FI69581B - Foerfarande foer avlaegsnande av ytdefekter samt foer utfoerande av foerfarandet avsedd flerformig braennare - Google Patents

Description

1 69581

Pintavikojen poistomenetelmä ja monimuotoinen poltin menetelmän suorittamista varten

Terästuotteiden vaatima jatkuva laadun parantaminen yhdessä tuotantokustannuksissa suoritettavien säästöjen kanssa aiheuttavat alkupäässä, nimittäin terästen valmistuksessa, lakkaamatonta, ja erityisesti puolivalmisteiden (teelmien, harkkojen jne.) pinnan laadun parantamiseen tähtäävää tutkimusta.

Halkeamien poistaminen polttimen avulla on tunnettu menetelmä, jolla voidaan puhtaalla happisuihkulla polttaa viallinen metalli, so. poistaa pintaviat: halkeamat, siirtymät ja sulkeumat.

Polttimet voivat olla käsikäyttöisiä tai koneiden kannattamia. Koneissa käytettävissä polttimissa on tunnettua toimia kahden varsin erilaisen menetelmän mukaan: 1) Pikamenetelmä, jota myös sanotaan paseu- eli "scarfin"-menetelmäksi: Tämä menetelmä käsittää puolivalmisteen koko pinnan polttamisen tilastollisesti määritellyltä vakiosyvyydeltä, tarkoituksena poistaa suuri osuus pintavioista, jolloin työ tosin on täydennettävä jälkitarkastuksella ja tuotteen täydentävällä korjauksella.

Tässä menetelmässä on tunnettua käyttää koneita, jotka kannattavat happipoltinramppia, jossa happipolttimet sijaitsevat yhdensuuntaisina, muodostaen suoraviivaisen poltto-kylvyn, joka poikittaissuunnassa siirtyy puolivalmisteen yli pyyhkien sen koko pintaa. Joskin poltinten teho, so. happivirtaama on ohjelmoitu havaittujen vikojen funktiona, metallia palaa puolivalmisteen koko metallipinnalta.

69581 Tällä menetelmällä on se vakava puute, että se aiheuttaa suuren metallihäviön.

2) Selektiivinen menetelmä: Käytetään nk. selektiivisiä koneita, joihin on kiinnitetty isoja, poikkileikkaukseltaan sylinterin muotoisia polttimia, joita koneenkäyttäjä ohjaa silmämääräisesti- Tämä menetelmä, joka on vähemmän nopea, mahdollistaa sen, että poistetaan ainoastaan metallin vialliset osat. Näiden koneiden etuna on aineshyötysuhteen paraneminen, joka johtuu juuri siitä, että koneenkäyttäjä ohjaa metallin poistoa ollen siitä vastuussa, eikä polta muuta kuin viallista metallia.

Sen sijaan näiden koneiden tuotantokyky, ilmaistuna aikayksikössä käsiteltynä pinta-alana, riippuu suoraan poltti-men tehosta.

Nykyiset ratkaisut perustuvat polttimen tehoon, joka edustaa kompromissiä selektiivisyysvaatimuksen ja suuren pinta-ala-tuotantokyvyn välillä.

Tunnettua on lisäksi: a) tehdä polttimet suurempi- tai pienempikokoisiksi, niin että saadaan suurempi tai pienempi polttovyöhyke, ja siten, siirtämällä polttokylpyä enemmän tai vähemmän, voidaan poistaa enemmän tai vähemmän metallia vakionopeudella, b) saattaa polttovyöhyke siirtymään enemmän tai vähemmän nopeasti ja siten polttaa enemmän tai vähemmän metallia samalla polttimella riippuen siirtonopeudesta, c) että polttovyöhykkeen muoto määrää käsitellyn kappaleen polton jälkeisen profiilin, d) että metallin poltto aiheuttaa nestemäisten kuonaesiinty-mien muodostumista, jotka jähmettyvät heti polttovyöhykkeen vaikutuksen ulkopuolella, e) että tiettyjen teräslajien, varsinkin vähähiilisten terästen tapauksessa polttovyöhykkeen alla oleva osa metallista sulaa hapettumatta, että hapen liike-energia sinkoaa sulaneen metallin polttovyöhykkeen ulkopuolella yhteen kuonan I! 3 69581 kanssa; ja että sen äkillinen jähmettyminen aiheuttaa kiinni-pysyvien jäysteiden muodostumista, f) että muuttelemalla happisuihkun suuntaa voidaan muutella polttovyöhykkeen pinta-alaa ja siten muutella käsitellylle esineelle jäävää profiilia, g) että keveätä pintakäsittelyä varten litteän siveltimen muotoinen happisuihku antaa suorakulmaisen polttovyöhykkeen, jonka lyhyttä sivua voidaan pienentää, jolloin suurelta pinta-alalta saadaan poistetuksi metallia ohuesti, h) että jonkin edellä olevissa seitsemässä kohdassa luetelluista tuloksista saavuttamiseksi on käytettävä muodoltaan ja teholtaan erilaisia polttimia.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan pinta-vikojen poistomenetelmä, joka on selektiivinen, so. polttaa vain minimimäärän metallia puolivalmisteen pinnasta, kuitenkin suurella tuotantokyvyllä, polttaen hyvin nopeasti mahdollisimman suuren määrän viallista metallia siellä missä tämä on tarpeellista.

Tämän vuoksi keksintö kohdistuu menetelmään, jossa käytetään happisuihkua, jonka tehoa ja suuntaa voidaan säätää ja joka on ympäröity lämmitysliekeillä ja keksinnölle on tunnusomaista, että pintavikojen poistamisen aikana mainitun suihkun poikkileikkausta muutellaan sekä sen muodon että sen pinta-alan puolesta, sen tehosta riippumatta. Tämä säädettävä happisuihku saadaan aikaan sopivimmin käyttämällä kompaktina kimppuna olevaa alkeisputkien ryhmää, joita alkeisputkia säädetään yksilökohtaisesti tai sektoreittain ja joiden suuntaa voidaan säätää yhteisesti. Putkikimppua ympäröiviä lämmitysliekkejä voidaan niitäkin ohjata yksilökohtaisesti tai sektoreittain. Täten on joka hetki käytettävissä happisuihku, jonka teho ja poikkileikkaus sopeutuvat kokonaisuudessaan poistettavien vikojen

Il 5 69581 tun metallin syvyyttä riippuen vian suuremmasta tai pienemmästä syvyydestä pintakäsittelytyövaiheen aikana.

Keksintö selviää tarkemmin seuraavasta keksinnön mukaisen polttimen selityksestä, joka on kaaviollisesti esitetty kahdessa oheisessa kuviossa, sekä tämän polttimen käyttötavan selityksestä. Poltin selitetään seuraavassa ainoastaan keksintöä rajoittamattomana esimerkkinä.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti edestä nähtynä polttimen läh-töaukkoa.

Kuvio 2 esittää kaaviollisesti, poikkileikkauksena eräitä happisuihkun muotoja, joita keksinnön mukaisella polttimella voidaan saada aikaan.

Poltin, jonka päätä kuvio 1 esittää, koostuu 65:n happiputken kimpusta, joiden kaulaläpimitta on 8 mm ja poistoläpimitta 12 mm ja joiden keskiviivojen välimatka on suuruusluokkaa 13 mm. Nämä putket on numeroitu kuviossa l:stä 65reen.

Nämä vierettäiset 65 putkea mahdollistavat kukin suuruusluokkaa 20-60 m^/h olevan happisuihkun purkautumisen, siis 3 yhteensä enintään suuruusluokkaa 4000 m /h. Näitä 65 happi-putkea ympäröi 12 lämmityskaasusuutinta eli -poltinta, joiden läpimitta on 30 mm. Nämä 12 poltinta on jaettu neljäksi sektoriksi a, b, c ja d ja niitä voidaan säädellä yksilökohtaisesti tai sektoreittain.

Kuviossa 2 on esitetty ne happisuihkujen ryhmät, jotka voidaan saada käyttämällä vain osaa putkista. Niinpä käyttämällä keskisiä putkia 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64 ja 65, saadaan poikkileikkaukseltaan verraten pieni happisuihku, joka sopii pinta-alaltaan pienen vian polttamiseen.

Käyttämällä putkia esimerkiksi poikkileikkaukselta, johon sisältyvät putket 6, 7, 8, 18, 19, 20, 29, 30, 31, 39, 40, 41, 47, 48, 49, 53, 54, 55, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64 ja 65 saadaan litteä suihku, joka sopii laajojen ja syvyydel- 6 69581 tään pienten vikojen polttamiseen hapella, kokonaan pinta-käsiteltävältä tuotteelta. Pintavikoja varten voidaan käyttää myös ryhmitystä 7, 29, 30, 31, 47, 48, 49, 53, 54, 55, 39, 40, 41 ja 19.

Kuviossa 2 on esitetty myös muita happiputkien yhdistelmiä, jotka yhdessä antavat poikkileikkaukseltaan vaihtelevia suihkuja, jotka sopivat ominaisuuksiltaan varsin erilaisten vikojen polttamiseen.

Niin kuin näkyy, menetelmä koostuu siitä, että käytetään sellaista putkien lukumäärää ja sijaintia, joka tekee mahdolliseksi muodostaa niistä yhdessä poikkileikkaukseltaan vaihte-leva happisuihku, joka täten on joka hetki parhaiten sopiva kyseessä olevan vian käsittelyyn, ja tämä riippumatta kuhunkin putkeen syötettävän hapen paineesta. Tämä putki saa pysyä vakiona, jos vian syvyys ei ollenkaan vaihtele. Tälle polttimelle voidaan tosiaankin antaa monimuotoisen poltti-men nimi. Mikään ei kuitenkaan estä kuhunkin putkeen syötettävän hapen paineen vaihtelemista joka hetki. Tämä antaa lisämahdollisuuden hetkelliseen selektiivisyyteen sovittamalla hapen virtaama kulloinkin esiintyvien vikojen syvyyden mukaiseksi.

Selvää on, että tämän kokoista poltinta, jossa käytetään suuria kaasuvirtaamia, ei voida ohjata käsin. Se on sovitettava robottimanipulaattoriin, joka tekee mahdolliseksi vapaasti säätää sen suuntaa ja sen siirtymisiä.

Lämmityspolttimet a^, a2, a^, b^, b2, b^, c^, c2, c3» d-^ d2 ja d^ ovat nekin ohjattavissa yksilökohtaisesti tai sektoreina a, b, c ja d, riippuen siitä, minkälaista lämmitystä sekä intensiteetin että pinta-alan puolesta tarvitaan.

Piirustuksessa esitetyn polttimen 65 putkea on koottu poikkileikkaukseltaan ympyränmuotoiseksi kimpuksi. Tiettyjä eri-koiskäyttötarkoituksia varten putket voidaan koota myös poikkileikkaukseltaan muun, esimerkiksi suorakulmion, soikion tai ellipsin muotoiseksi kimpuksi.

li

Claims (7)

69581

1. Pintavikojen poistomenetelmä happisuihkulla, jonka tehoa ja suuntaa voidaan säätää ja joka on ympäröity lämmi-tysliekeillä, tunnettu siitä, että pintavikojen poistamisen aikana mainitun suihkun poikkileikkausta muutellaan sekä sen muodon että sen pinta-alan puolesta, sen tehosta riippumatta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pintavikojen poistomenetelmä, tunn ettu siitä, että happisuihku muodostetaan ryhmittämällä yhdensuuntaisia alkeissuihkuja tiiviiksi kimpuksi ja yksilökohtaisesti säädettäviksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pintavikojen pois tomenetelmä, tunn e ttu siitä, että muodostetaan läm-mitysliekkejä alkeisliekeistä, jotka sijaitsevat kehällä ja joita ohjataan yksilökohtaisesti tai sektoreittain.

4. Minkä tahansa patenttivaatimuksissa 1, 2 tai 3 mukaisen pintavikojen poistomenetelmän suorittamiseen käytettävä monimuotoinen poltin, tunnettu siitä, että sen happisuu-tin on jaettu useiksi vierekkäisiksi putkiksi, jotka on ryhmitetty tiiviiksi kimpuksi, ja että tätä kimppua ympäröivät lämmityspolttimet, jotka putket ja polttimet on varustettu yksilökohtaisilla happikaasun ja vastaavasti lämmitysseos-kaasun syöttölaitteilla, joita syöttölaitteita kutakin voidaan säätää yksilökohtaisesti.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen poltin, tunnettu siitä, että yhdensuuntaisten, vierettäisten putkien muodostaman kimpun poikkileikkaus on olennaisesti ympyrän muotoinen.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen poltin, tunn ettu siitä, että yhdensuuntaisten, vierettäisten putkien muodosta- 69581 man kimpun poikkileikkaus on suorakulmion muotoinen.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen poltin, tunnettu siitä, että yhdensuuntaisten, vierettäisten putkien muodostaman kimpun poikkileikkaus on elliptinen.