FI81610C - Periferisk slutarkombination. - Google Patents

Description

1 81610

Kehällinen suljinyhdistelmä

Esillä oleva keksintö kohdistuu kehällisiin suljinyhdistelmiin käytettäviksi sylinterimäisen rungon Ja kuvun kanssa, joka on sovitettu keräämään kaasuja mainitussa sylinterimäisessä rungossa olevasta aukosta, kun sylinterimäistä runkoa pyöritetään, käsittäen kehän suuntaisesti ulottuvan kotelon ja välineet kotelon yhdistämiseksi kuvun kehän suuntaisesti ulottuvaan alueeseen. Tarkemmin sanottuna se kohdistuu sellaisiin yhdistelmiin, joita käytetään nestemäisen metallin konvertterien kanssa, joissa on sylinterimäiset, vaakasuunnassa pyörivät reaktioas-tiat.

Tavallisena käytäntönä useiden sulien metallien puhdistuksessa on lisätä aineita, mukaan lukien ilma- tai happipuhallus, niin että aiheutetaan reaktioita, jotka muodostavat reaktiotuotteita, joissa on elementtejä, jotka eivät ole toivottavia puhdistetussa metallissa. Tällaiset reaktiotuotteet eroavat usein fysikaalisesti halutusta puhdistetusta sulasta metallista, niin että nuo tuotteet ja metalli voidaan kaataa erikseen astiasta, jossa puhdistusreaktiot ovat tapahtuneet.

Esimerkiksi A. K. Biswas ja W. G. Davenport käsittelevät julkaisussa Extractive Metallurgy of Copper, 2. painos (1980), joka on saatavissa Pergamon International Library'sta, yksityiskohtaisesti kuparikiven konvertoimista raakakupariksi, joka on 98,5-99,5 prosenttisesti kuparia. Sula metallikivi voi sisältää kuparipitoisuuden, joka on niinkin pieni kuin 30-35 prosenttia. Se voi myös sisältää rautaa, rikkiä, kolmeen prosenttiin asti liuennutta happea ja lajitelman pienehköjä määriä epäpuhtausme-talleja, joita on alkuperäisessä malmirikasteessa, mutta joita ei ole poistettu sulatusprosessin aikana.

Tämä sula metallikivi, joka panostetaan suunnilleen 1100°C:ssa konvertteriin, hapetetaan ilmapuhalluksella edellä mainittujen epäpuhtauksien poistoa varten. Puhdistukseen liittyvät reaktiot ovat eksotermisiä ja nostavat sulan metallin lämpötilaa. Ensimmäisessä kuonanmuodostusvaiheessa FeS hapettuu FeO:ksi, 2 81610

Fe20^:ksi ja SC^-kaasuksi. Piidioksidisulatusainetta lisätään yhdistymään FeO:n ja Fe^O^tn osan kanssa nestemäisen kuonan muodostamiseksi, joka kelluu sulan metallikiven päällä ja joka kaadetaan pois useita kertoja tämän ensimmäisen vaiheen aikana. Lisää metallikiveä lisätään konvertteriin määrävälein, jota seuraa FeS:n suuren määrän hapetus tuossa panoksessa ja kuonan pois-kaato. Kun riittävä määrä kuparia metallikiven muodossa esiintyy konvertterissa ja metallikivi sisältää alle 1 % FeS:ää, lopullinen kuonakerros kaadetaan pois ja jäljellä oleva epäpuhdas kupari hapetetaan raakakupariksi.

Tunnetussa tekniikassa on käytetty erityyppisiä konverttereita. Erästä tyyppiä, jota nimitetään Peirce-Smith-konvertteriksi, käsitellään yllä mainitun viitejulkaisun sivulla 179. Tähän konvertteriin kuuluu aukko, jota käytetään ensiksi konvertterin täytön yhteydessä, toiseksi suurten S02~kantokaasumäärien poiston yhteydessä, joita kehittyy puhallusvaiheen aikana ja jotka kootaan löysästi sopivan kuvun avulla rungon yläpuolella, ja kolmanneksi sulan metallin kaadon yhteydessä konvertterista. Kaato-tarkoituksia varten astia on asennettu liikkuvien pyörien varaan, niin että sitä voidaan kääntää sen pituusakselin ympäri, kunnes aukko sijaitsee sulan metallin tason alapuolella sen ulosvirtauksen sallimiseksi.

Toinen konvertterityyppi, jota nimitetään Hoboken-konvertteriksi, on esitetty yllä mainitun viitejulkaisun sivulla 198. Tähän konvertteriin kuuluu suuaukko täyttöä ja tyhjennystä varten ja erillinen aukko oikeanpuoleisessa päässä poistuvia höyryjä varten. Tämä aukko sijaitsee konvertterin akselin suunnassa, ja sen ja sulan metallin välissä on patorakenne, joka on esitetty sivun 198 piirustuksessa hanhenkaulana.

Peirce-Smith-konvertterilla on vaikea saada aikaan hyvä sulku yhdessä ainoassa aukossa metallin kaadon takia aukosta konvertteria tyhjennettäessä. Tämä metalli muodostaa kerrostuman ja heikentää muuten aukkoa, niin että on vaikea varmistaa, että

II

3 81610 kupu poistokaasua varten sulkeutuu kunnolla aukkoa vasten.

Hyvä sulku on toivottava, jotta estetään myrkyllisten kaasujen poistuminen ja estetään SO^-komponentin laimennus ilmassa, mikä ei ole toivottavaa, kun käytetään rikkihapon tuotantoon apuprosessissa.

Peirce-Smith-konvertteriin liittyvä ongelma poistetaan jossain määrin Hoboken-konvertterilla. Hanhenkaula sijaitsee erillään, niin että vain kaasujen annetaan virrata padon yli ulos poisto-aukosta. Tämä on kuitenkin melko mutkikas, kallis rakenne, ja konvertterin käännön aikana nestemäistä metallia voi joutua pois-toaukkoon ja aiheuttaa sen ja siihen liittyvien rakenteiden heikkenemistä. Lisäksi padon läsnäolo pienentää reaktioastian vetoisuutta.

Kolmas konvertteri on esitetty US-patentissa 4 396 181. Tähän konvertteriin kuuluu pääasiassa sylinterimäinen, vaakasuora, ontto reaktioastia, joka pyörii vaakasuoran akselinsa varassa. Astian ensimmäistä aukkoa käytetään astiassa puhdistettavan sulan metallin panostukseen. Toista aukkoa käytetään poistamaan kuumia kaasuja, joita syntyy puhdistusprosessissa, tavallisesti ilmapuhalluksen takia, joka suunnataan sulaan aineeseen. Toinen aukko on pituussuunnassa ja kehällisesti siirretty ensimmäisestä aukosta, kehällisen siirron ollessa riittävä estämään nestemäistä metallia valumasta toisesta aukosta, kun astiaa pyöritetään ensimmäisestä asennosta aineen panostamiseksi ensimmäiseen aukkoon toiseen asentoon astian sisällön kaatamiseksi ensimmäisestä aukosta.

Kupu, joka on kehällisessä ja pitkittäisessä kosketuksessa konvertterin runkoon, peittää rungon alueen, joka on riittävä sieppaamaan kuumat poistokaasut, kun konvertteria pyöritetään ensimmäisestä asennosta toiseen asentoon. Kehällistä suljinyhdistelmää, johon kuuluu tulenkestävä aine, kiristysnauha, pidätysnauha ja useita jousisinkilöitä, käytetään sulkemaan kuvun ja reaktioastian välinen kehällisesti kulkeva rajapinta. Tämä yhdistelmä, vaikka se onkin tehokas, on hieman mutkikas ja kallis.

4 81610

Esillä oleva keksintö liittyy suljinyhdistelmään käytettäväksi sen tyyppisen nestemäisen metallin puhdistuskonvertterien kanssa, joissa on pääasiassa sylinterimäinen, vaakasuora, ontto reaktioastia, joka pyörii vaakasuoran akselinsa varassa. Erityisesti tämä keksintö liittyy suljinyhdistelmään kehällisen alueen tai rajapinnan sulkemiseksi tällaisen konvertterin ja kuvun välillä, joka on sovitettu ottamaan vastaan kuumia kaasuja konvertterista.

Esillä olevan keksinnön suljinyhditelmään kuuluu köysi ja köysi-kotelo, jolloin keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimusten 1 ja 5 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön lisätunnusmerkit ja -edut käyvät helposti selville viitaten seuraavaan selitykseen ja oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on sivukuva reaktioastiast ja kuvusta, joiden kanssa tätä keksintöä voidaan käyttää, kuvio 2 on kuvion 1 viivaa 2-2 pitkin tehty poikkileikkaus, kuvio 3 on kuvion 1 viivaa 3-3 pitkin tehty poikkileikkaus, kuvio 4 on suurennettu sivukuva kuviossa 1 esitetystä laitteesta nähtynä kuvion 1 viivaa 4-4 pitkin, kuvio 4a on suurennettu poikkileikkauskuva kuvion 4 päätysuljin-rakenteesta, kuvio 5 on yksityiskohtaisempi ja suurennettu sivukuva katsottuna päinvastaisesta suunnasta kuin kuvion 1 katsomissuunta ja esittää kuvun yksityiskohtia, kuvio 6 on suurennettu poikkileikkauskuva, joka on tehty kuvion 4 viivaa 6-6 pitkin ja esittää kuvun ja kehällisen suljinyhdis-telmän yksityiskohtia.

li 5 81610

Kuvio 7 on kuvion 6 viivaa 7-7 pitkin tehty poikkileikkauskuva. Kuvio 8 on kuvion 7 viivaa 8-8 pitkin tehty poikkileikkauskuva. Kuvio 9 on samanlainen poikkileikkauskuva kuin kuvio 6 ja esittää vaihtoehtoista kehällistä suljinyhdistelmää, jota voidaan käyttää kuvun kanssa.

Kuvio 10 on samanlainen poikkileikkauskuva kuin kuvio 7 ja esittää myös kuviossa 9 esitettyä vaihtoehtoista kehällistä sulj inyhdistelmää.

Kuvio 11 on suurennettu, osittainen samanlainen poikkileikkaus-kuva kuin kuvio 4 ja esittää kehällisen suljinyhdistelmän kolmatta suoritusmuotoa, jota voidaan käyttää kuvun kanssa.

Kuvio 12 on kuvion 11 viivaa 12-12 pitkin tehty suurennettu poikkileikkauskuva ja esittää kehällisen suljinyhdistelmän tämän kolmannen suoritusmuodon yksityiskohtia.

Kuvio 1 esittää pääasiassa sylinterimäistä onttoa reaktioastiaa 1, joka muodostuu teräskuoresta 2 ja joka on vuorattu alalla tunnettua tyyppiä olevalla tulenkestävällä tiilellä 3. Reaktio-astia on suunnilleen 14 m pitkä ja suunnilleen 4,3 m ulkohal-kaisijaltaan, mutta on selvää, että muita mittoja voidaan käyttää riippuen puhdistettavasta ainemäärästä.

Astia 1 on tuettu toisessa päässä tukirenkaaseen 4, joka on oleellisesti laakeri. Tämän laakerin täytyy voida pystyä tukemaan astian 1 painoa ja samalla kestää korkeita työskentelylämpötiloja teräskuoren 2 ulkopuolella. Sen täytyy myös sallia astian 1 pään liike pituussuunnassa lyhyen matkan verran astian 1 lämpö-laajennuksen ja -kutistuksen takia sen lämpötilan muuttuessa ympäristön tasoista sen sulan aineen tasolle, jolla sitä panostetaan, ja takaisin ympäristön tasoille. Tämä on tyypillisesti suunnilleen 3,8 cm:n pituusmuutos.

Astian 1 vastakkainen pää on samalla tavoin tuettu, mutta laajennusta ei oteta vastaan tässä päässä. Lisäksi tähän päähän liittyy väline astian 1 pyöritystä varten. Tyypillisesti käytetään hammaspyöräkäyttöistä rengasta 5. Esittämättä jätetty ja tavallisesti halkaisijaltaan pieni hammaspyörä, jota pyörittää 6 81610 sopiva moottori, hammastuu renkaaseen 5 liittyviin hammaspyörä-hampaisiin. Tällaiset käyttömekanismit ovat alalla hyvin tunnettuja.

Nestemäistä metallia tai puhdistukseen tarvittavia aineita panostetaan astiaan 1 aukon 6 kautta. Esimerkiksi sulaa kuparikiveä panostetaan sopivien kauhojen avulla. Oikein sijoitettua lasku- kourua voidaan käyttää kiinteiden aineiden kuten sulatusaineiden 2 panostukseen. Aukon 6 pinta-ala voi olla noin 2,5 m . Aukkoa 6 ympäröivä kuoren 2 ulkoalue on vahvistettu metallilevyllä 7. Toinen metallirakenne muodostaa kaatonokan 8, joka helpottaa sulatettujen aineiden, kuten kuonan tai puhdistetun metallin kaatoa astiasta 1. Nokan 8 laatu käy paremmin selville viitaten kuvioon 2.

Puhalluskaasun, joka on tyypillisesti ilma mutta mahdollisesti happi, joka helpottaa puhdistusta epäpuhtauksien hapetuksen avulla, lähde on järjestetty. Kaasu johdetaan astiaan putkella 9, joka on yhdistetty kokoomaputken 10A säteittäiseen jatkeeseen 10 pallonivelellä 12, joka sijaitsee astian 1 pyörimisakselilla ja sallii sen tähden jatkeen 10 pyörimisen astian 1 mukana. Kokoo-maputkesta 10A on sovitettu hormeja A, B jne. varten sarja puhal-lusputkia, jotka muodostavat radan ilmaa varten, jota suihkutetaan astiaan 1 sen sisältämän sulan aineen pinnan alapuolella. Edullisessa suoritusmuodossa käytetään noin 55 hormia, joiden halkaisija on 5 cm. Alan ammattimies voi helposti laskea tarvittavan puhalluskaasumäärän. On selvää, että tarpeen mukaan voidaan käyttää pienempää tai suurempaa määrää hormeja. Sarja mekanismeja 12A, 12B jne., yksi kutakin hormia varten, on sovitettu ja varustettu metalli-iskumännällä, joka voi sopia hormei-hin. Mekanismi saa nämä iskumännät lävistämään kiinteän aineen, jota on kertynyt hormeihin ja joka estää puhalluskaasun virtauksen takaisin astiaan.

Ilma-aukko 13, jonka kautta puhdistusprosessin kehittämä kaasu 2 voi poistua ja jonka pinta-ala on 3,35 m tässä suoritusmuodossa, on sovitettu. Tämä aukko on sijoitettu kohtaan, joka on pituus-

7 816 i O

suunnassa ja kehän suunnassa siirretty aukon 6 suhteen, kuten voidaan nähdä viitaten kuvioon 2 ja kuvioon 3. Tämä aukkojen 6 ja 13 keskiviivan kehän suuntainen siirto on valittu siten, että aukko 13 joutuu kuvun 14 alle, joka on kehällisessä ja pituussuuntaisessa kosketuksessa astiaan 1 pinta-alan yli, joka riittää peittämään aukon 13, kuumien, myrkyllisten, mutta usein teollisesti käyttökelpoisten kaasujen keruuta varten, jotka poistuvat aukon 13 kautta, missä tahansa käyttöasennossa, johon astia 1 voidaan kiertää. Kehällinen siirto on myös riittävä estämään nestemäisen metallin valumisen aukosta 13, kun astiaa 1 kierretään ensimmäisestä asennosta aineiden panostamiseksi aukkoon 6 toiseen asentoon astian sisällön kaatamiseksi aukosta 6. Kuviossa 2 ja kuviossa 3 esitetty asento on panostus-asento. Astiaa voidaan kiertää vastapäiväiseen suuntaan suunnilleen 90° aineen kaatamiseksi panostusnokasta 8, joka on muotoiltu puolikartioksi kaatoprosessin auttamiseksi. Tässä jälkimmäisessä asennossa aukko 13 jää kuvun 14 alle.

Kupu 14 käsittää kotelon 14A, parin kehäsulkimia ja parin pit-kittäissulkimia. Vaikka kupu 14 voi joissakin suoritusmuodoissa levätä astian 1 varassa, eräässä edullisessa muodossa on ilma-jäähdytteinen vaippa 15 kiinnitetty astiaan 1 ja ympäröi sitä, ja kupu lepää tämän vaipan varassa. Kupu 4 on erityisesti kehällisessä kosketuksessa vaippaan 15 kehällisen tai ympäryssulki-men 23 avulla ja pituussuuntaisessa kosketuksessa vaippaan 15 päätysulkimien avulla, jotka esitetään kuviossa 4 ja joita selitetään alla. Vaippa 15 pienentää lämpötilaa, jolle kuvun 14 sulkimet pakosta joutuvat alttiiksi, ja estää metallikuoren heikkenemisen aukon 13 alueella pitkän korkeille lämpötiloille alttiinaolon takia. Kuten kuviossa 3 esitetään, aukon 13 säteit-täinen jatke 16 ulottuu vaippaan 15. Vaippaan 15 kuuluu aukko, joka ulottuu yhtä laajalle kuin jatkeen 16 sisähalkaisijan leikkaus tämän jatkeen koskettaessa vaippaa 15. Tämä aukko on sovitettu siten, että astiasta 1 tulevat poistokaasut voivat poistua vaipan 15 kautta ja kuvun 14 sisään.

81610

Kuvion 1 putki 18 johtaa kylmää ilmaa putkeen 19, joka sijaitsee kehän suunnassa hieman erillään astiasta 1 astian 1 pyörityksen mahdollistamiseksi. Putkessa 19, joka on pääasiassa suorakulmainen poikkileikkaukseltaan ja ulottuu suunnilleen 180 astetta astian 1 ympäri, mutta mahdollisesti ulottuu kokonaan sen ympäri, on aukko vain sen säteittäisesti sijaitsevassa seinässä vaipan 15 lähellä. Vaipassa 15 on avoimet kehälliset päät, kuten kuviossa 3 on parhaiten esitetty. Niin ollen ilmaa putkesta 19 liikkuu esittämättä jätetyn aukon läpi sen säteittäisesti sijaitsevassa seinässä astian 1 ja vaipan 15 väliselle alueelle 20. Tämä ilma virtaa yksinkertaisesti alueen 20 läpi ja poistuu vaipan 15 päästä vastapäätä päätä putken 19 lähellä.

Tukien 17, 17A ja 17C tehtävänä on sijoittaa vaippa 15 kehälli-sesti astian 1 suhteen. Tarvittaessa voidaan käyttää suurempaa määrää tukia.

Viitaten kuvioon 2 konvertterin panostus- tai haudetaso 21 on esitetty konvertterin keskiviivan 22 suhteen. Vaikka kuvio 2 esittää viivan 21 sijaitsevan keskiviivan 22 alapuolella, konvertteri voidaan panostaa yhtä korkealle kuin keskiviiva 22, jos aukko 6 on sijoitettu oikein. Muodostunut kuona kelluu puhallusvai-heen aikana sulan metallikiven päällä ja voi kohota tasolle, joka on noin 15 cm viivan 22 yläpuolella. Vaikka konvertteria voidaan käyttää hieman alemmilla tasoilla, maksimaalinen hyötysuhde saavutetaan yleensä maksimaalisella panoksella. Nokka 8, joka on käyttökelpoinen kaatamisessa, on edullisesti muodoltaan kulmikkaaksi leikattu sylinteri. Tyypillinen hormi Z, joka on yhdistetty kokoomaputkeen 10A ja tarpeen mukaan lävistetty mekanismiin 12Z liittyvällä metallitangolla, esitetään. Tällaiset mekanismit ovat alalla hyvin tunnettuja.

Kuviossa 4, kuviossa 4A ja kuviossa 5 esitetään kupu 14 yksityiskohtaisemmin. Kehällistä suljinta 24, joista toinen kahdesta sulkee kuvun 14 vaippaan 15, selitetään täydellisemmin seu-raavassa viitaten kuvioon 6, ja kiristysvälineitä 25 ja 25A, jotka esijännittävät sulkimet vaippaa 15 vasten, selitetään täydellisemmin viitaten kuvioon 7 ja kuvioon 8.

Il 9 81610

Viitaten kuvioon 4, kuvioon 4A ja kuvioon 5 päätysuljinlevyt 26 ja 26A ovat metallilevyjä, joissa on kaarevat päät 27 ja vastaavasti 27A. Levyjen 26 ja 26A poispuoliset päät on yhdistetty tankoihin 29 ja 29A, jotka ovat onttoja, mutta voisivat myös olla umpinaisia. Nämä tangot pyörivät holkeissa, jotka sijaitsevat kupuun 14 liittyvien suljinkansien 30 ja 30A seinässä. Väline kuten jousi tai edullisesti vastapainot 90 ja 90A tankojen 29 ja 29A jatkeilla 91 ja 91A on sovitettu esijännittämään pyörivästi levyjen 26 ja 26A kaarevat kuperat alueet 28 ja 28A kosketukseen vaipan 15 kanssa. Toiset sulkimet 31 ja 31A saavat aikaan sulun tankojen 29 ja 29A ja suljinkansien 30 ja 30A rakenteen suljintukien 32 ja 32A välillä.

Kun astia 1 pyörii, päätysuljinlevyt 26 ja 26A liikkuvat vaipan 15 pinnalla. Jos ainetta kerrostuu vaipalle 15, joka aine toimii sen pinnan kohoumana, suljinlevyt 26 ja 26A pakotetaan kiertymään pois pituussuuntaisesta kosketuksesta vaipan 15 kanssa, kunnes aine on ohittanut alueet 28 tai 28A. Tämä pienentää sul-kimen tehokkuutta sallien jossakin määrin ilmakehän kaasujen pääsyn vaippaan, mutta tämä on tavallisesti luonteeltaan vain hetkellistä. Suojat 35 ja 35A on sovitettu ohjaamaan sivuun suljin-levyjen 26 ja 26A säteittäisesti ulompien päiden ohi liikkuvaa hiukkasmaista ainetta, jolloin ne estävät ainetta kertymästä suljinlevyjen ja niihin liittyvien rakenteiden taakse.

Kuvun 14 seinät jäähdytetään vedellä, jota kierrätetään putki-verkoston läpi, jota edustavat kuvun ulkopinnalla sijaitsevat putket 45. Jäähdytysvettä voidaan toimittaa mistä tahansa sopivasta lähteestä, mutta on selvää, että sen lämpötila voi nousta pisteeseen, jossa tarvitaan suuria paineita sen pitämiseksi nestemäisessä tilassa. Esimerkiksi vettä, jonka lämpötila on noin 250°C ja paine 70,3 kg/cm2, voidaan käyttää. Jäähdytysput-ket täytyy tällöin valmistaa sopivista aineista ja sopivilla menetelmillä, jotka ovat alalla hyvin tunnettuja. Sopivaa yhdys-välinettä jäähdytysaineen lähteeseen, kuten syöttöputkea 11, käytetään.

10 81610

Puhdistusprosessin aikana kupua 14 käytetään pienehköllä alipaineella, joka on tyypillisesti 63,5 mm vettä ilmakehän suhteen. Tämä pieni imu, joka tuotetaan nopeussäätöisellä imu-tuulettimellä, joka on alalla hyvin tunnettu, estää kuuman myrkyllisen kaasun poistumisen aukosta 6, jos se on jätetty peittämättä, mikä on yleensä tarpeen puhdistuksen edistyksen tarkkailun ja toistuvien panostus- ja puhdistusvaiheiden tuottaman kuonan poiskaadon mahdollistamiseksi. Yleensä ei ole suotavaa imeä ilmaa aukkoon 6. Tämä estetään pitämällä imupaine pienenä, kuten todettiin. Tämän tehtävänä on estää niiden kuumien poisto-kaasujen laimennus, jotka kuparin puhdistuksessa sisältävät suuria prosenttimääriä rikkidioksidia ja joita voidaan käyttää rikkihapon valmistukseen apulaitoksessa. Tämä laitos voi tuottaa pienen, kuvun paineen alennukseen tarvittavan imun.

Kupu 14 on edullisesti sopivan rakenteen tukema lyhyen välimatkan päässä astian 1 yläpuolella. Tämä varmistaa sen, ettei kupu-rakenteen lämpölaajennus ja -kutistus vaikuta haitallisesti kehällisten sulkimien tehokkuuteen. Kuumat poistokaasut jäähdytetään edullisesti lämmönvaihtimella. Hukkalämpö voidaan ottaa talteen muualla käyttöä varten, ja kaasut voidaan jäähdyttää lämpötilaan, joka sopii kemialliseen jatkokäsittelyyn.

Viitaten kuvioon 6 kuvun pinta-alan poikkileikkaus, joka esittää yhtä kahdesta kehäsulkimesta 24, on esitetty. Suljinaine 35, joustava punottu poikkileikkaukseltaan suorakulmainen tiivistys-aine, joka sisältää tulenkestäviä asbesti- ja grafiittikompo-nentteja, pakotetaan kosketukseen pääasiassa suorakulmaisen, kehän suuntaisesti vaipan 15 ympäri sijaitsevan kohouman 36 sileän kohotetun pinnan kanssa. Suljinaine 35 on sijoitettu koteloon 37, joka muodostuu osista 38 ja 39 ja joka on kaareva, niin että se myötäilee vaipan 15 ympärystä. Kotelo 37 on kiinnitetty säännöllisin välein laippaan 40, joka on vuorostaan yhdistetty kuvun 14 seinän 41 kaarevaan jatkeeseen. Pultin 42 ja mutterin 43, jotka ovat tyypillisiä useista käytetyistä (kuten voidaan nähdä kuviosta 7), tehtävänä on kiinnittää osat 38 ja 39 11 81610 laippaan 40. Tiiviste 44, joka on sopivaa tulenkestävää ainetta, joka voi olla samanlaista kuin suljinaine 35, on sovitettu osan 39 ja laipan 40 väliin. Kuten edellä selitettiin, putken 45, jonka läpi vettä kierrätetään, tehtävänä on jäähdyttää seinä 41 ja sen pyöreä jatke.

Kotelon 37 sisällä sijaitsee pidätysnauha 46, johon on kiinnitetty suljinaineen 35 sivu kohoumaa 36 vastapäätä. Kiristysnauha 47 sijaitsee myös kotelon 37 sisällä säteittäisesti erotettuna pidätysnauhasta 46 ulospäin jousisinkilöillä, joista yksi on esitetty jousisinkilänä 48. Nauhaa 47 käytetään, kun sitä vetävät kiristykseen kiristysvälineet 25 (esitetty kuviossa 4 ja selitetty yksityiskohtaisemmin viitaten kuvioon 7 alla), esijännittämään suljinaine 35 kohoumaa 36 vasten.

Viitaten kuvioon 7 kuvion 6 viivaa 7-7 pitkin tehty poikkileikkaus, V-muotoiset jousisinkilät, joista vain yksi esitetään kuviossa 6, esitetään. Vaikka monia puristusjousivälineitä voitaisiin käyttää nauhojen 46 ja 47 välissä, nämä jousisinkilät ovat erityisen sopivia. Kunkin sinkilän kärki 50 on hitsattu kiristys-nauhaan jättäen V:n 50A ja 50B kaarevat päät vapaiksi liikkumaan hieman nauhan 46 suhteen, kun kiristysvälineet 25, jotka on myös esitetty yksityiskohtaisesti kuviossa 7, kiristävät nauhaa 47.

Nauhan 47 kumpikin pää on kiinnitetty lujasti pitkänomaisen elimen 51 rakoon. Tämä elin on poikkileikkaukseltaan epäpyöreä, edullisesti neliömäinen pituuttaan pitkin olevalla alueella, jossa se menee päätylevyn 52 samalla tavoin muotoillun, tiiviisti sopivan reiän läpi, kuten kuviossa 8 parhaiten esitetään.

Jousi 53 on sijoitettu elimen 51 päälle pidättimien 54 ja 55 väliin. Elimen 51 osa, joka käsittää elimen 51 pään 56, joka ei yhdisty nauhaan 47, on poikkileikkaukseltaan pyöreä ja kier-teitetty. Mutteri 57 liikkuu tällä kierteellä ja tukeutuu pidä-tintä 55 vasten, kun mutteria kierretään suunnassa, joka saa sen lähestymään päätylevyä 52. Mutteri 57 tuottaa siis kiristyksen nauhassa 47 jousen 53 kokoonpuristuksen vaikutuksesta,

12 81 6 I O

joka voi olla 1,27 cm puristumattomasta tilasta tyypillisesti 227 kg:n kuormituksen vaikutuksesta. Kuten kuviossa 4 esitetään, kiristysvälineitä on kaksi, joista yksi sijaitsee kehällisen suljinrakenteen 24 kummassakin päässä. Käytännössä voidaan kumpaankin kiristysvälineeseen liittyvää mutteria 57 kiristää jousien yhtä suuren puristuksen aikaansaamiseksi.

Kuvion 7 pultti 59 ja mutteri 60 ovat yksi kolmesta parista kiin-nittimiä, jolloin pultit on esitetty kuviossa 8 59:nä, 62:na ja 63:na, joiden tehtävänä on kiinnittää päätylevy 52 kotelo-osiin 38 ja 39 yhdistettyyn laippaan 61. Kuviossa 8 esitetään myös päätysuljinlevy 26A kosketuksessa vaippaan 15.

On huomattava, että suljinaine 35 on yleensä joustavaa ja muuttaa muotoaan, mikäli vaipan 15 kohoumalla 36 esiintyisi kerrostumia vaipan 15 pyöriessä kuvun 14 suljinrakenteen suhteen. Päinvastoin kuin päätysuljinlevyjen tapauksessa voidaan niin ollen kohtuullisen hyvää sulkua ylläpitää huolimatta pienehköstä kerrostumien muodostuksesta aineen 35 ja kohouman 36 välissä. Pienetkin kerrostumat ovat kuitenkin epätodennäköisiä, koska aineen 35 tehtävänä on peittää kohouman 36 toiminta-alue, kun se voisi olla alttiina kuumalle poistokaasulle, joka voi sisältää ainehiukkasia, jotka kerrostuvat paljaille pinnoille.

Kuviot 9 ja 10 esittävät toista kehällistä suljinyhdistelmää 60, jota voidaan käyttää kuvun 14 kanssa. Joustava teräsköysi 62 ulottuu koteloa 37 pitkin, osaksi kotelon sisäpuolella ja osaksi ulkopuolella, ja köysi koskettaa kitkalla vaippaa 15, nimenomaan sen kohoumaa 36. Köysi 62 on kudottu karkeasta metallilangasta ja sen halkaisija on välillä 3,2 cm ja 5,1 cm. Kuten kuviossa 10 esitetään, köyden 62 ensimmäinen kehällinen pää on yhdistetty kiristysvälineeseen 25, ja tarkemmin sanottuna köyden tuo pää on punottu suoraan kiristysvälineen pitkänomaiseen elimeen 51.

Köyden 62 toinen kehällinen pää (ei esitetty piirustuksissa) on samoin yhdistetty yllä käsiteltyyn kiristysvälineeseen 25a. Ki-ristysvälineet 25 ja 25a esijännittävät köyden 62 tiiviiseen puristussovitteeseen kohouman 36 kanssa.

li 13 816 10

Koska köysi 62 on suoraan yhdistetty kiristysvälineiden pitkänomaiseen elimeen 51, tämä kehällisen suljinyhdistelmän suoritusmuoto ei vaadi kuviossa 7 esitettyjä erilaisia nauhoja ja sinkilöi-tä 46, 47 ja 50. Tämän seurauksena kehällisen suljinyhdistelmän 60 rakenne ja toiminta ovat yksinkertaisempia ja halvempia verrattuna kuviossa 7 esitettyyn kehälliseen suljinyhdistelmään.

Köysi 62 sijaitsee välimatkan päässä kotelon 37 vaakasuorasta yläosasta 64, ja köyden halkaisija on pienempi kuin kotelon 37 sisäpuolinen leveys. Tällä tavoin köysi 62 ulottuu löysästi tai sopii kotelon 37 sisään, ja köysi voi liikkua ylöspäin ja alaspäin kotelon 37 sisällä, jolloin köysi voi liikkua mahdollisten hiukkasten tai roskien yli kohouman 36 pinnalla, kun vaippa 15 pyörii kuvun 14 alapuolella. Köyden 62 sijoitus välimatkan päähän kotelon 37 yläosasta mahdollistaa myös sen, että köysi ja kotelon yläosa voivat kaareutua eri tavoin kohouman 36 yläosaa pitkin tai sen yläpuolella.

Köysi voi nimenomaan mukautua kohouman 36 ulkopinnan kaarevuuteen, ts. sopia tiiviisti tätä pintaa vasten köyden koko pituutta pitkin, vaikka tuon pinnan kaarevuus voi olla erilainen kuin kotelon 37 yläosan 64 kaarevuus. Esimerkiksi säteittäisessä tasossa, kuten kuvion 10 tasossa, kohtisuoraan vaipan 15 pituus-akselia vastaan, kotelon 37 yläosa 64 voi kaareutua ympyrän kaarta pitkin, kun taas kohouman 36 yläpinta voi kulkea hieman pitkulaista tai epäkeskistä kaarta pitkin. Kun kotelon 37 yläosan 64 ja köyden 62 välissä on tila, köysi voi ulottua kotelon sisään ja samanaikaisesti ulottua kohouman 36 yläpinnan yläpuolelle ja suorassa kosketuksessa siihen huolimatta kohouman ja kotelon yläosan kaarevuuksien välisestä erosta.

Kuviot 11 ja 12 esittävät kolmatta kehällistä suljinyhdistelmää 70. Kehällisen suljinyhdistelmän tämä suoritusmuoto on samanlainen kuin kuvioissa 9 ja 10 esitetty suoritusmuoto, ja siihen kuuluu kotelo 37 ja köysi 62. Kehälliseen suljinyhdistelmään 70 kuuluu myös kuori 72, joka koskettaa vaipan 15 kohoumaa 36 ja

14 81 6 ; O

ympäröi köyden 62 alaosaa. Tarkemmin sanottuna asennuksessa kuori 72 ulottuu ylöspäin kohoumasta 36 kotelon 37 sisään, ja kuori rajaa kehän suuntaisesti ulottuvan kanavan 74, köyden 62 ulottuessa tämän kehän suuntaisesti ulottuvan kanavan läpi. Kiristysvälineet 25 ja 25a on yhdistetty köyden 62 päihin samalla tavoin kuin yllä on esitetty kehällisen suljinyhdistelmän 60 yhteydessä. Kiristysvälineet 25 ja 25a vetävät köyden 62 tiiviiseen puristussovitteeseen kuoren 72 pohjan kanssa, pakottaen kuoren pohjan tiiviiseen puristuskosketukseen vaipan 15 kohouman 36 kanssa.

Kuoren 72 käyttö, kuten yllä on selitetty, on edullista silloin, kun köyden 62 ja kotelon 37 sivujen välissä on huomattava väli.

Tämä väli voi olla olemassa, jos köyden 62 halkaisija on huomattavasti pienempi kuin kotelon 37 leveys, tai silloin, kun kotelon sisään ulottuva köyden osa ei ulotu kokonaan kotelon leveyden yli. Molemmissa tapauksissa kuori 72 sulkee ainakin osan köyden 62 ja kotelon 37 välisestä välistä tai raosta, pienentäen ilman sisäänsuodattumista kuvun 14 sisäosaan köyden ja kotelon välisen välin tai raon kautta.

Kuten kuviossa 11 esitetään, kuori 72 muodostuu useista erillisistä kuorisegmenteistä 78, jotka on sovitettu kehän suuntaiseksi ketjuksi. Jokaisella erillisellä kuorisegmentillä 78 on U-muotoinen poikkileikkaus, kuten kuviossa 12 esitetään. Useiden erillisten segmenttien käyttö köyden 62 ympäröimiseksi tai suojaamiseksi on käyttökelpoista, koska se helpottaa huomattavan pinta-pintaa-vasten-kosketuksen ylläpitoa kuoren 72 ja vaipan 15 välissä köyden kuoren koko pituutta pitkin. Yksityiskohtaisemmin sanottuna vaippa 15 ei normaaleissa olosuhteissa ole täysin pyöreä, vaan sillä on pikemminkin hieman pitkulainen poikkileikkausmuoto, ja useiden erillisten segmenttien 78 käyttö köyden 62 suojaamiseksi mahdollistaa sen, että kuorisegmenttien kehällinen ketju voi mukautua vaipan 15 muotoon vaipan pyöriessä oman akselinsa ympäri.

15 81610

Viitaten kuvioon 12 kuorisegmentit 78 sopivat tiiviisti köyden 62 sivuja vasten, mutta sopivat löysästi kotelon 37 sisään.

Tämä järjestely helpottaa suljinyhdistelmän 70 kokoonpanoa. Erityisesti suljinrakenteen kokoonpanoa varten kuorisegmentit 78 sijoitetaan köyden 62 päälle, jolloin köyden ja kuorisegment-tien välinen kitka pitää kuorisegmentit köyden päällä. Kuori-segmentit 78 ja köysi 62 sijoitetaan tällöin osaksi kotelon 37 sisäosan sisään, kuvioissa 11 ja 12 esitettyyn asentoon. Löysä sovite kuorisegmenttien 78 ja kotelon 37 välillä helpottaa myös kuorisegmenttien ja kotelon välistä suhteellista liikettä, jota voi esiintyä vaipan 15 pyöriessä kotelon alapuolella.

Edellä esitetyn lisäksi on syytä huomauttaa, että kuorisegmentit on muodostettu kuparista. Kuparia suositaan, koska se ensiksikin kestää käyttölämpötiloja aina 816°C:een asti, toiseksi sitä on yleisesti saatavissa ja kolmanneksi se on suhteellisen pehmeää eikä siten aiheuta kuoren 37 tai vaipan 15 kohouman 36 merkittävää kulumista.

Keksinnön erilaiset muunnelmat tässä esitettyjen ja selitettyjen lisäksi ovat itsestään selviä alan ammattimiehille edellä olevasta selityksestä ja oheisista piirustuksista.

Claims (10)

16 81610

1. Kehällinen auljinyhdietelmä (60) käytettäväksi sylin-terimäieen rungon (1) ja kuvun (14) kanssa, joka on sovitettu keräämään kaasuja mainitussa sylinterimäisessä rungossa olevasta aukosta (13), kun sylinterimäistä runkoa pyöritetään, käsittäen kehän suuntaisesti ulottuvan kotelon (37) ja välineet (42, 43) kotelon yhdistämiseksi kuvun kehän suuntaisesti ulottuvaan alueeseen (40), tunnettu siitä, että suljinyh-dietelma muodostuu a) koteloa pitkin ja ainakin osaksi sen ulkopuolella ulottuvasta köydestä (62), joka kitkan avulla koskettaa rungon kehän suuntaisesti ulottuvaa aluetta (36); ja b) kiristyevä1ineesta (25), joka on yhdistetty suoraan kotelon ja köyden väliin köyden (62) vetämiseksi kireäksi ja tiiviiseen puristussovitteeseen rungon (1) kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kehällinen suljin-yhdistelmä, tunnettu siitä, että köysi (62) kulkee löysästi kotelon (37) sisällä köyden liikkeen helpottamiseksi sen sisällä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kehällinen suljin- yhdietelmä, tunnettu siitä, että kiristysvälineeseen (25, 25A) kuuluu: a) pitkänomainen elin (51), jossa on ensimmäinen osa jäykästi kiinnitettynä köyden (62) kehälliseen päähän; ja b) koteloon (37) yhdistetyn esijännitysvä1ineen (53), joka koskettaa pitkänomaisen elimen toista osaa ja pakottaa pitkänomaisen elimen toisen osan pois köyden mainitusta kehällises-tä päästä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kehällinen suljin- yhdistelmä, tunnettu siitä, että a) kotelolla (37) on U-muotoinen poikkileikkaus; b) kotelon avoin sivu on sijoitettu runkoa (1) päin; ja c) köysi (62) ulottuu kotelon avointa sivua pitkin. Il 17 81610

5. Kehällinen suljinyhdistelmä (70) käytettäväksi sy-linterimäisen rungon (1) ja kuvun (14) kanssa, joka on sovitettu keräämään kuumia kaasuja mainitussa sylinterimäisessä rungossa olevasta aukosta (13), kun mainittua sylinterimäis-tä runkoa pyöritetään, käsittäen kehän suuntaisesti ulottuvan kotelon (37) ja välineet (42, 43) kotelon yhdistämiseksi kuvun kehän suuntaisesti ulottuvaan alueeseen (40), tunnettu siitä, että suljinyhdistelmä muodostuu a) koteloa pitkin ja ainakin osaksi sen ulkopuolella ulottuvasta köydestä (62); b) kuoresta (72), joka ympäröi köyden (62) osaa ja ulottuu kehän suuntaisesti koteloa pitkin ja ainakin osaksi sen ulkopuolella koskettaakseen kitkan avulla rungon kehän suuntaisesti ulottuvaa aluetta (36); ja c) kiristyvälineestä (25, 25A), joka on yhdistetty kotelon ja köyden väliin köyden (62) vetämiseksi kireäksi ja tiiviiseen puristussovitteeseen kuoren (72) kanssa; d) jolloin köysi (62) vetää kuoren (72) tiiviiseen puristussovitteeseen rungon (1) kanssa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kehällinen suljinyhdistelmä, tunnettu siitä, että kuoreen (72) kuuluu useita erillisiä kuorisegmenttejä (78), jotka on sovitettu kehän suuntaisesti ulottuvaksi ketjuksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kehällinen suljinyhdistelmä, tunnettu siitä, että jokaisella kuorisegmentillä (78) on U-muotoinen poikkileikkaus.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen kehällinen suljinyhdistelmä, tunnettu siitä, että kukin kuorisegmentti (78) a) sopii tiiviisti köyden (62) vastakkaisia sivuja vasten; ja b) sijaitsee löysästi kotelon (37) sisällä. ie 31610

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kehällinen su1jinyhdis-telmä, tunnettu siitä, että kuorisegmentit <78) on muodostettu kuparista.

10. Patenttivaatimuksen 9 tai 4 mukainen kehällinen sul-jinyhdistelmä, tunnettu siitä, että köysi <62> on kudottu karkeista metal1ilangoista. 19 81610