NO159350B - Tappeanordning med variabel aapning for tapping av smelte. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en tappeanordning med variabel tappeåpning særlig beregnet for tapping av flytende materialer, spesielt metalliske materialer eller ikke metalliske i smeltet tilstand, hvilken anordning har en variabel åpning for å innlede, stoppe og regulere strømningen av materialer under tappingen.

Tappeanordninger for smelte, kjent innenfor den metallurgiske industri, omfatter hovedsakelig klassiske systemer med stengning med en plugg eller en sleideventil. Prinsippet for disse systemer består i at man utvider henholds-vis trekker sammen tverrsnittet av en åpning ved gradvis å ta bort hhv. føre inn en stopper eller en plate mellom åpningen og det materiale som skal tappes ut. Da tappestrålens geometri nødvendigvis påvirkes ved forandringer av åpningens geometri ifølge en del av prinsippet, arbeider disse systemer bare godt i åpen eller lukket stilling. Ved mellomliggende åpninger blir strålene kraftig spredt, hvilket i høy grad påvirker kvaliteten av tappingen. Det er således nyttig å foreslå anordninger for smeltetapping som arbeider på en bedre måte.

I industrien for fremstilling av glass eller andre stoffer på basis av ikke-metallisk materiale og som omfattter en smelting og en tapping av materialer, befinner man seg overfor hovedsakelig de samme problemer som når det gjelder tapping av metaller. Det er riktig at man har foreslått utstyr med vesentlig forbedrede tappehull hvor åpningens tverrsnitt kan varieres ved hjelp av avsetninger på tappekanalens vegger av mer eller mindre tykke belegg av stivnet materiale, ved å anordne en regulering av temperaturen i denne kanal. Et slikt utstyr, som f.eks. beskrevet i Luxembourg patent LU 82.177 tilhørende søkerne, må således omfatte et. system

med elektrisk oppvarming såvel som et system med avkjøling,

og selv om utstyret tillater en regulering av strømningen har det en temmelig lang reaksjonstid og nødvendiggjør en stadig overvåking av den termiske balanse for å opprettholde en nødvendig tappestråle. Ved små åpninger kan dessuten strålens geometri bli uregelmessig på grunn av avsetningens manglende homogenitet.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er således

i

å foreslå en tappeanordning med en åpning som gir anledning til presis start, nøyaktig regulering og effektiv stans av utstrøm-ningen av smeltet materiale, samtidig som den til enhver tid sikrer identiske geometriske betingelse^ for utløpet ved tappeåpningen. Anordningen må være anvendelig for tapping av flytende metaller og ikke-metalliske materialer i smeltet til-

i

stand.

Denne oppgave er løst ved hjelp av tappeanordningen ifølge oppfinnelsen og som er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av karakteristikken i det etterfølgende krav 1.

Ved å forarbeide i et sylindrisk legeme, men for-trinnsvis i de to sylindriske legemer, identiske spor med en egnet profil og ved å anbringe de to sylindre over hverandre slik at den av disse spors profiler omskrevne åpning vil være symmetrisk, frembringer man et system som ved dréiebevegelse av sylindrene i innbyrdes motsatt retning gir en variasjon av åpningens tverrsnitt med bibeholding av tverrsnittets form.

Ifølge oppfinnelsen kan sporet ifølge en fore-trukket utførelse ha en pseudo-elliptisk profil, man kan ikke desto mindre likeledes anordne enklere utførelser av profilen, hvilket imidlertid vil foregå på bekostning av kontinuiteten av strålens geometri under den gradvise variasjon av tappehul-lets åpning, som det skal forklares senere.

Anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter organer som gjør det mulig å drive de to sylindre på en 'synkron måte for innstilling av disse slik at det oppnås den lønskede grad av åpning av tappehullet. For dette formål er det tilstrekkelig å utstyre de to sylindre med et system av tannhjul og anordne et drivende organ som kan være en enkel véktarm eller også for mere avanserte anvendelser en servomotbr som virker på en av de to sylindre.

Det er dessuten ifølge oppfinnelsen anordnet organer som gjør det mulig å presse de to sylindre mot hverandre langs deres kontaktlinje. Disse organer kan f.eks. være spenn-skruer. Det kan likeledes finnes ytterligere virkemidler for tetning av de to sylindre i forhold til hverandre, idet sylindrene f.eks. kan være spesielt utformet slik at den ene

overlapper den annen.

Den vesentlige fordel ved anordningen ifølge oppfinnelsen består selvsagt i det faktum at det er mulig på en kontinuerlig måte å variere åpningen av tappehu.Het og utføre nøyaktige innstillinger av tappestrømningén. Ved utformningen av sporene kan man oppnå en åpning med en hvilken som helst geometrisk form. Således gir sporene med pseudoelliptisk form en fullstendig sirkulær åpning. Samtidig forskyver ikke åpningens akse seg.

Anordningen ifølge oppfinnelsen og dens prinsipp er vist på tegningene, hvor fig. 1 viser et perspektivriss av to sylindre som hver er utstyrt med et pseudoelliptisk spor, fig. 1A, 1B, 1C og 1D viser* lengdesnitt og tverrsnitt av de samme sylindre i forskjellige stillinger, fig. 2 er et perspektivriss av de to sylindre hvor deres' spor har en rett bunn, fig. 2A, 2B og 2C viser lengdesnitt og tverrsnitt av disse sylindre i forskjellige stillinger og utformningen av de åpninger* som fremkommer i disse stillinger, og fig. 3 viser* rent skjematisk et lengdesnitt og et tverrsnitt av en mulig utfør-else av anordningen ifølge oppfinnelsen.

På fig. 1 er vist to sylindre A og B som hver hår-et spor* 10 med pseudoelliptisk form. På grunn av variasjonen av profilen av disse spor langs omkretsen av hver sylinder kan en dreiebevegelse av disse f.eks. i pilenes retning føre til en variasjon av den åpning som omskrives av profilen av de over hverandre anbragte spor. Således, vil den på fig. 1A viste stilling resultere i en maksimal åpning 01 fordi dybden av sporene er størst ved den viste kontaktlinje mellom sylindrene A og B. For å komme frem til en mer avgrenset eller innsnev-ret åpning er det tilstrekkelig å dreie sylindrene A og B i motsatt retning, idet sylinderen A dreies i retning motsatt urviserens retning. Dette fører til åpningen 02 på fig. 1B. Ved fortsettelse av denne bevegelse kommer man frem til en ennu mer avgrenset åpning 03 på fig. 1C og endelig til fullstendig stengning av tappehullet som vist på fig. 1D.

Fig. 2 viser hovedsakelig de samme sylindre som vist på fig. 1, men med en annen utførelse av sporet. Dette har en lett oppnåelig profil under forutsetning av at bunnen er rettlinjet som det fremgår av fig. 2A, 2rB og 2C. Det er imidlertid lett å se på fig. 2A at i dette spesielle tilfelle er det bare i den stilling hvor sporenes bunn er1 innbyrdes parallelle at der er en åpning med sirkelform, mens enhver annen stilling som f.eks. den vist på fig. 2B resulterer i en åpning med elliptisk eller oval profila

Fig. 2C viser stillingen av tappeanordningen i lukket tilstand. Det skal bemerkes at pilene som fremkommer på fig. IA, B, C og 2A, B, C antyder strømningsr-etningen av det materiale som tappes.

På fig. 3 er skjematisk vist en mulig utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen. Man kan se sylindrene A,

B hver forsynt med et spor 10 med pseudoellipseform og som i sin viste stilling frembringer en sirkulær åpning 0. Det vil videre ses festeorganene 1 og 2 for blokken 3 som tjener til opplagring av de to sylindre.

Den synkrone forskyvning ved dreining av de to sylindre i innbyrdes motsatt retning er sikret ved hjelp av tannhjul 5. Dreieanordningen som ikke er vist, kan være en vektarm, en trykksylinder eller en servomotor. Man kan likeledes se trykkorganene 4 som f.eks. kan være spénnskruer.

Ifølge anvendelsesmåten for anordningen ifølge oppfinnelsen kan sylindrene være utført enten av metall, hvilket vil være tilfelle når det tappes ikke metalliske smeltede materialer, såsom sand, slagg, stein osv. innenfor rammen av glassfremstilling, mineralull eller keramiske fibre, eller av

i

et ildfast materiale når anordningen anvendes til tapping av flytende metaller og da er montert under en stølpeøse i et stålverk, under bunnen av en elektrisk stålverks-eller støperi-ovn,under fordelerkassen ved kontinuerlig tapping eller under avløpspartiet på en konverter.

I tilfelle av tapping av ikke-metalliske materialer er det fordelaktig å utstyre de metalliske |sylindre med et kjølesystem med vann ved å anordne kanaler 6 bestemt for sirkulasjon av kjølevann.

Claims (6)

1. Tappeanordning for tapping av smeltet metallisk eller ikke-metallisk materiale, omfattende to sylindre (A, B) med parallelle akser og en felles kontaktlinje, idet sylindrene er dreibare om sine respektive akser og i innbyrdes motsatt retning, hvor hver sylinder (A, B) har et spor (10) som strekker seg over en del av hver sylinders omkrets og hvis tverrsnitt varierer langs sporets lengde, og hvor sylindrene er anbragt mot hverandre slik at de to spor (10) sammen danner en symmetrisk åpning i forhold til den felles kontaktlinje mellom sylindrene, KARAKTERISERT VED at anordningen omfatter organer for tetning av sylindrene (A, B) i forhold til hverandre, festeorganer (1, 2) og tetningsorganer for tetning mellom sylindrene og en beholder som rommer det smeltede materiale.

2. Anordning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tetnings-organene er trykkorganer (4) i form av f.eks. spénnskruer.

3. Anordning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at sylindrene (A, B) er utført av ildfast materiale.

4. Anordning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at sylindrene (A, B) er utført av metall og omfatter kanaler (6) som er tilkoblet et system for vannkjøling.

5. Anordning ifølge ett av kravene 1-4, KARAKTERISERT VED at sporet (10) langs en del av hver sylinders omkrets har et slikt varierende tverrsnitt at dette passerer et maksimum.

6. Anordning ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at sporene (10) har pseudoelliptisk profil.