FI79661B - Foerfarande och anordning foer gjutning av magnesiumbehandlat jaern. - Google Patents

Description

1 79661

Menetelmä ja laite magnesiumilla käsitellyn raudan valamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitetta magnesiumilla käsitellyn raudan valamiseksi, joka menetelmä on patenttivaatimuksen 1 lajimääritelmän mukainen, sekä tähän käytettävää laitetta, joka on patenttivaatimuksen 5 lajimääritelmän mukainen.

Painekaasulla toimivat valulaitteet harmaan valuraudan ja tempervaloksen valamiseksi ovat yleisesti tunnettuja ja suurissa määrin jo käytössä. Paljon vähemmän käytetään tällaisia valulaitteita myös magnesiumilla käsitellyn raudan valuun. Useissa tapauksissa nämä valulaitteet toimivat sekakäytössä eli magnesiumilla käsitellyn raudan ohella valetaan ajoittain myös harmaata valurautaa tai tempervalosta.

Valu tällaisia painekaasulla toimivia valulaitteita käyttäen edellyttää uunin paineen tarkkaa säätöä, siis paineen korottaminen ja laskeminen tapahtuu läpimitoiltaan pienten säätöelin-ten avulla. On tunnettua, että etenkin kun magnesiumilla käsitellyn raudan osuus kokonaistilavuudesta on suurempi, tiivistyy ohjaus- ja säätöjärjestelmän putkijohdoissa ja etenkin kuristuskohdissa, kuten venttiileissä, kuristuslaipoissa ja sen tapaisissa magnesiumia uuniin takaisin virtaavasta, nopeasti jäähtyvästä inertistä kaasusta ja kerrostuu. Aika ajoin tarpeellisissa puhdistus- ja ylläpitotöissä nämä kerrostumat muodostavat huoltohenkilöstölle suuren turvallisuusriskin johtuen niiden helposta syttymisestä ja kaasuuntumisesta. Tämä vaara on etenkin olemassa, kun osia lohkeaa kerrostuneesta magnesiumista ylläpito- ja puhdistustöiden kuluessa. Etenkin vahvemmat kerrostumat aiheuttavat räjähdyksiä. Näitä vahvempia kerrostumia ei saisi tästä syystä lainkaan syntyä. Paksu kerrostuma voidaan hapettaa vain ulkokuoreltaan. Kun tämä kuori irtoaa, se aiheuttaa räjähdyksen.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan alussa mainitun laatuinen menetelmä ja siihen tarvittava laite, joita 2 79661 käyttäen myös valun aikana on mahdollista suorittaa magnesiumin saastuttaman johto- ja venttiilijärjestelmän riskitön puhdistus.

Keksinnön mukaan tämä tarkoitus saavutetaan menetelmävaati-muksen 1 tunnusmerkkiosassa esitettyjen toimenpiteiden ja laitevaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa esitettyjen tunnusmerkkien avulla.

Keksinnön erityisen edulliset ratkaisut on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä on mahdollista pulmattomasti puhdistaa magnesiumin saastuttamat johtojen osat hapettamalla, jolloin tämä puhdistus voidaan käynnistää jaksottaisesti käsin ohjatusti tai automaattisesti ja myös valutapahtuman kuluessa.

Laitevaatimuksen 5 tunnusmerkkien mukaan saastunut kaasu ei pääse pintatason säätölaitteen venttiileillä varustettuun johdon osaan, minkä ansiosta puhdistustoimet tulevat huomattavasti yksinkertaisemmiksi. Herkän pintatason säätölaitteen sijoittamisen ansiosta suljettuihin astioihin, jotka on täytetty inertillä kaasulla, tulee sen huolto olennaisesti yksinkertaisemmaksi ja henkilöstölle vaarattomaksi. Vasta rakentamalla venttiilejä, jotka mahdollistavat jälkipalami-sen hyvin korkeassa lämpötilassa, tuli ehdotetun laitteen rakentaminen mahdolliseksi. Sillä magnesiumkerrostumien jälkipolttamisesta huolimatta tulee venttiilin tämän jälkeen vielä sulkea tiiviisti.

Keksintö on havainnollistettu esimerkkinä oheisessa kaaviokuvassa ja esitetty seuraavassa.

Ainoa piirustuksen kuva esittää painekaasulla toimivaa valu-laitetta, jossa valaminen muotteihin tapahtuu mieluimmin avaamalla ja sulkemalla ohjattua tulppaa valu-uunissa 25.

3 79661

Sulan pintatason säätämiseksi valu-uunissa 25 johdetaan siihen syöttöjohdosta 1 inerttiä kaasua, kuten esimerkiksi typpeä. Pintatason säätölaitteessa 2 on pintatasoanturi 3, asetteluelimellä 5 - esimerkiksi asettelumoottorilla - varustettu paineensäätöventtiili 4 ja siihen toiminnallisesti yhdistetty tilavuuden vahvistinventtiili 6. Tilavuuden vah-vistinventtiili 6 on eteen kytketyn paineenrajoitusventtii-lin 7 ja sulkuventtiilin 8 kanssa sijoitettu suoraan syöttö-johtoon 1, jolloin paineensäätöventtiili 4 on kytketty sen kanssa rinnan venttiilien 6 ja 7 väliin. Sähköohjausjohti-milla 9 on muodostettu toiminnallinen yhteys pintatasoantu-rin 3 ja asetteluelimen 5 välille. Sulkuventtiilin 8 tarkoituksena on vain sulkea johto 1 virran katketessa tai hätätapauksessa .

Ennen syöttöjohdon 1 liitoskohtaa valu-uuniin 20 on sijoitettu takaiskuventtiili 10, joka estää valu-uunissa magnesiumin saastuttaman inertin kaasun virtaamisen takaisin syöttöjohtoon 1 laitteineen 6, 4, 5, 7 ja 8. Takaiskuvent-tiilin 10 ja valu-uunin 25 välillä haarautuu syöttöjohdosta I purkausjohto 11, johon on sijoitettu kaksi servo-ohjauttua sulkuventtiiliä 20 ja 21.

Purkausjohdon 11 vapaaseen päähän on sijoitettu siirrettävä poisto-osa 12, joissa on kuristuslaipalla 13 kuristettu läpimeno ja vapaa läpimeno 14. Poisto-osa 12 on asettelu-laitteella 15 siten siirrettävissä, että kulloinkin joko kuristuslaippa 13 tai vapaa läpimeno 14 sijaitsee purkaus-johdon 11 pään edessä.

Asettelulaitteen 15 muodostaa magneettiventtiilillä 16 ohjattava pneumaattisesti käytetty työntömäntä. Molempien sulkuventtiilien 20 ja 21 välissä on purkausjohto 11 yhdistetty johtoon 17 hapettavan kaasun, mieluimmin paineilman syöttämiseksi. Takaiskuventtiili 18 estää inertin kaasun tunkeutumisen johtoon 17. Paineilman tuloa purkaus johtoon II ohjataan venttiilillä 19, sopivimmin sähköisesti kytkettävällä magneettiventtiilillä.

4 79661

Johtoon 17 on vielä sulkuventtiilit 20 ja 21 toiminnallisesti yhdistetty servoventtiilien 20a ja 21a kautta sekä asette-lulaite 15 magneettiventtiilin 16 kautta niin, että paineilmaa magnesiumin hapettamiseksi samalla käytetään mainittujen kytkentäelementtien ohjausväliaineena.

Johdosta 17 haarautuva johto 17a on liitetty siirrettävään poisto-osaan 12 ja toimii kuristuslaipan 13 puhdistamiseksi. Poistoventtiilin 20 servoventtiili 20a, ohjausventtiili 19 ja asettelulaitteen 15 magneettiventtiili 16 on toiminnallisesti yhdistetty sähköohjaimeen 22, jolloin siinä on käsin tai esimerkiksi aikareleellä automaattisesti kytkeytyvä katkaisija 23. Ohjain 22 on toiminnallisesti yhdistetty venttiilei-hin 20, 20a, 19 ja 15 sähkölukituksilla 24.

Paineen alentamiseksi valulaitteessa toimii sulkuventtii1 ien 20 ja 21 ja kuristuslaipan 13 kautta johtava purkausjohto 11.

Kuristuslaippa 13 saa aikaan säädetyn paineen alenemisen valu-uunissa heti kun sulkuventtiili 21 tulee avatuksi pintatason säätölaitteen 2 toimesta. Tällöin asetetaan samanaikaisesti paineen asetteluventtiili 4 hieman hidastetusti alhaisempaan paineeseen.

Paineen alenemisen kuluessa kerrostuu magnesiumia purkausjohtoon 11 ja ennen kaikkea kuristuslaippaan 13. Johdon puhdistamiseksi suljetaan sulkuventtiili 20 jaksottaisesti katkaisijan 23 avulla joko käsin tai automaattisesti tapahtuvalla käynnistyksellä ja kuristuslaippa 13 saatetaan asettelulaitteella 15 siirtämällä huuhteluasemaan johtoon 17a nähden ja tämän jälkeen puhalletaan paineilmaa tai muuta hapettavaa kaasua purkausjohtoon 11 ja johdon 17a kautta kuristuslevyyn 13 avaamalla ohjausventtiili 19. Tällöin kerrostunut magnesium hapettuu (palaa), jolloin vapaan läpimenon 14 ja kuristuslaipan 13 ja niiden vastaavan muotoilun ja sijoituksen ansiosta purkaus-johdon 11 päässä pistoliekillä palava magnesium ei voi aiheuttaa vahinkoa. Sähkölukituksella 24 varmistetaan, että huuhtelu-tapahtuma voidaan aloittaa vain sulkuventtiilin 20 ollessa suljettuna.

5 79661 Tässä esitettyä menetelmää ja laitetta voidaan käyttää myös silloin kun valulaitteessa ei ole sulkutulppaa, vaan valua muotteihin ohjataan toisella tavalla, esimerkiksi uuniastian osittaisella tuuletuksella valun jälkeen, siis nostamalla juoksevan metallin pintaa valuaukon yläpuolelle tai laskemalla sitä sen alapuolelle.

Claims (9)

1. Menetelmä magnesiumilla käsitellyn raudan valamiseksi käyttäen painekaasulla toimivaa valulaitetta, jolloin valu-uunista ajoittain takaisin virtaava kaasu sisältää magnesiumia, tunnettu siitä, että takaisin virtaava inertti kaasu johdetaan vain putkijohtojärjestelmän rajoitetun osan läpi ja että tässä putkijohtojärjestelmässä tiivistynyt magnesium hapetetaan jaksottaisesti valutoimintaa keskeyttämättä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetusvaiheen käynnistys tapahtuu automaattisesti .

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetus suoritetaan putkijohtojärjestelmän tähän osaan johdetulla hapettavalla kaasulla, mieluimmin ilmalla, jolloin kaasun syötön aikana valu-uunin sisätila on suljettu putkijohtojärjestelmän kyseisestä osasta.

4. Laite jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi käsittäen syöttöjohdon (1) inertin kaasun syöttämiseksi valu-uuniin, pintatason säätölaitteen (2) kaasunpaineen muutoksen perusteella ja purkausjohdon (11), tunnettu siitä, että syöttöjohdossa (1) on takaisku-venttiili (10) ja että purkausjohto (11) on yhdistetty hapettavan kaasun johtoon (17).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että johto (17) on ohjausventtiilin (19) ja takaiskuventtii-lin (18) kautta yhdistetty purkausjohtoon (11) ensimmäisen sulkuventtiilin (20) ulostulopuolella lähellä valu-uunia (25).

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että purkausjohdon (11) vapaaseen päähän on asettelu-laitteen (15) avulla aseteltavissa kuristuslaippa (13) tai vapaa läpikulku (14). 7 79661

6 79661

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuristuslaippa (13) on asettelulaitteen (15) avulla siirtämällä saatettavissa suoraan toiminnalliseen yhteyteen hapettavan kaasun johdon (17, 17a) kanssa.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 4-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että purkausjohtoon (11) on siihen osaan, johon syötetään hapettavaa kaasua, sovitettu toinen sulkuventtiili (21), joka on toiminnallisessa yhteydessä pintatason säätölaitteeseen (2).

9. Jonkin patenttivaatimuksista 4-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että purkausjohdossa (11) oleva ensimmäinen sulkuventtiili (20), johdossa (17) oleva ohjausventtiili (19) ja asettelulaite (15) ovat toiminnallisesti yhdistetyt käsin tai automaattisesti kytkettävään sähköohjaukseen (22).