NO810248L - Le starthode for staalstrengstoepeanlegg med gjennomloepskokil - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et starthode for stålstreng-støpeanlegg med gjennomløpskokille hvorunder starthodet er utstyrt med en i det vesentlige svalehaleformet koplingsdel, som i strengens uttrekksretning gir en forbindelse med den støttestrengen og gjennom en relativ bevegelse anordnet omtrent på tvers av strengens uttrekksretning mellom starthodet og den støpte streng kan kobles fra.

For oppstarting av et strengstøpeanlegg med gjennomløpsko-kille er en startstreng utstyrt med et starthode nødvendig. Dette starthodet spenner i tverrsnitt overens med kokille-hulrommet og passer inn i dette med kun lite sidespill. Før støpingens begynnelse tettes mellomrommene mellom dets ut-vendige sider og kokilleveggene for å forhindre at begynnelses-gjennombrudd oppstår. Ved begynnelsen av støpingen størkner støpestålet i formhulrommet ved kontakt med de avkjølte ko-killevegger og det kalde starthodet. På grunn av bestemte konstruktive trekk ved starthodet danner det seg etter stør-kningen en forbindelse med den nødvendige styrke mellom dette og den varme strengen til å trekke den støpte strengen ut fra kokillen ved hjelp av startstrengen. Etter drivvalsene adskilles startstrengen fra den varmestrengen.

Det er kjent (US patent nr. 2.07 9.644) å utstyre et starthode før støpingens begynnelse med et innsettbart koplingselement. Dette koplingselement som er løsbart forbundet med starthodet omstøpes ved påhellingen av smelte, hvorved det danner seg en forbindelse. Etter separasjonssnittet forblir koplingselementet innstøpt i den varme strengen og kan ikke anvendes for ytterligere støp igjen. Dette fører til ytterligere omkostninger, både for koplingselementene og for inn-settelsen av dem i kaldstrenghodet.

En ytterligere forbedring ble frembragt gjennom.permanent-kaldstrenghoder, som gjennom sin formgivning m:ed den støpte streng gir en kobling, kan utkobles automatisk og er anvend-elig for flere støp.

Det er blitt foreslått (US patent nr. 4.149.582) å utstede permanente starthoder med en svalehaleformet utsparing som gir en stiv forbindelse i uttrekksretningen med den støpte strengen og gjennom en relativ anordnet bevegelse på tvers av strengens lengdeakse mellom starthodet og den støpte strengen er utkoblbar. For å kjøle det svalehaleformede koplings-trykket som danner seg ved innstøpningen anbefales å innføre kjølegodsdeler i den svalehaleformede utsparingen til hodet. Til tross for dette ytterligere trekk er ved støping med ikke regulerbare utstøpningsdyser på mellombeholderen og høye støpehastigheter. størkningstiden for dannelsen av den støpte koblingsdel ikke nok for en sikker oppstarting, og en opp-sprekning av den støpte koblingsdel med etterfølgende start-gjennombrudd kan ikke utelukkes. For å forlenge størknings-tiden mellom støpingens begynnelse og uttrekksbegynnelsen til strengen fra kokillen er anvendelsen av nødrennet vanlig ved mellombeholdere med åpne, ikke-regulerbare støpedyser, for at avbrudd skal oppnås i metalltilførselen. Anvendelsen av nødrennen ødelegger arbeidsplassene på støpescenen gjennom stål som sprøytes rundt, øker uhellsrisikoen for støpefolkene og forårsaker tap åv stål. Heller ikke kan fordelene ved automatisk påstøpning utnyttes.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveiebringe et permanent starthode som overvinner de nevnte ulemper og muliggjør en driftsikker oppstarting også ved høye støpehas-tigheter. Videre skal de fordeler som er oppnådd gjennom teknikkens stand såsom sikkerhet mot uønsket utkobling i en sekundær kjølesone med få føringsvalser, lett tettbarhet i kokillen og en sikker automatisk utkobling på det forutsette utkoblingssted opprettholdes fullstendig.

Denne oppgave løses ved at den svalehaleformede koblingsdelen består av et opphøyet svalehaleformet legeme som i det vesentlige har en trapesformet grunnflate, en begrensningsflate av det opphøyde legeme går i flukt med begrensningsflaten til starthodet som er anordnet i strengens uttrekksretning og hvor minst de to motstående av de ytterligere tre begrensningsflater har underskjæringer.

Det opphøyde svalehaleformedelegemet til dette starthodet bevirker gjennom sin utforming sammen med kokilleveggen en rask størkning av koblingsdelen som danner seg på den varmestrengen, fordi varme på den ene siden fra den støpte koblingsdelen ledes vekk utover gjennom den.avkjølte kobber-veggen til kokillen og på den annen side gjennom en tett kontakt av koblingsdelen som danner seg på legemet gjennom denne. Videre påvirkes størkningstiden til den støpte koblingsdelen, gjennom strømningsforholdene til stålet som helles inn i om-, rådet for det opphøyde legemet gunstig. Et avbrudd i stål-tilførselen gjennom nødrennen er heller ikke lenger nødvendig ved høye støpehastigheter, slik at alle ulempene ved bruk av nødrennen faller bort. Dette starthodet muliggjør også en automatisk påstøpning ved høye støpehastigheter. Ved anvend-else av starthodet ifølge oppfinnelsen kan anvendelsen av forberedte kjølegodsdeler unngås.

Størkningstiden til den støpte koblingsdelen kan forkortes ytterligere når ifølge et ytterligere særtrekk ved oppfinnelsen den overdekte flaten til det svalehaleformede legemet er minst ca. 4 0 % av flaten til starthodets forside.

Ved store tverrsnitt av formhulrommet er det en fordel når den hoveddekkede flaten er minst 50 % ved strengformater med en formhulromstverrsnittsflate fra 160 cm 2 og ved en formhulromstverrsnittsflate fra 260 cm 2 den overdekte flaten minst 60 %. Gjennom disse særtrekk kan størkningstidene for de støpte koblingsdelene forkortes ved større stokk- og blom-tverrsnitt.

For å danne en fordelaktig tetningskant mellom legemet og

en kokillevegg foreslås ifølge oppfinnelsen at forskjellene til de to begrensningsflater som støter mot den fjerde begrensningsflaten løper ut i takformede tetningskanter. Dette trekket gir en rask og pålitelig anbringelse av en tetning.

For innføring av tetningen mellom starthodet og kokilleveggen er det på den ene siden nødvendig med en tilstrekkelig stor spalte mellom legemet og kokilleveggen. For at imidlertid den støpte koblingsdelen på den annen side størkner raskt, bør spalten holdes så smal som mulig. Som fordelaktig løs-ning anbefales ifølge oppfinnelsen å dimensjonere spalten mellom de adskilte begrensningsflater av legemet og formhulromsbegrensningen maksimalt 25 mm bred.

Valget av lengden til utkoblingsveien er en faktor med inn-flytelse for sikkerheten mot uønsket utkobling. Ifølge oppfinnelsen er det en fordel når man har en utkoblingsvei på minst 20 mm. En forlengelse av denne veien kan oppnås på fordelaktig måte når skråningsvinklene a1 og 3' på legemet er like store.

Som ytterligere fordelaktig utførelsesform for starthodet

ifølge oppfinnelsen foreslås å utforme underskjæringen som hul-list. Dette gir en jevn størkning av den støpte koblingsdel, gir mindre varmeoppdemning i legemet og sikrer en bedre løs-ning ved utkobling. Videre økes derigjennom brukstiden for hodet.

Oppfinnelsen anbefaler videre å benytte en innesluttet vinkel^mellom hodets forside og begrensningsflaten på 80° til 89°. Dette trekket gjør ytterligere utkoblingen lettere.

Som et ytterligere trekk foreslår oppfinnelsen ved streng-støpeanlegg med minst delvis kromstrengføring å anordne begrensningsflaten til legemet som går i flukt med begrensningsflaten til starthodet på innsiden av den kromme streng-føringen og utkoblingsstedet etter retningsorganet. Det kunne konstateres at ved å anvende dette ved gjennomløpet til koblingsdelen gjennom retningsorganet finner overraskende en oppbøyning av den støpte koblingsdel og derigjennom en opp-hevelse av skrumpekraftens del. Således oppnås en sikker utkobling med minimale krefter som virker på tvers av strengens løperetning.

I det følgende anskueliggjøres oppfinnelsesgjénstanden gjennom tegninger av eksempler. Disse viser: Fig. 1 et vertikalt snitt gjennom en delvis vist kokille med et delvis vist starthode,

Fig. 2 starthodet ifølge fig. 1 sett fra siden,

Fig. 3 fig. 2 sett fra siden,

Fig. 4 starthodet fra fig. 2, 3 sett forfra,

Fig. 5 en detalj hos et svalehaleformet legeme fra et annet eksempel, Fig. 6 et utkoblingssted sett fra siden i et delvis vist strengstøpeanlegg og

Fig. 7 et starthode med rundt tverrsnitt sett forfra.

I fig. 1 er det vist et starthode 2 inne i en gjennomløps-kokille 3.1 figurene 2-4 er kokillen utelatt. Starthodet 2 er forsynt med en i det vesentlige svalehaleformet koblingsdel, som består av en gjennom skravering av starthodet 2 av-grenset, opphøyet svalehaleformet legeme 4. I strengens uttrekksretning 5 gir dette legemet 4 en forbindelse med en støttestreng, som gjennom en relativ bevegelse omtrent på tvers av strengens uttrekksretning 5, for eksempel ved en kraftanordning, kan kobles ut mellom starhodet 2 og den stø-pte strengen. Det opphøyde svalehaleformede legemet 4 har en i det vesentlige trapesformet grunnflate, hvorunder en begrensningsflate 18 av legemet 4 går i flukt med begrensningsflaten 18' av starthodet 2 som er anordnet i strengens uttrekksretning 5. Ytterligere tre begrensningsflater 15, 16, 17 har underskjæringer 20. Underskj ær ingen kan om ønsket ute-lates på begrensningsflaten 15. I praksis er det mange ganger nok å bare forsyne de to motstående begrensningsflater 16,17 med underskjæringer 20.

Det opphøyde legemet 4 er slik dimensjonert at det til sammen overdekker minst ca. 4 0 % av flaten til en forside 7 av starthodet 2. Som overdekket flate er den flate av legemet

4 som er projesert på forsiden 7 bestemmende. Med 8 angis lengden av legemet 4 og med 9 bredden av s<p>alten mellom en begrensningsflate 15 av legemet 4 som har en underskjæring og begrensningen av formhulrommet. Bredden av spalten 9 er maksimalt 25 mm. Med 11 angis tétningssnorer for tetning av starthodet 2. Slike tétningssnorer 11 har avhengig av for-

matstørrelsen et tverrsnitt mellom 10-20 mm.

Ved strengformater med et formhulromstverrsnittflate fra

160 cm<2>er den overdekkede flaten minst 50 % og ved en formhulromstverrsnittsflate fra 260 cm 2 minst 60 %.

Under skjæringene 20 på de motstående begrensningsflater 16 og 17 løper ut i en takformet tetningskant 21 i retning mot den fjerde begrensningsflate 18. Vinkelen a er skråningsvinkelen til den fremspringende svalehaledelen og vinkelsen 3 er skråningsvinkelen til den bakskårede svalehaledelen. Fra valget av de to vin-kler a og 3 og underskjæringsdybden danner det seg en utkoblingsvei 23 som med fordel er minst 20 mm. Med fordel vel-ges vinkelen a 3-5° og vinkelen 3 6-10°.

Underskjæringene 20 er utformet som hullister og alle legemets

4 kanter er avrundet eller avskrådd. En vinkel som ligger mellom legemets 4 forside 19 og begrensningsflaten 18 ligger mellom 30° og 89°.

I fig. 5 er skråningsvinkelen 3' til underskjæringen og skråningsvinkelen a' til den fremspringende svalehaledel like store. Med 23' angis utkoblingsveien.

I figur 6 er en bøyet støpt streng angitt med 40. Spissen til denne strengen 40 føres gjennom et drevet retningsaggre-gat 41 og befinner seg i et utkoblingssted 42. Gjennom en kraft som virker i retningen 43, for eksempel frembragt gjennom en kolbesylinderenhet kan en startstreng 44 kobles fra den støpte strengen 40. Begrensningsflaten av legemet 4 som går i flukt med starthodets begrensningsflate 18' er anordnet på innsiden 4 6 av kromstrengføringen. Ved retting av strengen påtrykkes gjennom retningskraften på starthodet den støpte koblingsdelen fordi starthodet dyppes lett rundt kanten 45. Derigjennom oppheves skrumpningskraften på det opphøyde legemet 4 og en funksjonssikker utkobling mulig-gjøres .

I figur 7 er den trapesformede grunnflaten til det svale haleformede legemet 4 med et rundt strengtverrsnitt vist. Den i det vesentlig trapesformede grunnflate er omgitt av de rette begrensningsflater 15', 16, 17 og den sirkulære begrensningsflate 30. Ved brutte streker har man vist en omtrent halvsirkelformet begrensningsflate 15'1 som likeverdig variant.

Starthodet ifølge oppfinnelsen egnet seg særlig godt for stokk eller for blokkstøpéanlegg. I tillegg til rettvinklede formater som normalt støpes i slike maskiner kan hodet også anvendes for mangekantede formater. Dette gjelder i samme grad for strengstøpeanlegg med rett eller buet kokille hen-holdsvis rett og/eller buet strengføring.

Claims (11)

1. Starthode for strengstøpeanlegg med gjennomløpskokille, hvorunder starthodet er utstyrt med en i det vesentlige svalehaleformet koblingsdel, hvilken gir en forbindelse med den støpte strengen i strengens uttrekksretning og kan kobles fra gjennom en relativ bevegelse mellom starthodet og den støpte streng omtrent på tvers av strengens uttrekksretning, karakterisert ved at den svalehaleformede koblingsdelen består av et opphøyet svalehaleformet legeme (4). som i det vesentlige har en trapesformet grunnflate, en begrensningsflate (18) av det opphøyde legemet (4) går i flukt med begrensningsflaten (18'). til starthodet (2) anordnet i strengens uttrekksretning (5) og minst de to motstående (16,17) av de ytterligere tre begrensningsflater (15,16,17) har underskjæringer (20).

2.. Starthode ifølge krav 1, karakterisert ved at flaten som dekkes av det svalehaleformede legemet (4) er minst ca. 40 % av flaten til forsiden (7} av starthodet (2) .

3. Starthode ifølge krav 2, karakterisert ved at ved strengformater med en formhulromstverrsnittsflate fra 160 cm 2 er den overdekte flate minst 50 %.

4. Starthode ifølge krav 2, karakterisert ved at ved strengformater med en formhulromstverrsnittsflate fra 260 cm 2 er den overdekte flate minst 60 %.

5. Starthode ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at det mellom de underskårede begrensningsflater (15,16,17) av legemet (4) og formhulromsbegrensningen er anordnet en spalt (9) på maksimalt 25 mm.

6. Starhode ifølge krav 5, karakterisert ved at underskjæringene (20) til de to begrensningsflater (16,17) som støter til begrensningsflaten (18) ender i takformede tetningskanter (21).

7. Starthode ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at det har en utkoblingsvei (23 ,. 23') på minst 20 mm.

8. Starthode ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at skråningsvinkel a' og 3' på legemet (4) er like store.

9. Starthode ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at underskjæringene (20) er utformet som hullister.

10. Starthode ifølge et av kravene 1-9, karakterisert ved at det har en innelukket vinkel mellom forsiden (19) av legemet (4) og begrensningsflaten (17) på 80° til 89°.

11. Starthode ifølge et av kravene 1-10, hvorunder streng-støpeanlegget har en minst delvis krom strengføring, karakterisert ved at begrensningsflaten (18) av legemet (4) i flukt med begrensningsflaten (18') av starthodet (2) er anordnet på innsiden av den krumme strengføring-en og utkoblingsstedet (42) etter retningsorganet (41).