NO178058B - Fremgangsmåte for innmating av metallsmelte i en kokille i et automatisert strengstöpeanlegg og anordning for gjennomföring av fremgangsmåten, samt anvendelse av denne - Google Patents
Fremgangsmåte for innmating av metallsmelte i en kokille i et automatisert strengstöpeanlegg og anordning for gjennomföring av fremgangsmåten, samt anvendelse av denne Download PDFInfo
- Publication number
- NO178058B NO178058B NO911214A NO911214A NO178058B NO 178058 B NO178058 B NO 178058B NO 911214 A NO911214 A NO 911214A NO 911214 A NO911214 A NO 911214A NO 178058 B NO178058 B NO 178058B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- pressure
- mold
- casting
- value
- metal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 49
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 49
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 43
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 31
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 16
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 11
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 5
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 5
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 3
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 claims description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000005418 vegetable material Substances 0.000 abstract 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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
- B22D11/0401—Moulds provided with a feed head
-
- 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
- B22D11/07—Lubricating the moulds
-
- 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
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
- B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Control By Computers (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for innmatning av metallsmelte i et øvre område av en innvendig isolert kokille i et automatisert strengstøpeanlegg med en forinnkoblet støpeovn og et støperennesystem, som omfatter en fordelingsrenne som mater med metall alle kokiller på samme nivå, idet det i et område på undersiden av en innerring opprettholdes en gasspute som hindrer direkte kontakt av kokillen med smeltet metall, og olje sprøytes inn i dette område. Videre gjelder oppfinnelsen en anvendelse av nevnte fremgangsmåte.
Ved utførelse av strengstøpning blir metaller støpt i form av flere meter lange barrer eller bolter, som tjener som emne-material for forskjellige etterfølgende bearbeidingstrinn, f.eks. for presning, valsing eller smiing.
Det viktigste element i en strengstøpemaskin er kokillene, som ved konvensjonelle fremgangsmåter bestemmer tverrsnittet av den støpte streng. En støpemaskin er alt etter antallet støpte strenger, utrustet med et tilsvarende antall startbrett, som er fast forbundet med et støpebord.
Under strengstøpingen flyter det smeltede metall ut fra støpeovnen, gjennom et rennesystem, eventuelt under passasje av minst ett filter, og inn i støpemaskinen, hvor metallet fordeles mellom de enkelte kokiller.
Mens kokillene langsomt fylles med smelte, begynner metallet på det tørre startbrett å størkne. Startbrettene blir deretter nedkjølt og senkes med en slik hastighet at solidus-linjen for det størknede metall alltid befinner seg innenfor koki11erammen. Strengene, hvis størkning påskyndes ved vannkjøling, vokser i retning nedover i samme grad som startbrettene senkes. Innenfor den forut fastlagte lengde av en streng finner støpeprosessen sted uten avbrudd.
En av de vesentligste ulemper ved vanlige strengstøpemetoder består i at nivået må reguleres separat i hver enkelt kokille og at lange kokiller er påkrevet. De resulterende sekundære virkninger av dette fører til en nedsatt overflatekvalitet.
Av denne grunn er det allerede for lenge siden blitt utviklet en såkalt varmtopp-fremgangsmåte, hvor metallet flyter i en fordelingsrenne (Hot Top) som smeltemater alle kokiller på samme nivå. Nivåreguleringsinnretningene for de enkelte kokiller kan da utelates og erstattes av et sentralt reguler-ingsorgan, hvilket tillater en roligere metalloverflate og en enklere støpeprosess.
Den vanlige varmtopp-fremgangsmåte er ved dannelse av en gasspute med automatisk smøring videreutviklet til en halv-kontinuerlig støpeprosess hvor en direkte kontakt mellom det flytende metall og kokillen forhindres takket være luftputen og en oljefilm i det øverste kokilleområde.
Trykkluften for dannelse av gassputen innføres i den øvre del av kokillen på undersiden av en indre isolasjon. Ved en sådan gasspute kan det sammenlignet med den valige varmtopp-støpe-prosess oppnås følgende ytterligere fordeler, særlig i samvirke med en oljefilm: — Overflatseigringer og skjulte kaldsveisesteder forhindres i utstrakt grad ved de mildere kjølebetingelser. — Seigring og utflytning av smelte gjennom små åpninger i den allerede størknede metallkappe forhindres av den lavere
utformede kokille.
— Friksjon og utbrudd forhindres, da kontaktoverflaten mellom metall og kokille blir kortere på grunn av metallputen, og smøremidlet er bedre fordelt.
US patentskrift nr. 4 157 728 beskriver en varmtopp-streng-støpeprosess av ovenfor angitte art, hvor en ringformet omløpende luftpute dannes på undersiden av varmtoppen. For dette formål er det nøvendig med et svakt overtrykk. Innstilling av overtrykket finner sted manuelt og ved hjelp av en skrue. Tilførsel av luft og olje finner sted innenfor samme område, men innbyrdes adskilt.
Videre forbedringer av fremgangsmåten er forsøkt i den senere tid, særlig i retning av den såkalte luftslipp-fremgangsmåte, som er beskrevet i US patentskrift nr. 4 598 763. Det øvre indre område av en kokille forsynes med en åpenporet grafittring. Luft og olje kan føres blandet eller adskilt over grafittringens. porer inn i det indre av kokillen. Grafitt er selvsmørende, og olje tilføres ikke først og fremst som smøremiddel, men som porefyller. Vann påsprøytes først på undersiden av grafittringen.
Ved hjelp av en grafittring som gjennomstrømmes av luft og olje, kan det oppnås en meget mild, og også fordelaktig kjøling. Anvendelse av en grafittring har imidlertid den ulempe at den tilsvarende støpeprosess blir innsatskrevende og komplisert ved en automatisering.
Foreliggende oppfinnelse har da som formål å frembringe en fremgangsmåte og en anordning av innledningsvis angitt art og som tillater en videregående automatisering av varmtopp-støpeprosessen.
Med hensyn til fremgangsmåten oppnås dette ved at en felles hovedledning med fordelingsledninger fører luft eller en
inertgass med samme lave overtrykk inn i samtlige kokiller, og den relative trykkforskjell mellom en programberegnet tilsiktet trykkverdi som funksjon av en målt metallhøyde ved hjelp av en nivåsonde og den foreliggende trykkverdi i hovedledningen
målt med en måleomformer utnyttes til programstyrt regulering og overvåkning, idet reguleringsfunksjonen utføres ved hjelp av en prosessor som avgir et reguleringssignal til en felles trykkreguleringsventils styreorgan.
Som inertgass benyttes f.eks. nitrogen og/eller argon. Av omkostningsgrunner anvendes imidlertid som regel luft, således at betegnelsen luft i det følgende for enkelthets skyld også er ment å omfatte inerte gasser.
Metalloverflatens høyde kan måles ved hjelp av en nivåsonde av kjent utførelse, men også ved hjelp av en laserføler. Det målte foreliggende trykk i hovedledningen oppviser på grunn av det store tverrsnitt ingen variasjoner ved små trykktap.
Det betraktelig foranderlige ytre trykk etter værforholdene burde da ikke påvirke støpeprosessen. I henhold til en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen blir derfor innflytelsen av det variable ytre trykk automatisk utlignet ved hjelp av kjente midler, hvorunder en vanlig differensial-trykkmåler på markedet blir anvendt.
Ved støpningens begynnelse er det i kokillen intet flytende metall som yter motstand mot gassgjennomstrømningen. Ved hjelp av en gjennomstrømningsmåler innstilles først en første høyere verdi. Når det flytende metall som derpå ledes inn i kokillen, når gassutløpsåpningen, vil gassgjennomstrømnings-mengden synke på grunn av den stadig økende metallostatiske motstand. Når gassgjennomstrømningen faller under en annen, lavere verdi, blir etter kort tid nedsenkningen av støpebordet med startbrettet utløst for støpestrengene. Uten metall oppnås en luftgjennomstrømning på 12 — 15 Ni/min som første verdi, og som annen verdi for utløsning av nedsenkningen over forskjellen i gjennomstrømningsmengde innstilles 8—10 Nl/min. Noen sekunder, hensiktsmessig ca 5 sek, etter at denne annen verdi er oppnådd, begynner nedsenkningen av støpebordet. Gjennomstrømningsreguleringen finner sted utifrå det relative trykk, nemlig forskjellen mellom tilsiktet og foreliggende trykkverdi i hovedledningen.
På grunn av den lave gassgjennomstrømning gjennom de forgrenede fordelingsledninger ut fra hovedledningen, spiller deres lengde ingen rolle og alle kokiller forsynes med metall under samme betingelser.
Tilførsel av samme mengde olje til alle kokiller kunne imidlertid tidligere bare sikres i det tilfelle de enkelte oljeledninger som førte til kokillene fra hovedoljeledningen alle var like lange. Dette er imidlertid nå ingen fordring, idet alle kokiller med kjente midler kan tilføres samme oljemengde pr tidsenhet uavhengig av ledningsmotstanden.
Den nødvendige olje for smøring føres fortrinnsvis i form av pulser inn i gassputeområdet. Herunder kan oljen innsprøytes under høyere trykk, uten at totalforbruket blir for høyt.
Utløpskanalene for gass og olje kan være adskilt, eller forenet til en kanal.
Trykket i gassputen får ikke overskride en bestemt maksimal-verdi, da det ellers dannes gassblærer i smeiten. Gassputens trykk får imidlertid heller ikke falle Under en bestemt minsteverdi, da ellers metallsmelte kan trenge inn i gass-tilførselseskanalene. Den minste og største verdi av trykket i gassputen forløper lineært i forhold til vedkommende metallostatiske trykk i kokillen. Den minsteverdi som trykket ikke tillates å falle under, er en funksjon av densiteten p, tyngdeakselerasjonen g, metallstanden på oversiden av gass-utløpsåpningen, smeltens grenseflatespenning i området isolasjon/kokille og metallsmeltens overflatespenning i gassputeområdet. Det maksimale gassputetrykk som ikke får overskrides, er en funksjon av smeltens densitet p, tyngdeakselerasjonen og dybden av isolasjonens underskjæring.
Med hensyn til oppfinnelsens anordning oppnås formålet i henhold til oppfinnelsen ved at den omfatter en hovedledning for gasstilførsel og med en servotrykkventil og en måleomformer på anleggssiden, samt på beregningssiden en prosessor innrettet for sammenligning av måleomformerens målte foreliggende trykkverdier og det tilsiktede trykks regulerings-størrelser, samt for å utlede en innstillingsstørrelse for en trykkreguleringsventils styreorgan.
Den tilsiktede verdi bestemmes ved beregninger på grunnlag av den målte metallstand, f.eks. ved hjelp av en laserføler. De forgrenede fordelingsledninger fra hovedledningen til kokillen består f.eks. av gummi eller et plastmaterial med ytre forsterkende og beskyttende metallvevning.
Hovedledningen for gasstilførselen har hensiktsmessig et indre tverrmål på 5 — 10 cm. De forgrenede fordelingsledninger fører fortrinnsvis direkte, uten sekundærledninger, til kokillene. Hovedledningen er fortrinnsvis overdimensjonert, hvilket vil si at summen av alle fordelings ledningers tverrsnitt ligger vesentlig under tverrsnittet av hovedledningen, fortrinnsvis minst 20 %. Det er allerede nevnt at fordelings-ledningene ikke behøver å være like lange. Med tverrsnitt menes her og forøvrig alltid innertverrsnittet.
For at det skal bli et forholdsvis stort spillerom mellom minste og størst tillatelige trykk i gassputen, blir den nedre kant av kokillens utoverragende isolasjonsskikt fortrinnsvis underskåret. Som optimal verdi for denne underskjæring har det fremkommet ca 10 mm, hvilket gjør det bedre mulig å danne en stabil gasspute. Skjønt underskjæringen kan anta en hvilken som helst geometrisk form, bør den fortrinnsvis forløpe som en kjeglemantelformet avskråning.
Som nivåmåleinnretning for å fastlegge det foreliggende samme metallnivå overalt i støperennesystemet og i kokillene, anvendes hensiktsmessig en eventuelt demonterbar laserføler.
Oppfinnelsens fremgangsmåte anvendes fortrinnsvis ved automatisering av igangsetning og avslutning av støpning, såvel som for kvalitetskontroll under den stasjonære fase av streng-støpningen.
Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart ved hjelp av et utførelseseksempel, som også er gjenstand for uselvstendige patentkrav, under henvisning til de vedføyde tegninger, på hvilke: Fig. 1 viser i perspektiv en del av en varmtopp-støpemaskin, fig. 2 viser en del av et vertikalsnitt gjennom kokille-området av en varmtopp-støpemaskin,
fig. 3 viser kurver for det metallostatiske trykk som funk
sjon av metallstanden,
fig. 4 viser skjematisk en automatisk trykkregulering,
fig. 5 angir skjematisk luftgjennomstrømningen under støp-ningen, og
fig. 6 angir skjematisk gjennomstrømningen av luft og lufttapene.
Den viste prinsippskisse i fig. 1 av en i og for seg kjent varmtopp-strengstøpeinnretning omfatter hovedsakelig et gassrennesystem 10 av varmtopper 12 utført i fast material og som også kalles varmhoder, kokiller 14, støpestrenger 16 og et støpebord 18.
Støperennesytemet 10 i hvilket det flyter metall med samme nivå i alle renner i retning av pilene 20, omfatter en fordelingsrenne 22. Denne tjener som reservoar for flytende metall. De enkelte støperenner går over i fordypninger 24 i varmtoppene 12. Alt etter de anordnede kokiller 14 løper fordypningene 24 også i tverretningen og på oversiden av kokillene 14 går de over i utboringer gjennom varmtoppen 12. Derved sikres det at metallnivået bare behøver å måles på et eneste sted. Dette nivå er da innenfor måletoleransene, det samme i hele støpemaskinen.
På støpebordet 18 nedsenket i retning av pilen 2 6 er det anordnet et antall startbrett 28 tilsvarende det foreliggende antall kokiller 14.
Fig. 2 viser en varmtopp 12, en kokille 14 og en støpt metallstreng 16 i detalj.
Slik som angitt i fig. 1, fører varmtoppen 12 det smeltede metall 30 over spor 24 inn i kokillene 14. Varmtoppen 12 består av ildfast isolasjonsmaterial.
Kokillen 14, som består av tre ringer, har i sitt øvre indre område en ringformet indre isolasjon 32, som hindrer at smelternetallet 30 kommer i kontakt med det øvre område av kokillen.
I det nedre området har isolasjonen 32 en underskåret avskråning 34. Isolasjonsringen 32 av ildfast material trykkes ved hjelp av en trykkplate 36 på kokillen 14. En O-ring (ikke vist) sikrer tettheten mellom kokillen 14 og isolasjonsringen 32.
Innsiden av en nedre kokillering 38 bestemmer tverrmålet av strengen 16. Fra det ringformet utførte vannreservoar 40 sprøytes via kanalen 42 vann 44 på strengen 16.
En midlere kokillering 46 inneholder et - ringformet oljekammer avgrenset av den nedre kokillering 38 og er utført med utløpskanaler 50 som munner ut umiddelbart på undersiden av skråflaten 34 på isolasjonsringen 32. Oljekammeret 48 tilføres olje over radiale kanaler (ikke vist), som er utsparet i den nedre ring 3 8 eller den midtre ring 46 og da i begge tilfeller avgrenset av den annen ring.
En øvre kokillering 52 inneholder et ringformet luftkammer 53 med radiale stikkanaler (ikke vist) mellom den midlere og den øvre kokillering.
Luft med lavt overtrykk, dvs i området ca 45 mbar, ledes på undersiden av avskråningen 34 av isolasjonen 32 inn i kokillens indre. Derved oppstår en ringformet luftpute 34 som mildner kuldesjokket for det smeltede metall 30 når det trenger inn i kokillen 14.
Luft og olje opptrer innenfor samme område, nemlig den ringformede luft- eller gasspute 54, og i foreliggende tilfelle adskilt.
Mellom det smeltede metall 30 og den størknede del 56 av strengen 16 danner det seg mellom liquidus-flaten L og solidus-flaten S et pastalignende område 58 med en blanding av flytende og fast fase.
Den vertikale avstand mellom det felles nivå 60 av metallsmelte 30 i støperennesystemet 10, fordypningene 24 og kokillen 14, og overgangen fra isolasjonsringens 32 avskråning 34 til kokillen 14 i området av luftutløpskanalene, betegnes me tal lutanden Hj_. Metallstanden H1 ligger i området av 200 mm. Isolasjonen 32 har en avskråningsdybde H2 på ca 10 mm. Summen av K-^ + H2 betegnes som H.
Av de ovenfor omtalte grunner, får trykket i luftputen 54 ikke falle under det metallostatiske trykk i dybden Hx forstørret med grenseflate- og overflatespenningen; og heller ikke overskride trykket i dybden H.
I fig. 3 er det metallostatiske trykk opptegnet som funksjon av metallstanden Hx. Det metallostatiske trykk p er beregnet på følgende måte:
p <=> p<g>Hi
hvor:
p er densiteten av det smeltede metall i avhengighet av
legering og temperatur, og
g tilsvarer den stedskonstante tyngdeakselerasjon.
De verdier som er beregnet etter denne formel, er inntegnet som kurve C i fig. 3.
De målte verdier for optimale støpebetingelser er opptegnet som kurve A, som imidlertid ligger i liten avstand over den teoretiske kurve C. Denne avstand beløper seg til ca 2 mbar.
Endelig er ved kurve B også verdiene for begynnende blæredann-else opptegnet. Teoretisk begynner blæredannelsen ved det trykk som fremkommer når man i den ovenfor angitte formel, under tillegg av den allerede omtalte grenseflate- og overflatespenning, setter inn H i stedet for H1# idet H = H1 + H2 (Fig 2) . Fig. 3 kan i praksis anvendes for å avlese det optimale trykk som skal anvendes ved gitt metallstand. Dette ligger, som allerede omtalt, ved eller like under 50 mbar. Fig. 4 viser en hovedledning 62 for trykklufttilførselen, og som er ført gjennom en trykkreguleringsventil 64. Etter avgreningen til en måleomformer 66 for det foreliggende trykk avgrenes fra hovedledningen 62 fordelingsledninger 68 som fører til kokillene. Antallet fordelingsledninger 68 tilsvarer antallet kokiller i støpemaskinen, f.eks. opp til 36.
Fra måleomformeren 66 overføres en reguleringsstørrelse til en prosessor 70. Her blir denne reguleringsstørrelse, som tilsvarer det foreliggende trykk, sammenlignet ved hjelp av en regnemaskin 72 med en beregnet reguleringsstørrelse som tilsvarer det tilsiktede trykk i avhengighet av metallstanden. Hvis det foreligger et relativtrykk, nemlig en trykkforskjell mellom det tilsiktede og det foreliggende trykk, utløser prosessoren et signal som betegnes som innstillingsstørrelse og som påvirker styreorganet 74 for trykkreguleringsventilen 64 og forandrer innstillingen av denne alt etter fortegn og absoluttverdi av den fastlagte trykkforskjell Ap. Styreorganet 74 kan f.eks. være en trinnmotor eller en likestrømmotor.
Ved denne automatiske trykkregulering utregnes løpende en tilsiktet trykkverdi som er avhengig av metallstanden Hx (fig. 2) og som sammenlignes med den foreliggende verdi av trykk-luf ttilf ørselen. Trykket i luftputen blir ved forandring av trykket i hovedledningen 62, automatisk tilpasset en forandret metallstand.
Det angitte luftgjennomløp pr tidsenhet og kokille er i fig. 5 angitt som funksjon av støpetiden t. Ved støpningens begynnelse tx er luftgjennomløpet VA forholdsmessig høyt. Med tilførsel av flytende metall og stigende metallnivå avtar luftgjennomløpet forholdsvis bratt. Når det oppnås en luftmengdestrøm V± utløses med en forsinkelse på ca 5 sek. et signal for nedsenkning av støpebordet. I foreliggende tilfelle opptrer et kaldløp K kort etter at den minste tilsiktede verdi Vs på ca 2 til 3 mbar, er oppnådd. På grunn av dårlig strengkvalitet kan luft unnvike mellom kokille og streng. Etter kort tid er kvaliteten normal og luftgjennom-løpet synker atter til den minste tilsiktede verdi Vs. Ved avsluttet støping synker ved tidspunktet t2 metallnivået i kokillen og luftgjennomløpet V stiger da tilsvarende bratt. Ved oppnåelse av V2 utløses et signal for avsluttet støpning.
Reguleringstrykket er angitt med en stiplet linje 76, som i foreliggende tilfelle av stasjonær normåldrift, er 45 mbar. Den punkterte linje 78 viser trykkforløpet etter 3 m lengde i en hovedledning med 6 mm indre tverrmål.
Av fig. 5 fremgår det klart at ved lavere trykk p i hovedledningen vil luftgjennomløpet V være større.
Fig. 6 viser at luftgjennomløpet Q tilsvarer summen av alle lufttap. Luftgjennomløpet fastlegges ved hjelp av en gjennom-løpsmåler 80.
Tapene mellom gjennomløpsmåleren og kokillen, i ledninger, koblinger, filtere, ventiler, trykkreguleringen osv, beteges her Qx, mens tapene i selve kokillen er angitt ved Q2.
Innenfor luftputen 53 opptrer følgende luftap:
Q3: Utettheter mellom isolasjonsringen 32 og kokillen 14,
Q4: Utettheter i isolasjonsringen 32 (f.eks. riss),
Q5: Blæredannelser når trykket i luftputen ligger over det
maksimalt tillatelige trykk,
Q6: Luftens reaksjon med smeiten og/eller smøremidlet,
Q7: Utettheter mellom kokillen og den støpte streng (strengens
overflateruhet, kokilleveggens tilstand).
Tapene Qx til Q4 er betinget av anleggets tilstand og må ved fusjonsdyktige anlegg være så små at man kan se bort fra dem. Lufttapene Q5 til Q7, og særlig Q7, gjør det mulig å trekke slutninger med hensyn til kvaliteten av den støpte streng.
I stedet for den angitte luft i utførelseseksemplene kan naturligvis også andre gasser anvendes, særlig da nitrogen og argon. De vesentlige særtrekk ved oppfinnelsen vil da ikke påvirkes av dette, skjønt tapet Q6 forsvinner.
Claims (10)
1. Fremgangsmåte for innmatning av metallsmelte (30) i det øvre område av en innvendig isolert kokille (14) i et automatisert strengstøpeanlegg med en forinnkoblet støpeovn og et støperennesystem (10), som omfatter en fordelingsrenne (22) som mater alle kokiller (14) på samme nivå (60) med metall, idet det i et område på undersiden av en innerring (32) opprettholdes en gasspute (54) som hindrer direkte kontakt av kokillen (14) med smeltet metall (30), og olje sprøytes inn i dette område,
karakterisert ved at en felles hovedledning (62) med fordelingsledninger (68) fører luft eller en inertgass med samme lave overtrykk inn i samtlige kokiller (14), og den relative trykkforskjell mellom en programberegnet tilsiktet trykkverdi som funksjon av en målt metallhøyde ( H^ ved hjelp av en målesonde og den foreliggende trykkverdi i hovedledningen målt med en måleomf ormer (66) utnyttes til programstyrt regulering og overvåkning, idet reguleringsfunksjonen utføres ved hjelp av en prosessor (70) som avgir et reguleringssignal til en felles trykkreguleringsventils (64) styreorgan (74).
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at varierende ytre trykk utlignes.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at luftgjennomløpet (V) pr kokille (14) ved støpningens begynnelse, uten flytende metall (30) i kokillen, antar en første høyere verdi (VA), samt i forbindelse med flytende metall (30) kort etter at en annen, lavere verdi ( V^ for luftgjennomløpet (V) er underskredet, utløses nedsenkningen av støpebordet (18) med startbrettene (28), hvorunder den første verdi (VA) med et innstilt trykk på ca 45 mbar fortrinnsvis er 12 — 15 NI/min, mens den annen verdi ( V-^) er 8 — 10 Nl/min og forsinkelsen etter at den annen verdi er oppnådd beløper seg til omtrent 8 sek.
4. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1—3, karakterisert ved at det laveste og høyeste trykk i gassputen (54) innstilles som funksjon av det metallostatiske trykk, idet minstetrykket er en funksjon av metallsmeltens densitet (p), tyngdeakselerasjonen (g), metallstanden (Hx), smeltens grenseflatespenning overfor isolasjon (32) og kokille (14) samt overflatespenningen av smeiten (30) i området av gassputen (54), mens det høyeste trykk er en funksjon av smeltens densitet, tyngdeakselerasjonen (g) og høyden (H2) av avskråningen (34) av isolasjonsringen (32).
5. Fremgangsmåte som angitt i et kravene 1 — 4, karakterisert ved at samme mengde olje tilføres pr tidsenhet uavhengig av ledningsmotstanden til de forskjellige kokiller (14), og oljen fortrinnsvis sprøytes pulsvis inn i området av gassputen (54).
6. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til kravene 1—5,
karakterisert ved at den omfatter en hovedledning (62) for gasstilførsel og med en servotrykkventil (64) og en måleomformer (66) på anleggssiden, samt på beregningssiden en prosessor (70) innrettet for sammenligning av måleomformerens foreliggende målte trykkverdier og det tilsiktede trykks reguleringsstørrelse, samt for å utlede en innstillingsstørrelse for en trykkreguleringsventils (64) styreorgan (74).
7. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at det fra hovedledningen (62) med et indre tverrmål på fortrinnsvis 5 — 10 cm utelukk-ende er avgrenet forbindelsesledninger (68) som fører direkte til kokillene (14), idet summen av alle forbindelsesledningers tverrsnitt ligger vesentlig under tverrsnittet av hovedledningen (62), fortrinnsvis med minst 20 %.
8. Anordning som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert ved at en overliggende isola-sjonsring (32) i kokillene (14) på sin underside oppviser en underskjæring, fortrinnsvis en avskråning (34) med en dybde (H2) på ca 10 mm.
9. Anordning som angitt i et av kravene 6—8, karakterisert ved at det for måling av det overalt samme metallnivå (60) er anordnet en eventuelt demonterbar laserføler.
10. Anvendelse av fremgangsmåten som angitt i et av kravene 1-5 for automatisering av støpningens start og avslutning, såvel som kvalitetskontroll under den stasjonære fase av strengstøp-ningen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH98990 | 1990-03-26 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO911214D0 NO911214D0 (no) | 1991-03-25 |
NO911214L NO911214L (no) | 1991-09-27 |
NO178058B true NO178058B (no) | 1995-10-09 |
NO178058C NO178058C (no) | 1996-01-17 |
Family
ID=4199879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO911214A NO178058C (no) | 1990-03-26 | 1991-03-25 | Fremgangsmåte for innmating av metallsmelte i en kokille i et automatisert strengstöpeanlegg og anordning for gjennomföring av fremgangsmåten, samt anvendelse av denne |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5170838A (no) |
EP (1) | EP0449771B2 (no) |
JP (1) | JPH04224048A (no) |
AT (1) | ATE117605T1 (no) |
AU (1) | AU634638B2 (no) |
CA (1) | CA2038233A1 (no) |
DE (1) | DE59104354D1 (no) |
ES (1) | ES2067903T3 (no) |
GR (1) | GR3015862T3 (no) |
NO (1) | NO178058C (no) |
ZA (1) | ZA912173B (no) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4203337C2 (de) * | 1992-02-06 | 1994-07-07 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | Verfahren zum Stranggießen von Metallen |
DE4212531C1 (de) * | 1992-04-15 | 1993-10-21 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | Gas- und Trennmittelzuführungs- und Verteilungssystem für eine Vorrichtung zum Stranggießen |
FR2698298B1 (fr) * | 1992-11-23 | 1998-09-18 | Pechiney Aluminium | Procede d'injection automatisee de gaz dans une installation multicoulee de metaux equipee de lingotieres a rehausse. |
NO300411B1 (no) * | 1995-05-12 | 1997-05-26 | Norsk Hydro As | Stöpeutstyr |
US5873405A (en) * | 1997-06-05 | 1999-02-23 | Alcan International Limited | Process and apparatus for direct chill casting |
AUPR309901A0 (en) * | 2001-02-15 | 2001-03-08 | Konbridge Proprietary Limited | Method and apparatus for moulding |
DE102009037368A1 (de) * | 2009-08-12 | 2011-02-17 | Strikowestofen Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren von geschmolzenem Metall |
CN108884525B (zh) † | 2016-03-30 | 2020-07-10 | 爱信轻金属株式会社 | 耐腐蚀性优异且具有良好的淬火性能的高强度铝合金挤出材料及其制造方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE555574A (no) * | ||||
DE2525483B2 (de) * | 1975-06-07 | 1978-11-23 | Vereinigte Aluminium-Werke Ag, 5300 Bonn | Verfahren zum Schmieren von Heißkopfstranggießkokillen |
US4597432A (en) * | 1981-04-29 | 1986-07-01 | Wagstaff Engineering, Inc. | Molding device |
AU539444B2 (en) * | 1981-06-25 | 1984-09-27 | Kepac Limited | Hinge |
FR2508829A1 (fr) * | 1981-07-06 | 1983-01-07 | Fives Cail Babcock | Procede de refroidissement et de lubrification de la paroi d'une lingotiere de coulee continue |
JPS6137352A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-22 | Showa Alum Ind Kk | 金属の連続鋳造法 |
DE3533517A1 (de) * | 1985-09-20 | 1987-04-02 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | Verfahren und vorrichtung zum stranggiessen |
JPS63273553A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Furukawa Alum Co Ltd | 中空ビレツトの製造方法および装置 |
JPH07100213B2 (ja) * | 1987-06-18 | 1995-11-01 | 石川島播磨重工業株式会社 | 双ロ−ル式連鋳機 |
-
1991
- 1991-03-14 CA CA002038233A patent/CA2038233A1/en not_active Abandoned
- 1991-03-15 EP EP91810170A patent/EP0449771B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-15 DE DE59104354T patent/DE59104354D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-15 ES ES91810170T patent/ES2067903T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-15 AT AT91810170T patent/ATE117605T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-03-18 AU AU72973/91A patent/AU634638B2/en not_active Ceased
- 1991-03-22 ZA ZA912173A patent/ZA912173B/xx unknown
- 1991-03-25 NO NO911214A patent/NO178058C/no unknown
- 1991-03-25 US US07/674,705 patent/US5170838A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-26 JP JP3061820A patent/JPH04224048A/ja active Pending
-
1995
- 1995-04-19 GR GR940403938T patent/GR3015862T3/el unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE59104354D1 (de) | 1995-03-09 |
ES2067903T3 (es) | 1995-04-01 |
EP0449771A1 (de) | 1991-10-02 |
EP0449771B1 (de) | 1995-01-25 |
AU7297391A (en) | 1991-10-03 |
AU634638B2 (en) | 1993-02-25 |
NO178058C (no) | 1996-01-17 |
CA2038233A1 (en) | 1991-09-27 |
ZA912173B (en) | 1991-12-24 |
ATE117605T1 (de) | 1995-02-15 |
JPH04224048A (ja) | 1992-08-13 |
EP0449771B2 (de) | 1998-08-12 |
US5170838A (en) | 1992-12-15 |
NO911214L (no) | 1991-09-27 |
GR3015862T3 (en) | 1995-07-31 |
NO911214D0 (no) | 1991-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
HU180686B (en) | Method and apparatus for direct die casting non-ferrous metals | |
US3286309A (en) | Method and apparatus for horizontal casting of ingots | |
US4498521A (en) | Molten metal level control in continuous casting | |
NO178058B (no) | Fremgangsmåte for innmating av metallsmelte i en kokille i et automatisert strengstöpeanlegg og anordning for gjennomföring av fremgangsmåten, samt anvendelse av denne | |
US4732209A (en) | Process and apparatus for top-feed casting of metals | |
NO153417B (no) | Anordning ved dynetrekk. | |
US3099053A (en) | Apparatus and process for continuous casting | |
US2682691A (en) | Continuous casting process and apparatus | |
AU663435B2 (en) | Continuous casting plant for billets to be rolled | |
US2683294A (en) | Metal transfer method and apparatus | |
US4986336A (en) | Twin-roll type continuous casting machine | |
US2195809A (en) | Continuous casting | |
US4567935A (en) | Molten metal level control in continuous casting | |
DK150888B (da) | Stoebemaskine og fremgangsmaade til stoebning af strenge af metal | |
DE3880198T2 (de) | Verfahren zur Herstellung hohler Knüppel und Einrichtung dafür. | |
US4016924A (en) | Method of continuous casting with weighted float-distributor | |
US2754556A (en) | Method and means of continuous casting of light metals | |
NO180155B (no) | Fremgangsmåte ved strengstöping av metaller | |
JPS61119359A (ja) | マグネシウムまたはその合金の連続鋳造法 | |
US3153822A (en) | Method and apparatus for casting molten metal | |
US2747245A (en) | Process for continuous casting of metal billets | |
US3884290A (en) | Method of direct chill continuous casting | |
US2853754A (en) | Continuous hollow casting | |
US3916985A (en) | Apparatus for continuous casting of metal strips | |
JP2019532820A (ja) | 金属ストランドの複数鋳造のための方法 |