FI68666C - Anordning foer vaermebehandling av en laongstraeckt plaot - Google Patents

Description

ΓΒ1 m,KUULUTUSjULKAISU

lJ { ' UTLÄGGNINGSSKRIFT OOOOO

•£)bSk C (45> cy";.r,olly 10 10 1925 (51) Kv.lk.4/lnt.Cl.4 C 22 F 1/00 // C 21 D 1/00 SUOMI — FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansöknlng 792572 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 2 0.08.79 (Fl) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 20.08.79 (41) Tullut julkiseksi — Bllvit offentlig 23.02.80

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäviksipanon ja kuul.julkalsun pvm. - _ * 0 c

Patent- och registerstyrelsen v ’ Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 28.06.85 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 22.08.78 Ruotsi-Sverige(SE) 7808831-7 (71) AB Asea-Atom, Box 53, 721 Ok Vasteras 1, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Erik Rune Hellman, VästerSs, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Laite pitkänomaisen levyn lämpökäsittelyä varten -Anordning för värmebehandling av en längsträckt plät

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 lajimääri telmässä määritettyä tyyppiä oleva laite.

Tällaiset laitteet ovat tunnettuja ruotsalaisista patenttijulkaisuista 391 952 ja 394 201. Tunnettujen laitteiden tavoin on keksinnön mukainen laite pääasiassa tarkoitettu sirkoniumseoksesta, esim. Zirkaloy-4:stä valmistetun levyn ruosteenestokäsittelyyn. Tällaisessa lämpökäsittelyssä levy on kuumennettava ainakin 800°C:n lämpötilaan ja sen jälkeen nopeasti jäähdytettävä esim. siten, että kuumennetun levyvyöhykkeen lämpötilaa välittömästi alennetaan ainakin 200°C korkeintaan 60 sekunnin aikana.

Yllä mainittujen tunnettujen laitteiden avulla suoritetussa lämpökäsittelyssä on osoittautunut, että on vaikeaa riittävässä määrin välttyä levyaineen hapettumiselta sekä lämpöti la jännitysten aiheuttamalta deformaatiolta.

2 68666

Vielä eräs tunnettu laite on esitetty saksalaisessa kuulutusjulkaisussa 1 172 050. Tämä laite edellyttää, että levy aina syötetään ja luovutetaan kelattuna. Kelalta purkamisen, lämpökäsittelyn ja sitä seuraavan kelauksen on tapahduttava evakuoidussa säiliössä.

Jos tasaista levyä varten haluttaisiin käyttää laitetta, jolla on suunnilleen sama rakenne kuin saksalaisessa kuulutusjulkaisussa 1 172 050 esitetyllä laitteella, olisi evakuointisäiliön pituutta pakko pidentää vähintään 100 %. Lisäksi olisi pakko avata säiliö ja pumpata uusi tyhjö kunkin käsitellyn levypituuden kohdalla.

Yllä mainitut epäkohdat vältetään keksinnön mukaista laitetta käytettäessä .

Tehtävänä, joka on tarkoitus ratkaista keksinnön avulla, on saada aikaan laite, joka on samaa tyyppiä kuin alussa mainittu, jolloin hapetus estetään suojakaasun avulla ja siten, että suojakaasun kulutus jää mahdollisimman pieneksi.

Keksinnön mukaisessa laitteessa levy voidaan kuumentaa ainakin 900°C:n lämpötilaan ja välittömästi jäähdyttää nopeudella vähintään 40°C/sekunti 800°C:seen, sen jälkeen jäähdytysnopeudella vähintään 5°C/sekunti.

Keksinnön tunnusmerkit käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista.

Keksintöä selitetään seuraavassa viitaten oheisiin kaaviollisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta ylhäältä katsottuna, jolloin piirustusteknisistä syistä on ajateltu laitteeseen kuuluva yläkansi poistetuksi. Kuviot 2 ja 3 esittävät pystyleikkausta laitteesta kuvion 1 viivaa II-II ja vastaavasti III-III pitkin. Kuviot 4 ja 5 esittävät osittaisia pystyleikkauksia kuvion 1 viivaa IV-IV pitkin. Kuvio 6 esittää aksiaalileikkausta selitettyyn laitteeseen kuuluvan valsiin läpi ja kuvio 8 leikkausta valssin läpi kuvion 6 viivaa VIII-VIII pitkin. Kuvio 7 esittää pysty-leikkauksena kuvion 3 viivaa VII-VII pitkin laitteeseen kuuluvaa, suurtaajuusgeneraattoriin liitettyä kuumennuskäämiä.

Il 3 6 8 6 6 6

Piirustuksissa esitetty laite, joka on ainoastaan yksi keksinnön useista mahdollisista suoritusmuodoista, on suurimmaksi osaksi koteloitu pääasiassa suuntaissärmiön muotoiseen runkoon, jossa on poh-jalevy 1, ylälevy 2, kaksi sivulevyä 3 ja 4 sekä kaksi päätylevyä 5 ja 6, joissa kummassakin on oma vaakasuora rakonsa 7 ja vastaavasti 8 laitteen läpi kuljetetun levyn syöttöä ja vastaavasti poistoa varten. Kummassakin sivulevyssä 3 ja 4 on läpiviennit 12 akselitappia varten, jotka kuuluvat kuuteen valssipariin. Sivulevyn 3 läpi meneviä akselitappeja on merkitty viitenumeroilla 9’, 9", 10', 10", 11', 11", 12', 12", 13’, 13", 14’, 14", jolloin valssiparin alempaan valssiin kuuluvaa akselitappia on merkitty yhdellä heittomerkillä ja valssiparin ylempää akselitappia kahdella heittomerkillä. Vastaavia valsseja on, sikäli kuin ne on esitetty, merkitty viitteillä V9', V9", V10', V10" jne. Kussakin valssissa ympäröi valssi-pinnan suurinta osaa, edullisesti vähintään 270° valssin ympäryksestä, vastaava valssituki. Piirustuksissa nämä merkinnät eroavat vastaavista valssimerkinnöistä siten, että kirjainta B on käytetty V:n sijasta .

Kuhunkin valssia ympäröivään tukeen on muodostettu sisempi, ei suljettu, ympyrämäinen lieriöpinta, jonka säde on hieman suurempi kuin ympäröidyn valssin säde ja joka rajoittaa vannetta päin olevan valssi-pesän 49, johon vastaava valssi on sovitettu siten, että muodostuu välissä oleva rako 49'.

Kutakin sivulevyjen 3 ja 4 läpi vietyä valssiakselitappia ympäröi kummankin sivulevyn kohdalla oma vastaavan laakeripukin kannattama kuulalaakerinsa. Sivulevyn 4 kohdalla olevat laakeripukit on muotoiltu ja sovitettu samalla tavoin kuin laakeripukit sivulevyn 3 kohdalla. Laakeripukkeja on piirustuksessa merkitty viitteillä L9', L10* jne. samalla tavoin kuin vastaavia valssiakselitappeja vain sillä erotuksella, että numerojen edessä on kirjain L. Kuhunkin laakeripukkiin on muodostettu pyöreänlieriömäinen ohjausvaste, joka ilman mainittavaa välystä rajoittuu valssia ympäröivän tuen vastaavassa päässä olevaan lieriömäiseen sisäpintaan ja yhdessä tämän kanssa rajoittaa yllä mainitun valssipesän 49.

4 68666

Samalla kukin valssia ympäröivä tuki saadaan kiinnitetyksi vastaavien laakeripukkien suhteen. Alemmat laakeripukit L91, LlO' jne. on vuorostaan kiinnitetty kehyksen sivulevyihin 3 ja 4. Ylemmät laakeripukit on sitä vastoin ripustettu kehyksen ylälevyyn 2 kukin oman alaspäin toimivan joustavan laitteensa avulla, joka on säädettävissä säätöruuvien 15 ja 16 avulla. Jousen voima on niin pieni, ettei valssiparien läpi kulkevassa levyssä voi tapahtua paksuuden pienenemistä. Käsittelytilaa 17 rajoittavat ylöspäin ylempien ympä-röintitukien B9", BIO", Bll", B12", B13", B14" sisä- ja ulkopinnat sekä ylemmät laakeripukit. Rajoitus tapahtuu vastaavalla tavalla alempien ympäröintitukien sekä vastaavien laakeripukkien avulla. Poikkisuunnassa käsittelyti laa 17 rajoittavat osaksi laakeripukit, osaksi sivulevyt 3 ja 4. Käsittelytila 17 on aina päistään suljettu siten, että siinä olevien valssiparien valssit ovat kosketuksessa toisiinsa tai kumpikin yhteen käsiteltävän levyn 18 pintaan.

Koska valssitukien BIO’, BIO", Bll1, Bll" ulkopuoliset, käsittely-tilaa 17 päin olevat pinnat ja laakeripukkien vastaavat pinnat on sijoitettu erityisen suuren välimatkan päähän kuljetuskanavan vaakasuorasta keskitasosta, on kuljetuskanavaan 17 muodostunut kuumennus-kammio 19, johon on sovitettu suurtaajuusgeneraattoriin liitetty suorajäähdytteisillä johtimilla varustettu kuumennuskäämi kuljetus-kanavan poikkisuuntaan ja siten, että käämi ympäröi valssien välissä syötettävää levyarkkia tai -vannetta 18, jolloin indusoitu virta kuumentaa sen. Jäähdyttävää väliainetta, esim. vettä, syötetään si-sempään käämin pituussuunnassa kulkevaan jäähdytystunneliin tuloput-ken 20' kautta, jolloin mainittu väliaine poistuu jäähdytystunnelista poistoputken 21' kautta. Käämin ylempää sivua on merkitty numerolla 20 ja alempaa numerolla 21. Kuumennuskäämi on kiinnitetty kuumennus-kammion 19 keskelle neljän sähköeristyksellä varustetun ylemmän käämi-tuen 22 avulla, jotka on viety kukin oman reikänsä 23 läpi valssi-tuessa Bll" ja kiinnitetty käämin ylempään sivuun 20, sekä neljän sähköeristyksellä varustetun, ylempiä käämitukia vastapäätä sovitetun ja käämin sivuun 21 kiinnitetyn, alemman käämituen 24 avulla, jotka on viety kukin oman reikänsä 25 läpi valssituessa Bll'. Käämitukien etäisyyttä kuljetuskanavan 17 läpi menevästä keskitasosta voidaan säätää erikseen useiden säätöruuvien 26 ja 27 avulla, jotka on sovitettu ylälevyyn 2 ja vastaavasti pohjalevyyn 1. Sen ansiosta että

II

5 68666 säätöruuvien avulla voidaan vaihdella käämin tehon kehitystä levyn 18 viereisissä eri osissa, voidaan kuumennetussa levyssä saavuttaa tasainen lämpötila. Levyn lämpötila voidaan mitata muutamilla pyro-metreillä, jotka on sovitettu kaasunpitävästi muutamiin, valssitukiin Bll" muodostettuihin, läpi meneviin reikiin 28. Jos vain yksi reikä 28 on varustettu pyrometrillä, on muut reiät tulpattu. Kutakin reikää 28 vastaa ylälevyssä 2 oleva, piirustuksissa esittämättä jätetty reikä, joka on joko tulpattu tai varustettu kaasunpitävällä läpiviennillä pyrometriä varten.

Kuumennuskammio 19 on sivuseinän 3 kohdalla sovitettu yhteyteen suoja-kaasum esim. argonin tulokammion 29 kanssa ja seinän 4 kohdalla poisto-kammion 30 kanssa. Tulokammion 29 ja k uumennuskammion välinen yhteys saadaan aikaan useiden tuloaukkojen 31 avulla ja kuumennuskammion ja poistokammion 30 välinen yhteys useiden poistoaukkojen 32 avulla, jolloin tuloaukkojen 31 kokonaisläpivirtausala on huomattavasti suurempi kuin poistoaukkojen 32 vastaava ala.

Kun ilma on poistettu käsittelytilasta 17 ja tähän kuuluvasta kuumen-nuskammiosta 19, voidaan poistokammiota 30 sopivasti käyttää tulokam-miona, jolloin kaasun kulutus jää melko pieneksi.

Kuumennuskammiota 19 jäähdytetään neljän jäähdytyskanavan 51, 52, 53 ja 54 avulla, jotka on muodostettu viereisiin valsseja ympäröiviin tukiin ja joiden läpi virtaa jäähdytysvettä kuumennuskammion pituussuunnassa. Nämä jäähdytyskanavat on muodostettu siten, että vastaavat, valssien pituussuuntien suuntaiset, kuumennuskammiota päin menevät urat on muodostettu omaan valssitukeensa ja suljettu kuparilevyillä 51', jotka kuuluvat kukin omaan valssitukeensa ja on kiinnitetty näihin kovajuoton avulla*

Kukin neljästä kuviossa 7 esitetystä 6 katkopisteviivasta 33 merkitsee käämitukiparin 26 + 27 asentoa.

Kukin valssia ympäröivä tuki on sisäpuolelta varustettu edullisesti kuutta useammalla, ympäröityä valssia päin olevalla suojakaasun poisto-aukolla, jotka lähtevät pitkänomaisesta jakelukanavasta 35, joka on yhteydessä useihin suojakaasun tuloaukkoihin 36. Kukin tuloaukko on liitetty omaan kaasuputkeensa, joka on tiivistävästi viety oman aukkonsa 37 läpi ylemmässä ja vastaavasti alemmassa pöhjalevyssä.

6 8 6 6 6

Valsseja ympäröivät tuet Bll' ja Bll" on kumpikin varustettu kahdella pääasiassa rengasmaisella tiivisteellä, jolloin tukien ja valssin välinen tila on jaettu kolmeksi peräkkäiseksi osatilaksi. Nämä varustetaan erikseen suojakaasulla oman tuloaukkonsa 26 ja oman jakelukanavansa kautta, jolloin suojakaasun jäähdytysvaikutusta levyyn 18 voidaan vaihdella valssin pituutta pitkin.

Kukin valssia ympäröivä tuki on varustettu kahdella tuen pituussuunnassa kulkevalla jäähdytyskanavalla 38 ja 39, jotka on päistään yhdistetty putkiin liitettyihin pääasiassa pystysuoriin tulokanaviin 40 ja vastaavasti poistokanaviin 41 jäähdytysvettä varten. Kanavat 4D ja 41 on liitetty joko vesiputkiin 42, jotka on tiivistävästi viety ylälevyssä 2 tai pohjalevyssä 1 olevien aukkojen 43 kautta, tai vesiputkiin 44, joihin yhden valssituen molemmat jäähdytys-kanavat 38 ja 39 on tarkoitettu kytkettäviksi sarjaan.

Keksinnön mukaisessa laitteessa on valssipintojen oltava vesijäähdytteiset ainakin yhdessä valssiparissa, nimittäin kuljetussuunnassa kuumennuskäämiä lähinnä olevassa valssiparissa. Edullisesti useat valssiparit ovat vesijäähdytteisiä. Piirustuksissa esitetyssä suoritusmuodossa kaikki valssiparit, lukuunottamatta syöttörakoa 7 lähinnä sijaitsevaa valssiparia, ovat vesijäähdytteisiä. Vesijäähdytteiset valssit ovat rakenteeltaan sellaiset kuin kuvioissa 6 ja 8 on esitetty, ainakin sen valssiparin suhteen, joka kuljetussuunnassa sijaitsee lähinnä kuumennuskäämiä.

Piirustuksissa esitetty valssi muodostuu pääasiassa lieriömäisestä sydämestä 45, jonka päihin on hitsattu kiinni ontto, lieriömäinen kappale 46 siten, että sydämen ja mainitun kappaleen väliin muodostuu ontto, lieriömäinen jäähdytysvesiti la 47. Sydämeen 45 on muodostettu kaksi akselitappia 11" ja 11’", joihin kumpaankin on muodostettu oma tulokanavansa 55 ja vastaavasti 56 jäähdytysvettä varten. Lisäksi kummassakin akselitapissa on kaksi poistokanavaa 57 ja vastaavasti 58. Vasemmanpuoleisen akselitapin poistokanavat sisältyvät yhdessä oikeanpuoleisen akselitapin tulokanavan kanssa suljettuun jäähdytysvesipiiriin ja päinvastoin. Valssissa on siis kaksi eri jäähdytyspiiriä. Läpivirtaussuuntia on piirustuksessa merkitty ehjin nuolin toista jäähdytyspiiriä varten ja katkoviivanuolin toista piiriä varten. Kumpikin tulokanava 55 ja 56 jakautuu kolmeksi haaraksi 55' ja vastaavasti 56', jotka valssin keskiosassa päätyvät

II

68666 onttoon, lieriömäiseen jäähdytysvesitilaan 47. Toinen jäähdytys-piiri jäähdyttää pääasiassa vasenta valssin puoliskoa ja toinen pääasiassa oikeaa valssin puoliskoa. Vaihtelemalla molempien piirien vesivirtojen välistä suhdetta voidaan valssin jäähdytysvaiku-tusta levyn leveyttä pitkin sopivalla tavalla vaihdella ja siten välttää käsitellyn metallilevyn muodonmuutos äkillisen jäähdytyksen vaikutuksesta.

Valssit ovat ketjukäyttöiset ja varustetut yhteisellä käyttömootto-rilla.

Claims (8)

8 68666

1- Laite pitkänomaisen levyn (18) lämpökäsittelyä varten kuljettamalla levy pitkänomaisen, sähkövirtalähteeseen liitetyn kuumennus-elementin (20, 21) ohi, joka on sovitettu levyn poikkisuuntaan, johon laitteeseen kuuluu ainakin yksi kuljetussuunnassa kuumennus-elementin (20, 21) perään sovitettu valssipari, jossa on kaksi jääh-dytysvalssia (Vll', Vll"), yksi levyn kummallakin puolella, joihin on muodostettu sisäpuoliset jäähdytyskanavat (47, 56')/ joiden läpi jäähdytysväliaine virtaa, jolloin mainittu kuumennuselementti (20, 21. ja kuumennuselementin ja mainitun valssiparin välissä sijaitseva levyosa on suljettu tilaan (17) , joka on täytettävissä hapettumista estävällä suojakaasulla ja varustettu mainitun levyn (18) si-säänvientiraolla (7) ja poistoraolla (8) sekä suojakaasun tuloau-koil.la (36) , tunnettu siitä, että jokaisen jäähdytysvalssin (Vll', Vll", jne.) sulkee sisäänsä valssia ympäröivä tuki (Bll’, Bll", jne.), joka avautuu levyä (18) kohti, ja että käsittelytila (17) muodostuu kuumennuskammiosta (19), valssitukien ja niihin kuuluvien valssien (Vll1, Vll", jne.) välille muodostuneista valssi-pesistä (49) ja vastakkain olevien valssitukien muodostamasta pesä-tilasta ja että kuumennuskammioon (20) järjestetty kuumennuselementti (20, 21) kuumentaa levyä suoraan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun kuuinennuselementin sähkövirtalähde on suurtaajuusgene-raattori ja mainittu kuumennuselementti on tähän liitetty käämi, joka on sovitettu indusoimaan tarvittavan kuumennusvirran mainittuun levyyn (18).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite sisältää useita kehykseen (1+2+3+4+ LII’ + LII") laakeroituja ja levyn kuljetussuunnassa peräkkäin sovitettuja vals-sipareja, ja että useat mainittuun kehykseen kiinnitetyt, ylemmät (BIO", Bll") ja alemmat (BIO', Bll') valsseja ympäröivät tuet on sovitettu peräkkäin kuljetussuunnassa levyn (18) yläpuolelle ja vastaavasti alapuolelle, ja että valssitukien päät pääasiassa osuvat yhteen vastaavien valssin päiden kanssa ja rajoittuvat useihin valssiakselien läpivienneillä varustettuihin ja mainittuun kehykseen sisältyviin rakenne-elementteihin (L9', L10', LII', L12', L13', L14', L9", L10", LII", L12", L13", L14"). 68666

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut valsseja ympäröivät tuet on kukin varustettu ainakin kanavalla (34, 35, 36) suojakaasun johtamiseksi mainittuun rakoon (49’) .

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittua kuumennuskammiota (19) pääasiassa rajoittavat jonkin tai joidenkin ylempien valssitukien (BIO", Bll") alaspäin suunnatut pinnat ja jonkin tai joidenkin alempien valssitukien (BIO', Bll') ylöspäin suunnatut pinnat.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittujen ylöspäin ja alaspäin suunnattujen pintojen pääosan muodostaa useiden, useihin valssitukiin (BIO', BIO", Bll', Bll") sisältyvien levyelementtien (51', 52', 53', 54') toinen pinta, jolloin useiden tällaisten levyelementtien toinen pinta rajoittaa läpi-virtaavaa jäähdytysvettä varten tarkoitetun jäähdytyskanavan (51, 52, 53, 54) levyelementin ja tämän peittämän levyelementin sisältävän valssituen pintaosan välissä.

7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu kuumennuskäämi (20, 21) on sovitettu ympäröimään mainittua levyä (18) ja sitä kannattaa ainakin kaksi käämin pituussuunnassa vierekkäin sovitettua ripustuslaitetta, joihin kuhunkin kuuluu ylempi (22) ja alempi (24) kääminpidin, jotka on kiinnitetty yksi käämin kummallekin puolelle ja sovitettu vaihdeltavin keskinäisin pystyvälein.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin joku mainituista valsseista (Vll'-Vll") sisältää ensimmäisen (55, 55', 58) ja toisen (56, 56', 57) jäähdytyspiirin, jotka on kumpikin sovitettu pääasiassa jäähdyttämään omaa, valssin (Vll1) pituussuunnassa peräkkäin sovitettua valssiosaansa. 10 6 8 6 6 6