FI78250B - Foerfarande och anordning foer direktgjutning av smaelt metall. - Google Patents

Description

1 78250

Menetelmä ja laite sulan metallin suoravalua varten.

- Förfarande och anordning för direktgjutning av smält metall.

Keksintö koskee menetelmää ja laitetta metalliseosten valamiseksi suoraan sulasta metallista jatkuvaksi nauhaksi. Tarkemmin sanottuna keksintö koskee sulan metallin syöttämistä avoimen valuastian aukon kautta jähmettymään halutun paksuiseksi jatkuvaksi nauhaksi liikkuvalle valupinnalle.

Tavanomaisessa metallinauhan valmistuksessa tällaisiin menetelmiin voi kuulua sulan metallin valaminen valuharkko- tai raakakanki- tai laattamuotoon, minkä jälkeen tavallisesti tapahtuu yksi tai useampia kuumamuokkaus, ja kylmämuokkaus vaiheita samoin kuin peittaus- ja lämpökäsittely prosessin eri vaiheissa halutun paksuisen ja laatuisen nauhan aikaansaamiseksi. Jatkuvan nauhan valmistuskustannuksia voidaan pienentää, erityisesti valupaksuuksilla 0,254 - 2,54 mm, eliminoimalla joitakin tavanomaisiin menetelmiin liittyviä vaiheita. Valettua nauhaa voidaan tavanomaisesti käsitellä kylmävalssaamalla, peittaamalla ja lämpökäsittelemällä sen saattamiseksi paksuuteen 0,05 - 1,02 mm.

Suoravaletun nauhan valmistamiseen tunnetaan suuri määrä menetelmiä ja laitteita. Tyypillisiä tällaisista menetelmistä ovat sellaiset, joissa sulaa metallia ruiskutetaan annosteluau-kon kautta raon poikki nopeasti liikkuvalle jäähdytyspinnalle, esim. pyörälle tai jatkuvalle hihnalle; menetelmät, joissa pyörivä jäähdytyspinta osittain upotetaan sulaan metalliin; menetelmät, joissa käytetään vaakasuoria nivelhihnoja jäähdytys-substraatteina joilta sula metalli virtaa jähmettymään; ja valumenetelmiä, joissa on kaksi valutelaa, joiden välissä on sulaa metallia.

2 78250

Metallien suoravaluun aukon lävitse on jo kauan pyritty hyvälaatuisten ja -rakenteisten nauhojen kaupallisessa tuotannossa. US-patentissa 112.054, joka on päivätty 21. helmikuuta 1871, on esitetty menetelmä litteän juotoslangan valmistamiseksi sulasta metallista, joka pakotetaan aukon lävitse pyörivälle valupin-nalle. Vastaavasti US-patentissa 905.758, julkaistu 1. joulukuuta 1908, on esitetty menetelmä sulan metallin ottamiseksi astian alapäässä olevasta ulostuloaukosta valupinnalle. Brittiläisessä patentissa 24.320, joka on päivätty 24. lokakuuta 1910, on esitetty menetelmä nauhan tai levyn valmistamiseksi sulasta metallista, joka virtaa putkikanavan lävitse, jossa vähintään yksi sivu on kosketuksissa liikkuvan valupinnan kanssa. Tuoreemman järjestelmän edustajana on US-patentti 3 522 836 - King, julkaistu 4 päivänä elokuuta 1970, jossa on esitetty menetelmä, jossa käytetään kuperaa, puolikuun muotoista, suut-timesta ulkonevaa kappaletta ja liikutetaan pintaa suuttimen ulostuloaukon ohitse materiaalin oottamiseksi jatkuvasti ja sen jähmettämiseksi jatkuvaksi tuotteeksi. Sula materiaali pidetään staattisessa tasapainotilassa ulostuloaukossa ja se pidetään painovoiman avulla jatkuvassa kosketuksessa liikkuvan pinnan kanssa. US-patentti 4 221 257 - Narasimhan, julkaistu 9 päivänä syyskuuta 1980, koskee menetelmää sulan metallin pakottamiseksi paineisena uritetun suuttimen lävitse liikkuvan kokillin pinnalle .

Aukko-tyyppiset valujärjestelmät rajoittuvat tavallisesti ohuisiin valuihin, tavallisesti alle n. 0,254 mm. Tällaisissa järjestelmissä paksuutta rajoittaa liikkuvan jäähdytyspinnan kyky jähmettää ja viedä pois suutinaukon kautta syötettyä materiaalia. Tällaiset järjestelmät käyttäytyvät ikäänkuin sulan metallin pumppuina ja siirtävät ylimääräisen sulan metallin aukosta jäähdytyspinnalle sulassa tilassa yhdessä suuremman lämpömäärän kanssa kuin voidaan poistaa kelvollisen nauhan aikaansaamiseksi. Vähentämällä sulan metallin syöttönopeutta 3 78250 ja/tai lisäämällä jäähdytyspinnan nopeutta voidaan nämä epäkohdat välttää, jolloin tästä kuitenkin on seurauksena paksuuden pieneneminen.

Kun kiteistä nauhaa yritetään valmistaa suurilla nopeuksilla aukkotyyppisissä valujärjestelmissä, on seurauksena tavallisesti laadun heikkeneminen. Kun metalli ruiskutetaan suurinopeuk-siselle jäähdytyspinnalle tai lasketaan täysilevyisenä hitaammin liikkuvalle vaakasuoralle hihnalle, liikkuu se nopeasti pois syöttökohdasta ollen edelleen osittain sulassa tilassa. Nimenomaan tämä tilanne johtaa laadun heikkenemiseen, koska nauha jähmettyy nopeasti jäähdytyspinnan puolelta ja tällöin esiintyy kutistumista, jota voidaan lieventää ainoastaan syöttämällä uutta sulaa metallia. Ilman tällaista uuden sulan metallin syöttämistä kehittyy nopeasti halkeamia nauhan rakenteeseen heikentämään suuresti sen fysikaalisia ominaisuuksia. Aukkotyyppiseen valamiseen liittyviä ongelmia on pyritty poistamaan parantamalla suuttimen geometriaa, esimerkiksi US-patentti 4 274 473, julkaistu 23. kesäkuuta 1981, ja 4 290 476, julkaistu 22. syyskuuta 1981. Aukkotyyppisen valun epäkohta on siinä, että aukko annostelee sulaa metallia määrän, joka itseasiassa määrittää nauhan paksuuden. Lisäksi suhteellisen suuripaineiset päät, joita käytetään syöttämään riittävästi sulaa metallia aukkoon, ja suhteellisen pieni etäisyys valupyörästä sulan metallin vetävyyden aikaansaamiseksi myös rajoittavat nauhan paksuutta.

Paksumpia nauhoja voidaan valmistaa yhdellä yksittäisellä jääh-dytyspinnalla esimerkiksi kastamalla hitaasti pyörivä jäähdy-tyspyörä staattiseen sulaan metalliin huomattavasti paksumpien nauhojen jähmettymisen mahdollistamiseksi. Sula metalli jähmettyy tämän pyörän pinnalle ja jatkaa pakeunemistaan ennalta arvioitavalla nopeudella kunnes se poistuu tästä sulan metallin kylvystä tai se erotetaan pinnasta. Sulan metallin uudelleen 4 78250 syöttö estää murtumista, joka tavallisesti liittyy äärellisen kerroksen jähmettymiseen esimerkiksi aukkotyyppisessä valussa. Lisäksi erittäin jyrkkä lämpötilagradientti tämän sulan ja jähmettyneen rintaman välillä johtaa myös suorasti tasaisempaan sisäiseen rakenteeseen ja parempaan yläpinnan laatuun. Epäkohtana tällaisessa kastojärjestelmässä on vaikeus estää sulan metallin jähmettyminen hieman upotetun jäähdytyspyörän reunoilla ja lisäksi menetelmässä pyrkii syntymään kourumaisia rakenteita. Lisäksi vaikeutena on varmistaa tasainen kosketus jähmettyvän nauhan ja jäähdytyspyörän pinnan välillä sen painuessa sulaan, jolloin huonon kosketuksen vallitessa on seurauksena nauhan huono pintalaatu valupuolella. Tällaiset vaikeudet johtavat paikallisiin muutoksiin nauhan paksuudessa, jolloin valmistuu ohuempia osia, kun kosketus on vähäisempi tai sitä ei ole lainkaan.

Muita suoravalumenetelmiä on ehdotettu, mutta ne eivät ole kehittyneet kaupallisiksi menetelmiksi. Esimerkiksi sulan metallin kaataminen liikkuvan valupyörän päälle aikaansaa paksuudeltaan epätasaisen nauhan, huonot reunat ja ei-hyväksyttävän laadun. US-patentissa 993 904, päivätty 30. toukokuuta 1911, on esitetty laite, johon kuuluu ensimmäinen sulan metallin astia, jossa on painovoimainen purkausaukko toisen astian tarjotinmai-seen alempaan osaan siinä olevan sulan metallin tason alapuolelle. Sula metalli kulkee ulos toisesta astiasta ylivir-tauksen vaikutuksesta sulan metallin syöttämiseksi valupyörään. US-patentissa 3 3Θ1 739, julkaistu 7 päivä toukokuuta 1968, on esitetty menetelmä levy- tai nauhamateriaalin muodostamiseksi antamalla nesteen virrata pinnalla, joka on kasteltu ja joka muodostaa sillan liikkuvalle valupinnalle, jossa materiaali jähmettyy.

Nyt tarvitaan menetelmää, joka soveltuu suoravaletun nauhan kaupalliseen valmistukseen, jonka nauhan pinnan laatu on ver- 5 78250 rannollinen tai parempi kuin tavanomaisesti valmistetussa nauhassa. Suoravalumenetelmän ja -laitteen tulee aikaansaada nauha, joka on parempi kuin aukkotyyppisessä valussa samoin kuin muissa tunnetuissa suoravalumenetelmissä mukaanlukien kastovalujärjestelmät, vaakasuorat nivelhihnajäähdytysjärjestelmät ja kaksoisvalutelat. Tehtävänä on se, että menetelmä ja laite poistavat tunnettujen suoravalumenetelmien epäkohdat. Lisäksi nyt tarvitaan menetelmää ja laitetta, joka mahdollistaa suhteellisen paksun nauhan suoravalun nauhan paksuuden ollessa suurempi kuin 0,254 mm ja jopa 2,54 mm tai yli. On suotavaa, että suoravalunauhan kutistumiseen ja halkeamiseen vaikuttavat tekijät minimoidaan tai eliminoidaan nauhan parantuneen pinnanlaadun ja rakenteen aikaansaamiseksi. Lisäksi menetelmälle ja laitteelle on suotava, että se soveltuu kaupalliseen nauhantuotantoon alhaisemmin kustannuksin ja helpottaa uusien seosten tuotantoa. Suoravalunauhan tulee omata hyvä pinnanlaatu, hyvät reunat ja rakenne sekä ominaisuudet jotka ovat vähintään yhtä hyviä kuin tavanomaisesti valetussa nauhassa.

Oheisen keksinnön mukaisesti on järjestetty patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä sulan metallin suoravalamiseksi kiteistä materiaalia olevaksi jatkuvaksi nauhaksi.

Menetelmälle on tunnusomaista se, että menetelmään kuuluu lisäksi: sulan metallin syöttäminen vastaanottopäästä poistopäähän sulan metallin altaan järjestämiseksi, jolla on oleellisesti tasainen virtaus ja vapaa pinta valuastian poistopäässä; sulan metallin kaataminen poistopäästä liikkuvalle 6 78250 valupinnalle oleellisesti tasaisena virtauksena poistopään leveydellä, jolloin virtaavan metallin pintajännitys muodostaa valettavan nauhan kaikki pinnat, sulametallialtaan vapaan pinnan pintajännityksen muodostaessa valunauhan päälipinnan, poistopään pohjasta poistuvan sulan metallin pintajännitys ylläpitää meniskin poistopään pohjan sisäpinnan ja valupinnan välillä valunauhan pohjan muodostamiseksi; poistopään kahdelta sivulta poistuvan sulan metallin pintajännitys muodostaa valunauhan reunat sen ollessa likimain yhtä leveä kuin valettava nauha; ja sulan metallin syvyyden säätäminen astian poistopäässä ja etäisyyden säätäminen poistopään ja valupinnan välillä sulan metallin pintajännityksen ylläpitämiseksi päällä, pohjassa ja sivuilla.

On järjestetty myös patenttivaatimuksen 18 johdanto-osan mukainen laite sulan metallin suoravalamiseksi kiteistä materiaalia olevaksi jatkuvaksi nauhaksi. Laitteelle on tunnusomaista se, että siihen kuuluu valuastia, jossa sulan metallin taso vastaanottopäässä ja poistopäässä on sama.

Oheisen keksinnön mukaisesti valmistettu jatkuva suoravalu-nauha on myös järjestetty.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti oheisen keksinnön mukaista nauhanvalulaitetta.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen valuastian poikkileikkausta.

78250 7

Kuvio 2a esittää yksityiskohtaa kuviosta 2.

Kuvio 2b esittää toista yksityiskohtaa kuviosta 2.

Kuvio 3 esittää päällikuvantoa kuvion 2 valuastiasta.

Kuvio 3a esittää päätykuvantoa kuvion 3 valuastiasta.

Kuvio 4 esittää leikkausta oheisen keksinnön mukaisen valuas-tian suositeltavasta sovellutusmuodosta.

Kuvio 5 esittää päällikuvantoa kuvion 4 valuastiasta.

Kuvio 6 esittää suurennettua sivukuvantoa oheisen keksinnön mukaisen valuastian poistopään suositeltavasta sovellutusmuodosta .

Kuviossa 7 on mikrokuva tyypillisestä 304-seoksesta oheisen keksinnön mukaisesti valettuna nauhana.

Kuvio 8 on mikrokuva tyypillisestä 304-seoksesta tavanomaisesti kuumavalssaamalla valmistetussa nauhassa.

Kuvio 1 esittää yleisesti valulaitetta 10, johon kuuluu kulje-tusastia 12 ja syöttöastia 14 sulan metallin syöttämiseksi va-luastiaan 18 sulan metallin suoravalamiseksi valupinnalle 20 nauhan tai levyn 15 muodossa olevan jatkuvan tuotteen valmistamiseksi. Sula metalli 19 syötetään astiasta 12 astiaan 14 ja edelleen valuastiaan 18 tavanomaisella tavalla. Pysäytystanko 16 tai muu sopiva elin voi ohjata sulan metallin virtausta valuastiaan 18 esimerkiksi putken 17 kautta. Valuastia 18 on esitetty oleellisesti vaakasuorana ja siinä on vastaanottopää ja lähellä valupintaa 20 oleva poistopää.

8 78250

Sulan metallin 19 syöttö valuastian 18 lävitse voidaan suorittaa millä tahansa sopivilla tavanomaisilla menetelmillä ja laitteilla kuten erilaisilla astioilla ja sulan metallin pumpuilla. Astia 12 ja syöttöastia 14 voivat olla rakenteeltaan tunnetunlaisia ja niiden tulee soveltua sopivan sulametallimää-rän syöttämiseen valuastiaan 18 nauhan muodostamiseksi jäähdy-tyspyörässä.

Myös valupinta 20 voi olla tavanomainen ja se voi olla jatkuvan hihnan muodossa tai valupyörän muodossa. Sopivimmin käytetään valupyörää. Valupinnan koostumus ei vaikuta kriittiseltä oheiselle keksinnölle vaikkakin jotkin pinnat saattavat antaa parempia tuloksia kuin muut. Oheisen keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta on käytetty kuparista, hiiliteräksestä ja ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla valupinnoilla. On tärkeää, että valupintaa voidaan liikuttaa valuastian ohitse säädetyllä nopeudella ja että voidaan aikaansaada halutunlaiset jäähdytysnopeudet riittävän lämpömäärän poistamiseksi sulan metallin jähmettämiseksi nauhamuotoon. Valupinta 20 liikkuu valu-astian 18 ohitse nopeuksilla, jotka voivat vaihdella välillä 6 - 153 m/min, sopivimmin 15 - 92 m/min, mikä sopii kiteisen materiaalin kaupalliseen tuotantoon. Valupinnan 20 tulee olla riittävän kylmä sulan metallin jäähdytyksen aikaansaamiseksi ja lämmön poistamiseksi sulasta metallista sen jähmettämiseksi kiteisen nauhan muotoon. Laitteen 10 jäähdytyspinnan 20 aikaansaamat jäähdytysnopeudet ovat pienempiä kuin 10.000°C sekunnissa ja tyypillisesti alle 2000°C sekunnissa.

Kaksi tärkeätä valupinnan piirrettä on siinä, että valupinnan liikesuunta on yleisesti ylöspäin astian 18 poistopään ohitse ja että sulan metallin vapaa pinta on poistopäässä 26. Sulan metallin vapaa pinta poistopäässä 26 on oleellinen valetun nauhan päällipinnan hyvän laadun aikaansaamiseksi. Termillä "vapaa" tarkoitetaan, että päällipinta ei ole rakenteen rajaama 9 78250 eli se ei ole kosketuksissa astian rakenteen kanssa ja se voi vapaasti ottaa oman tasonsa vastaanotto-osan 22 ja poistopään 26 välissä. Yleisesti rata suuntautuu kulmassa 6, jonka arvo on välillä noin 0 - 135e, vaakasuorasta tasosta ja metallivirran suuntaan mitattuna sulan metallin vapaassa pinnassa poistopäässä olevan metallivirtauksen suunnan ja valupinnan va-luastian 18 poistopäässä olevan vapaan pinnan kohdalla tapahtuvan liikesuunnan välillä. Valupyörälle valupinnan rata on tangentti vapaalle pinnalle astian 18 poistopäässä. Sopivimmin kulma on välillä 0-45° vaakasuorasta tasosta. Valupyörälle astia on sopivimmin pyörän yläneljänneksen vieressä, kun sulan metallin vapaa pinta on lähellä valupyörän harjaa, jolloin kulma on noin 0°.

Valuastia 18 on oleellinen oheisen keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteelle 10 ja se on paremmin esitetty kuviossa 2, joka on astian 18 sivukuvanto. Valuastia 18 sijaitsee lähellä valupintaa 20, sopivimmin oleellisesti vaakasuorassa, ja se on muodostettu allakuvatunlaisesta lämpöä eristävästä ja tulen kestävästä materiaalista. Tämä järjestely on välttämätön vaaditun tasaisen ja täysin kehittyneen sulan metallin virtauksen aikaansaamiseksi valupinnalle 20. Astiassa 18 on vastaanottopää 22 takaosassa ja poistopää 26. Sopivimmin vastaanottopäällä 22 ja poistopäällä 26 on oleellisesti sama poikkileikkausala tai poistopäällä 26 on suurempi poikkileik-kausala mitattuna kohtisuoraan metallivirtauksen suuntaan nähden vastaanottopäästä 22 poistopäähän 26. Vastaanottopää 22 on esitetty syvenpänä kuin poistopää 26, mikä helpottaa sulan metallin 19 vastaanottamista esimerkiksi syöttöputkesta 17 ja sulan metallin virtauksen aikaansaamista poistopäähän 26.

Astian 18 poistopäällä 26 on yleisesti U-muotoinen rakenne, jonka määrittää pöhjaseinämäosa 28 ja sivuseinämät 30, kuten kuviossa 3 on esitetty. Sivuseinämien 30 sisäpinnat 31 voivat 10 78250 olla pystysuoria, mutta sopivimmin U-muotoisen rakenteen sivu-seinämien 30 pinnat 31 loittonevat ylöspäin mentäessä metallin-virtauksen helpottamiseksi. Pieni kallistus pyrkii parantamaan metallin virtausta poistopäästä 26, mutta liian suuri kallistus voi aiheuttaa pintajännitysohjauksen häviämisen ja sulan metallin tulvimisen. Kallistus on alle 10° per sivu ja sopivimmin 1 - 5°.

Poistopäähän 26 kuuluu pöhjaseinämä 28, jossa on yleisesti tasomainen sisäosa, jonka pituus on riittävä aikaansaamaan oleellisesti tasaisen sulan metallin virtauksen poistokohdasta. Tasomaisen seinämäosan pituus mitattuna metallivirtauksen suuntaan on sopivimmin vähintään yhtäsuuri kuin sulametallialtaan syvyys poistopäässä 26. Sopivimmin pituuden suhde leveyteen on vähintään 1:1 tai suurempi. Poistopäässä 26 on sopivimmin kiinteät tai yhtäläiset leveyden ja korkeuden mitat pohjaseinä-män 28 tasomaisen sisäpinnan pituudella tasaisen poikkileik-kausalan määrittämiseksi poistopäähän 26. Poistopään 26 leveys mitattuna sivuseinämien 30 sisäpintojen 31 välistä pitkin sulametallialtaan vapaata pintaa on likimain yhtäsuuri kuin valettavan nauhan leveys. Poistopää 26 sijoitetaan sopivimmin lähelle valupintaa 20, jolloin sivuseinämien 30 päät tai reunat ja pöhjaseinämä 28 määrittävät U-muotoisen rakenteen, joka on oleellisesti yhdensuuntainen valupinnan kanssa.

Läpimenovirtauksen helpottamiseksi vastaanotto-osan 22 ja poistopään 26 välillä, on järjestettävä väliosa 24 vastaanotto-osan 22 ja poistopään 26 väliin, jotta aikaansaataisiin oleellisesti tasainen virtaus poistopäässä 26. Sopivimmin väliosassa 24 säilyy oleellisesti tasainen poikkileikkausala koko sen pituudella osan 22 vastaanottamiseksi poistopäähän 26. Kuviossa 3 esitetyllä väliosalla 24 on asteittain lisääntyvä leveys vastaan-ottopäästä 22 poistopäähän 26 ja, kuten kuviossa 2 on esitetty, asteittain pienenevä syvyys oleellisesti tasaisen poikkileik- 11 78250 kausalan säilyttämiseksi koko sen pituudella. Väliosa 24 voidaan varustaa kaltevalla pöhjaseinämällä 32, joka asteittain vähentää astian 18 syvyyttä vastaanottopäästä 22 poistopäähän 26. Vastaavalla tavalla väliosassa 24 voi olla vähintään yksi sivuseinämä 34, joka taittuu ulospäin asteittain lisääntyvän leveyden aikaansaamiseksi kapeammasta vastaanottopäästä 22 le-veämpään poistopäähän 26. Kuvio 3 on valuastian 18 päällikuvan-to esittäen väliosan 24 sivuseinämän 34 laajenemista.

Kuviossa 2 on esitetty, että sulkuja tai patolevyjä 36 voidaan käyttää valuastiassa 18 esimerkiksi väliosassa 24 tai kohdassa missä osa 24 vaihtuu poistopääksi 26, jotta tällä tavoin edelleen helpotettaisiin tasaisen virtauksen kehittymistä. Patole-vyt 36 tulee valmistaa tulen kestävästä tai lämmönkestävästä materiaalista, joka samalla on kestävä sulan metallin aiheuttamaa korroosiota vastaan. Tulen kestävä Kaowool-levy käsiteltynä laimennetulla kolloidisella piidioksidi- suspensiolla on osoittautunut tyydyttäväksi. Sulut 36 voivat ulottua poikki koko valuastian 18 leveyden tai ne voivat ulottua osalle sen leveyttä. Kuten kuviossa 2 on esitetty, on sulan metallin taso sopivimmin valuastian 18 vastaanottopäässä 22 likimain sama kuin sulan metallin taso poistopäässä 26. Sulut 36 ovat käyttökelpoisia puskuroimaan tai vaimentamaan virtausta, jotta helpotettaisiin tasaisen täysin kehittyneen virtauksen kehittymistä ja jotta rajoitettaisiin pintaoksiidien ja kuonan liikettä.

Kuviot 2a ja 2b kuvaavat virtaavan sulan metallin pintajännityksen käyttöä muodostamaan valettavan nauhan pinnat. Kuvio 2a on yksityiskohtainen leikkaus valupinnan 20 vieressä olevasta poistopään 26 osasta. Poistopäästä 26 virtaava sula metalli muodostaa ja ylläpitää meniskin 35 U-muotoisen rakenteen pohja-seinämän 28 sisäpinnan ja valupinnan välissä. Meniskin 35 muodostava pintajännite muodostaa valettavan nauhan 15 pohjan. Sulan metallin vapaan pinnan pintajännitys poistopäässä 26 muo 12 78250 dostaa käyräviivaisen osan 39 sulan metallin päälle U-muotoi-sessa rakenteessa sen muodostaessa nauhatuotetta.

Kuvio 2b kuvaa poistopäätä 26 lähellä valupintaa 20 esittäen jähmettyvää metallia 19 niiden välissä poistopään 26 alapuolelta tarkasteltuna. Sulan metallin 19 pintajännitys muodostaa kuperat pinnat tai meniskit 37 poistopään 26 ja valupinnan 20 väliin sivuseinämien 30 sisäpintojen 31 kohdalle lähelle pöhjaseinämää 28.

Valuastian 18 suositeltava sovellutusmuoto on esitetty kuvion 4 sivukuvannossa ja kuvion 5 päällikuvannossa. Esitetyssä astiassa 18 on ulkopuolinen metallinen tukikuori 36, tulen kestävä eristys 40 ja verhous 42, joka määrittää valuastian 18 sisäpinnan ja joka on kosketuksissa sulan metallin kanssa valun aikana. Astia 18 tulee valmistaa tulen kestävästä materiaalista, joka on lämpöä eristävää ja kestää sulan metallin aiheuttaman korroosion. Valuastia voidaan kiinnittää johonkin sopivaan pöytään tai elimeen astian suuntaamiseksi ja paikoittamiseksi halutussa valuasennossa valupinnan tai pyörän 20 suhteen. Valu-astian 18 poistopäässä 26 tulee olla etupinta tai sivuseinämien 30 reunat 33 ja pohjaseinämä 28, jotka määrittävät ja muodostavat U-muotoisen rakenteen, tulee olla muotoiltuja valupinnan mukaisesti. Tämä voidaan suorittaa yksinkertaisesti käyttämällä piikarbidi-hiomapaperia 60 - 100, jota pidetään valupinnan ja astiayksikön välissä ja hangataan paperia vasten astiaa 18 sen reunojen saattamiseksi yhdensuuntaiseksi pyörän kanssa. Valuas-tian 18 etupinta 33 voidaan sen jälkeen päällystää zirkoni-sementillä harjaamalla ja antaa sen kuivua ennen valua.

Kuviot 4 ja 5 kuvaavat oheisen keksinnön mukaisen valuastian 18 suositeltavaa sovellutusmuotoa, joka on käyttökelpoinen 100 mmsn levyisten nauhojen valamiseen ja noin 330 mm:n leveyteen saakka ja sitä voidaan käyttää 1220 mm:n leveyteen saakka.

i3 78250

Metallista tukikuorta 38 voidaan käyttää riippuen eristyskerroksessa 40 käytettävän materiaalin tyypistä. Eristyskerros 40 voi olla vaahdotettu keramiikkasementtieriste, joka tarvitsee ulkopuolisen tuen, esim. metallisen tukikuoren 38. Jos vaihtoehtoisesti käytetään tavanomaisia tulen kestäviä tiiliä ja muurataan niillä halutut muodot ja sen jälkeen koverretaan niitä haluttujen sisä- ja ulkomittojen aikaansaamiseksi, ei ulkokuori 38 tällöin ole välttämätön. Astia 18 voidaan muodostaa myös valettavasta keraamisesta materiaalista. Verhous 42 valuastian 18 sisäpinnalla tehdään myös eristävästä, tulen kestävästä ja sulaa metallia kestävästä materiaalista. On havaittu, että runsaasti alumiinikuitusilikaattiseosta sisältävä eristävä huopa on käyttökelpoinen, esim. Fiberfrax, joka on kyllästetty laimennetussa kolloidisessa piidioksiidi suspensiossa ja muotoiltu valuastiassa 18 ja sen jälkeen kuivattu ennen varsinaista käyttöä.

Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty myös takimmainen ylivirtausele-mentti 44, johon kuuluu taaksepäin kalteva pinta 45, joka ulottuu valuastian 18 sisäpinnalta valuastian 18 ulkoseinämme. Ylivirtauselementin 44 korkeus määrää sulan metallin suurimman syvyyden, joka voi sisältyä vastaanottopäähän 22 ja vastaavasti sulan metallin syvyyden valuastian 18 poistopäässä 26. Ylivir-tauselementti 44 helpottaa sulan metallin tason säätämistä valuastiassa 18, mikä on oleellista valetun nauhan paksuuden ja laadun säädön kannalta.

Kuviossa 4 on lisäksi esitetty valuastia 18, jossa voi vaihtoehtoisesti olla kansiyksikkö 46 valuastian 18 väliosan 24 läheisyydessä. Kanteen 46 kuuluu alaspäin ulottuvat seinämät 48 ja 50, jotka on yhdistetty pöhjapinnalla 52. Alaspäin ulottuvat seinämät 48 ja 50 ovat samanlaisia kuin patolevyt kuviossa 2. Kansiin 46 muodostuu tavallisesti tulen kestävästä, eristävästä ja sulaa metallia kestävästä materiaalista. Kanteen 46 voi kuu- 14 78250 lua verhous 42, tulen kestävä eristyskerros 40 ja ulkopuolinen metallikuori 38, jolloin kannen rakenne on samanlainen kuin va-luastian 18. Kansi 46 voi ulottua valuastian 18 koko leveydelle tai osalle sen leveyttä väliosan 24 läheisyydessä. On tärkeää, että kansi 46, joka on käyttökelpoinen pitämään lämmön valuas-tiassa 18 olevassa sulassa metallissa, ei kosketa sulaa metallia vastaanottopäässä 22 ja poistopäässä 26, jotta vapaa pinta säilyisi poistopäissä 26. Kansi voi ulottua myös koko taaemman vastaanotto-osan 22 alueelle tai osalle sitä suojaavan atmosfäärin pitämiseksi siellä.

Kuvio 6 esittää toista sovellutusmuotoa, missä astian 18 poistopää 26 on varustettu elimillä ei-hapettavan atmosfäärin järjestämiseksi sulan metallin yläpuolelle U-muotoisen rakenteen leveydelle poistopäässä lähellä valupintaa 20 sekä elimet sulan metallin säteilyjäähdyttämiseksi tällä vyöhykkeellä. Nämä kaksi piirrettä voivat esiintyä erikseen tai yhdessä.

Elimet ei-hapettavan atmosfäärin aikaansaamiseksi tarjoavat inerttien tai pelkistävien kaasujen suojaavan kannen sulan metallin päällä olevassa vyöhykkeessä poistopään 26 U-muotoisessa rakenteessa. Kaasut minimoivat tai estävät kuonan ja oksidien muodostumisen sulan metallin pinnalle, jotka oksidit voisivat joutua valettuun nauhaan. Ei-hapettava atmosfääri voi olla staattinen tai kiertävä atmosfääri. Sopivimmin ei-koskettava kansi sulan metallin yläpuolella valuastian 18 poistopäässä 26 ja vähintään yksi kaasusuutin tai sarja suuttimia 56 aikaansaa jatkuvan inertin tai pelkistävän kaasun virtauksen vastakkaiseen suuntaan valunauhan suuntaan nähden. Kaasu syötetään sopi-vimmin siten, että se törmää sulan metallin päällä olevaan vyöhykkeeseen kohdassa, josta nauha lähtee. Tämä sovellutusmuoto voi tarjota suojaavan kannen sulan metallin päällä olevan vyöhykkeen eristämiseksi, jolloin inerttejä tai pelkistäviä kaasuja johdetaan kaasusuihkuihin oksiidien työntämiseksi pois nau- 15 78250 hän muodostuskohdasta. Sarja kapeita kaasusuuttimia 56 on sijoitettu pitkin valettavan nauhan leveyttä siten, että kaasu-suihkut törmäävät vyöhykkeeseen, missä nauha poistuu sulan metallin altaasta. Suuttimet 56 on suunnattu vasten valettavaa nauhaa tietyssä kulmassa muodostetun nauhan tasoon nähden, joka kulma sopivimmin on noin 20 - 30°.Kaasuvaippa voi muodostua kaasusta, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluu vety, argoni, helium ja typpi, jotta minimoitaisiin oksidit, jotka voivat muodostua valun aikana. Suuttimista 56 tulevien kaasujen nopeuden on oltava melko alhainen, koska suuremmilla nopeuksilla voi aiheutua häiriöitä sulan metallin yläpinnassa ja sen seurauksena vaurioita valunauhalle.

Mukaan voi kuulua elimet sulan metallin säteilyjäähdyttämiseksi vyöhykkeessä, jolloin ne tarjoavat jäähdytyksen vyöhykkeen läheisyydessä lämmön poistamisen helpottamiseksi sulan metallin päällipinnalta. Jäähdytys voidaan suorittaa putkilla 54, jotka on sijoitettu sulan nesteen yläpuolelle säteillyn lämmön poistamiseksi sulasta metallista. Jäähdytysaineena voidaan käyttää vettä tai muuta nestettä. Sopivimmin on järjestetty kansi, johon kuuluu sarja vesijäähdytteisiä putkia 54, jotka on kiinnitetty valuastian päälle tulen kestävällä materiaalilla ja sementillä. Sulan metallin päällipinnan säteilyjäähdytys sulan virratessa poistopään 26 U-muotoisesta rakenteesta valupinnalle parantaa lämmön poistamista jähmettyvän sulan metallin päällipinnalta, jolloin valetun nauhan päällipinnan laatu ja rakenne paranee nauhassa tapahtuvan dentriittisen rakenteen kasvun säädön avulla.

Sopivimmin käytetään ei-hapettavan atmosfäärin aikaansaavia elimiä ja säteilyjäähdyttäviä elimiä yhdessä. Ei-koskettava kansi sulan metallin päällä olevan vyöhykkeen tiivistämiseksi poistopäässä 26 käsittää jäähdytyselimet sulasta metallista säteilleen lämmön poistamiseksi ja ei-hapettavan atmosfäärin 16 78250 elimet. Sopivimmin kanteen kuuluu sarja vesijäähdytteisiä putkia 54 ja sarja kaasusuuttimia 56. Tässä sovellutusmuodossa inertit kaasut jäähdytetään putkilla 54, jotka lisäksi helpottavat säteilylämmön poistoa. Jäähdytysputket 54 sisältävä kansi tiivistää vyöhykkeen oksidien ja kuonan muodostuksen vähentämiseksi, jotka aineet voisivat joutua nauhatuotteeseen.

Oheisen keksinnön mukaista valulaitetta käytettäessä astia 12, astia 14 ja valuastia 18 esilämmitetään toimintalämpötiloihinsa ennen sulan metallin syöttämistä valuastiaan 18 nauhamateriaa-lin valmistamista varten. Mitkä tahansa tavanomaiset lämmityse-limet soveltuvat ja niitä voidaan käyttää. Ilma-asetyleeni- tai ilma-luonnonkaasulämmitystä sijoitettuna vastaanottopäähän 22 voidaan käyttää samoin kuin voidaan järjestää etukannen esiläm-mitys valuastian U-muotoisen rakenteen etureunojen lämmittämiseksi, jotka reunat sijoittuvat lähelle valupintaa 20. Tavanomaiset esilämmityslämpötilat ruostumatonta terästä valettaessa ovat luokkaa 1030 - 1100° C. Sen jälkeen kun esilämmityksen minimitaso on saavutettu, poistetaan lämmitysliekit ja astia 18 sijoitetaan lähelle valupintaa ennalta määrätylle etäisyydelle, esim. etäisyydelle 0,13 - 0,51 mm.

Aloitettaessa menetelmää, jossa valuseos valetaan suoraan sulasta metallista jatkuvaksi nauhaksi, sula metalli 19 syötetään kuljetuskauhasta tai -astiasta 12 syöttöastiaan 14 ja sen jälkeen oleellisesti vaakasuorassa olevaan valuastiaan 18. Sulan metallin virtausta syöttöastiasta 14 valuastiaan 18 voidaan ohjata ja säätää venttiilielimillä, esim. pysäytystangolla 16, ja putken 17 avulla valuastian 18 takimmaiseen syöttöosaan tai vastaanottopäähän 22. Kun astia 18 alkaa täyttyä sulalla metallilla, alkaa sula metalli virrata kohti astian poistopäätä ja se virtaa väliosan 24 lävitse ja poistopään 26 lävitse kuten kuviossa 2 on esitetty. Valuastia 18 mahdollistaa sulan metallin virtaamisen siten, että sitä syötetään astian 18 poistopää- 78250 hän 26. Valuastiassa 18 voi olla esimerkiksi kuviossa 2 esite-tynlaisia sulkuja 36 sulan metallin 19 virtauksen vaimentamiseksi ja puskuroimiseksi, jotta helpotettaisiin tasaisen ja täysin kehittyneen virtauksen muodostumista poistopäähän 26. Sula metalli säilyttää sopivimmin oleellisesti tasaisen virtauksen poikkileikkausalan vastaanottopäästä 22 poistopäähän 26. Tavallisesti poistopää 26 on leveämpi kuin vastaanottopää 22 ja U-muotoisen rakenteen leveys on likimain sama kuin valettavan nauhan leveys. Valuastiassa 18 on valutila, jossa on kalteva ja viuhkamainen väliosa. Valuastia 18 on suunniteltu estämään sulan metallin poikittaisvirtaukset astiassa samalla kun se kehittää tasaisen turbulentin virtauksen poistopäästä 26 U-muotoisen rakenteen leveydellä päässä 26 siten, että täysin kehittyneellä virtauksella on vastaanottopäästä 22 poistopäähän 26 tapahtuvan virtaussuunnan mukaiset nopeudet. Sulan metallin taso poistopäässä 26 on likimain sama kuin vastaanottopäässä 22, vaikkakin sulan metallin syvyys on pienempi poistopäässä 26. Sula metalli jatkaa virtausta poistopäästä 26 liikkuvalle valupinnalle 20 siten, että poistopään U-muotoisen rakenteen leveydellä on oleellisesti tasainen sulan metallin virtaus valupinnalle 20. Poistopäässä 26 olevalla sulalla metallilla on päällipintajännitys ja aukosta lähtevällä sulalla metallilla on reunapintajännitys, joka osittain muodostaa valetun nauhan 15 päällipinnan ja reunat. Pohjapinta muodostuu meniskin muodossa olevasta pintajännityksestä U-muotoisen rakenteen sisäpinnan pohjan ja valupinnan välissä.

Vaikkakaan ei ole tarkoitus tarttua teoriaan, vaikuttaa siltä, että astian 18 poistopäästä lähtevän sulan metallin jähmettyminen alkaa valupintaa koskettavan sulan metallin kanssa sen poistuessa astian 18 poistopään 26 U-muotoisen aukon pohjasta. Nauha jähmettyy sulan metallin altaasta, joka on valupinnan saatavilla astian 18 poistopäässä, ja muodostaa tietyn paksuuden, jolloin jähmettyvässä nauhassa on jatkuvasti tietty sulan 18 78250 metallin yliannos kunnes nauha poistuu astian 18 poistopäästä 26. Tällaisen sulan metallin altaan ulkotaan muodostavan oleellisen osan nauhan paksuudesta sen koskettaessa liikkuvaa valu-pintaa 20, jolloin ainoastaan pieni osa nauhan paksuudesta on seurausta sulan metallin jähmettymisestä vedettäessä sitä ulos astiasta 18 lähellä käyräviivaisen pintajännitysosan 39 yläpuolta. On arvioitu, että yli 70 % ja todennäköisesti yli noin 80 % nauhan paksuudesta on seurausta meniskin 35 vieressä olevasta sulasta metallista. Sula metalli jähmettyy sulametallial-taan pohjasta, joka on järjestetty valupinnalle astian 18 pois-topään 26 U-muotoisen rakenteen pohjasta.

Valupinta 20 liikkuu valuastian 18 ohitse yleisesti ylöspäin poistopään 26 U-muotoisen aukon pohjasta aukon avoimeen yläosaan. Astian 18 asento valupinnalla 20 ja valupinnan nopeus on ennalta määrättyjä tekijöitä valetun nauhan tietyn laadun ja paksuuden aikaansaamiseksi. Jos valupinta 20 on valupyörä, sijoitetaan astia 18 sopivimmin valupyörän ylemmän neljänneksen kohdalle.

Oheisen keksinnön mukaiseen menetelmään liittyy useiden tekijöiden säätö, mistä on seurauksena mahdollisuus valaa halutun paksuisia metallinauhoja välillä 0,25 - 1,52 mm ja joilla on hyvä pinnanlaatu ja reunat ja rakenne. Sulan metallivirran ohjaus valupinnalle, valupinnan nopeus, jähmettyminen sulametal-lialtaan pohjasta ja sulan metallin ohjattu syvyys altaassa ja etäisyys valupinnasta sulan metallin pintajännityksen ylläpitämiseksi ovat tärkeitä keskenään vaikuttavia tekijöitä.

Jotta oheinen keksintö ymmärrettäisiin paremmin, esitetään seu-raavat esimerkit.

Esimerkki 1

Rakenteeltaan yleisesti kuviossa 2 esitetyn kaltainen valuasti- » 78250 a, jossa kuitenkin on ainoastaan yksi patolevy 36 lähellä poistopäätä 26, valmistettiin tulen kestävistä kovetetuista Kaowool lohkoista, jotka ovat alumiini piidioksidiseos materiaalia. Astiaa käsiteltiin kastelemalla sitä colloidisella piidioksidi suspensiolla, kuivattiin yön yli lämpötilassa 120° C ja sen jälkeen poltettiin yksi tunti 1100® C:ssa ilmassa. Sen jälkeen kun lohkot oli leikattu ja muotoiltu, ne päällystettiin ohuella kerroksella Kaowool sementtiä. Astia muotoiltiin pyörän mukaiseksi ja sen jälkeen U-muotoisen rakenteen päät päällystettiin ohuilla kerroksella zirconi sementtiä. Patolevyyn käytettiin samanlaista seosta. Valuastiaa lämmitettiin sen jälkeen ilma-asetyleeni-liekeillä. Astia 18 oli noin 222 mm pitkä vastaanottopäästä 22 poistopäähän 26 ja se oli noin 165 mm leveä vastaanottopäässä 22 ja noin 102 mm leveä poistopään 26 pöhjaseinämän 28 kohdalla. Sulaa 304-tyyppistä seosta laskettiin lämpötilassa 1580*Cr syötettiin astiaan 18 ja pidettiin syvyystasolla noin 44 mm vastaanottopäässä 22 ja U-muotoisessa rakenteessa astian 18 poistopäässä 26 sulan metallin syvyys oli noin 19 mm. Valupinta oli kuparista valettu pyörä, jonka leveys oli 177,8 mm ja halkaisija noin 914 mm, mikä aikaansai jäähdy-tysnopeuden suuruudeltaan alle 2000*C/sek. Valupyörää pyöritettiin nopeudella noin 76 - 92 m/min astian 18 poistopään ohitse ja noin yhden millimetrin etäisyydellä siitä kulmassa 8, jonka arvo oli noin 40°.Astian U-muotoisessa rakenteessa oli loittonevat tai kaltevat poistopään 26 sivuseinämien 30 sisäpinnat 31, jotka avautuivat ylöspäin. Kallistus oli noin 36 kullakin sisäpinnalla. Ajossa 25 valettiin noin 45,4 kg keksinnön mukaisesti ja saatiin menestyksellisesti aikaan nauha, jonka leveys oli noin 102 mm ja yhtäläinen paksuus välillä 0,41 - 0,46 mm valetun nauhan ylä- ja alapintojen ollessa sileät ja tasaiset eikä reunoissa ollut merkkejä rosoisuudesta tai aaltoisuudesta.

Esimerkki II

Yleisesti kuviossa 4 esitetynlaisen rakenteen omaava valuastia 20 78250 valmistettiin käyttäen Koawool-tulenkestävää materiaalia ja tulenkestävää alumiinikuplaeristystä 40 metallikuoressa 38. Verhous 42 valmistettiin Fiberfrax materiaalista, jonka paksuus oli 12,7 mm ja tiheys 128 kg/m3 ja joka kyllästettiin laimennetulla colloidisella piidioksiidisuspensiolla ja sen jälkeen kuivattiin ennen käyttöä. Astia 18 oli ulkomitoiltaan noin 381 mm pitkä ja 457 mm leveä ja astian 18 poistopäässä oli pieni poikkileikkausalan lisäys kohti poistopäätä 26. Patolevy 36 valmistettiin ja sijoitettiin samalla tavoin kuin esimerkissä 1 ja kitattiin astian 18 sivuseinien väliin. Sivuseinämien 30 sisäpinnat 31 olivat myös kallistettuja tai ne loittonivat noin 3° per pinta. Valuastia oli asetettu noin 0,88 mm:n etäisyydelle noin 0°:n kulmassa sulan metallin vapaaseen pintaan nähden, joka oli lähellä valupyörän huippua. 227 kg:n ajot 84 - 97 304-tyyppisellä sulalla metallilla suoritettiin oheisen keksinnön mukaisesti valamalla vähähiilisen saumattoman putken pinnalle, jonka putken ulkohalkaisija oli 323 mm, seinämän paksuus 9,5 mm, leveys 1219 mm ja putki oli sisäpuolelta veden avulla ruiskujäähdytetty. Valupyörä pyöri nopeudella noin 61 m/min valun alussa 10 - 15 sek metallivirran alkamisen helpottamiseksi ja sen jälkeen nopeutta pienennettiin arvoon 30,5 m/min ajon ajaksi. Sulan metallin syvyys oli noin 50,8 mm poistopäässä 26 ja 69,8 mm vastaanottopäässä 22.

Astiaan 18 kuului myös kansi, jossa oli elimet säteilyjäähdyttämistä varten ja elimet heliumatmosfäärin järjestämiseksi kuviossa 6 esitetyllä tavalla. Jäähdytys aikaansaatiin kierrättämällä vettä noin 11,4 1/min kupariputkien lävitse, joiden ulkohalkaisija oli 9,5 mm.

Valetun nauhan leveys oli noin 330 mm ja sillä oli yhtäläinen noin 1,1 mm:n paksuus ja hyvä yläpinnan laatu, joka oli yhtäläinen, tasainen ja ilman murtumia. Valettu nauha käsiteltiin sen jälkeen tavanomaisesti peittaamalla typpi-/hypofluoridi- 78250 hapossa, kylmävalssaamalla noin 50 %:n reduktiolla, hehkuttamalla lämpötilassa 1060°C 5:n minuutin ajan, peittaamalla uudelleen samalla tavoin ja sen jälkeen kylmävalssaamalla paksuuteen 0,01 mm ja hehkuttamalla. Hehkutettujen valunäytteiden mekaaniset ominaisuudet huoneen lämpötilassa on esitetty alla verrattuna tavanomaisesti valmistetun 304-tyyppisen hehkutetun kuumavalssatun nauhan tyypillisiin ominaisuuksiin.

TAULUKKO

Näyte Vetolujuus Myötöraja 0,2 % Venymä, 50 mm MPa MPa lii 1 720,7 307 52,0 2 694,5 281 50,0 3 694,5 281 49,0 4 689,0 276 52,5 7 708,3 289 55,0 8 702,8 289 57,5 9 713,8 363 52,6 10 724,8 303 54,5

Tavanomaisesti valmistetun 304-tyyppisen seoksen tyypilliset tai keskimääräiset mekaaniset ominaisuudet hehkutetulle kuumavalssatulle nauhalle ovat huoneen lämpötilassa: Vetolujuus 696,6 MPa, myötölujuus 302 MPa ja venymä 57 % (50 mm).

Kuvio 7 on mikrokuva oheisen keksinnön mukaisesta valetusta nauhasta esittäen tyypillistä sisäistä rakennetta ajoista 84 - 52. 304-tyyppinen seos, 100 kertaisena suurennuksena, kuvaa tyypillistä pienten pylväsmäisten elementtien rakennetta, jotka elementit ovat suuntautuneet nauhan paksuuden suuntaisesti, toisinsanoen yläpinnalta alapinnalle. Tämä suunta vastaa yleisesti lämmön poistumisen suuntaa nauhasta sen jähmettyessä.

Oheisen keksinnön mukainen menetelmä ja laite ohjaa dentriitti-

L

22 78250 sen rakenteen kasvua nauhassa sellaisen valetun nauhan aikaansaamiseksi, jota voidaan tavanomaisesti käsitellä sen saattamiseksi viimeistellyksi nauhaksi, jonka ominaisuudet ovat verrattavissa tai ne ovat parempia kuin tavanomaisesti valmistetulla nauhatuotteella.

Kuvio 8 esittää 304-tyyppisestä seoksesta tavanomaisesti kuuma-valssaamalla valmistetun nauhan 100 kertaista suurennusta.

Voidaan havaita, että oheisen keksinnön mukainen menetelmä ja laite aikaansaa jopa paremman nauharakenteen ja nauhan laadun nauhatuotteen paksuuden lisääntyessä ja nauhan leveyden kasvaessa. Pyrkimystä reunan aaltoiluun valetussa nauhatuot-teessa, jonka leveys on 101 - 152 mm, ei enää näytä olevan myöskään suuremmilla leveyksillä 330:een mm saakka. Oheisen keksinnön mukainen menetelmä ja laite tarjoaa yksinkertaisen ja suoran menetelmän kiteisen metallinauhan tai levyn valamiseksi sulasta metallista jatkuvaksi nauhaksi. Kutistumis- ja murtu-misongelmat äärellisessä kalvojähmettymisessä on eliminoitu ja laadultaan verrattavissa oleva tai parempi suhteellisen paksu nauha on aikaansaatavissa verrattuna tavanomaisilla menetelmillä valmistettuun nauhaan.

Menetelmät ja laitteet ovat käyttökelpoisia eri metalleille ja seoksille mukaanlukien ruostumattomat teräkset ja piiteräkset.

Claims (25)

78250

1. Menetelmä sulan metallin suoravalamiseksi kiteistä metallia olevaksi jatkuvaksi nauhaksi, johon menetelmään kuuluu: sulan metallin syöttäminen valuastian vastaanottopäähän, jossa astiassa on vastaanottopää ja poistopää, poistopään ollessa lähellä valupintaa ja sen reunat ovat yhdensuuntaisia valupinnan kanssa; valupinnan liikuttaminen yleisesti ylöspäin poistopään ohitse; sulan metallin syöttäminen vastaanottopäästä poistopäähän; sulan metallin kaataminen poistopäästä valupinnalle; ja valunauhan poistaminen liikkuvalta valupinnalta, tunnettu siitä, että menetelmään kuuluu lisäksi: sulan metallin syöttäminen vastaanottopäästä poistopäähän sulan metallin altaan järjestämiseksi, jolla on oleellisesti tasainen virtaus ja vapaa pinta valuastian poistopäässä; sulan metallin kaataminen poistopäästä liikkuvalle valupinnalle oleellisesti tasaisena virtauksena poistopään leveydellä, jolloin virtaavan metallin pintajännitys muodostaa valettavan nauhan kaikki pinnat, sulametallialtaan vapaan pinnan pintajännityksen muodostaessa valunauhan päällipinnan, poistopään pohjasta poistuvan sulan metallin pintajännitys ylläpitää meniskin poistopään pohjan sisäpinnan ja valupinnan välillä valunauhan pohjan muodostamiseksi; poistopään kahdelta sivulta poistuvan sulan metallin pintajännitys muodostaa valunauhan reunat sen ollessa likimain yhtä leveä kuin valettava nauha; ja sulan metallin syvyyden säätäminen astian poistopäässä ja etäisyyden säätäminen poistopään ja valupinnan välillä sulan metallin pintajännityksen ylläpitämiseksi päällä, pohjassa ja sivuilla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulan metallin syöttämiseen vastaanottopäästä poistopäähän kuuluu oleellisesti tasaisen virtauksen poikki-leikkausalan säilyttäminen poistopäässä. 78250

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulan metallin syöttämiseen kuuluu oleellisesti tasaisen virtauksen poikkileikkausalan säilyttäminen vastaan-ottopäästä poistopäähän.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittuun sulan metallin syöttämiseen valuastiassa kuuluu sulan metallin järjestäminen vastaanottopäässä samalle tasolle kuin poistopäässä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittuun sulan metallin syöttämiseen kuuluu virtauksen jatkuvasti tapahtuva leveneminen vastaanottopäästä poistopäähän samalla kun oleellisesti tasainen virtauksen poik-kileikkausala säilyy.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulan metallin virtaus puskuroidaan valuastiassa tasaisen virtauksen muodostumisen helpottamiseksi poistopäässä.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siihen kuuluu valupinnan liikuttaminen astian pois-topään yleisesti U-muotoisen rakenteen ohitse yleisesti U-muotoisen rakenteen pohjasta poistopään päällipinnan suuntaan.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siihen kuuluu valupinnan liikuttaminen radalla vaakasuorasta tasosta ja metallivirtauksen suuntaan kulmassa arvosta 0* arvoon 135° mitattuna vapaan pinnan ja valupinnan suunnan välillä astian poistopäässä.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kulma on 0 - 45° vaakatasosta. 25 7 8 2 5 0

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siihen kuuluu nauhan paksuuden säätäminen valupin-nan nopeuden ja valuastian poistopäässä olevan sulan metallin syvyyden avulla.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siihen kuuluu sulan metallin jäähdyttäminen sen jälkeen kun se on tullut kosketuksiin valupinnan kanssa nopeudella, joka on pienempi kuin 2000°/sek, kiteisen metallin jähmettymisen aikaansaamiseksi.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdyttäminen tapahtuu nopeudella alle 1500"C sekunnissa.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valupintaa liikutetaan nopeudella 6 - 153 m/min.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että järjestetään valupinta yhdensuuntaiseksi poistopään reunojen kanssa ja etäisyydelle 0,13 - 1,52 mm poistopäästä.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valupinnalta poistetaan nauha, jolla on tasainen nauhaleveys, joka on välillä 100 - 1220 mm.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poistetaan nauha, jolla on tasainen paksuus, joka on välillä 0,25 - 2,54 mm.

17. Laite sulan metallin suoravalamiseksi kiteistä materiaalia olevaksi jatkuvaksi nauhaksi, johon laitteeseen kuuluu: 78250 liikkuva valupinta; valuastia, jossa on vastaanottopää, poistopää ja väliosa niiden välissä; elimet sulan metallin syöttämiseksi valuastian vastaanottopää-hän; tunnettu siitä, että mainitussa valuastiassa on poistopää, jolla on yleisesti U-muotoinen rakenne lähellä valupintaa ja sen reunat ovat oleellisesti yhdensuuntaiset valupinnan kanssa, ja väliosa sulan metallin oleellisesti tasaisen virtauksen helpottamiseksi vas-taanottopäästä poistopäähän, poistopään U-muotoisessa rakenteessa on tasainen pohjaseinämä ja loittonevat sisäpuoliset sisäseinämät, jotka avautuvat ylöspäin ja joiden leveys sisäpintojen välillä on likimain yhtäsuuri kuin valettavan nauhan leveys, poistopäässä on kiinteä leveys pitkin pohjaseinämää sisäseinämien sisäpintojen välissä ja tasainen poikkileikkaus-ala pituudella, joka on riittävä aikaansaamaan sulan metallin oleellisesti tasaisen virtauksen poistopäästä; mainittu valupinta liikkuu yleisesti ylöspäin valuastian poistopään ohitse etäisyydellä 0,13 - 1,52 mm siitä ja nopeudella 6 - 153 m/min.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu valuastia, jossa sulan metallin taso vastaanottopäässä ja poistopäässä on sama.

19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laite, tunnettu siitä, että väliosalla, joka välittää vastaanottopään ja poistopään välillä, on asteittaisesti lisääntyvä leveys poistopäässä ja asteittaisesti vähenevä syvyys oleellisesti tasaisen poikkileikkausalan säilyttämiseksi valuastian pituudella.

20. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu valuastiassa olevat puskurit tasaisen virtauksen kehittymisen helpottamiseksi. 21 78250

21. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laite, tunnettu siitä, että valupinnan liikesuunta on ylöspäin vaakasuorasta tasosta ja metallivirtauksen suunta sulan metallin vapaassa pinnassa poistopäässä on kulmassa 0*:sta I35*:een vaakasuorasta tasosta vapaan pinnan ja valupinnan välillä poistopäässä.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laite, tunnettu siitä, että astian poistopää on lähellä valupyörää muodostaen kulman 0-45*.

23. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laite, tunnettu siitä, että valupintaan kuuluu pyörivän valupyörän kehäpinta.

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laite, tunnettu siitä, että valuastian poistopää on lähellä valupyörän ylänel-jännestä.

25. Kiteistä metallia oleva jatkuva nauha, joka on suoravalettu sulasta metallista yksittäiselle liikkuvalle valupinnalle, tunnettu siitä, että nauhaan kuuluu yläpinta ja alapinta, joka on kosketuksissa valupinnan kanssa, jolloin sekä ylä-että alapinta valutilassa ovat sileitä ja yhdenmukaisia, nauhan reunat ovat oleellisesti tasomaisia ja sileitä, valettuna nauhan paksuus on välillä 0,25 - 2,54 mm ja sisäisessä rakenteessa on suhteellisen pieniä pylväsmäisiä elementtejä, jotka ovat suuntautuneet yhdestä nauhan pinnasta toiseen nauhan pintaan. 78250