RU2815203C1

RU2815203C1 - System, device and method for ventilation of direct casting

Info

Publication number: RU2815203C1
Application number: RU2023107990A
Authority: RU
Inventors: Майкл Ким АНДЕРСОН; Райан Энтони ФОЛКНЕР; Гари Патрик ГРИЛИ; Дэвид Алан СЕЙЛИ
Original assignee: Уэгстафф, Инк.
Priority date: 2020-09-02
Filing date: 2021-08-30
Publication date: 2024-03-12

Abstract

FIELD: foundry production.

SUBSTANCE: plate (200) for mould (105) for direct casting includes upper surface (238) and lower surface (248) defining the upper surface of mould cavity (105). At the periphery of lower surface (248), where the plate is in contact with the wall of mould (105), gas bag (230) for casting gas is formed. In plate (200), within surface (240) of the gas bag, one or more vent holes (250) are provided for venting gas bag (230) containing casting gas. The casting gas is removed from the gas bag when a predetermined pressure of the casting gas in the gas bag is reached, which prevents formation of a gas bubble in the gas bag.

EFFECT: removal of excess casting gas from the mould at high casting speeds.

19 cl, 9 dwg

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

[0001] В настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке на патент США № 63/073,523, поданной 2 сентября 2020 года, содержание которой включено в настоящий документ в полном объеме посредством ссылки.[0001] This application claims benefit from U.S. Provisional Patent Application No. 63/073,523, filed September 2, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD

[0002] Настоящее изобретение относится к системе, устройству и способу вентилирования формы для бесслиткового литья, а конкретнее к отводу избыточного литейного газа и удержанию оксида поверх отливки во время процесса бесслиткового литья. [0002] The present invention relates to a system, apparatus and method for venting a mold for continuous casting, and more specifically to venting excess casting gas and retaining oxide on top of the casting during the continuous casting process.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ PREREQUISITES FOR CREATION OF THE INVENTION

[0003] Металлические изделия получают различными способами, однако для многих способов изготовления сначала необходим слиток, заготовка или другая литая деталь, которая может служить заготовкой, из которой можно изготовить конечное металлическое изделие, например, путем прокатки, прессования или машинной обработки. Один из способов получения отливки или заготовки (биллета) представляет собой процесс непрерывного литья в кристаллизатор, известный как бесслитковое литье, в котором вертикально ориентированная полость формы расположена над платформой, которая вертикально опускается в литейную яму. Начальный блок (затравка) может быть расположен на платформе и образовывать дно полости формы, по меньшей мере на начальном этапе, для начала процесса литья. Расплавленный металл заливают в полость формы, после чего расплавленный металл охлаждают, как правило, с помощью охлаждающей жидкости. Платформа с начальным блоком на ней опускается в литейную яму с предварительно заданной скоростью, позволяющей металлу, выходящему из полости формы и опускающемуся вместе с начальным блоком, затвердевать. Платформа продолжает опускаться по мере того, как расплавленный металл поступает в полость формы, а твердый металл выходит из полости формы. Этот процесс непрерывного литья в кристаллизатор позволяет получать металлические слитки и заготовки, соответствующие профилю полости формы и имеющие длину, ограниченную только глубиной литейной ямы и перемещающейся в ней платформой с гидравлическим приводом.[0003] Metal products are produced in a variety of ways, however, many fabrication methods first require an ingot, billet, or other casting that can serve as a blank from which the final metal product can be produced, such as by rolling, extrusion, or machining. One method of producing a casting or billet is a continuous mold casting process known as continuous casting, in which a vertically oriented mold cavity is located above a platform that descends vertically into the casting pit. A starting block (seed) may be positioned on the platform and form the bottom of the mold cavity, at least initially, to begin the casting process. Molten metal is poured into the mold cavity, after which the molten metal is cooled, usually using a coolant. A platform with a starter block on it is lowered into the casting pit at a predetermined speed to allow the metal exiting the mold cavity and falling with the starter block to solidify. The platform continues to descend as molten metal enters the mold cavity and solid metal exits the mold cavity. This continuous mold casting process produces metal ingots and blanks that conform to the profile of the mold cavity and have a length limited only by the depth of the casting pit and the hydraulically driven platform moving within it.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0004] Настоящее изобретение относится к системе, устройству и способу вентилирования формы с утепленной надставкой для бесслиткового литья заготовок с газовой подушкой, а конкретнее к отводу избыточного литейного газа и удержанию оксида поверх отливки во время процесса бесслиткового литья. Варианты реализации изобретения, представленные в данном документе, включают переходную пластину для формы для бесслиткового литья, содержащую: верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, в которой выполнен газовый мешок на периферии нижней поверхности, и одно или большее количество вентиляционных отверстий, выполненных в пределах газового мешка для литейного газа. Переходная пластина по примерному варианту осуществления изобретения содержит выступ, который проходит вокруг периметра переходной пластины и отделен от нижней поверхности поверхностью газового мешка. Указанные одно или большее количество вентиляционных отверстий по примерному варианту осуществления изобретения выполнены в поверхности газового мешка.[0004] The present invention relates to a system, apparatus and method for venting a mold with an insulated superstructure for ingotless casting of blanks with a gas cushion, and more specifically to the removal of excess casting gas and retention of oxide on top of the casting during the ingot casting process. Embodiments of the invention presented herein include an adapter plate for a die casting mold comprising: an upper surface, a lower surface in which a gas bag is formed at the periphery of the lower surface, and one or more vent holes formed within the gas bag for foundry gas. The adapter plate of an exemplary embodiment of the invention includes a protrusion that extends around the perimeter of the adapter plate and is separated from the bottom surface by the surface of the gas bag. Said one or more ventilation holes according to an exemplary embodiment of the invention are provided in the surface of the gas bag.

[0005] Согласно примерному варианту осуществления переходной пластины, выступ поднят по отношению к нижней поверхности, когда переходная пластина расположена на форме, при этом газовый мешок для литейного газа образован на периферии переходной пластины выступом и поверхностью газового мешка, и при этом вентиляционные отверстия расположены ближе к нижней поверхности, чем к выступу. Согласно примерному варианту осуществления изобретения, совокупность вентиляционных отверстий выполнена с возможностью удаления литейного газа до достижения литейным газом нижней поверхности переходной пластины в ответ на образование газового пузыря в газовом мешке для литейного газа. Поверхность газового мешка по примерному варианту осуществления изобретения содержит скошенную поверхность относительно нижней поверхности, причем одно или большее количество вентиляционных отверстий выполнены в упомянутой скошенной поверхности. Совокупность вентиляционных отверстий по примерному варианту осуществления изобретения содержит полотно из материала, проницаемого для газа, и непроницаемого для расплавленного металла. Совокупность вентиляционных отверстий по примерному варианту осуществления изобретения вентилируется до атмосферного давления. Совокупность вентиляционных отверстий по примерному варианту осуществления изобретения соединена с клапаном, причем указанный клапан позволяет вентилировать совокупность вентиляционных отверстий до атмосферного давления в ответ на давление в газовом мешке для литейного газа, удовлетворяющее предварительно определенному значению. Согласно примерному варианту осуществления изобретения, переходная пластина содержит выступ, причем газовый мешок для литейного газа образован между указанным выступом и нижней поверхностью.[0005] According to an exemplary embodiment of the adapter plate, the protrusion is raised relative to the bottom surface when the adapter plate is positioned on the mold, wherein a gas bag for casting gas is formed on the periphery of the adapter plate by the protrusion and the surface of the gas bag, and wherein the vent holes are located closer to the bottom surface than to the protrusion. According to an exemplary embodiment of the invention, the plurality of vent holes is configured to remove casting gas before the casting gas reaches the lower surface of the adapter plate in response to the formation of a gas bubble in the casting gas gas bag. The surface of the gas bag according to an exemplary embodiment of the invention comprises a chamfered surface relative to a lower surface, wherein one or more ventilation holes are provided in said chamfered surface. A set of vent holes according to an exemplary embodiment of the invention comprises a web of material that is permeable to gas and impermeable to molten metal. A set of vents according to an exemplary embodiment of the invention is ventilated to atmospheric pressure. The set of vent holes of an exemplary embodiment of the invention is connected to a valve, wherein said valve allows the set of vent holes to be ventilated to atmospheric pressure in response to a pressure in the casting gas gas bag satisfying a predetermined value. According to an exemplary embodiment of the invention, the adapter plate includes a protrusion, wherein a gas bag for casting gas is formed between said protrusion and the bottom surface.

[0006] Варианты осуществления изобретения, представленные в настоящем документе, включают способ удаления литейного газа из формы для бесслиткового литья, включающий следующие этапы: подачу в форму для бесслиткового литья расплавленного металла через переходную пластину; подачу литейного газа через литейную поверхность формы для бесслиткового литья; и удаление литейного газа из газового мешка в переходной пластине, причем удаление литейного газа из газового мешка в переходной пластине выполняется в ответ на достижение предварительно определенного давления литейного газа в газовом мешке. Предварительно определенное давление по примерному варианту осуществления изобретения определяют на основе металлостатического напора расплавленного металла, подаваемого в форму для бесслиткового литья. Способ по примерному варианту осуществления изобретения дополнительно включает: подачу давления в совокупность вентиляционных отверстий в переходной пластине для предотвращения потока расплавленного металла через вентиляционные отверстия; и уменьшение или снятие давления в совокупности вентиляционных отверстий для обеспечения удаления литейного газа.[0006] Embodiments of the invention presented herein include a method for removing casting gas from a bulk casting mold, comprising the steps of: feeding molten metal into the bulk casting mold through an adapter plate; supplying casting gas through the casting surface of the mold for continuous casting; and removing casting gas from the gas bag in the transition plate, wherein removing casting gas from the gas bag in the transition plate is performed in response to achieving a predetermined pressure of the casting gas in the gas bag. The predetermined pressure of an exemplary embodiment of the invention is determined based on the metallostatic head of the molten metal supplied to the casting mold. The method of an exemplary embodiment of the invention further includes: applying pressure to a plurality of vent holes in the adapter plate to prevent flow of molten metal through the vent holes; and reducing or releasing pressure in the plurality of vents to allow removal of casting gas.

[0007] Варианты осуществления изобретения, представленные в настоящем документе, включают систему для вентилирования формы для бесслиткового литья, содержащую: форму для бесслиткового литья; стакан, через который расплавленный металл подают в форму для бесслиткового литья; переходную пластину, закрепленную на форме для бесслиткового литья, в которую принимают указанный стакан, при этом переходная пластина содержит канал для газа и совокупность вентиляционных отверстий, расположенных в ней, причем в ответ на заполнение формы для бесслиткового литья расплавленным металлом литейный газ выходит через канал для газа в переходной пластине. Переходная пластина по примерному варианту осуществления изобретения содержит верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем газовый мешок для литейного газа образован на периферии нижней поверхности.[0007] Embodiments of the invention presented herein include a system for venting a casting mold, comprising: a casting mold; a glass through which molten metal is fed into a mold for continuous casting; an adapter plate mounted on a casting mold that receives said nozzle, wherein the adapter plate includes a gas passage and a plurality of vent holes disposed therein, wherein in response to the filling of the casting mold with molten metal, casting gas exits through the passageway gas in the adapter plate. The adapter plate according to an exemplary embodiment of the invention includes an upper surface and a lower surface, wherein a gas bag for casting gas is formed on the periphery of the lower surface.

[0008] Согласно системе по примерному варианту осуществления изобретения, переходная пластина содержит выступ, причем указанный выступ проходит вокруг периметра переходной пластины и отделен от нижней поверхности поверхностью газового мешка. Указанные одно или большее количество вентиляционных отверстий по примерному варианту осуществления изобретения выполнены в поверхности газового мешка. Выступ переходной пластины по примерному варианту осуществления изобретения поднят по отношению к нижней поверхности, когда переходная пластина расположена на форме, причем газовый мешок для литейного газа образован на периферии переходной пластины выступом и поверхностью газового мешка, и при этом вентиляционные отверстия расположены ближе к нижней поверхности, чем к выступу. Согласно примерному варианту осуществления изобретения, совокупность вентиляционных отверстий выполнена с возможностью удаления литейного газа до достижения литейным газом нижней поверхности переходной пластины в ответ на образование газового пузыря в газовом мешке для литейного газа. Поверхность газового мешка по примерному варианту осуществления изобретения содержит скошенную поверхность относительно нижней поверхности, причем одно или большее количество вентиляционных отверстий выполнены в указанной скошенной поверхности.[0008] According to the system of an exemplary embodiment of the invention, the adapter plate includes a protrusion, wherein said protrusion extends around the perimeter of the adapter plate and is separated from the bottom surface by the surface of the gas bag. Said one or more ventilation holes according to an exemplary embodiment of the invention are provided in the surface of the gas bag. The protrusion of the adapter plate of an exemplary embodiment of the invention is raised relative to the bottom surface when the adapter plate is positioned on the mold, wherein a gas bag for casting gas is formed on the periphery of the adapter plate by the protrusion and the surface of the gas bag, and wherein the vent holes are located closer to the bottom surface, than to the ledge. According to an exemplary embodiment of the invention, the plurality of vent holes is configured to remove casting gas before the casting gas reaches the lower surface of the adapter plate in response to the formation of a gas bubble in the casting gas gas bag. The surface of the gas bag according to an exemplary embodiment of the invention includes a chamfered surface relative to a lower surface, and one or more ventilation holes are provided in the specified chamfered surface.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

[0009] Таким образом, описав изобретение в общих чертах, теперь обратимся к приложенным графическим материалам, которые не обязательно представлены в масштабе, и в которых:[0009] Having therefore described the invention in general terms, we now turn to the accompanying drawings, which are not necessarily to scale, and in which:

[0010] Фиг. 1 иллюстрирует примерный вариант осуществления формы для бесслиткового литья согласно известному уровню техники;[0010] FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment of a mold for continuous casting according to the prior art;

[0011] Фиг. 2 иллюстрирует пример начальных этапов бесслиткового литья или непрерывного литья в кристаллизатор согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;[0011] FIG. 2 illustrates an example of the initial stages of continuous casting or continuous mold casting according to an exemplary embodiment of the present invention;

[0012] Фиг. 3 иллюстрирует типовой вариант реализации следующих за начальными этапов бесслиткового литья согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;[0012] FIG. 3 illustrates an exemplary implementation of the subsequent initial steps of a non-ingot casting according to an exemplary embodiment of the present invention;

[0013] Фиг. 4 иллюстрирует типовой вариант реализации стационарного бесслиткового литья согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;[0013] FIG. 4 illustrates an exemplary embodiment of stationary continuous casting according to an exemplary embodiment of the present invention;

[0014] Фиг. 5 иллюстрирует литье с воздушным промежутком заготовки согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;[0014] FIG. 5 illustrates air gap casting of a preform according to an exemplary embodiment of the present invention;

[0015] Фиг. 6 иллюстрирует конфигурацию газового мешка для литейного газа в переходной пластине согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения;[0015] FIG. 6 illustrates the configuration of a gas bag for casting gas in an adapter plate according to an exemplary embodiment of the present invention;

[0016] Фиг. 7 иллюстрирует вентиляционные отверстия, выполненные в пределах газового мешка для литейного газа согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения; [0016] FIG. 7 illustrates vent holes provided within a casting gas gas bag according to an exemplary embodiment of the present invention;

[0017] Фиг. 8 представляет собой блок-схему способа удаления литейного газа из формы для бесслиткового литья согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения; и[0017] FIG. 8 is a flowchart of a method for removing casting gas from a casting mold according to an exemplary embodiment of the present invention; And

[0018] Фиг. 9 иллюстрирует переходную пластину, содержащую загородку для оксида, согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.[0018] FIG. 9 illustrates an adapter plate containing an oxide barrier, according to an exemplary embodiment of the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0019] Далее примерные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны в данном документе более подробно со ссылкой на приложенные графические материалы, на которых показаны некоторые, но не все варианты реализации изобретения. Фактически варианты реализации изобретения, описанные в данном документе, принимают многие различные формы и не должны рассматриваться как ограниченные вариантами реализации изобретения, изложенными в данном документе; напротив, эти варианты реализации изобретения представлены для того, чтобы описание соответствовало применяемым законодательным требованиям. В настоящем документе одинаковые номера относятся к одинаковым элементам.[0019] Next, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail herein with reference to the accompanying drawings, which show some, but not all, embodiments of the invention. In fact, the embodiments of the invention described herein take many different forms and should not be construed as limited to the embodiments of the invention set forth herein; rather, these embodiments are presented to ensure that the description complies with applicable legal requirements. In this document, like numbers refer to like elements.

[0020] Варианты реализации настоящего изобретения в целом относятся к системе, устройству и способу вентилирования формы для бесслиткового литья, а конкретнее к отводу избыточного литейного газа и удержанию оксида поверх отливки во время процесса бесслиткового литья. [0020] Embodiments of the present invention generally relate to a system, apparatus, and method for venting a die casting, and more specifically to venting excess casting gas and retaining oxide on top of the casting during the casting process.

[0021] Вертикальное бесслитковое литье или непрерывное литье в кристаллизатор представляет собой процесс, используемый для получения отливок или заготовок, которые имеют разнообразные формы поперечного сечения и размеры для использования в разнообразных производственных применениях. Процесс бесслиткового литья начинается с горизонтального формовочного стола или формодержателя, содержащего одну или большее количество вертикально ориентированных форм, расположенных в нем. Каждая из форм образует полость формы, причем полости формы сначала закрывают снизу начальным блоком для герметизации дна полости формы. Расплавленный металл подают в каждую полость форм через систему распределения металла для заполнения полостей форм. По мере затвердевания расплавленного металла вблизи дна формы рядом с начальным блоком начальный блок перемещают вертикально вниз по линейной траектории в литейную яму. Перемещение начального блока обеспечивает гидравлически опускаемая платформа, на которой закреплен начальный блок. При перемещении начального блока вертикально вниз затвердевший металл выводится из полости формы, в то время как дополнительный расплавленный металл вводится в полость формы. После начала этот процесс протекает в относительно устойчивом режиме процесса непрерывного литья в кристаллизатор, в результате которого образуется металлическая отливка, имеющая профиль, определяемый полостью формы, и высоту, определяемую глубиной, на которую перемещаются платформа и начальный блок.[0021] Vertical continuous casting or continuous mold casting is a process used to produce castings or blanks that have a variety of cross-sectional shapes and sizes for use in a variety of manufacturing applications. The continuous casting process begins with a horizontal mold table or mold holder containing one or more vertically oriented molds arranged within it. Each of the molds defines a mold cavity, the mold cavities being first closed from below with a starter block to seal the bottom of the mold cavity. Molten metal is fed into each mold cavity through a metal distribution system to fill the mold cavities. As the molten metal solidifies near the bottom of the mold next to the starting block, the starting block is moved vertically down a linear path into the casting pit. The movement of the initial block is ensured by a hydraulically lowered platform on which the initial block is fixed. By moving the starting block vertically downward, solidified metal is drawn out of the mold cavity while additional molten metal is introduced into the mold cavity. Once initiated, this process proceeds in the relatively steady state of the continuous mold casting process, resulting in a metal casting having a profile determined by the mold cavity and a height determined by the depth to which the platform and starting block are moved.

[0022] Во время процесса литья саму форму охлаждают, чтобы ускорить затвердевание металла перед выходом металла из полости формы, когда начальный блок продвигается по направлению вниз, и охлаждающую жидкость вводят на поверхность металла вблизи выхода из полости формы, когда металл разливают, для отвода тепла от литой металлической отливки и затвердевания расплавленного металла внутри уже затвердевшей оболочки отливки. По мере продвижения начального блока по направлению вниз охлаждающую жидкость распыляют непосредственно на отливку, охлаждая поверхность и отводя тепло из внутренней части отливки.[0022] During the casting process, the mold itself is cooled to speed up the solidification of the metal before the metal exits the mold cavity as the starting block moves downwards, and a coolant is introduced onto the surface of the metal near the exit of the mold cavity as the metal is poured to dissipate heat from a cast metal casting and the solidification of the molten metal inside the already solidified shell of the casting. As the initial block moves downwards, coolant is sprayed directly onto the casting, cooling the surface and removing heat from the interior of the casting.

[0023] Фиг. 1 изображает общую иллюстрацию поперечного сечения формы 100 для бесслиткового литья во время процесса непрерывного литья. Проиллюстрированная форма может быть предназначена, например, для круглой заготовки или по существу прямоугольной отливки. Схема распыления охлаждающей воды, описанная в настоящем документе, в первую очередь предназначена для литья круглых заготовок. Однако, варианты осуществления изобретения потенциально можно использовать для по существу прямоугольной отливки, особенно когда углы указанной отливки имеют некоторую степень кривизны. Как показано, форма 105 для непрерывного литья образует полость формы, из которой получают литую деталь 110. Процесс литья начинается с того, что стартовый блок 115 герметизирует или по существу заполняет нижнюю часть полости формы у стенок формы 105 для непрерывного литья. По мере того, как платформа 120 перемещается вниз по стрелке 145 в литейную яму, и литая деталь начинает затвердевать по своим краям в пределах стенок формы 105 для непрерывного литья, литая деталь 110 выходит из полости формы. Металл вытекает из разливочного желоба 125, который в некоторых вариантах реализации изобретения содержит нагреваемый резервуар или резервуар, питаемый из печи, например, через стакан 130 в полость формы. Как показано, стакан 130 частично погружен в ванну расплавленного металла 135, чтобы избежать окисления металла, которое могло бы произойти при подаче поверх ванны 135 расплавленного металла. Затвердевший металл 140 образует получаемую литую деталь, такую как отливка. Поток через стакан 130 регулируют в пределах разливочного желоба 125, например, с помощью конической пробки, установленной внутри отверстия, соединяющего полость разливочного желоба 125 с каналом для потока через стакан 130. Обычно разливочный желоб 125, стакан 130 и полость формы/стенки формы 105 для непрерывного литья удерживают в постоянном соотношении с начала операции литья до конца операции литья. Поток металла через стакан 130 продолжается по мере того, как платформа 120 продолжает опускаться вдоль стрелки 145 в литейную яму. Когда операция литья заканчивается потому, что платформа находится в нижней части своего хода, подача металла прекращается, либо литая деталь достигает полного размера, поток металла через стакан 130 прекращают, и стакан, установленный на желобе, извлекают из ванны расплавленного металла 135, чтобы дать ванне расплава затвердеть и завершить литую деталь.[0023] FIG. 1 is a general cross-sectional illustration of a continuous casting mold 100 during a continuous casting process. The illustrated mold may be intended, for example, for a round blank or a substantially rectangular casting. The cooling water spray pattern described herein is primarily intended for round casting. However, embodiments of the invention can potentially be used for a substantially rectangular casting, especially when the corners of said casting have some degree of curvature. As shown, the continuous casting mold 105 defines a mold cavity from which a cast part 110 is produced. The casting process begins with the starter block 115 sealing or substantially filling the bottom of the mold cavity against the walls of the continuous casting mold 105. As platform 120 moves down arrow 145 into the casting pit and the cast part begins to solidify at its edges within the walls of the continuous casting mold 105, the cast part 110 exits the mold cavity. Metal flows from a casting trough 125, which in some embodiments contains a heated reservoir or a reservoir fed from a furnace, for example, through a nozzle 130 into a mold cavity. As shown, the nozzle 130 is partially immersed in the molten metal bath 135 to avoid metal oxidation that would occur when molten metal is fed over the molten metal bath 135. The solidified metal 140 forms the resulting cast part, such as a casting. Flow through nozzle 130 is controlled within the confines of tundish 125, for example, by a conical plug mounted within an opening connecting the cavity of trough 125 to the flow path through nozzle 130. Typically, trough 125, nozzle 130, and mold cavity/mold wall 105 for continuous casting is kept in a constant ratio from the beginning of the casting operation to the end of the casting operation. The flow of metal through the nozzle 130 continues as the platform 120 continues to descend along arrow 145 into the casting pit. When the casting operation ends because the platform is at the bottom of its stroke, the metal supply stops, or the cast part reaches full size, the flow of metal through the nozzle 130 is stopped, and the nozzle mounted on the chute is removed from the molten metal bath 135 to allow the bath to melt to solidify and complete the cast part.

[0024] Фиг. 2 иллюстрирует примерный вариант осуществления способа литья с утепленной надставкой процесса бесслиткового литья согласно настоящему изобретению, содержащий форму 105 для непрерывного литья, желоб 125 и стакан 130 для подачи расплавленного металла из желоба в полость формы. Показанный вариант осуществления изобретения по Фиг. 2 включает начальное положение, в котором наконечник стакана 130 или стакан расположен близко к начальному блоку 115, который поддерживает платформа 120. Начальный блок 115 расположен сверху платформы 120 и выровнен, чтобы взаимодействовать с формой 105 для герметизации полости формы и предотвращения утечки расплавленного металла 107 между формой 105 для непрерывного литья и начальным блоком 115. Стакан 130 или стакан вставлен в переходную пластину 200, которая надежно закреплена на верхней части формы 105, например, с помощью резьбового соединения. Переходная пластина 200 по примерному варианту осуществления изобретения закреплена на форме 105 металлическим кольцом, которое ввинчено в круглое отверстие сверху формы 105 для отливок, надежно удерживая переходную пластину на форме. Форма 105 по примерному варианту осуществления изобретения изготовлена из металла, такого как алюминий, в то время как стакан 130 и переходная пластина 200, как правило, выполнены из огнеупорного материала, который устойчив к нагреванию.[0024] FIG. 2 illustrates an exemplary embodiment of the insulated extension casting process of the continuous casting process according to the present invention, comprising a continuous casting mold 105, a launder 125, and a nozzle 130 for conveying molten metal from the launder to the mold cavity. The illustrated embodiment of the invention in FIG. 2 includes an initial position in which the tip of the nozzle 130 or cup is positioned close to the initial block 115, which is supported by the platform 120. The initial block 115 is located on top of the platform 120 and is aligned to cooperate with the mold 105 to seal the mold cavity and prevent leakage of molten metal 107 between a continuous casting mold 105 and a starting block 115. The cup 130 or cup is inserted into an adapter plate 200 which is securely secured to the top of the mold 105, for example by a threaded connection. The adapter plate 200 of an exemplary embodiment of the invention is secured to the mold 105 by a metal ring that is screwed into a circular hole on top of the casting mold 105, holding the adapter plate securely to the mold. The mold 105 of an exemplary embodiment of the invention is made of a metal such as aluminum, while the cup 130 and adapter plate 200 are typically made of a fire-resistant material that is resistant to heat.

[0025] Фиг. 2 иллюстрирует начало литья с начальным блоком 115, выровненным с формой 105 для непрерывного литья. Когда начинается литье, показанное на Фиг. 3, платформа 120 опускается вместе с начальным блоком 115, по мере того, как расплавленный металл вытекает через стакан 130 из желоба 125 и затвердевает на начальном блоке 115 и в нижней части полости формы, образуя литую деталь 140. Таким образом, по мере того, как начальный блок 115 опускается из формы 105 для непрерывного литья, образуется литая деталь, показанная на Фиг. 4 под номером 140. Фиг. 4 иллюстрирует начальную фазу процесса литья или часть со стационарным режимом, когда платформа 120 опускается с почти постоянной скоростью, при этом литая деталь 140 увеличивается соответствующим образом. Фиг. 2 также иллюстрирует распылительные форсунки 150, которые будут описаны более подробно ниже, при этом распылительные форсунки подают охладитель или охлаждающую жидкость на поверхность отливки.[0025] FIG. 2 illustrates the start of casting with the start block 115 aligned with the continuous casting mold 105. When casting begins, shown in FIG. 3, the platform 120 is lowered with the starting block 115 as molten metal flows through the nozzle 130 from the chute 125 and solidifies on the starting block 115 and at the bottom of the mold cavity, forming a cast part 140. Thus, as As the starting block 115 is lowered from the continuous casting mold 105, the cast part shown in FIG. 4 at number 140. FIG. 4 illustrates the initial phase of the casting process, or the stationary portion, where the platform 120 is lowered at a nearly constant rate and the cast part 140 is enlarged accordingly. Fig. 2 also illustrates spray nozzles 150, which will be described in more detail below, wherein the spray nozzles apply coolant or coolant to the surface of the casting.

[0026] Бесслитковое литье с помощью способа литья с утепленной надставкой по Фиг. 2-4 с переходной пластиной 200, хотя и эффективно, но имеет недостатки. В частности, избыточный литейный газ и оксиды задерживаются между поверхностью расплавленного металла 107 и переходной пластиной 200.[0026] Ingotless casting using the insulated extension casting method of FIG. 2-4 with adapter plate 200, although effective, has disadvantages. Specifically, excess casting gas and oxides are trapped between the surface of the molten metal 107 and the adapter plate 200.

[0027] Согласно примерным вариантам осуществления изобретения, описанным в настоящем документе, технология литья алюминия в форму для отливки для бесслиткового литья с утепленной надставкой, как показано на Фиг. 5, использует графитовую литейную поверхность 210, на которой происходит первоначальное затвердевание отливаемой отливки. Проницаемый графитовый материал позволяет пропускать как литейный газ, так и литейную смазку к литейной поверхности, что создает условия литья с воздушной подушкой, в том числе воздушный промежуток 220 между расплавленным металлом 107, который затвердевает в полости формы, и графитовой литейной поверхностью 210. Литейная смазка уменьшает трение на литейной поверхности 210, предотвращая прилипание и разрыв только что затвердевшей оболочки литой детали 140. Поток литейного газа дополнительно способствует уменьшению этого трения и в то же время создает тонкую пленку газа между литейной поверхностью и оболочкой заготовки, которая уменьшает теплопередачу от расплавленного алюминия к литейной поверхности. При правильном балансе, введение газа и масла приводит к получению непосредственно отлитой заготовки с очень гладкой поверхностью и очень малой толщиной оболочки по сравнению с обычными отливками. Вода или охладитель, поступающая в распылительные форсунки 150 из камеры 155 для охладителя, воздействует на оболочку литой детали 140 и продолжает стекать по сторонам литой детали, как показано на 145, дополнительно охлаждая отливку.[0027] According to exemplary embodiments of the invention described herein, a technology for casting aluminum into a die casting mold with an insulated extension, as shown in FIG. 5 uses a graphite casting surface 210 on which the initial solidification of the casting occurs. The permeable graphite material allows both casting gas and casting lubricant to pass to the casting surface, which creates an air-cushion casting condition, including an air gap 220 between the molten metal 107, which solidifies in the mold cavity, and the graphite casting surface 210. Casting lubricant reduces friction on the casting surface 210, preventing sticking and tearing of the newly solidified shell of the cast part 140. The flow of casting gas further helps reduce this friction and at the same time creates a thin film of gas between the casting surface and the shell of the workpiece, which reduces heat transfer from the molten aluminum to casting surface. When properly balanced, the introduction of gas and oil results in a directly cast piece with a very smooth surface and a very thin shell thickness compared to conventional castings. Water or coolant entering the spray nozzles 150 from the coolant chamber 155 acts on the shell of the casting 140 and continues to flow down the sides of the casting as shown at 145, further cooling the casting.

[0028] Количество литейной смазки, используемой во время литья, непосредственно зависит от площади поверхности отливки. Сбалансировать количество литейного газа, поступающего через литейную поверхность, сложно. По причине естественной усадки, которая происходит во время процесса затвердевания, оболочка отливки слегка сжимается за пределы литейной поверхности 210 и позволяет газу выходить из нижней части полости формы. Однако, плотность литейного газа существенно ниже плотности расплавленного металла, так что любой избыток литейного газа, который не может выйти из нижней части формы, стремится подняться вверх внутри полости формы и выше через расплавленный металл над формой в разливочный желоб 125 или конструкцию «утепленной надставки» литейной системы. Кроме того, в переходной пластине 200 или графитовом литейном кольце, образующем литейную поверхность 210, выполнено углубление или мешок для улавливания воздуха, по примерному варианту осуществления изобретения, который захватывает газ в мешок 230 в углу полости формы, где текущий жидкий металл поворачивает с горизонтальной траектории на вертикальную траекторию и вниз вдоль литейной поверхности. [0028] The amount of foundry lubricant used during casting is directly related to the surface area of the casting. Balancing the amount of casting gas flowing through the casting surface is difficult. Due to the natural shrinkage that occurs during the solidification process, the casting shell shrinks slightly beyond the casting surface 210 and allows gas to escape from the bottom of the mold cavity. However, the density of the casting gas is substantially lower than the density of the molten metal, so that any excess casting gas that cannot escape from the bottom of the mold tends to rise up within the mold cavity and higher through the molten metal above the mold into the pouring spout 125 or "insulated extension" design. foundry system. In addition, a recess or air trapping bag is formed in the adapter plate 200 or the graphite casting ring forming the casting surface 210, according to an exemplary embodiment of the invention, which traps gas in the bag 230 at the corner of the mold cavity where the flowing liquid metal turns from a horizontal path. onto a vertical path and down along the casting surface.

[0029] Фиг. 6 иллюстрирует вид в разрезе части формы 105, содержащей переходную пластину 200, закрепленную на форме резьбовым кольцом 205. Также показана графитовая литейная поверхность 210 и мешок 230 в углу, который улавливает поднимающийся литейный газ. При надлежащей балансировке непрерывный поток литейного газа заполняет мешок 230, и когда давление увеличивается до уровня, соответствующего металостатическому давлению металла в желобе 125 выше, газ течет вниз через воздушный промежуток 220, не поднимаясь пузырями через стакан 130. Подъем пузырей через расплавленный металл необходимо уменьшить или предотвратить для того, чтобы предотвратить попадание оксидных пленок в металл над формой, которые затем опускаются в затвердевающую отливку. Эти оксидные пленки считаются «включениями», которые потенциально могут создавать дефекты в обрабатываемых далее ниже по потоку компонентах.[0029] FIG. 6 illustrates a sectional view of a portion of a mold 105 containing an adapter plate 200 secured to the mold by a threaded ring 205. Also shown is a graphite casting surface 210 and a corner bag 230 that traps rising casting gas. When properly balanced, a continuous flow of casting gas fills the bag 230, and when the pressure increases to a level corresponding to the metal static pressure of the metal in the trough 125 above, the gas flows downward through the air gap 220 without bubbling up through the beaker 130. The rise of the bubbles through the molten metal must be reduced or prevent in order to prevent oxide films from entering the metal above the mold, which are then lowered into the solidifying casting. These oxide films are considered "inclusions" that can potentially create defects in components further processed downstream.

[0030] Газовый мешок 230 в системе бесслиткового литья, описанной в настоящем документе, представляет собой область, в которой переходная пластина 200 соприкасается с литейной поверхностью 210. В этой области расплавленный алюминий вытекает наружу из отверстия для подачи металла в стакане 130 по направлению к стенке формы, а затем меняет направление на поток вниз, начиная образование затвердевающей оболочки. В конфигурации для литья с утепленной надставкой, как показано на Фиг. 2-5, металлостатическое давление слоя жидкого металла над формой пытается заставить металл полностью заполнить эту область и образует газовый мешок 230, а накопленное давление газа в сочетании со сплавом и прочностью оксида образует критический радиус, обычно называемый радиусом «мениска». Чтобы способствовать образованию радиуса мениска и удерживать захваченный газ, согласно примерным вариантам осуществления изобретения, описанным в настоящем документе, в переходной пластине на границе раздела литейной поверхности выполнено углубление. [0030] The gas bag 230 in the ingot casting system described herein is the region in which the adapter plate 200 contacts the casting surface 210. In this region, molten aluminum flows outward from the metal feed hole in the nozzle 130 towards the wall form, and then changes direction to downward flow, beginning the formation of a solidifying shell. In a casting configuration with an insulated extension, as shown in FIG. 2-5, the metallostatic pressure of the liquid metal layer above the mold attempts to force the metal to completely fill the area and forms a gas bag 230, and the accumulated gas pressure combines with the alloy and the strength of the oxide to form a critical radius, commonly called the "meniscus" radius. To promote the formation of a meniscus radius and retain trapped gas, according to exemplary embodiments of the invention described herein, a recess is formed in the adapter plate at the interface of the casting surface.

[0031] Газовый мешок 230 по примерным вариантам осуществления изобретения выполнен таким образом, что ширина поддерживается близкой к формируемому естественному радиусу мениска. Глубина мешка 230 по примерному варианту осуществления изобретения поддерживается минимальной для того, чтобы уменьшить общий объем мешка. Край мешка 230 по примерному варианту осуществления изобретения сглажен, чтобы уменьшить склонность к разрыву оксидного слоя при его перемещении вдоль поверхности горячего металла и переходе к мешку и радиусу мениска. Во время литья с помощью способа бесслиткового литья с утепленной надставкой, описанного в данном документе, в области мешка 230 образуется динамическое вздутие или пульсирующее воздействие. Газовый пузырь в мешке увеличивается в размерах, как и давление по причине постоянного притока литейного газа, до тех пор, пока воздушный пузырь не сможет пробиться вниз между стенкой формы и отливкой по воздушному промежутку 220 и выйти из нижней части полости формы. Это увеличение объема пузыря выталкивает металл обратно через стакан или стакан 130 таким образом, что когда давление газа уменьшается и газ выходит, уровень металла снижается. У формы, которая расположена непосредственно поперек направляющей подачи металла желоба 125, могут возникнуть колебания или пульсации. Это циклическое вздутие мениска следует уменьшить или свести к минимуму, чтобы предотвратить образование наплывов, которые сопровождаются микроструктурными отклонениями в затвердевающей оболочке отливки, которые обычно проявляются в виде следов от мениска. Эти следы от мениска непосредственно влияют на общую ширину зоны оболочки, а более толстые зоны оболочки нежелательны для обработки ниже по потоку, если они слишком выражены. [0031] The gas bag 230 of exemplary embodiments of the invention is configured such that the width is maintained close to the formed natural radius of the meniscus. The depth of the bag 230 in an exemplary embodiment of the invention is kept minimal in order to reduce the overall volume of the bag. The edge of the bag 230 of an exemplary embodiment of the invention is smoothed to reduce the tendency for the oxide layer to rupture as it moves along the hot metal surface and into the bag and meniscus radius. During casting using the insulated extension casting process described herein, a dynamic bulge or pulsation is generated in the area of the bag 230. The gas bubble in the bag increases in size, as does the pressure due to the constant flow of casting gas, until the air bubble can force its way down between the mold wall and the casting through the air gap 220 and exit the bottom of the mold cavity. This increase in bubble volume forces the metal back through the cup or beaker 130 such that when the gas pressure decreases and the gas escapes, the level of metal decreases. A mold that is positioned directly across the metal feed guide of the chute 125 may experience vibration or pulsation. This cyclic swelling of the meniscus should be reduced or minimized to prevent the formation of bulges, which are accompanied by microstructural abnormalities in the hardening shell of the casting, which usually appear as meniscal marks. These meniscus marks directly affect the overall width of the shell zone, and thicker shell zones are undesirable for downstream processing if they are too pronounced.

[0032] Дополнительная причина уменьшения или сведения к минимуму вздутия металла заключается в том, что когда увеличивается размер газового пузыря в мешке 230, пузырь выходит за пределы края мешка 230 на поверхность горячего металла, прилегающую к переходной пластине 200. Когда избыток литейного газа выходит вдоль воздушного промежутка 220 и пузырь сжимается, в результате этого действия слой оксида распределяется по краю мешка. Когда это происходит, оксидный слой часто разрывается, что может привести к прилипанию металла к краю мешка наряду со случайным неравномерным выделением оксида на поверхности отливки.[0032] An additional reason for reducing or minimizing metal swelling is that as the size of the gas bubble in the bag 230 increases, the bubble extends beyond the edge of the bag 230 onto the hot metal surface adjacent to the adapter plate 200. When excess casting gas flows along air gap 220 and the bubble contracts, as a result of this action the oxide layer is distributed along the edge of the bag. When this happens, the oxide layer often ruptures, which can cause the metal to stick to the edge of the bag along with occasional uneven release of oxide onto the surface of the casting.

[0033] В наихудшем сценарии по примерным вариантам осуществления литья с утепленной надставкой скорость потока литейного газа слишком велика для естественного выпуска газа вниз и наружу через нижнюю часть полости формы, и избыток газа вырывается через край отверстия стакана 130 и выпускает пузыри вверх через расплав выше формы. Этот внезапный выброс газа резко разрушает газовый мешок, и жидкий металл полностью заполняет эту область. Это событие имеет несколько нежелательных последствий, приводящих к плохому качеству поверхности отливки. Например, результат включает большое выделение плотного оксида, создающего неоднородный внешний вид поверхности отливки. Существует повышенный потенциал для образования складок из этих плотных оксидов, которые находятся под поверхностью, в затвердевающей оболочке, и повышенный потенциал для прилипания к области мешка 230 переходной пластины или графитовой литейной поверхности 210, поскольку защитный оксидный слой был нарушен и жидкий металл соприкасается с этими поверхностями. Разрушение мениска и воздействие жидкого металла увеличивают вероятность проникновения металла в любые небольшие промежутки на стыке переходной пластины с графитовым литейным кольцом или в систему отвода избыточного газа любого типа. Прилипание металла может привести к порче отливки и потенциальным утечкам. Температура литейной поверхности мгновенно повышается во время выделения газа из разрушающегося мешка, что может привести к усиленному выгоранию литейной смазки и потенциальному образованию нагара, который представляет собой еще одно потенциальное место прилипания алюминия, приводящее к дефектам поверхности. [0033] In the worst-case scenario of exemplary embodiments of insulated-overhead casting, the flow rate of the casting gas is too high to naturally release gas down and out through the bottom of the mold cavity, and excess gas escapes over the edge of the nozzle opening 130 and bubbles upward through the melt above the mold. . This sudden release of gas abruptly collapses the gas bag and liquid metal completely fills the area. This event has several undesirable consequences resulting in poor casting surface quality. For example, the result includes a large precipitation of dense oxide, creating a non-uniform appearance of the casting surface. There is an increased potential for wrinkling of these dense oxides that reside below the surface in the solidifying shell, and an increased potential for adhesion to the bag 230 area of the adapter plate or graphite casting surface 210 as the protective oxide layer has been breached and the liquid metal is in contact with these surfaces. . Meniscus failure and exposure to liquid metal increases the likelihood of metal penetration into any small gaps at the interface of the adapter plate with the graphite casting ring or into any type of excess gas exhaust system. Metal adhesion can lead to casting failure and potential leaks. The temperature of the casting surface instantly increases as gas is released from the collapsing bag, which can lead to increased burnout of the casting lubricant and potential formation of carbon deposits, which is another potential site for aluminum adhesion leading to surface defects.

[0034] В дополнение к указанным выше проблемам литейный газ, поднимающийся пузырями через стакан 130, захватывает оксидные пленки в расплаве, поскольку кислород в пузырьке литейного газа освобождается и вступает в реакцию с расплавленным алюминием, образуя эти оксидные пленки. Качество отливки снижается из-за этих оксидов и проблем с поверхностью, возникающих в результате перемещения литейного газа. Желательно устранить подъем пузырей литейного газа через расплав в течение всего процесса литья, чтобы предотвратить образование включений. Согласно примерным вариантам осуществления изобретения, описанным в настоящем документе, варианты реализации изобретения уменьшают или устраняют подъем литейного газа через стакан 130 и через расплавленный металл, предотвращая захват оксидных пленок. Устранение любого образования пузырей представляет собой балансирующее действие между обеспечением достаточной скорости потока литейного газа, подаваемого в форму для поддержания условий литья с воздушным промежутком 220, и ограничением скорости потока таким образом, чтобы выходящий газ перемещался вниз вдоль границы раздела воздушного промежутка и выходил через нижнюю часть формы, а не вверх через систему подачи расплавленного металла. Правильное количество литейного газа непосредственно зависит от тепловых условий на литейной поверхности. Более холодные условия литья, как правило, требуют более высоких скоростей потока литейного газа, чем более горячие условия литья, по причине того, что более холодные условия приводят к тому, что затвердевание отливки происходит выше на литейной поверхности, и большая часть литейного газа выходит из нижней части формы.[0034] In addition to the above problems, the casting gas bubbles up through the nozzle 130 entraps oxide films in the melt as the oxygen in the casting gas bubble is released and reacts with the molten aluminum to form these oxide films. Casting quality is compromised by these oxides and surface problems resulting from the movement of casting gas. It is desirable to eliminate the rise of casting gas bubbles through the melt throughout the casting process to prevent the formation of inclusions. According to exemplary embodiments described herein, embodiments of the invention reduce or eliminate the rise of casting gas through the nozzle 130 and through the molten metal, preventing the entrapment of oxide films. Eliminating any bubble formation is a balancing act between ensuring a sufficient flow rate of casting gas supplied to the mold to maintain air gap 220 casting conditions and limiting the flow rate so that the escaping gas moves down along the air gap interface and exits through the bottom form, rather than up through the molten metal supply system. The correct amount of casting gas is directly dependent on the thermal conditions at the casting surface. Colder casting conditions generally require higher casting gas flow rates than hotter casting conditions due to the fact that colder conditions cause casting solidification to occur higher on the casting surface and more of the casting gas to escape bottom of the form.

[0035] Более горячие условия литья перемещают фронт затвердевания дальше вниз по литейной поверхности, позволяя литейному газу более эффективно поддерживать воздушный промежуток 220. Эти условия также уменьшают способность газа выходить из нижней части формы, тем самым способствуя подъему пузырей через стакан 130. Эта ситуация создает проблему в том смысле, что многие операции литья проходят в значительно изменяющемся диапазоне температур металла от начала литья до конца литья, тем самым затрудняя оптимизацию скорости потока литейного газа для поддержания воздушного промежутка 220 при минимальных колебаниях расплава и отсутствии подъема пузырей через стакан 130. Однако, даже когда температура расплава стабилизирована, окно скорости потока литейного газа остается относительно узким для поддержания высочайшего качества поверхности отливки без потери воздушного промежутка 220, образования наплывов или пузырей. Потеря воздушного промежутка 220 приводит к получению отливки более низкого качества по сравнению с отливкой с наплывами и может привести к отбраковке всей заготовки. Кроме того, потеря воздушного промежутка в течение любого периода времени может привести к перегреву литейной поверхности и выгоранию литейного масла, закупоривающему поры графитовой литейной поверхности 210, тем самым препятствуя потоку газа, и требуя снятия формы и замены графитового литейного кольца.[0035] Hotter casting conditions move the solidification front further down the casting surface, allowing the casting gas to more effectively maintain the air gap 220. These conditions also reduce the ability of the gas to escape from the bottom of the mold, thereby promoting the rise of bubbles through the nozzle 130. This situation creates problem in the sense that many casting operations occur over a significantly varying range of metal temperatures from the start of the casting to the end of the casting, thereby making it difficult to optimize the flow rate of the casting gas to maintain the air gap 220 with minimal melt fluctuations and no bubbles rising through the nozzle 130. However, Even when the melt temperature is stabilized, the casting gas flow rate window remains relatively narrow to maintain the highest quality casting surface without loss of air gap 220, formation of sagging or bubbles. Loss of air gap 220 results in a casting of lower quality than a beaded casting and can result in the entire workpiece being rejected. In addition, loss of the air gap for any period of time can cause the casting surface to overheat and burn out the casting oil, plugging the pores of the graphite casting surface 210, thereby impeding gas flow and requiring removal of the mold and replacement of the graphite casting ring.

[0036] Варианты реализации изобретения, описанные в настоящем документе, включают возможность расширения диапазона скорости потока литейного газа без создания каких-либо проблем с пузырями, как описано выше, что повышает надежность литья. Удаление избыточного литейного газа, как описано в настоящем документе, позволяет работать с более высокими скоростями потока литейного газа, что обеспечивает поддержание воздушного промежутка 220 в холодных условиях литья, не допуская образования пузырей в более горячих условиях. [0036] Embodiments of the invention described herein include the ability to expand the range of casting gas flow rates without creating any bubble problems as described above, thereby increasing casting reliability. Removing excess casting gas, as described herein, allows operation at higher casting gas flow rates, which maintains the air gap 220 in cold casting conditions without allowing bubbles to form in hotter conditions.

[0037] Согласно примерному варианту осуществления изобретения, описанному в настоящем документе и проиллюстрированному на Фиг. 7, поперечное сечение части переходной пластины 200 изображено и описано в данном документе. Переходная пластина по проиллюстрированному варианту реализации изобретения содержит верхнюю поверхность 238 и нижнюю поверхность 248. Переходная пластина 200 дополнительно содержит обод 242, проходящий вокруг периметра переходной пластины, причем обод по проиллюстрированному варианту реализации изобретения содержит выступ 244. Когда переходная пластина 200 находится на месте в литейной форме 105, выступ 244 герметизирует верхнюю часть литейной полости с формой. Выступ 244 по примерному варианту осуществления изобретения показан поднятым относительно нижней поверхности 248 переходной пластины 200. Поднятое положение выступа 244 относительно нижней поверхности 248 переходной пластины 200 образует мешок 230 для литейного газа. Выступ 244 соединен с нижней поверхностью 248 переходной пластины поверхностью газового мешка. Поверхность (240) газового мешка по проиллюстрированному варианту осуществления изобретения на Фиг. 7 представляет собой наклонную или скошенную плоскость, хотя варианты реализации изобретения включают переходную или сферическую поверхность.[0037] According to an exemplary embodiment of the invention described herein and illustrated in FIG. 7, a cross section of a portion of the adapter plate 200 is shown and described herein. The adapter plate of the illustrated embodiment includes a top surface 238 and a bottom surface 248. The adapter plate 200 further includes a rim 242 extending around the perimeter of the adapter plate, wherein the rim of the illustrated embodiment includes a projection 244. When the adapter plate 200 is in place in the foundry mold 105, protrusion 244 seals the upper part of the casting cavity with the mold. The protrusion 244 of an exemplary embodiment of the invention is shown raised relative to the bottom surface 248 of the adapter plate 200. The raised position of the protrusion 244 relative to the bottom surface 248 of the adapter plate 200 defines a casting gas bag 230. The protrusion 244 is connected to the bottom surface 248 of the adapter plate by the surface of the gas bag. The surface (240) of the gas bag according to the illustrated embodiment of the invention in FIG. 7 is an inclined or beveled plane, although embodiments of the invention include a transition or spherical surface.

[0038] Как показано, переходная пластина 200 содержит вентиляционное отверстие 250 из совокупности вентиляционных отверстий по периметру переходной пластины в области мешка 230. Указанные отверстия, примерный вариант реализации которых имеет диаметр 0,5 миллиметра, расположены вдоль наклонной плоскости поверхности 240 углубления газового мешка 230 в переходной пластине. Вентиляционные отверстия 250 открыты в вентиляционный канал 260, позволяющий литейному газу выходить из литейной формы 105. Когда пузырь газового мешка растет по причине высокой скорости потока газа, край пузыря перемещает мениск 245 вниз по наклонной поверхности мешка вдоль направления стрелки 255, готовясь к выходу за край мешка и подъему пузырей через расплав. Однако, когда передний край расширяющегося пузыря в мешке 230 достигает вентиляционного отверстия 250 на наклонной поверхности 240 газового мешка, газовый мешок самостоятельно выпускает избыток газа. Система этого типа содержит отверстия, через которые выходит газ, достаточно малые для того, чтобы металл не мог проникать в указанные отверстия по причине поверхностного натяжения расплавленного металла. [0038] As shown, the adapter plate 200 includes a vent hole 250 of a plurality of vent holes around the perimeter of the adapter plate in the area of the bag 230. These holes, an exemplary embodiment of which has a diameter of 0.5 millimeters, are located along the inclined plane of the surface 240 of the recess of the gas bag 230 in the adapter plate. The vents 250 open into a vent channel 260 allowing the casting gas to exit the mold 105. As the bubble of the gas bag grows due to the high gas flow rate, the edge of the bubble moves the meniscus 245 down the inclined surface of the bag along the direction of the arrow 255, preparing to exit the edge bag and raising bubbles through the melt. However, when the leading edge of the expanding bubble in the bag 230 reaches the vent 250 on the inclined surface 240 of the gas bag, the gas bag itself releases the excess gas. This type of system contains holes through which gas escapes that are small enough to prevent metal from penetrating into said holes due to the surface tension of the molten metal.

[0039] В другом примерном варианте осуществления изобретения вентиляционное отверстие 250 и/или вентиляционный канал 260 заполнены пористым материалом, через который может проникать газ, но не расплавленный металл. Такой материал содержит волокнистое полотно из материала, аналогичного фильтровальному патрону. Вентиляционное отверстие 250 по примерному варианту осуществления изобретения заполнено пористым материалом, который обеспечивает определенную степень сопротивления потоку газа таким образом, что вентиляционное отверстие в качестве варианта расположено в различных местах в мешке 230, таким образом, причем когда давление газа в мешке достигает достаточного уровня, газ вытекает через вентиляционное отверстие, не требуя, чтобы газовый пузырь занимал определенное положение перед выходом.[0039] In another exemplary embodiment of the invention, vent 250 and/or vent channel 260 is filled with a porous material through which gas, but not molten metal, can permeate. This material contains a fibrous web of material similar to a filter cartridge. The vent 250 of an exemplary embodiment of the invention is filled with a porous material that provides a certain degree of resistance to gas flow such that the vent is optionally located at various locations in the bag 230 such that when the gas pressure in the bag reaches a sufficient level, the gas flows out through the vent without requiring the gas bubble to occupy a specific position before exiting.

[0040] Хотя используется пассивное вентилирование, как описано в вариантах реализации изобретения выше, активное вентилирование промежутка по примерному варианту осуществления изобретения предоставляет альтернативную систему, которую конфигурирует пользователь. Типовой вариант реализации такого активного вентилирования включает устройство с плавающим игольчатым клапаном и седлом, которое выполнено таким образом, чтобы открываться при определенном давлении газа в мешке 230 переходной пластины 200. По примерному варианту осуществления изобретения выбирают предварительно определенное давление, которое приблизительно соответствует металлостатическому напору уровня металла над формой. Когда размер и конечное давление газового пузыря в мешке увеличивается, игла поднимается со своего седла, и избыток литейного газа выходит, тем самым предотвращая подъем пузырей газа через стакан 130. Такой клапан 265 сброса давления по примерному варианту осуществления изобретения вставлен внутрь канала 260 переходной пластины 200, как показано на Фиг. 7. Клапан 265 сброса давления по примеру калибруют на предварительно заданное давление, которое определено как давление, ниже которого литейный газ не поднимается пузырями через расплавленный металл, и выше которого литейный газ выходит по нежелательной траектории. Кроме того, для активного вентилирования промежутка можно использовать различные системы сброса давления, позволяющие или предотвращающие поток газа из газового мешка 230 во время литья. Хотя выпуск литейного газа из газового мешка 230 может осуществляться до атмосферного давления или давления окружающей среды для литья, выпуск газа из газового мешка по примерному варианту осуществления изобретения также регулируется посредством регулятора давления, либо увеличивающего количество выпускаемого газа путем снижения давления, либо увеличивающего давление для поддержания вентиляционных отверстий для газа чистыми по мере необходимости.[0040] Although passive venting is used as described in the embodiments above, active gap venting according to an exemplary embodiment of the invention provides an alternative system that is user configurable. An exemplary embodiment of such active venting includes a floating needle valve device and a seat that is configured to open at a certain gas pressure in the bag 230 of the adapter plate 200. In an exemplary embodiment of the invention, a predetermined pressure is selected that approximates the metallostatic head of the metal level above the form. As the size and final pressure of the gas bubble in the bag increases, the needle rises from its seat and excess casting gas escapes, thereby preventing gas bubbles from rising through the cup 130. Such a pressure relief valve 265 of an exemplary embodiment of the invention is inserted inside the channel 260 of the adapter plate 200 , as shown in Fig. 7. The pressure relief valve 265 of the example is calibrated to a predetermined pressure, which is defined as the pressure below which the casting gas does not bubble through the molten metal, and above which the casting gas does not escape in an undesired path. In addition, various pressure relief systems may be used to actively vent the gap to allow or prevent the flow of gas from the gas bag 230 during casting. Although the release of casting gas from the gas bag 230 may be controlled to atmospheric or ambient casting pressure, the release of gas from the gas bag in an exemplary embodiment of the invention is also controlled by a pressure regulator, either increasing the amount of gas released by reducing the pressure, or increasing the pressure to maintain Gas vents are kept clean as needed.

[0041] Хотя вентилирование газового мешка в упомянутых выше вариантах осуществления изобретения осуществляется через вентиляционные отверстия в газовом мешке, как описано выше, варианты реализации изобретения в качестве варианта используют каналы для газа в переходной пластине для направления газа, когда газ выходит из газового мешка по определенной траектории для газа. Вариант реализации изобретения включает вырезание каналов в переходной пластине 200 и других огнеупорных компонентах, таких как стакан 130, для направления газа по траектории между огнеупорной оболочкой емкости и жидким металлом таким образом, что фактически не образуется настоящий пузырь, который может всплывать через стакан 130, создавая захваченные оксиды. Другой примерный вариант реализации создания канала для выхода газа заключается в создании канала, который позволяет пузырям газа подниматься по направлению к потоку металла в форму и из него. Хотя оксидные пленки могут образовываться в этом варианте реализации изобретения, они не будут захвачены в литую заготовку. Концепция отвода избыточного литейного газа обеспечивает гораздо более широкий диапазон скоростей потока литейного газа для упрощения работы с несколькими заготовками (несколько отливок одновременно), что позволяет уменьшить пульсацию мениска и устранить подъем пузырей через расплав.[0041] Although the venting of the gas bag in the above-mentioned embodiments of the invention is through vents in the gas bag as described above, embodiments of the invention alternatively use gas channels in the adapter plate to direct the gas when the gas exits the gas bag in a certain direction. trajectories for gas. An embodiment of the invention involves cutting channels in the adapter plate 200 and other refractory components, such as the nozzle 130, to direct gas along a path between the refractory shell of the container and the liquid metal so that an actual bubble is not actually formed, which can float through the nozzle 130, creating trapped oxides. Another exemplary embodiment of creating a gas escape channel is to create a channel that allows gas bubbles to rise toward the flow of metal into and out of the mold. Although oxide films may form in this embodiment, they will not be entrained in the casting. The excess casting gas venting concept allows for a much wider range of casting gas flow rates to facilitate multi-workpiece handling (multiple castings simultaneously), reducing meniscus pulsation and eliminating bubble rise through the melt.

[0042] Фиг. 8 представляет собой блок-схему способа удаления литейного газа из формы для бесслиткового литья. Как показано, расплавленный металл подают в форму для бесслиткового литья через переходную пластину, как показано в блоке 310. Этот расплавленный металл по примерному варианту осуществления изобретения поступает через желоб (например, желоб 125) и стакан (например, стакан 130). Литейный газ подают через литейную поверхность формы, как показано в блоке 320. Литейный газ поступает, например, через литейную поверхность 220 графитового литейного кольца, как показано на Фиг. 2-6. Отведение литейного газа выполняют из газового мешка в переходной пластине, как показано в блоке 330. Переходная пластина содержит газовый мешок, который принимает литейный газ, и по мере роста давления литейный газ выходит через механизмы, описанные выше.[0042] FIG. 8 is a flowchart of a method for removing casting gas from a continuous casting mold. As shown, molten metal is fed into the die casting mold through an adapter plate as shown at block 310. This molten metal, in an exemplary embodiment of the invention, is fed through a chute (eg, chute 125) and a nozzle (eg, nozzle 130). The casting gas is supplied through the casting surface of the mold, as shown at block 320. The casting gas is supplied, for example, through the casting surface 220 of a graphite casting ring, as shown in FIG. 2-6. The casting gas is diverted from a gas bag in the adapter plate, as shown at block 330. The transfer plate contains a gas bag that receives the casting gas, and as pressure increases, the casting gas is released through the mechanisms described above.

[0043] Блоки блок-схемы поддерживают комбинации средств для выполнения указанных функций и комбинации операций для выполнения указанных функций. Также следует понимать, что один или большее количество блоков блок-схем и комбинации блоков в блок-схемах могут быть реализованы различными аспектами удаления литейного газа из формы для бесслиткового литья, как описано выше.[0043] Block diagram blocks support combinations of means to perform specified functions and combinations of operations to perform specified functions. It should also be understood that one or more blocks of the block diagrams and combinations of blocks in the block diagrams may be implemented by various aspects of removing casting gas from a casting mold as described above.

[0044] В некоторых вариантах осуществления изобретения некоторые из операций, указанных выше, модифицированы или дополнительно усилены. Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения включены дополнительные необязательные операции. Модификации, дополнения или усиления операций, указанных выше, по примерному варианту осуществления изобретения выполняют в любом порядке и в любой комбинации, которая способствует отводу литейного газа, как описано в настоящем документе.[0044] In some embodiments of the invention, some of the operations described above are modified or further enhanced. In addition, in some embodiments of the invention, additional optional operations are included. Modifications, additions, or enhancements to the operations described above in an exemplary embodiment of the invention are performed in any order and in any combination that promotes the removal of casting gas as described herein.

[0045] В другом варианте реализации изобретения используют клапанную систему для создания давления в вентиляционных отверстиях на этапе заполнения отливки металлом. Поток металла в форму может стать турбулентным, что может привести к вытеснению жидкого металла в небольшие вентиляционные отверстия или пористую среду, эффективно перекрывая возможность отвода избыточного литейного газа. Принудительная подача потока газа через вентиляционную систему помогает смягчить эту проблему проникновения металла. Клапанная система переключается с принудительного потока в полость формы на свободное вентилирование газового мешка, как только форма заполнена металлом и начальный блок начинает опускаться в литейную яму. Эта клапанная система может представлять собой отдельно контролируемый и управляемый процесс или может быть встроена в существующий канал подачи литейного газа в самой форме и использовать изменяющееся давление литейного газа для переключения между принудительной подачей потока и выпуском избыточного газа. Это полезно не только для предотвращения проникновения металла во время заполнения формы, но и для предотвращения закупорки вентиляционных отверстий, когда операторы литья наносят разделительное покрытие на поверхность горячего металла переходной пластины 200 между операциями отливки. [0045] Another embodiment of the invention uses a valve system to create pressure in the vent holes during the metal filling step of the casting. The flow of metal into the mold can become turbulent, which can force liquid metal into small vents or porous media, effectively cutting off the ability for excess casting gas to escape. Forced gas flow through the vent system helps mitigate this metal intrusion problem. The valve system switches from forced flow into the mold cavity to free venting of the gas bag once the mold is filled with metal and the initial block begins to descend into the casting pit. This valve system may be a separately controlled and controlled process or may be built into the existing casting gas flow path in the mold itself and use varying casting gas pressure to switch between forced flow and release of excess gas. This is useful not only to prevent metal penetration during mold filling, but also to prevent clogging of vents when casting operators apply a release coating to the hot metal surface of the adapter plate 200 between casting operations.

Загородка для оксида переходной пластиныAdapter Plate Oxide Fence

[0046] Дополнительные варианты реализации переходной пластины включают «загородку для оксида» переходной пластины, при этом в случае литья отливок с утепленной надставкой термин «загородка для оксида» относится к вырезанному углублению в переходной пластине от стакана 130 или области стакана по направлению к каналу формы. Использование загородки для оксида создает условия, при которых большая часть оксида на верхней части отливки задерживается и не может отколоться и перекатиться на поверхность непрерывно литой заготовки. Поверхность горячего металла значительно уменьшается, и сам оксидный слой становится намного тоньше и легко сохраняет подвижность, вытекая наружу и перекатываясь по мениску на поверхность непрерывно литой заготовки. Этот результат делает поверхность заготовки очень однородной по внешнему виду и предотвращает случайные выделения плотных оксидов или «пятен», которые могут высвободиться во время литья и нарушить внешний вид отливки. Узкая поверхность горячего металла также помогает избавиться от необходимости сильно «ударять» по форме потоком газа с высокой скоростью, чтобы отломить плотные оксиды, которые образуются из стекающего металла во время заполнения формы.[0046] Additional embodiments of the adapter plate include an "oxide barrier" of the adapter plate, wherein in the case of insulated-overhead castings, the term "oxide barrier" refers to a cut-out recess in the adapter plate from the nozzle 130 or an area of the nozzle towards the mold bore . The use of an oxide barrier creates a condition in which most of the oxide on the top of the casting is retained and cannot break off and roll onto the surface of the continuously cast slug. The surface of the hot metal is significantly reduced, and the oxide layer itself becomes much thinner and easily remains mobile, flowing out and rolling along the meniscus onto the surface of the continuously cast workpiece. This result makes the surface of the workpiece very uniform in appearance and prevents accidental precipitation of dense oxides or "stains" that could be released during casting and ruin the appearance of the casting. The narrow surface of the hot metal also eliminates the need to forcefully "bang" the mold with a high-velocity gas stream to break off the dense oxides that form from the flowing metal as the mold is filled.

[0047] Фиг. 9 иллюстрирует две переходные пластины 200, при этом переходная пластина справа обычная и содержит мешок 230 вокруг периметра там, где переходная пластина соединяется с полостью формы. Переходная пластина 200 слева содержит мешок 230 вокруг периметра, но также содержит вырез 270, не присутствующий на поверхности 280 обычной переходной пластины. Вырез образует область, в которой стакан 130 будет расположен ниже нижней поверхности выреза, создавая загородку для оксида, поскольку оксиды, находящиеся поверх расплавленного металла, будут удерживаться внутри выреза, в то время как чистый расплавленный металл будет протекать под вырезом, минуя мешок 230 и переходя вниз по боковой поверхности отливки. [0047] FIG. 9 illustrates two adapter plates 200, with the adapter plate on the right being conventional and containing a bag 230 around the perimeter where the adapter plate connects to the mold cavity. The adapter plate 200 on the left includes a bag 230 around the perimeter, but also includes a cutout 270 not present on the surface 280 of a conventional adapter plate. The recess will define an area in which the beaker 130 will be positioned below the bottom surface of the recess, creating an oxide baffle as oxides on top of the molten metal will be retained within the recess while clean molten metal will flow under the recess, bypassing the bag 230 and passing down the side surface of the casting.

[0048] Заявитель обнаружил, что оптимальный вырез в переходной пластине по примерному варианту осуществления изобретения имеет глубину около двенадцати миллиметров для надежного удержания оксида, когда поверхность металла плавно поднимается и опускается при легком натяжении мениска из-за условий литья с воздушным промежутком. Толщина поверхности горячего металла, как правило, составляет от двенадцати до двадцати миллиметров. Это расстояние представляет собой компромисс как для предотвращения прорыва пузыря газа, образующегося на мениске, через край загородки для оксида и подъема пузырей через отверстие стакана, так и для ограничения времени, в течение которого должны «вырасти» толщина и прочность оксида, прежде чем он перекатится через мениск. [0048] Applicant has discovered that the optimal cutout in the adapter plate of an exemplary embodiment of the invention is about twelve millimeters deep to securely retain the oxide as the metal surface rises and falls smoothly with gentle meniscus tension due to air gap casting conditions. The thickness of the surface of the hot metal is usually from twelve to twenty millimeters. This distance represents a compromise both to prevent the gas bubble formed on the meniscus from breaking through the edge of the oxide barrier and rising bubbles through the opening of the beaker, and to limit the time during which the thickness and strength of the oxide must "grow" before it rolls over. through the meniscus.

[0049] Специалисту в данной области техники доступны и предполагаемы многочисленные модификации и другие варианты реализации изобретения, представленного в настоящем документе, относительно которых данное изобретение сохраняет приоритет идей, представленных в предшествующем описании и связанных с ним графических материалах. Таким образом, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено конкретными описываемыми вариантами реализации изобретения, и что модификации и другие варианты реализации изобретения должны быть включены в объем приложенной формулы изобретения. Хотя в данном документе использованы определенные термины, они применяются в обычном и описательном смысле, а не в целях ограничения.[0049] Numerous modifications and other embodiments of the invention presented herein are available to and contemplated by those skilled in the art, with respect to which the present invention retains priority to the concepts presented in the foregoing description and related drawings. Thus, it is to be understood that the present invention is not limited to the specific embodiments described, and that modifications and other embodiments of the invention are intended to be included within the scope of the appended claims. Although certain terms are used herein, they are used in a common and descriptive sense and not for limitation purposes.

Claims

1. Пластина (200) для формы (105) для бесслиткового литья, содержащая: 1. A plate (200) for a mold (105) for continuous casting, containing:

верхнюю поверхность (238),top surface (238),

нижнюю поверхность (248), образующую верхнюю поверхность полости формы для бесслиткового литья, при этом на периферии нижней поверхности (248) пластины, где пластина соприкасается со стенкой формы для бесслиткового литья, образован газовый мешок (230) для литейного газа, содержащий поверхность (240) газового мешка,a lower surface (248) defining the upper surface of the mold cavity for the continuous casting, wherein at the periphery of the lower surface (248) of the plate where the plate is in contact with the wall of the continuous casting mold, a gas bag (230) for casting gas is formed containing the surface (240 ) gas bag,

одно или более вентиляционных отверстий (250), выполненных в пластине в пределах поверхности (240) газового мешка с возможностью вентилирования газового мешка (230) для литейного газа.one or more vent holes (250) provided in the plate within the surface (240) of the gas bag to vent the gas bag (230) for casting gas.

2. Пластина по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит выступ (244), проходящий вокруг периметра пластины и отделенный от нижней поверхности (248) пластины поверхностью (240) газового мешка.2. The plate according to claim 1, characterized in that it further comprises a protrusion (244) extending around the perimeter of the plate and separated from the bottom surface (248) of the plate by the surface (240) of the gas bag.

3. Пластина по п. 2, отличающаяся тем, что выступ (244) выполнен поднятым по отношению к нижней поверхности (248) пластины при соединении пластины с формой (105) для бесслиткового литья, при этом выступ (244) образует верхнюю поверхность газового мешка (230), при этом вентиляционные отверстия (250) выполнены через поверхность (240) газового мешка ближе к нижней поверхности (248) пластины, чем к упомянутому выступу (244).3. The plate according to claim 2, characterized in that the protrusion (244) is made raised relative to the lower surface (248) of the plate when connecting the plate to the mold (105) for continuous casting, while the protrusion (244) forms the upper surface of the gas bag (230), wherein the ventilation holes (250) are made through the surface (240) of the gas bag closer to the lower surface (248) of the plate than to the mentioned protrusion (244).

4. Пластина по п. 3, отличающаяся тем, что совокупность вентиляционных отверстий (250) выполнена с возможностью удаления литейного газа до достижения литейным газом нижней поверхности (248) пластины в ответ на образование газового пузыря в газовом мешке (230) для литейного газа.4. The plate according to claim 3, wherein the plurality of vent holes (250) are configured to remove casting gas before the casting gas reaches the bottom surface (248) of the plate in response to the formation of a gas bubble in the casting gas gas bag (230).

5. Пластина по п. 3, отличающаяся тем, что поверхность (240) газового мешка содержит поверхность, выполненную со скосом относительно нижней поверхности (248) пластины, причем указанные одно или более вентиляционных отверстий выполнены в указанной выполненной со скосом поверхности.5. The plate according to claim 3, characterized in that the surface (240) of the gas bag comprises a surface beveled relative to the bottom surface (248) of the plate, wherein said one or more ventilation holes are provided in said beveled surface.

6. Пластина по п. 1, отличающаяся тем, что вентиляционные отверстия (250) заполнены пористым материалом, проницаемым для газа и непроницаемым для расплавленного металла. 6. The plate according to claim 1, characterized in that the ventilation holes (250) are filled with a porous material that is permeable to gas and impermeable to molten metal.

7. Пластина по п. 1, отличающаяся тем, что совокупность вентиляционных отверстий (250) выполнена вентилируемой до атмосферного давления.7. The plate according to claim 1, characterized in that the set of ventilation holes (250) is ventilated to atmospheric pressure.

8. Пластина по п. 1, отличающаяся тем, что совокупность вентиляционных отверстий (250) соединена с клапаном (265), выполненным с возможностью вентилирования указанной совокупности вентиляционных отверстий до атмосферного давления в ответ на давление в газовом мешке (230) для литейного газа, удовлетворяющее предварительно определенному значению.8. The plate according to claim 1, characterized in that the plurality of vent holes (250) is connected to a valve (265) configured to vent the said plurality of vent holes to atmospheric pressure in response to pressure in the casting gas gas bag (230), satisfying a predetermined value.

9. Пластина по п. 1, дополнительно содержащая выступ, причем газовый мешок (230) для литейного газа образован поверхностью (240) газового мешка между выступом (244) и нижней поверхностью (248) пластины.9. The plate of claim 1, further comprising a protrusion, wherein the casting gas gas bag (230) is formed by a gas bag surface (240) between the protrusion (244) and the bottom surface (248) of the plate.

10. Способ удаления литейного газа из формы для бесслиткового литья, включающий следующие этапы:10. A method for removing casting gas from a mold for continuous casting, including the following steps:

подача в форму (105) для бесслиткового литья расплавленного металла (107) через пластину (200);feeding molten metal (107) into a mold (105) for non-ingot casting through a plate (200);

подача литейного газа через литейную поверхность (210) формы для бесслиткового литья; иsupplying casting gas through the casting surface (210) of the continuous casting mold; And

удаление литейного газа из газового мешка (230), содержащего поверхность (240) газового мешка, причем литейный газ удаляют через одно или более вентиляционных отверстий (250), выполненных по периферии нижней поверхности (248) пластины, где пластина соприкасается со стенкой формы для бесслиткового литья, в пределах поверхности (240) газового мешка, при этом удаление литейного газа из газового мешка (230) выполняют в ответ на достижение предварительно определенного давления литейного газа в газовом мешке (230).removing casting gas from a gas bag (230) containing a gas bag surface (240), wherein the casting gas is removed through one or more vent holes (250) formed around the periphery of the bottom surface (248) of the plate where the plate is in contact with the wall of the non-ingot mold casting, within the surface (240) of the gas bag, wherein removal of casting gas from the gas bag (230) is performed in response to achieving a predetermined pressure of the casting gas in the gas bag (230).

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что упомянутое предварительно определенное давление определяют на основе металлостатического напора расплавленного металла (107), подаваемого в форму (105) для бесслиткового литья.11. The method according to claim 10, characterized in that said predetermined pressure is determined based on the metallostatic pressure of the molten metal (107) supplied to the mold (105) for direct casting.

12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующие этапы:12. The method according to claim 10, characterized in that it additionally includes the following steps:

подача давления в совокупность вентиляционных отверстий (250) в пластине (200) для предотвращения потока расплавленного металла через вентиляционные отверстия иapplying pressure to a set of vent holes (250) in the plate (200) to prevent the flow of molten metal through the vent holes and

уменьшение или снятие давления в совокупности вентиляционных отверстий для обеспечения удаления литейного газа.reducing or relieving pressure in a set of vents to allow removal of casting gas.

13. Система вентилирования формы для бесслиткового литья, содержащая:13. Mold ventilation system for continuous casting, containing:

форму (105) для бесслиткового литья,mold (105) for continuous casting,

стакан (130), выполненный с возможностью подачи через него расплавленного металла (107) в форму для бесслиткового литья, иa glass (130) configured to supply molten metal (107) through it into a mold for continuous casting, and

пластину (200), закрепленную на форме для бесслиткового литья, выполненную с возможностью приема указанного стакана (130) и содержащую нижнюю поверхность (248) пластины, образующую верхнюю поверхность полости формы для бесслиткового литья, при этом на периферии нижней поверхности (248) пластины, где пластина соприкасается со стенкой формы для бесслиткового литья, образован газовый мешок (230) для литейного газа, содержащий поверхность (240) газового мешка,a plate (200) mounted on a casting mold, configured to receive said nozzle (130) and comprising a bottom surface (248) of the plate defining an upper surface of the cavity of the casting mold, while at the periphery of the bottom surface (248) of the plate, where the plate is in contact with the wall of the casting mold, a gas bag (230) for casting gas is formed, containing a gas bag surface (240),

одно или более вентиляционных отверстий (250), выполненных в пластине в пределах поверхности (240) газового мешка с возможностью вентилирования газового мешка (230) для литейного газа, причем совокупность вентиляционных отверстий (250) в пластине выполнена с возможностью удаления через них литейного газа из газового мешка при заполнении формы для бесслиткового литья расплавленным металлом.one or more vent holes (250) made in the plate within the surface (240) of the gas bag with the possibility of venting the gas bag (230) for casting gas, and the set of vent holes (250) in the plate is configured to remove casting gas through them from gas bag when filling the mold for non-ingot casting with molten metal.

14. Система по п. 13, отличающаяся тем, что пластина содержит:14. The system according to claim 13, characterized in that the plate contains:

верхнюю поверхность (238), top surface (238),

нижнюю поверхность (248), bottom surface (248),

при этом поверхность (240) газового мешка проходит вокруг периметра пластины, причем газовый мешок (230) для литейного газа содержит поверхность (240) газового мешка, расположенную на периферии упомянутой нижней поверхности (248) пластины.wherein the gas bag surface (240) extends around the perimeter of the plate, the casting gas gas bag (230) comprising a gas bag surface (240) located on the periphery of said bottom surface (248) of the plate.

15. Система по п. 14, отличающаяся тем, что пластина содержит выступ (244), проходящий вокруг периметра пластины и отделенный от нижней поверхности (248) пластины поверхностью (240) газового мешка.15. The system of claim 14, wherein the plate includes a projection (244) extending around the perimeter of the plate and separated from the bottom surface (248) of the plate by a gas bag surface (240).

16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что одно или более вентиляционных отверстий (250) пластины выполнены в поверхности (240) газового мешка.16. The system according to claim 15, characterized in that one or more ventilation holes (250) of the plate are made in the surface (240) of the gas bag.

17. Система по п. 16, отличающаяся тем, что выступ (244) выполнен поднятым по отношению к нижней поверхности (248) пластины при соединении пластины с формой (105) для бесслиткового литья, причем и образующим на периферии пластины верхнюю поверхность газового мешка (230), при этом вентиляционные отверстия (250) выполнены через поверхность (240) газового мешка ближе к нижней поверхности (248) пластины, чем к упомянутому выступу (244).17. The system according to claim 16, characterized in that the protrusion (244) is made raised relative to the lower surface (248) of the plate when connecting the plate to the mold (105) for continuous casting, and forms the upper surface of the gas bag on the periphery of the plate ( 230), wherein the ventilation holes (250) are made through the surface (240) of the gas bag closer to the lower surface (248) of the plate than to the mentioned protrusion (244).

18. Система по п. 17, отличающаяся тем, что совокупность вентиляционных отверстий (250) выполнена с возможностью удаления пузыря литейного газа до достижения пузырем литейного газа нижней поверхности (248) пластины в ответ на образование пузыря литейного газа в газовом мешке (230) для литейного газа.18. The system according to claim 17, characterized in that the set of vent holes (250) is configured to remove the casting gas bubble before the casting gas bubble reaches the bottom surface (248) of the plate in response to the formation of a casting gas bubble in the gas bag (230) for foundry gas.

19. Система по п. 15, отличающаяся тем, что поверхность (240) газового мешка содержит поверхность, выполненную со скосом относительно нижней поверхности (248) пластины, причем упомянутые одно или более вентиляционных отверстий выполнены в упомянутой скошенной поверхности.19. The system according to claim 15, characterized in that the surface (240) of the gas bag comprises a surface beveled relative to the bottom surface (248) of the plate, said one or more ventilation holes being provided in said beveled surface.