PL194622B1 - Urządzenie do ciągłego, poziomego odlewania metalu - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do ciaglego, poziomego odle- wania metalu, w szczególnosci aluminium, ma- jace izolowany albo otwarty zbiornik przezna- czony do pomieszczenia cieklego metalu oraz forme odlaczalna od zbiornika, z plyta termoizo- lacyjna z otworami, które lacza sie z forma, przy czym forma ma kolowa wneke ze scianka z ma- terialu przepuszczalnego do dostarczania oleju, oraz co najmniej jedna pierscieniowa szczeline lub dysze rozmieszczone wokól obwodu wneki, do bezposredniego doprowadzania chlodziwa, znamienne tym, ze material przepuszczalny stanowi material dodatkowo doprowadzajacy gaz, przy czym pomiedzy materialem przepusz- czalnym i czescia (8) obudowy formy sa umiesz- czone pierscienie (20), dla rozprowadzania ga- zu/oleju do materialu przepuszczalnego, przy czym pierscienie (20) podzielone na sekcje za pomoca zatyczek albo podobnych ograniczni- ków (21), zasilane olejem/gazem poprzez od- dzielne kanaly doprowadzajace (10, 11) dla kazdej sekcji stanowia uklad róznicowania do- plywu oleju/gazu wokól obwodu wneki. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do ciągłego, poziomego odlewania metalu, w szczególności aluminium, mające izolowany albo otwarty zbiornik przeznaczony do pomieszczenia ciekłego metalu oraz formę odłączalną od zbiornika, z płytą termoizolacyjną z otworami, które łączą się z formą, przy czym forma ma kołową wnękę ze ścianką z materiału przepuszczalnego do dostarczania oleju, oraz co najmniej jedną pierścieniową szczelinę lub dysze rozmieszczone wokół obwodu wnęki, do bezpośredniego doprowadzania chłodziwa.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US 3556197 znane jest bezpośrednio chłodzone poziome urządzenie odlewnicze do ciągłego odlewania metalu, w którym olej doprowadzany jest przez ściankę wnęki poprzez pierścień albo przepuszczalny element ścianki w celu utworzenia filmu smarującego pomiędzy ścianką formy i metalem.

Jakkolwiek ten typ urządzenia odlewniczego działa dość dobrze, jakość odlewanego wyrobu jest jednak dużo gorsza niż w przypadku równoważnego pionowego urządzenia odlewniczego, w którym poprzez ściankę wnęki oprócz oleju jest doprowadzany również gaz. Ten typ urządzenia jest znany z europejskiego opisu patentowego nr EP 778097.

Jedną z wad pionowego urządzenia odlewniczego jest to, że zawiera ono dużą liczbę form. W wyniku tego jest ono kosztowne w produkcji.

Co więcej, urządzenie pionowe jest przeznaczone tylko do odlewania wyrobów o określonej długości w procesie półciągłym. Wskutek tego jest ono także kosztowne w obsłudze.

Odlewanie przy użyciu poziomych urządzeń odlewniczych wiąże się z zastosowaniem tylko niewielkiej liczby form, a odlewanie zachodzi w sposób ciągły. Część odlewanego wyrobu, mającą odpowiednią długość odcina się w trakcie operacji odlewania. Poziome urządzenie odlewnicze jest dzięki temu nie tylko tanie w produkcji, ale też tanie w obsłudze.

Celem niniejszego wynalazku było opracowanie poziomego urządzenia do ciągłego odlewania metalu, w szczególności aluminium, przy użyciu którego jakość odlewanego wyrobu jest równie dobra jak równoważnego wyrobu odlewanego w pionowym urządzeniu odlewniczym.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że materiał przepuszczalny stanowi materiał dodatkowo doprowadzający gaz, przy czym pomiędzy materiałem przepuszczalnym i częścią obudowy formy są umieszczone pierścienie, dla rozprowadzania gazu/oleju do materiału przepuszczalnego, przy czym pierścienie podzielone na sekcje za pomocą zatyczek albo podobnych ograniczników, zasilane olejem/gazem poprzez oddzielne kanały doprowadzające dla każdej sekcji stanowią układ różnicowania dopływu oleju/gazu wokół obwodu wnęki.

Korzystnie materiał przepuszczalny stanowią dwa pierścienie, które są fizycznie rozdzielone za pomocą uszczelki albo podobnego elementu.

Korzystnie każdy z pierścieni jest podzielony na sekcję górną i sekcję dolną.

W korzystnej postaci wykonania gaz jest doprowadzany przez materiał przepuszczalny (przez pierwszy pierścień) do strefy bliższej płycie, podczas gdy olej jest doprowadzany przez materiał przepuszczalny (przez drugi pierścień) w strefie oddalonej od płyty.

Korzystnie w górnej części formy jest wykonany kanał albo otwór odprowadzający nadmiar gazu.

Przedmiot wynalazku jest ukazany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie odlewnicze do ciągłego, poziomego odlewania długich przedmiotów, przykładowo kęsów aluminiowych, w przekroju, fig. 2a - formę przedstawioną na fig. 1 w powiększeniu i w przekroju poprzecznym, fig. 2b - formę przedstawioną na fig. 1 w powiększeniu i w przekroju wzdłużnym.

Jak przedstawiono na fig. 1, urządzenie odlewnicze 1 ma izolowany albo otwarty zbiornik 2 na metal oraz formę 3. Otwarty zbiornik 2 jest wyposażony w otwór boczny 4 prowadzący do formy 3, przy czym przejście pomiędzy otwartym zbiornikiem i formą 3 tworzy pierścień łączący 5 z materiału termoizolacyjnego. Forma jest swoim bokiem połączona w sposób rozłączalny z urządzeniem nośnym 6. Za pośrednictwem połączenia zawiasowego 7 można odchylić urządzenie nośne i tym samym formę 3 od położenia, w którym styka się ona z pierścieniem łączącym 5, do położenia odchylonego, w którym można wyjąć (wymienić) albo naprawić formę.

Sama forma, którą przedstawiono bardziej szczegółowo na fig. 2a i 2b, zawiera dwuczęściową obudowę pierścieniową, której pierwsza główna część 8 ma wywiercone otwory, stanowiące kanały doprowadzające 10, 11 olej lub gaz do wnętrza, oraz przepuszczalne pierścienie 12, 13, odpowiednio pierwszy i drugi, ograniczające wnękę, podczas gdy druga jej część 9 ma pierścieniowe wgłębienie,

PL 194 622 B1 które tworzy kanał chłodzący 14 dla wody. Obydwie części 8 i 9 obudowy są utrzymywane razem za pomocą pewnej liczby śrub 15. Gdy są one skręcone razem, jak przedstawiono na rysunku, pomiędzy nimi tworzy się ukośna szczelina 16 tak, że podczas operacji odlewania woda płynie z kanału chłodzącego 14 przez szczelinę 16 wzdłuż całego obwodu odlewanego wyrobu, bezpośrednio za wylotem wnęki 17.

Jak już wspomniano, zastosowano przepuszczalne pierścienie 12, 13, które są fizycznie oddzielone od siebie uszczelką, materiałem uszczelniającym 18 albo podobnym. Pierścienie te tworzą ściankę wnęki 17.

Ważną cechą niniejszego wynalazku jest to, że pierścienie 20 (patrz fig. 2b), ukształtowane pomiędzy główną częścią 8 obudowy formy i pierścieniami 12, 13, są wyposażone w ograniczniki 21 (na rysunku przedstawiono tylko dwa) tak, że pierścienie 20 są podzielone na dwie albo większą liczbę sekcji, w zależności od potrzeb. W ten sposób można różnicować dopływ zarówno gazu, jak i oleju wzdłuż obwodu wnęki. Takie zróżnicowanie, w szczególności dopływu gazu, jest ważne dla umożliwienia uzyskania dobrego wyniku odlewania.

Doprowadzenie gazu do wnęki formy urządzenia do odlewania poziomego nie było do tej pory znane. Aby umożliwić odprowadzanie nadmiaru gazu, a tym samym uniknąć wtrąceń gazu w wyrobie z odlewanego metalu, przez ściankę formy (pierścień 12) poprowadzony jest otwór odprowadzający 29. Gaz jest doprowadzany do pierścienia na zewnątrz pierścienia 12 i dalej przez otwór w części 8 obudowy (dalej nie pokazany) do atmosfery lub do odpowiedniego zbiornika itp. na gaz.

U wlotu wnęki 17 znajduje się płyta termoizolacyjna 19 („nadstawka formy”), która jest utrzymywana na miejscu za pomocą pierścienia mocującego 22 poprzez połączenie śrubowe 23. Ponieważ ścianka wnęki 17, tzn. pierścienie 12, 13, tworzą główną strefę chłodzenia podczas operacji odlewania, pole powierzchni ścianki stanowić będzie jeden z czynników, które determinują chłodzenie metalu.

Płyta termoizolacyjna 19 może, w zależności od typu stopu i głównej strefy chłodzenia, rozciągać się do pewnego stopnia wzdłuż pierścienia 12 (występ 24).

Płytę można łatwo odłączyć, co pozwala na jej łatwą wymianę, a tym samym umożliwia odlewanie różnych typów stopów w tej samej formie.

Urządzenie odlewnicze według wynalazku działa w ten sposób, że ciekły metal, np. aluminium, wlewa się z pieca odlewniczego albo podobnego urządzenia (nie pokazanego) do otwartego zbiornika 2. Metal wpływa przez otwór 4 i otwory 25, 26 w płycie termoizolacyjnej 19 do wnęki 17.

Na początku operacji odlewania wylot 27 w formie 3 jest zamknięty za pomocą ruchomego suwaka (nie pokazanego). Gdy tylko metal wypełni wnękę 17, suwak zaczyna się przemieszczać, natomiast woda jest doprowadzana przez szczelinę 16, a gaz i olej są doprowadzane przez pierścienie 12, 13.

W miarę jak suwak przemieszcza się i wnęka napełnia się ponownie metalem ze zbiornika, powstaje długi odlew. Gdy tylko odlew osiągnie pewną długość, suwak usuwa się. Ponieważ proces odlewania jest ciągły, odlew może mieć w rzeczywistości dowolną długość. Tym niemniej wskazane jest, aby odlew przeznaczony do wyciskania albo do innych celów był cięty (nie pokazano) na odcinki o odpowiedniej długości.

Jak stwierdzono wyżej, urządzenie odlewnicze jest zaprojektowane pod kątem różnicowania dopływu oleju i gazu wokół obwodu wnęki.

W szczególności w przypadku dopływu gazu stwierdzono, iż na początku procesu odlewania wskazane jest doprowadzanie tej samej ilości gazu wokół całego obwodu. Następnie, gdy proces odlewania rozpoczął się i ustabilizował, dopływ gazu do górnego obszaru wnęki zmniejsza się. W związku z tym pierścienie 20 do doprowadzania gazu mogą być korzystnie podzielone za pomocą ograniczników 21 na dwie sekcje, górną i dolną.

Oprócz tego, w odniesieniu do chłodzenia głównego, tzn. chłodzenia przez pierścienie 12, 13 we wnęce 17, stwierdzono, iż wskazane jest, w celu zmniejszenia stopnia chłodzenia, wykonanie głównej części 8 obudowy formy ze stali zamiast z aluminium, które jest zwykle stosowanym materiałem. Co więcej, w celu dalszego zmniejszenia stopnia chłodzenia, może okazać się konieczne ekranowanie (zmniejszenie przenikania cieplnego) kanału chłodzącego 14 poprzez umieszczenie pierścieniowej płyty termoizolacyjnej 28, np. z pleksiglasu, na stronie części obudowy zwróconej ku kanałowi chłodzącemu.

PL 194 622 B1

Wynalazek tak, jak zdefiniowano go w zastrzeżeniach, nie jest ograniczony do postaci przedstawionych na rysunku i opisanych wyżej, toteż zamiast zastosowania dwóch niezależnych pierścieni

12, 13 można użyć tylko jednego pierścienia do doprowadzania oleju i gazu przez ten sam pierścień.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do ciągłego, poziomego odlewania metalu, w szczególności aluminium, mające izolowany albo otwarty zbiornik przeznaczony do pomieszczenia ciekłego metalu oraz formę odłączalną od zbiornika, z płytą termoizolacyjną z otworami, które łączą się z formą, przy czym forma ma kołową wnękę ze ścianką z materiału przepuszczalnego do dostarczania oleju, oraz co najmniej jedną pierścieniową szczelinę lub dysze rozmieszczone wokół obwodu wnęki, do bezpośredniego doprowadzania chłodziwa, znamienne tym, że materiał przepuszczalny stanowi materiał dodatkowo doprowadzający gaz, przy czym pomiędzy materiałem przepuszczalnym i częścią (8) obudowy formy są umieszczone pierścienie (20), dla rozprowadzania gazu/oleju do materiału przepuszczalnego, przy czym pierścienie (20) podzielone na sekcje za pomocą zatyczek albo podobnych ograniczników (21), zasilane olejem/gazem poprzez oddzielne kanały doprowadzające (10, 11) dla każdej sekcji stanowią układ różnicowania dopływu oleju/gazu wokół obwodu wnęki.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że materiał przepuszczalny stanowią dwa pierścienie (12, 13), które są fizycznie rozdzielone za pomocą uszczelki (18) albo podobnego elementu.
3. 3. według zastrz. 1, tym, że każdy z pierścceni (20) jest podzielony na sekcję górną i sekcję dolną.
4. 4. Urządzenie wedługzassrz. 1 albo 2, znamiennetym, że gaz j ess doprowadzanyprzez materiał przepuszczalny (przez pierścień 12) do strefy bliższej płycie (19), podczas gdy olej jest doprowadzany przez materiał przepuszczalny (przez pierścień 13) w strefie oddalonej od płyty (19).
5. 5. Urządzenie wedługzassrz. 1, tym. że w górner częścć fc^r^rm/jess wykonanykanał albo otwór odprowadzający (29) nadmiar gazu.