CZ2007602A3

CZ2007602A3 - Koncovka zavádecí trubicky pro prímesi, sestava zavádecí trubicky a zpusob podávání prímesi

Info

Publication number: CZ2007602A3
Application number: CZ20070602A
Authority: CZ
Inventors: Thimothy Schwadron@James; Wade Niemi@Leslie; Marzec@Gregory
Original assignee: Affival, Inc.
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2006-03-04
Publication date: 2007-11-28
Also published as: RU2415181C2; RU2007136790A; SE532572C2; DE112006000535T5; GB0717723D0; GB2440453B; SE534550C2; AT504318B1; SE0701984L; ATE526428T1; US7829010B2; SK50025200A3; KR20070117628A; CA2599956C; AT504318A2; PL208348B1; JP2008531855A; FI20070667A; CN101163806A; BRPI0609345A2

Abstract

Koncovka (10) zavádecí trubicky (46) pro prímesi zahrnuje trvanlivou objímku (13), mající první konec (19) a druhý konec (22) a mající vnitrní povrch(25) definující pruchozí otvor (28) procházející od prvního konce (19) ke druhému konci (22), a rozložitelnou objímku (16) mající kanálek, skrz kterýmuže být podávána prímes (34). Rozložitelná objímka (16) spocívá v pruchozím otvoru trvanlivé objímky (13) a je zajištena k trvanlivé objímce (13). Popsána je rovnež sestava (55) zavádecí trubicky (46), která navíc zahrnuje zavádecí trubicku pro prímesi, spocívající v kanálku rozložitelné objímky (16), a zajištenou k rozložitelné objímce (16). Nakonec je také popsán zpusob podávání prímesí, kterýzahrnuje vytvorení sestavy zavádecí trubicky, umístení trvanlivé objímky do tesné blízkosti roztaveného kovu, a podávání prímesi do roztaveného kovu prostrednictvím vedení prímesi skrz objímky od prijímacího konce k vydávacímu konci.

Description

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká zařízení a způsobů spojených se vstřikováním příměsí do roztaveného kovu.

Dosavadní stav techniky

Tato přihláška využívá prioritu US prozatímní patentové přihlášky pořadového čísla 60/658,660, podané

4.března, 2005.

Vstřikování příměsí do lázní roztaveného kovu se často provádí prostřednictvím zapouzdření příměsí do kovového pláště nebo potahu pro vytvoření drátu s jádrem a potom přidáním tohoto jádrového drátu do lázně s roztaveným kovem, kde se složka kovového pláště nebo potahu drátu roztaví a uvolní příměsí. Například příměsí, která může být přidávána do oceli, je vápník. Vápník může být upraven do podoby drátu, který je izolován papírem a přídavným pláštěm/potahem z oceli.

Pro přidání jádrového drátu do kovové lázně se používá dávkovač (často označovaný jako injektor). Dávkovač vytahuje jádrový drát z cívky nebo role, narovnává drát a protlačuje narovnaný drát skrz kovovou zaváděcí trubičku. Zaváděcí trubička je obecně ocelová trubice mající průměr mezi 25 milimetry a 150 milimetry v závislosti na podmínkách vybavení. Často je výtěžnost nej lepší, když je průměr zaváděcí trubičky na spodní hranici rozsahu, například mezi 25 milimetry a 50 milimetry. Kovová zaváděcí trubička vede

jádrový drát na trajektorii takové, že jádrový drát vstupuje do lázně roztaveného kovu pro usnadnění rozpouštění jádrového drátu v roztaveném kovu.

Například vápník je velmi reaktivní, má nízko hustotu vzhledem k roztavené oceli a tvoří páry při teplotách roztavené oceli, pokud se rozpouští v blízkosti povrchu roztavené oceli. Pro vedení drátu hluboko do kovové lázně a tím pro zajištění ochrany proti rozpouštění v blízkosti povrchu lázně roztavené oceli může být použita zaváděcí trubička, která může být umístěna v blízkosti roztavené oceli a odolává rozstřikování roztavené ocele a strusky, když je drát s vápníkovým jádrem přidáván do roztavené oceli. Obvykle je jádrový drát přidáván do roztavené oceli po dobu tří až čtyř minut.

Bylo prokázáno, že při umístění zaváděcí trubičky v blízkosti povrchu roztaveného kovu, více z příměsi končí v roztaveném kovu. Výtěžnost je množství příměsi naměřené v roztaveném kovu, dělené množství příměsi vstřikované do roztaveného kovu. Výtěžnost příměsi určuje několik faktorů. Téměř ve všech případech je požadována větší výtěžnost. Faktory, které ovlivňují výtěžnost, zahrnují úhel vstupu jádrového drátu do kovové lázně, rychlost se kterou jádrový drát vstupuje do kovové lázně, a vzdálenost mezi koncem zaváděcí trubičky a povrchem kovové lázně.

Výtěžnost se obvykle zlepší, když je konec zaváděcí trubičky umístěn do blízkosti kovové lázně. Zkušenost ale prokázala, že konec zaváděcí trubičky bude buď zničen, buď roztavením nebo oxidací zaváděcí trubičky, nebo se zaváděcí trubička ucpe, pokud je zaváděcí trubička uvedena příliš

blízko ke kovové lázni. Roztavení, oxidace a/nebo ucpání bylo pozorováno, když vzdálenost mezi zaváděcí trubičkou a kovovou lázní je menší než jeden metr. Pro vyloučení těchto podmínek může být na konci nejblíže u roztaveného kovu použita velká koncovka z hutné keramiky. Taková koncovka je ale náchylná k usazování kovu a strusky na keramickém konci. Navíc hmotnost koncovky představuje obtíže pro manipulaci. Navíc dále usazování nakonec stejně zablokuje zaváděcí trubičku, pokud je tato trubička spuštěna do blízkosti kovové lázně.

Vzhledem k výše uvedenému tudíž existuje potřeba pro nové zařízení, které je schopné vydržet teploty a postřikování struskou a kovem, přičemž současně omezí usazování a zároveň je schopné odolávat mechanickému oděru a dopadové energii od drátu, který je přidáván do lázně roztaveného kovu.

Podstata vynálezu

Vynález může být realizován jako koncovka pro zaváděcí trubičku pro příměsi. Taková koncovka může mít trvanlivou objímku a rozložitelnou objímku. Trvanlivá objímka může mít první konec a druhý konec a vnitřní povrchu definující průchozí otvor procházející od prvního konci k druhému konci. Rozložitelná objímka může mít kanálek, skrz který může být podávána příměs, a tato rozložitelná objímka může spočívat v průchozím otvoru trvanlivé objímky a může být zajištěna k trvanlivé objímce.

Vynález může být rovněž realizován jako sestava zaváděcí trubičky. Taková sestava zaváděcí trubičky může zahrnovat zaváděcí trubičku a koncovku.

Vynález může být také realizován jako způsob. V jednom takovém způsobu je vytvořena sestava zaváděcí trubičky. Tato sestava zaváděcí trubičky může mít ) a) trvanlivou objímku mající přijímací konec a vydávací konec a mající vnitřní povrch definující průchozí otvor procházející od přijímacího konce k vydávacímu konci, (b) rozložitelnou objímku mající kanálek, skrz který může být podávána příměs, přičemž tato rozložitelná objímka spočívá v průchozím otvoru trvanlivé objímky a je zajištěna k trvanlivé objímce, a (c) zaváděcí trubičku pro příměsi spočívající v kanálku rozložitelné objímky a zajištěnou k rozložitelné objímce. Trvanlivá objímka může být umístěna v bezprostřední blízkosti roztaveného kovu a příměs může být podávána do roztaveného kovu vedením příměsi skrz objímky od přijímacího konce k vydávacímu konci.

Pro lepší pochopení povahy a cílů vynálezu lze odkázat na následující popis ve spojení s připojenými výkresy.

Přehled obrázků na výkresech

Obr.1 znázorňuje perspektivní pohled v částečném řezu na sestavu zaváděcí trubičky podle vynálezu, která je použita jako zaváděcí trubička pro podávání jádrového drátu do roztaveného kovu;

Obr. 2 znázorňuje pohled v bokorysu na koncovku podle vynálezu;

Obr. 3 znázorňuje pohled v bokorysu v příčném řezu na koncovku podle vynálezu; a

Obr. 4 je čelní pohled na koncovku znázorněnou na obr. 3;

Obr. 5	znázorňuj e na koncovku	pohled v bokorysu podle vynálezu;	v	příčném	řezu
Obr. 6	znázorňuje	pohled v bokorysu	v	příčném	řezu
	na koncovku	podle vynálezu;
Obr. 7	znázorňuje	pohled v bokorysu	v	příčném	řezu
	na koncovku	podle vynálezu;
Obr. 8	znázorňuj e	vývoj ový diagram	ilustruj ící

způsob podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Vynález může být realizován jako koncovka 10 pro zaváděcí trubičku 46 pro příměsi. Obr. 1 až 4 znázorňují jednu takovou koncovku 10. Koncovka 10 může zahrnovat trvanlivou objímku 13 a rozložitelnou objímku 16. V jednom provedení vynálezu má trvanlivá objímka 13 tloušťku stěny o velikosti přibližně 10 milimetrů až 15 milimetrů, a průměr D

o velikosti	přibližně 80	milimetrů	až 90	milimetrů,	a
rozložitelná	objímka 16	má tloušťku	stěny	přibližně	7
milimetrů až	11 milimetrů.
Trvanlivá objímka	13 může	být z	keramického

materiálu, jako je například oxid hlinitý nebo oxid hlinitý s grafitem. Trvanlivá objímka 13 může mít první konec 19 a druhý konec 22 . Trvanlivá objímka 13 může mít vnitřní povrch 25 definující průchozí otvor 28 procházející od prvního konce 19 k druhému konci 22.

Rozložitelná objímka 16 může být kartón (papírový), jako je například lepenka. Alternativně může být rozložitelná objímka 16 keramický pokrývka, bud' tkaná nebo netkaná. Příkladem keramické pokrývky je BTU-Block vyráběná firmou Thermal Ceramics of Augusta, Georgia. Rozložitelná objímka 16 může definovat kanálek 31, skrz který může být podávána příměs 34. Když se roztavený kov nebo struska dostává do kontaktu s takovouto rozložitelnou objímkou 16, část rozložitelné objímky 16 může shořet nebo se roztavit, v závislosti na materiálu. Když rozložitelná objímka 16 shoří nebo se roztaví, roztavený kov nebo struska padá zpět do lázně 37 roztaveného kovu, čímž se brání roztavenému kovu a strusce v přilnutí na koncovku 10, což tedy brání usazování kovu a strusky.

Rozložitelná objímka 16 může spočívat v průchozím otvoru 28 trvanlivé objímky 13 a může být uchycena k trvanlivé objímce 13. Spojovací materiál 40, jako je keramická malta může spočívat mezi rozložitelnou objímkou 16; a trvanlivou objímkou KB, aby zajistil rozložitelnou objímku 16 k trvanlivé objímce 13 . Jedna keramická malta, která může být vhodná, j prodávána pod obchodním označením (ochrannou známkou) Super G 3000, a je dostupná od firmy Vesuvius USA Corp.

Na místo spojovacího materiálu 40 nebo navíc ke spojovacímu materiálu 40, může být použit první upevňovací prvek 43 pro zajištění rozložitelné objímky 16 k trvanlivé objímce 13 . Například může být první upevňovací prvek 43 spona, která prochází od trvanlivé objímky 13 do rozložitelné objímky 16 způsobem takovým, že první upevňovací prvek 43

zajišťuje rozložitelnou objímku 16 k trvanlivé objímce 13. První upevňovací prvek 43 může procházet skrz trvanlivou objímku 13 . Obr. 5 znázorňuje první upevňovací prvek 43 procházející skrz trvanlivou objímku 13 do rozložitelné objímky 16. Na obr. 5 upevňovací prvek 43 neprochází celou cestu skrz rozložitelnou objímku 16.

Obr. 6 znázorňuje další provedení, u kterého první upevňovací prvek 43 prochází do kanálku 31. Když je zaváděcí trubička 46 vložena do rozložitelné objímky 16, konce 49 upevňovacího prvku 43., které vyčnívají skrz rozložitelnou objímku .16, budou ohnuty zaváděcí trubičkou 46. V takovémto uspořádání mohou konce 49 upevňovacího prvku 43 pomáhat zajistit zaváděcí trubičku 46 k rozložitelné objímce 16.

Druhý upevňovací prvek 52 může procházet skrz rozložitelnou objímku 16, ale ne skrz trvanlivou objímku 13. Obr. 7 znázorňuje příklad takovéhoto uspořádání. Na obr. 7 je možné si všimnout, že první upevňovací prvek 43 zajišťuje trvanlivou objímku 13 k rozložitelné objímce 16 a konce 49 druhého upevňovacího prvku 52 vystupují do kanálku 31, aby zajistily zaváděcí trubičku 40 k rozložitelné objímce 16.

Koncovka 10 podle vynálezu může být použita se zaváděcí trubičkou 46 pro příměsi pro vytvoření sestavy 55. Zaváděcí trubička 46 může být vyrobena z kovu. Zaváděcí trubička 46 může být umístěna pro spočinutí v kanálku 31 a může být zajištěna k rozložitelné objímce 16 prostřednictvím prvních upevňovacích prvků 43 a/nebo druhých upevňovacích prvků 52, které procházejí od rozložitelné objímky 16 do kanálku 31. Alternativně nebo navíc může být zaváděcí trubička 46 zajištěna k rozložitelné objímce 16 • · · · · · • · · • · ♦ • · · ·· · prostřednictvím vytvoření kanálku 31 s velikostí, která zajistí třecí uložení nebo nehybné uložení (s přesahem) se zaváděcí trubičkou 46. Když je vytvořeno nehybné uložení, objímka 16 může být stlačena mezi zaváděcí a trvanlivou objímkou 13 . Tímto způsobem může trubička fixována vzhledem ke koncovce 10 bez rozložitelná trubičkou 46 .

být zaváděcí působení sil trvanlivou objímku 13 . Navíc chránit trvanlivou objímku 13 j ádrového trvanlivé na trvanlivou objímku 13, které by mohly rozbít rozložitelná objímka 16 může před nárazy, a tudíž může drátu s příměsí 34, obj ímky 13.

jako například od zabraňovat rozbití tomto uspořádání může být první objímky 13 považován za přijímací konec trvanlivé objímky 13 může být považován konec 19 trvanlivé a druhý konce 22 za vydávací konec. Zaváděcí trubička 46 může být přijímána v přijímacím konci 19

a příměs	34 může	být podávána skrz vydávací	konec 22.
Vydávací	konec 22	trvanlivé objímky	13	může zasahovat za
vydávací	konec 58	zaváděcí trubičky	46.	V tomto	provedení
trvanlivá	obj ímka	13 může sloužit	pro	ochranu	zaváděcí

kovem a struskou, které se mohou trubičky 46 před roztaveným rozstřikovat v blízkosti zaváděcí trubičky 46. Když jsou použity v blízkosti lázně 37 roztaveného kovu, trvanlivá objímka 13 a zaváděcí trubička 46 mohou být umístěny vzájemně vůči sobě tak, že vydávací konec 22 trvanlivé objímky 13 bude blíže k lázni 3 7 roztaveného kovu zaváděcí trubičky trubičky je nejlépe patrná zaváděcí

46. Vzájemná poloha podle provedení na obr. 3.

než vydávací konec 58 trvanlivé objímky 13 a předkládaného vynálezu

Obr. 1 znázorňuje provedení vynálezu, které je použito v blízkosti lázně 37 roztaveného kovu. Koncovka 10 může umožnit zaváděcí trubičce 46, aby byla umístěna v blízkosti lázně 37 roztaveného kovu, což dále může zlepšit výtěžnost příměsí 34, včetně slitin vstřikovaných do roztaveného kovu prostřednictvím postupu zavádění (jádrových) drátu. Část rozložitelné objímky 16, která vystupuje za konec 58 zaváděcí trubičky 46, se může dostávat do kontaktu s roztaveným kovem. Když se roztavený kov dostává do kontaktu s rozložitelnou objímkou 16, tato rozložitelná objímka shoří nebo se roztaví a odteče pryč, čímž zabrání roztavenému kovu v ulpění na koncovce 10, což dále brání usazování kovu a strusky.

Vynález může být realizován jako způsob podávání příměsi. Obr. Θ znázorňuje jeden takový způsob, ve kterém je v kroku 100 vytvořena sestava zaváděcí trubičky. Sestava zaváděcí trubičky může mít trvanlivou objímku, rozložitelnou objímku a zaváděcí trubičku pro příměsi, jako bylo popsáno výše. Trvanlivá objímka a rozložitelná objímka mohou být uspořádány vzhledem k zaváděcí trubičce tak, že vydávací konce trvanlivé objímky a rozložitelné objímky vystupují za vydávací konec zaváděcí trubičky, přičemž tímto způsobem vydávací konce trvanlivé objímky a rozložitelné objímky mohou být umístěny blíže k lázni roztaveného kovu než vydávací konec zaváděcí trubičky. Trvanlivá objímka a rozložitelná objímka mohou být v kroku 103 umístěny v těsné blízkosti roztaveného kovu, přičemž v kroku 106 může být příměs podávána do roztaveného kovu vedením příměsi skrz objímky od přijímacího konce směrem k vydávacímu konci a nakonec do roztaveného kovu.

US prozatímní patentová přihláška pořadového čísla 60/658,660 odhaluje další detaily o vynálezu a dalších provedeních vynálezu. Obsah této patentové přihlášky je začleněn do tohoto popisu prostřednictvím odkazu.

Přestože byl předkládaný vynález popsán ve spojení s odkazy na jedno nebo více určitých provedení, mělo by být zcela zřejmé, že mohou být vytvořena jiná provedení předkládaného vynálezu, aniž by přitom byla opuštěna podstata předkládaného vynálezu a překročen rozsah předkládaného vynálezu. Předkládaný vynález je tudíž třeba považovat za vymezený pouze připojenými nároky a jejich přiměřenou interpretací.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Koncovka zaváděcí trubičky pro příměsi, vyznačující se tím, že zahrnuje:

trvanlivou objímku mající první konec a druhý konec a mající vnitřní povrch definující průchozí otvor procházející od prvního konce ke druhému konci;

rozložitelnou objímku mající kanálek, skrz který může být podávána příměs, přičemž tato rozložitelná objímka spočívá v průchozím otvoru trvanlivé objímky a je zajištěna k trvaníivé obj ímce.
2. Koncovka podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje keramickou maltu mezi rozložitelnou objímkou a trvanlivou objímkou, přičemž tato keramická malta slouží pro zajištění rozložitelné objímky ke trvanlivé objímce.
3. Koncovka podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje první upevňovací prvek procházející od trvanlivé objímky k rozložitelné objímce a sloužící pro zajištění rozložitelné objímky k trvanlivé objímce.
4.

Koncovka podle nároku 3, vyznačující se tím.

že první upevňovací prvek je spona.

Koncovka podle nároku 3, vyznačující se tím, že první upevňovací prvek prochází skrz trvanlivou objímku.

Koncovka podle nároku upevňovací prvek prochází do

3, vyznačující se tím, rozložitelné objímky.

že první

7.

Koncovka podle nároku
6, vyznačující se tím, že první upevňovací prvek prochází do kanálku.
8. Koncovka podle nároku 6, vyznačující se tím, že dále zahrnuje druhý upevňovací prvek procházející skrz rozložitelnou objímku.

9. Koncovka podle nároku 8, vyznačující se tím, že druhý upevňovací prvek prochází do kanálku.

10 . Koncovka podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že rozložitelná objímka zahrnuje kartón. 11. Koncovka podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že rozložitelná objímka zahrnuje keramickou pokrývku. 12 . Koncovka podle nároku 1, vyznačující se tím, že keramická pokrývka je tkaná. 13 . Koncovka podle nároku 1, vyznačující se tím, ze keramická pokrývka je netkaná. 14 . Koncovka podle nároku 1, vyznačující se tím, že

trvanlivá objímka zahrnuje keramiku.

15. Sestava zaváděcí trubičky pro příměsi, vyznačující se tím, že zahrnuje:

trvanlivou objímku mající přijímací konec a vydávací konec a mající vnitřní povrch definující průchozí otvor procházející od přijímacího konce k vydávacímu konci;

rozložitelnou objímku mající kanálek, skrz který může být podávána příměs, přičemž tato rozložitelná objímka spočívá v průchozím otvoru trvanlivé objímky a je zajištěna k trvaníivé obj ímce;

zaváděcí trubičku pro příměsi, spočívající v kanálku rozložitelné objímky a zajištěnou k rozložitelné objímce.

·· • · • · ···· • • • ·· • • ·· • ·· • • >«·· • e • · * · • • • • • · ·· • ··· ··· •

16. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 15, vyznačující se tím, že zaváděcí trubička je zajištěna k rozložitelné objímce prostřednictvím třecího uložení.

17. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 15, vyznačující se tím, že zaváděcí trubička je zajištěna k rozložitelné obj ímce prostřednictvím nehybného uložení.

18. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 15, vyznačující se tím, že trvanlivá trubička vystupuje za vydávací konec zaváděcí trubičky.

19. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 15, vyznačující se tím, že dále zahrnuje keramickou maltu mezi rozložitelnou objímkou a trvanlivou objímkou, přičemž tato keramická malta slouží pro zajištění rozložitelné objímky ke trvanlivé obj ímce.

20. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 15, vyznačující se tím, že dále zahrnuje první upevňovací prvek procházející od trvanlivé objímky k rozložitelné objímce a sloužící pro zajištění rozložitelné objímky k trvanlivé objímce.

21. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 20, vyznačující se tím, že první upevňovací prvek je spona.

22. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 20, vyznačující se tím, že první upevňovací prvek prochází skrz trvanlivou obj ímku.

23. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 20, vyznačující se tím, že první upevňovací prvek prochází do rozložitelné obj ímky.

• · · ·

24. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 23, vyznačující se tím, že první upevňovací prvek prochází do kanálku.

25. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 20, vyznačující se tím, že dále zahrnuje druhý upevňovací prvek procházející skrz rozložitelnou objímku.

26. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 25, vyznačující se tím, že druhý upevňovací prvek prochází do kanálku.

27. Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 15, vyznačující se tím, že rozložitelná objímka zahrnuje kartón.

28.

Sestava zaváděcí trubičky podle nároku 15, vyznačující se tím, že rozložitelná objímka zahrnuje keramickou pokrývku.

29. Sestava zaváděcí trubičky se tím, že keramická pokrývka je

30. Sestava zaváděcí trubičky se tím, že keramická pokrývka je

31. Sestava zaváděcí trubičky

podle nároku 28, vyznačující tkaná, podle nároku netkaná. 28, vyznačující podle nároku 15, vyznačující

se tím, že trvanlivá objímka zahrnuje keramiku.

32. Způsob podávání příměsí, vyznačující se tím, že zahrnuj e:

vytvoření sestavy zaváděcí trubičky, mající (a) trvanlivou objímku mající přijímací konec a vydávací konec a mající vnitřní povrch definující průchozí otvor procházející od přijímacího konce k vydávacímu konci;

(b) rozložitelnou objímku mající kanálek, skrz který může být podávána příměs, přičemž tato rozložitelná objímka spočívá v průchozím otvoru trvanlivé objímky a je • · zajištěna k trvanlivé objímce;

(c) zaváděcí trubičku pro příměsi, spočívající v kanálku rozložitelné objímky a zajištěnou k rozložitelné obj ímce;

umístění trvanlivé objímky do těsné blízkosti roztaveného kovu; a podávání příměsi do roztaveného kovu prostřednictvím vedení příměsi skrz objímky od přijímacího konce k vydávacímu konci.