IT9020018A1

IT9020018A1 - Procedimento e relativa apparecchiatura per la colata indiretta di billette con lega metallica allo stato semiliquido o pastoso

Info

Publication number: IT9020018A1
Application number: IT020018A
Authority: IT
Inventors: Sergio Abis; Fulvio Calzi
Original assignee: Stampal Spa
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1990-04-12
Publication date: 1991-10-12
Also published as: EP0453833A1; IT1243100B; IT9020018A0; US5161601A; DE69110532D1; DE69110532T2; EP0453833B1

Description

Descrizione di una Invenzione Industriale avente per titolo "PROCEDIMENTO E RELATIVA APPARECCHIATURA PER LA COLATA INDIRETTA DI BILLETTE CON LEGA METALLICA ALLO STATO SEMILIOUIOO O PASTOSO"

RIASSUNTO

Procedimento per La colata di billette con lega metallica allo stato Liquido o pastoso, consistente net versare la lega liquida in un bacino di calata, indi nel trasferirla, tramite una pompa ad induzione elettromagnetica, ad un miscelatore-raffreddatore preferibilmente di tipo statico in modo da ottenere in uscita una lega allo stato semiliquido e infine ne ll 'immettene detta Lega direttamente in un sistema tradizionale di colata billette.

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un procedimento per la colata indiretta di billette entro forme continuamente raffreddate, utilizzante Leghe metalliche quali leghe di Al, di Cu, di Mg e simili allo stato semiliquido o pastoso, allo scopo di ottenere billette a struttura omogenea ed esenti da difetti.

Rientra pure nell'ambito del presente trovato una particolare apparecchiatura per la realizzazione di detto procedimento.

Come è noto, le attuali tecniche di colata di billette vengono classificate in base alle modalità con le quali il metallo liquido o leghe metalliche liquide vengono obbligate a riempire le cavità di una forma (lingottiera o simile). Nel caso particolare della colata indiretta in verticale, il metallo liquido viene inizialmente versato in una bacinella di colata dalla quale passa, attraverso uno o più canaLi, a riempire per gravità la cavità della forma mantenuta continuamente raffreddata.

E' anche noto che la colata di billette mediante leghe metalliche allo stato liquido, particolarmente leghe di elevata durezza, richiede normalmente tempi di raffreddamento piuttosto elevati e comporta considerevoli scarti a causa della presenza nei manufatti solidificati di cricche, fessurazioni e altri difetti .

Scopo del presente trovato è quello di realizzare un procedimento per la colata di billette in grado di consentire l'ottenimento di billette in leghe metalliche anche di elevata durezza e speciali esenti da difetti quali cricche, fessurazioni, deformazioni e simili, di struttura altamente omogenea e con tempi di solidificazione minori.

Altro scopo del trovato è quello di realizzare una particolare apparecchiatura di sempLice e pratica realizzazione e conduzione, atta a realizzare detto procedimento di colata.

Questi ed altri scopi ancora, che più chiaramente potranno essere evidenziati dalla descrizione che segue, vengono raggiunti da un procedimento per la colata di billette in lega metallica, il quale procedimento consiste, secondo il presente trovato, nel versare la lega liquida in un bacino di colata, indi nel trasferirla, tramite una pompa ad induzione elettromagnetica o simile, ad un apparecchio miscelatore-raffreddatore a circolazione di fluido controllata, in modo da ottenere in uscita una lega allo stato semiliquido o pastoso, e poi neLl'immettere detta Lega allo stato pastoso in un sistema tradizionale di colata billette.

Preferibilmente, detto procedimento utilizza un miscelatore-raffreddatore di tipo statico, preferibilmente del tipo a forma di corpo scatolare fisso provvisto di mezzi atti a creare una pluralità di canali di miscelazione fra loro intercomunicanti, diretti in varie direzioni e raffreddati in continuo.

Per La realizzazione di detto procedimento, il presente trovato prevede una apparecchiatura di colata comprendente una usuale bacinella di colata, alimentata con lega liquida, al cui tubo di colata applicato al suo fondo, è collegata una pompa del tipo ad induzione elettromagnetica che alimenta la lega Liquida ad un miscelatore-raffreddatore statico di tipo modulare, a più canali di miscelazione raffreddati in continuo, atto a solidificare parziaLmente detta lega Liquida in modo da renderla allo stato semiliquido o pastoso, e da un usuale sistema di forme raffreddate per La produzione di billette o manufatti simili.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato saranno evidenziati dalla seguente dettagliata descrizione di una forma di realizzazione preferita e non esclusiva, fatta con riferimento alle allegate tavole di disegno, date a solo titolo indicativo e non limitativo, nelle quali:

la figura 1 mostra, in forma schematica, gli elementi strutturali che compongono l'apparecchiatura per La realizzazione del procedimento oggetto del trovato, mentre

la figura 2 mostra, in pianta, un apparecchio miscelatore statico utilizzato per rendere semiliquida La lega liquida di partenza.

Con riferimento a tati figure, e in particolare alla figura 1, l'apparecchiatura di colata in grado di realizzare il procedimento oggetto del trovato è in sostanza costituita da una bacinella di colata 1 entro la quale la lega liquida 2 viene versata periodicamente mediante una siviera 3. Dal condotto di coLata verticale 4 la lega liquida viene immessa, per gravità, entro una pompa 5 del tipo ad induzione elettromagnetica la cui funzione è quella di permettere alla lega di vincere le perdite di carico, sempre piuttosto elevate, dovute al raffreddamento entro un miscelatore-raffreddatore 6 che la Lega stessa subisce durante l'attraversamento del miscelatore stesso ed aL conseguente passaggio allo stato pastoso. La Lega in uscita dal miscelatore 6, che si trova allo stato semiliquido o pastoso, viene immessa direttamente in un sistema tradizionale 7, a una o più billette di colata.

In particolare, il miscelatore-raffreddatore 6 è di tipo statico ed è preferibilmente del tipo illustrato nella figura 2. Detto miscelatore-raffreddatore è costituito dall'accoppiamento in senso longitudinale di una pluralità di corpi scatolari allungati, indicati con 8-8a8b-8c ecc., ciascuno dei quali è definito dalle linee periferiche 9-9a che costituiscono i lati di accoppiamento fra i vari corpi. I corpi cavi 8-8a ecc. sono modulari in quanto realizzati con le stesse dimensioni e accoppiabili in due opposte posizioni . Più precisamente, ogni corpo scatolare modulare è costituito da un contenitore 10 di forma parailelepipeda provvisto, alle opposte estremità, di una coppia di flange 11-na, con fori 1Z per l 'accoppiamento a pacco con altri corpi uguali . Ogni corpo scatolare è inoltre aperto su entrambe le opposte facce longitudinali (corrispondenti alLe linee di accoppiamento 9-9a) , mentre le facce frontali sono chiuse da pareti arcuate verso l ’interno, come indicato con 13. Perpendicolarmenie alle facce opposte chiuse di ogni corpo sono inseriti dei tubi o manicotti passanti 15 provvisti di inbocchi 16, preferibilmente filettati e collegati ad una sorgente esterna di f luido di raffreddamento, a circolazione continua e controllata, ad esempio acqua nebulizzata mediante aria in pressione. Una pluralità di detti corpi cavi modulari viene poi assemblata accostando i singoli corpi e-ea-flb ecc. con Le facce opposte aperte e bloccando a pacco e a tenuta i singoli corpi mediante tiranti inseriti nei sìngoli fori di detta coppia di flange 11-Ha. Il pacco di elementi modulari è chiuso alle opposte estremità da un elemento modulare (8d e fle) sostanzialmente triangolare e sagomato in modo da costituire un ingresso R e una uscita B per la lega metallica da trattare; ciascuno di detti opposti elementi presenta poi una ampia flangia 17 e 17a a cui sono ancorati stabilmente i tiranti (non rappresentati) che bloccano il pacco di corpi modulari. Inoltre i singoli corpi modulari sono disposti in diagonale rispetto alla direzione di alimentazione P della lega liquida. In questo modo i singoli tubi 15 di ogni corpo modulare risultano sfalsati e più ravvicinati fra loro. Questa disposizione permette alle pareti arcuate di testa 13 di inserirsi e accostarsi ai tubi più esterni e quindi di comportarsi come se fossero esse stesse deLle parti di tubi e. Questa disposizione a pacco consente di creare una ampia cavità unica costituita dalla somma delle cavità dei vari corpi scatolari affiancati e bloccati a tenuta, mentre la presenza della pluralità di tubi 15 di raffreddamento crea, all'interno di detta cavità unica, delle zone di passaggio (per la lega alimentata dall'ingresso P aventi sezioni 16 di area diversa da quella delle altre sezioni 1S di passaggio fra i tubi adiacenti. E' così possibile, posizionando i tubi di raffreddamento in posizioni relative diverse e variando il numero di tubi di ogni elemento modulare, creare una pluralità di canali di miscelazione fra loro intercomunicanti, di ampiezza diversa e secondo diverse direzioni tali da consentire alla Lega liquida, alimentata alla estremità R di fluire con elevato gradiente di scorrimento, senza turbolenza e anche di subire elevati sforzi indotti di taglio, durante il raffreddamento, tali da impedire L'accrescimento e la aggregazione dei cristalli dendritici. Il percorso della lega liquida, alimentata all'ingesso R dell'apparecchiatura è illustrato parzialmente a linea e punto, come indicato con C.

Inoltre, l'apparecchiatura sopra descritta può essere utilizzata sia in senso verticale che orizzontale; cosi pure, tutta l'apparecchiatura di colata può essere disposta in orizzontale, al fine di creare minor ingombro .

In pratica, il procedimento e relativa apparecchiatura oggetto del trovato consentono di ottenere billette a struttura estremamente omogenea mentre il raffreddamento delle billette viene altamente ridotto in quanto La lega immessa nelle forme di colata si trova già al limite della solidificazione.

Ovviamente, il procedimento di cui sopra può essere realizzato utilizzando altri tipi di miscelatoriraffreddatori statici unitamente o meno ad una pompa ad induzione elettromagnetica.

Inoltre, il procedimento secondo il presente trovato può essere anche realizzato alimentando un sistema tradizionale di colata billette con lega allo stato pastoso ottenuta mediante rifusione, a temperatura ed in condizioni opportunamente controllate in modo da mantenere la struttura originaria, di pani o altri formati ottenuti a loro volta mediante solidificazione di lega allo stato pastoso.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la colata di billette, caratterizzato dal fatto che consiste nel versare la lega liquida in un bacino di colata, indi nel trasferirla, tramite una pompa ad induzione elettromagnetica o simile, ad un miscelatoreraffreddatore in modo da ottenere in uscita una lega allo stato semiliquido o pastoso e poi nell'immettere detta lega direttamente in un sistema tradizionale di colata billette.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto miscelatoreraffreddatare è del tipo statico.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta lega allo stato semiliquido o pastoso è ottenuta mediante rifusione da pani o altri formati ottenuti a Loro volta mediante solidificazione di lega allo stato pastoso.
4. Apparecchiatura per la realizzazione del procedimento di cui alle rivendicazioni l e 2, caratterizzata dal fatto che comprende una usuale bacinella di colata, alimentata con lega liquida, al cui tubo di colata applicato al suo fondo, è collegata una pompa del tipo ad induzione elettromagnetica che alimenta la lega liquida ad un miscelatoreraf freddatore statico di tipo modulare, a più canali di miscelazione raffreddati in continuo, atto a solidificare parzialmente detta lega liquida in modo da renderla allo stato semiliquido o pastoso, e da un usuale sistema di forme raffreddate per la produzione di billette o manufatti simili.
5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detto miscelatoreraffreddatore è costituito da una pluralità di elementi modulari a forma di corpi scatolari fra loro accoppiati a tenuta, ciascuno dei quali è formato da un corpo scatolare sostanzialmente parallelepipedo , allungata con due facce longitudinali aperte, trasversalmente al quale sono inseriti dei tubi passanti collegati amovibilmente con una sorgente esterna di fluida di raffreddamento a circolazione controllata.
6. Opparecchiatura secondo le rivendicazioni 4 e 5, caratterizzata dal fatto che i tubi di raffreddamento del miscelatore-raffreddatore definiscono una pluralità di canali di miscelazione tra loro intercomunicanti e diretti in diverse direzioni e che la lega metallica liquida alimentata ad una estremità aperta di detto unico corpo cavo fluisce con elevato gradiente di scorrimento e contemporaneamente può subire elevati sforzi di taglio durante il raffreddamento.
7. Billette in lega metallica ottenute secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.