CZ280158B6 - Způsob a zařízení pro plynulé přidávání licího prostředku na hladinu taveniny v kokile pro plynulé lití - Google Patents

Abstract

Práškovitý pomocný prostředek (6) se ze zásobníku (1) odebírá ve fluidizovaném stavu a je dopravován šnekovým dopravníkem (10) nad kokilu (12) pro plynulé lití. Na konci šnekového dopravníku (10) je upraveno zpětné potrubí (30), kterým je pomocný prostředek (6), neodebraný na odebíracích místech (19) ležících nad hladinou (18) lázně, cirkulačně veden zpět do zásobníku (1).ŕ

Description

(57) Anotace:

Prostředek (6) se ze zásobníku (1) odebírá ve fluidlzovaném stavu a Je dopravován šnekovým dopravníkem (10) nad kokilu (12) pro plynulé lití. Na konci šnekového dopravníku (10) Je upraveno zpětné potrubí (30), kterým Je pomocný prostředek (6), neodebraný na odebíracích místech (19) ležících nad hladinou (18) lázně, cirkulačně veden zpět do zásobníku (1).

CZ 280 158 B6

Způsob a zařízení pro plynulé přidávání licího prostředku na hladinu taveniny v kokile pro plynulé lití

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu plynulého přidávání licího pomocného prostředku na hladinu lázně taveniny v kokile pro plynulé lití. Dále se vztahuje na zařízení pro provádění tohoto způsobu, se zásobníkem pro uložení pomocného licího prostředku, a s dopravním zařízením vedoucím od zásobníku k oblasti nad hladinou lázně v kokile pro plynulé lití.

Stav techniky se usazuje

Licí prášek pro plynulé lití taveniny několik centimetrů silnou styku s hladinou která sypká horní část vrstvy licího prášku působí tepelně izolačně a brání příliš intenzivní tepelné ztrátě horního konce odlitku.

vytváří jak známo na hladině vrstvu. V oblasti, která je ve lázně, se tento prášek taví a tvoří strusku, mezi stěnou kokily a tuhnoucí odlitek. Ještě

Unášením roztavené strusky z licího prášku vzniká průběžná spotřeba licího prášku. Tato spotřeba leží v oblasti od okolo 0,3 kg do okolo 0,8 kg na tunu oceli. Toto množství musí tedy být plynule doplňováno, přičemž udržování rovnoměrné tloušťky vrstvy je pro kvalitu povrchu plynulého odlitku podstatné. 0 rovnoměrnost je třeba usilovat jak ve svislém, tak i ve vodorovném směru. Rovnoměrnost ve svislém směru znamená dodržování určité tloušťky vrstvy během celé doby lití, aby se zajistilo, že je právě k dispozici dostatečné množství strusky. Rovnoměrnost ve vodorovném směru znamená rovnoměrnost této tloušťky vrstvy po průřezu odlitku, aby se dosáhl rovnoměrný izolační účinek na každém místě.

Výchozí bod vývoje bylo manuální přidávání prášku pro plynulé lití. Rovnoměrnost přitom není stále zajištěna. Také vyžaduje tento způsob přítomnost a stálou pozornost obslužné osoby, věnovanou celému vícehodinovému licímu sledu.

Byly již brzy učiněny pokusy automatizovat přidávání pomocných licích prostředků při plynulém lití. Pro tento účel jsou známy dva odlišné způsoby, a to zařízení pracující pneumaticko-mechanicky nebo čistě mechanicky s dopravníky na jedné straně a na druhé straně zařízení, která pracují při využití gravitace.

U jednoho známého zařízení první skupiny vede plochý dopravní kanál, přisazený k dolnímu konci zásobníku ze strany, až nad kokilu pro plynulé lití. Pod zásobníkem se nachází rozdělovači prostor plynů, do něhož je vefukován vzduch, který licí prášek nacházející se v kanálu fluidizuje a činí schopným dopravy. Když je vháněn vzduch, vzniká tedy dopravování ze zásobníku kanálem na hladinu lázně v licí kokile. Když je vháněni vzduchu zastaveno, přestává také doprava. Řízení se děje teplotními čidly, která jsou uložena nad kokilou. Když se stane vrstva licího prášku na hladině lázně tenčí a izolační účinek poklesne, stoupne teplota a vyvolá se přidávání prášku. K tomu tedy nedochází plynule, ale přerušovaně, podobně jako u ručního přidávání. Proto se u popisovaného automatického přidávání prášku nedá očekávat zlepšení

-1CZ 280158 B6 povrchu odlitku vzhledem k manuálnímu přidávání prášku. To se také potvrdilo v praxi. Pneumaticko-mechanická dávkovači zařízení se neosvědčila a nezaznamenala žádný vstup do praxe.

Zařízení pracující čistě na principu gravitace byla nejprve také koncipována pro použití práškovítého licího prášku. Ze zásobníku vede nakloněná přídávací trubice až nad hladinu lázně. Vypouštěný prášek tvoří na hladině lázně sypký kužel, který stoupá až k hornímu konci přidávací trubice. Potom již trubicí neklouže žádný prášek. Teprve když je sypký kužel spotřebováním znovu vzdálen od spodního konce trubice, sype se nový prášek. Tento způsob samočinné regulace se nazývá principem Chicken Feeding, poněvadž je rozšířen u krmících automatů. Ukázalo se však, že se touto metodou práškovíté licí prostředky nedají spolehlivě ukládat, protože i u strmo uspořádaných přívodních trubic /úhel > 30“/ dochází k ucpáváním.

Bylo proto potřebné pomocný licí prostředek granulovat, aby se předešlo sklonu k ucpávání. Granulátem se dá zajistit přidávání čistým samotížným působením funkčně spolehlivěji. Při exaktním regulování licí hladiny byla tloušťka vrstvy granulátu právě stále stejná a zaručilo se rovnoměrné izolování a konstantní přítomnost strusky odpovídající specifické aktivitě granulátu ke tvorbě strusky.

Požadavky na kvalitu granulátu jsou však vysoké. Ukázalo se, že granuláty, jejichž pásmo zrnitosti bylo méně rovnoměrné, vedly jako čisté prášky k ucpávání v přidávací trubici. Použití tříděného granulátu s úzkým pásmem zrnitosti znamená však výrazné hospodářské zatížení způsobu.

Má-li hospodářský pneumaticky zařízení v dopravních prostředků nebo zdvíhacích

Pouze tehdy, je-li možné pneumatické dopravování, mít plynulé přidávání licích práškových granulátů smysl, je kromě toho nutné, aby mohl být granulát dopravován a aby nemusel být dopravován k licímu pytlích nebo velkých balících pomocí podlahových zařízení k plnění zásobníku. Pouze tehdy, je-li možné pneumatické dopravování, může být granulát dodáván v cisternovém vozidle, může být foukán do sila stojícího na hutní úrovni a majícího značný užitný objem, a odtud být dopravován pneumaticky k zásobníku, aby se tímto způsobem zajistilo plynulé uvedení licího prášku do pohotovosti bez dopravních manipulací na licí úrovni, které vyžadují přídavné pracovní síly. Pneumatická doprava je tedy, především při sekvenčním lití, základní podmínka pro kontinuitu celého průběhu lití a úsporu personálu.

Granuláty z licích pomocných prostředků, zejména licího prášku pro plynulé liti, které dovolují přidávání fungující samo o sobě pouze při působení gravitace, mají však, zejména vyskytují-li se jako duté kuličky, tak nízkou pevnost vůči oděru, že mohou být při pneumatické dopravě zničeny a dostávají se do zásobníku částečné jako prášek nebo úlomky. Potom dochází k již shora zmíněnému jevu ucpávání v přidávací trubici. Granulát se tedy kromě důvodů hospodárnosti také nehodí z technických důvodů pro realizovatelné dávkování licího prášku.

-2CZ 280158 B6

Charakteristika vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit způsob a zařízení pro automatické přidávání pomocných licích prostředků na hladinu taveniny kokil pro plynulé lití, u kterého by bylo možné pracovat s práškovitým licím pomocným prostředkem a přesto se dosáhlo provozně spolehlivého dávkovaného přidávání.

Tohoto cíle je dosaženo způsobem plynulého přidávání licího pomocného prostředku na hladinu lázně taveniny v kokile pro plynulé lití, který se podle vynálezu vyznačuje tím, že se licí pomocný prostředek dopravuje v práškové formě ze zásobníku vedením okolo samoregulujících odebíracích míst a neodebrané zbytkové množství se cirkulačně zpětné dopravuje do zásobníku.

Vynález se dále vztahuje na zařízení pro provádění tohoto způsobu, se zásobníkem pro uložení pomocného licího prostředku a s dopravním zařízením vedoucím od zásobníku k oblasti nad hladinou lázně v kokile pro plynulé lití, které se podle vynálezu vyznačuje tím, že dopravní zařízení je vedeno mezi spodním okrajem licí pánve a horní stranou kokily pro plynulé lití a obsahuje nad hladinou lázně samoregulující odebírací místa, a přičemž od konce dopravního zařízení je umístěno zpětné potrubí vedoucí zpět do zásobníku.

Pokusy ukázaly, že cirkulační dopravování práškového licího pomocného prostředku s průběžným odebíráním potřebného podílu nad hladinou lázně umožňuje spolehlivý provoz bez vzniku ucpávání. Nevznikají přitom žádná lokální zvýšení tlaků, která by mohla dát podnět k hutnění práškovitého licího prostředku a k ucpávání.

Je-li dopravování pomocného licího prostředku na nejméně jednom místě dopravní dráhy podporováno fluidizací prášku, dochází k uvolňování dopravovaného materiálu, které podporuje jeho pohyblivost.

Podle dalšího znaku vynálezu může být dopravní ústrojí řešeno jako šnekový dopravník. Takové řešení je prostorově úsporné, jednoduché a robustní a vede k požadovanému nucenému dopravování práškového licího prostředku.

Protože je šnekový dopravník umístěn napříč nad hladinou lázně, doporučuje se podle dalšího znaku vynálezu chlazení, s výhodou vzduchem. Hladina lázně sama je sice kryta práškovým pomocným licím prostředkem, ale v bezprostřední blízkosti šnekového dopravníku se nachází ponorná trubice z licí pánve do horního konce odlitku. Tato licí trubice má teploty v oblasti 1 000 ’C.

Samoregulující odebírací místa mohou být podle dalšího znaku vynálezu tvořena odebíracími šachticemi, upravenými pod šnekovým dopravníkem.

Podle výhodného provedení vynálezu jsou na odebírací šachtice nasazeny vyměnitelné odebírací nátrubky z kovu tajícího při nižší teplotě než kov taveniny, které končí v předem určené vzdálenosti nad hladinou lázně. Odebírací nátrubky mohou být vytvořeny například z hliníku. Tvoří svým dolním okrajem ohraničeni odebíracího místa, až ke kterému sypný kužel vždy stoupne. Při

-3CZ 280158 B6 opotřebení se odebírací nátrubky jednoduše vymění, právě tak jako když se má přejít na jinou výšku sypného kužele, aniž by se musela měnit výška celého šnekového dopravníku nad kokilou pro plynulé lití.

Podle dalšího znaku vynálezu je dopravní výkon šnekového dopravníku nejméně dvojnásobný, než činí odběr odebíracího nátrubku. Takové dimenzování dopravního výkonu zaručuje, při daných provozních podmínkách, rovnoměrné plnění šnekového dopravníku, a tím rovnoměrné podmínky na jednotlivých odebíracích nátrubcích, takže vznikají rovnoměrná množství dávkovaného licího prášku.

Podle dalšího znaku vynálezu zásobník obsahuje vířivá lože k fluidizaci práškového licího pomocného materiálu a dopravní ústrojí je napojeno na oblast zásobníku, v níž se nachází pomocný licí prostředek ve fluidizovaném stavu. Fluidizace uvolňuje práškovitý pomocný licí prostředek v zásobníku a činí ho téměř tekutým, takže snadno přechází ze zásobníku do dopravního šneku.

Pro praktické provádění delších licích sekvencí se doporučuje použít velkorozměrového sila pro pneumatické doplňování zásobníku, takže tento zásobní nemusí být stále doplňován ručně.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je vysvětlen v následujícím popise na příkladě provedení s odvoláním na připojený výkres, kde na obr. 1 je pohled na přidávací zařízení podle vynálezu a na obr. 2 je pohled na jednotlivé odebírací místo nad hladinou lázně.

Provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn zásobník 1, který je udržován ze schematicky znázorněného sila 29 v naplněném stavu přes pneumatické dopravní vedení. V kónické spodní části 3. zásobníku 1 jsou uvnitř umístěna fluidizačni dna 4, která jsou přes přívody 5 zásobena vzduchem a licí prášek 6., nacházející se v zásobníku, převádějí do fluidního, tj. rozvířeného stavu, ve kterém je snadno pohyblivý. Fluidizovaný licí prášek 6 proudí z výstupu 7 na spodním konci kónické části χ zásobníku 1 přes vedení 8 do vstupu 2 vodorovného šnekového dopravníku 10., který je poháněn hnacím motorem 11. Šnekový dopravník 10 probíhá těsně nad horním koncem licí kokily 12. Má pouze jeden vnější průměr okolo 50 mm a ještě se proto dobře vejde do úzkého meziprostoru mezi horní hranou kokily 12 pro plynulé lití a spodní stranou 14 licí pánve 15, která obsahuje tekutou ocel 16, která vytéká ponornou trubkou 17 ve dně licí pánve 15 do kokily 12 pro plynulé lití. Ponorná trubka 17 zasahuje do taveniny nacházející se v kokile 12 pro ponorné lití, tj. až pod hladinu 18 lázně, která je vhodnými opatřeními udržována na stálé výšce.

Na spodní straně šnekového dopravníku 10 jsou vytvořeny odbírací místa 19 v podobě vzájemně rovnoběžných odebíracích šachtic 20., jejichž okraj 21 se nachází v předem určené vzdálenosti nad hranicí lázně 18 a který je všeobecně u všech odebíracích šachtic stejně vysoko.

-4CZ 280158 B6

Šnekový dopravník 10 obsahuje trubicovité pouzdro 22, v němž je otáčivé uložen dopravní šnek. Na odebíracích místech 19 má pouzdro 22 otvory 24, na nichž jsou navařeny odebíraci šachtice 20. Materiál dopravovaný dopravním šnekem 23 okolo otvoru 24 vystupuje otvorem 24 směrem dolů a vytváří, protože je schopný točení, sypký kužel 25 z práškovitého materiálu vystoupil až ke spodnímu okraji 21 odebíracího hřídele 20, dále již nevytéká žádný práškový pomocný licí prostředek 6. K tomu ale dochází vždy, jakmile sypný kužel 25 v důsledku roztavování práškovitého licího prostředku 6 klesne. Tento druh samoregulace je znám jako princip Chicken Feeding. Vytvoří se rovnovážný stav, ve kterém prášek pro plynulé lití pomalu dotéká podle míry spotřeby.

Na hladině lázně 18 taveniny 16 v kokile 12 pro plynulé lití se tvoří rovnoměrná vrstva 26 roztaveného licího pomocného materiálu, tj. strusky, která je přes meniskus hladiny 18 lázně plynulým licím proudem odebírána z hladiny mezi vnějším okrajem kokily 12 a vnitřním okrajem hladiny. Tím vzniká spotřeba, která vede k poklesu sypného kužele 25. Je třeba se postarat o to, aby zůstávala udržovaná určitá minimální sypná výška 27 práškovitého pomocného licího materiálu, aby zůstával udržovaný tepelně izolační účinek.

V příkladě provedení znázorněném na obr. 2 není dolní ohraničeni odebíracího místa 19 vytvořeno na samotné odebírací šachtici, ale na odebíračím nátrubku 28 na ní nasunutém, kupříkladu z hliníku, který může být vyměněn, když je jeho spodní konec nataven nebo když se dosáhlo jiné výšky sypného kužele 25.

Podstatné je, že se na levém konci šnekového dopravníku 10 nevytváří žádné hromaděni, ale že se práškovitý licí pomocný materiál, neodebíraný na odebíracích místech 19, dopravuje zpět přes zpětné potrubí 30 do zásobníku 1. Licí pomocný materiál 6 cirkuluje tedy trvale ze zásobníku 1. přes potrubí 8, šnekový dopravník 10 a zpětné potrubí 30,. Pouze množství, potřebné vždy na samoregulujících odebíracích místech 19, budou průběžně odebírána z cirkulujícího proudu. Nezáleží sice vzhledem k samoregulaci podle principu Chicken Feeding” na tom, že šnekový dopravník 10 sám o sobě přesné dávkuje na všech odebíracích místech, protože toto dávkování se děje na spodních okrajích 21 odebíracích šachtic 20, když jsou dosaženy sypnými kuželi 25. Tlak uvnitř šnekového dopravníku 10 hraje však také určitou roli pro vystupující množství a měl by být udržován co možná konstantní, což znamená, že míra plnění licím práškem ve šnekovém dopravníku 10 by měla být udržována po jeho celé délce co možná konstantní. Teprve tím je zaručeno, že také z hlediska tlaku zde panují v široké míře stejné podmínky, což také přispívá k tomu, že na všech odebíracích místech 19 nezávisle od jejich polohy také vytékají skutečně stejná množství. Stálost míry plnění práškem je o to lepší, čím větší je dopravní výkon šnekového dopravníku 10 v poměru k odebíraným místům. Pro praxi by musel dopravní výkon činit nejméně dvojnásobek těchto množství.

Claims (10)

1. Způsob plynulého přidáváni licího pomocného prostředku na hladinu lázně taveniny v kokile pro plynulé lití, vyznačený tím, že se licí pomocný prostředek dopravuje v práškové formě ze zásobníku vedením okolo samoregulujících odebíracích míst a neodebrané zbytkové množství se cirkulačně zpětně dopravuje do zásobníku.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že dopravování je na nejméně jednom místě cirkulační dráhy podporováno fluidizací prášku.

3. Zařízení pro prováděni způsobu podle nároků 1 nebo 2, se zásobníkem pro uložení pomocného licího prostředku a s dopravním zařízením vedoucím od zásobníku k oblasti nad hladinou lázně v kokile pro plynulé lití, vyznačené tím, že dopravní zařízení /10/ je vedeno mezi spodním okrajem /14/ licí pánve /15/ a horní stranou /13/ kokily /12/ pro plynulé lití a obsahuje nad hladinou /18/ lázně samoregulující odebírací místa /19/, přičemž na konci dopravního zařízení /10/ je umístěno zpětné potrubí /30/ vedoucí zpět do zásobníku /1/.

4. Zařízení podle nároku 3,vyznačené tím, že dopravní zařízení /10/ je upraveno jako šnekový dopravník.

5. Zařízení podle nároku 3,vyznačené tím, že dopravní zařízení /10/ je chlazeno.

6. Zařízení podle nároků 4 nebo 5, vyznačené tím, že na trubicovitém pouzdře /22/ dopravního zařízení /10/ nad hladinou /18/ lázně jsou upraveny směrem dolů orientované a s vnitřkem trubicovitého pouzdra /22/ spojené odebírací šachtice /20/.

7. Zařízení podle nároku 6, vyznačené tím, že na odebírací šachtice /20/ jsou nasazeny vyměnitelné odebírací nátrubky /28/ z kovu tajícího při nižší teplotě než kov taveniny, která končí v předem určené vzdálenosti nad hladinou /18/ lázně.

8. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 3 až 7, vyznačené tím, že dopravní výkon šnekového dopravníku je nejméně dvojnásobný, než činí odběr odebíracího nátrubku /20/.

9. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 3 až 8, vyznačené tím, že zásobník /1/ obsahuje vířivé lože /4, 4/ k fluidizaci práškovitého licího pomocného materiálu /6/ a dopravní zařízení /10/ je napojeno na oblast zásobníku /1/, v níž se nachází pomocný licí prostředek /6/ ve fluidizovaném stavu.

10. Zářízení podle kteréhokoli z nároků 3 až 9, vyznačené tím, že je opatřeno velkorozměrovým silem /29/ pro pneumatické doplňování dopravního zařízení /10/.