FI81744B - Utloppsventil foer ett kaerl som innehaoller smaelta. - Google Patents

Description

1 81744

Sulaa sisältävän astian poistoventtiili Tämä keksintö kohdistuu sulatettua materiaalia, esim. metallia tai lasia sisältävän astian poistoventtii-5 liin. Tarkemmin määriteltynä vaikka ei yksinomaan keksintö kohdistu tällaisiin poistoventtiileihin, jotka on tarkoitettu käytettäviksi väliastioissa ja valusangoissa metallin esim. teräksen jatkuvaksi valamiseksi valumuotteihin tai harkkomuotteihin.

10 Tähän saakka sulatetun metallin kuten teräksen vir tauksen säätäminen väliastioista jatkuvan valun muotteihin on yleisesti toteutettu jollakin määrältään rajoitetuista menetelmistä. Täten on käytetty avoimia annostus-suuttimia, joissa on edeltä käsin määrätty ja kriittinen 15 sisäporauksen halkaisija säätötekijänä virtausmäärille. Tällaisissa suuttimissa on epäkohtina, että ensinnäkään ne eivät voi suoriutua esimerkiksi alumiiniteräksistä, joilla on merkittävä taipumus saostumiseen, ei-metalliset sulkeumat virtauskohdissa ovat tyypillisiä tällaisille suutti-20 mille, toiseksi kaikkinainen suuttimen kriittisen porauksen kuluminen johtaa virtauksen suurentuneeseen nopeuteen, joka pian voi tulla liian suureksi jatkuville valuolosuh-teille, kolmanneksi suuttimilla on pyrkimys jähmettyä käynnistyksen yhteydessä tai aiheuttaa tukkeutuma valet-25 taessa matalahappista terästä tai teräksen lämpötilan yleisesti lähestyessä likvidusta. Neljänneksi niillä näyttää olevan vaikea toimia upotettujen valuputkien yhteydessä, jotka on kiinnitetty mittaussuuttimen alapuolelle.

Vaihtoehtoisesti teräsvirtaa on säädetty käyttämäl-30 lä pidätystankoja, jotka on pistetty ylhäältä ja tarkoitettu tukkimaan poistosuuttimia. Tällaisten pidätystanko-jen haittoina on ensiksikin, että ne vaativat tarkan asennuksen ja niitä on vaikea säätää varmistamaan tarkka ohjaus valamisen käynnistymisen yhteydessä, ja toiseksi 35 kerrosmuodostuma pidättimen huipussa tai suuttimen istu- 2 81744 kalla, erityisesti käynnistyksen yhteydessä, voi estää katkaisemisen, mikä usein johtaa säädön menettämiseen ja ylivirtaukseen valumuotissa, erityisesti raakakankikoneis-sa, joissa on suhteellisen pieni muottikapasiteetti. Kol-5 manneksi luotettavuus pitkissä jaksoissa on huono.

Toinen vaihtoehto teräsvirran säätämiseksi on ollut säätö liukuporttien avulla. Vaikka näiden on havaittu olevan paljon luotettavampia kuin pidätystangot sulkemisessa, niitä ei voida avata uudelleen, jos ne on kerran suljettu. 10 Todellakin jopa teräsvirran kuristaminen väliastioissa on riittävä edistämään jähmettymistä ja sulkevia pirstaleita porttijärjestelmän porauksissa. Näissä on sellaisia epäkohtia kuin että ne ovat kalliita, ne ovat raskaita, vaivalloisia ja mutkikkaita, ne vaativat tarkan asennuksen ja 15 hellävaraisen kunnossapidon insinöörityyppisen henkilökunnan toimesta ja niiden toimintakustannukset ovat korkeat.

On myös ehdotettu poistoventtiilin muodostamista metallia sisältävän astian pohjaan, joka venttiili käsittää rengasmaisen venttiilielimen jousen, jota pakotetaan 20 astian alta rengasmaiseen kouruun, joka on muodostettu pohjan sisäverhoukseen, jolloin venttiilielimen reuna on kiertyvä alhaalta loven siirtämiseksi kohdakkain kourusta pohjan läpi menevän astian poistoaukon kanssa ja kohdak-kuudesta pois.

25 Tässä viimeksi mainitussa järjestelyssä on joukko epäkohtia. Täten niveltäminen pohjan läpi jousta pakottavalle mekanismille sisältää väistämättä vuoto-ongelmia, mihin liittyy vaara ilman sisäänpääsemisestä ja/tai teräksen jähmettymisestä. Ei voida sallia lainkaan venttiili-30 elimen virhesuuntausta, ja venttiilimekanismin sijoittami nen astian alapuolelle tarkoittaa sitä, että kaikenlainen rikkoutuminen olisi erittäin vaurioittavaa. Lisäksi vielä lovi ja poistoaukko kuluisivat vakavasti valamisen aikana, mikä täten johtaa riittämättömään sulkemiseen ja siitä 35 seuraavaan jähmettymiseen.

3 81744

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on muodostaa metallia sisältäville astioille poistoventtiili, joka poistaa edellä mainitut ongelmat ja epäkohdat tai ainakin olennaisesti pienentää niitä.

5 Keksinnön mukaan on muodostettu sulaa sisältävän astian poistoventtiili, joka on tunnettu siltä, että siihen kuuluu alempi sisään pistetty tulenkestävää materiaalia oleva kappale, joka on käytön aikana jäykästi asennettuna 10 astian pohjaan ja jossa on läpi menevä poistoporaus astian sisäpuolelta ulkopuolelle porauksen avautuessa sisäänpis-tetyn kappaleen yläpinnalla olevaksi aukoksi, pitkä tulenkestävä varsi, joka käytön aikana sijaitsee alemman sisään pistetyn kappaleen yläpuolella ja 15 jota puristetaan alaspäin tämän päälle, jolloin varressa on alapuolella alapinta, joka liittyy alemman sisään pistetyn kappaleen yläpintaan, jolloin varsi voi kiertyä yleisesti pystysuoran akselinsa ympäri alemman sisään pistetyn kappaleen suhteen, jolloin alemman sisään pistetyn 20 kappaleen läpi menevä poraus on ainakin yläpäästään siirretty pois kiertymisakselilta, ja että varressa on ala-päässään sivuaukko, joka voidaan saattaa samaan linjaan alemman sisään pistetyn kappaleen läpi menevän porauksen yläpään kanssa ainakin yhdessä kiertymisasennossa.

25 Edullisesti sisään pistetyn kappaleen läpi menevä poraus avautuu kappaleen yläpintaan kohdassa, joka on sisään vedetty varren yläpuolella olevan alapinnan sivureu-noista.

Varren voidaan ajatella sisältävän kaksi osaa, ni-30 mittäin alemman venttiiliosan, jossa on sivuaukko, joka voi mennä suoraan linjaan alemman sisään pistetyn kappaleen läpi menevän porauksen yläpään kanssa ainakin yhdessä sen kiertoasennossa, ja ylemmän osan, joka ulottuu alaspäin venttiiliosasta ja jota puristetaan alaspäin sen 35 päälle, Jolloin ylempi varsiosa on saatettavissa kierty- 4 81744 mään ja niin puolestaan kiertämään venttiiliosaa.

Ylempi osa ja venttiiliosa voi olla muodostettu yhtenäisesti yhtenä elementtinä tai ne voivat olla erillisiä, toisiinsa yhdistettyjä elimiä.

5 Varsi ja alempi sisään pistettävä kappale on edul lisesti muodostettu tulenkestävästä materiaalista ja ne voi olla kokoonpantu tulenkestävästä materiaalista ja ne voi olla kokoonpantu tulenkestävistä kappaleista, jolloin kappaleiden eri osilla on erilaiset kokoonpanot, jotta 10 täytettäisiin eri osien vaatimukset. Täten esimerkiksi varren yläosa voi olla muodostettu halvasta tulenkestävästä materiaalista, kun taas venttiiliosan alempi toimin-tapinta voi olla muodostettu enemmän tulenkestäväksi, jotta vastustettaisiin korroosiota porauksen ympärillä, ja se 15 voi olla erilainen eri metalleja varten ja metallien eri laatuja varten. Jälleen venttiiliosan ja alemman sisään pistetyn kappaleen liittyvät pinnat voivat olla erityisen kovat, mikä on sopivaa niiden suhteellisen kiertyminen huomioon ottaen niiden ollessa puristetussa keskinäisessä 20 kosketuksessa. Täten, jos käytetään pehmeitä materiaaleja, pintojen suhteellinen kiertyminen toimii pintojen it-sehiomiseksi täten parantaen näiden välistä tiivistystä.

Liittyvät pinnat voivat olla geometrialtaan mitä tahansa toivottua tai sopivaa muotoa, jotta varmistettai-25 siin, että vartta pidätetään alemmalla sisään pistettävällä kappaleella. Täten venttiiliosan alempi toimintapinta voi olla kovera ja sisään pistetyn kappaleen yläpinta siihen liittyvä kupera pinta muodoltaan, tai päin vastoin. Pinnat voivat olla osittain tai kokonaan esimerkiksi puo-30 lipallon muotoisia tai kartiomaisia ja litteä tai koverrettu alue voi olla muodostettuna sisään pistetyn kappaleen yläpinnalle itsehioutumisen auttamiseksi.

Venttiiliosassa oleva sivuaukko voi olla toiselta sivulta loven muodossa tai sen läpi menevän aukon muodos-35 sa, tai se voi olla geometrialtaan minkä tahansa muun so-

II

5 81744 pivan muotoinen.

Useampi kuin yksi tällainen aukko tai sola, jotka voivat olla geometrialtaan erilaisia muodoltaan, voi olla muodostettu venttiiliosaan. Aukkojen lukuisuutta voidaan 5 käyttää eri aikoina valamiskierrossa.

Kaasua kuten argonia voidaan syöttää liittyviin varren venttiiliosan ja alemman sisään pistetyn kappaleen pintoihin. Kaasu tulee alemman sisään pistetyn kappaleen poraukseen ja tuloksena oleva turbulenssi estää ei-metal-10 lisen sulkeuman muodostumisen. Kaasu voidaan tuoda johdon kautta, joka kulkee varren läpi venttiiliosaan ja/tai se voidaan tuoda sisään pistettyyn kappaleeseen. Kaasu voi kulkea liittyviin pintoihin yhden tai useamman käytävän kautta tai huokoisten tulppien kautta, jotka ovat varren 15 ja/tai sisäänpistettävän kappaleen sisällä. Missä kaasu on tuotu varren venttiiliosiin, käytävät voi olla leikattu tai porattu kunkin solan tai leikkausaukon kattoon tai sivuun.

Keksinnön piiriin kuuluu metallia sisältävä astia, 20 jossa on tässä kuvatulla tavalla venttiili, ja menetelmä sulaa sisältävän astian virtauksen säätämiseksi käyttäen tässä kuvattua venttiiliä.

Keksinnön helpommaksi ymmärtämiseksi kuvataan nyt joukko sen sovellutuksia esimerkin tavoin viittaamalla 25 piirustuksiin, joissa kuvio 1 on kaavamainen sivuleikkaus, joka esittää keksinnön mukaista venttiiliä astiassa, johon kuuluu yksinkertainen mekaaninen käyttökoneisto; kuvio 2 on päältä katsottu kuva kuvion 1 järjeste- 30 lyn osasta; kuvio 3 on suurennettu pituusleikkaus kuvion 1 järjestelyn osasta; kuvio 4 on suurennettu kuva kuvion 3 järjestelyn vaihtoehdosta; ja 35 kuvio 5 on leikkauskuva kuvion 1 järjestelylle 6 81744 vaihtoehtoisen järjestelyn osasta.

Viitaten piirustusten kuvioihin 1-4 nähdään, että venttiiliin kuuluu tulenkestävä alempi sisään pistetty kappale (tai "dooma"), joka on asennettu istukkakappalee-5 seen tynnyrimäisen astian 3 pohjaan 2 ja jossa läpi menevä poraus 4 (joka voi olla leikkaukseltaan suorakulmainen, soikea tai ympyrämäinen) joka on, siirretty yläpäästään 5 sisään pistetyn kappaleen 1 pystysuorasta keskilinjasta ja jonka pohjapää on yhdistetty upotettuun kaatoputkeen 7.

10 Sijoitettuna sisään pistetyn kappaleen 1 päälle ja painettuna sen päälle on tulenkestävä pitkä varsi 8, joka käsittää yläosan 6 ja alemman venttiiliosan 13. Varren 8 venttiiliosan 13 alapinta ja sisään pistetyn kappaleen yläpinta ovat puolipallomaisia muodoltaan, jotta muodos-15 tettaisiin tiivis liittyvä pintojen pari, kun varsi 8 on painettuna alas. Käytännössä eräässä sovellutuksessa sisään pistetyn kappaleen yläpinnalla voi olla kaarevuussäde suunnilleen 150 mm ja vaakasuoraan mitattu halkaisija noin 185 mm. Varsi voi olla suunnilleen 800 mm korkea.

20 Varsi 8 on painettu alas sisään pistetylle kappa leelle 1 ulokepoikkivarren 11 välityksellä, joka on asennettu luistille 60, joka kulkee kiinteän laakerin 61 läpi ja on yhdistetty pneumaattiseen tai hydrauliseen mäntään ja sylinteriryhmään 62 alaspäin vaikuttavan voiman muodos-25 tamiseksi poikkivarrelle 11 ja poikkivarren nostamiseksi asennuksen aikana.

Varren 8 venttiiliosa 13 on varustettu solalla 14 (joka voi olla leikkaukseltaan suorakulmainen), siten että sola 14 voidaan panna samaan linjaan sisään pistetyssä 30 kappaleessa olevan porauksen 4 yläpään 5 kanssa ja sola on avoin tämän yläpään sisään, jolloin metalli voi virrata läpi, ja vaihtoehtoisesti sola voidaan suunnata niin, että mitään tällaista yhteyttä ei ole muodostunut ja venttiili on suljettu. Venttiiliosa 13 on varustettu myös lovella 35 tai raolla 55, joka myös voi olla samassa linjassa porauk- 7 81744 sen 4 yläpään kanssa metallin läpi virtaamista varten, jolloin aukko 55 sijaitsee diametraalisesti vastapäätä solaa 14. Varsi 8 voi tehdä kiertymisliikkeen 360° tällaisen linjaan saattamisen aikaansaamiseksi.

5 On huomattava, että on teräskansi 19, joka sopii varren 8 yläpäähän 6. Kansi on varustettu laakeritapilla 21 alaspäin puristavan ulokepoikkivarren 11 vastaanottamiseksi, samalla kun yhä sallitaan varren kiertyminen. Varren 8 yläpää on leikkaukseltaan kavennetun neliömäinen 10 kuten on myös kiinnitetty kansi 19. Teräskansi 19 on asennettu tälle yläpäälle ja tappi 21 sijaitsee poikkivarressa 11 olevassa alalovessa 22, joka on yhteydessä yläloven 23 kanssa korkean lämpötilan voiteluaineen vastaanottamiseksi kulumisen pienentämiseksi ja varren kiertymisen helpotta-15 miseksi toiminnassa.

Tapin 21 ylöspäin oleva jatke 25 ulottuu varren 11 läpi ja on kiinnitetty ketjupyörään 56, joka on yhdistetty ketjulla 57 käyttölaitteeseen 58. Kahva 59 on muodostettu pyörittämään ketjupyörää 58. Tässä järjestelyssä varren 20 täysi 360° kiertäminen on mahdollinen.

Inertin kaasun kuten argonin injektointi teräksen valamisen aikana pienentää ei-metallisten tukkeutumien kerrostumista tulenkestäviin porauksiin ja pidentää kaato-aikoja, ja tästä syystä on muodostettu argonjohto 24 kul-25 jettamaan kaasua vartta alas argonin syöttöputkesta (ei esitetty). Eräs järjestely argonin injektoimiseksi varren 8 venttiiliosaan 13 on merkitty kuvioihin 3 ja 4, mistä nähdään, että käytävä 53 argonjohdosta 24 avautuu venttii-liosan 13 ja sisään pistetyn kappaleen 8 liittyviin pin-30 töihin 9 ja 10. Sisään pistetyn kappaleen 1 yläpinta 10 voi olla varustettu koverretulla osalla 52 käytävän 53 ulosmenon vierestä argonin vastaanottamiseksi ja sen jakelemisen auttamiseksi. Lisäksi voi ulottua käytävä 54 alaspäin sisään pistetyn kappaleen 1 läpi porauksen 4 yläpää-35 hän 5 sisäänpääsyn muodostamiseksi aksiaalisesti varresta 8 81744 ja reagenssin lisäyksen sisäänpistämiseksi metallilangan muodossa tai puuterin/kaasumaisen injektion muodossa valamisen aikana. Etuna siitä, että on tällainen porauksen ulosmeno, on että ferrostaattiset paineet ovat tässä mata-5 lammat ja eikä täten tarvita hyvin korkeita kaasunpaineita estämään teräksen sisäänpääsyä. Lisäksi tai vaihtoehtoisesti poikittainen käytävä (tai huokoinen tulppa) 65 voi olla argonjohdon 24 aukon 14 avoimen yläosan välillä. Huokoista tulppaa pidetään parempana, koska tässä poistokoh-10 dassa metallin ympäröivä paine vaatisi ei-toivotun korkean argonin virtauksen estämään teräksen sisäänpääsyä ja tukkeutumista, jos käytetään avointa käytävää. Samoin (katso kuvio 4) voi olla muodostettuna aukko tai huokoinen tulppa 26 argonjohdosta 24 loven 55 yläpintaan 27 sisään pistetyn 15 kappaleen porauksen yläpäähän 5 tuotavaa kaasua varten estämään ei-metallista muodostumaa aiheuttamalla turbulenssi.

Sisään pistetyn kappaleen 1 toimintapinnan yläosassa oleva syvennys tai koverrus 52 varmistaa, että t ähän 20 keskellä olevaan alueeseen ei sillä hetkellä vaikuta mikään kuorma. Tämä parantaa suuresti laakeripintojen jäljelle jäävien vyöhykkeiden eheyttä erityisesti kehän ympärillä. Liittyvät pinnat on aluksi hiottu sopiviksi kiertämällä vartta useilta täysiä kierroksia molemmissa suun-25 nissa. Tuloksena oleva sovituksen erinomaisuus pintojen välillä olisi jonkin verran estetty ilman kuskustassa olevaa koverrettua syvennystä, koska keskellä olevien puoli-pallomaisten pintojen kulmakiertonopeus, joka on paljon pienempi kuin nopeus reunoissa, aiheuttaisi laen tulemisen 30 korottuneeksi. Roottori (varsi) pyrkisi sitten kääntymään keskustan päällä, jolloin reunoissa olisi epätäydellinen liittyminen. Tämä syvennys voi vaihtoehtoisesti olla ontto kartio tai "litteä" vähäisemmällä vaikutuksella.

Inertin kaasun johtamisesta selostetulla tavalla on 35 lisäetuna, että normaalisti tuotettu osittainen tyhjö ku-

II

9 81744 ristettäessä teräksen virtaus tynnyrimäisestä astiasta upotetun kaatoputken sisään on merkittävästi pienentynyt, millä tavoin pienennetään pyrkimystä ilman vetämiseen si-säänpannun kappaleen alapään ja ilmaputken välistä. Argon-5 järjestelmän selvänä epäkohtana tässä venttiilissä verrattuna pysäytystangoissa käytettyyn on, että kaasu tuodaan sisään sisäänpannun kappaleen porauksen 5 yläosassa sen tehon maksimoimiseksi. Injektoituna pysäytysnokkaan kaasulla ei ole vaikutusta istukka-alueeseen, ja helposti ei-10 metallinen muodostuma aiheuttaa säätökyvyn menettämisen.

Vaihtoehtoinen järjestely pitkän varren kiertämiseksi on esitetty kuviossa 5. Tässä tapauksessa ulokepoik-kivarsi ja siihen liittyvä ketju ja ketjupyörää kiertävä mekanismi on sijoitettu suojavaipan 66 sisään. Tämä on 15 kannatettuna luistilla 60 tukipöydän 67 välityksellä, johon se on kiinnitetty muttereilla ja pulteilla 68, jotka on liitetty kannattimessa 67 oleviin rakoihin, jotta sallittaisiin poikkivarren pituus- ja poikkisuuntainen säätö varren moitteetonta linjaan panemista varten alemman si-20 sään pistetyn kappaleen kanssa. Varsi 8 on liitetty käyt-töpäähän 69 ja varteen kohdistuu tämän pään aiheuttama puristus alaspäin, jossa käyttöpäässä 69 on yleisnivel 70 (jotta helpotettaisiin kaikkea pystysuuntaista virhesuun-tausta venttiilirakenteen suhteen), jonka kautta pyörimis-25 käyttö siirretään. Pään 69 alaosa on varustettu leikkaukseltaan neliömäisellä syvennyksellä 71, joka voi liittyä varren 8 leikkaukseltaan neliömäiseen yläosaan 6.

Varsi ja sisään pistetty kappale voi olla valmistettu mistä tahansa sopivasta tulenkestävästä materiaalis-30 ta kuten pehmeästä grafiittimateriaalista, joka lisää Mit-seasettumisen" vaikutusta varren ja sisään pistetyn kappaleen vastaavien pintojen 9 ja 10 välillä. Vaihtoehtoisesti nämä pinnat voi olla varustettu päällysteellä tällaisesta parannetusta tulta kestävästä materiaalista. Sir-35 koniumoksidia olevat sisään pistetyt kappaleet varren so- 10 81 744 lan ja loven ympärillä ja sisään pistetyssä kappaleessa olevan porauksen ympärillä voi olla muodostettu säilyttämään näiden pintojen eheyttä korroosiokulumiselta.

On huomattava että venttiiliä voidaan joissakin 5 esimerkeissä käyttää yksinkertaisesti auki/kiinni-venttiilinä. Täten jatkuvan valun koneissa sulatuskappaleiden valmistamiseksi, kun käytetyt teräkset eivät sisällä lainkaan alumiinia, annostussuutinta voidaan käyttää keksinnön mukaisen venttiilin yhteydessä, niin että venttiilin vaa-10 ditaan toimivan vain auki/kiinni -venttiilinä. Toisaalta jatkuvan valun koneiden yhteydessä alumiinia sisältävän teräksen valmistamiseksi vaaditaan suuren halkaisijan omaavia porauksia poistamaan ongelma alumiinisten tukkeutumien kerrostumisesta, ja venttiiliä itseään voidaan 15 käyttää yhtä hyvin kuristuslaitteena osittaisella aukolla. Kun käyttö on tätä lajia poraussuuttimien ollessa suuria ja kun kuristetaan voimakkaasti nestemäistä metallivirtaa (jopa hyvin pieniin muotteihin), ei tarvita mitään ylimääräistä turvallisuuslaitetta kuten tavanomaisen pysäytys-20 laitteen yhteydessä. Tällaisen kuristustoimenpiteen aikana syntyvät kerrostumat porauksen sisään johtavan aukon ympärille lovesta pienennetään käyttämällä argon-injektiota, ja lisäksi voidaan kuristumisen astetta säätää manuaalisesti tai sitä voidaan säätää automaattisesti esimerkiksi 25 käyttäen säteilylähteestä tulevaa signaalia ja kipinöimi-sen laskijajärjestelmää, joka on asennettu jatkuvan valamisen muottiin havaitsemaan metallin taso muotin sisällä.

Käyttämällä puolipallon muotoisia liittymispintoja alemman sisään pistettävän kappaleen ja varren välillä 30 varren aksiaalisen virhesuuntaumisen merkittävä aste on helposti sopeutettavissa vähentämättä millään tavoin venttiilin suorituskykyä, koska pinnat yhä liittyvät toisiinsa moitteettomasti jopa tällaisen virhesuuntautumisen yhteydessä .

35 On huomattava, että vaikka kuvatussa sovellutukses-

II

11 81744 sa on esitetty vain yksi poraus alemmassa sisään pistetyssä kappaleessa, voi olla muodostettu toinen poraus, joka avautuu porauksen 4 alempaan osaan siinä tapauksessa, että ensimmäinen poraus tukkeutuu tai voimakkaasti ah-5 tautuu tukkivan kerrostuman johdosta.

Keksinnön venttiilillä on huomattava määrä etuja. Täten ei vaadita varren kriittistä linjaan saattamista alemman sisään pistettävän kappaleen suhteen, koska puoli-pallomaisia liittyviä pintoja käyttävä suunnittelu kompen-10 soi huomattavat aksiaalisen virhesuuntautumisen asteet, mikä tekee asentamisen helpoksi. Jälleen verrattuna tavanomaisiin pysäytystankoihin ei ole taipumusta murtumiseen asentamisen aikana, mikä voi muutoin olla tuloksena pysäy-tystangon "törmäyksestä" virhesuunnatussa tilassa. Lisäksi 15 on varmistettu tarkka, määrätty sulkeutuminen jopa pidentyneiden valuaikojen jälkeen ja valamisen kriittisissä aikaisissa vaiheissa. Väliastian läpi menevässä porauksessa ei ole jääneenä teräspatsasta, joka pyrkii jähmettymään sulkemisen jälkeen, kuten tavanomaisissa liukuportti-20 järjestelmissä, kun sulkemisen yhteydessä väliastian seinän läpi olevassa "vastavirtaporauksessa” oleva teräs jähmettyy helposti. Täten liittyvien pintojen 9 alapuolella oleva teräspatsas juoksutetaan pois ja uudelleen avaamisen yhteydessä sisään pistetyn kappaleen läpi oleva po-25 raus joutuu alttiiksi suoraan väliastiassa olevalle teräs-varastolle. Vielä jälleen sisään pistetyn kappaleen ja varren pohjan liittyvät puolipallomaiset pinnat, koska niitä pidetään hyvin lähellä toisiaan, eivät joudu kulumisen vaikutuksen alaiseksi pysäyttimen kärkien/istukoiden 30 vaikutuksesta ja ne voivat sen vuoksi toimia tyydyttävästi pitkiä ajanjaksoja.

Toiminnan edullisessa muodossa venttiiliosassa 13 oleva sola 14 on pantu linjaan suoraan ja kokonaan sisään pistetyssä kappaleessa 1 olevan porauksen yläpään 5 liit-35 tyvään aukkoon paljastamatta (ja sen vuoksi toimien suoja- i2 81 744 na) sisään pistetyn kappaleen 1 yläpintaa. Tätä sijoitusta käyttäen sitten esikuumennustavan aikana, jotta suojattaisiin dooman liittyvää pintaa. Esikuumennuksen jälkeen vartta kierretään sisään pistetyssä kappaleessa olevan 5 porauksen sulkemiseksi, ja sulaa metallia syötetään väli-astiaan. Teräs voi pyrkiä pysähtymään ja jähmettymään ympäröityyn solaan 14 suhteellisen kylmissä olosuhteissa, jotka liittyvät valamisen käynnistykseen, mutta ei niin avoimessa lovessa 55, niin että avaamista varten kaatami-10 sen alussa vartta kierretään loven 55 saamiseksi samaan linjaan porauksen 4 yläpään 5 kanssa. Pitkien valuajanjak-sojen aikana kuitenkin sisään pistetyn kappaleen 1 yläpinnan kuluminen voi syntyä lovikäytännön käyttäminen niin, että kaatamisen aloittamisen jälkeen, kun venttiili-15 osa 13 (ja solan 14 metallisisällöt) on kuumennettu, vartta kierretään 180° solan 14 saattamiseksi linjaan porauksen 4 yläpään 5 kanssa. Kaatamista jatketaan sitten, mistä seuraa kulumisen suoja. Tämä toimintamenettely on erityisen toivottavaa, kun on voimakkaasti kuristavia suuria 20 porauskokoja raakatangon/sulatuskappaleen valukoneissa ja kuluttavien tasaisten valantaterästen yhteydessä.

Voidaan käyttää kahta solaa yhden solan ja leikatun loven sijasta, esim. viimeksi mainitun sijasta toinen sola 15, kuten on kuvattu kuviossa 3, voi olla muodostettu, ja 25 toinen näistä solista voidaan täyttää tulenkestävällä täyteaine jauheella käynnistystä varten. Esikuumennuksen aikana mekanismissa "vapaa" sola voi olla pantu linjaan sisään pistetyssä kappaleessa olevan porauksen kanssa. Tämän seurauksena täytettäessä muotti väliastiasta täyteainejauhe 30 estää teräksen sisäänpääsyn toiseen solaan, kunnes vartta kierretään tämän solan saamiseksi samaan linjaan sisään pistetyssä kappaleessa olevan porauksen kanssa. Sitten jauhe putoaa porauksen läpi ja teräs seuraa puhdasta käynnistystä varten. Tämä tekniikka on erityisen tär-35 keä, kun venttiiliä käytetään ei-poistettavan ala-valuput- i3 81 744 ken yhteydessä, missä ei voida käyttää happea valamisen käynnistyksen yhteydessä.

Toisena vaihtoehtona olisi mahdollista toimia yhdellä solalla varressa ja sisään pistetyssä kappaleessa 5 olevalla haarautuvalla porauksella. Jos toinen haarautuvista porauksista tukkeutuisi muottiin kaatamisen aikana, voidaan helposti ottaa käyttöön toinen käyttämätön poraus. Varressa oleva yksi sola olisi vähemmän altis tukkeutumiseen kuin sisään pistetyssä kappaleessa olevat poraukset, 10 koska se on kuuman teräksen säiliössä. On huomattava, että venttiilin yhden solan muunnoksessa happea voidaan syöttää alas vartta käytävään 65 auttamaan käynnistystä.

On huomattava, että varressa voi olla pienempi sola kuin sisään pistetyssä kappaleessa. Kuristaminen voidaan 15 toteuttaa sisään pistetyssä kappaleessa olevan suuremman porauksen kummallakin puolella. Suorakulmaisia porauksia ja solia pidetään parempina sen vuoksia, että porausten ekvivalentti alue ympyrämäisessä muodossa ulottuu kauemmaksi alemman sisään pistetyn kappaleen/varren ulkokehää 20 kohti täten pienentäen "tiivistyksen" aluetta.

Vaikka suorakulmaiset leikkausaukot on kuvattu olevan solilla 14 ja 15, ovat muut muodot mahdollisia, kuten ympyrämäinen, neliömäinen, epäsuunnikkaan muotoinen tai soikea.

25 Keksinnön venttiilin etuihin kuuluu mm. seuraavat: a) Se on itsetyhjentävä ja se voidaan toistuvasti avata ja sulkea jopa pitkiksi ajanjaksoiksi uudelleenkäyn-nistämisen epäonnistumisen vaaran ollessa pieni. Se on sen vuoksi ihanteellinen käytettäväksi putkenvaihtojärjestel- 30 män kanssa jatkuvassa valamisessa. Kiertyvän venttiilin tarkka toiminta minimoi vuotovaaran ja antaa tarkan säädön teräksen virtausmäärien laajalla alueella.

b) Kiertyvän venttiilin alkuperäiset pääomakustannukset ovat alhaisemmat sekä keraamisten komponenttien 35 että käynnissäpitojärjestelmän suhteen kuin liukuportti- i4 81744 venttiilijärjestelmän välttämättömillä komponenteilla.

c) Ei vaadita kallista timanttipintahiomista liittyville pinnoille kuten liukuporttiventtiileissä.

d) Suunnittelu on tukeva - pääkomponentit toimivat 5 puristuksessa, vahvin tapa materiaaleja varten, ja murtuminen vältetään.

e) Jatkuvan valun muotin hidas ja hallittu täyttäminen käynnistyksen yhteydessä on tarkka ja turvallinen. Tämä on tärkeää, koska nopea käynnistyminen voi johtaa 10 valumurtumiin. Päinvastoin pysäytysjärjestelmät useasti toimivat virheellisesti tänä kriittisenä aikana vakavin seurausvaikutuksin.

f) Voidaan sallia kahvan pystysuoran virhesuuntauk-sen suuri aste.

15 g) Ei ole käynnissäpitomekanismia, joka on liitetty pitoastian alapuolelle vaikuttamaan häiritsevästi käyttäjän näkemismahdollisuuksiin. Lisäksi ei ole vaaraa vahingoittumisesta tässä helposti vaurioituvassa kohdassa kuten toisten alhaalta ohjattujen laitteiden yhteydessä.

20 h) Koska periaatteena on, että muottiin valamisen ulostulo on toimintapintojen reunan sisäpuolella, on täydellinen tiivistys säilytetty kiertyvän varren itsestään muodostuvalla tavalla; tätä voidaan ylläpitää huolimatta paikallisen kulumisen osumisesta muottiinvaluporauksen 25 ympärille.

j ) Venttiili ei vaadi tueksi turvaleikkurilaitetta, kuten tarvitaan tavanomaisissa pysäyttimissä, suoriutumaan virhetoiminnoista valamisalueilla vahingoittumisen estämiseksi.

30 k) Venttiili voi suoriutua helpommin alumiinioksi din muodostumisesta ja sen aiheuttamasta tukkeutumisesta porauksiin kuin muut virtauksen ohjausjärjestelmät.

1) Siinä tapauksessa että sisään pistetyn kappaleen poraus on tukkeutunut venttiilin voimakas happipuh- 35 kaisu voidaan sallia mahdollistamaan valamisen jatkumisen is 81744 liittyvien pintojen vahingoittumatta. Pysäyttimien kärjet voivat vahingoittua vakavasti hapen johdosta.

m) Venttiilijärjestelmän asettaminen on helpommin toteutettu suhteellisen harjaantumattoman käyttöhenkilö- 5 kunnan toimesta ja järjestelmä on ensisijaisesti yksinkertainen käytöltään.

n) Rautakanki/sulatuskappale-valulaittei11a käyttäjä on kykenevä aikaansaamaan useita vedettyjä tankoja toisin kuin pysäyttimillä varustetussa järjestelyssä; hä- 10 tätilässä sulkeminen aikaansaadaan nopeasti ja tehokkaasti.

p) Argonin injektointijärjestely voi olla sellainen, että siihen ei kohdistu imua, joka on osittain kuristetussa alemmassa porauksessa, täten ilman sisäänpääsy 15 epäilyttäviin putkiliitoksiin ei ole ongelma kuten pysäyttimien yhteydessä.

Claims (14)

1. Sulaa sisältävän astian poistoventtiili, tunnettu siitä, että siihen kuuluu 5 alempi sisään pistetty tulenkestävää materiaalia oleva kappale (1), joka on käytön aikana jäykästi asennettuna astian (3) pohjaan (2) ja jossa on läpi menevä poistoporaus (4) astian sisäpuolelta ulkopuolelle porauksen (4) avautuessa sisäänpistetyn kappaleen (1) yläpin-10 nalla olevaksi aukoksi, pitkä tulenkestävä varsi (8), joka käytön aikana sijaitsee alemman sisään pistetyn kappaleen (1) yläpuolella ja jota puristetaan alaspäin tämän päälle, jolloin varressa (8) on alapuolella alapinta, joka liittyy alem-15 man sisään pistetyn kappaleen (1) yläpintaan, jolloin varsi (8) voi kiertyä yleisesti pystysuoran akselinsa ympäri alemman sisään pistetyn kappaleen (1) suhteen, jolloin alemman sisään pistetyn kappaleen (1) läpi menevä poraus (4) on ainakin yläpäästään (5) siirretty pois kiertymisak-20 seliltä, ja että varressa (8) on alapäässään sivuaukko (14), joka voidaan saattaa samaan linjaan alemman sisään pistetyn kappaleen (1) läpi menevän porauksen (4) yläpään kanssa ainakin yhdessä kiertyrnisasennossa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen venttiili, 25 tunnettu siitä, että porauksen (4) aukko sijaitsee päällä olevan varren (8) alapinnan sivureunasta sisäänpäin.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että varsi (8) ja sisään pistetty 30 kappale (1) ovat komposiittikappaleita, jolloin varren (8) alapinta ja sisään pistetyn kappaleen (1) yläpinta on muodostettu erityisen tulenkestäviksi vastustamaan kulumista porausten ympäriltä ja auttamaan tiivistystä näiden kahden pinnan välillä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen venttiili, li i7 81 744 tunnettu siitä, että varren (8) alapinta ja alemman sisään pistetyn kappaleen (1) yläpinta on muodostettu pehmeästä grafiittimateriaalista.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai-5 nen venttiili, tunnettu siitä, että varren (8) ja sisään pistetyn kappaleen (1) liittyvät pinnat ovat ainakin osittain puolipallon muotoiset.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että varsi (8) kä- 10 sittää useita mainittuja sivuaukkoja (55), jotka sijaitsevat matkan päässä toisistaan sen ympärillä.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että ainakin yksi varren sivuaukko käsittää solan (4), joka ulottuu sisään- 15 päin varren (8) läpi sen alapintaan.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että varressa (8) on lisäsivuaukko (55) lovetun osan muodossa, joka ulottuu alaspäin sen alapintaan ja sijaitsee matkan päässä varressa olevasta mai- 20 nitusta solasta (4), jolloin lovettu osa (55) voi avautua alemman sisään pistetyn kappaleen (1) läpi menevän porauksen (4) yläpäähän.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että sisään piste- 25 tyssä kappaleessa (1) on haaroitettu poraus, jossa on kaksi erillistä aukkoa kappaleen yläpintaan.

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että ainakin yksi mainituista porauksista, aukoista ja/tai solista on ylei- 30 sesti suorakulmainen muodoltaan.

11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että se sisältää injektiojohdon (24, 53, 65), joka ulottuu varren (8) läpi ainakin yhteen mainituista aukoista.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen venttiili, ie 81744 tunnettu siitä, että injektiojohto (24, 53) ulottuu aksiaalisesti varren (8) läpi ja on samassa linjassa mainitussa sisään pistetyssä kappaleessa (1) olevan samanlaisen injektiojohdon (54) kanssa, joka avautuu sisään 5 pistetyssä kappaleessa (1) olevaan poraukseen (4).

13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen venttiili, tunnettu siitä, että vartta (8) puristetaan alemman sisään pistetyn kappaleen (1) päälle alaspäin pakotetun kannatinpalkin (11) välityksellä, joka 10 on astian (3) yläpuolella ja kytkeytyy varren (8) kärkeen.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen venttiili, tunnettu siitä, että varren (8) kiertyminen saadaan yläpuolelta nivelsysteemin välityksellä, joka on liitetty kannatinpalkkiin (11). i9 81 744