SE431833B - Forfarande for gjutning av metall omfattande tappning av smelt metall i en kokill forsedd med en sjunkbox samt sjunkbox och kokill omfattande en sjunkbox for genomforande av forfarandet - Google Patents

Description

-i enlighet med “7908-283-0 hå inre vägg av värmeledande metall omgiven av en värmeiso- lerande spärr. g ' Enligt en tredje aspekt består uppfinningen av en' kombination av en sjunkbox såsom tidigare framhållits tillsammans med en kokill, i vilken tjockleken hos den inre väggen hos sjunkboxen väljes i relation till kapa- citeten hos kokillen på sådant sätt att den förhindrar smältning av den inre väggen under gjutningen av den smälta metallen i kokillen och varvid den inre väggen är tunn jämförd med tjockleken hos kokillväggen.

Enligt en fjärde aspekt består uppfinningen av en ko- kill omfattande ett sjunkhuvud, varvid sjunkhuvudet har en inre vägg, som är tunn jämförd med tjockleken hos ko- killväggen och är utförd av värmeledande material med en högre smältpunkt än materialet i kokillväggen, varvid den inre väggen är omgiven av en värmeisolerande spärr och är belägen pâ insidan av den övre delen av kokillen, var- vid den värmeisolerande spärren är utformad mellan den. inre väggen och väggen hos den övre delen av kokillen.

För att göra uppfinningen lättare att förstå beskri- ves utföringsformer därav genom hänvisning till bifogade ritningar, där fig. 1 är en tvärsektion genom en kokill med tillhörande sjunkbox i enlighet med en första utfö- ringsform av uppfinningen, fig. 2 är en tvärsektion ge- nom en kokill med en sjunkbox i enlighet med en andra utföringsform av uppfinningen, och fig. 3 är en tvär- sektion genom en kokill som är förenad med en sjunkbox ännu en utföringsform av uppfinningen.

Pig. 1 visar en kokill I en sjunkbox 2 och en täck- platta 5 och är delad i två delar av en linje A så att två steg av gjutningsprocessen kan visas. Vänster sida av fin. 1 visar kokillen just efter tappning av smäl- gtæil. Den smälta metallen är normalt stål eller järn, ehuru icke-järnmetaller även kan gjutas på ett liknande sätt. Sjunkboxen 2 har en inre metallvägg 5 med entjock- 10 D15 25 7908283-0 lek som är liten jämförd med kokillens väggar. Den inre väggen S är omgiven av en värmespärr 6 utförd av (värme- beständigt] keramiskt fibermaterial. Det är väsentligt att tjockleken av den inre väggen 5 väljes så i relation till kapaciteten hos kokillen 1, så att väggen inte kom- mer att smälta tillsammans med den ítappade smälta metal- len. Den inre väggen 5 bör ha en smältpunkt som är icke mer än SOOOC lägre än gjuttemperaturen hos den smälta me- tallen. Den inre väggen 5 kan vara 10-30 mm tjock. En lämplig metall är gjutjärn men naturligtvis kommer mate- rialet hos den inre väggen att bero på metallen som gju- tes. Så som visas i fig. 1 avsmalnar sjunkboxen från ba- sen till dess öppna toppända vilken är sluten av en täck- platta 3. Denna avsmalning är emellertid icke väsentlig.

En ytterligare värmespärr 9 är âstadkommen runt den a lägre kanten hos den inre väggen 5 för att förhindra att värme överföres mellan den inre väggen och kokillen.

Denna ytterligare värmespärr är inte alltid nödvändig.

Sjunkboxen omgives av en metallåda 10 försedd med lyftflänsar med hjälp av vilka sjunkboxen och metallá- dan kan monteras på eller avlägsnas från kokillen.

Metallen kan tappas antingen genom stigande gjut- ning eller fallande gjutning. I sistnämnda fall place- ras täckplattan 3, vilket är beskrivet i engelska patent- skriften nr 1 496 348, på sjunkboxen efter tappningen.

Såsom tidigare nämnts visar den vänstra sidan av fig.1 den smälta metallen omedelbart efter tappningen.

Kort efter det att den tappade metallen fått kontakt med den innerväggen S bildas ett tunt yttre skikt eller skal av stelnad metall på den tappade metallen beroende på att värme ledes bort ifrån den smälta metallen av kokil- len 1 och den inre väggen S hos sjunkboxen.

Det värme som absorberas av den inre väggen 5 föror- sakar sjunkboxen att expandera. På grund av dess lägre massa med hänsyn till kokillen 1 kommer sjunkboxen 2 10 15 20 25 30 ?eoe2sz~o f-lš emellertid att expandera väsentligen snabbare än kokillen 1.'Sjunkboxen rör sig sålunda bort ifrån götet utan yttre styrning för att bilda ett gap 7. På grund av ovannämnda skillnad i massor bildas gapet 7 mellan sjunkboxeni2 och götet snabbare och kommer att bli större än gapet mellan göt och kokill.g _ Metallen får sedan svalna till dess den är i fast tillstànd. Detta är situationen som är visad på den hög- ra sidan av fig. 1. Sjunkboxen 2 och täckplattan 3 för- blir i position under hela svalningsprocessen. Gapet 7 tillsammans med isoleringen som är âstadkommen genom värmespärren 6 tillförsäkrar att den övre delen av götet inte svalnar alltför snabbt med hänsyn till återstoden av götet. Vidare finns inget behov av att införa exoter- miskt materialet 7 under svalningen av den gjutna metal- len på grund av värmeisoleringen som är åstadkommen ge- nom gapet 7 och värmespärren 6.

Det torde framgå att sjunkboxen är åter användbar och även undviker nödvändigheten av speciella anordningar för att röra sjunkboxen mekaniskt under gjutningsopera- tionen. Åtskilliga modifikationer av sjunkboxen såsom denna beskrives ovan är möjliga. Om sålunda den inre metall- väggen hos sjunkboxen är utförd med ett antal sektioner kan det vara fördelaktigt att placera medel för att åstad- komma extra värmeutvídgning av sjunkboxen, när den vär- mes under tappníngen. Sålunda kan sektionerna i sjunk- boxen separeras med hjälp av band av material med en hög- re grad av värmeutvidgning, såsom koppar, eller bime- tallisk substans. Vidare kan den inre ytan av sjunkboxen täckas med ett värmereflekterande eller ett delningsme- del.

Pig. 2 visar en sjunkbox som är belägen på insidan av den övre delen av kokillen 21. En inre väggdel 51 vi- lar pâ en ansats av kokillväggen och är omgiven av en 10 15 '7908283-0 värmeisolerande spärr 61 motsvarande värmespärren 6 som beskrivits i samband med fig. 1. Den yttre väggen 1 hos sjunkboxen bildas av väggen hos kokillen själv, vilket leder till en förenklad form av kombinationen. En värme- spärr 91 kan insättas mellan den lägre kanten av väggen S1 och ansatsen hos kokillen. Väggdelen 51 hos sjunk- boxen är utförd av ett material såsom stål med en högre smältpunkt än det material som ingår i själva formen vilket vanligen är gjutjärn.

Pig. 3 visar en utföringsform liknande den i fig. 2, i vilken en inre väggdel 52 har en basdel 53, vilken är införd i väggen hos kokillen 22. I detta fall upprätt- hålles den inre väggen av sjunkboxen vid dess lägre kant i ett givet läge med avseende på kokillen med dess övre kant kan utvidga sig för att uppnå den önskade effekten.

En värmebarriär 62 är åter insatt mellan kokillväggen och den inre väggdelen 52.

En utföringsform enligt fig. 3 åstadkommer en kokill, i vilken sjunkboxväggen är införd samtidigt som manïtill- verkar kokillen själv och erfordrar därför inte någon ytterligare framställningssteg.

Det har upptäckts, att med kokillen och gjutförfa- randet som beskrivits ovan blir mängden "pipe" på det slutliga götet liten och föroreningarna hos götet blir ofta försumbara så att det kan valsas omedelbart efter strippningen från kokillen.

Claims (21)

'7908283-1) e ' Patentkrav g

1. Förfarande för gjutníng av metall omfattande tappning av smält metall i en kokill försedd med en sjunkbox med en inre me- tallvägg omgiven av en värmeisolerande spärr utförd av kompressi- belt isolerande material, k ä n n e t e c k n a t därav, att egenskaperna och tjockleken hos den inre väggen av sjunkboxen väljes så att smältning av den inre väggen under gjutningen av metallen förhindras varvid man tillåter ett yttre skal av stelnad metall att bildas på den del av götet som befinner sig inom sjunk- boxen, beroende på värmeledning bort från den smälta metallen ge- 'nom den inre väggen av sjunkboxen, innan götet har stelnat full- ständigt och värmeutvidgningen hos den inre väggen av sjunkboxen förorsakar att nämnda vägg rör sig bort från götet beroende på värmning orsakad av kontakt med den tappade metallen, utan ut- 'vändig manipulation av sjunkboxen, varvid ett gap bildas mellan den inre väggen och götet.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att värmeöverföringen mellan den inre väggen och kokíllen förhindras genom en ytterligare värmespärr (9, 91).

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2,h k ä n n e t e c k - n a t därav, att varje värmespärr är utförd av keramiska fibrer.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t därav, att den inre väggen utgöres av en metall med en smältpunkt icke mer än SOOOC lägre än smältpunkten hos den metall som gjutes. I

5. Förfarande enligt något av föregående krav, kaä n n e - t e c k n a t därav, att en täckplatta placeras på sjunkboxen.

6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t.e c k n a t därav, att täckplattan innehåller keramiskt fibermaterial.

7. Sjunkbox för användning tillsammans med en kokill vid gjutning av metallgöt, varvid sjunkboxen innefattar en ihålig kropp med en bas avsedd att placeras vid den övre änden av en kokill vilken kropp har en övre öppning och är utformad med en inre metallvägg omgiven av en värmeisolerande spärr utförd av kompressibelt isolerande material, k ä n n e t e c k n a d därav, att egenskaperna och tjockleken hos den inre väggen väljes på sådant sätt att man förhindrar smältníng av den inre väggen av sjunkboxen och vidare väljes så att den å ena sidan är till- räcklig för att tillåta en tillräcklig mängd värme att ledas bort från den smälta metallen och låta ett yttre skal av stelnad me- 7908283-0 -f I tall bildas på toppen av götet under det att resten av den tap- pade metallen förblir i smält tillstånd och å andra sidan tjock- lckcn är mindre än den hos kokillväggen, så att värmeutvídgning av den inre väggen av sjunkboxen beroende pä värme förorsakad av kontakten med den smälta metallen är större än den hos väggen hos kokillen.

8. Sjunkbox enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att det keramiska materialet är fibröst.

9. Sjunkbox enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att den inre väggen av sjunkboxen är täckt med ett värme- reflekterande medel eller ett partmedel.

10. Sjunkbox enligt något av kraven 7-9, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den inre väggen är utförd av ett antal metall- plattor som är förbundna sinsemellan med band av minst ett mate- rial med en höggradig värmeutvidgning för att åstadkomma en ökad värmeutvidgning av sjunkboxen.

11. Sjunkbox enligt något av kraven 7-10, k ä n n e - t e c k n a d därav, att sjunkboxen avsvalnar från dess bas till dess övre öppning.

12. Sjunkbox enligt något av kraven 7-10, k ä n n e - t e c k n a d därav, att materialet för att åstadkomma ökad värmeutvidgning omfattar koppar eller bimetalliskt material. 7

13. Sjunkbox enligt något av kraven 7-12, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den nedre kanten av den inre väggen är försedd med en ytterligare värmespärr, (9, 91) för att för- hindra värmeöverföring mellan den inre väggen och kokillen.

14. Sjunkbox enligt något av kraven 7-13, k ä n n e t e c k - n a d därav, att sjunkboxen,är omgiven av en låda som är försedd med lyftflänsar.

15. Sjunkbox enligt något av kraven 7-14, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den inre väggen är från 10 till 30 mm tjock.

16. Kombination av en sjunkbox enligt något av kraven 7-15 med en kokíll.

17. Kombination enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d därav, att den inkluderar en täckplatta för att stänga till den övre änden av sjunkboxen varvid täckplattan är utförd av kera- miskt fibermaterial.

18. Kokill omfattande en sjunkbox med en inre vägg av metall omgiven av en värmeisolerande spärr utförd av kompressibelt iso- lerande material och belägen på insidan av den övre delen av ko- 79os2sz~o killen, ,k ä n n e t e c k n a d därav, att metallen i den ínrc väggen av sjunkboxen har en högre smältpunkt än materialet i ko- killväggen och varvid egenskaperna och tjockleken hos den inre väggen av sjunkboxen väljes på sådant sätt att man förhindrar smältníng utav den inre väggen under gjutningen av metallen, att tjockleken av den inre väggen av sjunkboxen vidare väljes så att den å ena sidan är tillräcklig för att tillåta en till- räcklig mängd värme att ledas bort från den smälta metallen så att man tillåter att det yttre skalet av stelnad metall bildas på toppen av götet under det att resten av den tappade metallen förblir i ett smält tillstånd och å andra sidan tjockleken är imindre än den hos kokillväggen, så att värmeutvidgningen av den inre väggen av sjunkboxen beroende på värmning förorsakad av kontakt med den smälta metallen är större än den hos kokill- väggen.

19. Kokill enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a d därav, att den nedre kanten av den inre väggen är försedd med ytter- ligare värmespärr för att förhindra värmeöverföríng mellan den inre väggen och kokillen.

20. Kokill enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a d därav, att medel är anordnade för att hälla den nedre kanten av den inre väggen i ett givet läge med avseende på kokillen.

21. Kokill enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a d därav, att den inre väggen är försedd med en basdel som är införd i väggen på kokillen.