CZ296750B6 - Zpusob rízeného ochlazování odlitku z lehkých kovu v kapalinové lázni - Google Patents

Abstract

Zpusob rízeného ochlazování odlitku z lehkých kovu v kapalinové lázni spocívá v tom, ze se na odlitky v kapalinové lázni pusobí alespon obcas zespodastoupajícím proudem plynových bublin. Plynové bubliny proudu plynových bublin vznikají in situ u dna kapalinové lázne. Kapalinová lázen je v prubehu ochlazování stále protékána proudem chladicího prostredku tím, ze kapalinová lázen se v obehu precerpává a zpetne ochlazuje nebo se do kapalinové lázne u jejího dna stále privádí nová kapalina a prebytecné mnozství kapaliny se stále odvádí.

Description

Způsob řízeného ochlazování odlitků z lehkých kovů v kapalinové lázni spočívá v tom, že se na odlitky v kapalinové lázni působí alespoň občas zespoda stoupajícím proudem plynových bublin. Plynové bubliny proudu plynových bublin vznikají in šitu u dna kapalinové lázně. Kapalinová lázeň je v průběhu ochlazování stále protékána proudem chladicího prostředku tím, že kapalinová lázeň se v oběhu přečerpává a zpětně ochlazuje nebo se do kapalinové lázně u jejího dna stále přivádí nová kapalina a přebytečné množství kapaliny se stále odvádí.

Způsob řízeného ochlazování odlitků z lehkých kovů v kapalinové lázni

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu řízeného ochlazování odlitků z lehkých kovů v kapalinové lázni, při němž se na odlitky v kapalinové lázni působí alespoň občas zespoda stoupajícím proudem plynových bublin, přičemž plynové bubliny proudu plynových bublin vznikají in šitu u dna kapalinové lázně.

Dosavadní stav techniky

Ochlazování odlitků v kapalinové lázni je známou součástí tepelného zpracování jak železných kovů, tak také neželezných kovů. Za tím účelem je známo jak ponořování odlitků do vodní lázně nebo olejové lázně, tak také jako alternativa oplachování pod vodní sprchou. Vedle toho je také používáno ochlazování odlitků v proudu vzduchu.

V souladu s rozdílnými přestupy tepla u kapalného nebo plynného média, volnou konvekcí nebo nuceným prouděním, a v závislosti na tepelné kapacitě chladicího média a tepelné vodivosti kovu může být dosaženo různých ochlazovacích rychlostí, za účelem vytvoření určitých struktur v různých tloušťkách vrstvy v odlitku.

Ze spisu JP 62-202019 je známo zařízení, které obsahuje nádrž s kapalinou, do níž jsou přes okraj zavedena plynová potrubí, sloužící k napájení smyčkových horizontálně ležících potrubí vyfukujících plyn. Součásti určené k vytvrzení jsou prostřednictvím nosného zařízení ponořeny do kapalinové nádrže, když již plyn z potrubí k výfuku plynu vystupuje.

Ze spisu SU 1 574 648 je známo zařízení, které obsahuje kapalinovou nádrž, do jejíž boční stěny ústí potrubí tlakového plynu, na něž je uvnitř nádrže napojen injektor k vytvoření chladicího proudu obohaceného plynovými bublinami. Součásti určené k vytvrzení se ponořují do kapaliny prostřednictvím uchopovacího zařízení.

Kromě výše objasněného stavu techniky je ve spise EP 0 345 205 popsán způsob kalení válcového dutého tělesa z oceli, při němž se vytvrzení dosáhne ochlazením dutého tělesa v chladicím prostředku, zejména vodní lázni. Za tím účelem se duté těleso podél své podélné osy ponoří částí svého povrchu do lázně chladicího prostředku a otáčí kolem své podélné osy. Aby se dosáhlo intenzivnějšího a rovnoměrnějšího chlazení, je v tomto spise navrženo zviřování lázně chladicího prostředku přiváděním stlačeného vzduchu. Přivádění stlačeného vzduchu se může provádět například prostřednictvím dýzové trubky uspořádané u dna kapalinové lázně.

Konečně jsou ze spisu JP 57 009826 známy způsob a zařízení k tepelnému zpracování kovů, přičemž kovové díly se umísťují do chladicí nádrže naplněné vodou. I v této chladicí náplni se voda zviřuje stoupajícími vzduchovými bublinami. Za tím účelem se prostřednictvím potrubí přivádí do přívodní komory vzduchu stlačený vzduch. Tato přívodní komora vzduchu je porézním krytem oddělena od chladicí nádrže, takže stlačený vzduch proniká póry tohoto krytu do vody v chladicí nádrži.

U dosavadního stavu techniky známého jak ze spisu EP 0 345 205, tak i ze spisu JP 57 009826 existuje problém v tom, že použité chladicí médium se vždy s přibývající dobou chladicího procesu zahřívá. V důsledku toho je chladicí účinek celkově nerovnoměrný.

-1 CZ 296750 B6

Podstata vynálezu

Předkládaný vynález si klade za úkol vylepšit známý způsob a zařízení k jeho provádění tak, aby postup ochlazování mohl být lépe nastaven.

Uvedený úkol splňuje způsob řízeného ochlazování odlitků z lehkých kovů v kapalinové lázni, při němž se na odlitky v kapalinové lázni působí alespoň občas zespoda stoupajícím proudem plynových bublin, přičemž plynové bubliny proudu plynových bublin vznikají in šitu u dna kapalinové lázně, podle vynálezu, jehož podstatou je, že kapalinová lázeň je v průběhu ochlazování stále protékána proudem chladicí, ho prostředku tím, že kapalinová lázeň se v oběhu přečerpává, a zpětně ochlazuje nebo se do kapalinové lázně u jejího dna stále přivádí nová kapalina a přebytečné množství kapaliny se stále odvádí.

Přitom se plynové bubliny mohou s výhodou rovnoměrně vytvářet in šitu u dna kapalinové lázně. Odlitky se mohou s výhodou uspořádat s odstupem nad zónou vytváření plynových bublin. Kapalinovou lázní může přitom být vodní lázeň a plynovými bublinami mohou být vzduchové bubliny. Zatímco ponořování odlitků do kapalinové lázně po předchozím zahřátí odlitků na určitou výchozí teplotu vede ke známým křivkám ochlazování, může se prostřednictvím přivádění proudu plynových bublin podle vynálezu rychlost ochlazování zřetelně snížit nebo zvýšit.

Nastavením a regulací proudu plynových bublin může být zajištěno zejména to, že nejsou předčasně překročeny určité teploty pro přeměnu struktury. Proud plynových bublin nemusí být vytvářen během celého ochlazovacího procesu; často může být zastaven již před konečným vyjmutím odlitků z kapalinové lázně.

Generátor plynových bublin k provádění způsobu podle vynálezu může zahrnovat nejméně jednu přívodní komoru vzduchu na dně nádrže, která je uzavřena krytem s řadou otvorů pro výstup plynu. Kryt může přitom sestávat z porézní desky, která při přetlaku v přívodní komoře vzduchu dovolí proudu plynových bublin vystupovat rovnoměrně rozděleně směrem vzhůru. Porézní deska může sestávat například z otevřeného kovového pěnového materiálu, porézní keramiky nebo spékaného materiálu. Jiná možnost spočívá v použití drátěného pletiva k zakrytí přívodní komory vzduchu.

V zásadě je výhodné, když může být zamezeno odtékání kapaliny do přívodní komory vzduchu. Jelikož to není úplně možné, je v přívodní komoře vzduchu u spořádána pro kapalinu výpust. Přívodní komora vzduchu by měla obsahovat tlakové regulační prostředky k regulaci, respektive nastavení proudu plynových bublin.

Jednotná přívodní komora vzduchu může být také nahrazena jednotlivými kanálky nebo potrubími s jednotlivými tryskovými hlavicemi na dně nádrže s řadou výstupních otvorů pro plyn.

Nad krytem přívodní komory vzduchu může být v nádrži uspořádáno nosné dno k uložení odlitků, které musí vykazovat poměrně velké průchozí otvory k průchodu proudu plynových bublin.

Kapalina přiváděná přívodem může cirkulované obíhat a přitom být zpětně chlazena. Rovněž je možné přebytečnou kapalinu jednoduchým způsobem odvádět nebo použít v jiných procesech.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže vysvětlen s pomocí příkladu provedení, znázorněného na výkrese, kde značí: obr. 1 nádrž naplněnou kapalinou ve svislém řezu; a obr. 2 nádrž podle obr. 1 v půdorysu.

-2CZ 296750 B6

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna nádrž 11 ve formě kvádru, která má horní otvor 12 a dno 15,nad nímž je v určitém odstupu uspořádán kryt 13, který uzavírá přívodní komoru 14 vzduchu. Kryt 13 je tvořen porézní deskou, která tvoří řadu výstupních otvorů plynu. Kryt 13,dosedá na skříňové profily 21, uložené průběžně na dnu 15. Nad krytem 13 je v určitém odstupu uspořádáno nosné dno 22 k ukládání odlitků.

Nad krytem 13 je nádrž 11 naplněná chladicí kapalinou 16,v níž stoupají plynové bubliny 17, které vystupují z přívodní komory 14 vzduchu a dále porézním krytem 13. Nádrž 11 má uzavíratelný přívod 18 vody pod nosným dnem 22 a uzavíratelný odvod 19 vody poblíž horního otvoru 12 nádrže 11. K umožnění stálého průchodu vody během ochlazovacího procesu je nad nosným dnem 22 uspořádán další přívod 24 vody a další odvod 25 vody. Přívodní komora 14 vzduchu je opatřena přívodem 20 tlakového vzduchu. Odpad 23 vody se nachází vespod přívodní komory 14 vzduchu.

Na obr. 2 je v půdorysu znázorněna nádrž 11 s vloženým nosným dnem 22,jakož i přívody 18, 24 vody a odvody 19, 25 vody pro chladicí kapalinu a přívod 20 tlakového vzduchu. Dále je zřejmý průběžný skříňový profil 21.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (5)

1. Způsob řízeného ochlazování odlitků z lehkých kovů v kapalinové lázni, při němž se na odlitky v kapalinové lázni působí alespoň občas zespoda stoupajícím proudem plynových bublin, přičemž plynové bubliny proudu plynových bublin vznikají in šitu u dna kapalinové lázně, vyznačující se tím, že kapalinová lázeň jev průběhu ochlazování stále protékána proudem chladicího prostředku tím, že kapalinová lázeň se v oběhu přečerpává a zpětně ochlazuje nebo se do kapalinové lázně u jejího dna stále přivádí nová kapalina a přebytečné množství kapaliny se stále odvádí.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že plynové bubliny se vytvářejí u dna kapalinové lázně ve stejnoměrném rozdělení.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že odlitky se uspořádají v odstupu nad zónou vytváření plynových bublin.

4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se t í m , že proud plynových bublin se spustí již před úplným ponořením odlitků do kapalinové lázně.

5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že proud plynových bublin se zastaví již před vyjmutím odlitků z kapalinové lázně.

1 výkres