FI72663C - Method and apparatus for making metal ingots. - Google Patents
Method and apparatus for making metal ingots. Download PDFInfo
- Publication number
- FI72663C FI72663C FI823111A FI823111A FI72663C FI 72663 C FI72663 C FI 72663C FI 823111 A FI823111 A FI 823111A FI 823111 A FI823111 A FI 823111A FI 72663 C FI72663 C FI 72663C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- ingot
- mold
- metal
- ingots
- formation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/045—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for horizontal casting
- B22D11/0455—Bidirectional horizontal casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/045—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for horizontal casting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
7266372663
Menetelmä ja laite metallivalanteiden valmistamiseksiMethod and apparatus for making metal ingots
Keksintö koskee menetelmää metallivalanteiden valmistamiseksi, johon kuuluu metallin syöttäminen horison-5 taalisesti sijoitettuun kokilliin ja kahden valanteen vetäminen horisontaalisessa tasossa kokillin molemmista päistä vastakkaisiin suuntiin.The invention relates to a method for manufacturing metal ingots, comprising feeding metal to a horizontally placed die and drawing two ingots in a horizontal plane from both ends of the die in opposite directions.
Keksintö koskee myös laitetta menetelmän toteuttamiseksi, jolloin laitteeseen kuuluu horisontaalisesti sovi-10 tettu kokilli, joka liikkuu edestakaisin sopivan mekanismin avulla, valuallas, jossa on metallikanava metallin syöttämiseksi kokilliin, mekanismit valanteiden vetämiseksi horisontaalisessa tasossa vastakkaisiin suuntiin.The invention also relates to an apparatus for carrying out the method, the apparatus comprising a horizontally arranged mold reciprocating by a suitable mechanism, a casting basin with a metal channel for feeding metal to the mold, mechanisms for drawing ingots in opposite directions in a horizontal plane.
Esillä oleva keksintö sopii hyvin rauta- ja ei-rau-15 tametallien metallurgiaan.The present invention is well suited for the metallurgy of ferrous and non-ferrous metals.
Nykyään metallivalanteiden valmistusmenetelmä ja -laitteet ovat laajalti käytössä. Olemassa on pysty- ja kaarityyppisiä laitteita.Today, the method and equipment for manufacturing metal ingots are widely used. There are vertical and arc type devices.
Erään tunnetun metallivalanteen valmistustekniikan 20 mukaisesti seuraa metallin syöttämistä pystysuoraan asennettuun pohjasta avoimeen muottiin osittain kiinteytyneen valanteen vetäminen pystysuoraan muotin toisesta päästä.According to a known metal ingot manufacturing technique 20, the feeding of metal from a vertically mounted base to an open mold follows the drawing of a partially solidified ingot vertically from one end of the mold.
Menetelmän suorittavaan laitteeseen kuuluu kokilli, kokillin liikutusmekanismi, ohjaus- ja tuentalaitteet, va-25 lanteen leikkaamiseksi ja pois kuljettamiseksi, jotka kaikki on järjestetty laitteen teknisen pystysuuntaisen keskilinjan suuntaisiksi (viite M.S. Boichenki, "Continuous Casting", Metallurgizdat Publishers, Moskova, 1957).The device performing the method includes a die, a die moving mechanism, guide and support devices for cutting and transporting the ridge, all arranged parallel to the technical vertical centerline of the device (reference M.S. Boichenki, "Continuous Casting", Metallurgizdat Publishers, Moscow, 1957).
Johtuen koneen alajärjestelmien pystysuuntaisesta 30 järjestelystä ja tarpeesta pitää yllä korkeata ferrostaat-tista painetta, joka kohdistuu muotin kuoreen on näiden koneiden työskentelykorkeus (30-40 m) ja paino melko suuri ja siten aiheuttaa huomattavat kulut näiden pystytykseen. Lisäksi valanteiden vedon taajuutta rajoittaa koneen metal-35 lurginen korkeus (etäisyys muotin metallilinssin pinnasta 2 72663 vetolaitteisiin), mikä tekee mahdottomaksi näiden koneiden tuotantokapasiteetin lisäämisen.Due to the vertical arrangement of the machine subsystems 30 and the need to maintain a high ferrostatic pressure on the mold shell, the working height (30-40 m) and weight of these machines is quite high and thus incurs considerable costs for their erection. In addition, the frequency of drawing the ingots is limited by the metal-35 lurgical height of the machine (distance from the surface of the metal lens of the mold to the 2 72663 traction devices), which makes it impossible to increase the production capacity of these machines.
Tunnetaan myöskin menetelmä ja laite metallivalan-teiden valmistamiseksi, joka menetelmä käsittää metallin 5 syöttämisen kaarevaan kokilliin ja valanteen vetämisen kaarevaa rataa pitkin sekä sen oikaisemisen vaakasuuntaiseksi (viite V.T. Sladkoshteyev et ai. "Continuous Casting of Steel in Radial Machines", Metallurgiya Publishers, 1974, pp. 5-50).Also known is a method and apparatus for producing metal ingots, which method comprises feeding metal 5 into a curved die and drawing the ingot along a curved path and straightening it horizontally (ref. VT Sladkoshteyev et al., "Continuous Casting of Steel in Radial Machines", Metallurgiya Publishers, 1974, pp. 5-50).
10 Menetelmän suorittavaan koneeseen kuuluu kokilli, kokillin liikutusmekanismi, ohjaus- ja tukilaitteet, valanteen veto- ja oikaisumekanismit, laitteet valanteiden leikkaamiseksi ja poistamiseksi, jotka kaikki on järjestetty koneen kaarevan akselin suuntaisiksi.The machine performing the method includes a die, a die moving mechanism, guide and support devices, ingot pulling and straightening mechanisms, devices for cutting and removing ingots, all arranged parallel to the curved axis of the machine.
15 Kyseinen koneen alajärjestelmien järjestely pienen tää koneen kokonaiskorkeutta, jolloin ferrostaattinen paine ja sen laitteiden paino pienenee. Kuitenkin kone on monimutkainen rakenteeltaan ja toiminnaltaan, sen laitteiden asennus ja säätö tuo tullessaan huomattavia vaikeuksia.15 This arrangement of the subsystems of the machinery reduces the overall height of the machinery, thereby reducing the ferrostatic pressure and the weight of its equipment. However, the machine is complex in structure and operation, and the installation and adjustment of its equipment brings considerable difficulties when it comes.
20 Nykyään edistyksellisimmissä menetelmissä metalli- valanteiden valmistamiseksi käytetään horisontaalisia va-lukoneita.Today, the most advanced methods of making metal ingots use horizontal casting machines.
Eräs tunnettu menetelmä metallivalanteiden valmistamiseksi käsittää metallin syöttämisen valualtaasta, jo-25 ka sijaitsee vaakasuoran kokillin toisessa päässä ja valanteen vetämisen jatkuvasti sen vastakkaisesta päästä (viite ranskalainen patentti nro 1 269 929 (B 22d) "Menetelmä ja laite metallin jatkuvaksi valamiseksi vesijäähdytettyyn kokilliin, jonka akseli on vaakasuora ja kalteva" julkais-30 tu 1961).One known method of making metal ingots comprises feeding metal from a casting vessel located at one end of a horizontal die and continuously drawing the ingot from its opposite end (French Patent No. 1,269,929 (B 22d)). "Method and apparatus for continuously casting metal into a water-cooled die having an axis is Horizontal and Inclined "published-30 tu 1961).
Tämän menetelmän suorittavaan koneeseen kuuluu kokilli, valuallas, jossa metallikanava, mekanismi kokillin liikuttamiseksi ja viimemainitun pyörittämiseksi yhdessä valun ja valanteen poistomekanismin kanssa, jotka kaikki 35 laitteet on järjestetty koneen horisontaalisen teknisen 3 72663 akselin varalle. Tällainen laiteratkaisu mahdollistaa näiden koneiden korkeuden ja painon pienentämisen. Kuitenkin pyöritettäessä kokillia valun aikana valanteen laadun parantamiseksi on olemassa vaara, että kokillin ja valual-5 taan välinen tiiviste rikkoutuu.The machine carrying out this method comprises a mold, a casting basin with a metal channel, a mechanism for moving the mold and rotating the latter together with a casting and an ingot removal mechanism, all 35 of which are arranged on the horizontal technical axis of the machine 3 72663. Such a hardware solution makes it possible to reduce the height and weight of these machines. However, when rotating the die during casting to improve the quality of the ingot, there is a risk that the seal between the die and the casting will break.
Menetelmän tehokkuuden parantamiseksi pienentämällä nestemäisen teräksen hukkaa voidaan koneen alajärjestelmät järjestää pitkin sen kaltevaa teknistä akselia.To improve the efficiency of the method by reducing the loss of liquid steel, the subsystems of the machine can be arranged along its inclined technical axis.
Tunnetaan myöskin menetelmä metallivalanteiden valio mistamiseksi, jossa sulatettu metalli syötetään valualtaa-seen yhdistettyyn vaakasuoraan tai kaltevaan kokilliin ja jossa valanne jaksottaisesti vedetään kiinteästi kokillis-ta (viite V.T. Sladkoshteyet et ai. "Horisontaaliset jat-kuvavalukoneet Neuvostoliitossa ja muualla", Metallurgiya 15 Publishers, 1970, ss. 3-30).Also known is a method for casting metal ingots, in which molten metal is fed into a horizontal or inclined die connected to a casting basin and in which the ingot is periodically drawn from a solid die (ref. VT Sladkoshteyet et al., "Horizontal continuous casting machines in the Soviet Union and elsewhere 1970, , pp. 3-30).
Edellä mainitun menetelmän suorittavaan koneeseen kuuluu kokilli, valuallas metallikanavineen, ohjaimet valannetta varten ja valanteen vetomekanismi, jotka kaikki on järjestetty horisontaalisesti tekniselle akselille tai 20 pieneen kulmaan (aina 20° saakka) vaakasuoraan nähden.The machine performing the above method includes a die, a casting basin with metal channels, guides for the ingot and an ingot pulling mechanism, all arranged horizontally on the technical axis or at a small angle (up to 20 °) to the horizontal.
Kuitenkaan tämä menetelmä ei pysty tuottamaan valanteita, joilla on korkealaatuinen pinta johtuen rengasmaisten katkosten muodostumisesta valanteen kuoreen. Tämän tyyppisten vaurioiden muodostuminen valanteen pintaan 25 johtuu siitä, että nestemäinen metalli koskettaessaan me-tallikanavan keramiikkaa alkaa kiinteytyä metallikanavan tyvestä muodostaen valanteeseen kuoren, jonka paksuus riippuu vetovaiheen kokonaiskestoajasta, lämpötilasta ja metallin fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista. Tangon pin-30 tavaurioiden koon pienentämiseksi valitaan valanteen vedon tekniset parametrit (taajuus, lämpötila, kestoaika ja veto- ja paikoillaanolotoimintojen välinen suhde) kokeellisesti niin, että varmistetaan menetelmän suuri luotetta-vus ja valanteiden laatu, mikä ei ole aina mahdollista 35 tässä tapauksessa. Siten eräs päätekijöistä, jotka vai- 4 72663 kuttavat epäedullisesti menetelmän luotettavuuteen ja valanteiden laatuun on katkosten muodostuminen niiden pintaan, jotka liittyvät aina valanteiden vedon jaksottaiseen tapahtumaan.However, this method is not able to produce ingots with a high quality surface due to the formation of annular breaks in the ingot shell. The formation of this type of damage to the ingot surface 25 is due to the fact that the liquid metal, when in contact with the metal channel ceramic, begins to solidify at the base of the metal channel, forming a shell in the ingot whose thickness depends on the total duration of the drawing phase. In order to reduce the size of the damage to the pin-30 of the bar, the technical parameters of the ingot drawing (frequency, temperature, duration and the relationship between tensile and stationary functions) are selected experimentally to ensure high method reliability and ingot quality, which is not always possible in this case. Thus, one of the main factors that adversely affects the reliability of the method and the quality of the ingots is the formation of breaks on their surface, which are always associated with the intermittent occurrence of ingot drawing.
5 Toinen tunnettu menetelmä metallivalanteiden val mistamiseksi on metallin syöttäminen grafiittikokilliin, jossa on kuumennettu vastaanottava osa ja jäähdytetty tila ja johon kuuluu valanteen jatkuva veto. Menetelmän jatkuvuus saadaan aikaan tässä tapauksessa valualtaan kokil-10 Iin ja ohjainten liikuttamisella ja kiertämisellä koneessa, joka suorittaa kyseisen menetelmän (NL:n Keksijöiden Todistus nro 140 176, lk 31 c 21, julkaistu 1961).Another known method of making metal ingots is to feed the metal into a graphite mold having a heated receiving portion and a cooled space and comprising continuous drawing of the ingot. Continuity of the process is achieved in this case by moving the ladle to the mold and by moving and rotating the guides in the machine carrying out the process in question (NL Inventors' Certificate No. 140 176, pp. 31c 21, published 1961).
Yllä kuvattu menetelmä ja kone saa aikaan pinnaltaan korkealaatuisia valanteita johtuen metallin syötön 15 ja valanteiden valmistumisen keskeytymättömyydestä ja mahdollistaen siten katkosten muodostumisen estämisen niiden pinnalle.The method and machine described above provide ingots of high quality in surface due to the uninterrupted supply of metal and the completion of ingots, thus enabling the formation of breaks on their surface.
Kuitenkin grafiittikokillin heikko kestävyys valmistettaessa teräsvalanteita vaikeuttaa tämän menetelmän 20 käyttöä metallivalanteiden massatuotannossa.However, the poor durability of graphite mold in the production of steel castings makes it difficult to use this method 20 in the mass production of metal castings.
Tunnetaan menetelmä ja kone metallivalanteiden valmistamiseksi prototyyppinä, jonka mukaisesti metallisula vaakasuoraan asetettuun kokilliin nähden sijaitsee sen yläpuolella samalla kun valanteiden veto suoritetaan vuorotel-25 Ien tai jatkuvasti vastakkaisiin suuntiin kokillin päistä.A method and machine for producing metal ingots is known as a prototype, according to which the metal melt is located above it in relation to the horizontally placed die, while the ingots are drawn alternately or continuously in opposite directions from the ends of the die.
Kone, joka suorittaa ylläkuvatun menetelmän, käsittää horisontaalisesti asetetun kokillin, kokillin liiku-tusmekanismin, valualtaan metallikanavineen, valanteen ve-tolaitteet ja ohjaimet (viite Neuvostoliiton Keksijöiden 30 Todistus nro 869 946, lk. B 22 D 11/14, julkaistu 1981). Tässä tapauksessa kokilli voi olla rakenteeltaan kaareva, suora tai se voi koostua kahdesta toisiinsa nähden kulmittain sijoitetusta osasta ja kokillin liikutusmekanismi ja valanteen vetolaitteet voivat olla hydraulitoimisia.The machine carrying out the method described above comprises a horizontally placed mold, a mold moving mechanism, a metal basin with casting channels, ingot traction devices and guides (reference Soviet Inventors 30 Certificate No. 869 946, p. B 22 D 11/14, published 1981). In this case, the mold may be curved, straight in structure or may consist of two parts placed at right angles to each other, and the movement mechanism of the mold and the ingot traction devices may be hydraulically operated.
35 Tunnetussa koneessa valuallas on liitetty kokilliin 5 72663 metallikanavilla, joka on kiinteästi kiinnitetty vaakasuoraan tasoon ja joka ulottuu kokillitilaan siinä olevan aukon läpi, jonka koko on huomattavasti suurempi kuin metal-likanavan poikkileikkauspinta-ala.In the known machine, the casting basin is connected to a mold 5 72663 by metal channels fixedly fixed in a horizontal plane and extending into the mold space through an opening therein, the size of which is considerably larger than the cross-sectional area of the metal duct.
5 Tällainen koneen rakennejärjestely mahdollistaa me tallin syöttämisen kiinteästä valualtaasta sopivalla mekanismilla liikutettavaan kokilliin. Tässä tapauksessa metalli syötetään kokilliin siinä olevan linssin pinnan alapuolelle.5 Such a structural arrangement of the machine makes it possible to feed the metal from a fixed casting basin into a mold which can be moved by a suitable mechanism. In this case, the metal is fed into the mold below the surface of the lens therein.
10 Tunnettu menetelmä ja sen toteuttava kone ei pysty tuottamaan yläreunaltaan korkealaatuisia valanteita, joka reuna muodostuu kokillissa olevan metallin pintaan kohdistuvien aaltojen vaikutuksesta ja olosuhteissa, joissa lämmön siirtyminen valanteesta kokilliin pitkin sen kehää ja 15 pituutta on epätasaista. Lisäksi valanteen kuoren epäsäännölliseen muodostumiseen liittyy valanteen poikkileikkaus-pinnan vääristyminen, laajentumakuplien muodostuminen ja muut pintaviat.10 The known method and the machine implementing it are not able to produce high-quality ingots at the top, which edge is formed by the action of waves on the surface of the metal in the mold and under conditions in which heat transfer from the ingot to the mold along its circumference and length is uneven. In addition, irregular formation of the ingot shell is associated with distortion of the cross-sectional surface of the ingot, formation of expansion bubbles, and other surface defects.
Kokillissa oleva metallilinssi saa aikaan poimujen 20 muodostumisen yläreunan pinnalle, etenkin, kun käytetään kaarevaa kokillia, johon kuuluu suoria osia, joiden ylempi seinämä muodostaa metallilinssin kanssa terävän kulman, joka aiheuttaa linssin jäähtymistä ja kuonasulkeumien muodostumista valanteen yläreunaan sen kuoren muodostuessa.The metal lens in the mold causes corrugations 20 to form on the top edge surface, especially when using a curved mold having straight portions whose upper wall forms an acute angle with the metal lens that causes the lens to cool and slag inclusions to form at the top of the ingot.
25 Siten näin valmistettujen valanteiden riittämätön laatu rajoittaa tämän menetelmän ja koneen käyttöä metalliteollisuudessa.25 Thus, the inadequate quality of the ingots thus produced limits the use of this method and machine in the metal industry.
Se mitä halutaan metallivalanteiden valmistusmenetelmältä ja -koneelta on se, että ne mahdollistavat kor-30 kealaatuisten metallivalanteiden valmistamisen, vetämisen yksinkertaisen kokillin päistä vastakkaisiin suuntiin, jotka vaatimukset täytetään rakenteeltaan yksinkertaisella koneella ja menetelmän suuremmalla tehokkuudella.What is desired about the method and machine for making metal ingots is that they allow the production of high-quality metal ingots, pulling from the ends of a simple mold in opposite directions, which requirements are met by a machine with a simple structure and greater efficiency of the method.
Keksintö esittää metallivalanteiden valmistusmene-35 telmän, jolle on tunnusomaista, että metallia syötetään β 72663 kokilliin, jolla on olennaisesti sama poikkileikkaus pitkin koko sen pituutta, onton vesijäähdytetyn kokillin seinämään ja samalle etäisyydelle kokillin päistä sovitetun aukon kautta; valanne muodostetaan kokillin keskelle va-5 lanteen valmistusprosessin aikana; valanne erotetaan kahdeksi aloituspäihin yhdistetyksi osaksi siten, että muodostuu valanteiden alkumuodostusvyöhyke; tämän vyöhykkeen asema stabiloidaan valtaosin kokillin keskelle; ja metallin syöttöä jatketaan valanteiden väliin, joiden vetoa jatke-10 taan vakaissa olosuhteissa kokillin vastakkaisilta puolilta siten, että sulan metallin linssi sijoittuu kokillin ulkopuolelle stabilisaatio- ja poistovetovaiheiden aikana.The invention discloses a method of manufacturing metal ingots, characterized in that the metal is fed to a mold β 72663 having substantially the same cross-section along its entire length, through an opening arranged in the wall of the hollow water-cooled mold and at the same distance from the ends of the mold; an ingot is formed in the center of the mold during the ingot manufacturing process; the ingot is separated into two parts connected to the starting ends so as to form an initial formation zone of the ingots; the position of this zone is largely stabilized in the middle of the mold; and the supply of metal is continued between the ingots, the drawing of which is continued under stable conditions on opposite sides of the mold so that the lens of molten metal is located outside the mold during the stabilization and removal drawing steps.
Keksintö koskee myös laitetta menetelmän toteuttamiseksi, jolloin laitteelle on tunnusomaista, että kokilli, 15 jolla on olennaisesti sama poikkileikkaus pitkin sen koko pituutta, on tiiviisti yhdistetty valualtaaseen onttoon vesijäähdytteiseen kokillin seinämään ja samalle etäisyydelle kokillin päistä sovitetun metallikanavan kautta, ja että erottava elin on sovitettu koaksiaalisesti kokilliin sen 20 varmistamiseksi, että kokilli prosessin alkuvaiheessa on erotettu kahdeksi aloituspäihin yhdistetyksi osaksi siten, että kaksi valannetta voidaan valaa yhdessä muotissa.The invention also relates to an apparatus for carrying out the method, the apparatus being characterized in that a mold having substantially the same cross-section along its entire length is tightly connected to the hollow water-cooled mold wall and spaced apart from the mold ends by a metal channel to the mold 20 to ensure that the mold at the beginning of the process is separated into two parts connected to the starting ends so that the two ingots can be cast in one mold.
On tunnettua, että vedettäessä valannetta kokillin molemmista päistä muodostuu nestemäinen välikerros valan-25 teiden väliin aiheuttamaan kunkin valanteen kuoren muodostumisen. Tätä vyöhykettä kutsutaan tästä lähtien valanteen muodostumisen alkuvyöhykkeeksi.It is known that when an ingot is drawn from both ends of a mold, a liquid intermediate layer is formed between the ingots to cause the shell of each ingot to form. This zone is hereinafter referred to as the initial zone of ingot formation.
Tällaisella metallin syöttö- ja valanteen valmistustekniikalla samoin kuin yksinkertaisella koneen rakenteel-30 la tulee mahdolliseksi saada aikaan korkealaatuisia valanteita johtuen kokilliin muodostuvan valanteen tasaisesta lämmönsiirtymisestä ja metallilinssin tuomisesta kokillin ulkopuolelle.Such a metal feeding and ingot manufacturing technique, as well as a simple machine structure, will make it possible to obtain high-quality ingots due to the uniform heat transfer of the ingot formed in the mold and the introduction of the metal lens outside the mold.
Koska metalli tuodaan kokilliin sen seinämässä ole-35 van aukon kautta, on kokilli tehty suljetuksi, jotta var- 7 72663 niistettäisiin tasainen lämmön siirtyminen valanteesta ko-killissa ja siten mahdollistettaisiin valanteen kuoren tasainen muodostuminen. Johtuen siitä, että kokillin seinämässä oleva aukko sijaitsee olennaisesti yhtä kaukana sen 5 päistä, syntyvät samanlaiset olosuhteet molempien valanteiden valmistumiselle samalla, kun myöhempi valanteen muodostumisen alkyvyöhykkeen stabiloituminen parantaa menetelmän luotettavuutta.Because the metal is introduced into the mold through an opening in its wall, the mold is sealed to prevent even heat transfer from the ingot in the mold and thus allow for the uniform formation of the ingot shell. Due to the fact that the opening in the mold wall is located substantially equidistant from its ends, similar conditions arise for the completion of both ingots, while the subsequent stabilization of the initial zone of ingot formation improves the reliability of the method.
Tuomalla metallilinssi kokillin ulkopuolelle tulee 10 mahdolliseksi parantaa valanteen pinnanlaatua, joka muodostuu hapettavissa olosuhteissa johtuen valanteen pinnan saastumisnopeuden ei-metallisilla sulkeumilla pienentymisestä.By bringing the metal lens outside the mold, it becomes possible to improve the surface quality of the ingot, which is formed under oxidizing conditions due to the reduction of the contamination rate of the ingot surface with non-metallic inclusions.
Menetelmän alkuvaiheen luotettavuuden ja tehokkuu-15 den parantamiseksi valanteiden valmistus aloitetaan veto-nopeudella, joka vastaa 1,0 - 0,5 kertaista metallin syöt-tönopeutta ja joka pidetään tällä alueella kunnes valanteen muodostumisen alkuvyöhyke on stabiloitunut paikkaan, jossa metalli tuodaan kokilliin, kun taas valanteen valmis- 20 tusprosessin lopussa vetonopeutta pienennetään aikaan, jo ka vastaa valanteen täydellisen kiinteytymisen aikaa eli 0,1 - 0,2 kertaa metallin syöttönopeus. Tämä mahdollistaa metallilinssin tuomisen kokillin ulkopuolelle ja metallin kaatamisprosessissa muodostuvien kaasujen poistumisen ko--- 25 killista, jolloin lisäksi valanteen kuoret liittyvät luo- : tettavasti valetankoihin.In order to improve the initial reliability and efficiency of the process, the production of ingots is started at a drawing speed corresponding to 1.0 to 0.5 times the metal feed rate and maintained in this range until the initial zone of ingot formation has stabilized at the point where the metal is introduced into the mold. At the end of the ingot manufacturing process, the drawing speed is reduced to a time which already corresponds to the time of complete solidification of the ingot, i.e. 0.1 to 0.2 times the metal feed rate. This makes it possible to bring the metal lens outside the mold and to remove the gases formed in the metal pouring process from the mold, whereby the ingot shells are also reliably connected to the dummy bars.
Valanteen vetonopeuden ollessa alle 0,1 kertaa metallin syöttönopeus, kasvaa valanteen muodostumisprosessin alkuvaiheen kesto johtuen metallikanavan tukkeutumisesta 30 ja prosessin keskeytymisestä.When the ingot drawing speed is less than 0.1 times the metal feed rate, the duration of the initial stage of the ingot formation process increases due to clogging of the metal channel 30 and interruption of the process.
Jos valanteen vetonopeus on suurempi kuin 0,5 kertaa metallin syöttönopeus ei luotettava kiinnittyminen ole mahdollinen valanteen ja valetankojen välillä ja valanteen muodostumisen alkuvyöhykkeen stabiloituminen tulee moni-35 mutkaiseksi paikassa, jossa metallia syötetään kokilliin.If the ingot drawing speed is greater than 0.5 times the metal feed rate, reliable attachment between the ingot and the ingot bars is not possible and the stabilization of the initial zone of ingot formation becomes multi-complicated at the point where the metal is fed to the die.
8 726638 72663
Valanteen valmistusprosessin lopussa valanteen ve-tonopeus on edullisesti alennettu aikaan, joka vastaa valanteen täydellisen kiinteytymisen nopeutta eli 0,1 - 0,2 kertaa se nopeus, jolla metallia syötetään kokilliin.At the end of the ingot manufacturing process, the drawing speed of the ingot is preferably reduced to a time corresponding to the rate of complete solidification of the ingot, i.e. 0.1 to 0.2 times the rate at which the metal is fed into the die.
5 Prosessin lopussa valanteen vetonopeuden pienentä minen alle 0,1 kertaa metallin syöttönopeus johtaisi me-tallikanavan tukkeutumiseen ja ennenaikaiseen metallin syötön katkeamiseen kokilliin. Päätettäessä valanteen muodostuminen valanteen vetonopeudella, joka on suurempi kuin 10 0,2 kertaa metallin syöttönopeus, ei saataisi aikaan mi tään olennaista pienenemistä nestefaasin syvyydessä vedet-täesä valannetta kokillista.5 At the end of the process, reducing the ingot drawing speed to less than 0.1 times the metal feed rate would result in clogging of the metal channel and premature disruption of the metal feed to the mold. In Determination of Casting Formation At a casting drawing rate greater than 10 to 0.2 times the metal feed rate, no substantial reduction in the depth of the liquid phase would result in the drawing of the ingot from the mold.
Vedettäessä valannetta on myöskin välttämätöntä stabiloida valanteen muodostumisen alkuvyöhyke paikkaan, jos-15 sa metallia syötetään kokilliin.When drawing the ingot, it is also necessary to stabilize the initial zone of ingot formation in place if metal is fed to the die.
Valanteen muodostumisen alkuvyöhyke stabiloidaan valanteen vetonopeuksien suhteellisilla muutoksilla. Stabiloimalla siirtyy valanteen muodostumisen alkuvyöhyke nopeudella, joka vaihtelee verrannollisena vetonopeuksien muu-20 toksiin. Tämä mahdollistaa vyöhykkeen pitämisen ja säätämisen metallin syöttöpaikkaan, mikä johtaa prosessin luotettavuuden ja valanteiden laadun paranemiseen.The initial zone of ingot formation is stabilized by relative changes in ingot pull rates. Upon stabilization, the initial zone of ingot formation shifts at a rate that varies in proportion to changes in tensile velocities. This allows the zone to be held and adjusted to the metal feed location, leading to improved process reliability and ingot quality.
Kun kerran valanteen muodostumisen alkuvyöhyke on stabiloitu, suoritetaan valanteiden veto jatkuvana olennai-25 sesti samoilla nopeuksilla. Tässä tapauksessa valanteen muo-dostumisen alkuvyöhyke pidetään paikassa, jossa metallia syötetään, tasaamalla valanteiden vetonopeuksia toisen valanteen vetonopeuden täsmällisellä säädöllä.Once the initial zone of ingot formation has stabilized, the drawing of the ingots is performed continuously at substantially the same speeds. In this case, the initial zone of ingot formation is maintained at the point where the metal is fed by equalizing the ingot drawing speeds with precise adjustment of the second ingot drawing speed.
Stabiloimalla valanteen muodostumisen alkuvyöhyke 30 voidaan valanteiden veto suorittaa vaihtoehtoisesti olennaisesti samalla nopeudella ja sovittamalla molempien valanteiden vetoaika jaksoksi, joka vastaa 0,1 - 0,2 kertaista valanteen veden kestoa.Alternatively, by stabilizing the initial zone 30 of the ingot formation, the drawing of the ingots can be performed at substantially the same speed and adjusting the drawing time of both ingots to a period corresponding to 0.1 to 0.2 times the duration of the ingot water.
Tämä auttaa nestemäisen välikerroksen muodostumises-35 Sa valanteen muodostumisen alkuvyöhykkeeseen johtaen valan- 9 72663 teen pinnanlaadun paranemiseen.This helps to form a liquid intermediate layer in the initial zone of ingot formation, leading to an improvement in the surface quality of the ingot.
Jos valanteiden vetoaika sovitettaisiin aikaan, joka olisi alle 0,1 kertaa valanteen vedon kestoaika, tulisi vetomekanismin toimielinten säätöjärjestelmä huomattavasti 5 monimutkaisemmaksi ja vaikuttaisi päinvastaisesti niiden toiminnalliseen luotettavuuteen. Lisäys valanteiden vedon sovitusajassa siten, että aika on yli 0,2 kertaa valanteen vedon kesto, johtaa sen ajan huomattavaan pienenemiseen, joka tarvitaan valanteiden kiinteytymisrintamien yhteensu-10 lautumiseen kun ne vedetään yhtäaikaisesti kokillista.If the drawing time of the ingots were adjusted to a time less than 0.1 times the duration of the drawing of the ingots, the control system of the institutions of the drawing mechanism would become considerably more complex and, on the contrary, their operational reliability would be affected. An increase in the extrusion time of the ingot drawing so that the time is more than 0.2 times the duration of the ingot drawing results in a considerable reduction in the time required for the solidification fronts of the ingots to converge when they are simultaneously drawn from the mold.
Vuorotteleva valanteiden vetäminen voidaan myöskin suorittaa nopeudella, jota muutellaan sinilain mukaisesti. Sellainen valanteiden vetotekniikka mahdollistaa valanteiden muodostumisen tasaisesti yhdessä jännitysrasitusten 15 asteittaisten muutosten ja valanteiden kuorten minimaalisen liukumisen suhteessa kokilliin kanssa niiden muodostumisen alkuvyöhykkeessä. Lisäksi koska valanteiden vedon suunta vaihtelee jaksollisesta (vetonopeus on nolla vain sillä hetkellä, kun vetosuuntaa muutetaan), on nestemäinen 20 välikerros aina olemassa valanteen muodostumisen alkyvyö-hykkeellä. Siten valanteiden kuorten muodostuminen käytet-: täessä valanteiden vuorottaista vetoa vetonopeuden vaih- | dellessa sinilain mukaisesti auttaa prosessin luotettavuu den ja valanteiden laadun parantamisessa.Alternating drawing of ingots can also be performed at a speed that is varied according to the Blue Act. Such an ingot drawing technique allows the ingots to be formed evenly together with the gradual changes in the stress stresses and the minimal sliding of the ingot shells relative to the mold in the initial zone of their formation. In addition, since the direction of drawing of the ingots varies periodically (the drawing speed is zero only at the moment the direction of drawing is changed), a liquid intermediate layer 20 always exists in the initial zone of ingot formation. Thus, the formation of ingot shells using the alternating drawing of the ingots with a change in the drawing speed | in accordance with the Blue Act, helps to improve the reliability of the process and the quality of the ingots.
25 Jotta luotaisiin samanlaiset olosuhteet molempien valanteiden muodostumiselle ja tasaiselle lämmön siirtymiselle pitkin kunkin valanteen kuorta on välttämätöntä, että kokillin seinämän aukko on yhtä kaukana kokillin päistä.25 In order to create similar conditions for the formation of both ingots and the even transfer of heat along the shell of each ingot, it is necessary that the opening in the mold wall be equidistant from the ends of the mold.
Jos kuitenkin tämä aukko sijoitetaan toisen kokil-30 Iin pään puolelle pienenee kokillin osien käytännöllinen pituus, jolla molempien valanteiden kuoret muodostuvat, huonontaen prosessin luotettavuutta.However, if this opening is placed on the end of the second mold 30, the practical length of the mold parts at which the shells of both ingots are formed decreases, deteriorating the reliability of the process.
Erottava elin kokillin sisällä on edullisesti sijoitettu sama-akselisesti kokillin seinämässä olevan au-35 kon kanssa. Tällainen erottavan elimen järjestely tekee 10 72663 mahdolliseksi pienentää valanteen kuoren lujuutta, joka muodostuu kokillitilan täyttyessä metallilla prosessin alussa siten avustaen valanteen alkuvyöhykkeen muodostumista vedon alkuhetkellä paikassa, jossa metallia syöte-5 tään kokilliin.The separating member inside the mold is preferably arranged coaxially with the opening in the wall of the mold. Such an arrangement of the separating member makes it possible to reduce the strength of the ingot shell formed when the mold space is filled with metal at the beginning of the process, thus assisting in the formation of the initial ingot zone at the beginning of the drawing at where the metal is fed into the mold.
Erottava elin on kappale, joka on valmistettu metallilevyistä tiivistyksineen lämpöä eristävästä materiaalista, joka on asetettu mainittujen levyjen väliin (esim. asbesti, tulenkestävä pahvi, lasivilla).The separating member is a piece made of metal sheets with seals of heat insulating material interposed between said sheets (e.g. asbestos, refractory cardboard, glass wool).
10 Koska kokillin seinämä on suojattu nestemäisen me tallin vaikutusta vastaan, on saatu aikaan luotettavampi kiinnittyminen valanteen kuoren ja valetankojen välille pienentämällä valanteen kuoren jännityksiä paikassa, jossa metallia syötetään.10 Because the mold wall is protected from the action of liquid metal, a more reliable attachment between the ingot shell and the dummy bars has been achieved by reducing the stresses in the ingot shell at the point where the metal is fed.
15 On välttämätöntä, että kokillin seinämän aukko ja metallikanava on järjestetty sama-akselisesti toistensa suhteen ja tavallisesti koneen tekniselle akselille. Tällainen yksikön rakennejärjestely mahdollistaa koneen rakenteen yksinkertaistamisen, helpottaa sen huoltoa ja paran-20 taa kyseisen yksikön samoin kuin koko koneen luotettavuutta .It is necessary that the opening in the mold wall and the metal channel are arranged coaxially with respect to each other and usually to the technical axis of the machine. Such a structural arrangement of the unit makes it possible to simplify the structure of the machine, facilitate its maintenance and improve the reliability of that unit as well as of the whole machine.
Metallikanava on edullisesti sovitettu kokillin aukkoon niin, että toinen kanavan päistä ulottuu kokillitilaan : pituudelta 0,001 - 0,01 kertaa seinämän paksuus.The metal channel is preferably arranged in the mold opening so that one of the ends of the channel extends into the mold space: from a length of 0.001 to 0.01 times the wall thickness.
• 25 Tällöin saadaan aikaan metallikanavan suuri stabili- : teetti ja korkealaatuisten valanteiden valmistuminen.• 25 This results in a high stability of the metal channel and the production of high-quality ingots.
Jos metallikanava ulottuu kokillitilaan pidemmälle kuin 0,01 kertaa sen seinämän paksuus, heikkenee metalli-kanavan kestävyys johtuen suuremmasta kulumisnopeudesta va-30 lanteita vedettäessä, jolloin valanteiden pinnan laatu huononee .If the metal channel extends into the mold space more than 0.01 times its wall thickness, the durability of the metal channel deteriorates due to the higher wear rate when drawing the castings, whereby the surface quality of the ingots deteriorates.
Jos metallikanava ulottuu kokillitilaan vähemmän kuin 0,001 kertaa kokillin seinämän paksuus, heikkenee prosessin luotettavuus, koska ulkoneman koko on yhteismital-35 linen kokillin seinämään liitetyn metallikanavan reunan vikojen kanssa.If the metal channel extends into the mold space less than 0.001 times the thickness of the mold wall, the reliability of the process is degraded because the size of the protrusion is common to the defects in the edge of the metal channel connected to the mold wall.
n 72663n 72663
Metallikanavan poikkileikkauksen suhde kokillin vastaavaan pitäisi olla alueella 0,01 - 0,4.The ratio of the cross-section of the metal channel to that of the mold should be in the range of 0.01 to 0.4.
Kun tämä suhde on pienempi kuin 0,01 metallikana-valla on taipumus tukkeutua johtuen valanteen pienestä ve-5 tonopeudesta valanteen muodostumisprosessin alkuvaiheessa ja lopussa. Lisäksi vakaissa valanteen muodostumisolosuh-teissa on huuhtoutumisefektin vaara, jonka voi saada aikaan nopeasti virtaava metallivirta muodostuvan valanteen päälle ja kokilliin.When this ratio is less than 0.01, the metal channel tends to clog due to the low draw velocity of the ingot at the beginning and end of the ingot formation process. In addition, under stable conditions for the formation of the ingot, there is a risk of a leaching effect, which can be caused by a rapidly flowing metal stream on top of the formed ingot and in the mold.
10 Jos metallikanavan ja kokillin poikkileikkausten suhde on suurempi kuin 0,4 heikkenee kokillin seinämän jäykkyys aukon paikkeilta johtaen kokillin toiminnan luotettavuuden pienenemiseen, koska seinämän on mahdollista pullistua aukon läheisyydestä.10 If the ratio of the cross-sections of the metal channel and the mold is greater than 0.4, the stiffness of the mold wall around the opening decreases, leading to a decrease in the reliability of the mold operation, as it is possible for the wall to bulge near the opening.
15 Vuorottaisen valanteiden vedon suorittamiseksi sini- lain mukaisesti muuttuvalla nopeudella on välttämätöntä konstruoida valanteen vetomekanismi kiinteiden ja liikkuvien pidikkeiden muodossa, joista jälkimmäiset on asennettu kokillin liikutusmekanismiin. Kiinteät ja liikkuvat pi- 20 dikkeet toimivat vuorottain riippuen kokillin ja toiselta puolelta kiinteiden pidikkeiden kiinnipitämän valanteen liikkeen suunnasta.15 In order to perform the alternating drawing of the ingots according to the blue law at a variable speed, it is necessary to construct the drawing mechanism of the ingot in the form of fixed and movable brackets, the latter of which are mounted on the molding mechanism of the mold. The fixed and movable holders operate alternately depending on the direction of movement of the die and the ingot held by the fixed holders on the other side.
: Prosessin suorittavan koneen kokilli samoin kuin ko- : kiliin liikutusmekanismi ja molemmin puolin kokillin päätä 25 sijaitsevat ohjaimet on edullisesti asennettu vaakasuoraan pitkin koneen teknistä akselia.The mold of the machine carrying out the process, as well as the mechanism for moving the tool to the mold and the guides located on both sides of the mold head 25, are preferably mounted horizontally along the technical axis of the machine.
Tämä saa aikaan koneen yksiköiden nopean säädön ja yksinkertaistaa kunnossapitoa toiminnan ja korjausten aikana.This provides quick adjustment of machine units and simplifies maintenance during operation and repairs.
30 Keksintöä kuvataan seuraavassa esimerkkien valossa viitaten liitteenä oleviin kuvioihin, joista; kuvio 1 on kaavamainen yleiskuva, pitkittäisleikkauksena, keksinnön mukaisen prosessin suorittavasta koneesta; 35 kuvio 2 on pitkittäisleikkaus kokillista valetankoi- 12 72663 neen ja erotuselimineen ennen nestemäisen metallin syöttämistä kokilliin; kuvio 3 on leikkaus pitkin kuvion 2 linjaa III-III; kuviossa 4 esitetään vuorottaisen valanteiden vedon 5 vaihepiirros yhtä suurilla (a) nopeuksilla ja nopeudella (b), joka muuttuu sinilain mukaisesti; kuviossa 5 on eräs suoritusmuoto koneesta valanteiden vuorottaiseksi vetämiseksi sinilain mukaisesti muuttuvalla nopeudella.The invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which; Fig. 1 is a schematic overview, in longitudinal section, of a machine carrying out the process according to the invention; Fig. 2 is a longitudinal section of a mold with a dummy rod and a separating member before the liquid metal is fed into the mold; Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 2; Fig. 4 shows a phase diagram of alternating ingot drawing 5 at equal speeds (a) and speed (b) changing according to the blue law; Figure 5 shows an embodiment of a machine for alternately drawing ingots in accordance with the blue law at a variable speed.
10 Keksinnön mukainen prosessi suoritetaan yllä maini tuissa kuvioissa esitetyllä koneella.The process according to the invention is carried out on the machine shown in the above figures.
Kone käsittää vaakasuuntaisen kokillin 1, jonka seinämässä on aukko 2 päästämään sisään nestemäinen metalli 5, joka syötetään valualtaasta 3 metallikanavaa 4 pitkin 15 muodostamaan valanteita 6, jotka vedetään pitkin ohjaimia 7 valetankojen 8 ja vetomekanismin 9 avulla. Kokilli on asennettu liikuteltavaksi edestakaisin vaakasuorassa tasossa mekanismin 10 vaikutuksesta (kuvio 1).The machine comprises a horizontal mold 1 with an opening 2 in the wall to allow liquid metal 5 to enter, which is fed from the casting basin 3 along a metal channel 4 to form ingots 6 which are pulled along guides 7 by means of dummy bars 8 and a pull mechanism 9. The mold is mounted to be reciprocated in a horizontal plane by the mechanism 10 (Figure 1).
Asetettuna kokillin 1 sisäpuolelle sama-akselisesti 20 aukon 2 kanssa on erottava elin 11 (kuvio 2), joka muodostuu kappaleesta, joka koostuu kahdesta metallilevystä, joiden väliin on sijoitettu lämmöneristävää materiaalia.Placed on the inside of the mold 1 coaxially with the opening 2, there is a separating member 11 (Fig. 2) consisting of a piece consisting of two metal plates with a heat-insulating material interposed between them.
Aukko 2 kokillin 1 seinämässä ja metallikanava 4 on järjestetty sama-akselisesti toistensa suhteen ja ta-25 vallisesti koneen tekniselle akselille. Toinen metallika-navan 4 päistä (kuvio 3) ulottuu kokillitilaan pituudella (h), joka vastaa 0,001 - 0,01 kertaa kokillin seinämän paksuutta.The opening 2 in the wall of the mold 1 and the metal channel 4 are arranged coaxially with respect to each other and usually to the technical axis of the machine. One of the ends of the metal channel 4 (Fig. 3) extends into the mold space by a length (h) corresponding to 0.001 to 0.01 times the thickness of the mold wall.
Metallikanavan 4 ja kokillin 1 poikkileikkauksien 30 suhde on 0,01 - 0,40.The ratio of the cross sections 30 of the metal channel 4 and the mold 1 is 0.01 to 0.40.
Mekanismi 9 valanteiden 6 vetämiseksi voi olla tyypiltään vaihteleva (rulla- tai hammastankotyyppi, pidik-kein, jne.). Ohjaimet 7 valanteita 6 varten voivat olla mitä tahansa perinteistä tyyppiä (rulla, tanko jne.).The mechanism 9 for pulling the ingots 6 may vary in type (roller or rack type, holder, etc.). The guides 7 for the ingots 6 can be of any conventional type (roller, rod, etc.).
35 Keksinnön mukaisessa koneessa kokilli 1, kokillin 13 72663 liikutusmekanismi 10, vetomekanismi 9 ja ohjaimet 7 on järjestetty vaakasuuntaisesti pitkin koneen teknistä akselia .In the machine according to the invention, the movement mechanism 10, the traction mechanism 9 and the guides 7 of the mold 1, the mold 13 72663 are arranged horizontally along the technical axis of the machine.
Vuorottainen valanteiden 6 veto voidaan myös suo-5 rittaa keksinnön mukaisella koneella olennaisesti samoin nopeuksin (a) (kuvio 4) ja sovittamalla valanteiden 6 veto aikaan, joka vastaa 0,1 - 0,2 kertaa valanteen vedon kestoaikaa i't^) f ja nopeudella (b) , joka muuttuu sinilain mukaisesti.The alternating drawing of the ingots 6 can also be performed with the machine according to the invention at substantially the same speeds (a) (Fig. 4) and by adjusting the drawing of the ingots 6 to a time corresponding to 0.1 to 0.2 times the duration of the drawing of the ingots i and at a rate (b) that changes according to the blue law.
10 Jotta voitaisiin suorittaa prosessi valanteiden 6 vetämiseksi vuorottain sinilain mukaisesti muuttuvalla nopeudella, on vetomekanismi 9 (kuvio 5) tehty liikkuvien 12 ja kiinteiden 13 pidikkeiden muotoon, joista liikkuvat pidäkkeet 12 on asennettu kokillin liikuttelumekanismiin 10. 15 Liikkuvat 12 ja kiinteät 13 pidäkkeet toimivat vuorottain riippuen kokillin 1 ja kiinteiden pidikkeiden 13 vastakkaiselta puolelta kiinnipitämän valanteen 6 liikkeen suunnasta.In order to carry out the process of pulling the ingots 6 alternately at a variable speed according to the blue law, the pulling mechanism 9 (Fig. 5) is made in the form of movable 12 and fixed 13 holders, of which the movable stops 12 are mounted on the mold movement mechanism 10. from the direction of movement of the ingot 6 held on the opposite side of the mold 1 and the fixed holders 13.
Keksinnön mukainen prosessi metallivalanteiden val-20 mistamiseksi toimii seuraavasti. Ennen metallin syöttämistä kokilliin 1 tuodaan valetangot 8 sen sisätilaan vastakkaisista päistä erottavan elimen ollessa niiden välissä luomassa prosessin alussa valanteen muodostumisen aikavyöhykettä.The process for making metal ingots according to the invention operates as follows. Before the metal is fed to the mold 1, the dummy bars 8 are introduced into its interior, the member separating from the opposite ends being created between them at the beginning of the process, creating a time zone for the formation of the ingot.
25 Nestemäinen metalli 5 valualtaasta 3 syötetään me- tallikanavaa 4 pitkin koko ympärykseltään suljetun kokillin seinämään tehdystä aukosta 2 kokillitilaan valetanko-jen 8 väliin. Täytettäessä kokillin 1 tilaa tuodaan metal-lilinssi ulkopuolelle samalla, kun tänä aikana muodostuneen 30 ja valetankoihin liittyneen valanteen 6 kuori murtuu kahdeksi kuoreksi muodostaen valanteen muodostumisen aikavyöhykkeen vedettäessä valannetta vetomekanismi11a 9 ja liikuttamalla liikutusmekanismia 4.The liquid metal 5 from the casting basin 3 is fed along the metal channel 4 from the opening 2 made in the wall of the closed mold to the mold space between the dummy bars 8. When filling the space of the mold 1, a metal lens is brought outside while the shell of the ingot 6 formed during this time and associated with the dummy bars 6 breaks into two shells, forming the time zone of ingot formation when the ingot is pulled by the traction mechanism 9a
Valanteiden 6 valmistusprosessi aloitetaan vetono-35 peudella 0,1 - 0,5 kertaa metallin syöttönopeus, joka pide- 14 72663 tään tällä alueella kunnes valanteiden 6 muodostumisen alkuvyöhyke on stabiloitunut paikkaan, jossa metallia syötetään kokilliin 1. Kun näin tehdään, metallin 5 pinta va-lualtaassa 3 tuodaan ennaltamäärätylle tasolle prosessin 5 olosuhteista riippuen.The manufacturing process of the ingots 6 is started at a draw speed of 0.1 to 0.5 times the metal feed rate, which is maintained in this range until the initial zone of ingot 6 formation is stabilized at the point where the metal is fed to the mold 1. When doing so, the surface of the metal 5 in the basin 3 is brought to a predetermined level depending on the conditions of the process 5.
Valanteiden 6 muodostumisen alkuvyöhyke on stabiloitu muuttelemalla valanteiden vetonopeuksia vyöhykkeen siirtyessä nopeudella, joka muuttuu verrannollisena valanteiden vetonopeuksien muutoksiin.The initial zone of ingot formation 6 is stabilized by varying the drawing velocities of the ingots as the zone moves at a rate that changes in proportion to the changes in the drawing velocities of the ingots.
10 Kun kerran valanteiden muodostumisen alkuvyöhyke on stabiloitunut, vedetään valanteet kokillista jatkuvasti olennaisesti samoin nopeuksin. Tällä tavoin tulee mahdolliseksi säilyttää stabiili tilanne valanteen muodostumisen alkuvyöhykkeellä.10 Once the initial zone of ingot formation has stabilized, the ingots are continuously drawn from the mold at substantially the same speeds. In this way, it becomes possible to maintain a stable situation in the initial zone of ingot formation.
15 Kuitenkin erään toisen suoritusmuodon mukaisesti valanteita voidaan vetää vuorottaisesti samoin nopeuksin tai nopeudella, joka muuttuu sinilain mukaisesti (kuvio 4).However, according to another embodiment, the ingots can be pulled alternately at the same speeds or at a speed that changes according to the blue law (Figure 4).
Vuorottainen valanteiden 6 veto samoin nopeuksin mahdollistaa metallin 5 jatkuvan syöttämisen, mikä saavu-20 tetaan sovittamalla valanteiden 6 veto aikaan, joka vastaa 0,1 - 0,2 kertaista valanteen vedon kestoa. Tässä tapauksessa valanteiden 6 muodostumisen alkuvyöhyke siirtyy vuorottain kohti valannetta, jota vedetään nopeudella, joka muuttuu verrannollisena vetonopeuteen samalla, kun mo-25 lempien valanteiden 6 samanaikaisen vetämisen aikana näiden muodostumisen alkuvyöhykkeet erottaa välivyöhyke, joka liittyy paikallaan pysyvän valanteen kuoreen. Mikäli valanteiden vuorottainen veto suoritetaan tasaisilla nopeuksilla, niiden muodostumisen alkuvyöhyke siirtyy eteen-30 päin ja taaksepäin samoille etäisyyksille suhteessa metal-likanavan 3 akseliin. Tämä keksinnön suoritusmuoto tekee mahdolliseksi prosessin suorittavan koneen rakenteen yk-sinkertaistamisen prosessin luotettavuuden ja metallin laadun parantamiseksi, vaikkakin ajo- ja valanteen siirtome-35 kanismit ovat hieman monimutkaisia.The alternating drawing of the ingots 6 at the same speeds allows the metal 5 to be fed continuously, which is achieved by adjusting the drawing of the ingots 6 to a time corresponding to 0.1 to 0.2 times the duration of the drawing of the ingots. In this case, the initial zone of formation of the ingots 6 alternately moves towards the ingot, which is drawn at a speed that changes in proportion to the drawing speed, while during the simultaneous drawing of both ingots 6 the initial zones of formation are separated by an intermediate zone associated with the stationary ingot shell. If the alternating drawing of the ingots is carried out at constant speeds, the initial zone of their formation moves forwards and backwards at the same distances with respect to the axis of the metal duct 3. This embodiment of the invention makes it possible to simplify the structure of the machine performing the process in order to improve the reliability of the process and the quality of the metal, although the driving and ingot transfer mechanisms are somewhat complex.
15 7266315 72663
Valanteiden 6 vuorottainen veto voidaan myöskin suorittaa sinilain mukaisesti muuttuvalla nopeudella, jolloin koneen rakenne yksinkertaistuu ja metallin laatu paranee .Alternating drawing of the ingots 6 can also be performed according to the blue law at a variable speed, whereby the structure of the machine is simplified and the quality of the metal is improved.
5 Valanteiden valmistusprosessin lopussa pienennetään valanteiden vetonopeutta asteittain kunnes aika vastaa valanteiden täydellisen kiinteytymisen aikaa eli 0,1 - 0,2 kertaa metallin syöttönopeus. Tämä aiheuttaa asteittaisen pienenemisen nestefaasin syvyydessä, joka ulkonee valan-10 teista 6 ja joka muodostaa valanteille kolmikulmaiset päät, jotka muodostavat yhdessä valanteiden 6 onttojen päiden kanssa prosessin ylijäämäosan.5 At the end of the ingot manufacturing process, the drawing speed of the ingots is gradually reduced until the time corresponds to the time of complete solidification of the ingots, i.e. 0.1 to 0.2 times the metal feed rate. This causes a gradual decrease in the depth of the liquid phase projecting from the molds 6 and forming triangular ends on the ingots, which together with the hollow ends of the ingots 6 form a surplus part of the process.
Keksinnön mukainen prosessi ja kone metallivalantei-den valmistamiseksi varmistaa, että valanteen muodostumis-15 olosuhteet ovat identtiset niihin tunnettuihin prosesseihin nähden, jotka vastaavat valanteiden myöhemmän käsittelyn vaatimuksia.The process and machine for making metal ingots according to the invention ensures that the conditions for the formation of the ingot are identical to those known processes which meet the requirements for the subsequent processing of the ingots.
Lisäksi koska valanteiden kuoren muodostuminen tapahtuu hapettavassa ilmapiirissä ja kuonan läsnäollessa, 20 metallin saastuminen ei-metallisilla aineilla ja sen kaa- supitoisuus on olennaisesti pienempi kuin niissä tunnetuissa prosesseissa, jotka suoritetaan tavanomaisilla vertikaalisilla ja säteittäisillä jatkuvavalukoneilla.In addition, since the formation of the shell of the ingots takes place in an oxidizing atmosphere and in the presence of slag, the contamination of the metal with non-metallic substances and its gas content is substantially lower than in the known processes carried out by conventional vertical and radial continuous casting machines.
Valanteiden 6 veto kahteen vastakkaiseen suuntaan 25 kokillin 1 päissä parantaa koneen tehokkuutta, koska käytetyn sulan metallin 5 määrä aikayksikköä kohti kasvaa 1,5-2-kertaiseksi, ts. yksi tanko tästä koneesta vastaa kahta tankoa koneesta, jossa valanteet vedetään yhteen suuntaan (esim. vertikaaliset, kaarevat koneet jne.).The drawing of the ingots 6 in two opposite directions at the ends of the die 1 improves the efficiency of the machine because the amount of molten metal 5 used per unit time increases 1.5-2 times, i.e. one rod from this machine corresponds to two rods from the machine in which the ingots are drawn in one direction (e.g. vertical, curved machines, etc.).
30 Keksinnön mukaista prosessia ja konetta voidaan käyt tää poikkileikkaukseltaan neliömäisten ja suorakulmaisten valanteiden valmistamiseen, mukaanluettuna ne, joissa sivu-: jen suhde on vaihteleva ja jotka on tehty mitä moninaisim- : mistä teräksistä ja seoksista.The process and machine of the invention can be used to make ingots of square and rectangular cross-section, including those with varying aspect ratios and made of a wide variety of steels and alloys.
35 Keksinnön mukaista prosessia kuvataan nyt seuraavan 16 72663 kuvaavan esimerkin valossa. Se suoritettiin teollisuuskäyttöön tarkoitetulla horisontaalisella koekoneella, jossa on 5:n tonnin valukauha, ja jota käytetään 150 x 150 ja 150 x 210 mm:n valanteiden valmistamiseen matala- ja 5 keskihiilisestä teräksestä mukaanluettuna seosteräkset, joissa on kromia, nikkeliä, molybdeeniä ja muita lisäaineita aina 2,0 %:n pitoisuuksiin saakka.The process according to the invention will now be described in the light of the following illustrative example 16 72663. It was performed on a horizontal test machine for industrial use with a 5 ton casting bucket used to make 150 x 150 and 150 x 210 mm ingots from low and 5 medium carbon steels including alloy steels with chromium, nickel, molybdenum and other additives always Up to concentrations of 2.0%.
Ennen metallin syöttämistä kokilliin työnnetään ko-killin molemmista päistä valetangot erottavan elimen jää-10 dessä niiden väliin.Before the metal is fed into the mold, the dummy bars are pushed from both ends of the ko-Kill with the separating member remaining between them.
Metallia syötettiin kokilliin valualtaasta metalli-kanavan kautta metallilinssin jäädessä kokillin ulkopuolelle valualtaan suuntaan.Metal was fed into the die from the casting channel through a metal channel with the metal lens remaining outside the die in the direction of the casting basin.
Kone käynnistettiin sen jälkeen, kun kokillitila 15 oli täytetty metallilla ennaltamäärättyyn tasoon saakka. Valanteen kuori, joka muodostui sinä aikana metallin syötön aloituksen jälkeen ja ennen koneen käynnistämistä, murtuu heikoimmasta poikkileikkauksesta (erottavan elimen paikkeilta) muodostaen kaksi kuorta ja valanteen muodos-20 tumisen alkuvyöhykkeen.The machine was started after the mold space 15 was filled with metal to a predetermined level. The ingot shell, which formed during that time after the start of the metal feed and before the start of the machine, breaks from the weakest cross-section (around the separating member), forming two shells and the initial zone of ingot formation.
Jos jostakin syystä kuori murtuisi jostakin muusta paikasta, silloin vähentämällä valanteen vetonopeutta, siirtyisi valanteen muodostumisen alkuvyöhyke paikkaan, jossa metallia syötetään kokilliin.If, for some reason, the shell were to break from some other location, then by reducing the drawing velocity of the ingot, the initial zone of ingot formation would move to the location where the metal is fed to the die.
25 Aloitettaessa ja valanteiden muodostumisprosessin aikana tämä vyöhyke stabiloidaan automaattisesti muuttamalla valanteen vetonopeutta automaattisesti.25 At the start and during the ingot formation process, this zone is automatically stabilized by changing the draw speed of the ingot automatically.
Kun toisen valanteen vetonopeutta muutettiin 5, 10, 20 %, jne. vyöhyke siirtyy nopeudella, joka muuttuu verran-30 nollisena 0,05, 0,1, 0,2:een jne. edellyttäen, että vastakkainen valanne pidetään vakiona. Valanteiden vetonopeuksia voidaan muuttaa siten, että toisen valanteen vetonopeus lisääntyy 5, 10, 15 % jne. samalla, kun toisen valanteen nopeus pienenee 5, 10, 15 % jne. vastaavasti. Tässä tapa-35 uksessa valanteen muodostumisen alkuvyöhykkeen siirtymä- 17 72663 nopeus muuttuu verrannollisena 0,1, 0,2, 0,3 reen jne. Verrannollisuuskerroin riippuu tässä tapauksessa pienessä määrin valanteiden vetonopeuden absoluuttisesta arvosta.When the draw speed of the second ingot was changed by 5, 10, 20%, etc., the zone shifts at a rate that changes by zero to 0.05, 0.1, 0.2, etc., provided that the opposite ingot is kept constant. The drawing speeds of the ingots can be changed so that the drawing speed of the second ingot increases by 5, 10, 15%, etc., while the speed of the second ingot decreases by 5, 10, 15%, etc., respectively. In this case, the rate of transition of the initial zone of ingot formation changes proportionally to 0.1, 0.2, 0.3, etc. The proportionality factor in this case depends to a small extent on the absolute value of the drawing speed of the ingots.
5 Valanteen valmistusprosessi käynnistetään nopeu della, joka vastaa 0,1 - 0,5-kertaista metallin syöttöno-peutta ja joka pidetään tällä alueella kunnes valanteen muodostumisen alkuvyöhyke on stabiloitunut metallin syöt-töpaikkaan. Metallin taso valualtaassa olisi tuotava ta-10 solle, jonka määräävät prosessin olosuhteet, valanteen muodostumisen alkuvyöhyke sijoitetaan suunnilleen yhtä kauas kokillin päistä.5 The ingot manufacturing process is started at a rate corresponding to 0.1 to 0.5 times the metal feed rate and maintained in this range until the initial zone of ingot formation has stabilized at the metal feed location. The level of metal in the casting basin should be brought to the ta-10 level, which is determined by the process conditions, The initial zone of ingot formation is placed approximately equally far from the ends of the mold.
Kun nämä vaatimukset on täytetty lisätään valanteen vetonopeutta asteittain, jotta saavutetaan tavallinen va-15 kaan valanteen valmistusprosessin nopeus.Once these requirements are met, the drawing speed of the ingot is gradually increased to achieve the usual speed of the stable ingot manufacturing process.
Valanteen valmistusprosessin lopussa pienennetään valanteen vetonopeutta asteittain aikaan, joka vastaa valanteiden täydellisen kiinteytymisen aikaa eli 0,1 - 0,2 kertaa se nopeus, jolla metallia syötetään kokilliin. Täs-20 sä tapauksessa nestefaasin pituus valanteessa pienenee 0,1 - 0,2-kertaiseksi steady-state prosessin tilanteesta. Tämä mahdollistaa kupumaisten päiden pienenemisen ja si-: ten keksinnön mukaisen prosessin suorittavan koneen hyöty- *' suhteen paranemisen.At the end of the ingot manufacturing process, the drawing speed of the ingot is gradually reduced to a time corresponding to the time of complete solidification of the ingots, i.e. 0.1 to 0.2 times the rate at which the metal is fed into the die. In this case, the length of the liquid phase in the ingot is reduced by 0.1 to 0.2 times the state of the steady-state process. This makes it possible to reduce the domed ends and thus to improve the efficiency of the machine carrying out the process according to the invention.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823381307A SU1311845A1 (en) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | Machine for continuous casting of ingots of horizontal type |
| SU3381310 | 1982-02-09 | ||
| SU3381310 | 1982-02-09 | ||
| SU3381307 | 1982-02-09 | ||
| SU3381312 | 1982-02-09 | ||
| SU823381308A SU1088203A1 (en) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | Method of continuous horizontal casting of metals |
| SU3381309 | 1982-02-09 | ||
| SU823381311A SU1088206A1 (en) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | Method of continuous horizontal casting of metals |
| SU3381311 | 1982-02-09 | ||
| SU3381308 | 1982-02-09 | ||
| SU3381309 | 1982-02-09 | ||
| SU3381312 | 1982-02-09 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI823111A0 FI823111A0 (en) | 1982-09-08 |
| FI823111L FI823111L (en) | 1983-08-10 |
| FI72663B FI72663B (en) | 1987-03-31 |
| FI72663C true FI72663C (en) | 1987-07-10 |
Family
ID=27555346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI823111A FI72663C (en) | 1982-02-09 | 1982-09-08 | Method and apparatus for making metal ingots. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU551878B2 (en) |
| DE (1) | DE3232662A1 (en) |
| FI (1) | FI72663C (en) |
| FR (1) | FR2521045B1 (en) |
| GB (1) | GB2114483B (en) |
| IT (1) | IT1192992B (en) |
| SE (1) | SE455274B (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10058414A1 (en) * | 2000-11-24 | 2002-05-29 | Sms Demag Ag | Continuous casting mold and method for producing thin metal strips |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2494619A (en) * | 1943-02-11 | 1950-01-17 | Jacquet Jean Francois Auguste | Installation for the continuous casting of ingots |
| CH387233A (en) * | 1959-10-05 | 1965-01-31 | Schloemann Ag | Method and device for the continuous casting of metals in cooled continuous chills with a horizontal or inclined axis |
| DE1508799B1 (en) * | 1965-10-08 | 1971-09-16 | Calderon Wellman Ltd | DEVICE FOR FEEDING A STEEL MELT TO CONTINUOUS CASTING CHILLES |
-
1982
- 1982-08-18 AU AU87270/82A patent/AU551878B2/en not_active Ceased
- 1982-08-19 GB GB08223909A patent/GB2114483B/en not_active Expired
- 1982-08-25 SE SE8204875A patent/SE455274B/en not_active IP Right Cessation
- 1982-08-30 FR FR8214753A patent/FR2521045B1/en not_active Expired
- 1982-09-02 DE DE19823232662 patent/DE3232662A1/en active Granted
- 1982-09-08 FI FI823111A patent/FI72663C/en not_active IP Right Cessation
- 1982-09-14 IT IT41646/82A patent/IT1192992B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8204875D0 (en) | 1982-08-25 |
| FR2521045B1 (en) | 1986-05-16 |
| FI72663B (en) | 1987-03-31 |
| AU551878B2 (en) | 1986-05-15 |
| DE3232662A1 (en) | 1983-08-25 |
| FI823111A0 (en) | 1982-09-08 |
| IT1192992B (en) | 1988-05-26 |
| IT8241646A0 (en) | 1982-09-14 |
| IT8241646A1 (en) | 1984-03-14 |
| SE455274B (en) | 1988-07-04 |
| AU8727082A (en) | 1983-08-18 |
| SE8204875L (en) | 1983-08-10 |
| DE3232662C2 (en) | 1988-12-01 |
| GB2114483B (en) | 1986-09-10 |
| FR2521045A1 (en) | 1983-08-12 |
| FI823111L (en) | 1983-08-10 |
| GB2114483A (en) | 1983-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3519059A (en) | Method of vacuum slag refining of metal in the course of continuous casting | |
| US3724529A (en) | Plant for continuous vacuum casting of metals or other materials | |
| US3746077A (en) | Apparatus for upward casting | |
| US2590311A (en) | Process of and apparatus for continuously casting metals | |
| US2682691A (en) | Continuous casting process and apparatus | |
| JP2007523745A (en) | Continuous casting method | |
| US3683997A (en) | Electroslag remelting process | |
| US3354937A (en) | Process and apparatus for continuous casting | |
| US3789911A (en) | Process for continuous continuous casting of hot liquid metals | |
| FI72663C (en) | Method and apparatus for making metal ingots. | |
| US3931848A (en) | Method and apparatus for cooling a strand cast in an oscillating mold during continuous casting of metals, especially steel | |
| US3289257A (en) | Continuous casting mold having ribs | |
| EP0249158B1 (en) | A method for continuous casting of metal and an apparatus therefor | |
| US4177058A (en) | Method for producing a non-split metal workpiece formed as a cast hollow billet with a bottom part | |
| US3287769A (en) | Vacuum melting and casting apparatus | |
| US3467170A (en) | Apparatus for the continuous casting of tubular products | |
| RU2741876C1 (en) | Method for continuous casting of slab bills | |
| JPS6227904B2 (en) | ||
| SU1085252A1 (en) | Casting method | |
| JP2006231397A (en) | Continuous casting method for aluminum-killed steel | |
| SU969434A1 (en) | Method for continuously casting steel | |
| FI69972C (en) | METAL CONTAINER CONTAINER | |
| JPH028817B2 (en) | ||
| US4932462A (en) | Method and machine for the continuous casting of metal strands from high-melting metals, in particular of steel strands | |
| RU2073585C1 (en) | Method and apparatus for continuous casting of small-section bimetallic billets |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: VSESOJUZNY NAUCHNO-ISSLEDOVATELSKY I |