183416. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fémszalagok folyamatos öntésére
1 183 416 2 A 22 öntőedény 26 homlokfalának és 28 hátsó falának 29 és 30 belső felületei, mint mondottuk, a 24 öntőelem felé konvergálnak. A szakember számára nem jelent problémát meghatározni a 29 és 30 belső felületek konvergenciájának kívánt értékét ahhoz, hogy a szükséges metaUosztatikus nyomást a 24 öntőelemnél el lehessen érni. Nyilvánvaló, hogy ha a metallosztatikus nyomás a 24 öntőelemnél 1 mp-cel a fémolvadék beöntésének megkezdése után legalább 1723,7 N/m2, akkor a konvergencia értéke megfelelő. Ha a metaUosztatikus nyomás nem éri el ezt az értéket, a konvergencia nem megfelelő. Célszerű a 29 és 30 belső felületek konvergenciáját olyan értékre beállítani, hogy a fémolvadék metállosztatikus nyomása a 24 öntőelemnél a beöntés megkezdése után 1 másodpercen belül legalább 13789,5 N/m2 legyen. A 22 cntőedény 29 és 30 belső felületeinek összetartó kialakítása azzal az előnnyel is jár, hogy a minimálisra csökkenti a fémolvadék turbulenciáját a 24 öntőelem felé történő áramlás során. Ezen túlmenően a fémolvadék a 24 öntőelem környezetében viszonylag gyorsan kitölti a rendelkezésre álló teret, minthogy a keresztmetszet ebben az irányban gyorsan csökken. Ennek következtében a 24 öntőelem környezetében a fémolvadék öntése során a turbulencia gyakorlatilag megszűnik. A bemutatott konstrukciónál a 29 és 30 belső felületek a 24 öntőelemtől eltávolodva elég szélesek már ahhoz, hogy minimálisra csökkentsék a fémolvadék metallosztatikus nyomásában beálló változásokat, amelyek a 22 öntőedényben lévő 20 fémolvadék mennyiségének változásával létrejönnének. A 22 öntőedényt célszerű olyan anyagból készíteni, amelynek kiváló szigetelő tulajdonságai vannak. Ha ugyanis az öntőedény anyaga nem rendelkezik kellő hőszigetelő képességgel ahhoz, hogy a fémolvadékot viszonylag áUandó hőmérsékleten tárolja, külső fűtőelemeket, például indukciós tekercseket kell igénybe venni. Az indukciós fűtőtekercsek a 22 öntőedény körül vagy abban lehetnek elhelyezve. Hasonlóképpen villamos ellenállás fűtés is alkalmazható. A 22 öntőedény anyagául célszerű rostosított kaolint alkalmazni, amely a természetben található nagy tisztaságú alumíniumoxid-szihciumoxid agyagból készül. Ilyen anyag a kereskedelmi forgalomban Kaowool HS néven hozzáférhető. Hosszú idejű üzemeléshez vagy magasabb olvadáspontú ötvözetek öntéséhez azonban egyéb anyagokat kell alkalmazni, mind a 22 öntőedény, mind a 24 öntőelem anyagául. Ilyen anyagok lehetnek például grafit, alumíniumoxid grafit, szüíciumkarbid, bórkarbid, alumíniumoxid, cirkonoxid és ezek különböző kombinációi. Természetesen ezeket az anyagokat még szilárdíthatjuk is. A rostosított kaolint például szilikagéllel vagy hasonlóval történő impregnálással lehet nagyobb szilárdságúvá tenni. A technológia szempontjából rendkívül fontos, hogy a 24 öntőelemben lévő öntőnyílást az öntés során mindig teljesen nyitva tartsuk és alakja is állandó legyen. Az öntőnyílás tehát nem erodálhat vagy tömődhet el jelentősen a szalagöntés műveletei során, mert különben az öntés egyenletessége és a fémolvadék turbulens áramlásának kiküszöbölése nem tartható fenn. Ezért nyilvánvaló, hogy számos szigetelőanyag nem felel meg a találmány szerinti berendezésben történő alkalmazás céljára, minthogy nem tartják meg pontosan méreteiket magas hőmérsékleten történő hosszú üzemelés alatt. Ezen problé- 4 ma kiküszöbölésére a 24 öntőelem a 6. ábrán látható módon 50 és 52 nyelvekkel van ellátva. Ezek az 50 és 52 nyelvek olyan anyagból készülnek, amely hosszú időn át és rendkívül magas hőmérséketen is formatartó marad. Ilyen anyagok például a kvarc, grafit, bórnitrit, alumíninmoxidgrafit, szüíciumkarbid, stabilizált cirkonoxid sziükátok, cirkonoxidok, magnéziumoxid, alumíniumoxid vagy egyéb hasonló anyagok. A találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli llakja a 7. ábrán látható módon olyan 60 betétlappal van ellátva, amely a fémolvadék hatásának jól eüenáll, és így megvédi a 22 öntőedény 24 öntőelemének az öntőnyílás körüli részét. A találmány szerinti berendezés működése során célszerű az öntési paramétereket az öntés beindítása után a lehető leggyorsabban stabilizálni. Nyilvánvaló, hogy minél hamarabb sikerül ezeket a paramétereket szabályozni, annál kisebb mennyiségű selejtet, ületve egyenetlen szalagot öntünk. Ha figyelembe vesszük a folyamatos szalagöntés viszonylag nagy sebességét, ezek az előnyök még nyüvánvalóbbá válnak. A találmány szerint célszerű a 22 öntőedényt, különösen a 24 öntőelem környezetét előmelegíteni, mielőtt a fémolvadék beöntését megkezdjük. Az előmelegítéssel elsősorban a 29 és 30 belső felületeket kell a 24 öntőelem környezetében olyan hőmérsékletre melegíteni, amely lehetőleg az öntendő fém olvadáspontja felett van. Az előmelegítést lehet például az 1. ábrán látható 46 indukciós tekercsek segítségével végezni. Történhet azonban az előmelegítés fúvatólándzsa vagy gázégő segítségével is. Ekkor oxigént vagy oxigénben dús anyagot vezetünk az égőfejbe, és ezzel a lánggal melegítjük fel az öntőnyílás környezetét. Ezzel az előmelegítéssel el lehet kerülni a fémolvadéknak az öntőedény falán történő lefagyását és az öntőnyílás eltömődését. Az öntőedény falára történő lerakódás és az öntőnyílás méreteinek változása ugyanis az öntött szalag minőségét és egyenletességét rendkívül károsan befolyásolják. Miután az említett előkészületi intézkedéseket megtettük, a fémolvadékot bevezetjük az öntőedénybe. A 22 öntőedény 46 indukciós tekercsekkel van felszerelve, hogy a fémolvadékot a kívánt hőmérsékleten tartsa. Egy másik változat szerint a fémolvadékot közvetlenül az előmelegített öntőedénybe öntjük és így, mint mondottuk, megakadályozzuk a fémnek az öntőedény falára történő lefagyását és az öntőnyílás részleges eltömődését az öntés beindítása során. Fontos, hogy a fémolvadék hőmérsékletét az öntés teljes ideje alatt olyan hőmérsékleten tartsuk, hogy akadálytalan legyen a fémolvadék áramlása az öntőnyüáson keresztül. Ehhez mind az öntőedény, mind az öntőelem és az öntőnyílás megfelelő hőmérsékleten tartása szükséges. Célszerű az öntőedénybe bevezetett fémolvadékot túlhevíteni, hogy lehetővé tegyünk bizonyos hőveszteséget bármilyen hátrányos hatás nélkül. A bevezetett fémolvadékot mindig egyenletes hőmérsékleten kell tartani, hogy az öntés során a hűtési sebesség és ezzel a szalag minősége állandó legyen. A metallosztatikus nyomást az öntőedényben az olvadékoszlop magasságának szabályozásával érjük el. Nyilvánvaló, hogy ezt is megfelelő gyorsasággal keU biztosítani ahhoz, hogy az öntési paramétereket elég gyorsan tudjuk stabilizálni. A fémolvadék magasságának beállítását úgy kell végezni, hogy a metallosztatikus nyomás változása legalább 6894,8 N/m2 legyen másodper-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
