SE503737C2 - Förfarande och anordning för direktgjutning av metaller till långsträckta kroppar - Google Patents

Description

Föreliggande uppfinning hänför sig således till ett förfarande för direkt- gjutning av metalliska material, såsom stål, till långsträckta kroppar ut- görande främst ämnen med ett tvärsnitt förhållandevis nära de avsedda produkternas tvärsnitt, där smälta av metallen bringas utlöpa ur en utlopps- dysa hos en behållare för smälta samt uppsamlas efter stelnande. Förfarandet utmärks speciellt av att smälta av metallen bringas utlöpa tillsammans med en metallisk kropp med väsentligen samma smältpunkt som smältan, vilken förs genom utloppsdysan införd i och löpande med den smälta metallen samt härvid bringas kyla smältan så att smältan bibehåller den form den bibringats genom att passera utloppsdysan, varvid den kyl- ande kroppens tvärsnitt avpassas för smältans av utloppsdysan beroende tvärsnitt så att den kylande effekten hos den kylande kroppen med- verkar till utbildande av ett nätverk av stelnad metall.

Uppfinníngen hänför sig vidare till en anordning för direktgjutning av metalliska material, såsom stål,till långsträcktakroppar utgörande främst ämnen med ett tvärsnitt förhållandevis nära de avsedda produkternas tvär- snitt innefattande en för smälta avsedd behållare med en utloppsdysa, genom vilken smälta är avsedd att utlöpa, och en avhasplingsanordning för en kylande kropp med väsentligen samma smältpunkt som smältan, från vilken anordning den kylande kroppen är avsedd att löpa genom ut- loppsdysan för samverkan med utlöpande smälta, samt en upphasplingsanord- ning för haspling av den gjutna kroppen. Anordningen utmärks särskilt av att utloppsdysans tvärsnitt i huvudsak helt motsvarar det önskade tvär- snittet hos den gjutna kroppen och av, att den kylande kroppens tvärsnitt härvid företrädesvis utgör 9-30% av den gjutna kroppens hela tvärsnitt.

Känt är att utnyttja en stabiliserande kropp för direktgjutning av träd, var- vid dock den sålunda kända tekniken uppvisar väsentliga skillnader gentemot föreliggande uppfinning.

Nedan beskríves uppfinningen närmare i anslutning till utföringsexempel samt bifogade ritning, där - fig. 1 schematiskt visar en vy över en första utföringsform av ett arrangemang för direktgjutning enligt uppfinningen, samt - fig. 2 schematiskt visar gjutning av en kropp med väsentligen rektangulärt tvärsnitt sedd i kroppens tjockleksriktning. 3 503 737 I fig. 1 betecknas med i en behållare för smälta 1' av metalliskt material, såsom stål, avsett att direktgjutas till långsträckta kroppar 2 utgörande främst ämnen med ett tvärsnitt förhållandevis nära de avsedda produkternas tvärsnitt. Behållaren 1 innefattar en, företrädesvis bottenplacerad, utlopps- dysa 3,genom vilken smälta är avsedd att utlöpa,såsom visas i fig. 1. Utlopps- dysan 3 har ett utlopp 3',vilket anger dysans egentliga tvärsnittsform och det som här anges såsom dysans tvärsnittsform är sålunda tvärsnittsformen hos nämnda utlopp 3',vilket i huvudsak utgör det klenaste tvärsnittet.

Med Å betecknas en avhasplingsanordning, visad i annan skala än behållaren 1 etc, för en kylande långsträckt kropp 5, vilken är avsedd att utlöpa från avhasplingsanordningen samt, företrädesvis via matarvalsar 6 eller liknande, löpa ned genom smältan samt genom utloppsdysan för samverkan med utlöpande smälta, varvid nämnda kropp 5, vilken företrädesvis är metallisk, är införd i och löper med den smälta metallen i kylande Oßh StêbïlïSeFafid6 syfte.

Enligt ett föredraget utförande är den kylande kroppen 5 avsedd att föras ned i smältan genom ett munstycke 7, vilket innefattar en spalt eller en kanal 8, samt är anordnat att med sin nedre mynning 9 hållas på ett av- stånd av cza 10-30 cm från utloppsdysans 3 invändiga mynning 3". Föredraget är härvid att badhöjden i behållaren är avsedd att vara större än nämnda av- stånd.

Enligt ett utförande har utloppsdysan 3 ett väsentligen rektangulärt tvär- snitt 3' för gjutning av en kropp med väsentligen rektangulärt tvärsnitt.

Formen utmärks av en tjocklek av c:a 1-10 mm och en bredd av cza 5-1000 mm.

Härvid används en kylande kropp 5 med väsentligen rektangulärt tvär- snitt,varvid denna kropps 5 tvärsnitt företrädesvis utgör c:a 9-30% av den gjutna kroppens 2 totala tvärsnitt.

Enligt ett annat utförande har utloppsdysan 3 ett väsentligen elliptiskt, väsentligen runt eller liknande tvärsnitt för gjutning av en kropp med mot- svarande tvärsníttsform, vilken form, i förekommande fall, har en storaxel, som är 3-50 mm, och en lillaxel, som är 2-10 mm. Föredraget är, liksom vid rektangulärt tvärsnitt enligt ovan att den kylande kroppen 5 utgör cza 9-30% av den gjutna kroppens hela tvärsnitt. 503 757 i L* Vid det i fig. 10 för haspling av den gjutna kroppen 2 av en kylbädd ll eller liknande, utlöpa samt, företrädesvis, att medelst med ett kylande medium 13. Kylanordningarna och det kylande mediet i exemplet i fig. eller vattenånga. än behållaren l etc. förefinns en slinga lä utbildad.

I fig. 2 visas gjutning av en kropp med ligen bandformig kropp, där kroppen 2 ses i dysan 3 stycket 7, i förekommande fall, genom vilken en kropp 5 skall passera. innefattar härvid ett väsentligen spaltformat 1 visade utföringsexemplet förefinns en upphasplingsanordníng , vilken hasplingsanordning l0 föregås på vilken den gjutna kroppen är avsedd att kylanordningar 12 bringas i kontakt utgörs l av munstycken 12 för pâsprutning av exempelvis vatten Upphasplingsanordningen och kylbädden visas i annan skala Såsom buffert för ackumulering av hastighetsvariationer rektangulärt tvärsnitt, en väsent- sin tjockleksriktning. Utlopps- utloppshål och mun- innefattar också en relativt tunn spalt Föredraget är i vissa fall att, ej visade, anordningar förefinns för värm- ning av utloppsdysan 3 till en temperatur upp till cza ZÛOOC över smältans temperatur för begynnande stelning, den hållande av temperaturen. tänkas. s.k. liquidustemperaturen samt för Flera kända sätt för värmníng kan naturligtvis Föredraget är i andra fall att, ej visade, anordningar förefinns för kyl- ning av utloppsdysan till en temperatur temperaturen samt för hållande av den aktuella temperaturen. sätt för kylning kan tänkas. upp till cza 35006 under liquidus- Flera kända Förfarandet enligt uppfinningen liksom funktionen hos anordningen enligt uppfinningen torde till väsentlig del framgått ovan.

Den kylande kroppens tvärsnitt avpassas smältan så att den kylande effekten hos att skapa ett nätverk av s.k. dentriter att den dentriter innehållande smältans smältan geom dysans påverkan bibringats smältan lämnat utloppsdysan. relativt den anbringade, utlöpande den kylande kroppen 2 bidrar till av stelnat material i smältan så viskositet medger att den form väsentligen består även sedan Själva tillverkningsförloppet kan tillgå så att den kylande kroppen förs in i smältan, vilken befinner sig i en gjutlåda med en badhöjd på några deci- meter. heten hos gjutningen bestäms i hög grad Den kylande kroppen förs ut genom dysan omgiven av smälta. Hastig- av hastigheten hos den kylande kroppen. 5 505 757 Följande utgör tre exempel på tillverkning enligt uppfinningen.

Exempel l Rostfritt stål SIS 2333 gjuts med en kylande kropp av väsentligen samma material som i de ursprungliga fallen. Dimensionen på dysans utlopp är cza 3 mm i tjockleksriktningen och cza 32 mm bred och dimensionen hos den kylande kroppen är på motsvarande sätt cza 1.2 mm och c:a 30.ü mm. Gjut- temperatur är cza ih80°C, gjuthastigheten är c:a 0.8 m/s och badhöjden är cza 15-20 cm.

Exempel 2 Lâgkolhaltigt kolstål, kolhalt 0.l0%, gjuts med en kylande kropp av i huvud- sak samma material. Dysans utlopp är c:a 3.5 mm i tjockleksriktningen och cza 20 mm brett och den kylande kroppen är c:a 1.6 mm tjock och cza 18.2 mm bred. Gjuttemperatur är c:a l5ü0°C, gjuthastigheten c:a 1.5 meter per sekund och badhöjden c:a 15-20 cm.

Exempel 3 Rostfritt stål, SiS 2343, gjuts med en kylande kropp av kolstål med kolhalt cza 0.08%. Dysans utlopp är cza 3 mm i tjockleksriktningen och cza 90 mm brett och den kylande kroppen är c:a l.i mm tjock och cza 88.7 mm bred. Gjut- temperaturen var c:a lü65°C, gjuthastigheten cza 0.5-2 meter per sekund och badhöjden varierade från 15 cm till 5 cm.

Såsom torde framgått ovan ger förfarandet och anordningen enligt uppfinningen möjlighet till välkontrollerad direktgjutning, där den gjutna kroppens form kan kontrolleras noga trots förekomsten av smälta.

Ovan har uppfinningen beskrivits i anslutning till utföringsexempel. Natur- ligtvis kan fler utföringsformer och mindre förändringar tänkas utan att uppfinningstanken därför frångås.

Sålunda kan, såsom torde framgått ovan, avvikelser från de rena rektangulära, elliptiska och runda tvärsnittsformerna förekomma.

Vidare kan många olika kombinationer av metalliska material tänkas i kombi- nationen smälta och kylande kropp. 505 757 i É 6 Då det gäller temperaturkontrollen vad avser utloppsdysan kan denna ske medelst mikrovågor, medelst induktion, medelst strålning eller genom motståndsvärmníng. Kombinationer av dessa metoder för värmning kan också tänkas.

Då det gäller gjutbetingelser kan, allmänt, stora variationer tänkas.

Sålunda kan naturligtvis högre gjuthastígheter och bredder användas än vad som anges i de tre exemplen ovan.

Mä"9def aV materialkombinationer kan också tänkas. Den kylande kroppen kan således vara av väsentligen samma material som smältan eller av annat material än smältan.

Uppfinningen skall således ej anses begränsad till ovan angivna utförings- former utan kan varieras inom sin av bifogade patentkrav angivna ram.

Claims (14)

I SÜÉ 737

1. Förfarande för direktgjutning av metalliska material, sàsom stàl, till lángsträckta kroppar utgörande främst ämnen med ett tvärsnitt förhållandevis nära de avsedda produkternas tvärsnitt, där smälta av metallen bríngas utlöpa ur en utloppsdysa hos en behållare för smälta samt uppsamlas efter stelnande, varvid smälta (1') av metallen bringas utlöpa tillsammans med en metallisk kropp (5) med väsentligen samma smältpunkt som smältan, vilken kropp förs genom utloppsdysan (3) införd i den smälta metallen, k ä n n e t e c k n a t a v, att att nämnda kropp bringas att löpa med den smälta metallen samt härvid bringas kyla och stabilisera smältan (1') så att den form smältan genom_dysans påverkan bibringats väsentligen består genom att den kylande kroppens (S) tvärsnitt avpassas för smältans av utloppsdysans beroende tvärsnitt så att den kylande effekten hos den kylande kroppen (5) medverkar till utbildande av ett nätverk av stelnad metall.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att utloppsdysan (3) kyls till en temperatur upp till cza 350'C under smältans temperatur för begynnande stelning, den s.k. líquidustemperaturen, och hàlles vid önskad temperatur.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att utloppsdysan (3) värms till en temperatur upp till cza 200'C över smältans liquidustemperatur och hålls vid önskad temperatur.

4. Förfarande enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t a v, att den kylande kroppen (5) förs ned i smältan (1') genom ett munstycke (7) vars nedre mynning (9) befinner sig pá avstånd frán, företrädesvis c:a 10-30 cm från utloppsdysans (3) invändigt i behållaren (1) förefintliga mynning (3"), varvid badhöjden företrädesvis är större än nämnda avstånd, företrädesvis cza 15-45 cm.

5. Förfarande enligt krav 1, 2, 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t a v att en kropp (2) med väsentligen rektangulärt tvärsnitt gjutes genom användande av en utloppsdysa (3) med väsentligen rektangulärt tvärsnitt varvid en kylande kropp (5) med i huvudsak rektangulärt tvärsnitt används och varvid kroppen (2) som gjutes, företrädesvis har en tjocklek av cza 1- 10 mm och en bredd av c:a 5-1000 mm. 505 757 ”

6. Förfarande enligt krav 1, 2, 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t a v, att en kropp (2) med väsentligen elliptiskt, väsentligen runt eller liknande tvärsnitt gjutes genom användande av en utloppsdysa (3) med väsentligen elliptiskt, väsentligen runt eller liknande tvärsnitt, varvid en kylande kropp med i huvudsak elliptiskt, i huvudsak runt eller liknande tvärsnitt används och varvid kroppen (2) som gjutes, i tillämpliga fall, har en storaxel, som är 3-50 mm, och en lillaxel, som är 2-10 mm.

7. Förfarande enligt krav 1, 2, 3, 4, 5 eller 6, k ä n nde t e c k - n a t a v, att den kylande kroppens (5) tvärsnitt utgör cza 9-30% av hela tvärsnittet hos den gjutna kroppen (2).

8. Anordning för direktgjutning av metalliska material, såsom stal till làngsträckta kroppar utgörande främst ämnen med ett tvärsnitt förhållandevis nära de avsedda produkternas tvärsnitt innefattande en för smälta avsedd behållare med en utloppsdysa, genom vilken smälta är avsedd att utlöpa, och en avhasplingsanordning för en kylande kropp med väsentligen samma smältpunkt som smältan, fràn vilken anordning den kylande kroppen är avsedd att löpa genom utloppsdysan för samverkan med utlöpande smälta, samt en upphasplingsanordning för haspling av den gjutna kroppen, k ä n n e t e c k n a d a v, att utloppsdysans (3) tvärsnitt vad avser form och storlek i huvudsak helt motsvarar det önskade tvärsnittet hos den gjutna kroppen(2), varvid storleken hos den kylande kroppens (5) tvärsnitt utgör 9-30% av den gjutna kroppens (2) hela tvärsnittsstorlek.

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d a v, att anordningar förefinns för kylning av utloppsdysan (3) till en temperatur av upp till c:a 3S0'C under smältans (1') liquidustemperatur samt hållande av önskad temperatur.

10. Anordning enligt krav B eller 9, k ä n n e t e c k n a d a v, att anordningar förefinns för värmning av utloppsdysan (3) till en temperatur upp till c:a 200°C över smältans (1') liquidustemperatur samt hållande av önskad temperatur.

11. Anordning enligt krav 8, 9 eller 10, k ä n n e t e c k n a d a v, att den kylande kroppen (5) är avsedd att föras ned i smältan (1') genom ett munstycke (7), vilket är anordnat att med sin nedre mynning (9) hållas 9 pá ett avstànd av cza 10-30 cm fràn utloppsdysans (5Ã]f§väHd5gZ i behållaren förefintliga mynning (3") varvid badhöiden i behållaren (1) företrädesvis är avsedd att vara större än nämnda avstånd.

12. Anordning enligt krav 8, 9, 10 eller 11, k ä n n e t e c k n a d a v, att utloppsdysan (3) har ett väsentligen rektangulärt tvärsnitt för gjutning av en kropp (2) med motsvarande tvärsnítts form, vilken form utmärks av en tjocklek av cza 1-10 mm och en bredd av cza 5-1000 mm.

13. Anordning enligt krav 8, 9, 10 eller 11, k ä n n e tte c k n a d a v, att utloppsdysan (3) har ett väsentligen elliptískt, väsentligen runt eller liknande tvärsnitt för gjutning av en .kropp (2) med motsvarande tvärsnittsform, vilken form, i förekommande fall, utmärks av en storaxel, som är cza 3-50 mm, och en líllaxel, som är cza 2-10 mm.

14. Anordning enligt krav 8, 9, 10, 11, 12 eller 13, k ä n n e t e c k - n a d a v, att en kylbädd (11) förefinns pà vilken den gjutna kroppen (2) är avsedd att utlöpa samt att medelst kylanordningar (12) bringas i kontakt med ett kylande medium (13).