CS209805B2 - Refractory brick with the through-hole for liquid metal and method of making the same - Google Patents

Description

(54) Žáruvzdorná cihla s průchozím otvorem pro tekutý kov a způsob její výroby

Vynález se týká žárovzdorné cihly z keramického sLnovatelného materiálu s průchozím otvorem pro tekutý kov a s nejméně jedním otvorem pro přívod plynu, procházejícím. cihlou, který je na jednom isvém konci napojen na přívodní potrubí a svým opačným koncem je zaústěn do průchozího otvoru; vynález se týká také způsobu výroby této žárovzdorné cihly.

Při odlévání kovů -se používají různé nádoby jako- jsou, licí pánve a zejména pak kontejnery používané při plynulém lití, ze kterých se tavenina přesně odměřenými dávkami odebírá a přivádí do licích forem. Výpusť takových nádob se vytváří ze žárovzdornýcih cihel, které jsou opatřeny průchozí dutinou pro* tekutý kov a jsou vyrobeny z kvalitního materiálu, odolného proti opotřebení. Tyto cihly jsou obvykle tvarovými kusy, upravenými pro vypouštění taveniny a jsou opatřeny výpustnými otvory, ponořenými trubkami nebo částmi šoup útkových uzávěrů; mezi základní tvarovky tohoto typu paitří cihly s dírou, popřípadě s vypouzdřenou dírou, půdní desky, šouipátkové desky a výtokové kusy. Všechny tyto cihly mají společný znak spočívající v tom, že jsou opatřeny průchozím otvorem pro· tekutý kov a že v průběhu lití kovu přicházejí aleispoň v těchto oblastech do styku s taveininou.

Při odlévání roztaveného kovu, zejména oceli, se velmi často objevuje nutnost, aby tavenina byla bezprostředně před opuštěním nádoby, nebo v průběhu lití při opouštění licí nádoby zpracovávána plynem. Při použití inertního plynu se například může zabránit tomu, aby se v průtokových otvorech neukládaly kysličníky, popřípadě se dosáhne vyloučení kysličníkových částic, které je působením plynu podporováno. Při použití kyslíku se zase může dosáhnout toho, že neuklidněná tavenina začne intenzívně vřít a tím zanášející se výtokový otvor opět propálí. Kromě těchto čistě metalurgických účinků mohou sloužit použité pracovní plyny, působící na taveninu, к ovlivnění proudu roztaveného kovu v tom smyslu, že zpomalují, popřípadě tlumí proud taveniny. V některých případech je výhodné a v jiných dokonce nezbytné vhánět plyn přímo do průchozích otvorů příslušných cihel.

Pro tyito účely již byly navrženy žárovzdorné cihly, vytvořené vcelku nebo z jednotlivých dílů, mezi nimiž jsou vytvořeny průchozí otvory, které jsou vyrobeny z pórovitého· žárovzdorného materiálu; u těchto známých cihel se plyn protlačuje póry v materiálu směrem do průchozích otvorů cihel. Tento druh cihel se však neosvědčil, protože pórovitý a propustný materiál má příliš malou odolnost proti opotřebení, takže nevyhovuje požadavkům na životnost.· v ^:daných provozních podmínkách, které panují při protékání tekutého železa 'průchozími otvory, kdy stěny těchto otvorů přicházejí do přímého styku s pohybujícím se proudem taveniny.

Jiná známá žáruvzdorná cihla, popsaná v rakouském patentním spisu č. 314 114, je opatřena průchozím otvorem pro tekutý kov a několika kanálky pro přívod plynu, zaústěnými do průchozího- otvoru a připojenými jedněimi svými konci na přívodní potrubí a opačnými konci zaústěnými do průchozího otvoru. Tyto kanálky pro přívod piv,nu mají v celé své délce stálý příčný průřez. Je-li těmto příčný průřez dostatečné velký, může při nízkém tlaku plynu vnikat tekutý kov do kanálku a zabránit dalšímu přivádění plynu. Dosud se však nepodařilo vyrobit kanálek pro přívod plynu s tak malým průřezem, který by zabránil vnikání tekutého kovu do· kanálku, protože průměr kanálku by musel být řádově několik desetin milimetru, což není možno v sériové výrobě dosud známými postupy vyrobit. Cihly jsou vyrobeny z materiálu, který obsahuje značný podíl korundu; velká tvrdost tohoto materiálu spolu s potřebným malým rozměrem příčného· průřezu kanálku zabraňují uplatnění běžných nástrojů a zařízení, kterými by bylo· možno vyvrtávat díry do hotových vypálených cihel.

Úkolem vynálezu je proto vytvořit žárovzdornou cihlu tohoto· druhu, která by neměla nedostatky dosud známých cihel ^ja která by při zachování potřebné odolnosti proti opotřebení umožňovala zavádění pracovního plynu do proudu taveniny, aniž by vznikalo nebezpečí, že roztavený kov vnikne do přívodního· kanálku pro plyn a ucpe jej.

Tento úkol je vyřešen cihlou podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že kanálek pro přívod plynu je na jednom konci zúžen do kapiláry zaústěné do průchozího otvoru v cihle, jejíž průměr je zlomkem průměru kanálku pro přívod plynu.

Dalším úkolem vynálezu je vyřešit způsob hospodárné a jednoduché výroby žárovzdorhé cihly. Tento úkol je podle vynálezu vyřešen postupem, při kterém se cihla lisuje nebo odlévá a kanálek pro· přívod plynu a jeho část přecházející do kapiláry ise vytvářejí před vypalováním cihly.

Příklady provedení žárovzdorné cihly podle vynálezu jisou zobrazeny na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn schematický svislý řez částí dna licí pánve, ve které je umístěna vypuštění soustava s deskovým šoupátkovým uzávěrem, na obr. 2 je výřez z obr. 1 s jinou úpravou kanálku pro přívod plynu, vytvořeného v cihle s průběžnou dutinou, a na obr. 3 je ve svislém řezu znázorněn jiný příklad vytvoření kanálku pro přívod plynu.

Na obr. 1 znázorněná vypouštěcí část licí pánve je opatřena tvarovkou 1 tvořenou ci4 hlou s průchozím otvorem a* nepohyblivou spodnf delskou 3, která je spojena «•tvarovkou 1 soustavou 2 výstupků a vybrání, jakož i v podélném směru posuvnou šoupátkovou deskou 4, spolupracující s pevnou spodní deskou 3 a spojenou soustavou 5 výstupků a vybrání s výtokovou tvarovkou 6.

Cerchovanou čarou 7 je vyznačen obrys dalších částí konstrukce licí pánve, navazujících na vypouštěcí část. Mezi těmito dalšími částmi konstrukce a prvky vypouštěcí části, jakož i mezi tvarovkami 1, 6, šoupátkovou deskou 4, spodní deskou 3 jsou vytvořeny spáry 8, 9, 10 vyplněné maltou, která slouží jednak jako lože pro jednotlivé prvky a jednak utěsňuje celou konstrukci.

Vypouštěcí část je v příkladném provedení opatřena dvoudeskovým šoupátkovým uzavíracím ústrojím, kterým se uzavírá průchod z průchozích otvorů 11, 13 tvarovky 1 spodní desky 3 do· průchozích otvorů 14, 16 výtokové tvarovky 6 a šoupátkové desky 4. Ve stěnách tvarovky 1 jsou vytvořeny kanálky 17 pro přívod plynu s kapilárami 18, které jsou zaústěny do průchozího otvoru 11. Na vnějším obvodu tvarovky 1 je vytvořena prstencová nebo kruhová drážka 19, ve které se napojuje kanálek 17 pro přívod plynu například na přívodní potrubí 20, které je připojeno v místě díry 22 v plášťovém plechu 21, uzavírajícím kruhovou drážku 19.

V příkladu na obr. 1 je znázorněn pouze jeden kanálek 17, avšak kolem průchozího otvoru 11 může být uspořádáno více kanálků 17 pro· přívod plynu, do nichž je přiváděn plyn prstencovou drážkou 19, vytvořenou kolem tvarovky 1. Kanálek 17 nemusí být kolmý na osu průchozího otvoru 11, může být skloněn ke směru proudu tekutého kovu. Další kanálek 17 je cerchovanou čarou vyznačen ve spodní desce 3, čímž má být naznačeno, že kanálky 17 pro· přívod plynu mohou být vytvořeny v různých prvcích výtokové části konstrukce nádoby.

Popsané řešení vychází z úvahy, že odolnost žárovzdorné cihly proti opotřebení je tehdy zachována, jestliže alespoň v oblasti 'blízké průchozímu otvoru 11, např. na hloubku asi kolem 20 až 25 mm, nedochází к podstatnému zeslabení, zatímco mimo tuto oblast se může v cihle vyskytovat poměrně velký otvor jako kanálek 17 pro přívod plynu. Teprve tím je vůbec umožněno vytváření (kanálku 17 pro přívod plynu s kapilárou 18. Další vývoj této základní myšlenky je zobrazen na obr. 2 a obr. 3. V tvarovce 1 je vytvořen kanálek 17 pro přívod plynu, ale stejný kanálek 17 může být vytvořen i v jiném prvku vypouštěcí části nádoby. Podstata řešení spočívá v tom, že kanálek 17 s poměrně velkým průměrem je vytvořen až к průchozímu otvoru 11 a zeslabení materiálu v oblasti průchozího otvoru 11 se vyrovná vložkou 12, ve které je vytvořen kapilární otvor.

Vložka 12 na obr. 2 má válcový tvar a její čelní .plocha lícuje se stěnou průchozího otvoru 11. Vložka 12 je tvořena keramickým tělískem, ve kterém je vytvořena kapilára

18. Prstencová drážka 19 a- .plášťový plech , 21, který má především zabránit vniknutí malty do prstencové drážky 19, - jsou vytvořeny -stejně jako· -u obr. 1.

Na obr. 3 je znázorněna vložka 15 -s kapilárou 18, která má tvar komolého kužele a je do kanálku 17 vložena a upevněna vrstvou 23 malty nebo -tmele, přičemž její čelolícuje se stěnou průchozího -otvoru 11.

Kapilára 18 se v cihle vytváří před jejím vypálením, přičemž -samotná -cihla se vyrábí lisováním nebo -odléváním. Přitom je však možno vytvořit kanálek 17 s kapilárou 18 po odformování cihly, tj. po vylisování nebo -odlití, ale -před vypálením, jestliže se kanálek 17 vyvrtá.- Kapilára -se může vytvořit inapr. jehlou.

¹ Jestliže se žárovzdorné cihla vytváří odléváním ve formě, může se kanálek 17 s kapilárou 18 vložit jako jádro - do formy.

Jestliže -se použije- vložky 12 tvořené keramickým tělískem podle obr. 2, která sepřed vypálením cihly vloží těsně do kanálku 17, ,pak se vložka 12 při vypalování -pevně zakotví v cihle v důsledku smršťování materiálu cihly.

Na obr. 3 znázorněná vložka 15 může- být naproti tomu - osazována až po vypálení - cihly.

Claims (11)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Žárovzdorná cihla -s průchozím otvorem pro -tekutý kov, vytvořená z keramického slinovatelného materiálu a -opatřená nejméně jedním kanálkem pro- přívod plynu, procházejícím cihlou, který je na jednom svém konci upraven pro připojení na přívodní potrubí pro přívod plynu -a na opačném konci je zaústěn -do průchozího -otvoru, vyznačující se tím, - že kanálek (17j pro přívod plynu je -alespoň na -opačném konci zúžen do· kapiláry (18) zaústěné do -průchozího- otvoru (11) a mající -průměr, který je zlomkem průměru kanálku (17).

   1
2. 2. Žárovzdorné cihla podle bodu 1, vyzna- čující se tím, že kapilára (18) má -průměr menší než 1 mm.
3. 3. Žárovzdorná cihla podle bodů 1 -a 2, vyznačující se tím, že kapilára (18) je vytvořena v keramické vložce (12, 15), - osazené -do - opačného· konce kanálku (17) pro přívod plynu.
4. 4. Žárovzdorná cihla podle bodu 3, vyznačující -se tím, že v kanálku (17) pro přívod plynu je ve vrstvě (23) žárovzdorného materiálu, např. malty nebo tmele - uloženo keramické tělísko vložky (15).
5. 5. Žárovzdorná -cihla podle bodů 1 nebo 3, vyznačující se tím, že - kapilára (18) je- vy tvořena po celé délce kanálku (17) pro- přívod -plynu.
6. 6. Způsob - výroby žárovzdorné cihly podle bodu 1, vytvářené lisováním nebo- odléváním, -vyznačující se- tím, že -se- v cihle -před jejím vypálením vytvoří kanálek pro -přívod plynu -s kapilárou.
7. 7. Způsob podle bodu 6, vyznačující se tím, že se v cihle vyvrtá kanálek pro přívod plynu -s kapilárou.
8. 8. Způsob podle bodu 6, vyznačující -setím, že se forma kanálku tvořená jádrem vloží do· formy na výrobu cihel, načež se do této formy nalije materiál, který se -potom vysuší a vypálí.
9. 9. Způsob po-dle bodu - 6, vyznačující se tím, že -do- kanálku se těsně vloží vložka tvořená tělískem s kapilárou, potom se cihla vypálí, a smrštěním -materiálu dojde k sevření keramického tělíska v kanálku.
10. 10. Způsob podle bodu 6, vyznačující -se tím, že keramická vložka, -zejména -s kuželovým vnějším pláštěm, se vloží do kanálku po vypálení cihly a upevní -se -tvrdnoucí hmotou.
11. 11. Způsob -podle bodu 6, vyznačující se tím, že se kapilára v oblasti průchozího- otvoru -prorazí --jehlou.