FI92982C - Metallin käsittelyyn tarkoitettu valuastia, jossa on tulenkestävä pohjavuoraus, ja menetelmä mainitun tulenkestävän pohjavuorauksen valmistamiseksi - Google Patents

Description

92982

Metallin käsittelyyn tarkoitettu valuastia, jossa on tulenkestävä pohjavuoraus, ja menetelmä mainitun tulenkestävän pohjavuorauksen valmistamiseksi 5 Keksinnön kohteena on valuastia, joka on tarkoitet tu metallin käsittelyyn ja joka käsittää metallikuoren, jonka sisäpinnalla on tulenkestävä seinävuoraus ja tulenkestävä pohjavuoraus ja jossa on laskuaukko.

Keksintö liittyy myös menetelmään valuastian tulen-10 kestävän seinävuorauksen valmistamiseksi.

Metallurgiassa tällainen valuastia on tunnettu ja terästehtailla on toivottavaa muodostaa valuastioiden poh-javuoraukset kalteviksi laskuaukkoa kohti metallin virtauksen parantamiseksi kaatamisen lopussa ja siten metal-15 lihukan pienentämiseksi.

Mutta valuastian pohjan, joka on tasainen ja kalteva, suurimpana puutteena on, että se kohoaa tulenkestävien materiaalien lämpölaajenemisen vaikutuksen alaisena valu-astian kuumenemisen edetessä. Tämä ilmiö on vielä vakavam-20 pi käytettäessä perusmateriaaleja, joiden lämpölaajenemis-kerroin on suurempi kuin happamien materiaalien lämpölaa-j enemiskerroin.

Laajeneminen aiheuttaa vuorauksen ja valuastian pohjan keskivälissä mainitun pohjavuorauksen vääntymistä.

-.· 25 Tällainen muodonmuutos voi johtaa tulenkestävän pohjavuorauksen nopeaan huonontumiseen ja putoamiseen pois kuonaa tyhjennettäessä.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on välttää mm. metallien, kuten teräksen, käsittelemiseen käytettävän 30 valuastian pohjan tulenkestävän vuorauksen irtoaminen.

!! Keksinnön mukaiselle valuastialle on pääasiallises ti tunnusomaista, että käsiteltävän metallin kanssa kosketuksessa olevan tulenkestävän pohjavuorauksen pinta muodostuu koverasta pinnasta, joka on yleismuodoltaan pallo-35 mainen ja jokaisesta kohdastaan kalteva laskuaukkoa koh- 92982 2 ti, jolloin laskuaukko on tietyn välimatkan päässä mainitun pohjapinnan keskikohdasta.

Tulenkestävä pohjavuoraus on muodostettu edullisesti ainakin saumojen erottamien itsenäisten rakenneosien 5 kokoonpanolla, jossa mainitut itsenäiset rakenneosat on saatu muottiin puristamalla ja ne konstruoitu ja järjestetty siten, että ne saavat aikaan holvivaikutuksen kun valuastia käännetään ylösalaisin.

Keksinnön erityisen suoritusmuodon mukaan tulenkes-10 tävä pohjavuoraus on konstruoitu ainakin yhdellä suojakerroksella ja ainakin yhdellä kuluvalla kerroksella, jolloin suojakerros on muodostettu itsenäisten rakenneosien kokoonpanolla .

Keksinnön muiden piirteiden mukaan: 15 valuastian pohjan itsenäisissä rakenneosissa on sivupintoja, joissa on ainakin yksi ura, joka jatkuu valu-astian pohjapinnan kanssa oleellisesti yhdensuuntaiseen suuntaan; valuastian pohjan itsenäiset osat on tiivistetty 20 betonilla, jolla on pysyvä positiivinen jäännösmittavaih-telu; valuastian pohjan itsenäisten rakenneosien kokoonpano muodostaa mosaiikin, jonka jotkut saumat ovat samankeskisiä laskuaukon kanssa ja muut ovat säteittäin lasku-25 aukkoon nähden, säteittäin olevien saumojen ollessa si-vuunpantuja yhdestä samankeskisestä saumasta toiseen; suojakerrosta ympäröi rengasmainen vyö, joka kykenee muodostamaan pinnan metallikuoren tulenkestävän vuorauksen muurauksen aloittamista varten; 30 rengasmainen vyö, joka on leikkaukseltaan oleelli- ·. sesti nelisivuisen muotoinen, käsittää ainakin yhden uiko- olakkeen, joka määrittelee ainakin yhden kierteentapaisen tukipinnan, tukipinnan leveyden vastatessa tulenkestävän seinävuorauksen ainakin yhden kerroksen paksuutta.

92982 3

Keksintö antaa käyttöön myös menetelmän valuastian tulenkestävän seinävuorauksen valmistamiseksi, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että muodostetaan muotti, joka käsittää kuperan, edullisesti oleellisesti pallomaisen 5 pohjan ja pystysuorat seinämät, jotka muodostavat osastoja, jotka vastaavat tulenkestävän pohjavuorauksen rakenneosien geometriaa, jolloin seinämien poikkileikkaus vastaa saumojen poikkileikkausta, kuhunkin mainittuun osastoon valetaan kulloinkin valittu tulenkestävä betoni, ja muot-10 ti poistetaan betonin kovetuttua, jolloin kukin pohjavuorauksen rakenneosa varustetaan viitemerkinnällä.

Keksinnön muut piirteet ja edut ilmenevät seuraa-vasta kuvauksesta yhdessä oheistettujen piirustusten kanssa.

15 Kuvio 1 on osittain leikattu kuva keksinnön mukai sen valuastian ensimmäisestä suoritusmuodosta metallin käsittelemiseksi;

Kuvio 2 on osittain leikattu kuva keksinnön mukaisen valuastian toisesta suoritusmuodosta; 20 Kuvio 3 on osittain leikattu kuva keksinnön mukai sen valuastian kolmannesta suoritusmuodosta;

Kuvio 4 on ylhäältäpäin otettu pohjakuva kokoonpanosta, joka on muodostettu seinätiilien muurauksen aloittamista varten tarkoitetulla rengasmaisella kaltevalla 25 pinnalla ja valuastian pohjavuorauksella keksinnön mukai-sesti, ja

Kuvio 5 on leikkauskuva muotista, jonne kaadetaan mosaiikin itsenäiset rakenneosat, jotka muodostavat valu-astian tulenkestävän pohjavuorauksen keksinnön mukaisesti.

30 Kuviossa 1 on esitettynä valuastian alaosa metal- ;· Iin, esim. teräksen, käsittelyä varten, joka käsittää me- tallikuoren 1, joka on esim. lieriömäinen ja jonka sisäpinnalla 2 on tulenkestävä seinävuoraus 3 ja tulenkestävä pohjavuoraus 4, jossa on laskuaukko 5.

92982 4

Tulenkestävä pohjavuoraus 4 on muodostettu tulenkestävästä kerroksesta, jonka pinta 6 on kosketuksissa käsittelyssä olevan metallin kanssa ja joka on kovera pinta, jonka jokaisessa kohdassa on vietto laskuaukkoa 5 koh-5 ti.

Tulenkestävän pöhjavuorauksen 4 kovera muoto 6 aiheuttaa holvivaikutuksen, kun valuastia käännetään ylösalaisin, ja tämä holkkivaikutus estää tulenkestävän pohja-vuorauksen 4 irtoamisen.

10 Kuviossa 2 esitetyssä toisessa suoritusmuodossa tulenkestävä pohjavuoraus 4 on muodostettu tulenkestävien betonisaumojen 7 erottamien useiden itsenäisten rakenneosien 4a kokoonpanolla.

Tulenkestävän pöhjavuorauksen 4 muodostamat itse-15 näiset rakenneosat 4a on valmistettu esim. muottiin puristamalla ja jokaisella on tietty muoto niiden sovittamiseksi yhteen valuastian metallikuoren 1 pohjalla.

Niiden sijoittelu ja niiden muoto ovat sellaisia, että holvivaikutus saadaan aikaan, kun valuastia käänne-20 tään ylösalaisin.

Saumat 7 on sijoitettu edullisesti toisaalta saman-keskisesti laskuaukkoon 5 nähden ja toisaalta säteittäi-sin suuntiin laskuaukkoon nähden säteittäin olevien saumojen ollessa lisäksi siirrettyinä sivuun toisesta saman-25 keskisestä saumasta toiseen. Itsenäisten rakenneosien 4a sivupinnoissa on urat 8, jotka muodostavat saumoihin 7 ulokkeita, jotka estävät rakenneosien 4a liukumisen toisiinsa nähden.

Urat 8 jatkuvat valuastian pohjan pinnan suhteen 30 oleellisesti yhdensuuntaiseen suuntaan.

. Itsenäiset rakenneosat saumataan tulenkestävällä betonilla, jolla on pysyvä positiivinen jäännösmittavaih-telu muiden tiivistävän betonin fyysisten ominaisuuksien ollessa lähellä itsenäisten rakenneosien 4a valmistamiseen 35 käytetyn tulenkestävän materiaalin ominaisuuksia.

92982 5

Saumat 7 muodostava tiivistävä betoni on sijoitettu siten, että se tasapainottaa tai kompensoi muodonmuutosten laajenemisen itsenäisten rakenneosien 4a kokoonpanon geometrian ansiosta.

5 Kuviossa 3 esitetyssä kolmannessa suoritusmuodossa tulenkestävä seinävuoraus käsittää ainakin yhden suojakerroksen 10 ja ainakin yhden kuluvan kerroksen 11 ja tulenkestävä pohjavuoraus käsittää ainakin yhden suojakerroksen 12 ja ainakin yhden kuluvan kerroksen 13.

10 Kuluvat kerrokset 11, 13 ovat tulenkestävien tii lien muodossa, joiden laatu on määritelty käyttöolosuhteilla ja jännityksillä, jonka alaisia ne ovat valuastian tulenkestävän vuorauksen eri osissa. Nämä tiilet voidaan valmistaa erityisesti alumiinipitoisista dolomiitin tai 15 magnesiumoksidin betonisorista.

Muodoltaan esim. puoliuniversaalin muotoisen suoja-kerroksen 10 ja kuluvan kerroksen 11 muodostavat tiilet tukeutuvat tulenkestävän seinävuorauksen tiilien muurauksen aloittamista varten tarkoitetun rengasmaisen kaltevan 20 pinnan 15 ulko-olaketta 14 vasten. Ulko-olake 14 määrittelee vastaavasti kaksi kierteen muotoista tukipintaa 16 ja 17. Tukipinta 16 on seinän suojakerroksen 10 levyinen ja tukipinta 17 on seinän kuluvan kerroksen 11 levyinen.

Ulko-olake 14 muodostaa edelleen välineet valuas-25 tian pohjan suojakerroksen 12 ulompaa kiilaamista varten.

Tähän mennessä valuastian pohjalle rengasmaisen kaltevan pinnan 15 määrittelemään tilaan on pantu muodoltaan linssimäinen valuastian pohjan suojakerros 12, jonka tasomainen pinta 12a on tiivistetty metallikuoren 1 pohjan 30 sisäpintaan ja pintaan 12b, joka on kovera ja riittävän ;·. pallomainen ja jonka jokaisessa kohdassa on vietto lasku- > · aukkoa 5 kohti.

Koveraan pintaan 12b on muurattu pohjan tulenkestävien tiilien kuluva kerros 13, joka liittyy yhteen kove-35 ruuden muodon kanssa.

92982 e

Pohjan kuluvan kerroksen 13 pinta 13b, joka on kosketuksissa käsittelyssä olevan metallin kanssa, määrittelee ympyrän piirin, jonka keskus on laskuaukon 5 pituus-akselilla.

5 Pohjan kuluvalla kerroksella 13, joka tukeutuu poh jan suojakerroksen 12 koveraan oleellisesti pyöreään pintaan 12b, on holvivaikutuksen ansiosta pyrkimys ajautua litteäksi mainittua suojakerrosta 12 vasten lämpölaajenemisen aikana, mikä varmistaa, että sitä pidetään mekaani-10 sesti yhdessä, kun valuastia käännetään ylösalaisin.

Sekä rengasmainen kalteva pinta 15 että pohjan suojakerros 12 on muodostettu samasta materiaalista, joka on tavallisesti andalusiittipohjäinen alumiinipitoinen betoni. Tällä tulenkestävällä betonilla täytyy olla hyvä me-15 kaaninen resistanssi kylmässä tilassa ja hyväksyttävissä oleva pyroskooppinen resistanssi.

Kuvio 4 on pohjakuva kokoonpanosta ylhäältäpäin katsottuna käsittäen rengasmaisen kaltevan pinnan 15 ja pohjan suojakerroksen 12.

20 Rengasmainen kalteva pinta 15, johon on muovattu ulko-olake 14, joka muodostaa vastaavasti kaksi kierre-mäistä kaltevaa pintaa 16 ja 17 tulenkestävän seinävuo-rauksen tiilien muurauksen aloittamiseksi, valetaan paikan päällä. Pohjan suojakerros 12 on muodostettu mosaiikin 25 muodostavien rakenneosien 20 kokoonpanolla ja saumattu betonilla, jonka lämpölaajenemiskerroin on hieman suurempi kuin mainitut itsenäiset rakenneosat 20 muodostavien tulenkestävän materiaalin lämpölaajenemiskerroin. Itsenäisten rakenneosien 20 väliset saumat 21 muodostavan tiivis-30 tävän betonin muut fysikaaliset ominaisuudet ovat lähellä ·, mainittujen rakenneosien 20 valmistamiseen käytettävän tulenkestävän materiaalin ominaisuuksia.

Saumat 21 on sijoitettu tasapainottamaan tai kompensoimaan itsenäisten rakenneosien kokoonpanon geomet-35 riasta aiheutuvien muodonmuutosten laajeneminen. Saumat 21 92982 7 on sijoitettu edullisesti toisaalta olemaan samankeskisiä laskuaukon 5 kanssa ja toisaalta olemaan säteittäin lasku-aukkoon 5 nähden säteittäin olevien saumojen ollessa lisäksi järjestettyinä lomittaiseen suhteeseen toistensa 5 kanssa.

Itsenäisten rakenneosien 20 sivupinnoissa on myös urat 22, jotka muodostavat ulokkeita valettuihin saumoihin 21, jotka estävät suojakerroksen 12 itsenäisten rakenneosien 20 liukumisen toisiinsa nähden.

10 Nyt kuvataan menetelmä pohjan suojakerroksen 12 pohjavuorauksen 4 mosaiikin itsenäisten rakenneosien 4a, 20 esivalmistus viitaten kuvioon 5.

Tätä varten käytetään muottia 30, joka on muotoiltu muodostamaan tulenkestävän pohjavuorauksen 4 tai pohjan 15 suojakerroksen 12. Muotti 30 on muodostettu lieriöllä 31, joka on sijoitettu kuperalle pinnalle 32, joka muodostaa pohjan tulenkestävän vuorauksen 4 pinnan tai valuastian pohjan suojakerroksen 12 kaarevuuden. Muotti on jaettu pystysuuntaisilla väliseinillä 33, joiden leikkaus vastaa 20 saumojen 7, 21 muotoa, mainittujen pystyväliseinien 33 ollessa sijoitettuina siten, että ne määrittelevät osastot, jotka muodostavat vastaavasti suojakerroksen 12 tai pohjan tulenkestävän vuorauksen rakenneosia 4a, 20 varten tarvittavat muotit.

25 Kun tulenkestävä materiaali 34 on valettu eri muot- teihin, jotka muodostavat mosaiikin, ja kun ne on irrotettu näistä muoteista, tietyn muotoisille rakenneosille 4a, 20 annetaan viitteet. Ne muodostavat yhdessä joko tulenkestävän pohjavuorauksen 4 tai suojapohjakerroksen 12, 30 joilla on homogeeniset fysikaaliset ominaisuudet.

·. Vaikka valmistuksessa olevan metallin kanssa koske- tuksissa olevan pinnan kovera muoto on oleellisesti pallomainen kuvatuissa esimerkeissä, muutkin muodot voisivat olla tarkoituksenmukaisia kuten lieriömäinen tai suippo-35 kärkinen muoto näiden muotojen saadessa aikaan holvivaiku- 92982 8 tuksen tulenkestävälle pohjavuoraukselle ja varmistaen sen oikean mekaanisen suorituskyvyn.

Edelleen tällainen muoto varmistaa, että teräs virtaa hyvin laskuaukkoa kohti mainitun laskuaukon muodos-5 taessa pohjan tulenkestävän vuorauksen pinnan alimman kohdan.

> ·

Claims (11)

92982

1. Valuastia, joka on tarkoitettu metallin käsitte-lyyn ja joka käsittää metallikuoren (1), jonka sisäpin- 5 nalla on tulenkestävä seinävuoraus (3, 10, 11) ja tulenkestävä pohjavuoraus (4, 12, 13) ja jossa on laskuaukko (5), tunnettu siitä, että käsiteltävän metallin kanssa kosketuksessa olevan tulenkestävän pöhjavuorauksen (4, 12, 13) pinta muodostuu koverasta pinnasta, joka on 10 yleismuodoltaan pallomainen ja jokaisesta kohdastaan kalteva laskuaukkoa (5) kohti, jolloin laskuaukko (5) on tietyn välimatkan päässä mainitun pohjapinnan (4, 12, 13) keskikohdasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valuastia, t u n-15 n e t t u siitä, että valuastian tulenkestävä pohjavuoraus (4) on muodostettu ainakin yhdestä, itsenäisiä rakenneosia (4a) käsittävästä kokoonpanosta, jotka rakenneosat on erotettu toisistaan saumoilla (7).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valuastia, t u n-20 n e t t u siitä, että tulenkestävä pohjavuoraus käsittää ainakin yhden suojakerroksen (12) ja ainakin yhden kulutuskerroksen (13), jolloin suojakerros on muodostettu itsenäisiä rakenneosia (20) käsittävästä kokoonpanosta, jotka rakenneosat on erotettu toisistaan saumoilla (21). ,25

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen valuastia, tunnettu siitä, että tulenkestävän poh-javuorauksen (4, 12) muodostavan kokoonpanon itsenäiset rakenneosat (4a, 20) on muodostettu ja sovitettu siten, että ne aikaansaavat holvivaikutuksen, kun valuastia kään-30 netään ylösalaisin.

. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen valuastia, tunnettu siitä, että itsenäiset rakenneosat (4a, 20) on muodostettu valamalla.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 35 valuastia, tunnettu siitä, että itsenäiset raken- 92982 neosat (4a, 20) käsittävät sivuseinämät, jotka on varustettu ainakin yhdellä uralla (8, 22), joka on sovitettu oleellisesti yhdensuuntaisesti valuastian pohjapintaan nähden.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen valuastia, tunnettu siitä, että itsenäiset rakenneosat (4a, 20) on saumattu betonilla, jolla on pysyvä positiivinen jäännösmittavaihtelu.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 10 valuastia, tunnettu siitä, että itsenäisiä rakenneosia (4a, 20) käsittävä kokoonpano muodostaa mosaiikin, jonka saumoista (7, 21) osa on samankeskisiä laskuaukon (5) kanssa ja osa on sovitettu säteittäisesti laskuaukkoon (5) nähden, jolloin säteittäiset saumat on sovitettu siir- 15 retysti toistensa suhteen toisesta samankeskisestä saumasta toiseen.

9. Patenttivaatimuksen 3 mukainen valuastia, tunnettu siitä, että suojakerrosta (12) ympäröi rengasmainen vyö (15), joka on sovitettu aloituspinnan (16, 17) 20 muodostamiseksi metallikuoren (1) tulenkestävän seinävuo-rauksen (10, 11) muurauksen aloittamista varten.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen valuastia, tunnettu siitä, että rengasmainen vyö (15), joka on oleellisesti nelisivuinen poikkileikkaukseltaan, käsit- #25 tää ainakin yhden ulko-olakkeen (14), joka määrittää aina-kin yhden kierukkamaisen tukipinnan (16, 17), jonka leveys vastaa tulenkestävän seinävuorauksen (10, 11) ainakin yhden kerroksen paksuutta.

11. Menetelmä jonkin edellisen patenttivaatimuksen 30 mukaisen valuastian tulenkestävän seinävuorauksen valmis- . tamiseksi, tunnettu siitä, että : - muodostetaan muotti (30), joka käsittää kuperan, edullisesti oleellisesti pallomaisen pohjan (32) ja pystysuorat seinämät (33), jotka muodostavat osastoja, jotka 35 vastaavat tulenkestävän pohjavuorauksen (4, 12) rakenne- • 92982 osien (4a, 20) geometriaa, jolloin seinämien (33) poikkileikkaus vastaa saumojen (7, 20) poikkileikkausta, - kuhunkin mainittuun osastoon valetaan kulloinkin valittu tulenkestävä betoni (34), ja 5 - muotti (30) poistetaan betonin kovetuttua, jol loin kukin pöhjavuorauksen rakenneosa (4a, 20) varustetaan viitemerkinnällä. 92982