SE429728B - Forfarande for halvkontinuerlig gjutning av metall - Google Patents

Description

8107585--5 10 15 20 25 30 35 nivå), varvid man i kokillen inmatar en smält metallvolym, som är lika med volymen av ämnets ur kokillen utdragna kantzon.

Vid detta kända förfarande alstras icke något ytterligare tryck från den flytnde fasen (den smälta metallen) på ämnets under formning varande kantzon. Ej heller förflyttas den flytande fasen i förhållande till den stelnande kantzonen.

Med detta kända förfarande kan man därför icke framställa ämnen av legeringar av icke-järnmetaller, vilka uppvisar ett brett stelningsintervall, eftersom den för dessa legeringar typiska tvärsnittslängden hos zonen i fast och flytande fast omöjliggör formmning av ämnet med tät homogen struktur.

Ett förfarande för framställning av ämnen medelst anlägg- ningar för stränggjutning av nætall är känt (jämför exem- pelvis det sovjetryska uppfinnarcertifikatet N 265385, klass B 22D ll/10, publicerat 9.3.l970), vilket grundar sig på att man periodvis inmatar smält metall i riktning underifrån uppåt i en kokill upp till en startkropp, håller den smälta metallen i kokillen samtidigt som ämnets kantàon med förut- bestämd tjocklek formas, och utdrager ämnet ur kokillen en utdragningssteglängd samtidigt som man i kokillen inmatar en smält metallvolym, som motsvarar utdragningssteglängden.

Under pausperioden mellan utdragningarna av ämnet ur kokillen alstras ett högt tryck på ämnets kantzon från den smälta metallen.

Vid detta kända förfarande rör sig emellertid den smälta metallen icke i förhållande till stelningsfronten under tidsintervallen mellan utdragningarna av ämnet ur kokillen, varför man icke kan framställa ämnen med hög kvalitet av ett antal legeringar exempelvis av aluminium- och magnesiumle- geringar, när ämnet periodvis utdrages ur kokillen samtidigt som den flytande fasen i-ämnet har en avsevärd längd (nâgra få nü i ämnets längdriktning. För nämnda legeringar leder framställningen av ämnen med en flytande faslängd av några U'| 10 15 20 25 30 35 8107585-5 få n1 - när ämnena utdrages ur kokillen periodvis och den smälta metallen icke rör sig kontinuerligt i förhållande till stelningsfronten - till att s.k. segringsband uppkommer i ämnenas tvärsnitt, varför ämnenas kvalitet försämras.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sådant gjutning av metall, som gör det möjligt att inverka på form- förfarande för halvkontinuerlig ningsförhållandena för ämnets kantzon genom användning av nya processtekniska metoder.

Detta syfte uppnås medelst ett förfarande för halvkon- tinuerlig gjutning av metall, inmatar smält metall i riktning underifrån uppåt i en kokill upp till en häller den kokillen tills ämnets kantzon med förutbestämd tjocklek formats, kokillen steglängd samtidigt som man i kokillen inmatar en smält vid vilket man periodiskt startkropp, smälta metallen i och utdrar ämnet ur en utdragnings- metallvolym, som motsvarar utdragningssteglängden, varvid man, enligt uppfinningen, efter ursprunglig fyllning av kokillen med smält metall och efter fyllning av kokillen med smält metall efter varje utdragning av ämnet ur kokillen en utdragnings-steglängd fortsätter att tillföra smält metall och bortför till en metallvolym, utanför startkroppen liggande zon en 0,1-0,9 varefter man under hâllperioden minst smält som utgör av volymen hos kokillens arbetsrum, del av nämnda smälta metallvolym till och på nytt bortför denna del till den en gång återmatar en det ämne, som formas, utanför startkroppen liggande zonen, varvid man - innan ämn- ets formning fullbordats - inför huvuddelen av nämnda smälta metallvolym i det ämne, som formas, och upphör att förflytta den smälta metallen tills ämnet stelnat.

Detta gör det möjligt att förbättra kvaliteten av det ämne, som framställes, såväl i ämnets ytskikt som över hela dess tvärsnitt. 8107585-5 10 15 20 25 30 35 Det är lämpligt, att den ursprungliga inmatningen av smält metall i kokillen genomföres i riktning underifrån uppåt och uppifrån nedåt, att man i slutet av hållperioden tillför i riktning underifrån uppåt en smält metallvolym, som erfordras för att fylla kokillen vid ämnets utdragning en enda steglängd, och att ämnet utdrages ur kokillen även sam- inmatas i kokillen i riktning tidigt som smält metall uppifrån nedåt och underifrån uppåt.

Sådana fyllningsförhållanden för kokillen med smält metall gör det möjligt att förbättra kvaliteten,av det ämne, som effekten (exempelvis induktionspumpar) avsedda för inmatning av smält framställes, och att minska hos anordningar metall i kokillen.

Det är lämpligt, att man ökar inmatningstrycket för smält metall i kokillen med l,l-15 gånger, när den smälta metallen bortföres till den utanför startkroppen liggande zonen.

Detta gör -det möjligt att under pausperioden alstra ett förhöjt tryck lika, med minst 2-3 atö på ämnets stelnade kantzon i kokillzonen, vilket gynnsamt inverkar på kvalite- ten av det ämne, som skall framställas.

Det är vidare lämpligt, att man - när den smälta metallen delvis återföres till det ämne, uppifrån nedåt - ökar trycket i den smälta metallen till ett som formas, i riktning värde, som är tillräckligt för att kunna övervinna inmat- ningstrycket för den smälta metallen i kokillen.

Det är sådana betingelser, som endast möjliggör âterföringen av en förutbestämd mängd smält metall till det ämne, som formas, utan att minska inmatningstrycket.~ Det är dessutom lämpligt, att man vid den ursprungliga tillförseln av smält metall i kokillen i riktning underifrån 10 15 20 25 BO 35 8107585-5 uppåt och uppifrån nedåt börjar tillföra den smälta metallen i riktning uppifrån nedåt något tidigare jämfört med den smälta metallens tillförsel i riktning underifrån uppåt. eliminera eventuell initial- metall, Detta gör det möjligt att fontänbildning i den smälta som inmatas i kokillen i riktning underifrån uppåt.

Det är ytterligare lämplig, att man - när ämnet utdras ur kokillen en enda steglängd - börjar inmata smält metall i kokillen i riktning underifrån uppåt något tidigare jämfört uppifrån med den smälta metallens nedåt. inmatning i riktning Sådana inmatningsförhållanden för smält metall i kokillen bidrar till att förhindra att insidan hos kantzonen av det ämne, som formas, blottlägges genom kontakt med den smälta metallen.

Det är dessutom lämpligt, att man - sedan den smälta metallens rörelse upphört - alstrar ett stationärt förhöjt tryck i den smälta metallen vid ämnets över- och undersida.

Detta gör det möjligt att förbättra kvaliteten av det hel- gjutna ämnets kärndel under slutskedet av ämnets formning.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. l visar en tidpunkt för initialfyllning av kokillen med smält metall, fig. 2 visar en kurva över tryckfördelningen på den kantzon av ämnet, som formas, från den smälta metallen, smält metall enligt fig. l, ningskurva, som liknar den enligt fig. fylles med smält metall fullständigt, fig. 4 visar hur äm- nets kantzon (skal) formas under hållperioden, fig. 5 visar när den smälta metallen delvis fig. 2, när kokillen en tryckfördelningskurva, när kokillen fylles med- 3 visar en tryckfördel-' 8107585-5 10 15 20 25 50' 35 bortföres till en utanför startkroppen liggande zon, fig. 6 visar en fördelningskurva, som liknar den enligt fig. 5, när den smälta metallen återmatas till det ämne, som framstäl- les, 7 visar en tidpunkt, när ämmnet utdrages ur kokillen, fig. 8 utdragningsperioden för ämnet ur kokillen, fig. 9 visar hur under håll- fig. visar en tryckfördelningskurva under ämnet formas efter den första utdragningen, perioden, fig. 10 visar en tryckfördelningskurva, när den smälta metallen delvis bortföres till den utanför startkrop- pen liggande zonen, fig. ll visar en tryckfördelningskurva, när den smälta metallen âtermatas till det ämne, som framställes, fig. 12 visar hur kokillen fylles under begynnelsefasen, när smält metall inmatas i kokillen i riktning underifrån uppåt. odh i. riktning uppifrån nedåt, fig. 13 visar en tryckfördelningskurva, när kokillen fylles med smält metall enligt fig. l2, fig. 14 visar slutfasen av kokillens smält metall, tryckfördelningskurva vid slutet av kokillens fyllning med fyllning med fig. 15 visar en smält metall enligt fig. 14, fig. 16 visar hur ämnets kant- zon formas i början av hâllperioden, fig. l7 visar en tryckfördelningskurva i början av hållperioden enligt fig. 16, fig. hållperioden, fig. 19 visar en tryckfördelningskurva i slu- tet av hållperioden enligt fig. 18, tidpunkt, när ämnets formade kantzon utdrages ur kokillen, 18 visar hur ämnets kantzon formas vid slutet av fig. 20 visar en och fig. 21 visar en tryckfördelningskurva under utdrag- ningstiden för ämnet ur kokillen.

Förfarandet enligt uppfinningen beskrives nedan under hän- visning till ett exempel pâ framställning (genom) halvkon- tinuerlig gjutning av ämnen av en aluminiumlegering, som inmatas i en kokill i riktning underifrån uppåt exempelvis från en pneumatiskt förinställningsbart styrd upptagnings- behållare för smält metall.

Innan ämnets framställning genom gjutning påbörjas, utföres förberedande processoperationer, vilka omfattar dels pla- 10 15 20 25 30 35 8107585-5 7 cering av en startkropp 2 på en kokill l (fig. l) och komprimering (sammanpackning) av startkroppen 2, dels anslutning av ett system, som är avsett att bortföra och tillföra smält metall, till startkroppen 2 och dels fyllning av nämnda, icke visade upptagningsbehållare med smält metall från en blandningsanordning.

Därefter inmatas gas (företrädesvis inert) under tryck i den pneumatiskt förinställningsbart styrda upptagningsbehållaren för smält metall 4 genom en metalledning 5 fyller den vattenkylda kokillen l. smält metall, varvid en Allteftersom kokillen l fylles med smält metall, börjar en kantzon (ett skal) 6 formas vid kokillens l arbetsyta.

Den smälta metallens 4 tillförsel genom metalledningen 5 måste säkerställa att kokillen l fylles fullständigt under en tid av 3-8 s, eftersom en långsammare ifyllning av kokillen med smält metall medför en ökning i tidsskillnaden mellan kantzonens 6 formning i kokillens undre del och dess formning i kokillens övre del.

Den i fíg. 2 visade fördelningen av den smälta metallens 4 statiska tryck (den smälta metallpelarens statiska tryck) i kokillens l höjdled svarar mot att kokillen l fylles med den smälta metallen 4 till en i fig. 1 visad nivå.

Ett tryck P'l är inmatningstrycket och motsvarar trycket i den smälta metallen 4 (fig. l) vid kokillens l inlopp.

Samtidigt som kokillen 1 fylles med den smälta metallen 4, varierar inmatningstrycket mellan O och P"l (fig. 3).

Sedan kokillen fyllts med den smälta metallen 4 (fig._4) fullständigt, att tillföra metallen 4 genom metalledningen 5, varvid en viss smält fortsätter man den smälta *8107585-5 10 15 20 25 30 35 metallvolym genom systemet 3 bortföres till en utanför startkroppen 2 liggande zon. zonen utanför smälta metall 4, som bortförts till âtermatas i fortsättningen till kokillen l Den startkroppen 2, och bortföres på nytt till zonen utanför startkroppen 2. som bortföres 011-019 Den till zonen utanför startkroppen 2 Det är lämpligt, att den smälta metallvolym, till kokillens 1. volym. zonen utanför av startkroppen 2, utgör bortförda metallvolymen bör huvudsakligen väljas så, att den är tillräcklig för säkerställande av önskade dynamiska inverkningsförhâllanden på det skikt av ämnet, som stelnar.

Ifall det ämne, som skall framställas, har liten tvärsnitts- yta (exempelvis en diameter av 100-200 mm), kan denna volym utgöra 0,9 av kokillens 1 volym. Om ämnets diameter är att den utgör större än 500 mm, är det mer rationellt, O,l-0,2 av kokillens l volym.

Vid en tidpunkt, när kokillens l fyllning med smält metall (fig. 4) fullbordas, inställes ett tillförseltryck P2>l,l P“l (fig. 5) vid kokillens l inlopp.

Att med l,l gånger öka den smälta metallens 4 (fig. 4) tillförseltryck till kokillen l garanterar att den smälta metallen 4 bortföres till zonen utanför startkroppen 2 endast om det s.k. metallostatiska trycket uppträder i äm- nets flytande (smälta) fas.

När den smälta metallen 4 bortföres till zonen utanför startkroppen 2, ökar man motståndet mot den bortförda smälta metallens 4 rörelse, varför tillförseltrycket ökar exem- pelvis l0-l5 gånger.

Denna tryckökning kan säkerställas genom ytterligare tryck från yttre krafter exempelvis från komprimerad gas, elektro- magnetiska krafter etc. 10 15 20 25 30 35 8107585-5 Att högst 15 gånger öka tillförseltrycket för metallen 4 till kokillen l under pausperioderna mellan utdragningarna av ämnet ur kokillen l gör det möjligt att alstra ett tryck av upp till 2-3 atm och däröver på ämnets stelnade kantzon i kokillzonen, vilket gynnsamt inverkar på kvaliteten av det ämne, som framställes.

Om man framställer ämnen av exempelvis en aluminiumlegering med en smält metalldensitet av 2,5 g/cm3 medelst kokillen l med en längd av 1 m, måste ett tryck P"l av 0,25 atö åstad- kommas i och för att den smälta metallen 4 skall kunna lyf- tas till nivån för den på kokillen l placerade startkroppen 2. Om man fortsätter att mata den smälta metallen 4 till zonen utanför startkroppen 2 och samtidigt i kokillzonen, i kokillens l undre del, åstadkommer ett förutbestämt tryck av exempelvis 2,5 atö, måste tillförseltrycket ökas lO gånger.

Ifall man framställer ämnen av en magnesium-litiumlegering med en smält metalldensitet av 1,6 g/cm3, erfordras ett tillförseltryck av 0,16 atö för att den smälta metallen skall kunna lyftas till en höjd av l m. Om man fortsätter att mata metallen 4 till zonen utanför startkroppen 2 och i kokillens l undre del åstadkommer samma höga tryck av 2,5 atö, måste tillförseltrycket ökas l5 gånger.

Det ovan sagda förklarar den orsaken varför tillförsel- trycket måste ökas l,l-15 gånger.

I enskilda fall kan det bli nödvändigt att öka tillför- seltrycket.minst 15 gånger exempelvis när ämnen framställes av lättare metall och kokillens l längd är mindre än l m, om det förutbestämda höga trycket i kokillzonen är högre än 2-3 atö. Ämnets kantzon formas alltså i kokillzonen vid ett till 3 atö ökat tryck från den smälta metallen samtidigt som 8707585-5 10 15 20 25 30 35 10 metallen kontinuerligt rör sig i förhållande till ämnets stelningsfront.

Härvid är det ämne, som formas, kontinuerligt helt fyllt med. den smälta metallen 4, under det att rörelsen åstadkommes genom ändring av den smälta metallvolym, som bortföres till zonen utanför startkroppen 2, och genom efterföljande återj matning av denna metallvolym till kokillen l.

Man förflyttar den smälta metallen 4 i vardera riktningen ett förutbestämt antal gånger, som är beroende av metallens 4 rörelsehastighet inuti ämnet och begynnelseformningstiden för ämnets kantzon innan denna utdragits ur kokillen 1.

I detta syfte alstrar man - efter ökningen av tillför- seltrycket det förutbestämda antalet gånger - i den smälta metallen 4 ett ytterligare, från yttre krafter härrörande tryck, varigenom trycket vid kokillens l inlopp blir lika med-P3 (fig. 6). _ metallen 4 (fig. 4) tills hela, tidigare till zonen utanför Detta tryck konstanthålles i den smälta startkroppen 2 bortförda smälta metallvolymen eller en del därav återförts till upptagningsbehållaren för smält metall.

Nödvändigheten att ytterligare öka trycket i den smälta metall 4, återmatas endast under dessa betingelser kan återföra en förutbestämd mängd smält metall 4 till nämnda behållare utan att minska tillförseltrycket. som i riktning uppifrån nedåt, genom kokillen l till upptagningsbehållaren, beror på att man Dylika formningsförhållanden för ämnets kantzon 6 i kokillen l bidrar' till att förbättra metallstelningsförhållandena, vilket är av särskild betydelse vid gjutning av sammansatta aluminiumlegeringar,. ett brett peraturintervall och en stor längd hos den fasta och smälta faszonen i tvärsnittet hos ämnet som formas. Trycket bidrar vilka har stelningstem- 10 15 20 25 30 55 8107585-5 ll till att det ämne, som stelnar, bättre matas med den smälta metallen 4, samtidigt som metallens 4 rörelse medverkar till att göra den fasta och smälta faszonen i ämnets tvärsnitt smalare.

Innan ämnets utdragning ur kokillen l påbörjas, minskas trycket i den smälta metallen 4 företrädesvis till P2 (fig. 5), varefter ämnet snabbt utdrages ur kokillen l (fig. 7) en utdragningssteglängd l, samtidigt som man proportionellt mot utdragningssteglängden ökar tillförseltrycket från P2 till P4 (fig. 8).

Sedan ämnets utdragning ur kokillen l fullbordats (fig. 9), bortföres på nytt den förutbestämda smälta metallvolymen till zonen utanför startkroppen 2, varvid tillförseltrycket ökas några få gånger genom ökning av motståndet mot den bortförda smälta metallens 4 rörelse, varigenom ett tryck P5 (fig. 10) ästadkommes.

Under den aktuella pausen mellan utdragningarna av ämnet ur kokillen 1* (fig. 9) beskrivna metoden, upprepade gånger i förhållande till startkroppen 2 åt det ena eller det andra hållet, 4 âtermatning till upptagningsbehâllaren, förflyttar man, analogt med den ovan den förutbestämda smälta metallvolymen varvid man vid den smälta metallens vid kokillens l inlopp inställer ett tryck P6 (fig. ll), som är högre än tillförseltrycket P5 (fig. 10).

Efteråt påbörjas vid ett tillförseltryck lika med minst Ps (fig. 9), varvid ämnet utdras en utdragningssteglängd genom den efterföljande utdragningen av ämnet ur kokillen l inmatning av den nödvändig mängden smält metall 4 i kokillen och genom att i erforderlig grad öka tillförseltrycket.

Samtliga processtekniska metoder upprepas därefter tills ämnet utdragits ur kokillen en förutbestämd längd. 8107585-5 10 15 20 25 30 35 12 Såsom påpekats ovan, måste den ursprungliga fyllningen av kokillen med så sanbbt (exempelvis på 3-8 s). Ämnets formade kantzon måste utdragas smält metall ske som möjligt ur kokillen varvid man även snabbt, i överensstämmelse med utdrgningssteglängden mäste inmata den smälta metallen i kokillen. Om den smälta metallen tillföres medelst en induk- tionspump exempelvis vid framställning av ämnen av magne- siumlegering, måste man använda en pump med stor kapacitet, som kräver hög energiförbrukning. Man kan minska ämnets utdragningshastighet ur kokillen och energiförbrukningen genom användning av en induktionspump med.lägre kapacitet. I detta fall får emellertid den kantzon av ämnet, som formas, tjocklek vilket försämrar ämnets kvalitet. en olikformig utefter utdragningssteglängden, Utdragningshastighetens minskning vid periodisk avgivning av ämnet ur kokillen inverkar ogynnsamt på ämnets ytkvalitet.

För att öka fyllningshastigheten för kokillen med smält metall användes lämpligen följande inmatningsförhâllanden för smält metall.

Efter avslutat utförande av de förberedande operationerna fylles kokillen l (fig. 12) med den smälta metallen 4 i uppåt genom metalledningen 5 samt riktning underifrån ytterligare, i riktning uppifrån nedåt, genom det till startkroppen 2 anslutna systemet 3. Gaser avlägsnas ur kokillen l genom ett i startkroppen 2 upptaget hål, som är tillslutet av en ventil 7, varvid tillförseltrycket kommer att motsvara värdet Pl (fig. 13).

I detta fall kräver kokillens l (fig. 12) snabba fyllning med den smälta metallen 4 icke användning av induktionspum- pen med hög kapacitet, eftersom man vid fyllningen av kokillen l med metallen 4, i riktning underifrån uppåt endast kan tillföra l/4 - 1/2 av den nödvändiga smälta metallvolymen, under det att resten av den medelst pumpen, 10 15 20 25 30 35 8107585-5 13 smälta metallen 4 kan tillföras i riktning uppifrån nedåt genom systemet 3.

Vid initialfyllningen av kokillen l med den smälta metallen 4 kan man börja tillföra den del av metallen, som är avsedd att inmatas i riktning uppifrån nedåt, något tidigare, vilket förhindrar metall, eventuell initialfontänbildning i den som inmatas i kokillen l i riktning underifrån uppåt. Elimineringen av fontänbildningen i den smälta metallen 4 under begynnelsefasen av kokillens l fyllning med metallen 4 gör det möjligt att begränsa metallens 4 mättning med gas och att förbättra ämnets kvalitet genom ökning av dess densitet.

På grund av att metallen 4 börjar tillföras i riktning uppifrån nedåt något tidigare jämfört med metallens 4 tillförsel i riktning underifrån uppåt, kommer den smälta metallen 4 (fig. 14) att vid fyllningens slut endast inmatas i kokillen l i seltrycket P"l (fig. 15). riktning underifrån uppåt vid tillför- Sedan kokillen l 16) helt fyllts med den smälta metallen 4, börjar ämnets kantzon 6 formas vid kokillens l (fig. ' arbetsyta.

Samtidigt fortsätter man att tillföra den smälta metallen genom ledningen 5 och det till startkroppen 2 anslutna systemet 3. Genom systemet 3 tillförs den del av metallen 4, som vid utdragningen av ämnets 6 formade kantzon 6 kommer att inmatas i ämnet i riktning uppifrån nedåt. Vid kokillens l inlopp åstadkommas trycket P2 (fig. l7), när den smälta metallen 4 tillföres genom systemet 3.

Eftersom paustiden är 3-20 gånger längre än utdragnings- tiden, hinner induktionspumpen med förhållandevis låg kapa- citet under paustiden överföra i riktning underifrån uppåt s1o7sss4s 10 15 20 25 30 35 14 en tillräcklig mängd' metall från den icke visade upp- tagningsbehällaren för smält metall. Pumpens effekt kan vid sådana tillförselförhâllanden för smält metall minskas minst 2-3 gånger.

Efter avslutad inmatning av den smälta metallen 4 (fig. lö) i systemet 3 överföres induktionspumpen till att fungera som stopporgan, dvs. pumpen överföres till ett tillstànd, vid vilket det av induktionspumpen alstrade trycket i den smälta metallen förhindrar att denna, strömmar tillbaka, varför den smält metallens 4 rörelse upphör och ett högt tryck, som bestämmes av värdet P3 (fig. 19), kan alstras i kokillzonen.

Sedan ämnets kantzon 6 med förutbestämd tjocklek (exempelvis 30-60 mm) (fig. 20) formats i kokillen 1, minskas trycket i metallen 4 vid kokillens l inlopp till ett tillförseltryck P4 (fig. 21), varefter ämnets kantzon 6 (fig. 20) utdrages snabbt ur kokillen l utdragningssteglängden l, som är i det närmaste lika med kokillens längd. Samtidigt inmatas den smälta metallen 4 i riktning underifrån uppåt och i riktning snabbt fylles med uppifrån nedåt, varigenom kokillen l metallen 4; Kbkillens l snabba fyllning med den smälta metallvolym, som motsvarar utdragningssteglängden för ämnets kantzon ur kokillen l, börja likformigt forma ämnets kantzon 6 genom applicering av gör det möjligt att utefter denna steglängd ett högt tryck vid kantzonen 6, när denna endast börjar for- mas och är förhållandevis tunn. Användningen av en sådan metod bidrar till att förbättra kvaliteten av ämnets ytskikt exempelvis ämnets tänjbarhet.

Vid gjutning av exempelvis magnesium-litiumlegeringar medelst känd processteknik får stränggjutna ämnen fel i form av gjutgrader, flussmedelsinneslutningar, ytsprickor, vilka medför att utbytet av dugliga ämnen ofta endast utgör 40-50 %. 10 15 20 25 30 35 8107585-5 15 Om felbärande göt icke kasseras fullständigt och ytfel endast måste avlägsnas, måste man från ämnen av magnesium- 600 mm avlägsna ett ytskikt med ett djup av 30-50 mm. Det är denna litiumlegeringar med en diameter av exempelvis omständighet, som endast minskar utbytet av dugliga ämnen med 20-30 %.

Formningen av ämnet medelst förfarandet enligt uppfinningen gör det möjligt att eliminera uppkomsten av ytfel.

Det är lämpligt, att man under utdragningsperioden för äm- nets kantzon (fig. 20) ur kokillen 1 under tillförsel av metallen 4 i riktning underifrån uppåt _och i riktning uppifrån nedåt börjar tillföra den del av metallen 4, som tillföres i riktning underifrån uppåt, något tidigare jämfört med den del, som tillföres i riktning uppifrån nedåt. Detta förhindrar att den smälta metallmenisken sänkes till en nivå, som är lägre än startkroppen 2, vilket i sin tur eliminerar eventuellt blottläggning av kantzonens 6 insida genom kontakt med den smälta metallen 4, varigenom insidan icke oxideras med syre, som kan förekomma även om inert gas tillföres ämnet.

Efter avslutad utdragning av ämnets kantzon 6, utdragnings- steglängden, inmatas på nytt den erforderliga delen av metallen 4 genom kokillen l och ämnets utdragna kantzon i en utanför startkroppen liggande zon, varvid kantzonen 6 av ämnets nya avsnitt formas i kokillen l.

Därefter upprepas operationern för inmatning av metallen 4 i kokillen samt för formning av ämnet och utdragning av detta ur kokillen l tills ämnet utdragits en förutbestämd längd.

Efter avslutad utdragning av ämmnet den förutbestämda längd- en ur kokillen under den smälta metallens kontinuerliga rörelse i ämnet formas ämnet tills det ihåliga ämnet fått en 8107585-5 10 15 20 25 30 16 förutbestämd väggtjocklek, varefter den smälta metallresten avtappas till upptagningsbehâllaren, eller alternativt for- mas ämnet tills det fått helgjutet tvärsnitt, varvid i detta fall, när i ämnets tvärsnitt kvarstår en ostelnad yta exem- pelvis för ett runt ämne med en diameter av högst 30-60 mm âterföres nästan hela den metall, som tidigare bortförts till zonen utanför startkroppen, till upptagningsbehàllaren, samtidigt som man avbryter den smälta metallens rörelse och alstrar ett förhöjt stationärt tryck i den smälta del, som stelnar, vid ämnets över- och underyta, varvid ämnet formas utan att axiell porositet uppkommer i ämnet.

Förfarandet enligt uppfinningen gör det alltså möjligt att medelst anläggningar för halvkontinuerlig gjutning fram- ställa ämnen med god ytkvalitet och strukturkvalitet över tvärsnittet, av sammansatta legeringar exempelvis aluminium- som eller magnesiumlegeringar, samtidigt som i det ämne, formas, förekommer en flytande fas, vars längd är lika med längden av det ämne, som skall framställas. Jämfört med känd processteknik för framställning av ämnen av sammansatta legeringar kan stelningsfrontytan ökas nägra få gånger i beroende av tvärsnittsdimensionerna och längden av de ämnen, som framställes. Med i det närmaste samma antal gånger kan man minska hârdningstiden för ämnet, varigenom man kan öka anläggningens processkapacitet per enda processpär.

Förfarandet enligt uppfinningen gör det möjligt att framställa ämnen av sammansatta legeringar utan segrings- gjutgrader, vilket ökar utbytet av duglig metall och icke kräver efterföljande mekaniska bearbetning av ämnena.

Claims (7)

15 20 25 30 35 8107585-5 Patentkrav

1. Förfarande för halvkontinuerlig gjutning av metall, vid vil- ket man periodvis inmatar en smält metall (4) i riktning underi- från uppåt i en kokill (1) upp till en startkropp (2), häller den smälta metallen (4) i kokillen (1) under formning av ämnets kantzon (6) med förutbestämd tjocklek och utdrager ämnet ur ko- killen (1) en utdragningssteglängd, samtidigt som man i kokillen (1) inmatar en smält metallvolym, som motsvarar utdragningssteg- längden, k ä n n e t e c k n a t av att man - efter initial- fyllning av kokillen (1) med den smälta metallen (4) och efter fyllningen av kokillen (1) med metallen (4) efter varje utdrag- ning av ämnet ur kokillen (1) utdragningssteglängden - fortsät- ter att tillföra den smälta metallen (4) och bortför till en zon utanför startkroppen (2) en smält metallvolym, som utgör 0,1 - 0,9 av volymen av kokillens (1) arbetsrum, varefter man under hållperioden återför en del av nämnda smälta metallvolym minst en gång till det ämne, som formas utan att blottlägga ämnets in- re yta, och på nytt bortför denna del till zonen utanför start- kroppen (2), varvid man under slutskedet av ämnets formning in- för huvuddelen av nämnda smüta metallvolym i det ämne, som for- mas, och avbryter den smälta metallens (4) rörelse tills ämnet stelnat.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den smälta metallens (4) initialfimutnfik;i kokillen (1) sker i riktning underifrån uppåt och i riktning uppifrån nedåt, varvid man vid slutet av hållperioden tillför i riktning underifrån uppåt en smält metallvolym, som erfordras för att kunna fylla kokillen (1) vid ämnets utdragning en enda steglängd, under det att ämnet utdrages ur kokillen (1) även samtidigt som den smäl- ta metallen (4) inmatas i kokillen (1) i riktning underifrån upp- åt och i riktning uppifrån nedåt.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2; k ä n n e t e c k n a t av att man - när den smälta metallen (4) bortföres till zonen utanför startkroppen (2) - ökar inmatningstrycket för den smäl- ta metallen (4) i kokillen (1) med 1,1 - 15 gånger. 8107585-5 10 15 20 25

4. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att man - när den smälta metallen (4) delvis i riktning upp- ifrån nedåt återföres till det ämne, som formas - ökar trycket i den smälta metallen (4) till ett värde, som är tillräckligt för att kunna övervinna den smälta metallens (4) inmatningstryck i kokillen (1).

5. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att man - vid initialinmatningen av den smälta metallen (4) i kokil- len (1) i riktning underifrån uppåt och i riktning uppifrån ned- åt - börjar tillföra metallen (4) i riktning uppifrån nedåt ti- digare jämfört med den metall (4), som inmatas i riktning under- ifrån uppåt.

6. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att man vid ämnets utdragning en enda steglängd ur kokillen (1) bör- jar inmata den smälta metallen (4) i kokillen (1) i riktning underifrån uppåt något tidigare jämfört med den metall (4), som inmatas i riktning uppifrån nedåt.

7. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att man - sedan den smälta metallens (4) rörelse upphört - åstadkommer ett stationärt, förhöjt tryck i den smälta metallen (4) vid ämnets under- och översida.