198865. lajstromszámú szabadalom • Tápfej kokillákhoz
1 HU 198865 B 2 A találmány tárgya tápfej kokillákhoz, elsősorban Mannesmann rendszerű csőgyártáshoz használt acélöntecsek előállítására, amely a fém kokilla felső részére illeszthetöen és a kokillánál rosszabb hővezető anyagból van kialakítva. Ismeretes, hogy az acél dermedése 3- -7%-nyi fajtérfogat-csökkenéssel jár, ennek megfelelően a kokillákba öntött acélöntecsek térfogata is csökken és az öntecsekben fogyási üreg, úgynevezett lunker képződik. Ez a fogyási üreg mindig a tuskó legutoljára megdermedő részében, az úgynevezett termikus centrum helyén jön létre. A fogyási üreg általában annál kedvezőbb alakú, minél magasabban helyezkedik el az öntecs termikus centruma. Ezért szokás alkalmazni olyan megoldásokat, amelyek a termikus centrum fölfelé tolódásét eredményezik, azaz afelé hatnak, hogy a tuskó legutoljára megdermedő része az öntecs tetején legyen. Az öntés sorén általában olyan öntöporokat használnak, amelyek - egyéb feladatok mellett - a kokilla felső részének hőtároló képességét növelik és így a termikus centrum felfelé történő eltolódását eredményezik. Ugyancsak ismert megoldás a tuskó fejrésze lehűlésének lassítására a rossz hővezető, tűzálló anyagból készült vagy azzal bélelt toldat, öntősapka alkalmazása. Ennek befogadóképessége általában a tuskó súlyának 15- -25%-a és hatáséra a termikus centrum optimális esetben a sapkába helyeződik át, azaz a tuskóban fogyási üreg nem képződik. Kísérleteket végeztek a tuskó fejének melegítésével, ezek a megoldások azonban bonyolultságuk, illetve a martinművi körülmények között történő alkalmazhatatlanságuk következtében nem terjedt el. (Veró-Ksldor: Vasötvözetek fémtana, MK. Budapest 1966, 178. oldal.) Tekintettel arra, hogy a sapkás kokillák, illetve az említett egyéb munkaigényes technológiák alkalmazása az átlagos martinművek körülményei között nehézkes, olyan megoldásokat is alkalmaznak, amelyek a kokilla felső részébe beépített hőszigetelő béléssel kívánják a termikus centrumot minél magasabban létrehozni (lásd például a HU 158 084 számú szabadalmi leírást). A szakirodalomból ismert az úgynevezett letörhető tépfej alkalmazása is (Acélőntészet, technikumi tankönyv, Tankönyvkiadó 1955, 32-33. oldal). Ezt vékony homokmag választja el az öntvénytől és az öntvénytesttel keskeny nyílás köti össze, öntés után a választómag rövid időn belül felmelegszik a folyékony fém hőfokára és ettől kezdve a dermedés ugyanúgy folytatódik, mintha választómag nélküli tápfejet alkalmaznának. Adott esetben a kokillabetétek vagy öntőporok exoterm anyagokat is tartalmaznak, aminek ugyancsak a tuskó fejrész minél lassabb lehűlésének megvalósítása a célja. Az exoterm anyagok alkalmazása azonban általában meglehetősen drága, így ezek a megoldások is viszonylag kevéssé terjedtek el. Az öntöporok alkalmazása a lunkerkép- 5 zödést döntően nem befolyásolja, viszont a csőgyártáshoz használt tuskóknál komoly problémát okozhat. A felúszó öntőpor egy része ugyanis elsalakosodik és az időközben létrejövő szívódási üreg feletti félig dermedt 10 acélréteg felszakadása után a szívódási üregbe húzódik vissza. A visszamaradt salak zárvány azután a Mannesmann csólyukasztósoi’on a tüskék nagyméretű kopását és idő előtti elhasználódását eredményezi. 15 Ettől függetlenül a Mannesmann-rendszerű lyukasztás során a lunkeres öntecs komoly nehézségeket okoz, mivel a lyukasztás során az alapanyagra rendkívül összetett igénybevétel hat. A lyukasztás technológiából 20 adódóan különösen a tuskó középső részének homogenitása rendkívül fontos, a fogyási üreg és az ezt körülvevő dúsulások pedig éppen ezt a homogenitást befolyásolják kedvezőtlenül. Az itt lévő hibák ugyanis a lyu- 25 kasztókúpban jelentke2Ő igénybevétellel szemben kisebb ellenállást tanúsítanak, így a keresztmetszet itt a lyukasztótüske elérése előtt felszakad és a létrejövő szabálytalan alakú üreg egyenetlenségei a cső belső falán 30 felületi hibákat eredményeznek. Az elmondottakból belátható, hogy a fagyási üreg, amely mindenféle öntecsnél kedvezőtlen, a Mannesmann-rendszerű csőgyártáshoz használt tüskök esetében különösen 35 komoly gondokat okoz. Ezek megoldására a felöntófej alkalmazása rendkívül gazdaságtalan, mert a tuskónak csaknem egynegyede rém kerül felhasználásra, a különböző betétek és öntöporok alkalmazása pedig nem kel- 40 lóén hatékony. A jelen találmánnyal ezért olyan kokilla tápfej kialakítása a célom, elsősorban a Manr.esmann-rendszerű csőgyártáshoz használt acélöntecsek előállítására, amely ismert módon 45 a fémkokilla felső részére, illetve részébe illeszthetöen és a kokillánál rosszabb hővezető anyagból van kialakítva, a kihozatalt jelentősen növeli és egyidejűleg biztosítja a fogyási üreg jelentős mértékű csökkenését, adott 50 esetben megszűnését és így a segítségével előállított öntecsek különösen alkalmassá válnak a Mannesmann-rendszerű csőgyártáshoz. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottam meg, hogy a tápfej kör alakú 55 nyakrésszel elválasztott szűkülő keresztmetszetű alsó részből és növekvő keresztmetszetű felső részből áll, ahol a szűkülő és/vagy bővülő keresztmetszetű rész célszerűen gömbsüveg alakú. 60 A nyakrész előnyösen az öntófej magasságának középső harmadában van kialakítva, átmérője a kokilla átmérőjének 35-55%-a és adott esetben gyűrű alakú éllel van ellátva. A tápfej fémes és/vagy nemfémes anya- 65 gokból és kötőanyagból készíthető, ahol a fé3
