FI60509C - Foerfarande foer kontinuerlig gjutning av staol - Google Patents

Description

ΠΓ5^1 ΓβΙ ««KUULUTUSJULKAISU /λγΠ0 jtiarj [B] (11> UTLÄGGNINGSSKRIFT 6UbU9

Fg® C <4$> Pat^nt^^el-' 'L

^ (51) Kv.lk.3/lnt.CI.3 B 22 D 11/00 SUOMI-FINLAND (21) P*t«ottihak*moi — Pitentans0knln( 773931 (22) H*k«mlspUvl — AmOknlnpdtg 27*12.77 ^ ^ (23) Alkuplhr·—GUtlghctsdag 27*12.77 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offuntllg 29*06.78

Patentti* ja rekisterihallitut .... ...

_ * (44) Nlhtlvtkslptnon ja kuuL ulktisun pvm. — . „ a-,

Patent* och registerttyrelien · Antöktn utitgd och utl.»krift*n pubiicertd 30.10.Ö1 (32)(33)(31) Pyydetty atuoikuui —Buglrd priorltet 28.12.76

Sveitsi-Schveiz(CH) 16379/76 Toteennäytetty-Styrkt (71) Belipar SA, 11, Boulevard Prince Henri, Luxembourg, Luxemburg(LU),

Concast AG, Tödistrasse 7» 8027 Zurich, Sveitsi-Schveiz(CH) (72) Walter Engeler, Luzern, Sveitsi-Schweiz(CH) (7^) Leitzinger Oy (5M Menetelmä teräksen yhtämittaisvalamiseksi - Förfarande för kontinuerlig gjutning av stäl Tämän keksinnön kohteena on menetelmä teräksen yhtämittaisvalamisek-si, varsinkin harkoiksi, jossa kylvyn pinnan yläpuolelle värähtelevään yhtämittaisvalukokilliin johdetaan monivaiheseosta, jonka muodostaa nestemäinen inerttinen kaasu ja osasmuotoine lisäaine.

Teräksen yhtämittaisvalussa on tunnettua lisätä kylvyn pinnalle valu-jauhetta, joka sulaa kosketuksessa sulan teräksen kanssa ja aikaansaa syntyvän tangon ja kokillin seinämän väliin voiteluvaikutuksen. Valettaessa suuria kappaleita käytetään tavallisesti jauheen käytön yhteydessä valuputkea, joka johtaa teräksen kylvyn pinnan alapuolelle kokilliin ja kylvyn pinnan kohdalla erottaa valujauhe- ja kuonaker-roksen valusuihkusta. Valettaessa pieniä kappaleita, esimerkiksi harkkoja, tuskin kuitenkaan voidaan käyttää valuputkia, koska valuputken tietyn poikkileikkauksen ja välttämättömän seinämäpaksuuden johdosta putken ja jäähdyttävän kokillin seinämän väliin jää liian pieni välitila. Tällöin tähän kohtaan muodostuu silta sulamattomasta valu-jauheesta ja/tai jähmettyneestä teräksestä, mikä voi johtaa vaiuvir-heisiin. Jos kuitenkin valetaan ilman valuputkea ja käyttäen valu-jauhetta, syntyy se epäkohta, että valusuihkun vaikutuksesta kuona-osasia tempautuu tangon sisään, minkä johdosta teräs tulee epäpuh- 60509 2 taaksi. Sen tähden pienet kappaleet valetaan tavallisesti käyttäen öljyä voiteluaineena. Tällöin toisaalta kylvyn pinta ei tule enää suojatuksi ilman hapelta ja toisaalta tämä johtaa valettaessa, erityisesti automaattiteräksissä, riittämättömään voiteluvaikutukseen, koska öljy hajoaa korkean lämpötilan vaikutuksesta eivätkä hiili-pitoiset jätteet riittävästi voitele. Tämän johdosta syntyy pinta-virheitä, jotka varsinkin jatkokäsiteltäessä, kuten valssattaessa ja mahdollisesti vedettäessä johtavat halkeamiin, minkä johdosta ei saada käyttökelpoisia eikä korkeat laatuvaatimukset täyttäviä tuotteita. Lisäksi öljyn vaikutuksesta voi esiintyö myöskin nk. neula-huokosia, jotka huonontavat myöskin tangon pintaa. Eräänä epäkohtana valettaess automaattiteräksiä, varsinkin lyijypitoisia automaatti-teräksiä, on se, että valun aikana voi muodostua joskus pieniä räjähdyksiä, joihin liittyy roiskumista kokillista, mikä aiheuttaa vaaran käyttöhenkilöille.

Metallin yhtämittaisvalussa on tunnettua käyttää valumuottiin homogeenista monifaasiseosta. Tällöin nesteytettyyn inerttiin j kaasuun johdetaan ainetta, esimerkiksi nokiosasia, jotka helpottavat voitelu-vaikutusta valumuotin seinämää pitkin. Monifaasiseoksen lisäysmäärä on erityisesti muuttuvilla valuparametreillä, kuten esimerkiksi valu-nopeudella kriittinen, koska tämän määrän virheellisellä mitoituksella esiintyy joko riittämätön voitelu tai pintavirheitä valutuotteessa.

Tämän keksinnön tehtävänä on aikaansaada menetelmä, joka sallii terästä yhtämittaisvalumenetelmällä valettaessa hyvän voiteluvaikutuksen kokilliin ja moitteettoman pinnan sekä korkean puhtausasteen saavuttamisen kokilliin. Lisäksi täytyy olla varmistettu suoja käyttöhenkilöstölle, varsinkin valettaessa automaattiteräksiä.

Tämä tehtävä ratkaistaan siten, että valun aikana monifaasiseoksena nestemäistä inerttiä kaasua yhdessä valujauheen kanssa johdetaan sellaisessa määrässä, että monifaasiseoksen kerrospaksuus pysyy kylvyn pinnan yläpuolella pienempänä kuin kokillin iskukorkeus.

Lisäämällä valujauhetta nestemäiseen inerttiin kaasuun ja monivaihe-seoksen käytön yhdistämisellä saavutetaan se, että valujauhe leviää tasaisesti kylvyn pinnalle. Nestemäisen inerttin kaasun haihtumisen mukana valujauhe laskeutuu kylvyn pinnalle ja nesteytyy sekä voi helposti tunkeutua jähmettyvän tangon ja kokillin seinämän väliin. Kuitenkin on olennaista, että seoksen kylvyn pinnalla olevan kerrok- 3 60509 sen paksuus on pienempi kuin värähtelevän kokillin iskukorkeus. Jos monifaasiseoksen kerrospaksuus ylittää iskukorkeuden, niin valujau-hetta ei voida käyttää optimaalisesti hyödyksi, koska se, kuten yllättäen on todettu, kiinnittyy karstana jäähtyvän kokillin seinämään ja johtaa riittämättömään voiteluun sekä pintavirheisiin. Tämän keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan toisaalta myöskin pienen hiilipitoisuuden omaavia teräksiä valettaessa harkon erinomainen pinta, joka varsinkin edelleen jatkokäsittelyssä on tärkeää ja jolla toisaalta on erittäin hyvä puhtausaste. Nestemäinen tai höy-rytetty tehoton kaasu suojaa myöskin kylvyn pintaa ja valusuihkua ilman hapen aiheuttamaa hapettumista vastaan. Tämän johdosta voidaan luopua valuputkista. Erityisesti lyijypitoista automaattiterästä valettaessa voiteluaineena käytetyn öljyn poisjättmisen ansiosta ei tapahdu mitään kokillista pois ruiskuamiseen liittyviä räjähdyksiä.

Edullisesti tonnia kohti valettua terästä käytetään 1 - 15 kg nestemäistä inerttiä kaasua ja 0,01 - 0,2 kg valujauhetta monivaihe-seoksena. Tällöin on sopivaa, että valujauhetta johdetaan jatkuvasti nesteytettyä inerttistä kaasua kuljettavaan johtoon. Sen ansiosta, että valujauhe ja inerttinen kaasu esiintyvät kylvyn pinnan samalla kohdalla, kaasun jakautuminen tulee hyvin hyväksikäytetyksi.

Edullisesti valettaessa varsinkin lyijypitoista automaattiterästä nestemäisenä inerttinä kaasuna käytetään typpeä.

Esitetyn sovellutusesimerkin mukaan lyijypitoista automaattiterästä valetaan valusuihkun 2 välityksellä kokilliin 1, jonka poikkileikkaus-2 ala on 115 mm . Kokilli 1 on kiinnitetty laipan 10 välityksellä kokillipöydän 12 päälle. Värähtelymekanismi 14 aikaansaa kokillin 1 värähtelyn, jonka iskukorkeus on 15 mm. Valupään 3 kohdalla alkaa teräksen jähmettyminen pintakerrokseksi 4 tangon pituussuunnassa kasvavalla paksuudella. Valun aikana kylvyn pinnalle 5 johdetaan johdon 6 kautta nestemäistä typpeä määrässä 5 kg/tonni terästä yhdessä suspendoidun valujauheen kanssa määrässä 0,03 kg/tonni terästä. Tällöin kylvyn pinnalle 5 muodostuu kerroksena 7 esitetty seos, joka sisältää nestemäistä, vähän va.lujauheella suspendoitua ja kaasumaista typpeä. Nestemäinen typpi lisätään faasi~erottimen 20 välityksellä, joka on esitetty saksalaisessa kuulutus julkaisussa 2 6,06 Ö71, johtoon 6. Valujauhe johdetaan johtoon 6 pienpainejauhejakelijän 22 avulla. Käyttämällä käsin venttiiliä 24 säädetään tähän johtoon 4 60509 6 lisämäärä monifaasiseosta. Tällöin optisesti tarkkailtavan moni-vaihekerroksen 7, joka sijaitsee tyynynä kokillin kylpypinnan päällä, paksuus pidetään alueella noin 10 mm. Jauhe kuljetetaan tasaisesti kylvyn pinnalle, se asettuu höyrystymisen johdosta kylvyn pinnalle ja tiivistyy sekä tunkeutuu kokillin seinämän ja jähmettyvän teräksen väliseen rakoon, mikä aikaansaa hyvän voitelun. Höyrystyvä typpi suojaa kylvyn pinnan 5 ja valusuihkun 2 ilman hapelta. Näin aikaansaadulla harkolla jäähdytyksen jälkeen on erinomainen pinnan laatu ja sisäinen puhtaus.

Keksintöä voidaan käyttää myöskin valettaessa suurikokoisia tankoja, esimerkiksi levyn aihioita, raakatankoja ja muita valanteita.