[其他]金屬管連續鑄造的方法、設備及其產品

無效

• 申請號: 85103853
• 申請日: 1985-05-11
• 公開（公告）號: CN85103853A
• 公開（公告）日: 1986-11-05
• 發明（設計）人: 彼得森
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B22D11/00
• 分類號: B22D11/00;B22D27/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李先春

本發明涉及一種新的改進了的連續鑄造金屬管等管狀金屬產品的方法、設備及最終產品。

更確切地說，本發明涉及一種在有電磁懸浮力場的情況下連續鑄造長的金屬管等管狀金屬產品的方法。在有電磁懸浮力場的情況下鑄造，可以使作用在液態金屬鑄管產品上的重力、摩擦力和粘著力減至最小，并使在凝固過程中產品的管狀液態金屬和熱交換器之間的熱交換效率保持最大。

過去，以金屬管等形式出現的管狀金屬產品是用包括鑄造在內的各種技術生產的。這些技術在已經出版的有關這方面工藝的文獻中已做了詳細的說明。例如，1981年6月23日頒布的美國專利№4，274，470在第一欄和第二欄的關于先有技術的描述中就敘述了適用于生產金屬管等管狀金屬產品的電磁鑄造裝置，以及先有技術的若干專利和技術文獻，并討論了這些先有技術的缺點。被列入這些先有技術的有美國專利№3，476，166（發明人Getselev）、美國專利№3，605，865（發明人Getselev）、美國專利№3，735，799（發明人Karison）、美國專利№4，014，379（發明人Getselev）和美國專利№4，126，175（發明人Getselev）上述這些專利涉及使用電磁結晶器，其內有一個在規定尺寸以內的金屬液相穴，當液相穴向下移動時，液相穴靠外面的橫向擴張的部分逐漸凝固。采用這種方法，凝固了的金屬沿縱向延伸，如果依靠重力使液態金屬流到正在下降的形成凝固的金屬坯液相穴的上面，液態金屬就可以半連續或連續地送入模中。這種方法的比較嚴重的缺點之一是沒有以前所知道的上鑄技術所具有的“避免事故”的特性，因此，萬一發生沒有預料到的電力故障等，液態金屬可能溢出正在向下移動的金屬液相穴，而不是象上鑄系統那樣僅僅流回去。另外，這些下鑄技術中，液態金屬流量過大和漫溢出來的可能性，要求一直仔細控制液態金屬送入的速度和凝固了的鑄坯的移動速度，而這兩種速度都因為熱交換問題而受到嚴格限制，這減少了這種連續鑄造方法在商業上應用的可能性。

轉讓給荷蘭的Outokumpo????oy的美國專利№3，746，077（發明人Lohikoski等）以及美國專利№3，872，913、（發明人Lohikoshi）提出了一種上鑄技術。采用這項技術的特點是液態金屬被流體靜壓力向上壓入或被真空吸力向上吸入一個開口的、垂直布置的、新成形的機械式結晶器中。采用這種方法，冷卻了的鑄造產品繼續地跟機械式結晶器的上端脫離接觸而移出，而液態金屬被連續地送入機械式結晶器中。這個系統具有所希望的上鑄技術的“避免事故”的特性，但這一點是以所接觸的機械式結晶器的嚴重磨損和撕裂為代價的。因此，這個系統在連續和半連續運行時，機械式結晶器在很短時間內就磨壞了。故而需要一種改進的管狀金屬產品的連續鑄造系統，以克服現有的電磁鑄造系統的缺點。

因此，本發明的主要目的是提供一種新的、改進了的、用于制造連續的、長金屬管等管狀金屬產品的、連續鑄造方法和設備，這種方法和設備克服了上述已知的和所應用的連續管狀金屬產品的鑄造技術和系統所存在的缺點和不足。

本發明的一個特點是提供一種改進了的在有一個向上移動的電磁懸浮力場的情況下，連續地制造長金屬管等管狀金屬產品的方法和設備。向上移動的電磁懸浮力場，使作用在鑄造的、管狀金屬產品上的重力，摩擦力和粘著力減至最小，同時，使正在凝固的管狀金屬產品和熱交換品之間的熱交的效率保持最大。

實施本發明提供的可生產長的管狀金屬產品的方法和設備，包括用以在環形結晶器的內部形成一個延伸的、向上移動的、交變的電磁懸浮力場的裝置，以及形成一個其方向與向上懸浮力場垂直的、共同延伸的電磁控制力分場的裝置。此外，本發明還提供了形成輔助電磁力場的裝置，以便至少形成一個輔助電磁力場，它的作用方向與前面提到過的在環形結晶器中間范圍內的電磁控制力分場的方向相反。液態金屬被送入環形結晶器的下部和電磁場中，以形成管狀液態金屬柱。通過合適的方法建立起來的作用在管狀液態金屬柱上的電磁懸浮力場使金屬柱的靜壓差減至最小，并使管狀液態金屬柱的內外表面與環形結晶器的相對內圓周面之間保持預先確定的尺寸關系。作用在管狀液態金屬柱上的電磁力場，應使管狀液態金屬柱的橫斷面尺寸大到足以實現無壓力接觸，但又要防止在管狀液態金屬柱的內外表面與環形結晶器相對內圓周表面之間形成真正的間隙，從而，實現管狀液態金屬柱與結晶器之間無壓力接觸和得到最大熱交換，同時，把重力、摩擦力和粘著力減至最小。管狀液態金屬柱在熱交換器所包圍的凝固區中，受到懸浮力并在凝固區中凝固，同時向上移動，通過鑄造容器后凝固了管狀金屬產品從結晶器的上部移出去。