DK142607B - Fremgangsmåde til genfremstilling af et metalrør. - Google Patents

Description

142607

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til genfremstilling af et metalrør.

I den petrokemiske industri i Japan benyttes et antal pyrolyserør og reformerrør, f.eks. i etylenfabrikker, brint-5 fabrikker og ammoniakfabrikker. De fleste af disse metalrør er fremstillet af et stål, hvilket indeholder 0,4% C, 25% Cr og 20% Ni, resten jern (ASTMA 351-70, HK40) og har en indre diameter på 38 til 150 mm og en vægtykkelse på omkring 12 mm.

På grund af dårlige bearbejdningsmuligheder har disse rør indtil 10 nu været fremstillet ved centrifugalstøbning. Rør fremstillet af HK40 stål benyttes i en atmosfære holdt ved en temperatur så højtsom 800 til 1000°C, fordi HK40 stålet har det fordelagtige træk, at det kulstof, der er tilstede i matricen i form af en fast opløsning, når stålet benyttes ved så høje 15 temperaturer, udfældes fint i den austenitiske struktur og medfører udfældningshærdning og således forøger materialets højtemperaturstyrke eller krybestyrke.

Når stålet har været benyttet i en lang periode (normalt mere end tre år) ,begynder det udfældede karbid at agglomerere, 20 medens stålets kemiske sammensætning ikke undergår forandring, hvorved den austenitiske strukturs højtemperaturstyrke forringes. Derfor har det været almindeligt at udskifte de metalrør af HK40 stål, der benyttes i forskellige petrokemiske fabrikker, med nye rør ca. hvert tredie år. Indtil i dag er de 25 benyttede metalrør blevet kasseret som skrot, hvilket er uøkonomisk, især når rørene består af dyre legerede stål, såsom HK40 stål.

Det skal her indskydes, at det fra offentliggjort tysk patentskrift nr. 1817064 er kendt at fremstille 30 metalrør, ved at man kontinuerligt smelter elektroder ved elektroslaggesmeltning i en metalform, bestående af en vandkølet kerneform og en vandkølet ydre form, hvorpå det derved fremkomne smeltede metal trækkes kontinuerligt ud af metalformen, medens det køles og størkner.

35 I erkendelse af, at denne kendte fremgangsmåde vil kunne udnyttes til undgåelse af det spild, som hidtil har været forbundet med kassering af metalrør som skrot, angår den foreliggende opfindelse mere præcist en fremgangsmåde til genfremstil- 2 142607 ling af et xnetalrør, hvorved man kontinuerligt gensmelter elektroder ved elektroslagge-gensmeltning i en metalform bestående af en vandkølet kerneform og en vandkølet ydre form, hvorpå det derved fremkomne smeltede metal trækkes kontinuerligt ud af metal-5 formen,medens det køles og størkner, og fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at det benyttede metalrør opskæres på langs i et antal stykker, som hvert har et bueformet tværsnit, og disse stykker anvendes som de nævnte elektroder.

Herved opnås det, at de metalrør, som har nedsat styrke som 10 følge af lang tids brug,kan genanvendes og således kan indgå i en materialebesparende cyklus, idet det samme metal kan anvendes igen og igen, og som indtil nu ville være blevet kasseret som skrot. Følgelig er fremgangsmåden ifølge opfindelsen fordelagtig derved, at problemet angående økonomisk tab 15 er blevet løst. Et yderligere fortrin er, at eftersom de til rådighed stående procenter af det anvendte metals bestanddele er meget høje, er det genskabte metalrørs kemiske sammensætning i alt væsentlig den samme som for det originate brugte metalrør. Tilmed har det genfremstillede rør en glat indre overflade fri 20 for de støbefejl, der ellers forefindes i rør fremstillet ved centrifugalstøbning, og de genfremstillede rør er fortræffelige med hensyn til styrke og kvalitet i sammenligning med nye metalrør fremstillet ved den konventionelle centrifugalstøbefremgangs-måde. Endnu en fordel er, at de genfremstillede rørs længde ved 25 fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan bestemmes valgfrit.

En udførelsesform for fremgangsmåden er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at et startstykke indstikkes i et ringformet formrum ved begyndelsen af elektroslagge-gensmeltningsprocessen og sænkes, medens det drejes eller føres frem og tilbage omkring 30 metalrørets akse, medens metalrøret dannes. Denne udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen er fordelagtig ved, at startstykket ikke behøver at bestå af samme højtlegerede metal som selve det genfromstillede metalrør, idet startstykket kan fjernes efter genfremstillingen af røret, hvortil kommer, 35 at drejningen eller den frem- og tilbagegående bevægelse af startstykket omkring metalrørets akse, medens metalrøret dannes, medfører en meget jævn fordeling af det smeltede metal langs overkanten af røret under dettes genfremstilling.

3 142607

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, der illustrerer en udførelsesform for opfindelsen, idet - 'fig. 1 og 2 viser et billede til belysning af metalliske 5 materialer,der benyttes til den forklarede udførelses^· form for fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 3 et billede til belysning af en udførelsesform for et apparat til brug ved udførelse af fremgangsmåden, og 10 fig. 4 og 5 planbilleder af to forskellige opstillinger af det metalliske materiale.

I fig. 1 ses et metalrør P, f.eks. et pyrolyserør til brug i en ethylenfabrik, hvilket har været brugt i en længere tidsperiode og følgelig er blevet forringet i et vist omfang med 15 hensyn til højtemperaturstyrken. Pyrolyserøret P er lodret op- splittet i et antal stykker (otte stykker i dette tilfælde) som vist for at få metalstykker 1, der hver på tværs af den lange led har et bueformet tværsnit som vist i fig. 2. Det brugte metalrør P har sædvanligvis fremmede ting fæstnet til sin indre 20 og ydre overflade. Enhver fremmed ting fjernes derfra ved hjælp af en slibemaskine eller et mekanisk skær, før eller efter at røret er skåret til stykker. Tværsnitsarealet og længden af hvert metalstykke 1 er passende udvalgt svarende til tværsnitsarealet og længden af det metalrør, der skal genskabes.

25 Metalstykker 1 kan samles efter ønske ved lysbuesvejsning, modstandssvejsning eller enhver anden egnet fremgangsmåde, som vist ved W, for at opnå et metalstykke 2 med den ønskede længde.

I fig. 3 ses en kobberform M, som består af en vandkølet kerneform 3 og en vandkølet ydre form 4, der er koncentrisk 30 anbragt i forhold til hinanden, hvorved de mellem sig afgrænser et ringformet formrum. Det ringformede formrum, der er dannet imellem kerneformen 3 og den ydre form 4,er åben opadtil, d.v.s. i form som en tragt, er parallelvægget i midten og åbent i bunden, d.v.s. i form som en omvendt tragt. Den midterste paral-35 lelvæggede dels tværsnitsform er magen til dimensionen af det metalrør, der ønskes genskabt. Flere metalstykker 2 er anbragt hver især i lodret stilling med deres nederste ender strækkende sig ind i metalformen M's øverste åbning som vist i fig. 4 eller 5. Disse metalstykker 2 fødes kontinuerligt nedad ind 4 142607 i metalformen M af føderuller 9, som drives synkront fra en ikke vist drivkilde. Et startstykke 6 består af et kort rør med omtrent den samme tværsnitsform som det metalrør, der skal genskabes og ligeledes svarende til kobberformen M's centrale 5 parallelvæggede del. Startstykket 6 er som vist i fig. 3 understøttet af et trækkeorgan 8’s støttefundament 11, som kan forskydes op og ned af en dertil egnet drivkilde. Startstykket er i stand til at dreje omkring støttefundamentet 11*s akse og bliver drejet eller oscilleret eller ført frem og tilbage TO ved hjælp af en motor 12, der er sluttet til støttefundamentet

11 gennem et gear 13. Startstykket 6's højde er således valgt, at dets øverste ende er stukket ind i metalformen M's centrale parallelvæggede del, når trækkeorganet 8 er ved enden af dets opgående slag. En vekselstrømskraftkilde 7 er elektrisk forbun-15 det til henholdsvis metalstykkerne 2 og startstykket 6. I

metalformen M er dannet en smelteslaggepøl 5.

linder drift er et antal metalstykker 2, fået fra det brugte metalrør P på den i fig. 1 og 2 viste måde, anbragt som vist i fig. 3 og 4 eller 5 med de nederste ender deraf anbragt i af-20 stand ovenover metalformen M's øverste åbning. Trækkeorganet 8 hæves til den øverste ende af dets opadgående slag for at indføre det derpå anbragte startstykke 6's øverste ende i metalformen M's centrale parallelvæggede del for at lukke bunden af metalformens øverste åbning med den øverste overflade af 25 startstykket 6. Derpå fyldes metalformens øverste åbning med den smeltede slagge 5,og de nederste ender bliver dyppet i den smeltede slagge. Når en strøm sendes igennem de enkelte metalstykker 2 og startstykket 6 under disse forhold, efter at man har forbundet metalstykkerne og startstykket med veksel-30 strømskraftkilden 7, indledes elektroslaggesmeltningen, hvorved de enkelte metalstykker 2 smelter, og de resulterende dråber smeltet metal falder ned i den smeltede slagge 5 og ender på startstykket 6's øverste overflade. For at elektroslagge-gensmeltningen kan foregå kontinuerligt, bliver hvert irtetal-35 stykke 2 tilført af føderuller 9, således at dets nederste ende altid er dyppet i den smeltede slagge 5.Således ophobes de smeltede metaldråber sig kontinuerligt i metalformen M's øverste åbning. Startstykket 6 sænkes gradvis i forbindelse med trækkeorganet 8's nedadgående bevægelse, således at det ophobede 5 142607 smeltede metal gradvis bevæger sig nedad i metalformen M's centrale parallelvæggede del, mens det afkøles og størknes ved hjælp af den vandkølede kerneform 3 og den vandkølede ydre form 4 ved passage gennem den parallele del. Således opnås altså 5 et genfremstillet metalrør. I dette tilfælde og eftersom metal røret 10's indre og ydre overflade er dækket med en slaggefilm 14, kan metalrøret blive trukket glat ud af metalformen M - med glat inder- og yderoverflade. Det skal også bemærkes, at antydninger af på metalstykkerne 2's overflade tilbageblevne 10 fremmmede ting og/eller bruddannelser i overfladen fjernes derfra af den smeltede slagge 5, medens metalstykkerne passerer gennem den smeltede slagc^ i form af fine smådråber smeltet metal efter at være blevet smeltet af elektroslaggesmeltningen.

Det bør også bemærkes, at ved at dreje eller bevæge start-15 stykket frem og tilbage omkring dets egen akse med en egnet hastighed ved hjælp af drivmotoren 12 og gearet 13 som vist med de fuldt optrukne og stiplede pile i fig. 5 vil smådråber- -ne af smeltet metal, der falder fra de enkelte metalstykker 2 ned på startstykket 6's øverste overflade, blive jævnt 20 fordelt under dannelsen af metalrøret 10. Derfor kan metalrøret 10 dannes næsten uden besvær, endog når metalstykkerne 2 er anbragt med en væsentlig afstand mellem hinanden som vist 1 fig. 5.