CS207786B2 - Filtration method of making the castings from the fibrous materials containing metal components - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (18) POPIS VYNALEZU KPATENTU 207786 (11) (») (22) Přihlášeno 17 04 79 (21) (PV 2615-79) (32) (31) (33) Právo přednosti od 17 04 78(78 11971) Francie (40) Zveřejněno 15 09 80 (51) Int. Cl.3 B 28 B 1/52 ORAO PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydáno 15 03 84 (72)

Autor vynálezu BAUJON JEAN, DURTON (FRANCIE) (73)

Majitel patentu SOCIÉTÉ EUROPÉENNE DES PRODUITS RÉFRACTAIRES, NEUILLYS/SEINE (Francie) (54) Filtrační způsob výroby odlitků z vlákenných materiálů obsahujícíchkovové vložky 1

Vynález se* týká způsobu výroby velmipřesných odlitků z vlákenných materiálů,obsahujících kovové vložky, přičemž se sus-penze z vlákenných materiálů, do které jsouponořeny vložky, filtruje přes stěny forem.Je znám způsob (francouzský pat. spis číslo7620536) získávání odlitků o zvlášť složitýchtvarech, s proměnlivou tloušťkou a o velképřesnosti, při němž se vyjde ze suspenze ob-sahující vlákna rozptýlená v kapalné fázi,a že se tato kapalná fáze odstraňuje hlavněv přesných pásmech uvedených dílců. Při dalším rozpracování tohoto postupu seukázalo, že tohoto postupu lze užít pro vý-robu odlitých dílců opatřených v jejich hmo-tě kovovými vložkami a určenými napříkladk tomu, aby se odlitkům dodalo lepší mecha-nické odolnosti nebo aby vložky byly opatře-ny mechanickou nebo elektrickou izolacívůči okolnímu prostředí.

Odborníkům je známo, že vložení kovo-vých dílů, jako drátů, kroužků, plechů, de-sek, do žáruvzdorného materiálu lze pro-vést, například v případě topných článků,dvěma způsoby:

Podle prvního postupu se odporový drát umístí do vnitřku kovové trubky, která se naplní jemným isolačním žáruvzdorným práškem, například kysličníkem hořečnatým, čili magnesií, spěchuje se vibracemi, načež 2 se provádí takové zpracování celku taže-ním, aby magnesia byla velmi silně kompri-mována.

Podle druhého způsobu se mezi vnějšíkovovou trubku a ocelový drát vloží ne-poddajná trubka z isolačního žáruvzdorné-ho materiálu. Na rozdíl od prvého postupunelze takto získaný dílec ohýbat ani přehý-bat; kromě toho mohou mít žáruvzdornétrubky pouze jednoduché tvary.

Jiné postupy používají obalování, což zá-leží v tom, že se mezi kovovou trubku aodporový drát vstříkne žáruvzdorná pastaleží v tom, že se mezi koovovou trubku aodporový drát vstříkne žáruvzdorná pastatvořená tmelem, ke kterému bylo přidánopřesné množství vody pro zajištění ztvrdnu-tí hydraulickým působením, nebo byla přidá-na voda a přísady pro vyvolání chemickéhoztuhnutí. Tato technika obvykle vyžadujepředběžné sušení, za kterým následuje žíhá-ní na 500 °C, což je děj, při kterém můžedojít k trhlinám a dokonce k prasknutí žá-ruvzdorného materiálu, takže nebezpečí pří-mého styku nebo alespoň špatné izolace od-porového drátu vůči vnější trubce.

Ve všech těchto případech je s okolním prostředím ve styku kovový povrch, což mů- že být i nepříjemné, jestliže je tento povrch korodovatelný neboť může nastat více nebo 207786 207786 méně rychlé zničení tohoto povrchu a rov-něž znečištění prostředí, zejména je-li ka-palné, rozpuštěním tohoto povrchu.

Existují i jiné postupy, u kterých tato ko-vová trubka není upravena, například jsouznámy žáruvzdorné bloky provrtané dutina-mi, ve kterých jsou uloženy topné články.Avšak tyto články se mohou vůči obrysu du-tin volně pohybovat. Má-li být zabráněno to-mu, aby žáruvzdorná stěna tvořila silné stí-nítko proti přenosu tepla, je třeba ji provéstvelmi tenkou, což jde na účet mechanickéodolnosti celku. Některé soustavy obsahují odpory jed-noduše ponořené do žáruvzdorné hmoty, kte-rá byla získána obalením a vypálením. I zdedochází ke křehkým výrobkům, které nej-častěji v důsledku trhlin vzniklých při jejichvýrobě nebo v důsledku tepelných nárazůjsou průlinčité; nelze jich použít v kapal-ných okolních prostředích, neboť je nebez-pečí, že kovová vložka bude mechanicky na-padena nebo bude nedostatečně izolována aže dojde ke zkratu, ponoří-li se do vodivýchprostředí, jako jsou kovové lázně. Většina dosud navržených řešení, jak vlo-žit kovové členy do žáruvzdorných dílců, ve-de vesměs k nedostatkům záležející buď vpřítomnosti kovového pláště inkompatibilní-ho okolním prostředím, nebo v přítomnostiprůlinčité a křehké žáruvzdorné hmoty nebov omezení získaných výrobků na jednoduchétvary.

Vynález vychází jednak ze znalosti vlast-ností žáruvzdorných minerálních vláken nabázi kysličníku hlinitého a kysličníku křemi-čitého, že totiž jsou poddajná, odolná vůčitepelným nárazům, nepropustná, inertní vů-či většině okolních prostředí a dokonce vů-či vysoké teplotě a jednak ze znalosti, že jemožno z takových vláken vytvořit odlitkyfiltrací suspenze těchto vláken ve vodnémprostředí a dodat těmto výrobkům složitétvary o proměnlivé tloušťce a s velmi přes-nými rozměry, tím, že se užije forem s filt-rační stěnou a mající zvláštní propustnost,jak je popsáno ve francouzském pat. spisuč. 2 356 488; vynález vychází z těchto zna-lostí pro· vytvoření postupu umožňujícíhozískat odlitky obsahující kovové vložky a ne-mající shora uvedené nevýhody. Výrobkypodle vynálezu mají velmi různé tvary; ko-vové vložky jsou přesně umístěny vůči stě-nám žáruvzdorné hmoty a v jakýchkoliv po-lohách; vnější kovový plášť odpadá; žáru-vzdorná hmota může být složena z materiá-lu různé povahy, které místně vyvolávajívlastnosti tepelné isolace nebo· naopak te-pelného přenosu.

Postup podle vynálezu záleží v tom, žekovová vložka se nejdříve umístí na rám,který pak se vloží do formy, u níž propust-nost filtračního povrchu je větší v pásmechvyžadujících velké přesnosti tvarování, ce-lek se ponoří do vlákenné suspenze, kapal-né prostředí suspenze se odfiltruje, rám seoddělí od kovových vložek a od formy, kte- 4 ré pak se znovu ponoří do vlákenné suspen-ze a podrobí další filtraci.

První význak vynálezu, záleží v tom, žese kovová vložka umístí na rámu.

Tato kovová vložka je pevné těleso, kterémůže mít jakýkoliv tvar: drátu, kroužku,desky, plechu, může to být těleso určitéhoobrysu, může být poddajná nebo nepoddaj-ná a může mít jakékoliv složení.

Tato vložka se připevní na rám v poloze,kterou má zachovat uvnitř odlitku. V přípa-dě poddajných vložek umožňuje rám půso-bit na tyto vložky určitým napětím a zabrá-nit jakémukoliv posunutí při pozdějších o-peracích, přičemž tohoto napětí se dostanejakýmkoliv známým systémem.

Druhý význak vynálezu záleží v tom, žese rám takto upravený umístí do formy. Tose provede pečlivým seřízením umístění jed-né části vůči druhé tak, aby mezi vložkou astěnou formy byla přiměřená vzdálenost u-možňující usazení vláken v tloušťce dosta-tečné, avšak zase ne příliš velké, aby se za-bránilo příliš vysokému tepelnému odporu.

Forma sama má filtrační stěnu takovou,že její propustnost je největší v pásmech vy-žadujících velké přesnosti tvarování. Bylozjištěno, že formy sloužící k výrobě složi-tých tvarů musí být opatřeny větším množ-stvím filtračních kanálů v pásmech vyžadu-jících velké přesnosti tvarování, než v pás-mech majících jednoduché geometrické tva-ry: tato hustota filtračních kanálů je na-příklad větší v pásmech s větším vydutímnebo vyklenutím nebo v pásmech s ostrýmihranami. Třetí význak vynálezu zálezí v tom, žese celek rámu, vložky a formy ponoří dovlákenné suspenze. Tato suspenze se udržu-je v pohybu, pokud nedochází k filtrování,aby se nevyvolala segregace a místní usaze-niny. Suspenze je tvořena vlákny známéhotypu nebo jejich směsí, a jejich složení jezvoleno ve funkci podmínek používání od-litku při určité teplotě a ve funkci chemic-ké netečnosti vůči vložce. Mohou to být mi-nerální vlákna na bázi kysličníku hlinitéhonebo křemičitanu nebo minerální vlna, kao-lin, atd.

Tato vlákna jsou rozptýlena v kapalné fá-zi, která může sestávat z vody nebo z orga-nických nebo nerostných rozpouštědel, abyse dostala příznivá koncentrace této suspen-ze a příznivá viskozita pro umožnění homo-genní a rychlé filtrace kapalné fáze. K vláknům lze přidat některá pojivá, jakoje křemičitan sodný, fosforečnan hlinitý, atd. Čtvrtý význak vynálezu se týká odfiltro-vání kapalného prostředí ze suspenze. Tohose dosáhne užitím tlakového rozdílu mezivstupem a výstupem z formy, buď tím, že seforma plní pod tlakem vyšším než je tlakatmosférický, nebo se vyvolá podtlak za for-mou, nebo se obě opatření kombinují.

Vlákna se takto uloží na stěnách formy a na kovové vložce. Pátý význak záleží v tom, že se oddělí rám

Claims (3)

1. 207786 od vložek a od formy: usazení vláken u-možnilo ustálit kovové vložky ve vlákennéhmotě a zabránit jejich jakémukoliv vzájem-nému posunutí. Lze tedy provést oddělenírámu, jehož úloha udržovat vložky na místěse stala zbytečnou. Šestý význak záleží v novém ponoření cel-ku formy a vložky v nové filtraci, která máza účel dodat odlitku přesné a definitivnírozměry. Způsob podle vynálezu je použitelný provýrobu četných odlévaných dílců, jako jsounapříklad topné desky nebo dlaždice, ve kte-rých kovová vložka sestává z elektrickéhoodporu, který může být umístěn na přesnémmístě odlitku, aby se dosáhlo místních za-hřívacích pásem. Tyto desky mohou mít mo-dulové tvary a mohou tvořit zahřívací pláš-tě nebo komory pro klenbu, dno nebo stěnypece. Mohou být vybaveny vložkami podležádané funkce, totiž buď isolování nebo vy-tápění a mohou mít výčnělky nebo prohlu-beniny, které umožní jejich snadné sesta-vování nebo jejich snadné vyměnění v pří-padě poškození; způsobem podle vynálezulze také vyrobit topné moduly, které mohoubýt zavedeny do desek nebo jiných žáru-vzdorných hmot, které za tím účelem jsouopatřeny dutinami, dále bloky, do kterýchjsou vloženy různé přístroje s nejrozmani-tějšími tvary, které mají být ochráněny odstyku s okolním prostředím, jako jsou ter-mostaty nebo jiná kontrolní zařízení, nebotaké topné trubky, které mají udržovat tep-lotu roztaveného kovu v licích pánvích. Tyto aplikace jsou znázorněny na obr. 1a 2, z nichž obr, 1 znázorňuje topnou des-ku a obr. 2 trubku vybavenou vložkami způ-sobem podle vynálezu. Obr. 1 znázorňuje topnou desku 1 slože-nou ze žáruvzdorných vláken 2. Její rozmě-ry mohou být například: délka 1100 mm,šířka 500 mm, tloušťka 80 mm. Tato deskamá na jedné boční straně, představující jejítloušťku, vydutou část 3 a na protilehlé stra-ně vypouklou část 4. Takové vytvoření umož-ňuje vzájemné sestavování desek pro vytvo- ření buď podlah nebo stěn nebo kleneb pe-cí. Při výrobě se do vnitřku formy umístilavložka S v podobě elektrického odporu vpodobě vláken. Tato vložka byla učiněna ne-podajnou pomocí rámu a její umístění byloco nejblíže k vyhřívací straně desky, aby vprůběhu filtrace suspenze se uložila dosta-tečná tloušťka vláken, aby nebylo nebezpečí,že odpor bude patrný na povrchu desky, a-však zase ne příliš silná vrstva, aby se za-bránilo vytvoření příliš velkého odporu pro-ti přenosu kalorií k tělesům, jež mají býtzahřívána. Obr. 2 znázorňuje válcovou trubku 6 zkřemičitohlinitých vláken 7 o výšce přibližně600 mm o vnějším průměru 140 mm a majícípodél své osy okrouhlý otvor o průměru 70 mm. Touto trubkou prochází čtyři válcovéotvory 8 o průměru 16 mm, které jsou roz-loženy pravidelně kolem osy trubky ústí navnější straně trubky ve vzdálenosti 460 mmod její základny a procházejí stěnou trub-ky pod úhlem 45°, takže směřují dolů. Naspodku trubky jsou výřezy 9. Do hmoty stěny trubky ve výšce 220 mmaž 30 mm od základny byly rovnoběžně sosou trubky umístěny elektrické odpory 10v počtu šesti, vinuté do spirály a rozestave-né pravidelně kol dokola trubky. Tyto od-pory jsou zásobovány elektrickou energií po-mocí drátů, například drátů 11. Je známo, že zejména v oboru hliníku ajeho slitin je velmi důležité, aby teploty od-lévání byly co nejstabilnější. Tyto trubkyponořené do příslušných pecí umožňují do-sáhnout tohoto cíle; v důsledku jejich trub-kové konstrukce a umístění elektrických od-porů v jejich vnitřku, zahřívá se kov, do kte-rého jsou ponořeny, především v dolní částizákladny trubky; v důsledku toho, že jehohustota je za tepla menší, stoupá vzhůru,rozděluje se do hmoty lázně, zatímco chlad-nější kov je nasáván účinkem termosyfonuna spodku trubky výřezy 9. Tato cirkulacezajišťuje rovnoměrnou teplotu v celé hmo-tě kovové lázně. PŘEDMĚT

   1. Filtrační způsob výroby odlitků z vlá-kenných materiálů, obsahujících kovovévložky přesně v těchto odlitcích umístěné,vyznačující se tím, že se kovová vložka u-místí na rámu, rám se potom umístí do for-my, u níž propustnost filtračního povrchuje větší v pásmech vyžadujících velké přes-nosti odlévání, celek se ponoří do vlákennésuspenze, kapalné prostředí se odfiltruje odsuspenze pro vytvoření první vrstvy vláken na vložce, rám se od vložek a od formy od-dělí, celek kovové vložky pokrytý první vrs-tvou vláken a formy se znovu ponoří dovlákenné suspenze a kapalné prostředí seznovu odfiltruje od suspenze.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující setím, že kovová vložka sestává z elektrické-ho odporu.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující setím, že vložka sestává z měřicího přístroje. 1 list výkresů Severografia, n. p., závod 7, Most