BE900270A

BE900270A - Inrichting voor het vermengen van poedervormige en/of korrelvormige bestanddelen van een onder hoge druk samen te persen lichaam.

Info

Publication number: BE900270A
Application number: BE0/213424A
Authority: BE
Original assignee: Nat Forge Europ
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1985-01-31

Abstract

De uitvinding betreft een inrichting voor het vermengen van minstens twee poedervormige en/of korrelvormige bestanddelen van een onder hoge druk samen te persen lichaam gekenmerkt doordat zij minstens twee reservoirs 1 en 2 bevat die elke met een afvoer 9 zijn uitgerust voor het naar een gemeenschappelijk koker 12 vervoeren van de bestanddelen, koker waarin de vermenging plaatsvindt en van waaruit de bestanddelen in een persvorm 13 belanden.

Description

BESCHRIJVING behorende bij een
UITVINDINGSOCTROOIAANVRAGE ten name van "National Forge Europe" naamloze vennootschap voor "Inrichting voor het vermengen van poedervormige en/of korrelvormige bestanddelen van een onder hoge druk samen te persen lichaam"

EMI2.1
Deze uitvinding heeft betrekking op een , inrichting voor het vermengen van minstens twee poedervormige en/of korrelvormige bestanddelen van een onder hoge druk samen te persen lichaam.

In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor het vermengen van de poedervormige en/of korrelvormige bestanddelen waaruit een in een bad gesmolten staal onder te dompelen lichaam bestaat. Een dergelijk lichaam is meestal, doch niet uitsluitend cilindrisch, al dan niet met een zieh in de langsas hiervan uitstrekkende centrale holte.

De samenstellende onderdelen van een dergelijk cilindrisch lichaam zijn doorgaans calcium en ijzer of calcium en nikkel.

Een uiterst homogene vermenging van deze onder hoge druk samen te persen bestanddelen is een vereiste om een lichaam te bekomen waarvan het calcium bestanddeel in het bad gesmolten staal gelijkmatig wordt opgenomen zonder aanleiding te geven tot de zeer nadelige verschijnselen die o. m. in het octrooi van de Verenigde Staten 4, 233, 064 werden beschreven.

Hierbij rijst nog het bijkomend probleem dat de densiteit van deze bestanddelen erg uiteenloopt en dat de densiteitverhoudingen van beide produkten in de orde van grootte liggen van 1 tot 3. Ook de granulometrie van beide bestanddelen zijn onder elkaar niet te vergelijken. Calciumdeeltjes hebben een diameter van nagenoeg 2 mm ; de ijzerdeeltjes gewoonlijk max. 150 micron.

Het nagestreefde doel is, bij onderdompeling

in een bad vloeibaar staal, de maximale snelheid te bekomen waarbij. het calcium in het staal vrijkomt opdat dit lichaam een continu vervangingsbasis van het verbruikte calcium vormt en de concentratie aan staal in het staalbad de oplosbaarheidsgrens niet zou overschrijden.

Om dit onder de beste omstandigheden te verwezenlijken, is een gelijkmatige vermenging van de bestanddelen van het onder zeer hoge druk samen te persen lichaam van overwegend belang.

Om de vorm waarop in een isostatische pers de druk zal worden uitgeoefend,. op, uiterst regelmatige en dus homogene wijze te vullen, is tot nog toe geen inrichting voorgeschreven die het mogelijk maakt het gestelde doel te bereiken.

De uitvinding beoogt dan ook een inrichting voor te schrijven die het gestelde probleem op zeer efficiënte wijze oplost.

Overeenkomstig de uitvinding bevat de inrichting minstens twee reservoirs die elk met een afvoer zijn uitgerust voor het naar een gemeenschappelijke koker vervoeren van de bestanddelen, koker waarin de vermenging plaatsvindt en van waaruit de bestanddelen in een persvorm belanden.

In een bijvoorkeur toegepaste verwezenlijkingsvorm voeren hogerbedoelde koker en hogerbedoelde persvorm ten opzicht van elkaar een ronddraaiende beweging uit.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de inrichting volgens de uitvinding twee vanaf hogerbedoelde reservoirs gevoede weegtrechters die elk op een weegschaal zijn gemonteerd en elk door een afvoer in van hogerbedoelde bestanddelen naar hogerbedoelde gemeenschappelijke koker vervoeren, waarbij middelen zijn voorzien om in functie van het gewichtsverlies van elke weegtrechter en van de daarmede verbonden onderdelen, het vervoer van het betreffende bestanddeel te regelen tot het gewenste evenwicht tussen beide bestanddelen is hersteld.

Andere details en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hiernavolgende beschrijving van een inrichting

voor het vermengen van de bestanddelen van een uit,. bijvoorbeeld, calcium en poedervormig ijzer bestaand lichaam, volgens de uitvinding.

Deze beschrijving wordt uitsluitend bij wijze van voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet. De verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde. figuur.

Deze figuur is een schematische voorstelling van een mogelijke uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvin- ding.

In de schematische voorstelling moet men zieh bepaalde onderdelen als vast ten opzichte van een dragende structuur van de inrichting indenken, d. i. in de eerste plaats het geval voor de reservoirs 1 en 2. Deze reservoirs ontvangen elk een van de te vermengen bestanddelen. Het reservoir 1 is bijvoorbeeld gevuld met 1000 Kg poedervormig ijzer en reservoir 2 met 250 Kg calcium.

Elk reservoir staat in verbinding met een weegtrechter. Door de zwaartekracht valt het poedervormig ijzer in weegtrechter 3 en het calcium in weegtrechter 4.

Tussen reservoirs 1 en 2 enerzijds, en weeg- trechters 3 en 4, anderzijds, is telkens een soepele mof of kous 5 voorzien met daaronder een voedingsapp'aratuur 6 waaraan een tril- of schudbeweging kan worden opgelegd, zodat de materialen regelmatig door de zwaartekracht van de reservoirs 1 en 2 in de weegtrechters
3 en 4 vallen. Een tweede kous 5'verbindt elk van de voedingsappara- turen 6 met de weegtrechters 3 en 4. De voedingsapparaturen kunnen ook met archimedesschroeven of transportbanden zijn uitgerust.

De weegtrechters rusten, door tussenkomst van in de figuur niet voorgestelde structuren, op weegschalen 7 en
8. De weegtrechters 3 en 4 worden gevuld met een hoeveelheid poeder- vormig ijzer of calcium die groter is dan de vereiste hoeveelheid voor het samenstellen van het samen te persen lichaam.

Tussen de weegtrechters 3 en 4 en. de afvoeren 9 is eveneens een mof of kous 10 voorzien. De afvoeren
9 zijn als trilgoten uitgevoerd of zijn uitgerust met, hetzij een archi- medesschroef, hetzij een transportband, waardoor de uit de weegtrech-

ters 3 en 4 afkomstige poedervormige materialen via een trechter 11 in de koker 12 belanden.

In deze koker 12 worden de bestanddelen tijdens hun gemeenschappelijke val vermengd. De uit de weegtrechters 3 en 4 aan te voeren bestanddelen zijn, in functie van hun respectievelijke procentuele hoeveelheden in het eindprodukt op voorhand vastgelegd. Uit het gewichtsverlies van het geheel waartoe weegtrechters 3 en 4, de kousen 5'en 10 alsook d afvoeren 9 behoren, kan men de hoeveelheid door beide weegtrechters aangevoerde bestanddelen exact op elk ogenblik van de mengbewerking afleiden. Het evacueren van de bestanddelen door de afvoeren 9 kan, in functie van de per tijdseenheid uitgevoerde meting, worden geregeld.

Om het regelen van het aanvoeren van bestanddelen mogelijk te maken, wordt ingewerkt op de electrische stroom die de trilgoot, de archimedesschroef of de transportband beveelt.

Een door een computer bevolen stuureenheid registreert het per tijdseenheid geconstateerde gewichtsverlies van elk van de weegtrechters 3 en 4 en van de daarbijhorende en daarmede verbonden apparaturen en regelt het debiet van de ene of de andere afvoer 9 waardoor de voeding, hetzij van poedervormig ijzer, hetzij
EMI5.1
v @H van calcium, bijvoorbeeld, wordt bij een volgende meting geregeld totde gewenste evenwichtstoestand wordt geconstateerd.

Op deze wijze worden de vereiste bestanddelen met betrouwbare en gemakkelijk te bevelen technische middelen op correcte wijze gedoseerd. De vermenging van deze in de juiste verhouding voorkomende bestanddelen vindt plaats in de koker 12 terwijl verder nog middelen zijn voorzien om een correcte spreiding van het mengsel in de vorm 13 te verzekeren.

Hiertoe kan een keuze worden gemaakt tussen twee oplossingen. Een hiervan wordt in de schematische figuur voogesteld. In de voorgestelde uitvoeringsvorm rust de vorm 13, al dan niet van een centrale, zich in de langsas hiervan uitstrekkende kern, voorzien op een draaitafel 14 die kan worden aangedreven door een motor 15. Men merkt hierbij op dat de hartlijn van de vorm 13

niet samenvalt met de hartlijn van de koker 12. De vorm 13 voert dus een draaiende beweging uit rondom het verlengde van de hartlijn van de koker 12, zodat de in deze koker aangevoerde en reeds vermengde bestanddelen zich volgens een cirkelvormige baan in de vorm 13 neerzetten.

Een andere, in de figuur niet voorgestelde, oplossing bestaat hierin de vorm 13 als een vast onderdeel te beschouwen en deze te plaatsen met zijn hartlijn in het verlengde van de hartlijn van de koker 12. In dit geval wordt aan de koker 12 een ronddraaiende beweging opgelegd, waarbij de door de koker 12 afgelegde baan overeenstemt met de beschrijvende van een kegel. Ook in een dergelijk geval wordt een regelmatige spreiding van de vermengde materialen in de vorm verzekert.

Om hydratie of oxidatie van de te vermengen bestanddelen tegen te werken, kan het gehele traject van deze bestanddelen in een inert gas, zoals argon bijvoorbeeld, plaatsvinden.

Uit metingen is gebleken dat de homogeniteit van de in de vorm 13 gestorte materialen bijzonder merkwaardig is. Deze eigenschap 15 een essentiële vereiste om een lichaam te bekomen dat, na onder zeer grote druk te zijn samengeperst, zijn elementen aan een bad gesmolten staal in dergelijke omstandigheden afstaat dat geen vonken, noch storende rookgassen worden geproduceerd en zich ook geen ontploffingen aan de oppervlakte van het gesmolten metaal voordoen.

. Het is duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en dat hieraan vele veranderingen zouden kunnen worden aangebracht zonder buiten het raam van de octrooiaanvrage te treden.

Claims

CONCLUSIES 1. Inrichting voor het vermengen van min- stens twee poedervormige en/of korrelvormige bestanddelen van een onder hoge druk samen te persen lichaam, met het kenmerk dat zij minstens twee reservoirs 1 en 2 bevat die elk met een afvoer 9 zijn uitgerust voor het naar een gemeenschappelijke koker 12 vervoeren van de bestanddelen, koker waarin de vermenging plaatsvindt en van waaruit de bestanddelen in een persvorm 13 belanden.
2. Inrichting. volgens conclusie 1, met het kenmerk dat hogerbedoelde gemeenschappelijke koker 12 en hogerbe- doelde persvorm 13 ten opzichte van elkaar een relatief ronddraaiende beweging uitvoeren.
3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat zij twee vanaf hogerbedoelde reservoirs 1 en 2 gevoede weegtrechters 3 en 4 bevat, die elk op een weegschaal 7, resp. 8, zijn gemonteerd en elk door afvoer 9 een van hogerbedoelde bestandde- len naar hogerbedoelde gemeenschappelijke koker 12 vervoeren, waarbij middelen zijn voorzien om, in functie van het gewichtsverlies van elke weegtrechter en de daarmede verbonden onderdelen, het vervoer van het betreffende bestanddeel te regelen tot het gewenste evenwicht tussen beide bestanddelen is hersteld.
4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk dat elk van hogebedoelde reservoirs 1 of 2 met de overeen- komstige weegtrechters 3 of 4 door minstens een soepele mof of kous 5 is verbonden.
5. Inrichting volgens een van de conclusies 3 - 4, met het kenmerk dat hogerbedoelde afvoer 9 als een trilgoot is uitgevoerd.
6. Inrichting volgens een van de conclusies 3 - 4, met het kenmerk dat hogerbedoelde afvoer 9 met een archi- medesschroef is uitgerust.
7. Inrichting volgens een van de conclusies 3 - 4, met het kenmerk dat hogerbedoelde afvoer 9 met een trans- <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1 portband is uitgerust.

., - - -.

8. Inrichting volgens. een van de conclusies 1-7, met het kenmerk dat elke afvoer 9 met de overeenstemmen- de weegtrechter 3, resp. 4, door een soepele mof of kous 10 is verbon- den.

9. Inrichting volgens een van de conclusies 1 - 8, met het kenmerk dat hogerbedoelde koker 12 de van de afvoeren 9 ontvangen bestanddelen naar een vorm 13, waarin deze zullen worden samengeperst, afvoert en wel zodanig dat de afgevoerde bestanddelen rond de geometrische as van bedoelde vorm hierin terechtkomen.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk dat in de inrichting een draaitafel 14 is voorzien waarop hogerbedoelde vorm 13 rust en wel zodanig dat de hartlijn van hogerbe- doelde koker buiten de hartlijn van hogerbedoelde vorm 13 valt.

11. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk dat hogerbedoelde koker 12 een ronddraaiende beweging wordt opgelegd zodanig dat de afgevoerde bestanddelen volgens een cirkelvormige baan in hogerbedoelde vorm 13 terechtkomen.

12. Inrichting volgens een van de conclusies EMI8.2 1 met het kenmerk dat ter voorkoming van hydratie of oxidatie het traject van hogerbedoelde bestanddelen in een inert gas plaatsvindt. EMI8.3

31.
8) . ' u, '---\ 8ï.'""'1 "."'."\"-.....'\ t ; E3i ;