NL8800095A

NL8800095A - Metallisch koelmiddel voor een metallurgisch bad en werkwijze ter vervaardiging daarvan.

Info

Publication number: NL8800095A
Application number: NL8800095A
Authority: NL
Original assignee: Heckett Holland Bv
Priority date: 1988-01-18
Filing date: 1988-01-18
Publication date: 1989-08-16
Also published as: DE3807812A1; DE3869380D1; ZA8948B; EP0325750B2; MX169278B; AU611516B2; ES2029873T3; GR3004823T3; CA1330626C; EP0325750A1; GR3021932T3; EP0325750B1; DE3807812C2; ES2029873T5; ATE73861T1; AU2765888A; US5066322A

Description

* ’

1.- HO 674 NL

*

METALLISCH KOELMIDDEL VOOR EEN METALLURGISCH BAD EN WERKWIJZE TER VERVAARDIGING DAARVAN

Door aanvraagster wordt als uitvinder genoemd:

Ir. Jan Andreas GROOTHOFF te AERDENHOUT

De uitvinding heeft betrekking op een metallisch koelmiddel voor een metallurgisch bad waarbij de samenstelling van koelmiddel en bad in hoofdzaak overeenstemmen.

Bij metallurgische processen wordt veelal de gewenste samen-5 stelling van het metaalbad bereikt bij een temperatuur welke hoger is dan de temperatuur waarbij men het metaal verder wil verwerken of waarbij het dient te worden afgegoten. Teneinde dan de juiste giettemperatuur te bereiken wordt aan het bad een koelmiddel toegevoerd in een hoeveelheid welke overeenkomt met de gewenste 10 temperatuurdaling.

Aan dit koelmiddel worden diverse eisen gesteld, zoals daar zijn: - De samenstelling moet bekend zijn en tussen gewenste normen te liggen om voldoende overeenstemming te hebben met die van het 15 bad, teneinde de analyse van dit bad niet weer te laten verlopen.

- Het koelmiddel dient een voldoend hoog stortgewicht te hebben teneinde ongewenste insluitsels te voorkomen.

- De afmetingen dienen tussen gestelde normen te liggen opdat het koelmiddel voldoende handzaam is.

20 _ Het koelmiddel moet zonder haperen kunnen worden toegevoegd en nauwkeurig kunnen worden gedoseerd.

- Het koelmiddel moet vetvrij zijn en vrij van stof, oxyde en aanhangend vuil.

Veelal wordt bijvoorbeeld voor staalbaden als koelmiddel gehakt 25 schroot gebruikt, hetgeen al dan niet meer of minder vervormd is teneinde het handzamer te maken.

,8800095

- 2 - HO 674 NL

Gebleken is echter dat er behoefte bestaat aan een metallisch koelmiddel hetwelk sneller en nauwkeuriger gedoseerd kan worden en een betrouwbare koelwerking heeft. Bij dit laatste kan worden opgemerkt dat indien het koelmiddel teveel kleine delen bevat het 5 gevaar bestaat dat deze op het bad blijven drijven en onvoldoende hun koelende werk uitoefenen. Schrootdelen met te grote afmetingen hebben daarentegen onder andere als bezwaar dat ze toevoersystemen kunnen blokkeren waardoor deze verstopt kunnen raken en niet gekoeld kunnen worden. Hierdoor kunnen ook andere voor het proces 10 essentiële toeslagstoffen niet aan het bad toegevoegd worden, waardoor het bad niet de juiste samenstelling krijgt en een lading gedeclasseerd moet worden. Hierbij zij opgemerkt dat de afmetingen van het toevoersysteem beperkt dienen te worden gehouden ingeval het koelmiddel wordt toegevoerd aan een installatie waarbij het bad 15 onder vacuüm wordt behandeld, waardoor de gevoeligheid van de installatie voor verstopping vergroot wordt.

De uitvinding stelt zich nu ten doel een metallisch koelmiddel te verschaffen hetwelk al de genoemde bezwaren niet vertoont.

De uitvinding bestaat nu daarin dat het bekendgestelde koel-20 middel uit bij benadering bolvormige elementen bestaat met afmetingen tussen 12 en 60 mm en waarvan de bolvormfactor B een waarde heeft van tenminste 0,57.

Onder de bolvormfactor B wordt in dit geval het quotiënt verstaan tussen het per eenheid van inhoud door het gestorte koel-25 middel ingenomen volume en het per eenheid van inhoud ingenomen volume van gestorte onderling identieke bollen. Gebleken is dat de bolvormfactor B een maat is voor de geslotenheid van de elementen koelmiddel en tevens voor het stromingsgedrag en de nauwkeurige doseerbaarheid van het koelmiddel. Een waarde voor B van meer dan 30 0,57 is gebleken noodzakelijk te zijn om het koelmiddel vrij te doen zijn van al te grote openingen. Bovendien is gebleken dat bij zulke waarden het koelmiddel zich zeer nauwkeurig laat doseren en uiterst regelmatig en reproduceerbaar uit bunkeropeningen stroomt.

Goede resultaten zijn daarbij verkrijgbaar bij een bolvorm-35 factor van tussen 0,60 en 0,65.

Indien het koelmiddel bestaat uit een ultra-laagkoolstofstaal is gebleken dat een betere benadering van de bolvorm mogelijk is. Voor zulk materiaal is een stortgewicht van tussen 3,5 en 4,0 ton/m3 haalbaar gebleken. Ook goede resultaten werden verkregen met .8800095

- 3 - HO 674 NL

een stalen koelmiddel waarbij de bolvormfactor een waarde heeft tussen 0,58 en 0,62 in combinatie met afmetingen van het koelmiddel tussen 20 en 60 mm.

Opgemerkt wordt dat metallische koelmiddelen van het be-5 schreven type niet slechts ten behoeve van staalbaden, doch ook voor de temperatuurbeheersing van bijvoorbeeld aluminiumbaden kunnen worden gebruikt. Bij voorkeur dient dan uitgegaan te worden van een tenminste laaggelegeerde aluminium kwaliteit.

Behalve op een metallisch koelmiddel heeft de uitvinding ook 10 betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van een stalen koelmiddel van het hierboven beschreven type. Hoewel diverse manieren denkbaar zijn om stalen elementen een voldoende dichtheid, en bij benadering een voldoende bolvorm te geven is gebleken dat geen van die methoden tot een goedkope en reproduceerbare produktie 15 van elementen leidt. De werkwijze volgens de uitvinding echter leidt met gebruikmaking van op zichzelf bekende middelen tot een goedkope en reproduceerbare produktie van het koelmiddel als hierboven beschreven. De uitvinding bestaat daarin dat wordt uitgegaan van strip- of staafvormig knipafval hetwelk meerdere malen wordt 20 bewerkt in een hamermolen met vierkante roostergaten van circa 50 x 50 mm, waarbij de molen tijdens hameren tot een niveau gevuld wordt gehouden waarbij tenminste 90% van het piekvermogen van de aan-drijfmiddelen voor de molen wordt af genomen. Hamermolens met roosters van dit type zijn algemeen bekend. Deze worden ook wel 25 gebruikt om plaatvormig schroot te verkleinen en enigszins te verdichten, waarbij echter tot nu toe geen bij benadering bolvormige elementen konden worden verkregen met de vereiste dichtheid en de vereiste bolvormfactor. Zelfs bleek dat bij verwerking van stripvormig knipafval een groot gedeelte van dit materiaal in 30 stripvorm of in de vorm van krullen door de roostergaten verdween, waardoor een gehamerd materiaal wordt verkregen hetwelk onvoldoende nauwkeurig kan worden gedoseerd en onregelmatig stort.

Gebleken is dat, indien men de hamerbewerking enkele keren herhaalt onder de hierboven genoemde omstandigheden, een alleszins 35 bevredigend produkt kan worden verkregen. Verrassenderwijs is dit materiaal ook voldoende vrij geworden van aanhangend vet, vuil-resten en oxyde. Daarbij is het essentieel dat de molen steeds op een voldoend niveau gevuld wordt gehouden. Bij een geringere vulling van de molen blijkt namelijk zelfs bij herhaald hameren een ,8800095 •f

- 4 - HO 674 NL

belangrijk deel van de vulling onvoldoende gecompacteerd te kunnen worden.

Een verdere verfijning van de nieuwe werkwijze bestaat daarin dat het gehamerde materiaal na iedere hamerpassage wordt afgezeefd 5 voor het verwijderen van fijn materiaal, en dat na de tweede en de derde hamerpassage wordt gezeefd voor het sorteren van de gewenste elementafmetingen tussen 12 en 60 mm. Dit fijne materiaal bestaat uit deeltjes met afmetingen in de grootte-orde van 1 a 12 mm welke tijdens het hameren min of meer van het schrot worden af gewreven. 10 Bij de uiteindelijke sortering is het denkbaar om het koelmiddel binnen nauwkeurige afmetingsgrenzen te zeven, indien dit gewenst wordt. Voor het overgrote deel van de toepassingen is echter gebleken dat elementafmetingen tussen 12 en 50 mm een alleszins bevredigend resultaat opleveren.

15 Voor de vervaardiging van het hierboven genoemde koelmiddel met een bolvormfactor tussen 0,58 en 0,62 in combinatie met afmetingen tussen 20 en 60 mm is het gunstig gebleken om uit te gaan van plaatvormig materiaal met een dikte tussen 1 en 8 mm. Dit materiaal kan oppervlakte-afmetingen hebben van bijvoorbeeld 20 0,5 x 1 m.

Reeds is opgemerkt dat het voor de werkwijze van belang is dat de moleninhoud goed gevuld blijft. Dit kan worden verkregen door de hamermolen te voorzien van een automatisch doserend navulsysteem hetwelk wordt bekrachtigd indien het afgenomen asvermogen minder 25 wordt dan 90% van het piekvermogen van de aandrijfmiddelen.

Hamermolens omvatten een trommel op een aandrijfas waarbij deze trommel in zijn omtrek weer een aantal assen bevat waaromheen hamerkoppen zwenkbaar zijn. Bij het roteren van de trommel slingeren de hamerkoppen langs een aambeeld. Gebleken is dat de werk-30 wijze volgens de uitvinding bovendien kan worden beïnvloed door de wijze van uitvoering van de hamermolen en de wijze waarop hij wordt bedreven. Met name is gebleken dat het voorkeur verdient om de hamerassen te voorzien van tenminste 18 hamers per 10 vierkante meter trommeloppervlak waarbij de molen wordt bedreven bij een 35 toerental van circa 600 omwentelingen per minuut. Hierbij wordt opgemerkt dat het bij hamermolens als regel mogelijk is om het aantal hamers per hameras te variëren, waarbij in veel gevallen het de voorkeur verdient om de hamerassen niet vol te bezetten met hamers. In het geval van de onderhavige werkwijze echter zullen de ,8800095

- 5 - HO 674 NL

M- hamerassen als regel vol bezet worden met de erop monteerbare hamers.

Goede resultaten werden bereikt onder toepassing van een hamermolen merk Lindeman van het type "Zerdirator".

5 Deze molen werd bedreven met 14 hamers per 7,7 vierkante meter trommeloppervlak, waarbij 6 hamerassen in de trommel zijn gemonteerd op een straal van de aandrijfas van 57,5 cm. De molen werd bedreven met een snelheid van 585 omwentelingen per minuut.

Als uitgangsmateriaal werd knipmateriaal gebruikt hetwelk 10 afkomstig was van randscharen van een warmbandwalserij. De dikte van dit materiaal varieert tussen circa 2 en 12 mm, terwijl de geschaarde randen waren geknipt in lengtes van circa 10 a 20 cm.

Onder de beschreven omstandigheden kon hiermee een zeer goed koelmiddel worden verkregen met een bolvormfactor B van circa 0,63 15 en een stortgewicht hetwelk varieerde tussen 3,6 en 3,8 ton/m3.

Als gevolg van de tijdens het hameren ontwikkelde warmte en de op het materiaal uitgeoefende bewerking, waren de koelmiddel-elementen geheel vrij van aanhangend vet, vuil en walshuid.

20 25 30 8800035 35

Claims

1. Metallisch koelmiddel voor een metallurgisch bad waarbij de samenstelling van koelmiddel en bad in hoofdzaak overeenstemmen, 5 met het kenmerk, dat het koelmiddel uit bij benadering hol vormige elementen bestaat met afmetingen tussen 12 en 60 mm en waarvan de bolvormfactor B (als gedefinieerd in de beschrijving) een waarde heeft van tenminste 0,57.

2. Koelmiddel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bolvorm factor een waarde heeft tussen 0,60 en 0,65.

3. Koelmiddel volgens conclusie 2, bestaande uit ultra-laagkool-stofstaal en met een stortgewicht tussen 3,5 en 4,0 ton/m3. 15

4. Stalen koelmiddel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bolvormfactor een waarde heeft tussen 0,58 en 0,62 en dat de afmetingen liggen tussen 20 en 60 mm.

5. Werkwijze voor de vervaardiging van een stalen koelmiddel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat wordt uitgegaan van strip of staafvormig knipafval hetwelk meerdere malen wordt bewerkt in een hamermolen met vierkante roostergaten van circa 50 x 50 mm, waarbij de molen tijdens hameren tot een niveau 25 gevuld wordt gehouden waarbij tenminste 90% van het piekvermogen van de aandrijfmiddelen voor de molen wordt afgenomen.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het gehamerde materiaal na iedere hamerpassage wordt afgezeefd voor het 30 verwijderen van fijn materiaal, en dat na de tweede en de derde hamerpassage wordt gezeefd voor het sorteren van de gewenste elementafmetingen tussen 12 en 60 mm.

6. HO 674 NL

7. HO 674 NL » «

7. Werkwijze volgens conclusie 5, voor de vervaardiging van het 35 koelmiddel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat wordt uit gegaan van geselecteerd plaatvormig materiaal met een dikte tussen 1 en 8 mm en met afmetingen die maximaal 120 x 50 cm mogen bedragen. .8800035

8. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de hamermolen is voorzien van een automatisch doserend navulsysteem hetwelk wordt bekrachtigd indien het afgenomen asvermogen minder wordt dan 90% van het piekvermogen van de aandrijfmiddelen. 5

9. Werkwijze volgens één der conclusies 5 t/m 8, met het kenmerk, dat de hamerassen zijn voorzien van tenminste 18 hamers per 10 vierkante meter trommeloppervlak en dat de molen wordt bedreven bij een toerental van circa 600 omwentelingen per minuut.

10 15 20 25 30 35 . 88D D095