CS199235B2 - Equipment for manufacture of tubes with spiralshaped ribs by electroslag remelting - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro výrobu trubek se spirálovitými žebry elektrostruskovým přetavováním, při kterém se kontinuálně· přivádí roztavený kov do formy a na spodním konci formy se vytahuje - ztuhlý produkt.

Pro reakci čpavku, vodíku a petrochemikálií, · jako například ethylenu, při vysokých teplotách, · se· zpravidla používá trubek válcového tvaru. Těchto trubek se používá i při zpracovávání uvedených látek nebo při zužitkovávání tepla ' ·jimi uvolňovaného, kdy trubky dopravují · uvnitř médium pro získávání páry výměnou tepla a jsou ohřívány zevně. Je známo, že z hlediska tepelné účinnosti jsou pro takové účely nejvýhodnější žebrované - trubky.

Jelikož teplota vnějšího tepelného zdroje má být co nejvyšší s ohledem na co nejvyšší tepelnou účinnost zařízení, jsou trubky používané pro tyto účely dnes obvykle vyráběny z legovaných ocelí, které se vyznačují dobrou tepelnou stálostí. Vyrábět z těchto materiálů . trubky složitých průřezových tvarů při použití obvyklých způsobů, například protlačování, je však značně nesnadné.

Z britského patentu č. 1 -250 910 je znám způsob výroby žebrovaných trubek vhodný pro tváření legovaných ocelí, při kterém se používá elektrostrúskového přetavování a kov, -který je v roztaveném stavu přiváděn do formy, je ve formě ztuhlého - produktu na druhém konci formy lineárně odtahován. Tento- způsob do značné míry odstranil nedostatky - do té doby známého stavu techniky. Uplatňuje se však pouze u trubek konstantního- - průřezu, kterého- lze dosahovat lineárním odtahem trubek. Tento známý způsob a - zařízení navržená pro jeho - provádění naproti tomu neumožňují zhotovovat trubky se šroubovicovitě vinutými žebry, které jsou jak známo -pro zvětšení tepelně výměnné plochy povrchu trubky ještě účinnější než žebrované trubky konstantního průřezu. Vynález si proto klade za úkol- rozvinout myšlenku shora uvedeného britského patentu a vytvořit - zařízení, - - které -umožňuje vyrábět trubky se- spirálovitě vinutými žebry.

Podstata zařízení pro -výrobu - trubek se spirálovitými- žebry elektrostruskovým přetavováním, -při kterém se kontinuálně přivádí roztavený - kov do formy a na spodním konci formy- se vytahuje ztuhlý produkt, přičemž toto -zařízení -obsahuje chlazenou - formu a tažný -stůl, podle vynálezu spočívá v tom, že- tažný - stůl je uložen - současně svisle posuvně a - otočně -okolo - osy odtahované trubky, přičemž celková rychlost výsledného pohybu tažného stolu směrem - dolů od formy je rovná rychlosti odtahování trubky z formy na svislé šroubovicovité dráze.

Takto řešené zařízení umožňuje v důsledku šroubovitého odtahovacího pohybu tažného stolu vyrábět trubky se šroubovicovité vinutými žebry oproti přímkovitě probíhajícím žebrům u lineárně odtahovaných trubek podle známého stavu techniky. Trubky vyráběné na tomto zařízení lze používat pro nejrůznější účely, jako pro zpracování a reakci petrochemikálií, výměníky tepla, boilery, topné radiátory apod.

Vynález je blíže vysvětlen ha příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých značí:

obr. 1 příklad trubky zhotovené na zařízení podle vynálezu s vnějšími šroubovicovitě vinutými žebry, a to v pohledu a v příčném řezu;

obr. 2 příklad trubky zhotovené na zařízéní podle vynálezu s vnitřními šroubovicovitě vinutými žebry, rovněž v pohledu a příčném řezu;

obr. 3 osový řez příkladem zařízení podle vynálezu pro výrobu trubky podle obr. 2.

Jak je patrno z obr. 3, tvoří základní část zařízení podle vynálezu forma 1, skládající se obecně z vnějšího formového dílu 2 a z vnitřního jaderníku 3. Jak je z obrázku zřejmé, má jaderník 3 v oblasti profilu a—a profil se žebrovým zvlněním, odpovídající vnitřnímu profilu vyráběné trubky. V části směrem od profilu а—а к profilu b—b se jaderník 3 zužuje tak, že v místě profilu b—b již není žádné zvlnění. Další část jaderníku 3 od profilu b—b směrem к profilu с—-c je kuželovitého tvaru bez zvlnění. Na opačné straně od profilu a—a má jaderník 3 stálý průměr, umožňující zhotovování výrobku požadovaných rozměrů v kterémkoli průřezu této části, a to až к profilu a‘—a‘. V části od profilu á—á к profilu d—d má jaderník 3 kuželovitý tvar, jak je vidět na obrázku.

Pokud jde o vnitřní povrch vnějšího formového dílu 2, má část ód profilu b—b к profilu с—c na horním konci směrem к vrcholu průřez, který se postupně zvětšuje. Část mezi profilem b—b a profilem d—d je pravidelně válcovitá a vnitřní průměr vnějšího formového dílu 2 je v této části přizpůsoben vnějšímu tvaru výrobku.

Jak jaderník 3, tak i vnější formový díl jsou vytvořeny z mědi a jsou opatřeny chladicími trubkami 4, 6 pro vodní chlazení. Jaderník 3 a vnější formový díl 2 jsou uspořádány souose a konstruovány tak, že profil vytvářené žebrované trubky o požadovaném zvlnění vnitřního povrchu je formován mezerou, vymezovanou jaderníkem a vnějším formovým dílem 2. Jaderník 3 a vnější formový díl 2 jsou uloženy na vhodné stojanové zařízení v dostatečné výšce, aby se dala vyrábět trubka požadované délky, přičemž každý z obou formových dílů zachovává svou pevnou polohu. Vnější formový díl 2 je například opřen o stojanovou podporu 5 a jaderník 3 je nesen vodní chladicí trubkou 4, připojenou к jeho vrcholu.

Do mezery mezi vnějším formovým dílem 2 a jaderníkem 3 se vsouvá spouštěcí trubka 7, pomocí které se zahajuje vytváření vyráběné trubky. Tato spouštěcí trubka 7 se šroubovitým pohybem zasouvá do té části mezery mezi oběma díly formy 1, která leží mezi profilem a—a a profilem b—b.

Účelem této trubky je vytahovat výrobek, který se nad ní vytváří, za současného sestupného pohybu a otáčení okolo vlastní osy. Proto má zařízení podle vynálezu otáčecí mechanismus, složený z tažného stolu 8, redukčního soukolí 9, hnacího motoru 10 a tažného základu 11 pro posun výrobku směrem dolů rychlostí odpovídající rychlosti tažení.

Žebrované trubky podle obr. 1, které mají zvlnění na svém vnějším povrchu, se vyrábějí na obdobně řešeném zařízení s tou obměnou, že jaderník 3 má válcový tvar a vnější formový díl 2 je opatřen na vnitřním povrchu žebrovým zvlněním.

Zařízení podle vynálezu funguje následovně. Na elektrody 12 z kovu určeného pro výrobu trubky, rozmístěné v horní části formy 1 a zaváděné shora do její dutiny, se připojí napájecí elektrický zdroj 13, který se dále napojí rovněž na spouštěcí trubku 7. V roztavené strusce 14 pak začne proudit elektrický proud. Odporové teplo vyvolané elektrickým odporem strusky 14 pak způsobí jev zvaný elektrostruskové tavení, kterým se roztaví konec každé elektrody 12 a vytvoří kuličky roztaveného kovu. Kuličky klesají roztavenou struskou 14 к hornímu konci spouštěcí trubky 7. Horní konec sspouštěcí trubky 7 a jeho přilehlé části se v důsledku toho také roztaví. Kuličky se tak nahromadí mezi profilem a—a a profilem b—b a formují se tak do tvaru mezikruží vznikající trubky.

Protože taveninová lázeň postupně roste na objemu, je spouštěcí trubka 7 tažena šroubovitovitým pohybem pomocí tažného stolu 8 řízenou rychlostí směrem dolů. S postupným spouštěním trubky 7 se současně vyplňuje mezera mezi jaderníkem 3 a vnějším formovým dílem 2 taveninou, přičemž průchodu kuliček taveniny mezerou směrem dolů napomáhá vibrační účinek vibrátorů 15. V důsledku chlazení obou částí formy 1 vodou procházející chladicími trubkami 4, 6, roztavený kov ve styku se stěnami formy postupně ztuhne, takže na spodu formy 1 je spouštěcí trubkou postupně odtahována ztuhlá trubka se spirálovitě vinutými žebry.

Claims (1)

1. předmět vynálezu

   Zařízení pro výrobu trubek se spirálovitými žebry elektrostruskovým přetavováním, při kterém se kontinuálně přivádí roztavený kov do formy a na spodním konci formy se vytahuje ztuhlý produkt, přičemž toto zařízení obsahuje chlazenou formu a tažný stůl, vyznačené tím, že tažný stůl (8) je ulo žen současně svisle posuvně a otočně okolo osy odtahované trubky, přičemž celková rychlost výsledného pohybu tažného stolu (8) směrem dolů od formy (1) je rovná rychlosti odtahování trubky z formy (1) na svislé šroubovicovité dráze.