FI126234B - Poltinjärjestely, poltinkokoonpano, kanavaelementti, nauhasintrausuunin kaasunkierrätyskanava, metallurginen uuni ja menetelmä poltinjärjestelmän huoltamiseksi - Google Patents

Description

POLTINJÄRJESTELY, POLTINKOKOONPANO, KANAVAELEMENTTI, NAUHASINTRAUSUUNIN KAASUNKIERRÄTYSKANAVA,

METALLURGINEN UUNI JA MENETELMÄ POLTINJÄRJESTELMÄN HUOLTAMISEKSI

Keksintö koskee poltinjärjestelyä, joka käsittää nestejäähdytetyn kupari-kappaleen. Edelleen keksintö koskee poltinkokoonpanoa, kanavaele-menttiä, kaasunkierrätyskanavaa ja metallurgista uunia, jotka käsittävät keksinnön mukaisen poltinjärjestelyn.

Poltin on laite liekin muodostamiseksi materiaalin kuumentamiseksi polttamalla kaasumaista, nestemäistä tai jauhemaista polttoainetta.

Metallurgisissa prosesseissa käytetään polttimia monissa erilaisissa sovelluksissa, esim. kaasunkierrätyskanavissa lisälämmön aikaansaamiseksi kiertävään prosessikaasuun (esim. US 2009/017409) ja valokaariuuneissa lisälämmittiminä metallin kuumentamiseksi ja sulattamiseksi (esim. US6614831, GB 2280501 A).

Tyypillinen poltinjärjestely käsittää polttimen liekin aikaansaamiseksi ja polttimen välittömässä läheisyydessä olevan pitkänomaisen poltinkana-van. Poltinkanava on järjestetty muodostamaan palamisilla ja ohjaamaan liekkiä.

US2009/017409 koskee laitteistoa, jossa poltinyksikkö on liitetty suoraan kaasukanavan seinään ja kaasukanavan tulenkestävässä seinässä oleva aukko muodostaa poltinkanavan.

Tämän poltinjärjestelyn ongelmana on, että poltinyksikön liitos voi löystyä, koska poltinkanavan muodostava tulenkestävä materiaali pyrkii haurastumaan halkeilemalla lämpöjännitysten ja/tai eroosion vuoksi. Edelleen poltinkanavan eroosio heikentää sen kykyä ohjata liekki ennalta määrät tyyn suuntaan ja suojata poltinyksikköä. Tätä ongelmaa on yritetty ratkaista järjestämällä poltinkanavan määrittävän/muodostavan tulenkestävän materiaalin sisään jäähdytyskierukka. Tämä järjestely on parantanut poltinkanavan kestävyyttä. Tämä ei kuitenkaan riitä kaikissa installaatioissa. Poltinkanavan tulenkestävän materiaalin haurastuminen voi johtaa jääh-dytyskierukan vahingoittumiseen, mikä voi puolestaan aiheuttaa jäähdytysnesteen vuotamista. Yleensä käytetään vettä jäähdytysnesteenä, ja veden vuotaminen voi aiheuttaa uunin sisällä vesi-kaasu-räjähdyksen. Poltinkanavan eroosio heikentää myös sen kykyä ohjata liekki ennalta määrättyyn suuntaan ja suojata poltinyksikköä.

Edelleen US2009/017409 koskee poltinyksikköä, johon kuuluu tukirakenne, joka voidaan sovittaa osaksi kaasukanavan seinää. Kuluneen tukirakenteen huoltaminen edellyttää, että sintrausprosessi keskeytetään, jotta voidaan vaihtaa vahingoittunut tukirakenne, joka on suhteellisen suuri ja raskas kaasukanavan osa. Tämä aiheuttaa suhteellisen pitkän seisonta-ajan.

US6614831 koskee poltinjärjestelyä käytettäväksi sulatusuuneissa. Pol-tinyksikkö on asennettu nestejäähdytettyyn kiinnityskappaleeseen. Järjestelyyn ei kuulu poltinyksikön välittömässä läheisyydessä olevaa poltin-kanavaa ja siten poltinyksikkö voi vahingoittua liekin takaisin leimahtamisen vuoksi. Liekin leimahtaminen takaisin poltinyksikköön voi tapahtua, jos poltinyksikkö laukaistaan suurilla arvoilla uunissa sulatettavia suuria metalliromukappaleita vastaan.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan epäkohdat, jotka on esitetty edellä.

Keksinnön ensimmäinen aspekti koskee poltinjärjestelyä, joka käsittää poltinyksikön liekin aikaansaamiseksi ja poltinyksikön välittömässä läheisyydessä olevan pitkänomaisen poltinkanavan, joka poltinkanava muo dostaa liekin ja poltinyksikön suojaamiseksi järjestetyn palamistilan. Pol-tinjärjestely käsittää nestejäähdytetyn kuparikappaleen, edullisesti vesi-jäähdytetyn kuparikappaleen, johon kuuluu jäähdytysputki jäähdytysnesteen, edullisesti veden, kierrättämiseksi, ensimmäinen pää, johon pol-tinyksikkö on liitetty irrotettavasti, ja toinen pää, ja poltinkanava ulottuu nestejäähdytetyn kuparikappaleen sisällä ensimmäisestä päästä toiseen päähän. Keksinnön mukaisesti poltinjärjestely käsittää putkimaisen kiinni-tysholkin, joka on tehty edullisesti metallista kuten teräksestä tai pehmeästä teräksestä, jossa putkimainen kiinnitysholkki käsittää putkimaisen kiinnitysholkin ulkopinnalla ankkurielementtejä putkimaisen kiinnitysholkin kiinnittämiseksi valettavaan tulenkestävään materiaaliin, ja putkimainen kiinnitysholkki on sovitettu vastaanottamaan nestejäähdytetyn kuparikappaleen putkimaisen kiinnitysholkin sisään.

Keksinnön toinen aspekti koskee poltinkokoonpanoa, joka käsittää keksinnön mukaisen poltinjärjestelyn ja tulenkestävän rakenteen, joka on tehty valettavasta tulenkestävästä materiaalista ja johon poltinjärjestely on liitetty, edullisesti liitetty irrotettavasti.

Eräässä suoritusmuodossa poltinkokoonpano käsittää - keksinnön mukaisen poltinjärjestelyn, johon kuuluu poltinyksikkö liekin aikaansaamiseksi ja poltinyksikön välittömässä läheisyydessä oleva pitkänomainen poltinkanava, joka mainittu poltinkanava muodostaa liekin ja poltinyksikön suojaamiseksi järjestetyn palamistilan, ja - tulenkestävän rakenteen, joka on tehty valettavasta tulenkestävästä materiaalista ja johon poltinjärjestely on liitetty, tunnettu siitä, että poltinjärjestely käsittää nestejäähdytetyn kuparikappaleen, johon kuuluu jäähdytysputki jäähdytysnesteen kierrättämiseksi, ensimmäinen pää, johon poltin on liitetty irrotettavasti, ja toinen pää, ja että poltinkanava ulottuu nestejäähdytetyn kuparikappaleen sisällä ensimmäisestä päästä toiseen päähän.

Poltinjärjestelyn ja poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa poltin-kanavan läpimitta kasvaa toisen pään suuntaan. Esimerkiksi jos poltinjär-jestely on asennettu nauhasintrausuunin tai teräshihnasintrausuunin kaa-sukanavaan, poltinkanavan läpimitan kasvaessa kaasunkierrätyskanavan suuntaan poltinkanavan läpimitta pienenee poltinyksikön suuntaan. Tämä suojaa polttimen liekkiä kanavassa virtaavalta kaasulta.

Poltinjärjestelyn ja poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa poltinkanavan poikkileikkaus on pyöreä.

Poltinjärjestelyn ja poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa jäähdy-tysputkessa on sisääntulo jäähdytysnesteen syöttämiseksi jäähdytysput-keen ja ulostulo jäähdytysnesteen poistamiseksi jäähdytysputkesta, mainittu sisääntulo ja ulostulo sijaitsevat kuparikappaleen ulkoreunalla ensimmäisen pään läheisyydessä, ja sisääntulon ja ulostulon välillä ulottuva kierukkaosa, joka mainittu kierukkaosa on järjestetty ympäröimään poltin-kanavaa.

Poltinjärjestelyn ja poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa pol-tinyksikkö käsittää liitoslaipan poltinyksikön liittämiseksi nestejäähdytetyn kuparikappaleen ensimmäiseen päähän pulttiliitoksella.

Poltinjärjestelyn ja poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa neste-jäähdytetyn kuparikappaleen ulkopinta on hieman kartiomainen, koska kuparikappaleen ulkopinta suippenee toisen pään suuntaan, eli sen ulko-läpimitta pienenee toisen pään suuntaan. Poltinjärjestelyn ja poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa putkimaisen kiinnitysholkin sisä pinnalla on kartiomainen muoto, joka vastaa kuparikappaleen ulkopinnan muotoa.

Poltinjärjestelyn ja poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa poltin-järjestely käsittää edelleen rengasmaisen liitoselementin nestejäähdytetyn kuparikappaleen liittämiseksi putkimaiseen kiinnitysholkkiin.

Poltinjärjestelyn ja poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa rengasmainen liitoselementti käsittää ensimmäisen laipan rengasmaisen liitoselementin liittämiseksi kuparikappaleen ensimmäiseen päähän pulttilii-toksella ja toisen laipan rengasmaisen liitoselementin liittämiseksi kiinnitysholkkiin pulttiliitoksella.

Poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa poltinkokoonpano käsittää putkimaisen kiinnitysholkin, joka on tehty edullisesti metallista kuten teräksestä tai pehmeästä teräksestä ja joka on varustettu putkimaisen kiinnitysholkin ulkopinnalla ankkurielementeillä kiinnitysholkin kiinnittämiseksi valettavaan tulenkestävään rakenteeseen, ja putkimainen kiinnitysholkki on sovitettu vastaanottamaan nestejäähdytetyn kuparikappaleen putkimaisen kiinnitysholkin sisään.

Poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa poltinjärjestely käsittää edelleen rengasmaisen liitoselementin nestejäähdytetyn kuparikappaleen liittämiseksi putkimaiseen kiinnitysholkkiin.

Poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa tulenkestävä rakenne on osa kaasukanavan kanavaseinää, kuten nauhasintrausuunin tai teräshih-nasintrausuunin kaasunkierrätyskanavan seinää.

Poltinkokoonpanon eräässä suoritusmuodossa tulenkestävä rakenne on metallurgisen uunin, kuten valokaariuunin, tulenkestävä seinä tai osa tulenkestävää seinää.

Keksinnön kolmas aspekti koskee kanavaelementtiä. Keksinnön mukainen kanavaelementti käsittää keksinnön mukaisen poltinkokoonpanon, jossa tulenkestävä rakenne on tulenkestävä kappale, jossa on tulenkestävästä materiaalista, edullisesti valettavasta tulenkestävästä materiaalista, tehty seinä, johon mainittuun seinään kuuluu kiinnitysholkki poltinjär-jestelyä varten, ja täydentävä sektorielementti, joka on liitetty irrotettavasti tulenkestävään kappaleeseen putkimaisen tai rengasmaisen rakenteen muodostamiseksi yhdessä tulenkestävän kappaleen kanssa.

Kanavaelementin eräässä suoritusmuodossa tulenkestävä kappale käsittää ensimmäiset liitosvälineet tulenkestävän kappaleen liittämiseksi täydentävään sektorielementtiin ja toiset liitosvälineet tulenkestävän kappaleen liittämiseksi kanavan viereisiin elementteihin.

Kanavaelementin eräässä suoritusmuodossa täydentävä sektorielementti käsittää kolmannet liitosvälineet täydentävän sektorielementin liittämiseksi tulenkestävän kappaleen ensimmäisiin liitosvälineisiin ja neljännet liitos-välineet täydentävän sektorielementin liittämiseksi kaasunkierrätyskana-van viereisiin elementteihin.

Kanavaelementin eräässä suoritusmuodossa ensimmäiset liitosvälineet, toiset liitosvälineet, kolmannet liitosvälineet ja/tai neljännet liitosvälineet käsittävät pultinrei’illä varustetut laipat tulenkestävän kappaleen ja täydentävän sektorielementin liittämiseksi toisiinsa ja kanavan viereisiin elementteihin pulttiliitoksilla.

Keksinnön neljäs aspekti koskee kaasunkierrätyskanavaa, edullisesti nauhasintrausuunin, edullisesti teräshihnasintrausuunin, kaasunkierrätyskanavaa, joka käsittää keksinnön mukaisen poltinjärjestelyn, keksinnön mukaisen poltinkokoonpanon tai keksinnön mukaisen kanavaelementin.

Keksinnön viides aspekti koskee metallurgista uunia, joka käsittää keksinnön mukaisen poltinjärjestelyn, keksinnön mukaisen poltinkokoonpa-non, keksinnön mukaisen kanavaelementin tai keksinnön mukaisen kaa-sunkierrätyskanavan. Metallurgisen uunin ollessa nauhasintrausuuni tai teräshihnasintrausuuni se voi sisältää poltinjärjestelyn, poltinkokoonpa-non, kanavaelementin tai kaasunkierrätyskanavan. Metallurgisen uunin ollessa sulatusuuni, kuten valokaariuuni, se voi sisältää poltinjärjestelyn tai poltinkokoonpanon, mutta se ei edullisesti sisällä kanavaelementtiä tai kaasunkierrätyskanavaa.

Keksinnön eräs suoritusmuoto koskee metallurgista uunia, joka käsittää poltinjärjestelyn keksinnön mukaisessa poltinkokoonpanossa.

Keksinnön kuudes aspekti koskee menetelmää poltinjärjestelyn huoltamiseksi. Menetelmä käsittää vaiheen, jossa irrotetaan poltinyksikkö neste-jäähdytetystä kuparikappaleesta.

Keksinnön eräs suoritusmuoto koskee menetelmää keksinnön mukaisessa poltinkokoonpanossa olevan poltinjärjestelyn huoltamiseksi. Menetelmä käsittää vaiheet, joissa poistetaan poltinjärjestely vetämällä neste-jäähdytetty kuparikappale ulos kiinnitysholkista ja asennetaan uusi poltinjärjestely viemällä nestejäähdytetty kuparikappale kiinnitysholkkiin.

Keksinnön eräs suoritusmuoto koskee menetelmää keksinnön mukaisen kaasunkierrätyskanavan huoltamiseksi poltinyksikön vaihtamista varten. Menetelmä käsittää vaiheet a) irrotetaan tulenkestävä kappale täydentävästä sektorielementistä ja kaasunkierrätyskanavasta, jossa poltinjärjestely on liitetty mainittuun tulenkestävään kappaleeseen, ja b) irrotetaan vaihdettava poltinyksikkö nestejäähdytetystä kuparikappaleesta, joka on edelleen liitettynä tulenkestävään kappaleeseen, ja liitetään uusi poltinyksikkö jäähdytettyyn kuparikappaleeseen, tai c) irrotetaan poltinjärjestely, jossa poltinyksikkö ja nestejäähdytetty kuparikappale on liitetty toisiinsa, nestejäähdytetystä kuparikappa-leesta ja irrotetaan poltinyksikkö nestejäähdytetystä kuparikappa-leesta ja liitetään uusi poltinyksikkö jäähdytettyyn kuparikappalee-seen, ja d) liitetään tulenkestävä kappale, johon poltinjärjestely on liitetty, täydentävään sektorielementtiin ja kaasunkierrätyskanavaan.

Keksinnön eräs suoritusmuoto koskee menetelmää keksinnön mukaisen kaasunkierrätyskanavan huoltamiseksi tulenkestävän kappaleen vaihtamista varten. Menetelmä käsittää vaiheet e) irrotetaan vaihdettava tulenkestävä kappale täydentävästä sekto-rielementistä ja kaasunkierrätyskanavasta, jossa poltinjärjestely on liitetty mainittuun tulenkestävään kappaleeseen, f) irrotetaan poltinjärjestely vaihdettavasta tulenkestävästä kappaleesta ja liitetään poltinjärjestely uuteen tulenkestävään kappaleeseen, ja g) liitetään tulenkestävä kappale täydentävään sektorielementtiin ja kaasunkierrätyskanavaan, jossa poltinjärjestely on liitetty tulenkestävään kappaleeseen.

Keksinnön eräs suoritusmuoto koskee menetelmää keksinnön mukaisen kaasunkierrätyskanavan huoltamiseksi täydentävän sektorielementin vaihtamista varten. Menetelmä käsittää vaiheet h) irrotetaan tulenkestävä kappale, johon poltinjärjestely on liitetty, täydentävästä sektorielementistä ja kaasunkierrätyskanavasta, i) irrotetaan vaihdettava täydentävä sektorielementti kaasunkierrätyskanavasta, j) liitetään uusi täydentävä sektorielementti kaasunkierrätyskanavaan, ja k) liitetään tulenkestävä kappale, johon poltinjärjestely liitetty, täydentävään sektorielementtiin ja kaasunkierrätyskanavaan.

Keksintö saa aikaan monia etuja. Jos tulenkestävä aine poltinaukon ympärillä haurastuu, esim. eroosion tai lämpöjännityksen vuoksi, nestejääh-dytetty kuparikappale ei vahingoitu ja liekin optimaalinen virtaus varmistetaan. Tällä tavoin poltinyksikön toiminta varmistetaan. Nestejäähdytetty kuparikappale on irrotettava ja siten ei ole tarvetta poistaa osia tai suurta ympäröivän tulenkestävän materiaalin kappaletta huoltoa varten. Tämä vähentää huollon seisonta-aikaa. Tulenkestävässä materiaalissa saavutetaan yhtenäisempi lämpötilaprofiili verrattuna teräskierukoiden järjestämiseen tulenkestävän materiaalin sisään, koska nestejäähdytettyä kupari-kappaletta ympäröi putkimainen kiinnitysholkki. Edelleen jäähdytysputken vahingoittuminen on epätodennäköisempää, koska jäähdytysputki sijaitsee nestejäähdytetyn kuparikappaleen sisällä ja kuparia ympäröi metalli-holkki, edullisesti teräsholkki tai pehmeäteräsholkki, siten jäähdytysputkea suojaten. Poltinyksikkö sijaitsee nestejäähdytetyn kuparikappaleen ensimmäisessä päässä siten, että kaasukanavassa kulkeva kaasu ei häiritse polttimen liekkiä. Poltinjärjestelyn ollessa asennettu sulatusuunin sivu-seinään nestejäähdytetty kuparikappale, jossa on poltinkanava, suojaa poltinyksikköä liekin takaisin leimahdukselta. Edelleen poltinyksikön ja/tai nestejäähdytetyn kuparikappaleen vaihtaminen helpottuu.

Tämän selityksen tarkoituksessa termit ”tulenkestävä materiaali” ja ” valettava tulenkestävä materiaali” tarkoittavat edullisesti tulenkestävää sementtiä tai tulenkestävää sementtivaluainetta kuten alumiinioksidi-vähäsementtistä valuainetta, edullisemmin teräskuituja käsittävää alumii-nioksidi-vähäsementtistä valuainetta tai teräskuituja käsittävää vä-häsementtistä aluminasilikavaluainetta.

Oheiset piirustukset, jotka on sisällytetty tähän keksinnön ymmärrettävyyden parantamiseksi, ovat osa selitystä, kuvaavat keksinnön edullisia suoritusmuotoja ja auttavat keksinnön periaatteiden selostamisessa.

Kuvassa 1 on esitetty keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen kaasu-poltinjärjestelyn eräs suoritusmuoto, jossa nestejäähdytetty kuparikappale on esitetty poikkileikkauksena,

Kuva 2 on aksonometrinen räjäytyskuva kuvan 1 poltinjärjestelystä, joka sisältää rengasmaisen liitoselementin,

Kuva 3 on aksonometrinen läpinäkyvä kuva kuvan 2 kuparikappaleesta ja esittää jäähdytysputken avaruudellisen järjestelyn suhteessa poltinkana-vaan,

Kuva 4 on räjäytyskuva keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta pol-tinkokoonpanosta, jossa tulenkestävä rakenne ja putkimainen kiinnitys-holkki on esitetty poikkileikkauksena,

Kuvassa 5 on esitetty kuvan 4 poltinkokoonpano, jossa poltinjärjestely on asennettu putkimaiseen kiinnitysholkkiin,

Kuva 6 on kaaviokuvaus nauhasintrausuunista, edullisesti teräshihnasint-rausuunista, joka käsittää kaasunkierrätyskanavia,

Kuvassa 7 on esitetty keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen poltin-kokoonpanon sisältävä kaasunkierrätyskanava,

Kuva 8 on räjäytyskuva kuvan 7 kaasunkierrätyskanavan kulmaosasta, johon kulmaosaan kuuluu tulenkestävä kappale poltinjärjestelyn asentamista varten,

Kuvassa 9 on esitetty poikkileikkaus kuvan 8 kulmaosasta, ja

Kuva 10 on kaaviokuvaus valokaariuunista, johon kuuluu keksinnön mukainen poltinkokoonpano.

Viitaten kuviin 1 - 3 poltinjärjestely käsittää poltinyksikön 1 polttoaineen ja hapettimen, kuten ilman, sekoittamiseksi seokseksi, joka sytytetään liekin aikaansaamiseksi. Poltinjärjestely käsittää pitkänomaisen poltinkanavan 2, joka on poltinyksikön 1 välittömässä läheisyydessä. Poltinkanava 2 muodostaa palamistilan ja on järjestetty suojaamaan liekkiä ja poltinyksik-köä 1. Poltinjärjestely käsittää nestejäähdytetyn kuparikappaleen 3. Pol-tinyksikkö 1 on liitetty irrotettavasii nestejäähdytetyn kuparikappaleen 3 ensimmäiseen päähän 5 asentamisen ja vaihtamisen helpottamiseksi. Nestejäähdytetty kuparikappale 3 sisältää jäähdytysputken 4, jonka läpi jäähdytysnesteen, edullisesti veden, jatkuva kierto voidaan johtaa neste-jäähdytetyn kuparikappaleen 3 jäähdyttämiseksi. Jäähdytysputki 4 on kuparikappaleen 3 valetun kuparin sisällä. Poltinkanava 2, joka on läpivienti-reikä, ulottuu nestejäähdytetyn kuparikappaleen 3 sisällä ensimmäisestä päästä 5 toiseen päähän 6. Ensimmäinen pää 5 ja toinen pää 6 ovat yhdensuuntaisesti. Poltinkanava 2 muodostaa palamistilan, joka ohjaa liekkiä ja suojaa poltinyksikköä 1.

Kuten kuvassa 1 on esitetty, poltinkanavan 2 läpimitta d kasvaa ensimmäisestä päästä 5 toisen pään 6 suuntaan. Poltinkanavan 2 sisäpinta käsittää lyhyen pintaosan 34 ensimmäisen pään 5 läheisyydessä, jonka lyhyen pintaosan 34 läpimitta kasvaa ensimmäisen pään 5 suuntaan. Lyhyt kartiomainen pintaosa 34 jatkuu toista päätä 6 kohti pyöreänä kupumai-sena pintaosana 35. Pyöreä kupumainen pintaosa 35 jatkuu toiseen päähän 6 kartiomaisena pintaosana 36. Poltinkanavan 2 poikkileikkaus on pyöreä. Näin ollen sylinterimäisen pintaosan 34, pyöreän kupumaisen pintaosan 35 ja kartiomaisen pintaosan 36 poikkileikkaukset ovat pyöreät.

Viitaten kuvaan 3 jäähdytysputkessa 4 on sisääntulo 7 jäähdytysnesteen syöttämiseksi jäähdytysputkeen 4. Jäähdytysputkessa 4 on ulostulo 8 jäähdytysnesteen poistamiseksi jäähdytysputkesta 4. Sisääntulo 7 ja ulostulo 8 työntyvät kumpikin ulos nestejäähdytetyn kuparikappaleen 3 uiko- reunasta ja sijaitsevat ensimmäisen pään 5 läheisyydessä. Sisääntulon 7 ja ulostulon 8 välissä ulottuu kierukkaosa 9. Kierukkaosa 9 on järjestetty avaruudellisesti ympäröimään poltinkanavaa 2.

Viitaten kuviin 1 ja 2 poltinyksikkö 1 käsittää liitoslaipan 10 poltinyksikön 1 liittämiseksi nestejäähdytetyn kuparikappaleen 3 ensimmäiseen päähän 5 pulttiliitoksella.

Viitaten kuviin 3 ja 5 poltinjärjestely käsittää putkimaisen kiinnitysholkin 11, joka on tehty edullisesti metallista kuten teräksestä tai pehmeästä teräksestä. Putkimainen kiinnitysholkki 11 käsittää kiinnitysholkin 11 ulkopinnalla ankkurielementtejä 12 kiinnitysholkin kiinnittämiseksi valettavaan tulenkestävään materiaaliin. Putkimainen kiinnitysholkki 11 on mitoitettu vastaanottamaan nestejäähdytetyn kuparikappaleen 3 sisätilansa sisään. Nestejäähdytetyn kuparikappaleen 3 ulkopinta on hieman kartiomainen siten, että sen ulkopinta suippenee toisen pään 6 suuntaan; eli sen läpimitta pienenee toisen pään 6 suuntaan. Putkimaisen kiinnitysholkin 11 sisäpinnalla on kartiomainen muoto, joka vastaa nestejäähdytetyn kupari-kappaleen 3 ulkomuotoa siten, että nestejäähdytetty kuparikappale 3 sopii riittävän tiiviisti putkimaisen kiinnitysholkin 11 sisään ja voidaan poistaa helposti.

Viitaten kuviin 2-5 poltinjärjestely käsittää edelleen rengasmaisen lii-toselementin 13 nestejäähdytetyn kuparikappaleen 3 liittämiseksi putkimaiseen kiinnitysholkkiin 11. Rengasmainen liitoselementti 13 käsittää ensimmäisen laipan 14 rengasmaisen liitoselementin liittämiseksi kupari-kappaleen 3 ensimmäiseen päähän 5 pulttiliitoksella ja toisen laipan 15 rengasmaisen liitoselementin liittämiseksi kiinnitysholkkiin 11 pulttiliitoksella.

Viitaten kuvaan 4 poltinjärjestelyn B huoltamiseksi sen jälkeen, kun pultti-liitos putkimaisen kiinnitysholkin 11 ja rengasmaisen liitoselementin 13 välillä on irrotettu, poltinjärjestely B voidaan poistaa vetämällä yksinkertaisesti nestejäähdytetty kuparikappale 3 ulos kiinnitysholkista 11. Tämän jälkeen voidaan asentaa uusi poltinjärjestely B viemällä nestejäähdytetty kuparikappale 3 putkimaiseen kiinnitysholkkiin 11 ja liittämällä rengasmainen liitoselementti 13 kiinnitysholkkiin 11 pulttiliitoksella.

Viitaten kuviin 6 - 9 niissä on esitetty eräs suoritusmuoto keksinnön mukaisesta poltinkokoonpanosta kuvan 6 nauhasintrausuunin 19, edullisesti teräshihnasintrausuunin 19, kaasunkierrätyskanavassa 18a, 18b. Nau-hasintrausuuni tai teräshihnasintrausuuni 19 käsittää nauhan 22 tai te-räshihnan 22, joka kääntyy sylinterien 23, 24 (esim. nostopyörien), jotka ovat sen päissä, ympäri muodostaen päättömän kuljetinhihnan. Sint-rausuuni 19 käsittää kaasunkierrätyskanavia 18a, 18b, 18c, joissa kaasu kiertää sintrausuunin eri vyöhykkeiden sisällä. Jatkuvassa sintrauksessa käytetään suljettuja kaasukiertoja ja kierrätyskaasua hyödynnetään prosessin eri vyöhykkeissä. Sintrattava materiaali syötetään nauhalle 22 tai teräshihnalle 22 pedin muodostamiseksi sen yläpinnalle. Uunissa sintrattava materiaali kulkee ensin kuivausvyöhykkeen 25 ja esikuumennus-vyöhykkeen 26 läpi ja siirtyy sitten sintrausvyöhykkeeseen 27, jossa on yksi tai useampi osa. Sintrausvyöhykkeen 27 jälkeen laitteisto käsittää yleensä stabilointivyöhykkeen 28, jonka jälkeen seuraa useita vaiheita 29, 30 ja 31 sisältävä jäähdytysvyöhyke. Sintrauslaitteistoon syötetään kaasua ensimmäiseksi jäähdytysvyöhykkeen eri vaiheisiin 29, 30, 31. Kuvassa 6 esitetyt nuolet osoittavat kaasuvirtauksen suunnan kaasunkierrätys-kanavissa 18a, 18b ja 18c. Kaasun kuljettua nauhan 22 tai teräshihnan 22 ja sintrattavan materiaalipedin, joka on niiden yläpinnalla, läpi kaasu imetään kustakin vaiheesta 29, 30 ja 31 vastaavaan kaasunkierrätyskana-vaan 18a, 18b, 18c. Uloimmasta kaasukanavasta 18c (sintrattavan materiaalin virtaussuunnassa katsottuna) poistettava kaasu ohjataan kuivaus-vyöhykkeeseen 25, ja tämä kaasunkierrätyskanava 18c ei ole yleensä varustettu poltinyksiköillä. Sen sijaan kaasu jäähdytysvaiheista 29 ja 30, jotka sijaitsevat lähempänä nauhasintrausuunin 19 tai teräshihnasint- rausuunin 19 keskiosaa, ohjataan kaasunkierrätyskanaviin 18a ja 18b, jotka on varustettu poltinyksiköillä 1. Kaasunkierrätyskanavien 18a, 18b sisäosa on tehty valettavasta tulenkestävästä materiaalista. Sintrattu materiaali poistetaan nauhalta 22 tai teräshihnalta 22 jatkoprosessointia varten. Kaasut poistetaan sintrausvyöhykkeestä 27, esikuumennusvyöhyk-keestä 26 ja kuivausvyöhykkeestä 25 kaasunpuhdistukseen ja kierrätetään mahdollisesti takaisin sintrausprosessiin.

Kuvassa 7 on esitetty kuvan 6 kaasunkierrätyskanava 18a, joka on varustettu kahdella kuvien 1 - 3 poltinjärjestelyllä B, jotka on asennettu tulenkestävään kappaleeseen 16 jo viitaten kuviin 4 ja 5 kuvattujen periaatteiden mukaisesti.

Tulenkestävä kappale 16 muodostaa osan kaasunkierrätyskanavan 18a kanavaseinää 17. Kaasuvirtauksen suunta on osoitettu nuolilla. Poltinjär-jestelyt B on järjestetty siten, että nestejäähdytetyn kuparikappaleen 3 poltinkanavat 2 ohjaavat liekin F olennaisesti kaasuvirtauksen suuntaan kaasunkierrätyskanavassa 18a. Poltinjärjestelyjen B kulmittaisen järjestelyn ansiosta poltinyksikkö 1 ja poltinkanava 2 ovat hyvin suojassa kaasu-virtauksen vaikutuksilta. Kuvissa 8 ja 9 on esitetty kuvan 7 kanavaele-mentti 32. Kanavaelementti 32 käsittää tulenkestävän kappaleen 16, jossa on tulenkestävästä materiaalista 37 tehty seinä. Tulenkestävän kappaleen 16 tulenkestävään seinään 37 kuuluu putkimainen kiinnitysholkki 11 poltinjärjestelyn B liittämiseksi tulenkestävään kappaleeseen 16. Putkimainen kiinnitysholkki 11 käsittää kiinnitysholkin 11 ulkopinnalla ankku-rielementtejä 12 kiinnitysholkin kiinnittämiseksi tulenkestävän kappaleen 16 valettavaan tulenkestävään materiaaliin. Kanavaelementti 32 käsittää edelleen täydentävän sektorielementin 33, jonka seinä on tehty tulenkestävästä materiaalista 38. Täydentävä sektorielementti 33 muodostaa tulenkestävään kappaleeseen 16 liitettynä putkimaisen tai rengasmaisen rakenteen yhdessä tulenkestävän kappaleen 16 kanssa.

Tulenkestävä kappale 16 käsittää ensimmäiset liitosvälineet 39 tulenkestävän kappaleen 16 liittämiseksi täydentävään sektorielementtiin 33 ja toiset liitosvälineet 40 tulenkestävän kappaleen 16 liittämiseksi kaasun-kierrätyskanavan 18a, 18b viereisiin elementteihin. Täydentävä sekto-rielementti 33 käsittää kolmannet liitosvälineet 41 täydentävän sekto-rielementin 33 liittämiseksi tulenkestävän kappaleen 16 ensimmäisiin lii-tosvälineisiin 39 ja neljännet liitosvälineet 42 täydentävän sektorielemen-tin 33 liittämiseksi kaasunkierrätyskanavan 18a, 18b viereisiin elementteihin. Ensimmäiset liitosvälineet 39 käsittävät pultinrei’illä 43 varustetut laipat tulenkestävän kappaleen 16 liittämiseksi täydentävään sektorielementtiin 33, edullisesti pulttiliitoksin. Kolmannet liitosvälineet 41 käsittävät pultinrei’illä 43 varustetut laipat täydentävän sektorielementin 33 liittämiseksi tulenkestävään kappaleeseen 16, edullisesti pulttiliitoksin. Toiset liitosvälineet 40 käsittävät pultinrei’illä 43 varustetut laipat tulenkestävän kappaleen 16 liittämiseksi kaasunkierrätyskanavan 18a, 18b viereisiin elementteihin, edullisesti pulttiliitoksin. Neljännet liitosvälineet 42 käsittävät pultinrei’illä varustetut 43 laipat täydentävän sektorielementin 33 liittämiseksi kaasunkierrätyskanavan 18a, 18b viereisiin elementteihin, edullisesti pulttiliitoksin.

Kaasunkierrätyskanavan 18a huoltamiseksi poltinyksikön 1 vaihtamista varten tulenkestävä kappale 16, johon poltinjärjestely B on liitetty, irrotetaan täydentävästä sektorielementistä 33 ja kaasunkierrätyskanavasta 18a, 18b. Tämän jälkeen vaihdettava poltinyksikkö 1 irrotetaan neste-jäähdytetystä kuparikappaleesta 3, joka jää kiinni tulenkestävään kappaleeseen 16. Jäähdytettyyn kuparikappaleeseen 3 voidaan sitten liittää uusi poltinyksikkö 1. Vaihtoehtoisesti poltinjärjestely B, jossa poltinyksikkö 1 ja nestejäähdytetty kuparikappale 3 on liitetty toisiinsa kokoonpanoksi, voidaan irrottaa tulenkestävästä kappaleesta 16 ja poltinyksikkö 1 irrotetaan sitten nestejäähdytetystä kuparikappaleesta 3 ja jäähdytettyyn kuparikappaleeseen 3 liitetään uusi poltinyksikkö 1. Lopuksi tulenkestävä kap- pale 16, johon poltinjärjestely B on liitetty, voidaan liittää täydentävään sektorielementtiin 33 ja kaasunkierrätyskanavaan 18a, 18b.

Kaasunkierrätyskanavan 18a huoltamiseksi tulenkestävän kappaleen 16 vaihtamista varten vaihdettava tulenkestävä kappale 16, johon poltinjärjestely B on liitetty, irrotetaan täydentävästä sektorielementistä 33 ja kaa-sunkierrätyskanavasta 18a, 18b. Tämän jälkeen poltinjärjestely B irrotetaan tulenkestävästä kappaleesta 16. Poltinjärjestely B liitetään uuteen tulenkestävään kappaleeseen 16. Lopuksi tulenkestävä kappale 16, johon poltinjärjestely B on liitetty, liitetään täydentävään sektorielementtiin 33 ja kaasunkierrätyskanavaan 18a, 18b.

Kaasunkierrätyskanavan 18a huoltamiseksi tulenkestävän kappaleen 16 vaihtamista varten täydentävän sektorielementin 33 vaihtamista varten tulenkestävä kappale 16, johon poltinjärjestely B on liitetty, irrotetaan täydentävästä sektorielementistä 33 ja kaasunkierrätyskanavasta 18a, 18b. Vaihdettava täydentävä sektorielementti 33 irrotetaan kaasunkierrätyskanavasta 18a, 18b. Kaasunkierrätyskanavaan 18a, 18b liitetään uusi täydentävä sektorielementti 33. Lopuksi tulenkestävä kappale 16, johon poltinjärjestely B on liitetty, liitetään täydentävään sektorielementtiin 33 ja kaasunkierrätyskanavaan 18a, 18b.

Kuvassa 10 on esitetty metallurginen uuni 22, joka on varustettu kuvien 1 - 3 poltinjärjestelyllä B, joka on asennettu valokaariuunin 21 tulenkestävään seinään 20 jo viitaten kuviin 4 ja 5 kuvattujen periaatteiden mukaisesti.

Alan asiantuntijalle on ilmeistä, että tekniikan kehittymisen myötä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa eri tavoin. Keksintöä ja sen suoritusmuotoja ei siten rajoiteta edellä kuvattuihin esimerkkeihin, vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (19)

1. Poltinjärjestely (B), joka käsittää poltinyksikön (1) liekin (F) aikaansaamiseksi ja poltinyksikön välittömässä läheisyydessä olevan pitkänomaisen poltinkanavan (2), joka poltinkanava (2) muodostaa palamistilan, joka on järjestetty suojaamaan liekkiä (F) ja poltinyksikköä, ja joka poltinjärjestely (B) käsittää nestejäähdytetyn kuparikappaleen (3), johon kuuluu jäähdy-tysputki (4) jäähdytysnesteen kierrättämiseksi, mainitun jäähdytysputken (4) ollessa kuparikappaleen (3) valetun kuparin sisällä, ensimmäinen pää (5) , johon poltinyksikkö (1) on liitetty irrotettavasi!, ja toinen pää (6), ja että poltinkanava (2) ulottuu nestejäähdytetyn kuparikappaleen (3) sisällä ensimmäisestä päästä (5) toiseen päähän (6), tunnettu siitä, että poltinjärjestely käsittää putkimaisen kiinnitysholkin (11), joka käsittää putkimaisen kiinnitysholkin (11) ulkopinnalla ankkurielementtejä (12) putkimaisen kiinnitysholkin (11) kiinnittämiseksi valettavaan tulenkestävään materiaaliin, ja että putkimainen kiinnitysholkki (11) on sovitettu vastaanottamaan nestejäähdytetyn kuparikappaleen (3) putkimaisen kiinnitysholkin (11) sisään.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poltinjärjestely, tunnettu siitä, että poltinkanavan (2) läpimitta (d) kasvaa toisen pään (6) suuntaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen poltinjärjestely, tunnettu siitä, että poltinkanavan (2) poikkileikkaus on pyöreä.

4. Yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1 - 3 mukainen poltinjärjestely, tunnettu siitä, että jäähdytysputkessa (4) on sisääntulo (7) jäähdytysnesteen syöttämiseksi jäähdytysputkeen ja ulostulo (8) jäähdytysnesteen poistamiseksi jäähdytysputkesta (4), jossa sisääntulo (7) ja ulostulo (8) sijaitsevat nestejäähdytetyn kuparikappaleen (3) ulkoreunalla ensimmäisen pään (5) läheisyydessä, ja sisääntulon ja ulostulon välissä ulottuva kierukkaosa (9), joka kierukkaosa (9) on järjestetty ympäröimään pol-tinkanavaa (2).

5. Yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1 -4 mukainen poltinjärjes-tely, tunnettu siitä, että poltinyksikkö (1) käsittää liitoslaipan (10) pol-tinyksikön (1) liittämiseksi nestejäähdytetyn kuparikappaleen (3) ensimmäiseen päähän (5) pulttiliitoksella.

6. Yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1 - 5 mukainen poltinjärjes-tely, tunnettu siitä, että nestejäähdytetyn kuparikappaleen (3) ulkopinta on hieman kartiomainen siten, että sen ulkoläpimitta pienenee toista päätä (6) kohti; ja että kiinnitysholkin (11) sisäpinta on kartion muotoinen vastaten nestejäähdytetyn kuparikappaleen (3) ulkopinnan muotoa.

7. Yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1 - 6 mukainen, tunnettu siitä, että poltinjärjestely käsittää edelleen rengasmaisen liitoselementin (13) nestejäähdytetyn kuparikappaleen (3) liittämiseksi kiinnitysholkkiin (11).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen poltinjärjestely, tunnettu siitä, että rengasmainen liitoselementti (13) käsittää ensimmäisen laipan (14) rengasmaisen liitoselementin liittämiseksi kuparikappaleen (3) ensimmäiseen päähän (5) pulttiliitoksella ja toisen laipan (15) rengasmaisen liitoselementin liittämiseksi kiinnitysholkkiin (11) pulttiliitoksella.

9. Poltinkokoonpano, tunnettu siitä, että poltinkokoonpano käsittää - yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1 - 8 mukaisen poltin-järjestelyn (B), ja - tulenkestävän rakenteen (16, 20), joka on tehty valettavasta tulenkestävästä materiaalista ja johon poltinjärjestely on liitetty, edullisesti liitetty irrotettavasti.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen poltinkokoonpano, tunnettu siitä, että poltinkokoonpano käsittää putkimaisen kiinnitysholkin (11), joka on tehty edullisesti metallista, kuten teräksestä tai pehmeästä teräksestä, ja joka käsittää putkimaisen kiinnitysholkin (11) ulkopinnalla ankkurielement-tejä (12) putkimaisen kiinnitysholkin (11) kiinnittämiseksi tulenkestävään rakenteeseen (16, 20), ja että putkimainen kiinnitysholkki (11) on sovitettu vastaanottamaan nestejäähdytetyn kuparikappaleen (3) putkimaisen kiinnitysholkin (11) sisään.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen poltinkokoonpano, tunnettu siitä, että poltinjärjestely käsittää edelleen rengasmaisen liitoselementin (13) nestejäähdytetyn kuparikappaleen (3) liittämiseksi putkimaiseen kiin-nitysholkkiin (11).

12. Yhden tai useamman patenttivaatimuksista 9-11 mukainen poltinkokoonpano, tunnettu siitä, että tulenkestävä rakenne on tulenkestävä kappale (16), joka muodostaa osan kaasunkierrätyskanavan (18a, 18b) kanavaseinästä (17).

13. Kanavaelementti (32), tunnettu siitä, että kanavaelementti (32) käsittää - yhden tai useamman patenttivaatimuksista 9-12 mukaisen poltin-kokoonpanon, jossa tulenkestävä rakenne on tulenkestävä kappale (16), jossa on tulenkestävästä materiaalista (37) tehty seinä, johon mainittuun seinään kuuluu kiinnitysholkki (11) poltinjärjestelyä (B) varten, ja - täydentävän sektorielementin (33), joka on liitetty irrotettavasti tulenkestävään kappaleeseen (16) putkimaisen tai rengasmaisen rakenteen muodostamiseksi yhdessä tulenkestävän kappaleen (16) kanssa.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen kanavaelementti, tunnettu siitä, että tulenkestävä kappale (16) käsittää ensimmäiset liitosvälineet (39) tulenkestävän kappaleen (16) liittämiseksi täydentävään sektorielement- tiin (33) ja toiset liitosvälineet (40) tulenkestävän kappaleen (16) liittämiseksi kanavan (18a, 18b) viereisiin elementteihin.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen kanavaelementti, tunnettu siitä, että täydentävä sektorielementti (33) käsittää kolmannet liitosvälineet (41) täydentävän sektorielementin (33) liittämiseksi tulenkestävän kappaleen (16) ensimmäisiin liitosvälineisiin (39) ja neljännet liitosvälineet (42) täydentävän sektorielementin (33) liittämiseksi kaasunkierrätyskanavan (18a, 18b) viereisiin elementteihin.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen kanavaelementti, tunnettu siitä, että ensimmäiset liitosvälineet (39), toiset liitosvälineet (40), kolmannet liitosvälineet (41) ja/tai neljännet liitosvälineet (42) käsittävät pultinrei’illä (43) varustetut laipat tulenkestävän kappaleen (16) ja täydentävän sektorielementin (33) liittämiseksi toisiinsa ja kanavan (18a, 18b) viereisiin elementteihin pulttiliitoksin.

17. Nauhasintrausuunin (19), edullisesti teräshihnasintrausuunin, kaasun-kierrätyskanava (18a, 18b), tunnettu siitä, että kaasunkierrätyskanava (18a, 18b) käsittää - yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1 - 8 mukaisen poltin-järjestelyn, tai - yhden tai useamman patenttivaatimuksista 9-12 mukaisen poltin-kokoonpanon, tai - yhden tai useamman patenttivaatimuksista 13-16 mukaisen ka-navaelementin (32).

18. Metallurginen uuni (19, 21), tunnettu siitä, että metallurginen uuni (19, 21) käsittää - yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1 - 8 mukaisen poltin-järjestelyn (B), tai - yhden tai useamman patenttivaatimuksista 9-12 mukaisen poltin-kokoonpanon, tai - yhden tai useamman patenttivaatimuksista 13-16 mukaisen ka-navaelementin tai - patenttivaatimuksen 17 mukaisen kaasunkierrätyskanavan (18a, 18b).

19. Menetelmä yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1 - 8 mukaisen poltinjärjestelyn (B) huoltamiseksi, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheen, jossa irrotetaan poltinyksikkö (1) nestejäähdytetystä ku-parikappaleesta (3).