 460 402 användning av den i funktionen enligt bägge anförda FI- patentskrifter.

Ovannämnda fördelar uppnås med en munstyckskombi- nation för vertikalt uppàtriktat stränggjutning där sagda gjutmunstyckskombination är nedsänkt i fri yta av smältan under atmosfärstryck och varvid en avkylare omger en stelningszon, innefattande ett stelningsrör, som vid sin ytteryta är skyddat med ett rörformigt eldfast värme- skydd, vilken är kännetecknad därav, att värmeskyddet har en innerhàla, vilken är större än stelningsrörets yttre diameter, att ett ringformigt utrymme mellan det rör- formiga skyddet och stelningsröret skyddas medelst ett pulveraktigt eldfast material, och att skyddet är längre än stelningsröret mätt från avkylarens nedre ände.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare med hjälp av nârslutna ritningar, varvid figur 1 visar en gjutmunstyckskombination enligt uppfinningen sedd från sidan i principvy, och figur 2 visar en andra utföringsform av uppfinning- enseddfràn sidan i principvy i förstorad skala.

I figurerna visas ett kort stelningsrör 1, vilket är fäst i en avkylare 4. Stelníngsröret kan framställas av vilket som helst lämpligt munstycksmateríal, t.ex. av tät grafit. Avkylarens ytteryta uppvisar ett isolerings- skikt 5 och ett av ett eldfast material, t.ex. av degel- materialet “Carborundum",framställt skyddsskal 3. Detta kan utföras förskjutbart relativt avkylaren och förses med nödvändiga styrnings- och förskjutningsanardningar.

Till detta skyddsskal är ett smältledningsrör 2 förbundet, vilket är antingen i samma stycke med skyddsskalet 3 eller förenat med det t.ex. medelst gängor. Mellan smält- ledningsröret 2 och avkylarens 4 nedre yta finns ett eld- fast material (“Kaowool" eller motsvarande), vilket då ledningsröret 2 pressas mot avkylaren 4 tätas vid ring- 460;- 4-02 rormiga ásar 6 gastätt och förhindrar utomstående gaser fràn att komma in i ledningsrörets 2 innerhála. Lednings- rörets 2 innerhâla är till sin diameter större än stel- ningsrörets 1 yttre mått. I det ringformiga mellanutrym- met mellan dessa två placerasgrafitpulver7 och en ring 8 av ett smidigt eldfast material, vilken håller grafit- pulvret på plats. Smältledningsrörets 2 innerhàla omfattar en skyddsskiva 9, i vilken även en dorn 12 kan fästas, vilken dorn sträcker sig uppåt konformigt och avsmalnar in i stelningsröret 1.

Alla dessa delar bildar tillsammans en självstän- dig separat helhet, vilken kan kopplas till en efterkylare 10 och en sugring 11 för âstadkommande av en enhetlig fungerande helhet.

I denna konstruktion är stelningsröret 1 befriat från övriga uppgifter och härvid kan det göras så tunt och kort som möjligt. Ledningsröret 2 leder smälten till stelningszonen, ledningsröret 2 och den vid det fästa skyddsskivan 9 uppbär dornfästningen. Tíllverkandet av dornen är enkelt och råmaterial besparande, det kan oftast utföras enbart genom svarvning, inga styrningsan- satser eller smältavloppskanaler är nödvändiga, avlopp av smälten är möjlig över stelningsrörets hela periferi, varvid faran för alltför tidigt stelnande är liten.

Dornen är fullständigt oberoende av stelningsröret, var- vid den kan användas tillsammans med olika stora stel- ningsrör och den kan fästas t.ex. medelst gängor i skydds- skivan 9. Avkylarens 4 separata vattencirkulation möjlig- gör en separat reglering av den för àstadkommande av en så effektiv stelning som möjligt. Stelningsröret till- 7 sammans med sin avkylare och sitt ledningsrör utför ett lätt och lätt hanterbart stycke t-ex. vid utbyte av ett nytt stelningsrör.

I ritningarna har även betecknats smältens ythöjd a) vid användning av undertryck, varvid endast lednings- rörets 2 nedre ände sänks ned i smältcn och lyfts upp i m M1 1,11 w 46Û 402 stolningsröret medelst tryck. För detta ändamål måste man åstadkomma i gjutanordningens innerhála ett under- tryck, som motsvarar en 0,5 - 1,0 m vattenkolonn- Vid användning av nedsänkning är ythöjden b), varvid smälten stiger i stelningsröret till motsvarande höjd. Denna an- ordning kan alltsâ kopplas till efterkylaren, vilken om- fattar en vakuumkälla, varvid endast smältledningsrörets nedre ände sänks ned i smälten, eller till en efterkylare utan en vakuumkälla, varvid anordningen sänks ned i smälten ända till sin avkylare.

Claims (5)

460 4Ûf2' ' 8 PATENTKRAV

1. Ett gjutmunstyckskombination för vertikalt uppàtriktat stränggjutníng där sagda gjutmunstyckskombination är nedsänkt i fri yta av smältan under atmosfärstryck och varvid en avkylare (4) omger en stelningszon, innefattande ett stelningsrör (1), som vid sin ytteryta är skyddat med ett rörformigt eldfast värmeskydd (2, 3, 5), k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att värmeskyddet (2, 3, 5) har en innerhàla, vilken är större än stelningsrörets (1) yttre diameter, att ett ringformigt utrymme mellan det rörformiga skyddet (2, 3, 5) och stelningsröret (1) skyddas medelst ett pulveraktigt eldfast material (7), och att skyddet (2, 3, 5) är längre än stelningsröret mätt från avkyla- rens (4) nedre ände.

2. Gjutmunstyckskombination enligt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att en del av värmeskyddet (2, 3, 5) verkar sàsom.ett ledningsrör (2) för smältan när smältan höjs i stelningsröret (1) medelst sänkning av trycket i nämnda stel- ningsrör.

3. Gjutmunstyckskombination enligt patentkrav lb k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att det rörformiga eldfasta värme- skyddet (2, 3, 5) är förskjutbart utmed avkylaren (4).

4. Gjutmunstyckskombination enligt patentkrav 1-3, k ä n ~ n e t e c k n a d d ä rla v, att en skyddsplatta (9) är fäst vid värmeskyddets (2, 3, 5) innerväggar, varvid nämnda skydds- platta (9) verkar även såsom ett säte för en dorn (12) och även såsom ett förslutningselement för stelningsröret (1).

5. Gjutmunstyckskombination enligt patentkrav 4, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a V, att en konisk dorn är fäst vid skydds- plattan (9) för gjutning av rörformiga enheter. -á- ,.-n å;