CZ300041B6

CZ300041B6 - Ponorná vstupní hubice a její použití

Info

Publication number: CZ300041B6
Application number: CZ20031461A
Authority: CZ
Inventors: Sahai@Yogeshwar; Priye Khurana@Shuchi
Original assignee: Foseco International Limited
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2009-01-14
Also published as: SK286549B6; TW576768B; MXPA03004519A; AU2002212458B2; BR0115799A; YU41303A; CA2429655C; CA2429655A1; WO2002043904A9; CZ20031461A3; DE60116652T2; KR20040011436A; EP1337370B1; AU1245802A; ZA200303773B; DE60116652D1; MY128389A; US6467704B2; DK1337370T3; HUP0401894A2

Abstract

Hubice (10) pro vedení roztaveného kovu, proudícího z nádoby do formy, obsahuje podlouhlou trubku (11), která je usporádána podél osy, která je pri provozu orientována v podstate vertikálne. Hubice (10) je opatrena alespon jedním horním vstupem (12), alespon dvema dolními výstupy (17), které jsou šikmo usporádány smerem k ose, a nádržkou (45), umístenou v podstate axiálne mezi šikmo usporádanými výstupy (17). Nádržka (45) má horní otvor (21) a je vymezena bocními stenami (14, 36), a to alespon dvema bocními stenami (14, 36), sbíhajícími se smerem k dolnímu konci (13) hubice (10). Alespon dve bocní steny (14, 36), jsou opatreny konstrukcemi (20) umístenými uvnitr hubice (10), jakékoliv dalšíbocní steny (14, 36) jsou v podstate vzájemne rovnobežné nebo sbíhající se smerem k dolnímu konci (13) hubice (10), takže nádržka (45) je usporádána s možností zachycení podílu roztaveného kovu, proudícího hubicí (10) pri provozu, pred výstupem roztaveného kovu z hubice (10).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká hubice pro vedení roztaveného kovu, například roztavené oceli. Zejména se vynález týká takzvané ponorné vstupní hubice, někdy také zvané licí hubice, používané v procesu plynulého lití pro výrobu oceli. Vynález se také týká způsobu vedení roztaveného kovu za použití této hubice.

¹⁰

Dosavadní stav techniky

Při procesu výroby oceli plynulým litím se roztavené ocel z licí pánve odlévá do velké nádoby, zvané mezipánev. Mezipánev má jeden nebo několik výstupů, jimiž proudí roztavená ocel z mezipánve do jedné nebo více příslušných forem, v nichž roztavená ocel chladne a tuhne, pro vytvoření délek plynule odlitého pevného kovového odlitku. Ponorná vstupní hubice, která má obecně tvar podlouhlé trubky (obecně má vzhled pevné trubice nebo trubky), je umístěna mezi mezipánví a každou formou, a vede roztavenou ocel, proudící touto hubicí z mezipánve do formy.

Hlavní funkce ideální ponorné vstupní hubice jsou následující: Zaprvé, hubice slouží k zabránění tomu, aby roztavená ocel přišla do kontaktu se vzduchem, když proudí z mezipánve do formy, jelikož by vzduch mohl způsobit oxidaci oceli, což je nežádoucí. Za druhé, je vysoce žádoucí, aby hubice přiváděla roztavenou ocel do formy co nejplynuleji a bez turbulencí, jelikož turbulence ve formě způsobuje to, že struskotvomá přísada na povrchu roztaveného kovu ve formě je stahovávána dolů do oceli (což je známo jako „strhávání“), čímž se vytvářejí nečistoty v lité oceli. Turbulence ve formě také porušuje mazání sten formy. Jednou z funkcí struskotvomé přísady (kromě zabránění tomu, aby povrch oceli přišel do kontaktu se vzduchem) je mazání stěn formy, aby se zabránilo ulpívání oceli a tuhnutí proti povrchu formy. Struskotvomá přísada také zabraňuje následné tvorbě povrchových vad v lité oceli. K tomuto účelu je proto také důležité minimalizování turbulence pomocí ponorné vstupní hubice. Kromě toho může turbulence způsobit napětí v samotné formě, čímž vzniká nebezpečí poškození formy. Turbulence ve formě může dále také způsobit nestejnoměrné rozvádění tepla ve formě, což může následně způsobit nestejno35 měrné rozvádění tepla ve formě, což může následně způsobit nestejnoměrné tuhnutí oceli, a také způsobit kolísání jakosti a složení lité oceli. Posledně uvedený problém se také týká třetí hlavní funkce ponorné vstupní hubice, což je stejnoměrné přivádění roztavené oceli do formy, pro dosažení tvorby stejnoměrně tuhnoucí skořepiny (ocel tuhne nejrychleji v oblastech nejblíže stěn formy) a stejnoměrné jakosti a složení lité oceli. Čtvrtou funkcí ideální ponorné vstupní hubice je snížení nebo eliminace výskytu kmitání stojatých vln v zakřiveném povrchu (menisku) roztavené oceli ve formě. Přivádění roztavené oceli do formy obecně vytváří stojaté vlny na povrchu oceli, a jakékoliv nepravidelnosti nebo kmitání v proudu oceli, vstupující do formy, způsobují vznik kmitání stojatých vln. Taková kmitaní mohou mít podobný účinek na turbulence ve formě, což způsobuje strhávání struskotvomé přísady ve formě do lité oceli, porušování účinného mazání stěn formy struskotvomou přísadou ve formě, a nepříznivě ovlivňuje rozvádění tepla ve formě.

Bude příznivě hodnoceno odborníkem v oboru, že konstrukce a výroba ponorné vstupní hubice, která vykonává co nejlépe všechny shora uvedené funkce, představuje mimořádně náročný úkol. Tato hubice musí být konstruována a vyrobena na jenom proto, aby vydržela síly a teploty, spoje-.

né s rychlým prouděním roztavené oceli, ale kromě toho nutnost potlačení turbulence spojená s nutností stejnoměrného rozdělování roztavené oceli ve formě vytváření mimořádně složité problémy v dynamice tekutin.

V patentovém spisu US 5 785 880 jsou uvedeny hubice, v nichž je dolní výstup rozdělen na dva otvory pomocí rozdělovače průtoku. Je chráněna konstrukce hubice pro rozptýlení a zpomalení proudu roztavené oceli, a také je chráněna pro vytváření obecně stejnoměrného rozdělení průtokové rychlosti v průběhu délky a šířky výstupních otvorů. Následkem této chráněné konstrukce je snížena velikost kmitání stojatých vln v zakřiveném povrchu (menisku) roztavené oceli ve formě.

V patentovém spisu US 5 944 261, který představuje částečné pokračování patentu US 5 785 880, je uvedena ponorná vstupní hubice, v níž je každý ze dvou výstupních otvorů sám rozdělen na dva otvory pomocí přepážky tak, že největší podíl průtoku roztavené oceli vystupuje z ponorně vstupní hubice prostřednictvím dvou středových otvorů. Přesný tvar a umístění přepážek jsou chráněny, pro rozptýlení středových proudů a pro opětovné spojení středových proudů io se svými příslušnými vnějšími proudy, po vystoupení z hubice. Následkem této chráněné konstrukce je snížení rychlosti roztavené oceli, vystupující z hubice, a snížení turbulence, vytvářené ve formě.

V patentovém spisu US 6 027 051, který představuje částečné pokračování patentu 15 US 5 944 261, je uvedena obměna konstrukce, uvedené v patentovém spisu US 5 944 261, v němž je chráněno uspořádání, kde se účinný'výstupní úhel vnějších proudů roztavené oceli mění v závislosti na průtoku. Je chráněno, že účinkem tohoto uspořádání je vytváření mírného, klidného zakřiveného povrchu (menisku) v rozsahu průtoku.

Jedním ze závěrů, které budou nejsnadněji vytvořeny z posouzení shora uvedených patentuje, že tyto zdánlivě malé nebo právě zdánlivě nevýznamné změny konstrukce ponorné vstupní hubice mohou mít značné účinky na schéma proudění (průtoku) roztavené oceli, proudící touto hubicí a mimo tuto hubici. To je způsobeno následkem chaotických vlastností dynamiky tekutin, v níž malé konstrukční změny trubky, dopravující tekutinu, mohou mít nesmírné účinky na schéma proudění (průtoku) tekutiny, a mohou právě úplně změnit vlastnosti proudění (průtoku) tekutiny.

Podstata vynálezu

Tento vynález si klade za cíl vytvořit ponornou vstupní hubici, která bude vykonávat co nejlépe hlavní funkce shora uvedené ideální hubice. Tento vynález si klade za cíl dosažení tohoto úkolu způsobem, který je naprosto odlišný od popisu ve shora Zmíněných patentech, jak bude dále vysvětleno.

Podle prvního aspektu vynálezu je vytvořena hubice pro vedení roztaveného kovu, proudícího z nádoby do formy, kde hubice obsahuje podlouhlou trubku, která je uspořádána podél osy, která je při provozu orientována v podstatě vertikálně, přičemž hubice je opatřena alespoň jedním horním vstupem, alespoň dvěma dolními výstupy, které jsou šikmo uspořádány směrem k ose, a alespoň jedním dolním výstupem, umístěným obecně axiálně mezi šikmo uspořádanými výstu40 py, přičemž minimální spojená plocha průřezu šikmo uspořádaných výstupů je alespoň dvakrát větší než minimální spojená plocha průřezu jednoho nebo více obecně axiálně umístěných výstupů.

Protože minimální spojená plocha průřezu šikmo uspořádaných výstupů je alespoň dvakrát větší než minimální spojená plocha průřezu jednoho nebo více obecně axiálně umístěných výstupů, je výhodou prvního aspektu vynálezu to, že podíl celkového množství kovu, proudícího ponornou vstupní hubicí, který vytéká ze Šikmo uspořádaných výstupů, je obecně výrazně vyšší než podíl, který vytéká z obecně axiálně umístěných výstupů. Ve výhodném provedení alespoň 55 % celkového množství roztaveného kovu vystupuje ze šikmo uspořádaných výstupů, a ne více než 45 % celkového množství roztaveného kovu vystupuje z obecně axiálně umístěných výstupů; ave výhodnějším provedení alespoň 60 % celkového množství roztaveného kovu vystupuje ze šikmo uspořádaných výstupů, a ne více než 40 % celkového množství roztaveného kovu vystupuje z obecně axiálně umístěných výstupů. Z důvodu sklonu šikmo uspořádaných výstupů k vertikální ose je dolů obrácená vertikální složka rychlosti roztaveného kovu, vystupujícího z takových výstupů, menší než by byla v případě vertikálně orientovaných výstupů. To se projevuje snížením

CZ 300041 Bó rychlosti směrem dolů u většiny kovu, přicházejícího do formy, a následně snížením turbulence vytvářené ve formě. To je naprosto odlišné od patentových spisů US 5 944 261 a US 6 027 051, kde je uvedeno, že větší podíl celkového proudu roztaveného kovu by měl protékat dolními (středovými) výstupními otvory než horními (vnějšími) výstupními otvory, a zejména 55 až 85 % proudu by mělo vystupovat středovými otvory a 15 až 45 % proudu by mělo vystupovat vnějšími otvory.

Výstupy, které jsou uspořádány šikmo k ose hubice (tj. „vnější“ nebo „postranní“ výstupy), mohou být v podstatě kolmé k ose hubice, nebo mohou být například uspořádány šikmo směrem i o nahoru (s hubicí orientovanou jako při provozu) vzhledem k ose hubice. Ve výhodném provedení jsou však šikmo uspořádané výstupy uspořádány šikmo dolů (s hubicí orientovanou jako při provozu) vzhledem k ose hubice. Ve výhodnějším provedení jsou šikmo uspořádané výstupy uspořádány šikmo dolů pod úhlem 40° až 60° k ose hubice, a v ještě výhodnějším provedení pod úhlem

45° až 55° k ose hubice, například přibližně 50° k ose hubice.

'

Výstup nebo každý výstup, uspořádaný obecně axiální mezi šikmo uspořádanými výstupy se s výhodou rozšiřuje směrem k výstupnímu konci. To má výhodu snížení rychlosti tekutého kovu, vystupujícího z výstupního otvoru, čímž se snižuje náraz roztaveného kovu ve formě, a minimalizují turbulence, vytvářené ve formě.

Ve výhodném provedení vynálezu jsou alespoň dva (a zejména jenom dva) výstupy umístěny obecně axiálně mezi šikmo uspořádanými výstupy, a zejména oba (nebo všechny) takové výstupy se rozšiřují směrem k výstupnímu konci. U provedení, kde jsou dva takové výstupy, jsou tyto výstupy umístěny zejména symetricky na opačných stranách osy hubice.

' Osa tohoto nebo každého obecně axiálně umístěného výstupu může být v podstatě koaxiální, nebo v podstatě rovnoběžná s osou hubice. Je však výhodnější, alespoň u provedení, která mají radu obecně axiálně umístěných výstupů, aby osa každého takového výstupu byla šikmo uspořádána vzhledem k ose hubice. Ve výhodném provedení mohou být výstupy uspořádány šikmo dolů k ose hubice pod úhlem 0° až 30° k této ose, ve výhodnějším provedení 5° až 25° k této ose, a zejména 10° až 20° k této ose, například přibližně 15° k této ose.

Orientovaní a rozteč šikmo uspořádaných výstupů a obecně axiálně umístěných výstupů jsou zejména takové, že se proudy roztaveného kovu, vystupující z obecně axiálně umístěných výstupů, při provozu nespojují s proudy roztaveného kovu, vystupujícími ze šikmo uspořádaných výstupů (jinak než pri obecném míšení celkového množství roztaveného kovu ve formě).

Minimální plocha průřezu každého výstupu, jak byla měřena kolmo k příslušné ose výstupu, a respektive minimální spojená plocha průřezu šikmo uspořádaných a obecně axiálně umístěných výstupů, je spojením každého z těchto měření. Jak již bylo uvedeno, minimální spojená plocha průřezu šikmo uspořádaných výstupů je alespoň dvakrát větší než minimální spojená plocha průřezu jednoho nebo více obecně axiálně umístěných výstupů. Ve výhodném provedení minimální spojená plocha průřezu šikmo uspořádaných výstupů je alespoň třikrát větší, a ve výhodnějším provedení alespoň čtyřikrát větší než minimální spojená plocha průřezu jednoho nebo více obec45 ně axiálně umístěných výstupů.

Ve výhodném provedení prvního aspektu vynálezu mají alespoň šikmo uspořádané výstupy hubice v podstatě konstantní plochu průřezu (kolmo ke svým příslušným osám) alespoň podél části své délky. V obzvláště výhodném provedení mají šikmo uspořádané výstupy zúžení v podstatě na svém nejvnitřnějším konci, za nímž (směrem ke svému nejkrajnějšímu konci) je vrtání každého šikmo uspořádaného výstupu širší. Za zúžením (pokud existuje) má vrtání každého šikmo uspořádaného výstupu zejména konstantní plochu průřezu.

Podle druhého aspektu vynálezu je vytvořena hubice pro vedení roztaveného kovu, proudícího z nádoby do formy, kde hubice obsahuje podlouhlou trubku, která je uspořádána podél osy, která je při provozu orientována v podstatě vertikálně, přičemž hubice je opatřena alespoň jedním horním vstupem a alespoň dvěma dolními výstupy, které jsou šikmo uspořádány vzhledem k ose, přičemž hubice dále obsahuje nádržku, umístěnou v podstatě axiálně mezi šikmo uspořádanými výstupy, přičemž tato nádržka má horní otvor a je vymezena bočními stěnami, které jsou v pod5 statě rovnoběžné, nebo se sbíhají směrem k dolnímu konci hubice, přičemž v nádržce je zachycen podíl roztaveného kovu, proudícího hubicí při provozu, předtím než takový roztavený kov opustí hubici.

Výhodou druhého aspektu vynálezu je, že nádržka umístěná v hubici (zachycující podíl roztaveio ného kovu, proudícího hubicí při provozu, předtím než takový roztavený kov opustí hubici) působí obecně jako vyrovnávací zařízení, které tlumí kmitání nebo kolísání průtokové rychlosti roztaveného kovu, proudícího tryskou. To se projevuje snížením (nebo dokonce alespoň za určitých okolností, podstatným eliminováním) kolísání nebo kmitání průtokové rychlosti roztaveného kovu, který opouští hubici a vstupuje do formy, a tedy snížením pravděpodobnosti kmitání stojat5 tých vln v zakřiveném povrchu (menisku) roztavené oceli ve formě. To má následně výhodu v tom, že je obecně výrazně snížena pravděpodobnost strhávání struskotvome přísady ve formě do líté oceli, porušování mazání formy, a slabého rozvádění tepla ve formě, což všechno může být způsobeno nebo aktivováno kmitáním stojatých vln.

Tlumicí účinek nádržky v hubici je tvořen v podstatě axiálním umístěním nádržky, společně s tvarem této nádržky, tj. jejími rovnoběžnými nebo sbíhajícími se bočními stěnami. Protože je nádržka v podstatě axiálně umístěna mezi šikmo uspořádanými výstupy, normálně zachycuje plnou sílu významného podílu tekutého kovu, proudícího hubicí, a z důvodu svých rovnoběžných nebo sbíhajících se bočních stěn absorbuje tato nádržka významný podíl pohybové energie rozta25 veného kovu, který zachytí. V některých provedeních vynálezu může nádržka obsahovat jeden — nebo-víee výstupů, jimiž-může část roztaveného kovu, proudícího hubicijopustit hubici, vj iných- provedeních tato nádržka neobsahuje žádný takový výstup a je zcela uzavřena, kromě svého horního otvoru. V obou případech je však účinek této nádržky takový, že roztavený kov, proudící z nádržky a do šikmo uspořádaných výstupů, proudí obecně konzistentním způsobem, a takový roztavený kov, proudící z nádržky, může také ovlivňovat roztavený kov, proudící přímo do šikmo uspořádaných výstupů z podlouhlé trubky hubice, přičemž tlumí kolísání průtokové rychlosti této části proudu kovu. Dodatečně, pro taková provedení vynálezu, kde samotná nádržka obsahuje jeden nebo více výstupních otvorů hubice, roztavený kov, vystupující z těchto výstupů, má také normálně tlumená kolísání ve své průtokové rychlosti. Jak tato koncepce, tak praktické uplatnění nádržky hubice podle druhého aspektu vynálezu jsou zcela odlišné od popisu patentových spisů US 5 944 261 a US 6 027 051, kde zarážky, uspořádané k rozdělování proudu tekutého kovu na vnější a vnitřní proud, mají sbíhající se dolní čela, pro rozptýlení dolního proudu.

Nádržka je zejména vymezena čtyřmi bočními stěnami. Ve výhodném provedení se sbíhají ales40 poň dvě boční stěny směrem k dolnímu konci hubice, a ve výhodnějším provedení se takto sbíhají všechny boční stěny. Dvě protilehlé boční stěny nádržky jsou ve výhodném provedení tvořeny bočními stěnami vlastní hubice, zbývající dvě boční stěny jsou ve výhodném provedení tvořeny konstrukcemi, umístěnými v hubici. V nej výhodnějším provedení jsou posledně uvedené dvě boční stěny tvořeny konstrukcemi, které také vytvářejí zúžení v šikmo uspořádaných výstupech, jak bylo shora uvedeno vzhledem k prvnímu aspektu vynálezu.

V nej výhodnějších provedeních vynálezu je v jedné hubici spojen první a druhý aspekt.

Nádržka je zejména umístěna nad dvěma obecně axiálně umístěnými výstupy. Dvě sbíhající se boční stěny nádržky jsou zejména opatřeny konstrukcemi, které vymezují rozdělení mezi příslušnými šikmo uspořádanými výstupy a obecně axiálně umístěnými výstupy.

Hubice podle vynálezu je tvarována ze žárovzdomého materiálu. Zárovzdorný materiál je zejména tvořen keramickým materiálem, například keramickým materiálem, který je vázaný uhlíkem.

Keramické materiály vázané uhlíkem jsou v tomto oboru velice dobře známy, a odborník v oboru bude schopen vybrat vhodné materiály, pro tvarování hubic podle tohoto vynálezu. Hubice je zejména tvarována izostatickým lisováním, což je běžná technika pro tvarování keramických výrobků, které jsou vázané uhlíkem.

Podle třetího aspektu vynálezu je vytvořen způsob vedení roztaveného kovu, proudícího z nádoby do formy, za použití hubice podle prvního aspektu vynálezu.

Podle čtvrtého aspektu vynálezu je vytvořen způsob vedení roztaveného kovu, proudícího z nádoby do formy, za použití hubice podle druhého aspektu vynálezu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude nyní popsán pomocí příkladů s odkazem na doprovodný výkres, kde na obr. 1 je ve i5 schematickém izometrickém pohledu znázorněna hubice podle tohoto vynálezu, na obr. 2 je v půdorysu znázorněna hubice z obr. 1, na obr. 3 je tato hubice znázorněna v podélném řezu podle čáry 3 - 3 z obr. 2, na obr. 4 je tato hubice znázorněna v řezu podle čáry 4 - 4 z obr. 2, na obr. 5 je tato hubice znázorněna v řezu podle čáry 5 - 5 z obr. 3, na obr. 6 je tato hubice znázorněna jako na obr. 5, ale s odlišnou konfigurací průchozího kanálku, na obr. 7 a 8 je tato

2d hubice znázorněna v řezu podle Čar7-7a8-8z obr. 3 a na obr. 9 je schematicky a v řezu znázorněna hubice z obr. 3, umístěná ve formě tak, že její výstupy jsou ponořeny (tak, že jsou pod hladinou roztaveného kovu ve formě.

25- -^Príklady-provedení-vvnálezu.·. ____________ _ ____________________________

Na výkrese je znázorněna hubice JO podle vynálezu, kde tato hubice JO obsahuje podlouhlou trubku JI, uspořádanou podél osy, která je při provozu orientována v podstatě vertikálně, přičemž tato hubice JO je opatřena horním vstupním otvorem 12, dvěma dolními otvory výstupu 17, které jsou šikmo uspořádány vzhledem kose a dvěma dolními výstupy 23, které jsou umístěny obecně axiálně mezi šikmo uspořádanými otvory výstupu 17, Minimální spojená plocha průřezu šikmo uspořádaných otvorů výstupu J7 je přibližně čtyřikrát větší než minimální spojená plocha průřezu obecně axiálně umístěných dolních výstupů 23. Nad obecně axiálně umístěnými dolními výstupy 23, a v podstatě axiálně mezi dvěma šikmo uspořádanými otvory výstupu 17 je umístěna nádržka 45. Nádržka 45 má horní otvor 21 a je vymezena bočními stěnami 14 a 36, které se sbíhají směrem k dolní části 13 hubice JO. Nádržka 45 zachytí podíl roztaveného kovu, proudícího hubicí při provozu, předtím než takový roztavený kov opustí hubici 10.

Hubice 10 se v podstatě skládá ze tří úseků. Horní úsek hubice má v podstatě tvar trubky s kru40 hovým průřezem, končící na svém nejhomějším konci vstupním otvorem J2. Pod horním úsekem * je uspořádán prostředí úsek, tvořící trubku 11, která je vně nálevkovitě rozšířena v rovině rovnoběžné s osou hubice JO a je vyrovnána v kolmé rovině. Pod prostředním úsekem je uspořádán dolní úsek 16, obsahující dolní otvory výstupu J7 a dolní výstupy 23 a nádržku 45.

Trubka JJ je vně nálevkovitě rozšířena dole, když přiléhá k dolnímu úseku 16, pro vymezení dvou vnějších otvorů výstupu 17, z nichž každý má výstupní středový bod J_8 a pomyslnou středovou osu, procházející pomyslným středovým bodem 18, svírající úhel a s horizontální rovinou, jak je patrno na obr. 3. Úhel a je zejména asi 35 až 45° a doplněk úhlu a (úhel středové osy vzhledem k podélnému rozměru 15) je asi 45 až 55°.

Hubice JO také obsahuje konstrukci 20 mezi vnějšími otvory výstupu J7, která vymezuje nádržku

45. Nádržka 45 má dostatečný objem a je tak tvarovaná a umístěná, že stabilizuje proud roztaveného kovu, vystupujícího z otvorů výstupu J_7 (a dalších výstupů, které budou dále popsány).

Například u provedení, kde celková délka 22 hubice JO je asi 50,8 až 76,2 cm (20 až 30 palců), může mít nádržka 45 objem asi 16,39 až 32,77 kubických centimetrů (1 až 2 kubické palce).

Nádržka JO také obsahuje alespoň jeden, a zejména dva výstupy 23 v dolní části 13, kde každý má výstupní středový bod 24 a alespoň jeden kanálek 25 pro přepravu roztaveného kovu, vystupující z nádržky 45 ke každému výstupu 23, kde dva takové kanálky 25 jsou zobrazeny na obr. 3.

Tyto dva kanálky 25 jsou zejména vytvořeny rozdělovačem 28 průtoku (viz obr. 3) a konstrukcemi 20. Rozdělovač 28 průtoku a konstrukce 20 vymezují kanálky 25 tak, že se rozbíhají vně od podélného rozměru 15, například tak, že pomyslné středové osy, procházející jejich středovými body 24, svírají úhel β s horizontální rovinou asi 70° až 80° (a doplňkový úhel vzhledem k podél10 nému rozměru J_5 asi 10° až 20°). Úhly a a β se zejména liší alespoň asi o 30°, a hubice JO je jinak konstruována a proudy roztaveného kovu, vystupující z vnějších otvorů výstupu 17, se nemísí (dříve než jsou všechny proudy rozptýleny do formy) s proudy, vystupujícími z výstupů 23.

I když dolní část J3 může být vyrobena odděleně od trubky 11, tvoří ve. výhodném provedení její integrální část, například všechny komponenty jsou vylisovány z téhož žárovzdomého materiálu.

Pro zvýšení účinnosti hubice 10, má tato hubice zejména konstrukci, (podobnou té, znázorněné ’ v patentových spisech US 5 205 343 a US 5 402 993 a v německých zveřejněných patentových přihláškách DE 195 05 390 a DE 43 19 195), kde je geometrická změna mezi homí částí J2 a střední částí trubky 11, a zvětšení rozměru průřezu. Proto může mít první část 3J trubky JJ., jak je patrno z obr, 2 a 3, v podstatě kruhový průřez, a druhá část 32 (viz obr. 3 a 4) má větší plochu průřezu pro trubku JI, než pro první část 3J a má rozdílnou plochu průřezu. Jak je například . zobrazeno na obr. 5, trubka JJ. ve druhé části 32 může mít v podstatě obdélníkový průřez, nebo jakje znázorněno na obr. 6, může mít trubka 11, v podstatě oválnou (včetně oběžné dráhy) konfi25 guraci. Třetí část 33 (viz obr. 3 a 4) hubice JO obsahuje vně nálevkovitě rozšířený dolní úsek J6 --tmbkyJivpřiléhajícHcdohifčástHJ;----—--------— - Na obr. 7 a 8 jsou zobrazeny příkladné průřezy hubice 10, právě nad, a v podstatě v nádržce ,45. I když na obr. 7 a 8 je nádržka 45 zobrazena, že má v podstatě obdélníkový průřez, jako jsou otvory vedoucí k vnějším otvorům výstupu 17, mohou být vytvořeny i jiné průřezy. Zahrnují oválné (včetně oběžné dráhy) nebo další mnohoúhelníky, mimo obdélník.

Je žádoucí, aby boční stěny 36 obsahující část konstrukce 20, která vymezuje nádržku 45, byly skloněny směrem ke kanálkům 25, nebo aby měly rádiusový tvar. Také vnější části 37 této části konstrukce 20, vymezující nádržku 45, jsou skloněny nebo (jak je znázorněno na obr. 3) mají rádiusový tvar, pro usnadnění správného směrování proudů roztaveného kovu vnějšími otvory výstupu J7.

Otvory výstupu 17, 23 jsou zejména dimenzovány a polohovány vzhledem k trubce 11, kons40 trukci 20 a k nádržce 45 tak, že asi 55 až 80 % (zejména asi 60 až 70 %) roztaveného kovu, proudícího trubkou 11, vystupuje z hubice JO vnějšími otvory výstupu J7. Také s výhodou asi 20 až 45 % (zejména asi 30 až 40%) roztaveného kovu, proudícího trubkou JJ., vystupuje z hubice JO vnitřními výstupy 23.

Na obr. 9 je schematicky zobrazena hubice JO podle obr. 1 až 8, použitá ve způsobu přivádění roztaveného kovu (jako je roztavená ocel) do formy 40 (jako je licí stroj na odlévání bram), v níž je vytvořena hladina 4J roztaveného kovu. Hubice JO je umístěna ve formě 40 (za použití jakéhokoliv běžného polohovacími mechanismu) tak, že všechny otvory výstupu J7, 23 jsou pod hladinou 41, a že roztavený kov se přivádí do hubice JO tak, že proudí dolů. Běžná zátka 43 může řídit průtokovou rychlost roztaveného kovu z mezipánve 44, nebo jiné nádoby do homí části J2 hubice 10, a potom do formy 40 (nebo jiné nádoby) licího stroje na odlévání bram. Potom se roztaveným kovem vytvoří tavná lázeň v nádržce 45 na zachycení kovu, zobrazená na obr. 3 nad vnitřními otvory výstupu 23, a zejména nad středovými body J8 vnějších otvory výstupu 17, a v podstatě koncentricky s trubkou 11, tak, že se stabilizuje proud roztaveného kovu otvory výstupu 17, 23. Tím se způsobí, že roztavený kov vystupuje z otvory výstupu 17, 23 roztaveného

Λ

CZ 300041 Βό kovu a proudí do nádoby 40. Způsob se provádí tak, že asi 55 až 80 % (zejména asi 60 až 70 %) roztaveného kovu pro výstup z hubice JO vystupuje vnějšími otvory výstupu .17 a asi 20 až 45 % (zejména asi 30 až 40 %) je nuceno vystoupit z vnitřních otvorů výstupu 23 pod úhlem β asi 70 az 80° k horizontální rovině a vystoupit z vnějších otvory výstupu 17 pod úhlem α asi 35 až 45° k horizontální rovině.

Tento způsob se týká výhodně prakticky provádí tak, že způsobí, že se rychlost roztaveného kovu, vystupujícího z vnitrních otvory výstupu 23, významně sníží v podstatě okamžitě po výstupu z hubice JO (například alespoň o 50 %, ve srovnání s rychlostí roztaveného kovu, právě io vystupujícího z nádržky 45), a způsobí, že se proudy roztaveného kovu, vystupující z vnitřních otvorů výstupu 23, znovu spojí před dosažením dna nádoby 40. Tento způsob se prakticky provádí tak, že se proudy roztaveného kovu, vystupující z vnitřních otvorů výstupu 23, nespojí s proudy roztaveného kovu, vystupujícími z vnějších otvory výstupu 17, čímž se vytváří větší míšení právě (posledně) přivedeného roztaveného kovu s kovem, který je jíž v nádobě 40. Tento způsob se také prakticky provádí tak, že úhel proudění roztaveného kovu, vystupujícího z otvory výstupu 17, 23 se v podstatě nemění po zvýšení průtoku (to znamená, že úhel skrze vnější otvor výstupu 17 je vždycky asi mezi 60 až 70°, vzhledem k horizontální rovině, ve výhodném provedení, a není měnitelný v závislosti na průtoku), ačkoliv průměrná rychlost tekutého kovu, vystupujícího z otvory výstupu 17, 23 vzrůstá v podstatě úměrně se vzrůstem průtoku.

I když tento vynález zde byl znázorněn a popsán v tom, co je současně považováno za jeho nepraktičtější a nejvýhodnější provedení, odborníkům v oboru bude zřejmé, že v rámci rozsahu vynálezu může být provedeno mnoho jeho modifikací, jakje definováno a dále nárokováno.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Hubice (10) pro vedení roztaveného kovu proudícího z nádoby do formy, vyznačující se t í m, že hubice obsahuje podlouhlou trubku (1 í), která je uspořádána podél osy, která je při provozu orientována v podstatě vertikálně, přičemž hubice (10) je opatřena alespoň jedním horním vstupem (12), alespoň dvěma dolními výstupy (17), které jsou šikmo uspořádány směrem

35 k ose, přičemž hubice (10) dále obsahuje nádržku (45), umístěnou v podstatě axiálně mezi šikmo uspořádanými výstupy (17), přičemž tato nádržka (45) má horní otvor (21) a je vymezena bočními stěnami (i4, 36), a to alespoň dvěma bočními stěnami (Í4, 36), sbíhajícími se směrem k dolnímu konci (13) hubice (10), kde uvedené alespoň dvě boční stěny (14, 36), jsou opatřeny konstrukcemi (20) umístěnými uvnitř hubice (10), kde jakékoliv další boční stěny (14, 36) jsou v pod40 statě vzájemně rovnoběžné nebo sbíhající se směrem k dolnímu konci (13) hubice (10), takže nádržka (45) je uspořádána s možností zachycení podílu roztaveného kovu, proudícího hubicí (10) při provozu, před výstupem roztaveného kovu z hubice (10).
2. Hubice podle nároku 1,vyznačující se tím, že nádržka (45) je vymezena čtyřmi

45 bočními stěnami (14,36).
3. Hubice podle nároku 2, v y z n a č u j í c í se t í m, že se všechny boční stěny (14, 36) nádržky (45) sbíhají směrem k dolnímu konci (13) hubice (10).

so
4. Hubice podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že je dále opatřena alespoň jedním dolním výstupem (23), umístěným obecně axiálně mezi šikmo uspořádanými výstupy (17).
5. Hubice podle nároku 4, vy z n ač u j í c í se t í m, že je opatřena dvěma axiálně umís55 těnými výstupy (23).
6. Hubice podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že minimální spojená plocha í průřezu šikmo uspořádaných výstupů (17) je alespoň dvakrát větší než minimální spojená plocha j průřezu obecně axiálně umístěných výstupů nebo každého z obecně axiálně umístěných výstupů

5 (23).
7. Hubice podle nároku 6, v y z n a č u j í c í se t í m , že minimální spojená plocha průřezu 1

Šikmo uspořádaných výstupů (17) je alespoň třikrát větší než minimální spojená plocha průřezu obecně axiálně umístěných výstupů (23). io
8. Hubice podle kteréhokoliv z nároků 4 až 7, vyznačující se tím, že výstup nebo každý obecně axiálně umístěný výstup (23) se rozšiřuje směrem ke konci výstupu (23).
9. Hubice podle kteréhokoliv z nároků 4 až 8, vyznačující se tím, že výstup nebo t5 každý obecně axiálně umístěný výstup (23) je skloněn směrem dolů pod úhlem 0° až 30° k ose hubice.
10. Hubice podle nároku 9, vyznačující se tím, že výstup nebo každý obecně axiálně umístěný výstup (23) je skloněn směrem dolů pod úhlem 5° až 25° k ose hubice.
11. Hubice podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že šikmo uspořádané výstupy (17) jsou skloněny šikmo dolů pod úhlem 40° až 60° k ose hubice.
12. Hubice podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že šikmo 25 uspořádané výstupy (17) hubice mají v podstatě konstantní plochu průřezu alespoň podél Části své délky.
13. Hubice podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že v každém ze šikmo uspořádaných výstupů (17) je vytvořeno zúžení na jeho nej vnitřnějším konci, ža nímž

30 směrem kjeho nej krajnějšímu konci je vrtání tohoto výstupu (17) širší než v místě zúžení.
14. Použití hubice podle kteréhokoliv z předchozích nároků pro vedení roztaveného kovu proudícího z nádoby do formy.