HU210403B - Device for rendering inert casting vessels for transporting molten metals - Google Patents

Description

A találmány tárgya berendezés fémolvadék szállítására szolgáló öntóedény, például a csapolónyílásánál alkalmazott elmozdítható üstök és szálb'tóüstök inaktiválására. Ezen öntőedény belső üregének - a fémolvadék beömlését megelőzően és az öntőedénybe érkezését követően - inaktív gázzal való átöblítésére szolgáló, valamint az öntőedényben keletkező fémolvadék felület és ezen felület feletti levegő oxigénje közötti érintkezést megakadályozó eszközökkel van elltáva.

A DE 3 903 444 lajstromszámú szabadalmi leírás ehhez hasonló berendezést ismertet, amely az inaktív gázt egy csapolónyílás alatt elhelyezett öntőedény szomszédságában levő vezetéken, egy ahhoz csatlakoztatott leválasztható kapcsolóelem segítségével, és egy ehhez csatlakozó, az öntőedény külső felületén levő rögzített vezetékrendszeren és az öntőedény falában lévő egy vagy több beömlőnyíláson keresztül az öntőedény belső terébe nyomja, miközben a beömlőnyílás(ok) az öntőedény falában oly módon van(nak) elrendezve, hogy állandóan az öntőedényben levő maximális folyadékszint felett és az öntőedény csapolónyílásának felső széle alatt helyezked(ik)nek el.

Az előbb ismertetett berendezésnél hátrányosnak bizonyult azonban az, hogy először valamennyi öntőedényt, melyeket egy kohászati üzemben a leírt módon szállítóüstként alkalmaznak, az előbbiekben ismertetett beömlőnyílással kell ellátni.

Figyelembe kell venni azonban, hogy az öntőedény beömlőnyílásának mind annak vasköpenyén, mind pedig a rendszerint meglevő tűzálló burkolatán is át kell hatolniuk. A kívánt beömlőnyílás így minden esetben csak az öntőedény szokványos előállítását meghaladó költséges járulékos művelet útján alakítható ki. Ugyancsak többletköltséget igényel az öntőedény kopástól függő újraburkolása is, és azon a beömlőnyílás újbóli kialakítása is költséges járulékos művelet elvégzését igényeli. Ezen túlmenően, az utólag elkészített beömlőnyílások esetén soha sem zárható ki teljes biztonsággal - a maximális folyadékszint és a beömlőnyílás helyzete közötti adott távolság ellenére -, hogy a fémolvadéknak az öntőedénybe történő betöltésekor vagy annak öntőedényben történő szállításakor mégis fémolvadék vagy salak jut a beömlőnyílásba. Ezek utólagos eltávolítása ugyancsak költséges karbantartási munkálatokat kíván.

Hátrányosnak bizonyult még az előbbiekben ismertetett berendezéseknél ezenkívül az is, hogy egy helyhez kötött vezetékrendszerről az öntőedényre egy flexibilis inertgáz befúvót kell, rendszerint kézzel, rá- és lekapcsolni. Ennek elvégzése gyakran nehézkes, például abban az esetben, ha az öntőedényeket egy csapolópódium alá helyezik, a vezetéknek és a gázbefúvónak inaktív gázzal történő töltése azonban rendszerint a csapolópódiumon, vagy afölött történik. A töltés mértéke is csak pótlólagos költségráfordítással ellenőrizhető, az ellenőrzés hiánya vagy esetleges elmulasztása pedig az egész berendezés súlyos károsodásához és az inaktív gáz nemkívánatos kiáramlásához vezethet.

Az előbbi hátrányok kiküszöbölése eszerint egyrészt gazdasági szempontból nemkívánatos magas beruházási és/vagy karbantartási költségeket igényel, másrészt az említett hátrányok a munkavégzés biztonságát csökkentik.

A találmány célja olyan berendezés létrehozása, mely az előbb ismertetett, fémolvadék szállítására szolgáló öntőedények inaktiválására szolgáló berendezés továbbfejlesztett változata oly módon, hogy az öntőedények az inaktiválásukra szolgáló berendezés egységei segítségével, a rákapcsolt vezetéken keresztül inaktív gázzal töltődnek meg, és a töltés elvégzése alatt folyamatos ellenőrzés biztosítható, valamint a beruházási és karbantartási költségek lehető legalacsonyabb szinten tarthatók.

A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti berendezés fémolvadék szállítására szolgáló öntőedény - például olvasztókemence csapolónyílásánál alkalmazott elmozdítható üst vagy szállítóüst - inaktiválására, amely az öntőedény belső üregének, a fémolvadék beömlését megelőzően és az öntőedénybe érkezését követően, inaktív gázzal való átöblítésére szolgáló, valamint az öntőedényben keletkező fémolvadék felülete és ezen felület feletti levegő oxigénje közötti érintkezést megakadályozó eszközökkel van elltáva, és oly módon van kialakítva, hogy egy csapolónyílás környezetében legalább egy inaktív gáz befúvó van elhelyezve, az inaktív gáz befúvónak az öntőedénybe irányuló fúvócsöve pedig a kiöntőedény belső üregébe befolyó fémolvadéksugárral 0-90° közötti szöget bezáróan van kialakítva.

A találmány egy további ismérve szerint az inaktív gáz befúvó állandó hosszúságú, amelynek alsó vége az öntőedény nyílása fölötti térbe nyúlik. Az inavtív gáz befúvó, egy másik kiviteli alakja szerint, legalább az öntőedény felé fordított végén ki- és betolható teleszkópcsőként van kialakítva.

A találmány ismérveihez tartozik, hogy az inaktív gáz befúvó Öntőedény felé fordított végén egy ismert típusú hangtompító van elhelyezve.

Egy másik ismérv szerint az inaktív gáz befúvó fúvócsövében az öntőedényben levő folyadékszint leolvasására szolgáló eszköz van elhelyezve. A fúvócsőnek a csapolópódium felőli bemeneténél az öntőedényből kiáramló forró gázok áramlási irányával ellentétes irányú torlónyomás létrehozására szolgáló, további inaktív gáz befúvó nyúlik ki.

A találmány szerinti berendezés bármely kialakításánál valamennyi inaktív gáz befúvónak egy inaktív gáz elosztón és vezetéken keresztül inaktív gázzal való ellátására, külön-külön működtethető vezetőszelepek vannak beépítve az inaktív gáz befúvók gázvezeték szakaszaiba.

A találmány szerinti berendezés egyik előnyös kiviteli alakjánál az inaktív gáz elosztó, a vezetékek és az inaktív gáz befúvókat működtető vezérlőszelepek a csapolópódiumra vagy a csapolópódium fölé van szerelve.

A találmány ismérveihez tartozik, hogy inaktív gázként nitrogént vagy pedig egy tüzelőanyag, például földgáz vagy kőolaj tökéletes elégetéséből származó égésterméket alkalmazunk.

HU 210 403 Β

A találmány egyik előnye, hogy a csapolóhely csapolónyílása környezetében az inaktív gáz befúvó úgy van elhelyezve, hogy annak sugara az öntőedény felett semmiképpen sem vágja el a befolyó fémolvadék sugarat. Másrészt az inaktív gáz fúvócsöve az öntőedények feletti szabad térben végződik, így az öntőedények mozgását odahelyezésekor az elvételénél nem akadályozza.

A keletkező gázáram következtében egyetlen inaktív gáz befuvó is elegendő lehet az öntőedény mindenkori üreges terének inaktív gázzal való folyamatos, biztonságos töltésére, a fémolvadéknak az öntőedénybe történő beömlése előtt és alatt egyaránt.

Egy további inaktív gáz befúvó beépítésével pedig torlónyomás hozható létre, ami az öntőedényből kiáramló forró gázoknak a fuvócsőben keltett kéményhatásával ellentétes irányú. Ezzel egyrészt a csapolópódium mellett foglalkoztatottaknak a forró gázoktól való védelmét biztosítjuk. Másrészt a fúvócsőben létrehozott torlónyomással, és az öntőedény nyílásának közelében örvények előidézésével a fémolvadéksugarat egy inaktív gáz fátyollal vesszük körbe, amely elősegíti, hogy a fémolvadék oxigénnel ne érintkezzen.

Előnyös kiviteli alaknak tekinthető az a megoldás, hogy valamennyi inaktív gáz befúvó el van látva vezérlőszeleppel, amelyek az ismert módon, szokásos vezérlőközeg segítségével működtetik a vezérlőszelepeket, így az inaktív gáz adagolása megfelelően szabályozható és az ilyen vezetékelrendezések egyszerűen ellenőrizhetők és karbantarthatók.

A találmány szerinti berendezés egyik kiviteli alakjánál viszont előnyösnek bizonyult az inaktív gáz befuvónak az öntőedény felé fordított oldalán ki- és betolható teleszkópcsőként történő kialakítása, mert ez, jóllehet növeli a beruházási és karbantartási költségeket, bizonyos esetekben azonban az öntőedényben a gázáram előnyös befolyásolását teszi lehetővé az inaktív gáz befuvónak az öntőedény nyílásába történő részleges betolásával.

A csővégekre való hangtompítók felszerelésével pedig a csapolóhely környezetében foglalkoztatottakra ható zajártalmat lehet jelentősen csökkenteni.

A találmány szerinti berendezés üzemeltetésére szolgáló inaktív gázként főleg nitrogén vagy megfelelő tüzelőanyag, például földgáz vagy kőolaj tökéletes elégetéséből származó égéstermék előnyösen alkalmazható.

A találmányt részletesebben egy példaképpeni kiviteli alak kapcsán, ábrán szemléltetve mutatjuk be, ahol az

l.ábra egy, a találmány szerinti berendezés vázlatos elölnézeti ábrázolása.

A fenti egyetlen ábrán egy olvasztókemence 1 csapolópódiuma 2 csapolóhelyen metszetben látható, a 2 csapolóhely ennek egy mélyedésében van elhelyezve és lényegében egy, az 1 csapolópódiumra felfekvő, kétrészes, továbbá gázálló, a férni esetben felső részén elmozdítható fedélként kialakított 3 házból, továbbá az 1 csapolópódiumon levő, a fenti ábrán nem ábrázolt szállítócsatornával összekötött 4 lengőcsatomából, az 5, 6 elosztócsatomákból és a 7, 8 csapolónyílásokból áll. A 2 csapolóhelyen felváltva jut a 9 fémolvadéksugár a 4 lengőcsatoma segítségével a 10, 11 öntőedényekbe, például elmozdítható üstökbe és szállítóüstökbe. A 10,11 öntőedények úgy vannak elhelyezve, hogy 12 nyílásuk a 7, 8 csapolónyílások alá kerüljön.

A 2 csapolóhely belseje a fémolvadék felületén fém- és más oxidok keletkezésének elkerülésére egy 13 adagoló fővezeték, egy 14 inaktív gázzal, például nitrogénnel vagy földgáz vagy kőolaj tökéletes elégetéséből származó égéstermékkel töltődik meg, miközben egyidejűleg megtörténhet a 4 lengőcsatoma hűtése. Ugyanezen célból a 7, 8 csapolónyílások 17, 18 gyűrűalakú nyílásokkal vannak ellátva, melyek a fémolvadéknak az 5, 6 elosztócsatomákon keresztül a 10, 11 öntőedénybe történő betöltése közben a 19, 19’ vezetékeken keresztül inaktív gázzal töltődnek meg és ezzel egy csőalakú 20 inaktív gáz fátyolt képeznek a 9 fémolvadéksugár körül, mely a 7, 8 csapolónyílásoktól kiindulva a 10, 11 öntőedények 12 nyílásáig terjed ki.

A 10, 11 öntőedények belsejében a fémolvadék felületén, beleértve a 9 fémolvadéksugár alsó végét is, fém- és más oxidok keletkezésének megakadályozására egy-egy 23, 24 inaktív gáz befuvó lényegében vett hosszanti szakasza az 1 csapolópódiumba belesülylyesztve a 21,22 fúvócsőben van elhelyezve.

A 23, 24 inaktív gáz befúvók a 14 inaktív gáz elosztótól kiindulva, a 25, 26 vezetékeken keresztül a 27, 28, 34 és 35 vezérlőszelepekkel ismert módon vannak összekapcsolva. A 21, 22 fuvócsövön kívül elhelyezkedő 25, 26 vezetékek inaktív gázzal vannak feltöltve.

Az inaktív gáz valamennyi 23, 24 inaktív gáz befuvónak a 10, 11 öntőedény felé fordított végénél egy 29, 30 hangtompítón keresztül ismert módon, irányított sugárként ömlik ki, mely a 9 fémolvadéksugár függőleges irányához képest 0-90° közötti a szögben a 10, 11 öntőedény 31 belső üregében levő 9 fémolvadéksugár mellett beomlik, és az ott keletkező gázáram által a levegő oxigénjét a 31 belső üregből kiszorítja, illetve attól távoltartja. A levegő oxigénjének kiszorítását már a fémolvadék 10, 11 öntőedénybe beömlése kezdete előtt megkezdődik.

A 29, 30 hangtompítók felszerelése a 23, 24 inaktív gáz befúvókra egyszerű módon végrehajtható, a 2 csapolóhely környékén foglalkoztatottak zajvédelme érdekében.

A 21, 22 fúvócsőnek az 1 csapolópódium felőli bemenetében egy-egy rövid második 32,33 inaktív gáz befúvó van beszerelve, melynek inaktív gázzal való töltése szintén a 14 inaktív gáz elosztótól kiindulva a 25, 26 vezetőkön keresztül történik. Ezek a 32, 33 inaktív gáz befúvók is el vannak látva külön-külön működtethető 34,35 vezérlőszelepekkel, amelyek a 23, 24 inaktív gáz befúvóktól függetlenül irányíthatók és szabályozhatók.

A 2 csapolóhely teljes üzemideje alatt a 32, 33 inaktív gáz befúvók inaktív gázt fújnak a 10, 11 öntőedényekbe és ezáltal ezekben a 10, 11 öntőedényekből vagy azok környezetéből kiáramló forró gázok vonatkozásában a 21,22 fúvócsövek kéményhatásának megakadályozására szolgáló torlónyomást állítanak elő. Az

HU 210 403 Β csapolópódium környezetében foglalkoztatottakra ez a torlónyomás nem hat károsan.

A 2 csapolóhelyen a 23, 24 inaktív gáz befúvók a 10, 11 öntőedény felé eső végükön ki- és betolható teleszkópcsőként vannak kialakítva, hogy a 10, 11 öntőedény 12 nyílásai közelében a befúvás helye állítható legyen a kívánt inaktív gáz fátyol fenntartása érdekében.

A szokásos üzemmódban a 2 csapolóhely teljes üzemideje alatt a 21, 22 fúvócsöveknek a 10, 11 öntőedényekbe vezető végeinél, a 10, 11 öntőedények környékén a forró gázok kiáramlásának megakadályozására, és a kéményhatás ellensúlyozására, a 21, 22 fúvócsövekben elegendő nyomást kell létrehozni. A forró gázok kiáramlása egyébként a csapolópódium közelében dolgozók biztonságát is veszélyeztetné.

A találmány szerinti 10, 11 öntőedények 12 nyílásainak tartományában, a 9 fémolvadéksugarat körülvevő csőalakú 20 inaktív gáz fátyollal és a 23,24 inaktív gáz befúvó által előállított inaktív gáz sugárral a 10, 11 öntőedényben levő fémolvadékra inaktív gázt juttatunk, és ott örvényeket hozunk létre, anélkül, hogy járulékos oxigéntartalmú gázkeverék - például sűrített levegő - kerülne a fémolvadék fölé. Inaktív gázként főként nitrogén vagy földgáz és kőolaj tökéletes elégetéséből származó égéstermék használható fel.

A találmány szerinti berendezés kiegészíthető az ábrán nem jelölt folyadékszint leolvasó eszközzel, amelynek segítségével érzékelhető a 10,11 öntőedényben lévő fémolvadék szintje, és ez a folyadékszint leolvasó eszköz jeladó szervként hat az inaktív gáz befuvását szabályozó 27,28, 34, 35 vezérlőszelepekre.

A 27, 28, 34, 35 vezérlőszelepek nyitott vagy zárt állapota egy adott folyékony fémszint elérésekor a folyadékszint leolvasó eszközzel kapcsolatban álló, a szelepet működtető elemen keresztül szabályozható.

A találmány szerinti berendezés kivitele természetesen nem korlátozódik a fentebb bemutatott példaképpeni kiviteli alakra.

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés fémolvadék szállítására szolgáló öntőedény - például olvasztókemence csapolónyílásánál alkalmazott elmozdítható üst vagy szállítóüst - inaktiválására, amely az öntőedény belső üregének, a fémolvadék beömlését megelőzően és az öntőedénybe érkezését követően, inaktív gázzal való átöblítésére szolgáló, valamint az öntőedényben keletkező fémolvadék felület és ezen felület feletti levegő oxigénje közötti érintkezést megakadályozó eszközökkel van ellátva, azzal jellemezve, hogy egy csapolóhely (2) csapolónyílása (7, 8) környezetében legalább egy inaktív gáz befúvó (23, 24) van elhelyezve, az inaktív gáz behívónak (23,24) az öntőedénybe (10, 11) irányuló fúvócsöve (21, 22) pedig az öntőedény (10, 11) belső üregébe (31) befolyó fémolvadéksugárral (9) 0-90° közötti szöget (a) bezáróan van kialakítva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az inaktív gáz befúvó (23, 24) állandó hosszúságú, és annak alsó vége az öntőedény (10, 11) nyílása (12) fölötti térbe nyúlik.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az inaktív gáz befúvó (23, 24) legalább az öntőedény (10,11) felé fordított végén ki- és betolható teleszkópcsőként van kialakítva.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az inaktív gáz befúvó (23, 24) öntőedény (10, 11) felé fordított végén ismert típusú hangtompító (29, 30) van elhelyezve.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az inaktív gáz befúvók (23, 24) fúvócsöveiben (21, 22) az öntőedényben (10, 11) levő folyadékszint leolvasására szolgáló eszköz van elhelyezve.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fúvócső (21, 22) csapolópódium (1) felőli bemeneténél az öntőedényből (10, 11) kiáramló forró gázok áramlási irányával ellentétes irányú torlónyomás létrehozására szolgáló, további inaktív gáz befúvó (32, 33) nyúlik ki.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy valamennyi inaktív gáz befúvónak (23, 24, 32, 33) egy inaktív gáz elosztón (14) és vezetéken (25, 26) keresztül inaktív gázzal való ellátására, külön-külön működtethető vezérlőszelepek (27, 28, 34, 35) vannak az inaktív gáz befúvók (23, 24, 32, 33) vezetékszakaszaiba beépítve.
8. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az inaktív gáz elosztó (14), a vezetékek (25, 26) az inaktív gáz befúvókat (23, 24, 32, 33) működtető vezérlőszelepekkel (27, 28, 34, 35) a csapolópódiumra (1) vagy a csapolópódium (1) fölé vannak szerelve.
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy inaktív gázként nitrogént alkalmazunk.
10. 10. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az inaktív gázként egy tüzelőanyag, például földgáz vagy kőolaj tökéletes elégetéséből származó égésterméket alkalmazunk.