PL158746B1 - Sposób ciaglego poziomego odlewania wlewków i krystalizator do ciaglego poziomego odlewania wlewków, zwlaszcza ze stopów cynowo-olowiowych PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. SPOSÓB CIAGLEGO POZIOMEGO ODLEWANIA WLEWKÓW, ZWLASZCZA ZE STOPÓW CYNOWO-OLOWIO- WYCH, Z ZASTOSOWANIEM ZWIAZANEGO Z PIECEM CHLODZONEGO POSREDNIO KRYSTALIZATORA, ZNAM IEN- NY TY M , ZE NA WYCIAGANYM WLEWKU ZAM YKA SIE, OD STRONY WYLOTU KRYSTALIZATORA, KOMORE NATRYS- KOWEGO CHLODZENIA (9) POPRZEZ ZACISNIECIE USZCZELKI (10), A NASTEPNIE PODDAJE SIE WLEWEK NATRYSKOWEM U SCHLADZANIU WODA Z ODLEGLOSCI NIE WIEKSZEJ NIZ 0,5 SREDNICY ODLEWANEGO WLEW- KA MIERZAC OD WYLOTU KRYSTALIZATORA, PO CZYM KONTROLUJAC TEM PERATURE POWIERZCHNI WLEWKA W PUNKTACH POM IAROWYCH ( X ), ZWIEKSZA SIE SZYBKOSC WYCIAGANIA WLEWKA DO M OM ENTU UZYSKANIA TEM PERATURY POWIERZCHNI WLEWKA OD T SOLIDUS -45°C DO T SOLIDUS -5°C. PL PL PL

Description

POLSKA

@ OPIS PATENTOWY © PL ©158746 © B1

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (2Ϊ) Numer zgłoszenia: 275666 (ζί) Data zgłoszenia: 05.11.1988

IntCl⁵:

B22D 11/124

CZYTELNIA

OGÓLNA

Sposób ciągłego poziomego odlewania wlewków i krystalizator do ciągłego poziomego (54) odlewania wlewków, zwłaszcza ze stopów cynowo-ołowiowych

Zgłoszenie ogłoszono:

Uprawniony z patentu:

HUTMEN Spółka Akcyjna, Wrocław, PL

14.05.1990 BUP 10/90 (72) Twórcy wynalazku:

O udzieleniu patentu ogłoszono:

30.10.1992 WUP 10/92

Krzysztof Dobrowolski, Wrocław, PL Janusz Krassowski, Wrocław, PL Andrzej Czyżewski, Wrocław, PL

PL 158746 Β1

57) 1. Sposób ciągłego poziomego odlewania wlewków, zwłaszcza ze stopów cynowo-ołowiowych, z zastosowaniem związanego z piecem chłodzonego pośrednio krystalizatora, znamienny tym, że na wyciąganym wlewku zamyka się, od strony wylotu krystalizatora, komorę natryskowego chłodzenia (9) poprzez zaciśnięcie uszczelki (10), a następnie poddaje się wlewek natryskowemu schładzaniu wodą z odległości nie większej niż 0,5 średnicy odlewanego wlewka mierząc od wylotu krystalizatora, po czym kontrolując temperaturę powierzchni wlewka w punktach pomiarowych (X), zwiększa się szybkość wyciągania wlewka do momentu uzyskania temperatury powierzchni wlewka od t solidus -45°C do t solidus -5°C.

SPOSOB CIĄGŁEGO POZIOMEGO ODLEWANIA WLEWKÓW I KRYSTALIZATOR DO CIĄGŁEGO POZIOMEGO ODLEWANIA WLEWKÓW,

ZWŁASZCZA ZE STOPOW CYNOWO - OŁOWIOWYCH

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób ciągłego poziomego odlewania oleokóo, zwłaszcza ze stopóo cyntoo-cłooiooych, z zastosowaniem zoiązanegt z piecem chłodzonego pośrednio krystalizatora, znamienny t y m, że na oyciąganym oleoku zamyka się, od strony oylotu krystalizatora, komorę natryskowego chłodzenia /9/ poprzez zaciśnięcie uszczelki /10/, a następnie poddaje się oleoek natyzkoowemu schładzaniu oodą, z odległości nie oiększej niż 0,5 średnicy odleoanego oleoka mierząc od oylotu krystalizatora, po czym kontrolując temperaturę powierzchni oleoka o punktach pomiarooych /X/, zoiększa się szybkość ociągania \Nleoka do momentu uzy^skania te^mperatur^{y p}ooierzc^hni oleoka od ^t solidua -45°C do ^t sol-idus -5°C·
2. 2. Sposób ciągłego poziomego odleoenia oleokóo oedług zastrz. 1, znamienny tym, że o mome^cie pojaoienia się ciekłego metalu o otoorze prze^^wym /14/, cofa się odleoeny oleoek o od 0,5 do 1,0 długości tulei roboczej krystalizatora i kontynuuje aię proces odleoania.
3. 3. Kzystalizator do ciągłego poziomego odleoania oleokóo, zołaszcza ze stopóo cyno^^-ołooiooych, zbudooany z tulei roboczej, tulei oewoęęrznej z kanalikami obiegu oody chłodzącej, oraz pancerza zeonętrznego z króćcami doprooBdzającym 1 tdprowadzającye oodę chłodzącą, znamienny tym, że bezpośrednio na oylocie, ma um^comaną rozłącznie komorę natrykkowego chłodzenia /9/, która Jest Jednostronnie zamknnęta uszczelką pierścienoową /10/ z reguoowanym dociskiem /11/ i oposażona Jest o króciec /8/ doprooadzania oody chłodzącej, otoory natryskowe /12/ oraz zbiornik /13/ odprooadzania oody chłodzącej, a stosunek długości tulei roboczej /2/ do jej średnicy oynosi od 3 do 6, korzystnie od 3,6 do 4,6.
4. 4. Kryssalizator do ciągłego poziomego odleoania oleokóo, zołaszcza ze stopóo cynooo-ołowiooych, zbudooany z tulei roboczej, tulei oewnnęrznej z kanalikami obiegu oody chłodzącej, oraz pancerza zeonętrznego z króćcami dopro-oadzającym i odprooBdzającym oodę chłodzącą, znamienny tym, że bezpośrednio na loylocie, ma umocooaną rozłącznie komorę nałogowego chłodzenia /9/, która jest jednostronnie zamkanęta uszczelką pieΓŚcieπtową /10/ z regulowanym dociskiem /11/ i oyposażona jest o króciec /8/ doproioadzania oody chłodzącej, otoory natryskowe /12/ oraz zbiornik /13/ odp^^dzenia oody chłodzącej, a stosunek długości tulei roboczej /12/ do jej średnicy oynosi od 3 do 6, korzystnie od 3,6 do 4,6, zaś o dolnej części, o odległości od 0,5 do 3,0 średnicy oewnntrznej tulei roboczej /2/ mierzonej od oylotu, ma otoór przelotewy /14/, którego przekrój oynosi od 0,1 do 3,0 przekroju otooru tulei roboczej /2/.

   5· Kryssalizator oedług zastrz. 4, znamienny tym, że oylot otooru przelotooego /14/ jest sprzężony z zestykiem /15/ przymocoosnym do pancerza /4/.

   * * *

   Przedmiotem oynalazku jest sposób ciągłego poziomego odle-oenia nlinkóo oraz krystalizator do ciągłego poziomego odleoenla oHokó^ zołaazcza ze ttopón cynooo-ołooiooych.

   Znany jest sposób ciągłego poziomego odl^enia nlinkón ze ttopón także cyętno-ołtniooych przy użyciu krystalizatora z chłodzeniem pośrednim. W procesie tym, oleoek krzepnie podczas chłodzenia go oodą przepłyoającą kanalikami o tulei newnętΓzęej krystalizatora.

   Czas Krzepnięcia ole^a zależy od składu chemicznego stopu, średnicy tdleoanego nlioka

   158 746 oraz intensywności chłodzenia, co z kolei warunkuje szybkość wyciągania wlewka. Stosowane chłodzenie pośrednie w krystallzatorze powoduje, że czas krzepnięcia wlewka jest relatywnie długi i w czasie tym zachodzą niekorzystne zjawiska segregeeji składników stopowych.

   W ^^skwereci uzyskuje się niejednorodną strukturę wlewka. Zjawisko to występuje zwłaszcza przy odlewaniu stopów cynowooołowiowych, ponieważ wykazują one szczególną skłonność do segregacęi składników stopowych.

   Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 130 937 sposób chłodzenia wtórnego wlewków ze stopów miedzi odlewanych metodą ciągłą poziomą. .V sposobie tym, wlewek po schłodzeniu pośrednim w kryetalizatórze, chłodzony Jest wtórnie po wyciągnięciu z krystalizatora za po mocą nadmuchów powietrza i natrysków wodą. Przy czym strefa chłodzenia umieszczona jest w znacznej i określonej odległości od wlotu krystalizatora. Taki sposób chłodzenia wlewków może być stosowany z zamierzonym skutkiem /relaksacja naprężeń/ przy odlewaniu wlewków o średnicy powyżej 120 mm ze stopów miedzi. Stosowanie przy odlewaniu ciągyym poziomym wlewków, takiej oddalonej od krystalizatora, strefy natrysków wodnych, nie ma wpływu na mechanizm krzepnięcia wlewka i nie wpływa na zmniejszenie segregacji składników stopowych. Natomiast, zbliżenie strefy chłodzenia wodnego do wylotu krystalizatora, stwarza niebezpieczeństwo wyouchu wskutek zetknięcia się wody z ciekłym metalem. Konntrukcja znanych krystalizBoorów, stosowanych do ciągłego poziomego odlewania wlewków umożliwia jedynie chłodzenie pośrednie.

   Pozostaje zatem nadal zadanie opracowania takiego sposobu i krystalizatora, możliwie prostymi środkami, które pozwolą na wydajne i bezpieczne ciągłe odlewanie wlewków o Jednorodne j strukturze, zwłaszcza ze stopów cynowo-ołowiowych.

   Pozostawione zadanie zostało rozwiązane w przedmiocie wynalazku, w którym opracowano sposób ciągłego poziomego odlewania wlewków oraz krystalizator do ciągłego poziomego odlewania wlewków zwłaszcza ze stopów cynowo-ołowiowych.

   Istota sposobu ciągłego poziomego odlewania wlewków według wynalazku polega na tym, że na wyciąganym wlewku zamyka się, od strony wylotu krystalizatora, komorę natryskowego chłodzenia poprzez zaciśnięcie uszczelki. Następnie poddaje się wlewek nat^kow-wemu schładzaniu wodą z odległości nie większej niż 0,5 średnicy odlewanego wlewka, mierząc od wylotu krystalizatora. Knnt^t^l.ując temperaturę powierzchni wlewka w punktach pomiarowych, zwiększa eię szybkość wyciągania wlewka do osiągnięcia temperatury powierzchni wlewka od t sotodus -⁴5^OC <Jo ^t sctodus -5⁰C. .V momoncie pojawienia się ciekłego metalu w otworze przetooowym, cofa się odlewany wlewek o od 0,5 do 1,0 długości tulei roboczej krystalizatora i kontynuuje się proces odlewania.

   Istota krystalizatora według wynalazku polega na tym, że bezpośrednio na wlocie ma przymocowaną rozłącznie, komorę natryskowego chłodzenia, która jest jednostronnie zamknięta uszczelką pierścientową z regutowanym dociskiem. Komora wyposażona jest w króciec doprowadzania wody chłodzącej, otwory iatΓykkowi i zbiornik odprowadzania wody chłodzącej. Stosunek długości tulei roboczej krystalizatora do jej średnicy wynosi od 3 do 6, korzystnie od 3,6 do 4,6.

   W rozwiązaniu aliθnnatoiłym krystalizator bezpośrednio na wylocie ma przymocowaną rozłącznie, komorę natryskowego chłodzenia, która jest jednostronnie zamknięta uszczelką pieΓŚceeπtową z regutowanym dociskiem. Komora wyposażona Jest w króciec doprowadzania wody chłodzącej, otwory na^yk^we i zbiornik odprowadzania wody ohłodzącej. Stosunek długości tulei roboczej krystalizatora do Jej średnicy wynosi od 3 do 6, korzystnie od 3,6 do 4,6.

   W dolnej części, w odległości od 0,5 do 3,0 średnicy oewoitΓZiej tulei roboczej, mierzonej od wylotu, ma otwór przelotowy, którego przekrój wynosi od 0,1 do 3,0 przekroju tulei roboczej. Wy tot otworu przelotowego Jest sprzężony z zestykiem przymocowanym do pancerza kry8talizatora.

   158 746

   Sposób ciągłego poziomego odlewania wlewków, przy użyciu krystalizatora według wynalazku, daje możliwość uzyskania wlewków o jednorodnej strukturze i minimalnej segregacji składników stopowych. Znaczne zwiększenie szybkości wciągania wlewka zwiększa wydajność procesu. Zaś konstrukcja krystalizatora w istotny sposób wpływa także na bezpieczeństwo pracy urządzeń i pracowników obsługi.

   Przedmiot wynalazku przedstawiony Jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig 1 przedstawia krystalizator do ciągłego poziomego odlewania w przekroju poosiowym, a fig 2 przedstawia odmianę krystalizatora w przekroju poosiowym, oraz przedstawiony jest sposób odlewania wlewka o średnicy 70 mm ze stopu cynowo-ołowiowego.

   Krystalizator przedstawiony na rysunku fig 1 zbudowany Jest z tulei roboczej 2, tulei wewnętrznej 3 z kanalikami obiegu wody chłodzącej, pancerza zewnętrznego 4 z króćcem 6 doprowadzającym wodę i króćcem 5 odprowadzającym wodę. Na wlocie ma kołnierz 1 za pomocą, którego łączony jest z piecem topielnym. Na wylocie, krystalizator ma umocowaną połączeniem rozłącznym 7, z zastosowaniem tulejek dystansowych, komorę natrykkowego chłodzenia 9» która je9t jednostronnie zamkonęta uszczelką pierścienoową 10 z regulowanym dociskiem 11. Komora 9 jest wyposażona w króciec 8 doprowadzania wody chłodzącej, otwory natryskowe 12, oraz zbiornik 13 odprowadzania wody chłodzącej. Stosunek długości tulei roboczej 2 do jej średnicy wynosi 4,0. W dolnej i górnej części szczeliny pomiędzy wylotem krystalizatora a komorą 9, znajdują się punkty pom-arowe Σ temperatury.

   Krystalizator przedstawiony na rysunku fig. 2, zbudowany jest z tulei roboczej 2, tulei oewwltrzlej 3 z kanalikami obiegu wody chłodzącej, pancerza zewnętrznego 4 z króćcem 6 doprowadzania wody i króćcem 5 odprowadzającym wodę. Na wlocie ma kołnierz 1 za pomocą którego łączony Jest z piecem topiącym. Na wylocie krystalizator ma umocowaną połączeniem rozłącmym 7 z zastosowaniem tulejek dystansowych, komorę na^yk^wego chłodzenia 9, która Jest Jednostronnie zamknięta uszczelką pierśclenoową 10 z reguOowanym dociekłem 11. Komora 9 Jest wyposażona w króciec 8 doprowadzania wody chłodzącej, otwory natryskowe 12, oraz zbiornik 13 odprowadzania wody chłodzącej. Stosunek długości tulei roboczej 2 do Jej średnicy wynosi 4,0. W dolnej części, w odległości 1,5 średnicy odlewanego wlewka, ma otwór prze^owNy 14 o przekroju 1,3 przekroju odlewanego wlewka. Punkty pomiarowe Σ temperatury znajdują się w górnej części szczeliny pomiędzy wylotem kryatalizatora a komorą 9 oraz na krawędzi otworu przeloowwego 14. Pod wylotem otworu· prze^oi^wego 14 jest zestyk 15 przymocowany do pancerza 4.

   W sposobie odlewania wlewka o średnicy 70 mm ze stopu cynowo-ołowiowego, wlewek wyciąga się z początkową szybkością 60 mm/min. Wlewek chłodzony jest w arystalizatorze obiegiem wody przepływającej kanalikami tulei wewnltrznej 3. W /οπι/πο^ gdy złącze wlewei-trcpiiń rozruchowy znajduje się poza komorą natryskowego chłodzenia 9 na obwodzie wlewka zaciska się piirέceenSową uszczelkę 10 i poddaje aię go bezpośredniemu natryθSowemu chłodzeniu w komorze 9. Konnrolując temperaturę powierzchni wlewka w punktach pomiarowych Σ, zwiększa się szybkość wciągania wlewka. Przy uzyskaniu temperatury powierzchni wlewka 16O⁰C, wówczas ^{t ssl}idu^{t w}ynoai 183°C, ^ytoo^ wyciągania wynosi ¹⁸0 mn/ndn. GJ^y temperatura p^owier^zchni wlewka, w punkcie pomiarowym Σ na krawędzi otworu prceloSowegs 14, przekroczy 183^OC ciekły metal wypływa przez ten otwór, wówczas cofa się odlewany wlewek o 1,0 długości tulei roboczej 2, a następnie kontynuuje się proces odlewania wlewka.

   Wlewek odlany sposobem według wynalazku ma jednorodną strukturę, a segregacja składników stopowych nie przekracza 0,55%.