FI110312B - Valusäiliön törmäyksenvaimennin metallivalussa - Google Patents

Description

110312

Valusäiliön tönnäyksenvaimennin metailivalussa Tämä keksintö koskee valusäiliön törmäyksenvaimen-ninta, so. syöpymistä kestävästä materiaalista valmistet-5 tua vaimenninta, joka sijoitetaan valusäiliön pohjalle vastaanottamaan valusäiliöön valusangosta kaadettavan sulan metallin virtaa.

US-patentti 5 169 591 julkaisee törmäyksenvaimen-timen valusäiliötä varten jatkuvatoimisessa teräsvalussa 10 ja se sisältää pohjan, perifeerisen yläpinnan ja jatkuvan sivuseinämän, joka ulottuu pohjan ja perifeerisen yläpinnan välillä, sivuseinämän sisäpinta on pohjasta pyöristetty, se voi olla kaareva.

US-patentti 5 358 551 julkaisee törmäyksenvaimen-15 timen, joka käsittää pohjan, sivuseinämän, joka ulottuu pohjan ympärillä, sivuseinämän, jonka sisäpinnassa on osa, joka ulottuu sisäänpäin ja ylöspäin. Tuo sisempi pinta voi olla kovera.

US-patentti 4 776 570 julkaisee valusangon vir- 20 tauksenrikkojan, joka on muodoltaan suljettu laatikko, jo-hon valusangosta tuleva virta ohjataan valuputken kautta.

! Laatikossa on rei'itetyt seinämät, joiden kautta virta poistuu laatikosta useina alavirtauksina, jotka virtaavat kohtisuoraan valusäiliön seinämään nähden ja törmäävät si-‘ 25 tä vasten.

: '·· Ottaen huomioon, että em. laitteet konstruoidaan · vähentämään turbulenssia valusäiliössä, olemme yllätyksek semme havainneet, että turbulenssin vähenemistä voidaan aikaansaada muodostamalla törmäyksenvaimennin, jossa sisä-30 kulmat muodostuvat pohjan, kehäseinämän ja sen yläpinnan : välille. Näin olemme nyt havainneet, että voi olla edul- ··.’ lista tuottaa sellaiset sisäkulmat, ja että näin voidaan edistää pinnan turbulenssin vähenemistä, minimoida kuonan kulkeutumista, estää valusäiliön virtauksen suojan rikkou-35 tuminen, sulan metallin uudelleenhapetus ja taata teräksen 2 110312 oikea virtausreitti valusäiliössä.

Keksinnön mukainen valusäiliön törmäysvaimennin on tunnettu siitä, että sisempi rengasmainen osa on olennaisesti yhdensuuntainen törmäyspinnan kanssa ja sivuseinämä 5 ulottuu ylöspäin ja siinä on jatkuva sisäpinta, joka on olennaisesti kohtisuorassa törmäyspinnan kanssa ja jolloin sivuseinämän ja törmäyspinnan väliin muodostuu olennaisesti suora kulma ja sivuseinämän ja yläpinnan sisemmän rengasmaisen osan väliin muodostuu olennaisesti suora kulma. 10 Sula teräs, joka saapuu aukon kautta ja koskettaa törmäyspintaa, virtaa ulospäin, kääntyy sitten sisäänpäin sivuseinämien sisäpinnalta ja virtaa sitten ulos aukosta.

Edullisesti sivuseinä on päättymätön, ts. se jatkuu koko matkan törmäyspinnan ympäri.

15 Edullisesti aukko on epäsäännöllinen siten, että sillä on pidempi ulottuvuus ja lyhyempi ulottuvuus kohtisuorassa pidempää ulottuvuutta kohti. Näin ollen se voi olla esimerkiksi suorakulmainen tai ovaali.

Vaimentimen ylempi ulkopinta voi edullisesti olla 20 myös yhdensuuntainen törmäyspinnan kanssa.

Tämän keksinnön törmäyksenvaimentimet mieluummin • · ! jakavat sisääntulevan teräsvirran tasaisesti kuin ohjaavat ;;; sitä uudelleen.

Koska teräsvirta voi jakautua suuremmalle alueelle

I ♦ « I

' ' 25 kuin jos käytettäisiin pyöreää tai muuta tasaista muotoa, : ’· tuloksena on tasaisempi pintaohjautunut virta samalla, kun säilytetään pienemmän roiskumisen ja turbulenssin tuomat edut. Lisäksi törmäyksenvaimentimen epäsäännöllisestä muodosta johtuen se muodostaa suuremman "maalitaulun" sisään-30 tulevaa terästä varten kuin vastaavan levyinen tasaisen : muotoinen vaimennin (esim. pyöreä tai neliömäinen) ja ha- lutut tulokset saavutetaan, jopa silloin, kun teräsvirta osuu epätäydellisesti törmäyksenvaimentimen keskelle.

• t>i Tämä keksintö on erityisen käyttökelpoinen paran- 35 taessaan sisäänkaadetun sulan teräksen viipymisajan jakau- 3 110312 raaparametreja. Se voi myös olla kustannuksiltaan halvempi johtuen yksinkertaisista sisäkammion muodoista ja sen ko-konaismitat voivat olla pienemmät tunnettuihin törmäyksen-vaimentimiin verrattuna.

5 Tämän keksinnön mukaiset törmäyksenvaimentimet valmistetaan tulenkestävästä seoksesta, joka kestää jatkuvaa sulan metallin, erityisesti sulan teräksen, kosketusta, kuten jatkuvissa valuoperaatioissa. Tavallisesti edullista on käyttää standardityyppistä keskimääräisen - suu-10 ren määrän alumiinioksidia sisältävää monoliittista tulenkestävää materiaalia, jossa edullinen alumiinioksidi-sisältö on 55 - 85 painoprosenttia. Siellä missä on edullista käyttää tulenkestävää emäksistä materiaalia teräske-mian vuoksi, on edullista, että käytetään magnesiumoksidi-15 pohjaista monoliittista tulenkestävää materiaalia, jossa MgO-pitoisuus on 58 - 93 painoprosenttia.

Tämän keksinnön toisessa aspektissa tuotetaan va-lusäiliö sulaa terästä varten, jossa lattia ja sivuseinä-mät sulkevat sisäänsä törmäysalueen ja tyhjennysputken, 20 tämän keksinnön törmäyksenvaimennin sijoitetaan valusäi-, , liön pohjalle törmäysalueelle.

’·*; Tämän keksinnön suoritusmuotoja kuvataan seuraa- vassa esimerkin avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, ·.’ joissa: 25 kuvio 1 on poikkileikkauskuva sivultapäin valusäi- liöstä, jossa tämän keksinnön mukainen törmäyksenvaimennin on sijoitettu valusäiliön pohjalle; kuvio 2 on kuvion 1 törmäyksenvaimennin ylhäältäpäin nähtynä ja siinä esitetään kohta, mistä kuvio 1 on 30 otettu (pitkin viivaa I - I); kuvio 3 on poikkileikkauskuva kuviosta 2 viivaa III - III pitkin; ja i ’· kuvio 4 on suurennettu leikkauskuva kuvion 3 tör- mäyksenvaimentimen osasta.

35 Kuviossa 1 esitetään tavanomainen valusäiliö 10 ja 4 110312 se sisältää sisävuorauksen 12 ja kaksi laskuaukkoa tai ulostuloa 14 sulan metallin (tyypillisesti teräksen) päästämiseksi valusäiliössä 10 olevasta hauteesta 16 jatkuvasti ulos valusäiliöstä 10 ja edelleen muotteihin (ei kuvas-5 sa), jotka muodostavat metallivalut. Kuten myös on tavanomaista, valusangon suoja 18 tai vastaava valusäiliön täyttölaite sijoitetaan valusäiliön 10 yläpuolelle ja se jatkuvasti ohjaa sulan metallin virtaa valusäiliöön 10. Tämän keksinnön mukaisesti konstruoitu valusäiliön tör-10 mäyksenvaimennin 20 sijoitetaan valusäiliöön 10 pohjan 15 keskelle.

Kuten kuvioista 1-4 nähdään, valusäiliön tör-mäyksenvaimennin 20 on edullisesti suorakulmainen muodoltaan ja se sijoitetaan niin, että sen pitkät sivut ovat 15 yhdensuuntaisesti valusäiliön pitkittäisakselin kanssa.

Vaimennin käsittää pohjaosan 22, jossa on tasainen, vaakasuora törmäyspinta 24. Vaimennin 20 käsittää lisäksi päättymättömän rengasmaisen ulomman sivuseinämän 26, 40, jonka sisäseinämän pintaa on merkitty viitenumerolla 28. 20 Törmäyksenvaimentimessa 20 on lisäksi yläpinta 32, joka on yhdensuuntainen törmäyspinnan 24 kanssa ja liitetty sivu-seinämiin 26, 40 ja se rajaa epäsäännöllisen muotoisen au-kon 30. "Epäsäännöllisellä" tarkoitetaan tässä sitä, että aukko 30 ei ole pyöreä tai neliömäinen, vaan sillä on pi-25 dempi ulottuvuus 30' (katso kuvio 2) ja lyhyempi ulottu-: ·· vuus 30" suurin piirtein kohtisuorassa pidempään ulottu- :.: · vuuteen 30' nähden.

Kuten kaikista kuvioista 1-4 voidaan nähdä, si-vuseinämien sisäpinta 28 ulottuu ylöspäin suurin piirtein 30 suorassa kulmassa törmäyspinnasta 24 koko kehän matkalta. ,·. ; Sisäpinnan 28 jatkuva luonne on kenties parhaiten nähtä- .·· vissä kuviossa 2, jossa se on merkitty pisteviivoilla.

Kuten kuvioista 3 ja 4 nähdään, sivuseinämä 28, törmäyspinta 24 ja yläpinnan 32 alapuolinen osa 42 muodos-35 tavat kaksi terävää kulmaa 28A ja 28B, ja nämä kulmat 5 110312 ulottuvat myös yhtämittaisesti törmäysvaimentimen sisäpuolen ympäri.

I Kuten kuviosta 1 nähdään, ulompi sivuseinämä 26 voi olla viistottu sisäänpäin yläpinnalta 32 pohjaan 22 5 päin mentäessä, jolloin vastakkaisiin päihin muodostuu korvakkeet 27. Korvakkeet 27 helpottavat törmäyksenvaimen-timen 20 liittämistä valusäiliön pohjalle tai lattiaan 15, kun käytetään tietyn tyyppisiä valusäiliöitä. Vaihtoehtoisesti törmäyksenvaimennin 20 voidaan asentaa pelkästään 10 tavanomaisella tavalla valusäiliön pohjalle.

Voidaan myös havaita, että yläpinnan 32 alapuolella on rengasmaiset osat 39, 42 (katso kuvio 3), jotka ovat yhdensuuntaisia törmäyspinnan 24 kanssa. Tämä rengasmainen, ulkoneva pinta 42 helpottaa sulan teräksen oikeaa 15 suuntautumista valusäiliötä 10 täytettäessä. Huomaa, että aukon 30 pidempi ulottuvuus 30' sijoitetaan yhdensuuntaisesti valusäiliön pidemmän ulottuvuuden kanssa (ulottuvuus ulostulojen 14 välillä kuviosta 1 nähtynä), kun taas aukon 30 lyhyempi ulottuvuus 30" on yhdensuuntainen valusäiliön 20 10 lyhyemmän ulottuvuuden kanssa.

.· ·. Ulommat sivuseinämän osat 40 viistotaan mieluummin ' i toisin kuin sisäänpäin viistotut sivuseinämäosat 26 edul- ;;; lisesti hyvin vähän (esim. 2 - 5°) ulospäin, kuten kuvios ta 3 voidaan nähdä. Vaihtoehtoisesti molemmat seinämät 26, 25 40 voidaan muodostaa suoriksi sivuiksi ja suorat sivusei- nämät 26 voivat sisältää korvakkeet 27 tai olla niitä il-•,: man.

Tulenkestävän materiaalin, josta törmäyksenvaimennin 20 valmistetaan, täytyy kestää jatkuvaa kosketusta su-30 lan teräksen kanssa valusäiliön 10 koko käyttöjakson ajan.

: Sen täytyy omata riittävä kuumuudenkestävyys, joka normaa listi saadaan käyttämällä standardilaatuista keskimääräisen- suuren alumiinioksidimäärän sisältävää monoliit-tista tulenkestävää materiaalia. Esimerkiksi voidaan käyt-35 tää materiaalia, jonka alumiinioksidisisältö on 55 - 85 6 110312 prosenttia. Siellä missä tulenkestävä emäksinen aine on edullista teräskemian vuoksi, on edullista, että käytetään magnesiumoksidipohjaista monoliittista tulenkestävää materiaalia, jossa MgO-pitoisuus on 58 - 93 painoprosenttia.

5 Vaikka on edullista, että törmäyksenvaimennin 20 on muodoltaan suorakulmainen, kuten kuvioissa 1-4 esitetään, muitakin epäsäännöllisiä muotoja voidaan käyttää. Esimerkiksi ovaalia törmäyksenvaimenninta voidaan käyttää tai muun tyyppistä monisivuista monikulmiomuotoa niin kau-10 an kuin aukon pidempi ulottuvuus on yhdensuuntaisesti va-lusäiliön 10 pidemmän ulottuvuuden kanssa ja lyhyt ulottuvuus on yhdensuuntainen valusäiliön 10 lyhyen ulottuvuuden kanssa.

Käytettäessä kuvion 1 valusäiliön vaimenninta 20 15 sula teräs virtaa reittiä 34 kohdasta, joka sijaitsee vai-mentimen 20 yläpuolella, iskeytyy törmäyspintaan 24 ja siirtyy sitten säteen suuntaisesti ulospäin, kuten nuolet 35 osoittavat. Kun teräs iskeytyy sivuseinämän sisäpintaan 28, se ohjautuu sisäänpäin, sitten ylöspäin, virraten ku-20 ten kuviossa 1 nuolilla 36 esitetään, ja lopulta se jakau-| . ·. tuu yleensä säteen suuntaisesti ulospäin, kuten nuolilla i * * 37, 38 kuviossa 1 esitetään. Tämä minimoi turbulenssia ! hauteen 16 pinnalla ja auttaa ohjaamaan kuonaa ja muita epäpuhtauksia pois virrasta 34.

25 Ei ole oleellista, että kuviossa 2 pisteviivoilla : " esitetyt kulmat on käyristetty, kuten esitetään, ja kulmat ·’ voivat haluttaessa olla suorakulmaisia.

Haluttaessa voidaan suorakulmaisissa kulmissa käyttää pieniä kulmatäytteitä sivuseinämän ja törmäyspin-30 nan ja/tai yläpinnan sisemmän rengasmaisen osan välillä.

Claims (9)

1. Valusäiliön törmäysvaimennin (20), joka käsittää tulenkestävästä materiaalista valmistetun rungon, joka 5 kestää sulan teräksen kosketusta valusäiliössä (10), joka runko käsittää pohjan (22), jossa on törmäyspinta (24), ulomman sivuseinämän (26, 40), joka ulottuu törmäyspinnas-ta (24), yläpinnan (32), joka on liitetty sivuseinämään (26, 40), aukon (30), joka on muodostettu yläpintaan, joka 10 aukko tuottaa sulan teräksen vapaan pääsyn törmäyspinnalle (24) ja sieltä pois, jolloin yläpinnassa (32) on sisempi rengasmainen osa (42), tunnettu siitä, että sisempi rengasmainen osa (42) on olennaisesti yhdensuuntainen törmäyspinnan (24) kanssa ja sivuseinämä (26, 40) 15 ulottuu ylöspäin ja siinä on jatkuva sisäpinta (28), joka on olennaisesti kohtisuorassa törmäyspinnan (24) kanssa ja jolloin sivuseinämän (28) ja törmäyspinnan (24) väliin muodostuu olennaisesti suora kulma (28A) ja sivuseinämän (28) ja yläpinnan sisemmän rengasmaisen osan (42) väliin 20 muodostuu olennaisesti suora kulma (28B).

, .·. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valusäiliön tör- ; mäyksenvaimennin, tunnettu siitä, että aukossa (30) on pidempi ulottuvuus (30') ja lyhyempi ulottuvuus (30"), joka on kohtisuorassa pidempään ulottuvuuteen näh-25 den.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen valusäiliön tör- ·.· mäyksenvaimennin, tunnettu siitä, että aukko (30) on suorakulmainen tai ovaali.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen va- 30 lusäiliön törmäyksenvaimennin, tunnettu siitä, et- : tä vaimentimen ulompi yläpinta (32) on yhdensuuntainen törmäyspinnan (24) kanssa.

). 5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai- nen valusäiliön törmäyksenvaimennin, tunnettu sii-35 tä, että sivuseinä (26, 40) on päättymätön. 8 110312

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen valusäiliön törmäyksenvaimennin, tunnettu siitä, että vaimennin (20) on monoliittista tulenkestävää materiaalia, jonka alumiinioksidipitoisuus on 55 - 85 pai- 5 noprosenttia.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen valusäiliön törmäyksenvaimennin, tunnettu siitä, että vaimennin (20) on monoliittista tulenkestävää materiaalia, jonka magnesiumpitoisuus on 58 - 93 painoprosenttia.

7 110312

8. Valusäiliö (10) sulaa terästä (16) varten, jos sa on lattia (15) ja sivuseinämät (12), jotka sulkevat sisäänsä törmäysalueen ja tyhjennysaukon (14), tunnet -t u siitä, että valusäiliön (10) lattialla (15) törmäys-alueella on törmäyksenvaimennin (20) sellaisena kuin se 15 jossain edellä olevassa patenttivaatimuksessa esitetään.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen valusäiliö, tunnettu siitä, että törmäyksenvaimentimessa (20) on aukko (30) sulan metallin vastaanottamiseksi, aukossa (30) on pidempi ulottuvuus (30') ja lyhyempi ulottuvuus 20 (30") kohtisuorassa pidempään ulottuvuuteen (30') nähden | ja aukon (30) pidempi ulottuvuus (30') on yhdensuuntainen ! valusäiliön pidemmän ulottuvuuden kanssa. 9 110312