DK141838B - Apparat til kontinuerlig eller halvkontinuerlig metalstøbning med en hul, ringformet, vandkølet induktor, en ringformet elektromagnetisk skærm og en ringformet køleindretning. - Google Patents

Description

141838

Opfindelsen angår et apparat til kontinuerlig eller halvkontinuerlig støbning af jern- og ikke-jernmetaller og disses legeringer omfettendeen hul, ringformet, vandkølet induktor med tilsluttede strømtilførsels-5 skinner, en ringformet elektromagnetisk skærm i induk-torens indgangsåbning og en ringformet køleindretning på induktorens yderside.

Fra beskrivelsen til britisk patent nr. 1.157.977 kendes et apparat til kontinuerlig eller halvkontinuer-10 lig støbning af metal, hvilket apparat omfatter en ringformet induktor, der ved hjælp af sit elektromagnetiske felt påvirker det smeltede metal og former dette til en støbeblok, en elektromagnetisk skærm, der tilvejebringer en nødvendig aksial fordeling af magnetfeltet samt en 15 ringformet køleindretning til jævn tilførsel af et kølemiddel på overfladen af den under formning værende støbeblok. Induktoren består af en enkelt vinding af et kobberrør med rektangulært tværsnit. En kølevæske tilføres det indre af induktoren. Til induktoren er der 20 sluttet strømforsyningsskinner, der er isoleret fra hinanden ved hjælp af et dielektrisk mellemlæg.

Når en sådan induktor er i funktion, forekommer der imidlertid en svækkelse af det magnetiske felt på det sted, hvor strømforsyningsskinnerne er sluttet til 25 induktoren. Denne effekt medfører en deformation af støbeblokken, hvis cirkulære form forstyrres, og der kan på støbeblokkens overflade dannes op til 4 mm brede blærer.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe et 30 apparat til kontinuerlig eller halvkontinuerlig støbning af metal, hvilket apparat er udformet på en sådan måde, at støbeblokkes overfladekvalitet forbedres, og tværsnitsf ormei bliver næsten nøjagtigt cirkulær.

Dette formål opnås ved hjælp af et apparat af 35 den indledningsvis angivne art ved, at et afsnit på den bort fra den under støbning værende blok vendende side af induktoren på begge sider af tilslutningen til strømforsyningsskinnerne har form af indskud af metal 2 141838 med 40-60 gange større specifik elektrisk modstand end induktoren, f.eks. rustfrit stål, at hvert af disse afsnit er kasseformede med en længde, der er mindst tre gange induktorens tykkelse, og at dets langsgående 5 vægge begge ligger an med kanten mod en mod den under støbning værende blok vendende massiv sidevæg af induktoren .

Anvendelsen af indskud med den angivne høje specifikke elektriske modstand får den elektriske strøm til 10 at gå fra strømforsyningsskinnerne til den sidevæg af induktoren, der vender mod den under støbning værende blok, således at der praktisk taget ikke passerer strøm igennem indskudene. Strømmen bliver således koncentreret på det sted, hvor strømforsyningsskinnerne er slut-15 tet til, og skaber et jævnt elektromagnetisk felt, som påvirker det smeltede metal langs hele dettes omkreds. Deraf følger, at der ikke opstår nogen svækkelse af det magnetiske fel på det sted, hvor strømforsyningsskinnerne er sluttet til, hvorfor der ikke sker 20 nogen forstyrrelse af støbeblokkens cirkulære form. De fundne forhold imellem indskudenes dimensioner og deres form forbedrer kvaliteten af støbeblokke ved at eliminere overfladedefekter og forstyrrelser af det cirkulære tværsnit.

25 Disse og andre træk ved opfindelsen forklares nær mere nedenfor på grundlag af en udførelsesform af appa-ratet, idet der under beskrivelsen henvises til tegningen , hvor fig. 1 viser et lodret snit gennem et apparat 30 ifølge"opfindelsen, fig. 2 et vandret billede af en induktor, og fig. 3 et snit langs linien III-III i fig. 2.

Et apparat til kontinuerlig eller halvkontinuerlig støbning af metal har en ringformet køleindret-35 ning 3 med hulrum 4 og 5, som.gennemstrømmes af et væskeformet kølemiddel (vand), hvilket aggregat er monteret på et underlag 1, jfr. fig. 1, ved hjælp af stilleskruer 2. Hvert af de nævnte hulrum har gennem- 141838 3 gående kanaler 6, gennem hvilke kølemiddel kan strømme ud på overfladen af en under støbning værende støbeblok 7. Ved bunden modtager en rund åbning 8 af den ringformede køleindretning 3 en bundplade, som ikke er 5 vist på tegningen. På den ringformede køleindretning 3's indervæg er der fastgjort en ringformet induktor 9, jfr. fig. 2, som består af et kobberrør med et rektangulært tværsnit. Til induktoren 9 er der sluttet strømforsyningsskinner 10, som er adskilt indbyrdes 10 ved hjælp af et mellemlæg 11 af et elektrisk isolerende materiale. Induktoren er bestemt til at tilvejebringe et elektromagnetisk felt, der holder det smeltede metal i form af en søjle, som størkner til en støbeblok.

På begge sider af tilslutningen til strømforsy-15 ningsskinnerne 10 er afsnit af induktoren 9 forsynet med indskud 12 af rustfrit stål, der har en forholdsvis stor specifik elektrisk modstand. Indskuddet 12 kan være fremstillet af andre materialer end rustfrit stål, når blot den specifikke elektriske modstand 20 som nævnt er 40 - 60 gange den specifikke modstand af det kobber, den ringformede induktor 9 er fremstillet af. Indskuddene 12 har en længde 1, som er mere end tre gange induktoren 9's tykkelse a.

Indskuddene 12 er kasseformede, jfr. fig. 3, 25 og kanten af deres langsgående vægge er sluttet til en massiv sidevæg 13 af induktoren 9, som vender mod den under støbning værende blok 7, medens deres ender er sluttet til de respektive ender af de andre vægge af induktoren 9, jfr. fig. 2, og sammen med disse danner 30 et ringformet hulrum 14 for kølemidlet, hvilket hulrum kommunikerer med hulrum 15 i strømforsyningsskinnerne 10.

En elektromagnetisk skærm 16 er anbragt i den øverste del af den ringformede induktor 9's runde åb-35 ning. Indskuddene 12 kan være arrangeret enten på ydersiden af induktoren 9’s sidevæg, (når induktoren omslutter støbeblokken) eller på indersiden af induktoren 9, når der skal støbes en hul blok, men i alle tilfælde 141838 4 er den væg af induktoren 9f der vender imod støbeblokken, massiv og af det samme materiale som induktoren, dvs. et materiale med en ringe specifik modstand, hvorimod indskuddene 12 som nævnt er fremstillet af 5 et materiale med en høj specifik modstand. Denne forudsætning gælder også ved samtidig støbning af flere støbeblokke i et hold serieforbundne apparater ifølge opfindelsen.

Apparatet ifølge opfindelsen fungerer på følgende 10 måde.

I den ringformede induktor 9's runde åbning 8 indføres der en bundplade. Igennem strømforsyningsskinneme 10 påtrykkes der tværs over induktoren 9 en spænding, og et kølemiddel cirkuleres igennem induk-15 toren 9's hulrum 14 og strømforsyningsskinnerne 10's hulrum 15. På bundpladen hældes der smeltet metal, der af det magnetiske felt, der er induceret ved hjælp af den ringformede induktor 9, formes til en søjle, der dernæst størkner under dannelse af en ydre skorpe.

20 Fra den ringformede køleindretnings hulrum 4 og 5 sprøjtes der igennem kanalerne 6 vand på støbeblokken 7's størknede sideflade med henblik på at fremskynde dens størkning. Efterhånden som støbeblokken 7 størkner, sænkes bundpladen, medens der samtidig oven-25 fra kontinuerligt hældes smeltet metal, indtil der er opnået en støbeblok med de krævede dimensioner.

Elektrisk strøm fra strømforsyningsskinnen 10 strømmer til den ringformede induktor 9's indre langsgående væg 13 uden at spredes der, hvor strømforsy-30 ningsskinnerne 10 er sluttet til, fordi indsatsene 12 som nævnt har en 40-60 gange større specifik elektrisk modstand end det kobberrør, som udgør den ringformede induktor 9. Dette giver en mere jævn fordeling af magnetfeltet langs omkredsen af den induktorvæg 13, 35 der vender imod den under støbning værende støbeblok 7, som følge af at strømmen ikke er spredt. I det betragtede eksempel anbringes det smeltede metal inde i den ringformede induktor 9's runde åbning 8, medens

Claims (4)

141833 den elektriske strøm koncentrerer sig i induktoren 9's indre, strømførende sidevæg 13. Når der støbes et hult emne, og metallet befinder sig på ydersiden af den ringformede induktors sidevæg, 5 anvendes der en induktor, hvor indsatsene som ovenfor nævnt er placeret på den indre væg, idet strømmen så flyder ad induktorens ydre sidevæg til inducering af et jævnt elektromagnetisk felt, som påvirker støbeblokken.

10 Når der støbes flere emner samtidig, arbejder en gruppe af apparater ifølge opfindelsen på lignende måde som den, der er beskrevet ovenfor, idet der til formålet anvendes et fornødent antal apparater, der er arrangeret i serie. Hver ringformede induktor er dernæst forsy-15 net med de foroven nævnte indskud på begge sider af det sted, hvor strømforsyningsskinner er sluttet til, og på den tilsvarende side i forhold til støbeblokken til sikring af en jævn fordeling af det magnetiske felt langs hver støbebloks periferi.

20 Forsøg har vist, at afvigelsen fra en cirkulær form ligger inden for 0,5 mm for en støbeblok, der er støbt i et apparat ifølge opfindelsen, til forskel fra støbeblokke støbt i kendte apparater, hvor afvigelsen kan beløbe sig til 2-4 mm.

25 Indskuddet var af rustfrit stål og svejst til den ringformede induktors strømledende kobbertilslutning. For en induktorbredde på 15 mm var hvert af indskuddene 50 mm lange. Apparat til kontinuerlig eller halvkontinuerlig 30 metalstøbning omfattende en hul, ringformet, vandkølet induktor (9) med tilsluttede strømtilførselsskinner (10), en ringformet elektromagnetisk skærm (16) i induktorens (9) indgangsåbning (8) og en ringformet køleindretning (3) på induktorens (9) yderside, kende-35 tegnet ved, at et afsnit på den bort fra den under støbning værende blok vendende side af induktoren (9)