183069. lajstromszámú szabadalom • Ejárás acéltuskók folyamatos öntésére
1 183 069 2 nagy hűtött felületen gyorsan megdermed, így a megdermedt kéreggel ellátott tuskó a kokillából kihúzható és a teljes; megdermedés a tuskó további hűtésével segíthető elő. Ez à dermedési folyamat a találmány'szerinti eljárás során teljesen egyenletes és lehetővé teszi dendrites vagy globulitos szerkezet kialakulását, attól függően, hogy az acél milyen mértékben volt túlhevítve. így az acéltuskónak nem csupán a kérgénél, hanem a kérgétől a magrész felé haladva sem' tűkrístályos szerkezet alakul ki. A 10 öntődob M üregébe került fémolvadék a 10 öntődob felső részéből a mozgás során eljut az alsó részre és miután az alsó kerületi szakaszon áthaladt, ismét felfelé mozog. A 14 feszítőhengert elhagyva elválik a 10 öntődob felületéről és miközben a 21 hűtőegységből hűtőközeg áramlik a palástjára, a 15 terelőhengerhez ér. A találmány szerinti eljárás egy célszerű foganatosítási módjánál a 10 öntődobot elhagyó G tuskó megdermedt kérgének hőmérséklete nem haladja meg az 1370 °C-ot, de célszerűen nem kisebb, mint 1040°C. A kokilla M üregében levő olvadék tehát ívelt alakot vesz fel és ezt megtartja egészen addig, amig a részben megdermedt B tuskó kiáramlik a 10 öntődobból. Ekkor, a B tuskó sugarát fokozatosan növeljük és végül a 18 hajlítóegységből teljesen egyenes tüsköt vezetünk ki. A B tuskó kiegyenesítése a 19 támasztógörgők között, a 10 öntődob fölött történik. A hajtóművel összekapcsolt 10 támasztógörgők segítik a B tuskó kihúzását és egyengetését. A B tuskó eredetileg olvadt állapotban levő magrésze teljesen megdermed, mire a B tuskó elhagyja a 21 hűtőegység utolsó fúvókáját is. így a B tuskó a 10 öntődob M üregében levő fémfürdő szintjével egy magasságba érve már teljes keresztmetszetében megdermedt. így nem történhet meg az, hogy a tuskó folyékony magrészében az olvadék visszaáramlása indul meg. A tuskó tehát megdermedve és kialakult metallográfiái struktúrával kerül a 18 hajlítóegységbe. Hőmérsékletét a 21 hűtőegységbe vezetett hűtőközeg mennyiségének szabályozásával lehet beállítani. Ezzel szabályozható a tuskóban az egyenesítés során létrejövő feszültség nagysága. A bemutatott megoldásnál a 10 öntődob és a 11 végtelen szalag által kialakított M üreg trapéz keresztmetszetű, ahol a rövidebbik trapézoldal a 10 öntődob középpontja felé esik és a hosszabbik trapéz oldalt a 11 végtelen szalag fedi. A berendezéssel előállított tuskó szélesebb oldala körülbelül 67 mm, rövidebb lapja 54 mm. A tuskó magassága mintegy 48 mm és a rövidebbik lapnak az oldallapokhoz történő csatlakozásánál a lekerekítési sugár körülbelül 6,4 mm. Természetes azonban, hogy a találmány szerint más méretű tuskók is önthetők. Vizsgálataink során hasonló berendezéssel öntöttünk körülbelül 31 cm2 keresztmetszetű tuskókat körülbelül 1,3 m/perc öntési sebességgel és mintegy 52 cm2 keresztmetszetű tuskókat körülbelül 10 m/perc öntési 'sebességgel. Minthogy a 10 öntődob kerülete viszonyalag nagy, a kokilla M ürege pedig ennek megfelelően viszonylag hosszú, a 10 öntődobot viszonylag nagy szögsebességgel lehet forgatni, anélkül, hogy dermedési problémák jelentkeznének. Ugyanakkor a 10 öntődob viszonylag kis sugara következtében nagy sebességgel változik a megdermedő fém krisztallitjainak orientációja, ahogy a 10 öntődob forog. Ez a hagyományos megoldásokhoz képest rendkívül előnyös, minthogy a korábbi technológia lehetővé tette a. megdermedő acél viszoríylag hosszú ideig vízszintes vagy közel vízszintes helyzetben történő tartását, aminek eredményeképpen a szennyezők a megdermedés során fölfelé áramlottak. Meggyőződésünk, hogy ha a találmány szerint elegendően kis sugarú B tuskót öntünk, viszonylag kis keresztmetszetben, a tuskó elég gyorsan megdermed az S,, S2, S3, S4 hűtőfejekből és a 21 hűtőegységből kiáramló hűtőközeg hatására ahhoz, hogy a szennyezők és az alkotók szegregációja ne jöhessen létre. Ennek megfelelően a találmány szerinti eljárás során viszonylag gyorsan forgó 10 öntődobot alkalmazunk és viszonylag kis sugár mentén végezzük az öntést és a hűtést, annak érdekében, hogy megakadályozzuk a szegregáció és/vagy inverz szegregáció kialakulását. Az így gyártott termék lényegesen jobb tulajdonságokkal rendelkezik, mint a hagyományos megoldás szerintiek. Meggyőződésünk, hogy az öntődob és a hűtőzónák kialakítása, valamint az öntendő tuskó kis keresztmeteszete biztosítja a fentieken túlmenően a hagyományos technológiánál jobb hőátadási viszonyokat is. A találmány szerinti eljárással elérhető gyors és egyenletes dermedés részben magyarázható az öntőrendszer magassági viszonyaival is. A metallurgiai magasságot általában úgy definiálják, mint a kokillában levő fémfürdő szintje és a tökéletes dermedés közötti távolságot. A mi esetünkben a metallurgiai magasság öt méternél kisebb volt, amikor 31 cm2 keresztmetszetű tuskót öntöttünk 1 — 1,3 m/perc sebességgel, illetve 52 cm2 keresztmetszetű tuskót 0,76—1 m/perc sebességgel. A hagyományos folyamatos öntőberendezésekben, például a Junghans-típsú eljárásnál a metallurgiai magasság általában 15-21 m egy 100x100 mm-es tuskó 0,25-0,3 m/perc sebességgel történő öntésekor. Emellett a találmány szerinti megoldásnál a tuskót úgy hűtjük, hogy 25 — 30 másodperc alatt teljesen megszilárdul, míg ugyanehhez a Junghans-féle eljárás során körülbelül hat perc szükséges. Úgy gondoljuk, hogy a találmány szerinti eljárás során elért nagy sebességű hűtés csökkenti a fémolvadék nagyobb koncentrációjú részének a dendritek közötti csatornákban történő áramlását és ezzel akadályozza az inverz szegregáció létrejöttét. Ugyanakkor a nem fémes szennyezők, amelyek a foyékony fémben jelen vannak a fémolvadékkal együtt véletlenszerű eloszlásban dermednek meg. Véleményünk szerint a fémolvadék orientációjának gyors változása az öntődob forgása során ugyancsak a szennyezők szegregációjának lehetőségét csökkenti a kritikus helyeken. Vegyük például azt az esetet, amikor a még rendkívül vékony megdermedt kéreggel rendelkező tuskó az olvadt állapotban levő magrésszel együtt az óramutató járásával ellenkező irányban mozog az S2 hűtőfej mentén (lásd 1. ábra). Ehhez képest a tuskó helyzete az S3 és az S4 hűtőfejek, valamint a 21 hűtőegység mellett 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
