FI71244B - Foerfarande och anordning foer reparering av slitna i synnerhet kroekta straenggjutningskokiller - Google Patents

Description

71244

MENETELMÄ JA LAITE KULUNEIDEN, ERIKOISESTI KAAREVIEN TANKOVALUKOKILLIEN KORJAAMISEKSI

FÖRFARANDE OCR ANORDNING FÖR REPARERING AV SLITNA, 1 SYNNERHET KRÖKTA STRÄNGGJUTNINGSKOKILLER

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä ja laite erikoisesti teräksen ja raudan jatkuvavalussa käytettävien poikkileikkaukseltaan kulmikkaista, sopivimman nelikulmaisista tai kahdeksankulmaisista metalliputkista, esim. kupari- tai 5 kupariseosputkista muodostuvien kokillien etenkin ympyrän-kaarikokillien korjaamiseksi.

Metallien jatkuvavalussa, etenkin teräksen jatkuvavalussa käytetään suoria tai kaarevia kokilleja, jotka yleisesti on valmistettu kuparista tai kupariseoksesta. Pienimmille 10 teelmäaihioille käytetään yleisesti kokillia, joka on valmistettu putkesta. Käytössä kokilli joutuu sulan ja jähmettyvän teräksen korkean lämpötilan aiheuttamille rasituksille alttiiksi. Mekaanisille rasituksille alttiiksi kokilli joutuu jähmettyneen pinnan liukuessa pitkin kokillin seinämää 15 sekä sen tiivistämisvaiheessa. Kokillien sisäpinnassa käytössä tulleet virheellisyydet ovat esim. naarmuja ja pullistumia. Kun kuluminen on jatkunut niin pitkälle, että teräksen valussa esiintyy erilaisia kokillista aiheutuvia vaikeuksia tai teelmän pintavikoja sallittua enemmän, on kokilli 20 joko hylättävä tai korjattava.

Kokilleja korjataan erilaisin tunnetuin menetelmin, joita ovat esim. takominen, pinnan käsityökaluin tapahtuva parantaminen, korjaushitsausmenetelmät ja tavanomainen työstökoneen käyttö. Näillä menetelmillä kokilleja voidaan korja-25 ta, mutta yleisenä seurauksena on kokillien mittatarkkuuden heikentyminen.

Tunnettuja ovat myös mm. DE-AS 2533528 mukainen räjähdysmuo-vauksen käyttö kokillin korjaukseen, menetelmä, joka toistaiseksi on saanut melko vähän käyttöä. Sen heikkoutena voidaan 2 71244 pitää sitä, että naarmuuntuneet pinnat ovat yleensä oksidoi-tuneet ja räjähdysmuovauksessa pinnan karheuden aiheuttamat jäljet tasaantuvat ja painuvat osittain kasaan, mutta näiden väliin jää oksidikerros, joka vaikeuttaa kokillin kromausta.

5 Räjähdysmuovausta käyttää hyväkseen myös mm. EP 0 023 024 mukainen menetelmä, jolla on osittain pyritty parantamaan edellä mainitun menetelmän heikkouksia ja erityisesti kokillin kartion korjausta, mutta tämän menetelmän mukainen kokillin kääntösysteemi aiheuttaa sen, että kokilliputkissa 10 esiintyvä kiilaura tulee virheelliseen (väärään) päähän ja on tavalla tai toisella poistettava sekä uudet urat koneistettava.

Esillä olevalla keksinnöllä voitetaan vaikeudet, joita e-siintyy varsinkin suoritettaessa uudelleen kokillin pinta-15 käsittelyä esim. kromaamalla. Keksinnön tunnusomaiset piirteet on kuvattu oheisissa vaatimuksissa.

Keksinnön mukaisella menetelmällä kokilli korjataan vaiheittain ja saadaan vastaamaan alkuperäistä mitoitusta. Keksinnön mukaisella laitteella palautetaan ensin kokillin 20 ulkopinnan mahdolliset painaumat ja pullistumat alkuperäiseen tasoon puristamalla kokilli vähintään kahdesta osasta muodostuvaan muottiin. Tämän jälkeen kokillin sijaitessa edelleen muotissa suoritetaan kokillin sisäpuolinen kaavin-veto niin monella lastuamiskerralla, että saavutetaan kokil-25 Iin puhdas metallipinta. Kaavinveto suoritetaan laitteella, jossa kaavinterää pitävä teränvarsi liikkuu pitkin liikerataa, joka vastaa kokillin keskiviivan kaarevuutta. Seuraa-vana vaiheena suoritetaan kaavinvedolla poistetun ainesmää-rän kasvattaminen sopivalla elektrolyyttisellä menetelmällä 30 tai plasmaruiskutuksella menetelmään hyvin sopivia aineita kuten kuparia tai kupariseoksia käyttäen. Kuparin seosaineina voidaan käyttää yhtä tai useampaa seuraavista metalleista: Ni, Ag, Ai, Si, Sn, Be, Zr, Si ja Cr. Muina seoksina voidaan 3 71244 käyttää Ni- tai Ni-Co-seoksia. Viimeisenä vaiheena menetelmässä on putken sisäpuolelle kasvatetun pinnan kalibrointi-veto keksinnön mukaisella laitteella.

Keksinnön mukaisella tavalla on mahdollista korjata kokille-5 ja siten, että niillä korjauksen jälkeen on hyvä pinnanlaatu ja mittapysyvyys.

Keksinnön mukaista laitetta käytetään sekä kaavinvedossa että kalibrointivedossa, ja laitteen toimintaperiaatetta kuvataan seuraavien piirustusten avulla, joissa 10 kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta yksinkertaistettuna sivukuvantona, kuvio 2 esittää samaa laitetta päätykuvantona, kuvio 3 on poikkileikkauskuvanto muotin kohdasta, ja kuvio 4 on kaaviollinen kuva päältäpäin katsottuna erääs-15 tä toisesta keksinnön mukaisen laitteen toteutuksesta.

Kuviosta 1 ja 2 nähdään, että keksinnön mukaisen laitteen olennaisen osan muodostaa vähintään kahdesta osasta 1 ja 2 muodostuva muotin runko, jonka sisään on sijoitettu varsinainen muotti, joka myös mudostuu vähintään kahdesta osasta 20 3 ja 4. Muotin 3,4 mitoitus vastaa poikkileikkaukseltaan alkuperäisen kokilliputken ulkomittoja sekä pituusleikkaukseltaan jatkuvavalukoneen valusäteen ja kokillin edellyttämää mitoitusta. Muotti ja muotin runko ovat liikuteltavissa sinänsä tunnetuilla mekaanisilla, pneumaattisilla, hyd-25 raulisilla tai vastaavilla voimalaitteilla 5. Kuvion esittämässä tapauksessa muotin alapuolisko 4 ja muotin rungon alaosa 2 ovat kiinteitä ja kiinnitetty pöytään 6, joka on kiinnitetty koneen runkoon 7. Pöytään 6 on kiinnitetty voimalaitteen tukirakenteet 8 sekä muotin rungon 1 ja muotin 30 yläosan 3 liikkeen ohjausjohteet 9.

Kokillin korjauksen ensimmäisenä vaiheena suoritetaan muotin osat 3,4 yhteenpuristamalla kokillin pinnan virheiden (painumat, pullistumat) korjaaminen alkuperäiseen muotoon ja tasoon.

71244

Kuviosta 3 nähdään tarkemmin muotin osat 3 ja 4 sekä niiden sisällä sijaitseva kokilli 10. Korjauksen toisena vaiheena suoritetaan kokillin vaurioituneen sisäpinnan poisto vetämällä kokillin läpi yksi tai useampi kaavinterä 11, joka 5 poistaa ainetta lastuamalla. Teränvartena käytetään tuurnan-vartta 12. Kaavinvedon jälkeen suoritetaan poistetun aines-määrän kasvattaminen kokillin sisäpinnalle. Kun riittävä ainespaksuus on saatu, tuodaan kokilli 10 takaisin muottiin 3,4 ja suoritetaan kalibrointiveto. Kalibrointiveto tapah-10 tuu aivan samoin kuin kaavinvetokin kokillin 10 ollessa muotissa, mutta kaavinterän 11 tilalla käytetään vetotuurnaa, jonka ulkomitta vastaa alkuperäisen kokillin sisämittoja ja jonka liikerata on kokillin kaarevaa keskiviivaa vastaava.

Kalibrointivedon tarkoituksena on saada elektrolyyttisesti 15 tai plasmaruiskutuksella kasvatettu pinta alkuperäisen kokillin sisämittaan.

Kuten kuviosta 1 nähdään, sekä kaavinterän 11 että vetotuur-nan ja niiden tuurnanvarren 12 vetoliike saadaan aikaan tunnetulla voimalaitteella esim. hydraulisylinterillä 13, 20 jonka männänvarren päähän 14 on liitetty vetovaunu 15, joka kulkee pitkin kaarenmuotoista ohjauskiskoa 16. Keksinnölle tunnusomainen kaareva liike on tässä tapauksessa saatu aikaan kaarenmuotoisilla ohjauspinnoilla, jotka ovat vaihdettavia ja voidaan valmistaa eri kokillien kaarevuussäteille. Oh-25 jauskiskojen 16 tukikehto 17 on asetettavissa sopivaan kulmaan korkeus- ja kulmaohjäimien 18 ja 19 avulla.

Kuviossa 1 ohjauskiskot 16 runkorakenteineen 17 on sijoitettu kaavinterän/tuurnan ja tuurnanvarren alapuolelle, mutta on selvää, että ne voidaan sijoittaa myös yläpuolelle. Näissä 30 tapauksissa tuurnan/kaavinterän ja tuurnanvarren liike tapahtuu lähinnä pystytasossa.

Kuviossa 4 on esitetty toinen keksinnön toteutusmuoto. Keksinnön mukainen laite voidaan toteuttaa myös siten, että 71244 kokilliputkiaihion sisällä olevan tuurna vetovaiheen liikerata sijaitsee vaakatasossa. Muotti 3,4 runkoineen 1,2 on kiinnitetty pöytään 6, joka on siirrettävissä laitteen pyö-rähdyskeskipisteen 20 suhteen kokillin käyristyssäteen edel-5 lyttämään asemaan. Tuurnanvarsi on tässä tapauksessa kaksiosainen 12, 12' ja on tukiensa 21 välityksellä liikuteltavissa pitkin runkoa 22, 22' samoin kokillin kaarevuussäteen osoittamaan asemaan. Varsinainen vetotyövaihe suoritetaan rungon 22, 22' osittaisella pyörähdysliikkeellä keskipisteensä 20 ympäri.

Claims (15)

1. Menetelmä kupari- ja kupariseosputkista valmistettujen kokillien, erityisesti teräksen jatkuvavalussa käytettävien ympyränkaarikokillien korjaamiseksi, tunnettu siitä, että korjattavan kokillin ulkopinnassa olevat virheet korjataan puristamalla kokilli alkuperäisen kokilliputken ulkomittaa ja kaarevuutta vastaavaan nuottiin; muotissa sijaitsevan kokillin sisäpinta puhdistetaan poistamalla vaurioitunut pintakerros vetämällä kokillin läpi ainakin yksi lastuavasti ainetta poistava kaavinterä, jonka liikerata on kokillin kaarevaa keskiviivaa vastaava; kokillin sisäpintaan kasvatetaan uusi pintakerros metallista tai metalliseoksesta; kokillin pinta kalibroidaan alkuperäisiin kokillin mittoihin kokillin ollessa muotissa vetämällä kokillin läpi tuurna, jonka ulkomitta vastaa alkuperäisen kokillin sisämittoja ja jonka liikerata on kokillin kaarevaa keskiviivaa vastaava.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kokillin sisäpintaan kasvatetaan uusi pintakerros elektrolyyttisesti.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uusi pintakerros kokillin sisäpintaan saadaan aikaan plasmaruisku-tuksella.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kokillin sisäpinnan uusi pintakerros on kupariseos, jossa seosaineena käytetään yhtä tai useampaa metalleista Ni, Ag, AI, Sn, Be, Zr, Si ja Cr.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kokillin sisäpinnan uusi pintakerros on nikkeliä tai nikkeliseosta.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kokillin sisäpinnan uusi pintakerros on nikkeli-kobolttiseos.

6 71244

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaavinterän ja tuurnan ynpyränkaaren muotoisen liikeradan Säde on muutettavissa. 7 71244

8. Laite kupari- tai kupariseosputkista valmistettujen kokillien, erityisesti teräksen jatkuvavalussa käyttävien ympyränkaarikokillien korjaamiseksi, tunnettu siitä, että laitteen muodostaa korjattavan koki 11 in (10) ympärille puristettava, vähintään kahdesta osasta (3,4) muodostettu muotti runkoineen (1,2), joista ainakin yksi muotin osa ja muotin rungon osa on sovitettu liikkumaan ohjausjohteita (9) myöten sinänsä tunnettujen voimalaitteiden (5) avulla, sekä tuurnanvarsi (12), joka on sovitettu suorittamaan ympyränkaaren muotoista liikettä kokiliin (10) sisällä.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että tuurnanvarren (12) kokit Iin (10) puoleiseen päähän on kiinnitetty kaavinterä (11) suoritettaessa kaavinvetoa.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että tuurnanvarren (12) kokillin (10) puoleiseen päähän on kiinnitetty kalibrointivetoa suoritettaessa tuurna, jonka ulkomitat vastaavat alkuperäisen kokillin sisämittoja.

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että tuurnanvarren (12) ympyränkaaren muotoinen liike on aikaansaatu saattamalla tuurnanvarren (12) toiseen päähän liitetyn voimalaitteen (13) vetovaunu (15) kulkemaan pitkin kaarenmuotoista ohjauskiskoa 06).

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjauskiskot (16) ovat vaihdettavia.

13. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että vetotuurnan (11) ympyränkaaren muotoinen liike on aikaansaatu saattamalla runko (22,22'), johon kaksiosainen tuurnanvarsi (12,12') on kiinnitetty tukien (21) välityksellä, tekemään osittainen pyörähdysliike vaakatasossa keskipisteensä ympäri.

14. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että muotin osat (3,4) muotin rungossa (1,2) ovat vaihdettavia. 8 71 244

15. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että muotti (3,4) ja muotin runko (1,2) joka on kiinnitetty pöytään (6), ovat säteettäisesti siirrettävissä kulloinkin kokillissa tarvittavan kaarevuussäteen mukaiseksi.