CZ9902849A3 - Způsob zabránění kontaktu kyslíku s taveninou kovu a zařízení k jeho provádění - Google Patents

Description

Způsob zabránění kontaktu kyslíku s taveninou kovu a zařízení k jeho provádění

Oblast.......techn i ky

Vynález se taveninou kovu při proudí do licího z tohoto prostoru provádění.

týká způsobu zabránění kontaktu kyslíku s kontinuálním 1 ití, přičemž tavenina kovu prostoru ohraničeného stěnami a vystupuje jako provazec a rovněž zařízení k jeho

Dosavadní stav techniky

Při kontinuálním lití přichází do licího prostoru k zachycení tavenina kovu, která se musí chránit proti reoxidaci a její hladina před silným předáváním tepla sáláním. Při konvekčním kontinuálním lití se za tím účelem hladina pokrývá licím práškem nebo olejem.

K lití tenkých pásů jsou u nichž není licí prostor tvořen tvořen stěnou pohybující se s známé různé licí postupy, pevnými stěnami, nýbrž je provazcem nebo více stěnami pohybujícími se s provazcem, například podle EP-A 0 526 886 pásovým řetězem nebo válcem podle EP-A 0 568 211 nebo EP-B 0 040 072 nebo dvěma protiběžně se pohybujícími licími válci podle US-A 4,987,949 nebo EP-B 0 430 841. U těchto způsobů memí možné spolehlivě chránit taveninu kovu proti reoxidaci, případně předávání tepla pomocí iicícho prášku nebo olejem, jako je tomu zpravidla v případě licích prostorů, respektive kokil s pevnými stěnami.

Z EP-B 0 430 84 1 je u dvouvá1 cového licího zařízení známé chránit hladinu před silným předáváním tepla sáláním a proti reoxidaci pomocí zakrývacího poklopu. U tohoto řešení se • ·

9 ·· • 9 • 9

9

999 999

99

9 9 9

9 99

9 9 9

9 9

9* » 9 9 9 » 9 9 9

999 999 však ukázalo, že na kontaktních plochách mezi zakrývac ím poklopem a licími válci dochází jak také na licích válcích k silnému deformace součástí se nemůže zabránit pronikání kyslíku mezerou mezi stěnami ohraničujícími Dochází k reoxidaci taveniny se všemi nevýhodami na zakrývacím poklopu tak otěru a vlivem tepelné vzduchu a tím licí prostor.

minimalizaci průchodu vzduchu mezerou mezi zakrývacím poklopem a licími válci se v US-A 4,987,949 a EP-A

714 716 za kr ývac i m dusík nebo argon vzduchu. Toto opatření navrhuje vstřikovat do definovaných mezer mezi poklopem a licími válci inertní plyn, přednostně tak mezeru zajistit proti pronikajícímu však nedostačuje k bezezbytkovému zabránění vstupu vzduchu do licího prostoru a tím k hladině, takže jednak se jako předtím tvoří na povrchu taveniny oxidy které vedou uvnitř kovové zóny k poruchám. Jednak kovu, t voř i oxidy kovu na povrchu vznikající respektive difunduje kyslík do okrajové a tvoří zde vměstky, což zvyšuje náchylnost Přes přívod inertního plynu vniká v tak s e skořápky provazce, vrstvy kovové zóny k tvoření trhlin, zvané íaminální podvrstvě ulpívající přilne na hraniční vrstvy proudění do licího prostoru vzduch v mikronerovnostech povrchu válců. Tato podvrstva mikronerovnostech povrchu válců a nelze setřít ani pomocí dotykových kluzných těsnění ani bezdotykových těsnění.

Podstata........vyná lezu

Vynález spočívá v zabránění těmto nevýhodám a těžkostem a vytyčuje úkol vytvořit způsob vpředu uvedeného typu a rovněž zařízení ke kontinuálnímu lití, kterými je možné zabránit kontaktu kyslíku s taveninou kovu a které zcela zabraňují reoxidaci a to také tehdy, když dochází k silnému otěru na mezerách existujících mezi stěnami tvořícími licí prostor. Zvláště musí být možné odstranit také tak zvanou ·· ·· ··· ·· ·· • · · · • · ·· * · · · · • · · · ·· ·· ·· ·· • · · • · · · ··· ··· • · »· ·«

1ami nární podvrstvu vzduchu ulpívající licí prostor.

na stěnách tvořících

Tento úkol se u způsobu vpředu popsaného typu vyřeší tím, že se kyslík vnikající přes eventuální mezery mezi stěnami a/nebo ulpívající na stěnách odsává.

Zvláště efektivní odstranění kyslíku lze výhodně docílit tím, že odsávání probíhá ve více odsávacích stupních umístěných za sebou z venku dovnitř k licímu prostoru, přičemž přednostně nastává odsávání tlakem klesajícím od stupně ke stupni z venku dovnitř k licímu prostoru.

Přitom se podle přednostního provedení odsávací tlak v odsávacím stupni ležícím nejblíže licímu prostoru nastaví pod 50 mbar, přednostně pod 10 mbar.

K zajištění tlakového vyrovnání vzhledem k licímu prostoru se přednostně v bezprostředním sousedství odsávací zóny na stěně ohraničující licí prostor, ležící nejblíže licímu prostoru, nechá proudit proti stěně inertní plyn, přičemž výhodně tlak inertního plynu leží o alespoň 10 mbar, přednostně o více než 200 mbar nad tlakem sousedního odsávacího stupně.

Přednostně se inertní plyn vyfukuje proti stěně ve více stupních inertního plynu umístěných v sousedství z vnějšku dovnitř k licímu prostoru.

Přednostně se inertní plyn vyfukuje proti stěně rychlostí minimálně 0,5 m/s, maximálně 10 m/s, přednostně rychlostí více než 2 m/s.

Při způsobu lití, u kterého se alespoň jedna stěna pohybuje vzhledem k licímu prostoru, se podle přednostního • · • · provedení oblast této stěny nově vstupující do licího prostoru zbaví před vstupem na Kontinuální lití se ní uchyceného kyslíku odsáváním kyslíku, potom výhodně provádí způsobem válcového lití, přednostně způsobem dvouvá1 cového lití, to znamená, že pro způsob podle vynálezu přichází do úvahy také způsob válcového lití jen s jedním válcem, jaký je popsán například v EP-B 0 040 072 použít při lití chladícím

Samozřejmě lze také způsob podle vynálezu kovové taveniny na libovolném pohyblivém tělese, například pásovém řetězu podle DE-A 36 02

594. Za stanovených okolností je výhodný také pro kokily s pevnými stěnami, například když nanesení licího prášku není možné nebo by bylo nákladné.

Zařízení, kterým se může zabránit kontaktu kyslíku s taveninou kovu při kontinuálním lití, přičemž licí prostor stěnami je vyplněn taveninou kovu provazec ohraničený vystupuje z licího prostoru licí mezerou v licím prostoru, je charakterizováno tím, že na eventuálních mezerách mezi stěnami je umístěno odsávací zařízení pro odsávání kyslíku vnikajícího přes mezeru a/nebo uchyceného na stěnách.

U zařízení ke kontinuálnímu lití kovového pásu, přednostně ocelového pásu, se dvěma protiběžně rotujícími licími válci s rovnoběžně vedle sebe ležícími osami válce a dvěma bočními uhrazeními, které spolu tvoří licí prostor pro zachycení roztaveného kovu, a se zakrývacím poklopem, který je umístěn nad licím prostorem a tento shora uzavírá, a rovněž s těsnícím zařízením, které zabraňuje vstupu vzduchu podél mezery tvořené zakrývacím poklopem a rotujícími licími válci do licího prostoru, se úkol podle vynálezu výhodně vyřeší tím, že těsnící zařízení je tvořeno alespoň jednou odsávací komorou umístěnou na straně atmosféry v oblasti mezery mezi rotujícími licími válci a zakrývacím poklopem a vytvořenou rovnoběžně s osou válce.

φ φ • * • ·

Zvláště efektivně toto těsnící zařízení je tvořeno více vedle sebe ve směru obvodu umístěnými odsávacími komorami. Přitom každá odsávací komora připojena přes působí, když licích válců je výhodné, když je odsávací vedení k nebo jednomu stupni Podle konstrukčně zařízení vytvořeno jako pr i razeni mu ví cestupňového zjednodušeného odsávacímu čerpadlu odsávacího čerpadla provedení je těsnící sériový vícekomorový systém. Tímto opatřením klesá sací tlak od odsávací komory k odsávací komoře ve směru pohybu licích válců. Příslušným sladěním počtu odsávacích komor s obvodovou rychlostí licích válců lze docílit úplné odstranění uchyceného vzduchu.

Podle zlepšeného provedení je těsnící zařízení umístěno v definovaném odstupu od povrchu licích válců a mezera tvořená těsnícím zařízením a povrchem licích válců alespoň na straně vstupu a výstupu je utěsněna dotykovými těsněními, přednostně kartáči nebo pryžovými manžetami. Tím se vstup vzduchu již před první odsávací komorou omezí na vzduch zachycený hraniční vrstvou.

Podle jiného provedení je alespoň jedna z odsávacích komor přídavně opatřena vyp1achováním inertním plynem.

Zařízení se zlepší tím, že mezi zakrývacím poklopem a odsávacím zařízením je umístěn přívod inertního plynu, přičemž tento přívod inertního plynu je vytvořen jako podtlaková komora s otvorem nasměrovaným proti povrchu licího válce. Výhodné je vytvořit otvor jako trysku, která je nasměrována šikmo proti povrchu licího válce a skloněna k sousední odsávací komoře. Tímto opatřením se nanese na licí válec do jeho oblasti vrstva inerního plynu a tak se vytvoří vynikající ochrana před vstupem kyslíku, případně vzduchu. Jestliže se na licí válec nanese vrstva inerního plynu o tlouštce několika milimetrů a použije • · · · • · se inertní plyn, který je těžší než vzduch, připojit zakrývací poklop bezprostředně k plynu a odsávacímu zařízení.

Přehled obr ázků.....„na......výkresech tak není potřebné přívodu inertního

Daiší znaky a výhody vyplývají z následujícího popisu

zařízení a způsobu	lití	kovového	pásu ve více provedeních
pomoc í	výkresů.
Obr. 1	znázorňuje těsněnící m	příčný řez dvouválcovým licím zařízením s zařízením podle prvního provedení,
obr . 2	znázorňuje vynálezu a	druhé	provedení	těsnícího zařízení podle
obr. 3	znázorňuje vynálezu.	třetí	provedení	těsnícího zařízení podle

Příklady.......provedení.........vvná lezu

Dvouválcové licí zařízení, jaké je schématicky znázorněno v řezu na obr. 1, má dva hnané licí válce J_, 2, jejichž osy 3, 4 válců 1„, 2 jsou umístěny v horizontální rovině navzájem rovnoběžně. Oba protiběžně, ve směru šipek 5, 6, rotující licí válce „1„, „2 jsou opatřeny neznázorněným vnitřním chlazením pro plášť licího válce „1„, 2, který tvoří povrch ,7 licích válců .1, 2.· Na boku čela jsou dostatečně blízko u licích válců .1, 2. umístěna boční uhrazení 8. Licími válci J„, 2.

a bočními uhrazeními 8 je vytvořen licí prostor 9, do kterého vstupuje z neznázoměné nádoby na tavenínu 20 nebo rozdělovači nádoby přívodní tryskou 10 opatřenou výstupními otvory 1J„ pro taveninu 2.0. tavenina 20 . Licí prostor 9 je shora vzhledem k licím válcům .1., 2. a bočním uhrazením 8 ohraničen zakrývacím • · · · ··· ··· poklopem .1..3, který má na straně taveniny .2.0. žáruvzdorné obložení ..1..4. k ochraně taveniny 2.0 před tepelnými ztrátami a proti reoxidaci ze vzdušného kyslíku. Dopravním zařízením ..)...5. pro zakrývací poklop .1.3, které je k podstavci ..1..6. nastavovacími prvky 17, zajistitelné vzhledem se nastaví požadovná minimální mezera 1...8 mezi zakrývacím poklopem .1.3. a licími válci i, .2. Zakrývací poklop .1.3. je průchozí přičemž mezi těmito oběma součástmi nejmenší prstencovitá mezera, která těsněním.

přívodní tryskou ..1..0., je vytvořena co možná je případně zakryta

Dvouválcovým licím zařízení této konfigurace je možné o tlouštce v rozsahu 20 vstupuje, jak je 9 kontinuálně.

lít tenký kovový pás, zejména ocelový pás, mm až 12 mm, přičemž litá tavenina úvodu, do licího prostoru .9. rotujících a chlazených licích vytváří skořápky provazce s narůstající tlouškou, které se v nejužším průřezu mezi licími válci .1.., 2. spojí do pásu vytvarovaného licími válci .1., 2_. Tlouštka pásu získaného pomocí licích válců ..1., .2. je stanovena vzájemným odstupem obou licích válců ..1., .2popsáno v proti směrně

Na válcích ..1., .2 se

K zabránění vstupu vzduchu podél mezer .1.8 vytvořených zakrývacím poklopem ..1..3. a rotujícími válci .1., 2. do licího prostoru 9. je umístěno na straně atmosféry v oblasti mezery 1.8 v odstupu od povrchu 7. licích válců j_, .2. odsávací zařízení .23. tvořené odsávací komorou 24· Odsávací komora 2.4 je otevřena k povrchu 7. licího válce .1.., .2. a je připojena pomocí odsávacího vedení .25. k neznázorněnému odsávacímu čerpadlu. Odsávací komora 2.4 je tvořena v jednoduché podobě U profilem otevřeným k povrchu 7. licího válce .1., 2, který je umístěn rovnoběžně s osou 3, 4. válce 1, 2 v malém odstupu od povrchu 7 válců 1,

2. po celé délce válcového licího zařízení. Mezera mezi odsávací komorou 2.4. a povrchem 7. válců ..1., 2. je utěsněna pomocí těsnění • · ·· ·· ·· ·· • · · · · · · · · ·· · * · · · ·· φφφφ • ······· ··· ··· • · · · · · φ · ··· · · · «Φ · · 9 4 4 4

2.1., dotýkajících se povrchu 7 válců .1, 2. a upevněných na ramenech U profilu, která jsou například vytvořena jako kartáče nebo pryžové manžety.

směr u každá odsávací komora odsávacího vedení 2.5 vícestupňového odsávacího vytvořené jako sériový uchycený ve směru

Podle dalšího provedení, které je znázorněno na obr. 2, je odsávací zařízení 2.3 tvořeno více vedle sebe v obvodovém licích válců ..1., 2 umístěnými odsávacími komorami 24 a 24 je připojena pomocí přiřazeného k jednomu stupni neznázorněného čerpadla. Toto odsávací zařízení 2.3. vícekomorový systém umožňuje pohánět vzduch ve více odsávacích stupních stupňovitě otáčení licího válce .1.., .2. klesajícím tlakem v odsávacích komorách 24. Tlak v poslední odsávací komoře 3.1. ve směru otáčení licího válce ..1.., 2. je k docílení optimálního odsátí vzduchu nastaven na hodnotu pod 50 mbar, přednostně pod 10 mbar.

V provedení podle obr. 1 je přídavně mezi odsávací komorou .2.4. a zakrývacím poklopem .1.3 umístěn přívod 28 inertního plynu, který je tvořen podtlakovou komorou 29 a má otvor 3.2. směřující proti povrchu 7. válců J., 2. Doplňkově je spojen s přívodním vedením 30 pro inerní plyn. V detailu je podtlaková komora .2.9 vytvořena stejně jako odsávací komora 24 a k zabránění přívodu falešného vzduchu jsou obě komory 2.4, 29 sestaveny do jedné stavební jednotky. Ze stejných důvodů je také podtlaková komora 29 vzduchotěsně spojena se zakrývacím poklopem ...1.3. V provedení, které je znázorněno na obr. 2, je podtlaková komora 29 tvořena výstupním otvorem směřujícím proti povrchu 7. válců 1.., 2, přičemž podtlaková komora 29 je sestavena se sériovým vícekomorým systémem odsávacího zařízení 23 do jedné stavební jednotky a utěsněna proti vstupu vzduchu.

• · ·· ·· · · • · ♦ · · · · • * · · · · 4 • · · · ··· ··· • · · · · • · · · · · · ·

Inertní plyn se do podtlakové komory 29 zavádí k vytvoření proudové hraniční vrstvy z inertního plynu na povrchu

7. licích válců ..1.,, 2, která se do licího prostoru 9 zavádí mezerou 1.8. mezi licím válcem .1., 2. a zakrývacím poklopem .1.3. místo vzduchu. K tomu stačí, když je tlak v podtlakové komoře .2.9. nastaven o alespoň 10 mbar, přednostně o více než 200 mbar nad tlakem předcházejícího odsávacího zařízení 2.3.

odsávacím vedením 25. které jsou připojeny ke

Na obr. 3 je znázorněno provedení, u kterého je uvnitř odsávací komory .2.4 pro odsávání čerstvého vzduchu, spojené s umístěno více podtlakových komor 29. společnému přívodu .2.8 inertního plynu.

U ve směru otáčení válce ..1.., .2. poslední podtlakové komory .2.9a, umístěné přímo před zakrývací poklop 13, je v protikladu k předcházejícím podtlakovým komorám 2.9. nastaven tlak inertního plynu na hodnotu nad atmosfér ickým tlakem.

Poslední zbytky vzdušného kyslíku, uchycené v hraniční vrstvě na povrchu .7. válců J_, .2 se mohou odstranit výplachem inertním plynem, když se inertní plyn vyfukuje přímo proti povrchu 7 válců ..1.., .2, k čemuž se nastaví rychlost proudění na alespoň 0,5 m/s, přednostně na více než 2 m/s. Rychlosti proudění více než 10 m/s se nepřináší žádný přídavný efekt.

Claims (20)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob zabránění kontaktu kyslíku s taveninou kovu při kontinuálním lití, přičemž tavenina (20) kovu proudí do licího prostoru (9), ohraničeného stěnami a z něho vystupuje jako provazec, vyznačující se tím, že se kyslík vnikající eventuálními mezerami (18) mezi stěnami a/nebo uchycený na stěnách odsává.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se odsávání provádí ve více odsávacích stupních umístěných za sebou z venku dovnitř k licímu prostoru (9).
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se odsávání provádí tlakem klesajícím od stupně ke stupni z venku dovnitř k licímu prostoru (9).
4. 4. Způsob podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se v odsávací m stupni nejblíže ležícím k licímu prostoru (9) odsává odsávacím tlakem pod 50 mbar, přednostně pod 10 mbar.
5. 5. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se v bezprostředním sousedství odsávací zóny na stěně ohraničující licí prostor (9), ležící nejblíže licímu prostoru (9), působí proti stěně inertním plynem.
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že tlak inertního plynu leží o alespoň 10 mbar, přednostně o více než 200 mbar nad tlakem sousedního odsávacího stupně.
7. 7. Způsob podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že se inertní plyn vyfukuje proti stěně ve více stupních inertního plynu, umístěných v sousedství z vnějšku dovnitř • ·

   -11k licímu prostoru (9).
8. 8. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že se inertní plyn vyfukuje proti stěně rychlostí minimálně 0,5 m/s, maximálně 10 m/s, přednostně rychlostí více než 2 m/s.
9. 9. Způsob podle alespoň jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že se alespoň jedna stěna pohybuje proti licímu prostoru (9), přičemž se do licího prostoru (9) nově vstupující oblast stěny před vstupem zbavuje od na ní uchyceného kyslíku odsáváním kyslíku.
10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující kontinuální lití provádí způsobem přednostně způsobem dvouvá1cového lití.

    se tím, že se válcového lití,
11. 11. Zařízení k zabránění kontaktu kyslíku s taveninou kovu při kontinuálním lití, přičemž licí prostor (9) ohraničený stěnami je vyplněn taveninou (20) kovu a provazec vystupuje z licího prostoru (9) licí mezerou v licím prostoru (9), vyznačující se tím, že na eventuálních mezerách (18) mezi stěnami je umístěno odsávací zařízení pro odsávání kyslíku vnikajícího přes mezeru (18) a/nebo uchyceného na stěnách.
12. 12. Zařízení podle nároku 11, ke kontinuálnímu lití kovového pásu, se dvěma protiběžně 2) s rovnoběžně vedle sebe 2) a dvěma bočními licí prostor (9) pro se zakrývacím poklopem (13), prostorem (9) a tento shora pásu, přednostně ocelového rotujícími licími válci (1, ležícími osami (3, 4) válce (1, uhrazeními (8), které spolu tvoří zachycení roztaveného kovu, a který je umístěn nad licím uzavírá, a rovněž s těsnícím zařízením, které zabraňuje vstupu vzduchu podél mezery (18), tvořené zakrývacím • ta • #

    - 12 poklopem (13) a rotujícími licími válci (1, 2), do licího prostoru (9), vyznačující se tím, že těsnící zařízení je tvořeno alespoň jednou odsávací komorou (24) umístěnou na straně atmosféry v oblasti mezery (18) mezi rotujícími licími válci (1, 2) a zakrývacím poklopem (13) a vytvořenou rovnoběžně s osou (3, 4) válce (1, 2).

    Zařízení podle nároku 11 nebo 12, vyznačující se tím, že těsnící zařízení je tvořeno více vedle sebe ve směru obvodu licích válců (1, 2) umístěnými odsávacími komorami (24).

    Zařízení podle jednoho z tím, že každá odsávací odsávacího vedení (25) nároků 11 až komora (24)
13. 13, vyznačující se je spojena pomocí s přiřazeným odsávacím čerpadlem nebo jedním stupněm vícestupňového odsávacího čerpadla.

    15.

    Zařízení podle jednoho z nároků 11 až
14. 14, vyznačující se tím, že těsnící zařízení je vytvořeno jako sériový vícekomorový systém.

    Zařízení podle jednoho z nároků 11 až
15. 15, vyznačující se tím, že těsnící zařízení je umístěno v definovaném odstupu od povrchu (7) licího válce (1, 2) a mezera (18) tvořená těsnícím zařízením a povrchem (7) licích válců (1, 2) je alespoň na straně vstupu a výstupu utěsněna dotykovými těsněními (27), přednostně kartáči nebo pryžovými manžetami.

    Zařízení podle jednoho z nároků 11 tím, že alespoň jedna z odsávacích vyplachováním inertním plynem.

    až
16. 16, vyznačující se komor (24) je opatřena

    Zařízení podle jednoho z nároků 11 až
17. 17, vyznačující se tím, že mezi zakrývacím poklopem (13) a odsávacím komorou (24) je umístěn přívod (28) inertního plynu.
18. 19. Zařízení podle nároku 18, vyznačující se tím, že přívod (28) inertního plynu je vytvořen jako podtlaková komora (29) s otvorem (32) směřujícím proti povrchu (7) válce (1, 2) .
19. 20. Zařízení podle nároku 19, vyznačující se tím, že otvor (32) je vytvořen jako tryska, která je nasměrována šikmo proti povrchu (7) licího válce (1, 2) a skloněna k sousední odsávací komoře (24).
20. 21. Zařízení podle jednoho z nároků 11 až 20, vyznačující se tím, že mezi odsávací komorou (24) a zakrývacím poklopem (13) je umístěno lamelové těsnění.