180084. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acél tuskók folyamatos öntésére
5 180 084 5 m/perc sebességgel történő acélöntést. Ugyanakkor azonban ilyen sebességgel történő öntésnél a felületi hibák már alapvetően lerontják a tuskó minőségét. A rezgési gyűrűk között viszont a tuskó anyaga megfelelő, és a kristályszerkezet is jó. A fentiek alapján tehát elméletileg az acélok folyamatos öntéséhez ideális kokilla egy viszonylag hosszú, ívelt kokilla lenne, ami viszont gyakorlatilag nem megvalósítható. Ennek megfelelően a gyakorlatban egyéb berendezéseket alkalmaznak. Javasolták az acélok folyamatos öntéséhez olyan végtelenített dobok, kerekek, ill. hasonló egységek alkalmazását, amely végtelenített szalagokkal vagy kokillaelemekből kialakított lánccal együtt olyan kokillát alkatnak, amely a dermedés megkezdésekor illeszkedik össze, és annak befejezése után ismét szétválik, elhagyva a megdermedt anyagot. Minthogy az ilyen, az olvadékkal együtt mozgó kokillák fala a fémolvadékhoz képest nem változtatja meg a helyzetét a dermedés során, kedvező kristályszerkezet kialakítása biztosítható a tuskó létrejövetele során. Amellett a tuskó felületi minősége is igen jó kell legyen. Ezek az elméleti megfontolások azonban a gyakorlatban nem valósulhattak meg, minthogy az ilyen berendezések szerkesztésével és működtetésével kapcsolatban úgyszólván leküzdhetetlen akadályok jelentkeztek. A gyakorlatban tehát még mindig a legjobb megoldásnak bizonyult ívelet rezgő kokillák alkalmazása, annak ellenére, hogy az így öntött tüskök felülete változatlanul nem kielégítő, és a kokillák, illetve kokillabélések előállítása meglehetősen költséges. A kohászatban alkalmaztak már vízszintes kokillákat is alumínium és néhány egyéb színes fém öntésére. Ezekben a berendezésekben a fémolvadékot úgy vezetik a vízszintesen elhelyezett kokillába, hogy a kifolyócső benyúlik a kokillába. Ha például alumíniumot öntünk, az öntés jó minőségben és folyamatosan végezhető, minthogy az alumínium fémfolyadék a kifolyócsövet nem nedvesíti, és az az eljárás során végig tiszta marad. Ha azonban ilyen berendezésben acélt öntenénk, és az öntéshez rezgő kokillát alkalmaznék, nem volna lehetséges ilyen kifolyócsővel ellátott kokillák alkalmazása. Az acél ugyanis nedvesíti a hőálló béléssel ellátott kifolyócső anyagát, és az itt megdermedő acél leszűkíti az átömlő keresztmetszetet. Végső esetben az öntés során teljes eltömődés is létrejöhet a kifolyócsőben. Fontos körülmény az is, hogy a fémolvadék beáramlásának módja jelentős mértékben befolyásolja a dermedési folyamatot, és így a késztermék minőségét is. Természetes, hogy víszintes kokilla alkalmazásakor a fémolvadék vízszintes irányban áramlik be a kokillába. Ekkor a fémolvadék olyan fémréteghez csapódik, amely már dermedni kezdett a kokilla falai mentén. Ennek hatására a megdermedt fém ismét felolvad, és így a már korábbiakban ismertetett jelenség jön létre, amikor is a tuskó vékony kérge néhány helyen felszakad, és ezeken a helyeken folyékony fémolvadék ömlik ki a tuskó palástjára. Ha a beáramló fémolvadék sebessége nagy, és a beömlés során turbulencia léphet fel, a fémolvadékban gázbuborékok és oxidrészecskék fognak áramlani, aminek következtében a felszínen úszó salak és szennyezőréteg bizonyos részei bekerülnek a fémolvadékba. Ily módon az öntött tuskóban öntési üregek és zárványok keletkeznek. Bizonyos esetekben ez a jelenség komoly porózitáshoz is vezethet. Ezen túlmenően a vízszintesen öntött és megdermedő tuskó struktúrája inhomogén a nehézségi erő hatása következtében. Az olvadékban levő gázbuborékok és zárványok a tuskó felső részén fognak elhelyezkedni, és így a középrész lényegében hibátlan lesz, ugyanakkor a tuskó egyik palástja mentén számos zárvány és anyaghiba jelentkezik. Az ilyen jellegű hibák sokkal károsabbak, mint a tuskó közepén elhelyezkedők, minthogy a fém meleg és hideg alakítása során váratlan felületi hibák jelentkezhetnek. Ezért célszerű a fémolvadék megdermedésekor szabad felszínt biztosítani, hogy a gázok és egyéb zárványok ne kerüljenek a megdermedő tuskó anyagába, vagy legalábbis annak közepén helyezkedjenek el, és így kevésbé káros hatást fejtsenek ki. Ha például négyszögletes keresztmetszetű tuskót öntünk vízszintesen, a rendszerint nagyobb felső és alsó felület szükségszerűen gyorsabban hűl. Ennek eredményeként összehúzódás lép fel ezeken a felületeken, különösen felül, és a kéreg leválik a kokilla faláról, mielőtt megfelelő távolságra kerülne a fémfürdőtől. Ez akadályozza a kezdeti gyors lehűtést. Emellett a hűtés a különböző felületeken nem egyforma, minthogy a különböző sarkok és felületek sem egyformán húzódnak össze. Ennek megfelelően a tuskó különböző pontjainak hőmérséklete, az ezeken a részeken kialakuló feszültségek és a megdermedt kéreg vastagsága is különbözik ezeken a helyeken. A fenti hátrányok az öntési sebesség fokozásával egyre erősebben jelentkeznek, és bizonyos sebesség elérése után a kokillából kijövő tuskón sötét és világos futtatási színek jelentkeznek. Ezek jól jelzik a magas hőmérsékletű részeket, ahol a megdermedt kéreg könnyen felolvadhat. A felolvadás a még olvadt részekből átáramló hőmennyiség hatására következhet be. Az elmondott nehézségek mind a késztermék struktúrájának, felületének és anyagminőségének hibáit eredményezhetik. Ezen túlmenően az öntött tuskó rendszerint alakhibás is az elmondott jelenségek következtében. A jelen találmánnyal az ismertetett hátrányok kiküszöbölése a célunk és olyan eljárás kidolgozása, amelyen jobb minőségű, folyamatosan öntött acéltuskók állíthatók elő. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy az eljárás során az olvadékot legalább részben végtelenített mozgó felüle5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
