SE512774C2 - Anordning för gjutning av metall - Google Patents

Description

512 774 av värmen vid menisken. Gjutpulvret tillsätts ofta kontinuerligt till den övre ytan av smältan i koldllen under gjutning, som ett i huvudsak fast, fritt flytande partikelpu- lver. Sammansättningen av ett gjutpulver är skräddarsytt. Dârrnedkommer pulvret att smälta vid en önskad takt och Smörjning kommer att tillhandahållas vid den önskade takten f'ór att säkerställa Smörjning. Ett fór tjockt lager av Smörjmedel mel- lan koldllen och utsträngen kommer också att påverka stelningsvillkoren och yt- kvaliteten på ett oönskat sätt. Sålunda måste värmetillstånden vid menisken sty- ras. För mindre stänger och för icke-järnhaltiga metaller används olja, typiskt vege- tabilisk olja, eller fett som Smörjmedel. Oberoende av vilken typ av kokillsmörjmedel som används bör det företrädesvis matas in i gränssnittet gjuten sträng/kokill vid en jämn takt som är tillräcklig för att forma en tunn regelbunden film i gränssnittet för att undvika ytdefekter som har sitt ursprung fràn vidhäftandet mellan kokill och sträng. En för tjock film kan förorsaka en ojämn yta och stör värmesituationen.

Värmeförluster och de totala värmetlllstànden vid menisken Styrs i huvudsak av det sekundära flödet som kommer att framkallas i kokillen. Användning av en induktiv PIF-värmare eller någon annan HF-anordning som används för elektromagnetisk gjutning, en EMC-anording, för att påverka värmesituationen vid den övre änden diskuteras t.ex. i US-A-5,375,648 och i en tidigare ännu ej publicerad svensk patentansökan nr SE97 03892-1. Höga värmeförluster kompenseras genom en matning av värme till den övre ytan, antingen genom ett styrt uppåtriktad flöde av het smälta eller genom en värmare, annars kan menisken börja att stelna. En sådan stelning kommer att påtagligt störa gjutprocessen och förstöra kvaliteten hos den gjutna produkten ur de flesta aspekter.

En högfrekvent induktionsväimare som är arrangerad vid den övre änden av en kontinuerlig kokill kommer att tillhandahålla organ för att förbättra kapaciteten att styra temperaturen för metallen vid den övre ytan av smältan, menisken, och sam- tidigt alstra tryckkrafter som verkar för att separera smältan och koklllen, varvid risken för fastklibbriing minskas, vibrationsmärkena minskar och allmänt till- handahåller förbättrade villkor för kokillsmörjning. Denna teknik som idag be- tecknas som elektromagnetisk giutriing, EMC, för en förbättrad Smörjning och sålunda förbättrade ytor får primärt sina egenskaper på grund av de tryckkrafter 512 774 som verkar för att separera smältan från kokillen. Indulctíonsvärmaren eller spolen kan vara av konstruktionen enfas eller flerfas. Företrädesvis läggs ett högfi-ekvent magnetiskt alternerande fält på. Tryckla-aftema som alstras av det högfrekventa magnetiska fältet reducerar trycket mellan kokillväggen och smältan, varvid villko- ren för Smörjning förbättras påtagligt. Ytkvaliteten hos utsträngen är förbättrad och uthastigheten kan ökas utan att risktera yfkvaliteten. Vibrationer läggs pri- märt på för att säkerställa att gjutsträngen lämnar kokillen. När trycklcaftema verkar för att separera smältan från kokillen kommer de att minimera varje kontakt mellan smältan och kokillen under initial stelning av skinnet och förbättra mat- ningen av Smörjmedel varvid ytkvaliteten för utsträngen förbättras ytterligare.

Användningen av en induktionsspole som matas med en högfrekvent altemerande ström och är arrangerad vid menisken anses tillhandahålla ett medel för att påtag- ligt förbättra ytkvaliteten, den inre strukturen, renheten och också produktiviteten.

För att öka det högfrekventa magnetiska fáltets penetration genom en kokill och in i smältan är det känt att använda en Cu-kokill som vid den övre änden av kokillen, dvs. i nivä med den högfrekventa induktionsväimaren, är slittad i gutriktningen.

Den slittade kokillen kommer att minska virvelströmsförlusterna och öka värme- effektiviteten när strömbanoma fór de elektriska strömmarna som induceras i ko- killen genom det pälagda magnetiska fältet är brutna. Sådana kokiller, som är kända som slittade kokilldeglar, användsför andra syften och används typiskt som "billet" kokiller och liknande, dvs. kokíller för strängar med mindre storlek, typiskt med ett i huvudsakligt rektangulärt tvärsnitt på 200x200 mm eller mindre. Cu- koldllen är föredragen pá grund av dess höga värmeledningsförmàga och höga elektriska ledningsförmàga men har nackdelar avseende sin mekaniska styrka.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en anordning för kontinuerlig gjut- ning av en metallsträng, varvid villkoren för initial stelning av den utna metallen i kolcillen är förbättrade och i synnerhet villkoren för kokillsmörjning är förbättrade genom att använda en EMC som uppvisar låga elektromagnetiska förluster. I syn- nerhet är ett syfte med den föreliggande uppfinningen att tillhandahålla en anord- ning som innefattar en s.k. kokilldegel, dvs. en degel som vid sin övre ände är slittat 512 774 4 och därmed uppdelad i segment som uppvisar en förbättrad mekanisk integritet utan någon ökning i de inducerade etïekttörlusterna.

En kontinuerlig utanordning enligt den föreliggande uppfinningen skall säker- ställa goda villkor för initial stelning med en mekaniskt stabil kokill för användning tillsammans med EMC, varvid ett bra och styrt värmeflöde, smörning och övergri- pande villkor vid den övre änden av kolcillen tillhandahàlles och därmed uppnå avsevärda förbättringar med avseende på kvalitet och produktivitet. Detta åstad- kommes av den föreliggande uppfinningen, som enligt en aspekt tillhandahåller ett förfarande för kontinuerlig eller delvis kontinuerlig utning av metall enligt ing- ressen av patentkrav 1, och som kännetecknas av de särdrag som år definierade i kärmetecknande delen av kravet. Ytterligare utföringsformer av anordningen känne- tecknas av de sårdrag som âr definierade i de ytterligare patentkraven 2 till 21. Det år också ett syfte med den föreliggande uppfinningen att tillhandahålla en använd- ning av en sådan kontinuerlig utanordning, såsom är definierat i patentkrav 22.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN I en anordning ñr kontinuerlig eller delvis kontinuerlig gjutning av metall där varm smälta matas till en kyld kontinuerlig kokill, kyls småltan och stelnar åtminstone delvis till en sträng som tas ut från kokillen och kyls vidare och stelnar nedströms från kokillen och innefattar en induktionsspole som är arrangerad i den övre änden av kokillen för att minska de inducerade efiektförlusterna vilka typiskt iriüäffar vid den övre änden av kokillen, som år slittad i ett flertal utsegment där varje springa mellan två kokillsegment år fylld med en skiljevägg innefattande en elektriskt isole- rande barriär. Skiljeväggarna och kokillsegrnenten år i huvudsak orienterade i ut- riktningen. För att uppfylla syftena nämnda ovan, dvs. ñrbåttra de mekaniska egenskaperna hos en sådan anordning för kontinuerlig eller delvis kontinuerlig gjuming av metall innefattande en kyld kokill och en induktionsspole arrangerad vid den övre änden av kokillen, där kokillen vid sin övre ände innefattar ett flertal kokillsegrnent och ett flertal sldljeväggar orienterade i huvudsak i gjutningsrikt- ningen och arrangerade ßr att dela in kokillen i segment som också är orienterade i huvudsak i utriingsriktrningen och där varje skiljevägg innefattar en elektrisk 512 774 isolerande barriär tillhandahåller den föreliggande uppfinningen en kokill med kokillsegment vid den övre änden som är ihåliga och innefattar en kärna av en mekaniskt stödjande stång eller balk, så att den mekaniskt stödjande kärnan är omgiven av det ihåliga kokillsegmentskalet, varvid den stödjande uppvisar överlägsna mekaniska egenskaper i förhållande till kokillen. I synnerhet är styv- heten och hållfastheten, drag- och böjhållfastheten högre för kärnan än för kokillen.

Det är också fördelaktigt med en kärna som uppvisar en hög utmattningshållfasthet och en hög seghet. Typiskt uppvisar kokillen en elektrisk ledningsförmåga som är högre än den elektriska ledningsförmågan för kärnan, men detta år inget krav efter- som det låga penetrationsdjupet för det högfrekventa magnetiska fältet begränsar penetrationen och induktionen av strömmar till skalet och i huvudsak inga ström- mar induceras i förstârknings- eller stödkärnan. Dessa mekaniskt förstärkta ko- killsegment enligt den föreliggande uppfinningen är, vilket är känt inom tekniken, separerade från varandra genom elektriskt isolerande skiljeväggar. En anordning enligt den föreliggande uppfinningen tillhandahåller sålunda en mekanisk stabil kol-till utan en ökning i de inducerade effektförlusterna.

När spolen matas med en altemerande elektrisk högfrekvent ström och ett hög- frekvent magnetískt fält alstras, för att verka på smältan i den övre änden av ko- killen tillhandahåller det ihåliga kokillsegrnentet, som är arrangerat som ett skal eller en sköld runt den stödjande kärnan, en fördelaktig krets för alla elektriska strömmar som induceras i kokillen. Dessa strömmar begränsas till ett segment av skiljeväggarna och de inducerade effektförlusterna begränsas genom de elektriska egenskaperna hos kokillen, som typiskt innefattar koppar, en kopparlegering eller någon annan metall med en hög värme- och elektrisk ledningsförmåga. Därmed reduceras risken påtagligt för höga inducerade eflektförluster i de stödjande bal- karria eller stängerna. Eftersom de inducerade efiektförlustema blir låga ocksåi den mekaniskt ßrbättrade kokillen som innefattas i en anordning enligt den före- liggande uppfinningen penetrerar en stor del av den pålagda effekten in i smältan där den induceras för att framkalla värme i och framförallt för att alstra de önskade trycklcrafterna som verkar för att separera smältan från kokillväggen. 512 774 6 Vid sina nedre delar nedströms från spolen år kokillen typiskt associerad med en kokillhjälpsüulctur med balkar eller skivor arrangerade utanñr koldllen. Denna hjälpstruktur, som normalt betecknas som vattenbalkar, år normalt tillverkade av stålbalkar. Stålbalkarna innefattar interna kanaler fór ett flytandekylmedel, t.ex. vatten.

Enligt en utföringsform som år lämplig för utning av mindre dimensioner och i synnerhet icke-jårnhaltiga metaller t.ex. aluminium eller koppar år kokillen ord i ett stycke. Denna enstryckes integrerade kokill år, vid den övre änden, uppdelad i ett flertal segment. Segmenten år separerade från varandra genom skiljeväggar.

Vart och ett av de övre segmenten år ihåliga och en mekanisk stödjande stång eller balk är arrangerad inuti varje ihåliga segment.

Alternativt uppvisar kokillen ett i huvudsak rektangulårt eller kvadratiskt tvärsnitt för att uta "billets", plattor eller tackor. En sådan kokill innefattar fyra kokill- skivor, där varje kokillskiva i den övre änden år uppdelad i ett flertal segment genom skiljeväggar. I överensstämmelse med den föreliggande uppfinningen är varje övre segment ihåligt och en mekanisk stödstång eller balk är arrangerad inom varje ihåliga segment.

Enligt ytterligare alternativa utföringsformer innefattar kokillen ett flertal lång- sträckta ihåliga kokillsegment separerade från varandra genom skíljeväggar. En mekanisk stång eller balk är arrangerad som en kärna i varje ihåliga segment. Det kokillseginentet är företrädesvis tillverkat i form av hylsor, med den övre änden sluten, i vilka kärnorna införs. Altemativt används rör, med båda ändar öppna som ihåliga kokillsegment så att kokillen som formas uppvisar kärnorna exponerade vid den övre änden.

Ett aggregat av ihåliga kokillsegment hålls tillsammans och stöds mekaniskt genom kokillhjälpstrukturen. De långsträckta ihåliga kokillseglnenten och dess tillhörande kärna kan i vissa utföringsformer sträcka sig över hela koldllens längd, men typiskt är de ihåliga kokillsegmenten begränsade till den övre änden av kokillen, i nivå med induktionsspolen, medan den nedre delen av kokillen, nedströms från induktions- 512 774 spolen, består av en integrerad kokill eller fyra skivor. Självklart kan de ihåliga ko- killsegmenten vid den övre änden sammanföras med den nedre delen av kokillen för att forma en integrerad kolcill eller en kokill innefattande fyra kokillskivor.

Kärnorna i en kokíll enligt den föreliggande uppfinningen måste täcka åtminstone hela längden av de ihåliga kokillsegmenten, dvs. hela längden för skiljeväggarna och också sträcka sig över en del av bottendelen. Om så la-ävs på grund av mekaniska anledningar sträcker sig kärnorna över hela kolcillens längd. Varje stång eller balk som innefattas som en kärna i kokillsegmenten vid den övre änden av kokillen är mekaniskt associerade med denna kokillhjälpstruktur. Denna associering kan an- tingen vara direkt eller genom omgivande ihåliga kokillsegment. Enligt en utfö- ringsform av den föreliggande uppfinningen är stängerna eller balkar-na som är inneslutna som kärnor i den övre änden av kokillsegmenten sammanförda ned- strörns av skiljeväggarna och de ihåliga kokillsegmenten för att forma en integrerad skiva eller någon annan form av hjälpstruktur.

De ihåliga kokillsegmenten har typiskt ett i huvudsak kvadratiskt eller rektangulärt tvärsnitt och är arrangerade runt kärnan, men de kan ha varje lämplig form. Enligt några ufióringsformer har den sida som är vänd bort från kokillen en rundad eller riktad ytform för att ytterligare reducera de inducerade effekdörlusterna, medan koldllsegrnenten på smältsidan alltid har en form i överensstämmelse med den inre formen eller konturen av kokillen. Ytorna av kokillsegmenten som är i kontakt med slcíljeväggarrra måste vara tillräckligt breda för att tillhandahålla en tillräcklig ko- killtjocklek för att eliminera varje risk att smälta penetrerar kokillen.

Enligt en föredragen utfóringsform har de ihåliga kokillsegmenten en minimal vägg- tjocklek som motsvarar ett penetrationsdjup ßr det magnetiska fältet som alstras av spolen eller mer för att minimera de inducerade efiekdörlusterna.

För att möjliggöra en längre livslängd för kokillen är de ihåliga kokillsegmenten en- ligt en utföringsform försedda med en ökad väggtjocklek på den sida som är vänd mot smältan. 512 774 8 Enligt en utföringsform sldljer sig höjden för de kokillsegmenten mellan småltsidan och utsidan så att de ihåliga koldllsegmenten på utsidorna av kokillen sïräcker sig från den övre änden av kolcillen till en nivå ungefärligen vid engnivå som motsvarar djupet för skiljevåggarria.

Kokillen innefattar typiskt koppar eller en kopparlegering och de mekaniskt stöd- jande stängerna eller balkar-na som år infördai de ihåliga koldllsegtnenten inne- fattar stål.

De mekaniskt stödjande stängerna eller balkarna som är infördai de ihåliga ko- lcillsegrnenten innefattar företrädesvis inre kanaler eller håligheter för flytande kyl- medel. Kanaler för ett flytande kylmedel år lämpligt arrangerade inuti de ihåliga gjutsegmenten eller i gränssnittet mellan det ihåliga gjutsegmentet och stödbalken eller stången. lnduktionsspolen matas typiskt med en växelström som har en basfrekvens på 50 Hz eller mer. Företrâdesvis har våxelströmmen en basfrekvens på 1-200 kHz.

Anordningen enligt den ñreliggande uppfinningen är lämplig för kontinuerlig eller delvis kontinuerlig gjutning av metall Lex. stål, koppar, aluminium och liknande.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande kommer uppfinningen att beskrivas i större detalj och exemplifieras medelst föredragna utiöringsformer med hänvisning till de bifogade xitningarna; Figur 1 visar ett tvärsnitt längs gjutníngsñkmingen för en anordning enligt en ut- föringsform av den föreliggande uppfinningen; Figur 2 visar en del av kolcillvâggen i detalj i ett tvärsnitt i utningsriktriingen fór en utfóringsform av den föreliggande uppfinningen; 512 774 Figur 3 visar en del av kokillväggen i detalj i ett tvärsnitt i utningszikmirigen för en alternativ utföringsform av den föreliggande uppfinningen; Figur 4 visar en del av en kokillvägg i detalj längs ett tvärsnitt A-Avi utningsriktriingen för en utföringsforrn av den föreliggande uppfinningen; och Figur 5 visar en del av en koldllvägg i detalj längs ett tvärsnitt av A-A i gjutnirigs- iiktnirigen för en alternativ utföringsform av den föreliggande uppfinningen.

BESIGQIVNING AV DE FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMERNA Anordningen för kontinuerlig utning av metall, som visas i Figur 1, innefattar ett kontinuerligt kokillaggregat innefattande en kokill 22 och en kokillhjâlpstruktur 25 enligt den föreliggande uppfinningen. Den kontinuerliga kokillen är öppen i båda ândari utningsriktningen och är arrangerad med kylningsorgan, ej visade. Den kontinuerliga utningsmaskinen inkluderar också organ för att mata het smälta till kokillen och organ för att säkerställa att den formade gjutstängningen kontinuerligt lämnar kokillen, ej visade, och där så är lämpligt organ för att vibrera kokillen, ej visade. Kokillen 22 matas kontinuerligt med ett primärt flöde av het smälta, varvid den heta smältan 21 kyls och en gjutsträng 20 formas i koldllen 22. Kokillen 22 är typiskt en vattenkyld kopparkokill. Kokillen 22 innefattar vid dess övre ände en hålighet 24 i vilken en stödbalk 25 är införd som en förstärkning- eller stödkärna.

När metallen passerar igenom kokillen 22 kyls den och stelnar varvid en giutsträng 20 formas. När gjutsträngen 20 lämnar kokillen 22, innefattar den ett stelt, självbä- rande ytskal 20 runt en kvarvarande restsmälta 21. Allmänt kan sägas att yttill- stànden och självklart också gjutstrukturen i hög grad år beroende pà villkoren för initial stelning. Men även metallrenhet kommer att bero på villkoren vid den övre änden av kokillen, dvs. de platser där metallen börjar stelna och tillstånden vid gränssnittet kokill/ sträng och vid menisken. För att styra Vårmesitualionen i den övre änden av kokillen 22 och smöijningsvillkoren är en anordning för alstring av ett högfrekvent magnetiskt fält t.ex. en induktionsspole 10 arrangerad vid denna övre ände i nivå med den övre ytan av smältan i kokillen, dvs. menisken 23. Spolen 10 är såsom visas i Figur 1 arrangerad utanför kokillen 22. Induktionsspolen 10 512 774 10 kan vara en enfasvärmare eller en flerfasvärmare. När det högfrekventa magnetiska växelfältet läggs på för att verka på smältan 2 1 utvecklas värme i smältan 2 1 så att temperaturen hos smältan angränsande till menisken 23 kan styras. Samtidigt ut- vecklas tryckkrafter som verkar på smältan 21 genom det högfrekventa växelíïåltet.

Tryckkraftema minskar trycket mellan kolcillen 22 och smältan 2 1 och förbättrar sålunda villkoren för smörjningen påtagligt. Förbättringen som erhålles när gjut- ning genomförs enligt den föreliggande uppfinningen hänför sig till en ny anordning för elektromagnetisk gjuming, EMC, med förbättrade mekaniska egenskaper vid den övre änden av kokillen i nivå med induktíonsspolen 10 och menisken 23 och låga inducerade eiïektfórluster.

Anordningen enligt den ßreliggande uppfinningen innefattar, såsom visas i Figu- rerna 2-5, ett flertal ihåliga kokillsegrnent 22 a-f, 22'b-22'd i den övre änden av kokillen 22, separerade från varandra genom skiljevâggar 26a-26e. En mekanisk stödstång eller balk 25a-25f är arrangerad inom varje ihåliga gutsegment 22a-f, 22'b-22'd. En sådan stång uppvisar överlägsna mekaniska egenskaper i förhållande till kokillen. I synnerhet styvheten, böjhàllfastlieten och draghàllfastheten är högre för käman än för kokillen. Det är också fördelaktigt med en kärna som uppvisar en hög utmattningshållfasthet och hög seghet. Varje stång eller balk 25a-25e som innesluts som en kärna i de ihåliga kokillsegmenten 22a-f, 22'b-22'd i den övre änden av kokiJlen hålls mekaniskt ihop med de övriga delarna av kokillhjålpsmik- turen 25 vid den nedre änden av kokillaggregatet. Stångema eller balkania 25a-25f kan sträcka sig över hela kokillens 22 fulla längd eller såsom visas i Figur 4 över åtminstone skiljevägganias 26a, 26b, 26c, 26d och 26e fulla längd. Enligt utfórings- formen som visas i Figur 5 övergår stängerna 25'a-25'f till en hjälpskiva 25" ned- ströms i förhållande till skiljeväggarna 26a, 26b, 26c, 26d och 26e eller spolen 10.

Stängerna eller balkarna som innesluts som kärnor i de ihåliga segmenten vid den övre änden av kolcillen formar sålunda en integrerad del av kokillhjälpstukturen eller kokillhjälpsldvan arrangerad utanför kokíllen respektive kokillskivan. Kär- norna kan såsom visas i Figur 4 införas i håligheter som är öppna i den övre änden så att de är vända mot den övre ytan av kokillen eller så kan kärnorna såsom visas i Figur 5 täckas av kokillen vid den övre änden, dvs. kärnorna införs i håligheterna 24 som är slutna i den övre änden. 512 774 11 De ihåliga segmenten 22a-f, 22'b-22'd som visas i Figurema 2 och 3 har ett i huvudsak kvadratiskt eller rektangulärt tvärsnitt och är arrangerade runt de i huvudsak kvadratiska kärnorna 25a-25f, 25'a-25'f, men kokillsegmenten och kärnorna kan uppvisa varje tvärsnittsform så länge som smältsidan hos de ihåliga segmenten överensstämmer med de inre konturerna eller formen av kokillen. De ihåliga kokillsegmenten 22a-f, 22'b-22'd har en minimal väggtjocklek som mot- svarar ett penetrationsdjup för det magnetiska fältet som alstras av spolen eller mer. Enligt utföringsformen som visas i Figur 2 är väggtjockleken för de ihåliga kokillsegmenten 22d, 22c, 22d samma som för alla väggar, medan det ihåliga ut- segmenten 22'b, 22'c, 22'd enligt ufiringsformen som visas i Figur 3 har en ökad väggtjoclclek på den sida som år vänd mot smältan. Håligheten i de ihåliga kokill- segmenten 22a-f, 22'b-22'd sträcker sig typiskt, såsom visas i Figur 1, fràn den övre änden av kokillen till en nivå ungefär i en nivå som motsvarar djupet för skilje- väggama 26a-26d, men kan också sträcka sig över hela kokillens längd om detta anses lämpligt. Kokillen 22 innefattar typiskt koppar eller en kopparlegering och de mekaniskt stödjande stängema eller balkarna 25a-25f, 25'a-25'f som är inñrda i de ihåliga segmenten 22a-f, 22'b-22'd innefattar typiskt stål. De mekaniskt stödjande stängema eller balkarna 25a-25f, 25'a-25'f, som är införda i de ihåliga koldllseg- menten 22a-f, 22'b-22'd innefattar enligt de udöringsformer som visas i Figurema 2 och 3, kanaler 27 iör ett flytande kylmedel arrangerat i gränssnittet mellan det ihå- liga segmentet 22b-d, 22'b-22'd och den stödjande stången eller balken 25a-25d.

Sådana kanaler kan också arrangeras inuti stången eller balken, 25a-25d och/ eller inuti de ihåliga kokillsegrnenten 22b-d, 22'b-22'd.

Kokillen uppvisar typiskt ett i huvudsak kvadratiskt eller rektangulärt tvärsnitt och innefattar fyra kokillskivor eller när så är lämpligt t. ex. vid giuming av små dimen- sioner eller icke järnhaltiga metaller kan tillverkas som en integrerad kokill i ett stycke.

Induktionsspolen matas typiskt med en växelström som har en basfrekvens på 50 Hz eller mer, företrädesvis med en växelström som har en basfrekvens på 1-200 kHz. 512 774 12 Med en anordning enligt den föreliggande uppfinningen och de utföringsformer som visats i figurerna kan många kvalitets- och produktivitetsaspekter såsom; - Vârmeetïektivitet; - Mera mekaniskt stabil kokill; - Renhet; - Ytkvalitet; - Styrd utstruktur; - Minskad stillestàndstid; och - Medel ßr att öka uthasügheten och/ eller minska vibrationen, uppnås utan onödiga iriducerade eflfektiörluster eller nackdelar pà grund av o1:ill- râckliga mekaniska egenskaper vid den övre änden av kokillen.

Claims (22)

512 774 13 Patentkrav

1. En anordning för kontinuerlig eller delvis kontinuerlig giutning av metall inne- fattande: en kyld kokill (22) och en induktionsspole (10) arrangerad vid den övre ânden av kokillen, i vilken kokillen vid dess övre ände innefattar ett flertal kokill- segment och ett flertal skiljevåggar (26a, 26b, 26c, 26d, 26e) som i huvudsak år orienterade i gjutningsriktiiingen och arrangerade för att dela in koldllen i segment som i huvudsak också är orienterade i utningsriktningen och i vilken varje skilje- vâgg innefattar en elektriskt isolerande barriär, kännetecknad av att de övre kokill- segmenten (22a, 22b, 22e, 22d, 22e, 22f, 22'b, 22'c, 22'd) år ihåliga och innefattar en kärna (25a, 25b, 25e, 25d, 25e, 25f, 25'a, 25'b, 25'c, 25'd, 25'e, 25'f) av en meka- niskt stödjande stång eller balk som omges av det ihåliga kokillsegmentskalet, var- vid kärnan uppvisar överlägsna mekaniska egenskaper i förhållande till kokillen.

2. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att kokillen (22) vid dess nedre delar, nedströms i förhållande till spolen (10) år associerad med en kokill- hjälpstruktur av balkar eller skivor arrangerade utanför kokillen.

3. En anordning enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknar! av en integrerad kokill, varvid kolcillen (22) i den övre änden âr indelad i ett flertal ihåliga kokill- segment (22a, 22b, 22e, 22d, 22e, 22f, 22'b, 22'c, 22'd) som år separerade från varandra genom skiljevâggar (26a, 26b, 26c, 26d, 26e) och att en mekaniskt stöd- jande stång eller balk (25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, 25'a, 25'b, 25'e, 25'd, 25'e, 25%) år arrangerad inuti varje ihåliga kokillsegment.

4. En anordning enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknar! av att kokillen (22) uppvisar ett i huvudsak kvadrafiskt eller rektangulârt tvärsnitt och innefattar fyra kolcillskivor, varvid var och en av kokillskivoma i den övre änden är indelad i ett flertal ihåliga gjutsegment (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22'b, 22'c, 22'd) genom skiljevâggar (26a, 26b, 26c, 26d, 26e) och att en mekanisk stödjande stång eller balk (25a, 25b, 25e, 25d, 25e, 25f, 25'a, 25'b, 25'e, 25'd, 25'e, 25'f) år arrangerad inuti varje ihåliga kokillsegment. 512 774 14

5. En anordning enligt patentkrav 3 eller 4, kännetecknar! av att kolcillen (22) innefattar ett flertal långstråckta ihåliga kokillsegment (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22'b, 22'c, 22'd) separerade från varandra genom slciljevâggar (26a, 26b, 26c, 26d, 26e) varvid en mekaniskt stödjande stäng eller balk (25a, 25h, 25c, 25d, 25c, 25f, 25'a, 25'b, 25'c, 25'd, 25'e, 25%) år arrangerad ivarje ihåliga kokillsegment, och de långstråckta ihåliga kokillsegmenten sträcker sig över hela kokillens höjd och att aggregatet med de làngstrâckta segmenten hålls samman och stöds meka- niskt genom kokillhjälpsüukturen.

6. En anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknar! av att varje stång eller balk (25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, 25'a, 25'b, 25'c, 25'd, 25'e, 251) som innesluts som en kärnai de ihåliga utsegmenten (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22'b, 22'c, 22'd)ivid den övre änden avkokillen (22) år mekaniskt associerade med denna kokillhjälpstruktur. '

7. En anordning enligt något av patentkraven 1-5, kännetecknad av att stângerna eller balkarna inneslutna som kärnor (25'a, 25'b, 25'c, 25'd, 25'e, 251) i det ihåliga kokillsegnienten (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22'b, 22'c, 22'd) vid den övre änden av kokillen (22) är sammarlförda, nedströms i förhållande till skiljevâg- garna (26a, 26b, 26c, 26d, 26e) ßr att forma en integrerad kokillhjâlpstruktur (25") eller skiva.

8. En anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknar! av att de ihåliga kokillsegmenten (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22'b, 22'c, 22'd) har ett i huvudsak kvadratiskt eller rektangulärt tvärsnitt och är anangerade runt kärnorna (25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, 25'a, 25'b, 25'c, 25'd, 25'e, 25'í).

9. En anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att de ihåliga kokillsegmenten (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22'b, 22'c, 22'd) har en mini- mal våggtjocklek som motsvarar ett penetrationsdjup för det magnetiska fältet som alstras av spolen eller mer. 512 774 15

10. En anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att de ihåliga kokillsegmenten (22'b, 22'c, 22'd) har en ökad väggtjoclclek på den sida som är vänd mot småltan.

1 1. En anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att de ihåliga kokillsegmenten (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22'b, 22'c, 22'd) på utsidan av kokillen sträcker sig från den övre änden av kokillen till en nivå ungefärligen vid en nivå som motsvarar djupet av skiljeväggaina.

12. En anordning enlig något av föregående patentkrav, kännetecknad av att kär- norna (25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 251) sträcker sig i huvudsak från den övre änden av kokillen till en nivå under den nedre änden av slciljeväggazna (26a, 26b, 26c, 26d, 26e).

13. En anordning enligt patentkrav 12, kännetecknad av att kärnorna (25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 251) sträcker sig över i huvudsak hela kokillens (22) längd.

14. En anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknas! av att kärnorna (25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, 25'a, 25'b, 25'e, 25'd, 25'e, 25%) är infördai håligheter (24) som är slutna vid den övre änden av kokillen.

15. En anordning enligt något av patentkraven 1-13, kännetecknad av att kär- noma (25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, 25'a, 25'b, 25'c, 25'd, 25'e, 251) är iniördai håligheter (24) som år öppna vid den övre änden av kokillen, så att kärnorna år vända mot den övre ändytan av kokillen.

16. En anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att kokillen (22) innefattar koppar eller en kopparlegering och att de mekaniskt stöd- jande stängerna eller balkania (25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, 25'a, 25'b, 25'c, 25'e, 25'í) innefattar stål.

17. En anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att de mekaniskt stödjande stängerna eller balkarna (25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, 25'a, 512 774 16 25'b, 25'c, 25'd, 25'c, 251) innefattar interna kanaler eller håligheter för flytande kylmedel.

18. En anordning enligt något av föregående patentlcav, kännetecknad av att kanaler för ett flytande kylmedel år arrangerade inuti de ihåliga kokillsegmenten (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22'b, 22'c, 22'd).

19. En anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknas! av att kanaler för ett flytande kylmedel år arrangerade i gränssnittet mellan de ihåliga koldllsegmentet (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22'b, 22'c, 22'd) och den stödjande stången eller balken (25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f, 25'a, 25'b, 25'c, 25'd, 25'c, 25%).

20. En anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknar! av att induktionsspolen (10) matas med en växelström som har en basfrekvens på 50 Hz eller mer.

21. En anordning enligt patentkrav 20, kännetecknar! av att induktionsspolen (10) matas med en växelström som har en basfrekvens på 1-200 kHz.

22. Användning av en anordning enligt något av föregående patentkrav för konti- nuerlig eller delvis kontinuerlig utning av metaller.