NO843349L - Fremgangsmaate og anordning for kontinuerlig stoepning av metall - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en anordning for kontinuerlig støpning av metall, særlig i en støpemaskin med medløpende kokiller, hvor metallet som smelte trenger ut gjennom en dyse med eventuelt et dysemunnstykke mellom kokillene samt størkner mellom sidebegrensende elementer. Oppfinnelsen gjelder også en fremgangsmåte for sådan støpning.

For kontinuerlig støpning, særlig av jern og ikke jern-holdige metaller, er det utviklet maskiner som oppviser en kokille med stadig medløpende sidevegger. Blant disse maskiner befinner seg også sådant utstyr hvor metallet støpes mellom to omløpende stålbånd. Utover dette er det kjent maskiner hvor støpeformen dannes ved hjelp av en dobbelt rekke av kokillehalvdeler, som er innbyrdes sammenføyet til to endeløse, omløpende kjeder. Ved støpeenden legges innbyrdes motstående kokillehalvdeler mot hverandre og beveges i denne stilling over en viss strekning, hvor de danner den egentlige larvekokille. Deretter skilles atter kokillehalvdelene for etter kort tid atter å samrnenføres ved innstøpningsenden.

Særlig ved maskiner med larvekokiller for støpning av forholdsvis tynne metallbånd, f .eks. bånd av bare 20 mm tykkelse og derunder, er området omkring tilførselsdysen såvel som selve dysen den mest problemfylte del av hele støpeanlegget. Dette har først og fremst sin grunn i at såvel den mekaniske påkjenning som påkjenningen av anleggsdelen her er størst på grunn av den meget høye metalltemperatur.

Vanligvis avgrenses metallsmelten samt også det størknede metallbånd mellom kokillene i sideretningen av medløpende sidebegrensende elementer. Disse sidebegrensninger krev-er et høyt omkostningsnivå både for installasjon og ved-likehold, og iblant er det også nødvendig med forskjellige sidebegrensninger for forskjellige støpebåndtykkel- se. Sidebegrensningenes følsomhet overfor driftsfor-styrrelser er særlig utpreget, fordi avstanden såvel mellom sidebegrenser og dyse, som også mellom sidebegrenser og kokille må innstilles med største nøyaktighet samt opprettholdes under støpeprosessen. Videre tillater de foreliggende kjente sidebegrensere ikke forandring av et støpebånds bredde under støpeprosessen. Heri ligger imidlertid en betraktelig ulempe, da tilpasningen av støpebåndets bredde til en bestilt båndbredde bare er mulig i begrenset omfang, og da for det meste trinnvis. Den nøyaktige breddetilpasning må derfor finne sted ved kantavklipning av båndet, hvilket i sin tur fører til betraktelig metallavfall og er forbundet med arbeids-omkostninger .

På denne bakgrunn er det derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å utvikle såvel en anordning som en fremgangsmåte av ovenfor angitt art, og hvor bredden av det støpte bånd kan innstilles under støpeprosessen og samtidig en bedre regulering av metallsmeltens strømning oppnås. I tillegg til dette søkes oppnådd en målrettet sideavkjøling.

Dette formål oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at munnstykket på begge sider er tilsluttet en fremspringende sidevegg som etterfølges i støperetningen av hver sin kjøleblokk.

En sådan fremspringende sidevegg har særlig den fordel at dysemunnstykket som allerede er utsatt for meget sterke erosjonskrefter, ikke i tillegg er utsatt for sideveis innstrømning av smelte på baksiden. Ved dette forlenges levetiden for den meget dyre støpedyse. Den etterfølg-ende kjøleblokk bevirker en målrettet sidekjøling av smeiten eller det størknede metallbånd, hvilket innvirker meget gunstig på metallbåndets kvalitet, særlig i dets randområde.

De fremspringende sidevegger består av et ildfast metall, idet her fortrinnsvis marinitt eller monalitt kommer til anvendelse. Kjøleblokken skal derimot bestå av et metall, som imidlertid må ha høyere smeltepunkt enn det metall som skal støpes. Ved støpning av aluminium anvendes således f.eks. kjøleblokk av kobber. Ved støp-ning av stål kan det imidlertid tenkes en kjøleblokk som også er av stål.

Fremspringende sidevegg og kjøleblokk er anordnet slik i forhold til hverandre at det dannes en spalt mellom dem, hvori det kan blåses inn en gass i hjørneområdet mellom sideveggen og kjøleblokken. Som regel bør kjøleblokken være anbragt noe tilbaketrukket i forhold til sideveggen. Metallsmelten strømmer da omkring den fremspringende sidevegg og treffer derpå kjøleblokken under dannelse av et åpent hjørneområde. Hvis smeiten skulle strømme inn i dette hjørne og der delvis størkne, ville dette ha nega-tiv innvirkning på båndkantens kvalitet. Ved hjelp av den innblåste gass dannes imidlertid i dette hjørneområde en gasspute, som driver smeiten ut av hjørneområdet. For å understøtte dette særtrekk i henhold til oppfinnelsen kan i tillegg kjøleblokken være utstyrt med en kanal og eventuelt et reservoar, hvorfra et smøremiddel, f.eks. olje, trykkes inn i hjørneområdet mellom kjøleblokk og fremspringende sidevegg. Dette smøremiddel understøtter også tendensen av det langsomt størknede metall ved støpebåndets sidekanter til å gli langs kjøleblokken til skorpen har nådd en bærende tykkelse og metallbåndet krymper tilbake fra kjøleblokken.

Kjøleblokken oppviser videre en ringkanal for føring av et kjølemiddel som regel vann.

Et ytterligere særtrekk ved oppfinnelsen er at metallsmeltens strømningsbredde mellom de innbyrdes motstående, fremspringende sidevegger hensiktsmessig kan innstilles. For dette formål beveges selve sideveggene mot eller fra hverandre manuelt eller automatisk. Ved sådan innstil-ling kan f.eks. metallets strømningshastighet forandres og tilpasses ønskede betingelser. En høyere strømnings-hastighet bevirker f.eks. at metallsmelten vil ha en mindre tendens til å strømme inn bak de fremspringende sidevegger. Videre størkner metallet ved høyere strøm-ningshastighet først senere, således at eventuelt metall-strukturen kan påvirkes på denne måte.

Fortrinnsvis er også det hele utført slik at de innbyrdes motstående kjøleblokker også er bevegelig anordnet i forhold til hverandre. Ved dette oppnås den meget viktige mulighet at metallbåndets bredde kan forandres under støpningen, uten at støpeprosessen i seg selv behøver å avbrytes. Ved dette gjøres en etterfølgende sideklipning av båndet overflødig, hvilket fører til lavere metallavfall og nedsatte produksjonsomkostninger. Innenfor oppfinnelsens ramme ligger også den utførelse at de fremspringende sidevegger er anordnet faststående, mens bare kjøleblokkene er anordnet for foranderlig innstill-ing. Forskyvning av kjøleblokkene må forøvrig utføres meget langsomt, f.eks. 1 cm pr. min.

I tilslutning til kjøleblokken er det i henhold til oppfinnelsen videre anordnet en dyse for påsprøytning av forstøvet vann på metallbåndet, for å hindre fornyet oppsmeltning av dette.

Foreliggende fremgangsmåte for kontinuerlig støpning av metall har således som særtrekk at bredden av det metall som trenger ut gjennom dysemunnstykket og/eller bredden av det størknede metallbånd forandres under støpeprosess-en. Heri ligger vel også den vesentligste fordel ved det ovenfor beskrevne støpeanlegg. Ytterligere fordeler, særtrekk og detaljer ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse av et foretrukket utførelseeksempel under henvisning til de vedføyde teg-ninger, hvis eneste figur viser en del av et lengdesnitt gjennom en støpemaskin med medløpende kokille 1 i området omkring utløpet 4 fra et dysemunnstykke 2, som en metall-smelte 3 flyter gjennom mellom de foreliggende kokiller, hvorav for oversiktens skyld bare den nedre kokille 1 er vist.

Metallsmelten beveger seg, ført av veggene 5 av dysemunnstykket 2 i en bredde b, frem mot utløpet 4. Her ned-settes bredden b av smeltestrømmen 3 ved hjelp av de fremspringende sidevegger 5 til en nedsatt bredde b^. Deretter strømmer smeiten 3 omkring sideveggene 5, slik som antydet ved piler 7 og treffer en kjøleblokk 8. Ved nedkjøling sørger denne for at smeiten 3 størkner og skrumper inn til den endelige bredde b2av det støpte metallbånd (vist sammentrengt).

De fremspringende sidevegger 6 består fortrinnsvis av et isolasjonsmaterial, f.eks. marinitt, monalitt eller lignende, mens kjøleblokken 8 kan være utført i et metall med passende smeltepunkt i forhold til smeiten 3.

Mellom de fremspringende sidevegger 6 og kjøleblokkene 8 foreligger en spalte 9, hvori det innføres en gass (antydet ved pilen 10). Denne gass, som fortrinnsvis er luft, hindrer at smeiten 3 trenger inn i hjørneområdet 11 mellom sideveggen 6 og kjøleblokken 8, hvilket er av stor betydning for kvaliteten av båndkanten 12. For ytterligere forbedret oppbygning av en luftpute samt for forbedret glideevne av metallbåndet tilføres i tillegg til gassen 10 et smøremiddel 16 (f.eks. olje) gjennom en kanal 14 med reservoar 15 i kjøleblokken 8 frem til hjørneområdet 11.

Selve kjølingen oppnås ved innføring av et kjølemiddel 17 (fortrinnsvis vann) i en ringkanal 18 i kjøleblokken 8. Det metall som trer ut fra kjøleblokken blir så påført trykkluft 20 fra dyser 21 for å forhindre en gjenopp-smelting. Trykkluften 20 er da fortrinnsvis også tilført vann, således at det dannes en kjølende vannforstøvning.

De fremspringende sidevegger 6 kan innstilles i retning x, således at bredden b^kan forandres. Også kjøle-blokken 8 kan uavhengig eller i forbindelse med sideveggen 6 også være innstillbar i retning x, således at den endelige bredde b_ av metallbåndet kan fastlegges ved hjelp av disse sidebegrensende elementer.

Claims (8)

1. Anordning for kontinuerlig stø pning av metall, særlig i en støpemaskin med medlø pende kokiller, hvor metallet som smelte trenger ut gjennom en dyse med eventuelt et dysemunnstykke mellom kokillene samt stø rkner mellom sidebegrensende elementer, karakterisert ved at munnstykket (2) på begge sider er tilsluttet en fremspringende sidevegg (6), som etterfølges i støperetningen av hver sin kjøleblokk (8) .

2. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at en fremspringende sidevegg (6-) består av isolasjonsmaterial, fortrinnsvis marinitt eller monalitt.

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det mellom den fremspringende sidevegg (6) og kjøleblokken (8) er anordnet en spalte (9) for innblåsning av en gass (10) i et hjørneområde (11) som er dannet mellom sideveggen (6), kjøleblokken (8) og smeiten (3), således at det bygges opp en gasspute i dette hjørneområde.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at det i nevnte hjørne-område (11) også munner ut en kanal (14), eventuelt med et reservoar (15), for innføring av smøremiddel (16).

5. Anordning som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at kjøleblokken (8) oppviser en ringkanal (16) for føring av et kjølemiddel (17) .

6. Anordning som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at strømningsbredden (b^ ) av metallsmelten (3) mellom de innbyrdes motstående fremspringende sidevegger (6) kan forandres ved forskyvning av nevnte sidevegger (6) i tverretningen (x) og/eller bredden (b£ ) mellom kjøleblokkene (8) kan forandres ved tverrbevegelse av disse.

7. Anordning som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at det nedstrøms for hver kjøleblokk (8) er anordnet en dyse (21) for til-førsel av trykkluft (20), eventuelt med tilsats av vann.

8. Fremgangsmåte for kontinuerlig støpning av metall, særlig i en støpemaskin med medløpende kokiller, hvor metallet som smelte trenger ut gjennom en dyse med eventuelt et dysemunnstykke mellom kokillene samt størkner mellom sidebegrensende elementer, karakterisert ved at bredden av det metall som trenger ut fra dysemunnstykket og/eller bredden av det størknende metallbånd forandres under støpeprosessen.