180084. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acél tuskók folyamatos öntésére
3 180 034 4 vé teszi a berendezés magasságának csökkentését, de a problémát lényegében nem oldja meg, mert a tuskónak viszonylag nagy sugarú ívben történő meghajlítása ugyancsak helyigényes. Emellett, még ilyen nagy sugárban történő meghajlítás esetén is problémákat jelent a tuskó ívben hajlítása, és kiegyenesítése a tervezés során, minthogy rendszerint hepedések és egyéb károsodások jelentkeznek. Egy másik megoldás szerint a berendezés magasságát oly módon lehet csökkenteni, hogy a kokillát ívelten alakítják ki. Ekkor a tuskó a kokillából ívelt pályán jön ki, és ezután egyenesítik ki. Az ívelt kokillák készítése azonban nehézkes és alkalmazásuk nem kielégítő. A kokillák ugyanis 'rendszerint vörösréz béléssel vannak ellátva a jó hővezetés érdekében. Ezek a vörösréz bélések ívelt kokillákhoz meglehetősen nehezen állíthatók elő, és gyártásuk jóval költségesebb, mint a hagyományos egyenes kokillához tartozóké. Ezen túlmenően az ívelt kokilla beállítása is meglehetősen nehézkes. Ugyanakkor azonban nyilvánvaló, hogy az ívelt kokillák alkalmazása esetén jelentős függőleges hely takarítható meg, minthogy a tuskó már ívelten jön ki a kokillából, és nem szükséges az egyenes tuskó ívbe hajlítását elvégezni, mint a fentebb leírt esetben. Mégis ezen megoldás elterjedését is akadályozzák a leírt nehézségek. A folyamatos öntőberendezések magasságának csökkentésére vonatkozó próbálkozásokkal párhuzamosan az öntési sebesség növelését is kívánatos elérni. Ismeretes, hogy a kiöntött fémolvadék és a kokilla fala között a relatív elmozdulás során hőátadás jön létre, és ennek eredményeképpen dermed meg a fémolvadék kérge. A megdermedéshez szükséges hőmenynyiség azonban korlátozza az öntési sebességet. Az öntési sebsség fokozásáta vonatkozó kísérletek közül a legeredményesebbnek a kokilla öntési irányba történő oszcilláltatása bizonyult. Ilyen megoldást ismertet a 2 135 183 sz. USA szabadalmi leírás. Az itt bemutatott Junghause-féle megoldás során az acél öntésekor a kokillát olyan rezgési amplitúdóval mozgatják, amely a kokilla hosszának 1/10-ed—l/30-ad része. Ez az amplitúdó általában 1,5 és 50 mm között van. Az ívelt kokillákat természetesen a kokillaív mentén oszcilláltatják. Ha azonban a folyamatos öntőberendezésben egyenes kokillát alkalmaznak (hogy az ívelt kokillák alkalmazása során fellépő ismert nehézségeket elkerüljék) és a kiöntött tuskót később hajlítják vízszintes irányba, járulékos helyveszteséget jelent, hogy a tuskó ívbe hajlítását csak a kokilla alatt megfelelő távolságban lehet elkezdeni, nehogy a kokilla pereme hozzáütközzön az ívbe hajló tuskónak. Természetesen ez ismét függőleges irányú helyigényt jelent. Ugyanakkor a vizsgálatok azt is kimutatták, hogy ha olyan függőleges folyamatos öntésnél fokozzuk az öntési sebességet, amelynél a tuskót azután ívbe hajlítjuk, megnövekszik a belső rendellenességek és felületi hibák száma. Az elmondottaknál sokkal komolyabb problémát jelent, méghozzá mind az egyenes, mind az ívelt alkotójú kokillák alkalmazása esetén, hogy az öntési sebesség növekedésével párhuzamosan romlik a tuskó felületi minősége. A Junghaus-féle rezgő kokillás eljárás segítségével öntött tuskók általános jellegzetessége, hogy a felületen körbefutó gyűrűk, illetve rezgési vonalak láthatók. A folyamatosan mozgó öntött tuskó és a rezgő kokillafal között a súrlódás következtében axiális feszültségek lépnek fel, és ezek az éppen megdermedő kérget deformálják. Az alternáló feszültségek ezenkívül felületi repedéseket és egyéb hibákat is eredményezhetnek. Általában a rezgő kokillában öntött tuskók teljes palástján ún. rezgési gyűrűk láthatók. Ezek a gyűrűk egymástól a kokilla rezgési amplitúdójának megfelelő távolságra helyezkednek el. Tehát ha az öntési sebességnek megfelelő előrehaladás két löket között körülbelül 50 mm, az öntési gyűrűk egymástól körülbelül 50 mm távolságra fognak elhelyezkedni. Ami a gyűrűk szélességét illeti, az az egyéb öntési paraméterektől is függ. Ha az öntést rendkívül gondosan és viszonylag kis sebességgel végezzük, az oszcillálás hatását minimálisra csökkenthetjük, általában azonban a rezgési gyűrűk a tuskók felületén megjelennek. Ha tehát a kokilla visszafutó lökete egy teljes ciklus negyedrésze, az öntött tuskó felületének lényegében negyedrészét rezgési gyűrűk fogják elfoglalni. A rezgési gyűrűk területén a tuskó felülete meglehetősen durva, és gyakran repedésekkel van borítva. Jellemző a rezgési gyűrűkre az a jelenség is, amikor a kéreg a kokillában felszakad, és fém ömlik ki 'rajta, ami azután később ismét megszilárdul. A rezgési gyűrűk környezetében a tuskó kristályszerkezete is szabálytalan. Színes fémek öntése esetén az ismertetett jelenségek ugyan hasonlóképpen fellépnek, jelentőségük azonban sokkal kisebb. Sok esetben a felületi hibák ellenére a tuskó viszonylag jól hengerelhető, extrudálható, vagy egyéb úton feldolgozható. Más esetekben a felületi hibák egyszerű hántolással könnyen eltávolíthatók, és jó minőségű tuskók nyerhetők. Acél öntése esetén azonban a leiht felületi hibák nem elhanyagolhatók, és azok eltávolítása hántolással nem gazdaságos. Ezen túlmenően az acélok folyamatos öntésének gazdaságos elvégzése lényegesen nagyobb öntési sebességet igényel, mint a színes fémek esetén, így az említett problémák fokozott mértékben lépnek fel. Színes fémek öntése esetén a rezgő kokillás öntés során 0,7—1,5 m/perc öntési sebesség gyakorlatilag megvalósítható, és ilyen sebességek mellett a fellépő felületi hibák nem jelentenek különösebb problémát. Ha azonban acél folyamatos öntését végezzük, lényegesen nagyobb öntési sebesség szükséges, és a Junghaus-féle eljárás lehetővé is teszi akár 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 09 65 2
