TW448081B - Liquid-chilled gravity die - Google Patents

Description

4 48 〇8 I Α7 Β7 五、發明説明（r ) 本發明關於連續鐮造裝置用之液冷式金閫造型，其具 有由高導熱材料，如飼或銅合金，組成之已成形金屬造 型本體。 金靨造型應從熔流金屬抽出熱並藉由一開始形成之條 胚造型結構使條胚能完全凝結。 .取決於應用目的，有許多金屬造型幾何可使用，如Μ 圓、正方或複雜形式之金屬造型管。金屬造型板應用成 四角/正方形毛胚或具有較大側邊比例之扁胚。除此之外 ，尚有特殊幾何，例如在上型板內之雙Τ載體及具有漏 斗寬之薄毛胚金屬造型的預輪鄹（pre-profile),用Μ 收容鐮造嗔嘴。所有這些金屬造型係適合致力於均勻冷 卻表面。角落區卻有例外，因為（例如）在型板金鼷造型 之結構條件下具有阻凝冷卻之撞擊角。此外，部分之具 有較大材料團塊之區域被給予後側固定元件，其就均 勻冷卻而言係又適應於特別塱造的槽狀冷卻劑管道。 進一步知悉，最好冷卻對熱特別高要之金屬造型，以 避免過早之金鼷造型損壞。對薄扁胚而言，這要求金屬 造型壁之耐熱性不必太大，因而選擇小的壁厚。另一方 面，在謀求高鑲造速度時，特別要來冷卻水品質及冷卻 —-L. 11 -LI ϋ ΙΓ- 1— - I !ν .士民 1 I 11 I - i— · 、 r •. \ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 地視如 能。 * 可卻區 儘冷擾 :之干 的側的 目造定 下鐮所 Μ之件 了體條 成本構 完型結 ，造因 施鼷 ， 措金的 種整能 各調可 述地除。 所勻去面 上均，表 。以、要卻 度於地需冷 速基良況側 水 優情後 i n vl^i ^ n^— —^nt —^ili _ 、v5I- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 4 48 08 i A 7 B7 _ 五、發明説明（> ) 在使闬漏斗金造型板時，局部要求條件保由操作條 件所定其係在播造側上基本上由鋼鐵種類/ is造溫度 速度、潤滑劑-/冷卻條件、鏞造粉末、鋪造嗔嘴幾何反 所_熔流，予Μ確定。另一方面，水側的冷卻水品質、 冷卻水虽及水速確定金瞩造型溫度。這些尺寸部份地已 藉由金鼷造型結構，如冷卻劑管道之幾何，予以確定。 藉由破壞試驗，為數眾多之由各種網鐡工件作成之金 鼷造型板，不但明確地確定其賁際要求也確定出因其所 造成之金屬造型工件之破壞。基於該研究，確定出因彎 月面（Bienicus)寬度而有各種不同之頂表面或頂表面郯 近區之軟化。 如果硬度於闢鐽區由原始值之U) 0 下降至約6 0 % ,則 在臨界區同高度處僅下降至原始硬度之約70¾.金鼷造 型板之緣區因而不受破壞：一個相似之證明，顯示出在 使用金蹰造型板後壁厚之度量；相似的材料軟化度以相 較於未臨界區之三倍深度，延伸至瞄鐽區。 因為各種對寬側壁的影響，薄扁胚··金靨造型有各種 強度要求。這些影#基本上如下： 經濟部智总財是苟資工消費合作社印製 -網锇熔體之高流速；熔體捶流特別要求_造横斷面 平行側内的漏斗轉換區。 -起因於熱膨脹之在漏斗外流處彎曲之飼板壁的高機 械要求。 瑄特別地導致在漏斗轉換區内經薄造之金屬造型工材 料之蚊化。基於局部相對高溫以及工作材料-總元件之 -4- 本紙張尺度適用肀國國家榡隼{ CNS ) A4規格（2!0X 297公嫠）

4 4 8 0 8 I 經 濟 部 智 慧 財 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 五、發明説明（ ❖ ) 耐 熱 所 涉 及 之 高 工 件 材 料 負 荷 9 荏 上 表 面 區 有 過 早 之 裂 縫 〇 這 些 裂 鏠 能 藉 由 由 溫 度 條 件 所 定 之 鐮 造 流 動 Ζ η 原 子 擴 散 過 程 由 鋼 m 進 入 Cu 基 質 而 預 先 發 生 9 因 為 其 本 身 所 形 成 之 Cu Ζ η 相 形 成 硬 及 脆 的 上 表 面 層 * 其 促 使 高 的 裂 縫 .3 /t m 進 速 度 〇 基 於 Μ 上 習 用 技 術 > 本 發 明 的 S 的 在 於 生 產 一 種 金 屬 造 m 本 體 其 中 浴 液 水 平 區 内 的 熱 流 被 提 高 9 並 能 遊 免 在 熱 及 機 械 高 要 求 區 内 的 裂 鏠 形 成 之 危 險 〇 本 發 明 之 西 的 係 由 申 請· 專 利 範 r=tft 圃 第 1 項 之 特 徵 部 分 予 «e? 成 〇 本 發 明 較 佳 的 進 一 步 結 構 係 由 附 鼷 項 提 出 〇 Η 下 措 施 構 成 本 發 明 核 心 在 漏 斗 兩 側 之 超 臨 界 區 金 贐 造 型 本 體 調 節 為 明 確 地 較 強 烈 之 冷 卻 C 依 照 本 發 明 建 議 在 臨 界 區 內 冷 卻 功 率 較 佳 地 相 對 於 水 平 鄰 近 區 被 提 高 約 10 -20¾ 〇 冷 卻 劑 管 道 9 例 如 在 本 發 明 中 較 佳 地 設 定 為 較 窄 的 * 因 而 加 大 經 冷 卻 表 面 〇 可 替 換 地 > 亦 能 夠 使 冷 卻 劑 管 道 局 部 地 接 近 上 表 面 * 在 此 情 況 下 ♦ 特 別 地 藉 由 冷 卻 水 Μ 各 種 有 效 的 壁 厚 予 操 作 0 相 U 地 » 冷 卻 管 亦 適 用 〇 此 外 9 在 漏 斗 轉 換 區 之 臨 界 區 內 之 >λ 槽 狀 冷 卻 m 通 道 構 成 的 寬 側 板 也 能 額 外 地 設 有 冷 卻 管 在 此 亦 令 人 驚 訝 地 小 的 壁 厚 即 提 高 金 隱 造 型 工 作 材 料 之 裂 縫 耐 力 及 因 此 之 金 屬 造 型 板 總 壽 命 〇 此 外 1 在 型 板 上 表 面 m 造 側 上 t Μ 後 側 的 各 種 冷 卻 強 度 達 成 較 佳 的 平 坦 熱 流 〇 這 些 使 鑣 造 粉 末 之 有 意 義 的 的 加 工 溫 ttir 度 區 能 有 小 的 溫 度 間 隔 0 藉 此 9 能 避 免 在 冷 5 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 448081 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明說明（4 ) 或熱溫度區上的鑄造粉末的調整。 本發明在下文將基於圖式所述實施例更詳細地闡述。 第1圖所示之漏斗形金屬造型板1,在漏斗2水平溢 出（垂直線C)的鑄造側，有最高的熱要求。其直接結果 係在C時於鑄造方向GR得到4.7至5.2MW/iri之位於浴 液水平3正下方的最大表面抽出熱流。在金屬造型板上 之鑄造側4上，經計算的平均最大溫度爲400°C。由銅組 成之金屬造型1有效工作壁厚<1，在金屬造型板上200mm 之線B、C、D之間的臨界區5中，由dl = 20mm減低至 d2= 1 8mm。 藉此，最大表面溫度調低28 °C;這在金屬造型板1之 相對應後加工時，仍保持較佳冷卻。雖然壁厚d2在臨 界要求區 5 係下降2mm，但是仍包含後加工在內，導 致令人驚訝之金屬造型板1之總高壽命。由深地引入 之冷卻槽（鑄造及冷卻表面間壁厚爲18mm並非20mm)而 強烈地冷卻之區5,在本情況下，延伸超過後繼之表面（見 第1圖）：從漏斗2回轉點B水平地延長超過370mm至 端點D。強烈冷卻表面在鑄造方向GR從板型頂角7延 伸7至200mm;其連接50mm之轉換區8,其中冷卻槽6 之深度d係被適應的。 圖式簡單說明= 第1圖 本發明之漏斗形金屬造型板。 第2圖 二個不同之金屬造型板之鑄造型板之鑄造側 之細部圖，其顯示各冷卻槽。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） ：--,----f--------^---------^ I - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 448 ϋ 8 1 Α7 Β7 五、發明説明（r ) 參考符號說明 1...,漏斗金鼷造型板 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡準局員工消費合作社印繁 2 .. .漏 斗 3 .. .浴 液 水 平 4.. .m 堦 側 5 .. .臨 界 區 6 .. 冷 卻 權 GR . .練 造 方 向 8 ., .轉 換 區 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 8 4 4 ABCC

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍本千谈扪产j 第881011 20號「液冷式金屬造型」專利案 (89年8月修正） /N、申請專利範圍： L —種連續鑄造裝置用之液冷式金屬造型，係具有已成 形之金屬造型本體，其係由兩個彼此相對的寬側壁及 界定條胚寬度之窄側壁所構成，而這些側壁是由高導 熱材料，如銅或銅合金，所構成且金屬造型本體具有 走向平行於鑄造方向（GR)之槽狀冷卻劑管道及/或冷 卻管，其特徵係該金屬造形本體在要求高熱及機械性 之區域中於冷表面側具有一個具有高表面抽出熱流的 冷卻區，此冷卻區在寬側壁之彎月面長度之至少20 % 上延伸。 2如申請專利範圍第1項之金屬造型，其中此型腔之橫 截面在澆鑄側末端係大於在條胚出口側末端者。 3. 如申請專利範圍第1項之金屬造型，其中此型腔在澆 鑄末端上具有至少一個膨脹部（expansion)，其在鑄造 方向（GR)中變小。 4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之金屬造型，其 中具有高表面抽出熱流之冷卻區係在寬側壁之彎月面 長度之30〜60%上延伸。 5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之金屬造型，其 中表面抽出之熱流在浴液水平區之較高需求之區域中 較浴液水平區之其餘區域中者大5至40% ’較佳是大 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（2丨ΟΧ297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) *1T