SE435689B - Anordning for tillforsel av metallsmelta vid strenggjutning av band i paternosterkokiller - Google Patents

Description

-7990758-9, kända i handeln under varumärken som “Harinite" och "Harinet".

Hunstycket enligt den amerikanska patentakriften 2 752 649 avsett för gjutning av förhållandevis tjocka aluminiumsträng- ar med rektangulärt tvärsnitt. Iiunstyoket uppvisar en mittre framsida, som förlöper vinkelrätt mot gjutformhålrumnets axel, liksom även två. i en viss vinkel tillbakadragna sidor. Den i munstyoket anordnade huvudgenomgången för den smälta metallen grenar sig i 'munstyoket på det sättet, att vid drift vardera en netallstråle är snett riktadmot. gjutformhålrummets smalsi- dor och en rakt framåt. I-Ietallen stelnar därigenom från snal- sidorna mot mitten och den mittre strålen fyller varje bymp- hålrum, som bildas vid metallens stelning.

Detta kända manstycke är ej användbart för gjutning av för- hållandevis tunna plattor ooh stora bandbredden, t. ex. från 700 till 1500 mm och bredare vid en tjocklek av ca 20 mm och utform- ningen av munstycket är olämplig.

Fözndetta fall är ett munstyoke känt med samma patenthavare, som i närheten av munstyokets ytterkant, på utsidan på. sin hela omkrets är försett med inlägg av ett självsmörjande material.

Dessa inlägg står ut precis så. långt från munstyckets yta, att varje direkt beröring mellan mmstycksytan med kokillhalvorna ooh ett inträngande av gjutnetall i spelet mellan minstycke och kokillhalvor förhindras. Även om de ovan beskrivna mmstyckena av ett eldfast mate- rial--uppvisar en god värmedämning och en liten värmekapaoitet, utgöres deras väsentliga nackdel düav, att det använda materia- let utmärker sig genom ringa honogenitet med avseende på den kemiska sammansättningen och de mekaniska egenskaperna, vatten- upptagning, i reversibel förändring av den kemiska sammansätt- ningen vid uppvärmning till drifttemperatur ooh därmed samman- hängande ytterligare försprödning resp. ringa mekanisk hàllfaat- het och i förening därmed son regel endast medge en engàngsan- vändning av munstyckena. , Trots den ovannämnda ringa vârmekapaciteten och dåliga värme- ledningsförmågan hos de kända keramiska materialen måste mun- styoket förvärmas före gjutning för att förhindra en stelning av metallen i gjutningens första fas.

Föreliggande uppfinnings uppgift ligger i att konstruera en J 7900 758 -9 anordning för tillförsel av metallsmälta vid bandgjutning i rörliga kokiller i paternosteranordning av ett material så att en upprepad användning av anordningen medges.

Denna uppgift löses genom en anordning som utmärkes av att för varje utströmningskanal en hålprofil finnes och av att hål- profilerna är skiljbara från varandra och består av aluminium- titanat.

Anordningen enligt uppfinningen insättes företrädesvis i en metalltillförselanordning, såsom beskrives i fig. 1 i vårt schweiziska patent 508 433. Därvid anordnas de som hâlprofiler utbildade munstyckselementen bredvid varandra i en hâllaranord- ning, som exempelvis är tillverkad av spånavgivande bearbetat stålgjutgods med låg utvidgningskoefficient och består av tvâ delar, som skruvas ihop med varandra.

Hålprofilerna av svårsmältbart, värmebeständigt material är kemiskt och mekaniskt stabila, obetydligt resp. ej alls hygroskopiska, ej resp. dåligt vätbara av metall, värmechock- resistenta och som ej kastar sig. Kraven med avseende på dessa egenskaper uppfyllas alla och överraskande nog överträffas de till viss del väsentligt. _ Som svârsmältbara, värmebeständiga material har särskilt aluminiumtitanat, kiselnitrid, kiseloxinitril, kiselkarbid, kiselaluminiumoxinitrid, titanborid, aluminiumoxid, zirkon- silikat, magnesium-aluminium-spinell, kalciumzirkonat, kisel- oxid, kordierit, zirkonoxid och kol visat sig lämpliga. Dessa material kan användas såväl var för sig som även som blandnin- gar.

Det har visat sig att värmechockresistensen för munstycke- elementen enligt uppfinningen är så stor, att förvärmningen av munstycket före gjutningens början kan bortfalla.

Anordningen kan emellertid förutom de smältförande kanaler- na uppvisa parallellt därmed förlöpande kanaler för uppvärmning av anordningen.

Munstyckselementens yttertvärsnitt kan vara av godtycklig geometrisk form. Likaså kan kanalernas tvärsnitt för genomled- ning av den flytande metallen och för upptagande av en värme- ledare vara godtyckligt geometriskt utformade. Forngivningen begränsas endast genom tillverkningstekniska och tekniska eko- nomiska synpunkter. Hâlprofilerna utbildas med fördel rektangu- T900758”9 ll- lära och med förhållandevis smal form. .De nämnda kanalerna är likaledes företrädesvis rektangulärt utformade, men kan utan vidare även vara oirkulära eller uppvisa annan form.

' För att öka anordningens stabilitet kunna de mot varandra stötande sidoytorna på intill varandra liggande hålprofiler I vara så utbildade att de gripa in i varandra till sluten form.

Minst en del av de för upptagande av en värmeledare av- sedda kanalerna kan bildas genom motsvarande utformning av de intill varandra liggande hålprofiländarna. e- Uppvärmningen av munstyoket medelst kanalerna för upptagan- de av en vâimeledare kan ske på olika sätt. Enligt en första variant innehåller dessa kanaler minst en genom motstånd upp- värmnzlngsbar elektrisk ledare i form av trådar, spiraler eller band. Dessa ledare består företrädesvis av en metall med för- hållandevis låg specifik elektrisk Jedningsförmága. Särskilt lämpar sig för detta ändamål ledare av krom-nickel-legeringar eller av en som elektriskt motståndslegering kända järnlegering- ar med hög krom-, aluminium- och kobolthalt. Enligt en ytter- ligare variant kan munstycket uppvärmas utan att behöva bygga in~ elektriskt uppvärmningsbara ledare, genom att varmluft blå.- ses genom dessa kanaler. ' Hed hâlprofilerna enligt uppfinningen kan ett munstycke framställas, som över hela sin längd så. uppvärmes, att tempe- raturen i de ytor som komma i beröring med den flytande metal- len förblir högre än metallens smälttemperatar. Vidare kan när som helst under gjutförloppet munstyokets värmebalans påverkas.

För att möjliggöra metallens inströmmande i gjutformen i en ~ plan .och obruten metallström, kan/šölšm-de bredvid varandra an- ordnade munstyokselementen på metallutströmningssidan ett mun- stycke av likaledes szkårsmältbar, värmebeständigt material vara anordnad, vars utlopp är utformat som en slits.

Detta munstycke kan anslutas steglöst till munstycksele- menten och vara fäst till dessa; genom ett i och för sig känt förbindningselement.

En ytterligare utföringsforn av munstyeket kan vara, att munstycket påskjutes på de bredvid varandra anordnade mxmatycks- elementen och omge dessa med sluten form.

Vid en sådan utföringsform är det till fördel om munstyck-s- elementen sidledes gripa in i varandra i sluten form och så fixeras i ett plan. Därigenom kan munstyckselementen ej läng- re förskjuts sig relativt varandra i vertikal riktning i för- hållande till detta plan, varigenom risken för en skada på munstytket till följd av mekaniska spänningar minskas. Detta är särskilt viktigt då materialet av vilket munstyeket är tillverkat består av ett mjukare material än exempelvis "Marinite" (registrerat varumärke).

På de bifiogade ritningarna visas olika utföringsformer av munstyekselement i tvärsnitt och Fig. 1 visar ett tvärsnitt genom ett munstyckselement med en kanal för metallsmältan, Fig. 2 bredvid varandra anordnade nunstyckselement med före- kopplat munstycke i perspektiv, Fig. 5 ett tvärsnitt genom ett mnnstyokselement med en central kanal för netallsmältan och två yttre kanaler för mot- ståndauppvärmning, Fig. 4 ett tvärsnitt genom ett munstyckselement med vardera a två kanaler för metallsältan och motståndsuppvärmning, Fig. 5 ett tvärsnitt genom.ett munstyokselement med två symf metriskt bredvid varandra anordnade kanaler för metall- smältan och tre kanaler för motstàndsuppvärmningen, Fig. 6 ett tvärsnitt genom ett munstyokselement med två kanaler för metallsmältan ooh en central kanal för motstàndsupp- värmningen liksom även för bildning av en ytterligare kanal avsedda ändar, och Pig. 7 visar slutligen ett tvärsnitt genom ett munstyekselement med en kanal för netalltillförsel och ett flertal kana- ler för varmlufttillförsel.

Fig. 1 visar ett tvärsnitt genom ett mnnstyckselement 10 med en praktiskt taget över dess hela bredd sig strädkande kanal 11 för metalltillförsel.

I fig. 2 är ett munstyoke 15 förkopplat de bredvid varandra anordnade munstyekeelementen 10 där munstyeket uppvisar ett slitsformat utlopp 16. Munatyeket 15 ansluter sig pá alla sidor steglöst till de bredvid varandra anordnade munstydkselenenten 10.

Fig. 5 visar ett tvärsnitt genom ett mnnstyckselenent 10 med en sig praktiskt taget över dess hela bredd sträckande kanal 11 .J »7900758-9 för metslltillförseln. Utanför denna kanal finns två med avseen- de på elementets längdaxel symmetriskt anordnade kanaler 12, i vilka vardera en elektrisk ledare '15 är anordnad. Om dessa mun- styckselement lägges bredvid varandra, så erhålles .en förhållan- devis ogynnsam anordning, emedan två värmeelement ligga bredvid varandra, under det att utmed den breda kanalen, som leder gjut- metallen, inget ytterligare värmeelement 'befinner sig.

I hâlprofilen '10 i fig. 4 finns vardera två kanaler '11 för metallsmältan och '12 för de elektriska ledarna '13 omväxlande i anordnade bredvid varandra. Då man lägger dessa element 10 bred- vid varandra iakttages, att de båda slagen av kanaler växla över hela munstycksbredden- Varje kanal '11 för metallsmältan flankeras av två elektriskt uppvärmningebara ledare. Dàigenom erhålles en regelbunden temperatur-profil över munstyekets bredd.

Den symmetriska anordningar av två. kanaler '11 i fig. 5 för metallsnältan och tre kanaler 12 för den elektriskt uppvärmnings- 'bara ledaren 15 utgör en förbättring av utföringsformen enligt fig. 5, emedan i mmstyckselementets mitt en ytterligare elek- trisk uppvärmning finnes. I Fíg. 6 visar i princip en variant av det i fig. 4 visade munstyckselementet. Den i fig. 11- i ytterkant anordnade kanalen för den elektriska ledaren är dock ej sluten utan öppnad på. så- dant sätt, att först då man lägger två element bredvid varandra en kanal bildas. I detta utförandeexempel finns per kanal två elektriska ledare/IE» indragna.

Fig. 7 visar mzmstyckselenent 10 vilka uppvisar en utmed elementets hela bredd sig sträckande kanal 11 för metallamâltan.

I den undre och övre väggen på. munstyckselementet finns kanaler 12xutformade, som uppvärmes ej med en elektrisk ledare utan med varmluft.

Exegel Av aluminiumtitanat (Al2TiO5) tillverkades enligt ett i och för sig känt förfarande från den keramiska teknologin ele- ment med en längd av 480 mm, en bredd av 67,5 mm och en höjd av 17 mm. Den geometriska utformningen av dessa delar med en i väggtjocklek av 4 mm visas i fig. 1. De enskilda elementen sammanfogades med en metallhállaranordning till ettÅmznstycke med en bredd av 405 mm. I värmekanalerna insattes värmeledare: .J vøoovsàlšm av en järnlegering med hög krom-, aluminium- och kobolthalt, vilka uppvisade en värmekapacitet av ca 'I kW på en längd av 450 mm. Uppvärmningen utformades på. sådant sätt, att de båda kontakterna kunde uttagas på. samma sida av munstyoksbärelenen- tet. Mtmstycket utformades så genom införande av termoelement på insidan av de metallförande kanalerna att det var möjligt att mäta temperaturen i beroende av värmekapaciteten. Genom gradvis uppvärmning av värmeelementen i värmekanaleimas inre var det möjligt att iakttaga temperaturförloppet på. metallka- nalens insida. Vid denna mätning kunde man konstatera att vid en temperatur på värmeledaren av 1200°C temperaturen på insi- dan av den smältförande kanalen uppgick till mellan 650°G och 900%. Denna temperatur är tillräcklig för gjutning av aluminium.

Samtidigt kunde man vid detta försök konstatera att det an- vända materialet aluminiumtitanat visar sig vara fullständigt värmechockresistent. Försöketlmnde upprepas sex gånger efter varandra utan att keramiken uppvisade några som helst skador eller sprickor.

Claims (6)

10 15 20 25 30 79oovss-9 Patentkrav

1. l. Anordning för tillförsel av metallsmälta vid stränggjut- ning av band i paternosterkokiller. med flera bredvid varandra anordnade. som hålprofiler utformade utströmningskanaler av ett svårsmâltbart värmebeständigt material. k ä n n e - t e c k n a t av att det för varje utströmningskanal (ll) den hålprofil (10) finnes och av att hälprofilerna är skiljbara från varandra och består av aluminiumtitanat.

2. Anordning enligt krav l. k ä n n e t e c k n a t » av att i minst en vägg i hålprofilen (10) parallellt med utström- ningskanalen (ll) en uppvärmningskanal (12) är anordnad.

3. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att minst en av till varandra gränsande hålprofiler (10) på sin kortsída uppvisar en till utströmníngskanalen (ll) parallell informning (8). vilken med intilliggande hålprofils kortsida bildar en värmekanal (12).

4. Anordning enligt krav 2 eller 3. k ä n n e t e c k ~ n a d av att värmekanalerna (12) innehåller minst en elektrisk ledare i form av trådar. spiraler eller band eller är anslutbara till varmlufttillförsel.

5. Anordning enligt något av krav 1 till 4. k ä n n e - t e c k n a d av att till varandra gränsande hålprofiler (10) sídledes formbundet gripa in i varandra.

6. Anordning enligt något av krav l-5. k ä n n e t e c k - n a d av att framför de bredvid varandra anordnade hålpro- filerna (10) på materialutträdessidan ett munstycke (15) med gemensamt slitsliknande utlopp (16) är påsatt.