NO161057B - Opprullingsapparat for en materialbane. - Google Patents
Opprullingsapparat for en materialbane. Download PDFInfo
- Publication number
- NO161057B NO161057B NO871202A NO871202A NO161057B NO 161057 B NO161057 B NO 161057B NO 871202 A NO871202 A NO 871202A NO 871202 A NO871202 A NO 871202A NO 161057 B NO161057 B NO 161057B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- metal wall
- heat
- melting
- resistant
- zone
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 29
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 10
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 239000012768 molten material Substances 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- -1 . nitrides Chemical class 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 210000003720 plasmablast Anatomy 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N thorium dioxide Chemical compound O=[Th]=O ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003452 thorium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Replacement Of Web Rolls (AREA)
- Winding Of Webs (AREA)
Description
Apparatur til fremstilling av en ildfast blokk.
Fra forste stund av har fremstilling av varmefaste materialer ved hjelp av elektrisk smeltning foregått diskontinuerlig ved at en varmefast forbindelse eller en passende blanding av varmefaste forbindelser ble smeltet i elektrisk ovn og den smeltede blanding ble st5pt i former hvor den stivnet for å danne formstykker.
Hver form inngrenser en væskemengde som ikke i seg selv alene er istand til efter ferdigstivning å fylle det disponible volum, da der under stivningen foregår krympning som gir opphav til kaviteter, såkalte lunkere, i det stivnede produkt. ,
For å redusere denne ulempe fyller man under stopningen væske i én eller flere matetrakter ovenfor formhulrommet, og det har vært foreslått å holde materialet i disse matetrakter smeltet, f.eks. med en hjelpe-lysbue, for å fylle kavitetene efterhvert som de dannes under stivningen av stykket.
Imidlertid er man ved ildfaste materialer remstilt ved hjell av elektrisk smeltning aldri nådd frem til fullsL^^dig å unngå lunkei dannelse, og hvis man vil ha absolutt massive produkter, er man hen-vist til å sage bort de deler av stykkene som inneholder de rosterenc kaviteter, noe som medforer et meget betydelig tap av smeltet og stopt materiale.
Et beslektet problem melder seg innen metallurgien, og i denr industri har der allerede vært foreslått metoder som kalles "kontinuerlig stopning", og hvor man jevnt og uavbrudt helderCdet smeltede metall (fra en stopelomme eller en smelteovn og gjennem "e.n mengde-regulator) til inngangen av en beholder som er uten bunn & g kjoles kraftig, og ved hvis utgang man likeledes kontinuerlig og med passene regulert hastighet tar ut en stav hvis ennu flytende kjerjrie når å stivne under virkningen av en sekundær avkjoling. Stavenjblir slutte lig kappet opp med en saks eller en brenner.
En slik metode er vanskelig anvendelig i tilfellet av varmefaste materialer, da disses bestanddeler krever meget hoye temperatur (av storrelsesordenen 2000° C og derover) for å smelte og holde seg flytende. De antar meget raskt en grotaktig konsistens såsnart de er fjernet fra varmekilden.
Den foreliggende oppfinnelse går ut på en apparatur som gjor det mulig å lose det spesielle problem med kontinuerlig smeltning og stivning av varmefaste forbindelser.
Denne apparatur, som tjener til fremstilling av en ildfast blokk fra et partikkelformet ildfast materiale og omfatter en smeltesone og en til denne umiddelbart grensende stivningssone, er i forste rekke karakterisert ved at disse soner er begrenset av en loddrett metallvegg som har hovedsakelig sylindrisk form, og som har en loddrett spalte lukket med en ildfast elektrisk isolerende tetning og kjoles med et sirkulerende kjolefluidum, at metallveggen på hver side av den loddrette spalte er tilsluttet en hoyfrekvent elektrisk stromkilde til opphetning av inneholdt partikkelformet ildfast materiale, hvorved metallveggen danner smeltedigel og stope-elemént for material og at der under metallveggen er anordnet en bunn som kan beveges lang den sylindriske metallveggs akse bort fra smeltesonen efterhvert som det smeltede materiale stivner i stivningssonen.
Denne apparatur, hvor der ikke forekommer noen som helst over foring av volum av væske fra en beholder til en annen, gjor det mulig med de varmefaste forbindelser å få en konstant fylling av krympe-volumet ved hjelp av det tilgrensende flytende materiale og dermed å oppnå en stav av varmefast materiale som har god massivitet, og som derefter kan skjæres opp i passende stykker ved saging f.eks. med diamantbesatte skiver.
Apparaturen gjor det dessuten mulig å sloyfe stopningen i form, som utgjor en meget kostbar operasjon i tilfellet av elektrisk smeltede varmefaste materialer med hoye smeltepunkter, d.v.s. fra 2000° C og oppover.
Apparaturen ifol.ge oppfinnelsen er anvendelig for varmefaste produkter av enhver art, enten det dreier seg om varmefaste produkter på basis av oksyder som aluminiumoksyd, zirkoniumoksyd, magnesium-oksyd, thoriumoksyd o.s.v. eller om slike varmefaste produkter som karbider, nitrider, borider o.s.v. I tilfellet av de sistnevnte vil det imidlertid i betraktning av disse stoffers betydelige reaktivitet i smeltet tilstand like overfor atmosfærens oksygen være hensikts-messig å beskytte materialet som smeltes, mot enhver kontakt med atmosfæren. Apparaturen må da anvendes på den måte at det varmefaste materiale som undergår smeltning i hoyfrekvens-smelteovnen, holdes inngrenset mellem det stivnede varmefaste materiale nedentil og det pulverformede faste materiale som tilfores oventil, og som derved tjener som isolerende dekke på oversiden av smeiten under hele varig-heten av operasjonen, slik at atmosfærens virkning blir neglisjerbar.
Som ekstra sikkerhetsforholdsregel kan man anbringe en omhylling av begrensede dimensjoner rundt hoyfrekvens-smelteovnen og holde den fylt med noytral atmosfære, enten innestengt eller sirkulerende og f.eks. bestående av en edelgass som argon eller av nitrogen. En slik omhylling behover bare å forsynes med to tette gjennemforinger for tilforsel av elektrisk strom og kjolefluidum og en åpning med glidetetning for å la stangen som bærer smelteovnens bevegelige bunn, forskyve seg fritt uten fare for utilborlig innslipning av luft.
Likeledes kan man tenke på å forsyne hoyfrekvens-smelteovnen med en omslutning av den ovenfor omtalte art og utfort for å holde et tilstrekkelig innvendig trykk av'inert gass til å begrense fordamp-nings- eller subliraerings-tapene av varmefaste forbindelser, som f.eks. nitrider, som har betydelig dampspenning ved hSye temperaturer og spalter seg i nærheten av sitt smeltepunkt.
Som det vil forstås, avhenger reguleringen av frekvensen av den induserte elektriske strfim og bestemmelsen av induksjons-vindingens dimensjoner av der., spesifike elektriske og termiske ledningsevne av den varmefaste forbindelse som skal behandles. Det er således ikke mulig å angi generelle data i så hensee da hvert til-felle blir spesielt. Fagfolk vil allikevel være ist, ^ cil å velge passende arbeidsbetingelser for hver varmefast forbindelse som skal behandles.
Den folgende beskrivelse i forbindelse med t^~ningen s.v ikke-begrensende utfdrelseseksmpeler på apparaturen muli^ ^6r en bedre for-ståelse av hvorledes oppfinnelsen kan bringes til utfdreise.
Fig. 1 viser skjematisk aksialsnitt av en apparatur bestemt
for smeltning og kontinuerlig; stivning av varmefaste forbindelser,
som varmefaste oksyder, som ikke reagerer med atmosfæren ved hoy temperatur.
Fig. 2 viser tverrsnitt efter linjen II - II på fig. 1.
Fig. 3 viser skjematisk loddrett aksialsnitt av en utforelses-form av apparaturen som gjur det mulig å utfore kontinuerlig smeltning og stivning av varmefaste forbindelser som er reaktive overfor atmosfæren ved hoy temperatur.
Apparatet på fig. 1 og 2 omfatter en smeltesone A efter-fulgt av en stivningssone B og en anlopningssone C.
I smeltesonen A inngår en dobbeltvegg 1 av godt ledende metall, f.eks. kobber, og stort sett av sylindrisk form og med tverrsnitt av vilkårlig form svarende til det tverrsnitt man cnsker for den oppnådde stav av stivnet produkt. Dobbeltveggen har langs en generatrise et avbrudd stengt med en varmefast og isolerende tetningslist 2, slik at metallet i dobbeltveggen danner en spolevinding. Endene av denne er tilsluttet de respektive poler for den elektriske hoyfrekvenskilde. Tilslutninger 3 °S 4 henholdsvis nedentil og oventil på dobbeltveggen muliggjor inn- og bortforing av sirkulerende kjolevann.
Den således dannede smelteovn er helt åpen oventil, og materialet som skal smeltes i den, drysses kontinuerlig ned i den gjennem en styrtrenne 5»
Bunnen av ovnen er bevegelig og utgjores opprinnelig f.eks. av et stempel 7 som består av varmefast materiale eller har innvendig fluidumsirkulasjon, og som så forskyves suksessivt nedover med en fart avpasset slik at stivningsfronten 8 holder seg stasjonær i rommet og forblir i stadig kontakt med væsken 9 i smeltesonen. Under drift vil således bunnen av ovnen dannes av det materiale 8 som, idet det under-kastes en kjoling avpasset efter betingelsene for den onskede krystallisasjon, stivner efterhvert som det fjerner seg fra smeltesonen.
Man kan dermed få en stav som ved slutten av operasjonen er fullstendig kompakt unntagen ved sin ovre ende. Denne ende kan fjernes ved saging, og ved å kappe opp staven kan man sluttelig få formstener som er fullstendig friske, altså helt frie for lunkere.
Det bor bemerkes at der i og med at de varmefaste oksyder har forholdsvis lav spesifik elektrisk ledningsevne i kold tilstand, for starten av smelteoperasjonen behoves en forvarmning av den pulverformede charge som fyller ovnen og holdes i denne av stempelet 7> som på dette stadium står ved den ovre ende av sin vei og danner bunnen av ovnen.
For denne forvarmning kan man benytte hvilke som helst kjente midler og spesielt en elektrisk hjelpe-lysbue eller også en brenner-flamme som virker på toppen av ovnen.
Det vil være fordelaktig å benytte den fremgangsmåta s$>m er beskrevet i fremstillingen til Uti. skrift nr. 115.795, og som består i å kombinere en charge av materiale som skal smeltes og fyller ovnen ved begynnelsen av operasjonen, med en hjelpecharge som oppfyller det dobbelte krav å ha tilstrekkelig elektrisk ledningsevne i kold tilstand til å fore induserte strommer og, når den derved opphetes i luft, å utvikle en eksotermisk reaksjon som varmer opp materialet og dermed bringer det på en temperatur hvor det selv blir tilstrekkelig lede:".c«o for de induserte strominer.
Denne hjelpecharge kan anbringes i chargen av materiale som skal stopes, eller enda bedre i en liten grop som på forhånd er til-dannet midt i chargen. Den kan f.eks. dannes av granulat eller pulver av aluminium, zirkonium, silicium, magnesium o.s.v. eller mer generelt av ethvert stoff som, når det i kontakt med luftens oksygen oppvarmes av induksjonsstrommene, oksyderes under utvikling av en meget stor varmemengde.
Man vil selvsagt ha interesse av å velge en hjelpecharge av det element blandt de nevnte hvis oksyd allerede forekommer i chargen som skal smeltes, så man unngår enhver forurensning av denne med stoff som ikke er onskelig.
Fig. 3 viser en apparatur av samme art som den allerede be-skrevne og med tillegg av forskjellige anordninger som gjor det mulig å anvende den til kontinuerlig smeltning og stivning av varmefaste forbindelser som er reaktive overfor atmosfæren ved hoy temperatur.
En av disse anordninger består i å anbringe apparatet på
fig. 1 og 2 i en omslutning 10 som har tette gjennemforinger 11, 12 for tilforsel av elektrisk strom og kjolefluidum samt en åpning 13
med glidetetning 14 for å tillate stangen 15 som bærer smelteovnens bevegelige bunn, å forskyve seg fritt uten fare for utilbørlig innslipning av luft.
En annen av anordningene består i å plasere en trakt 16 i omslutningen ovenfor smelteovnen for å gjore det mulig å mate denne med et varmefast, pulverformet materiale. To tilslutninger 17» 18 er anordnet henholdsvis nedentil og oventil på omslutningen for til- og bortforing av inert gass.
Virkemåten av denne apparatur er den samme som for apparatet "på fig. 1 og 2, når unntas at man ovenpå det varmefaste materiale som undergår smeltning, vedlikeholder en viss mengde 19 av pulverformet varmefast materiale som tjener som beskyttelseshvelv, samtidig med at man lar en inert gass sirkulere innenfor omslutningen.
Det skal bemerkes at det i tilfellet av visse karbider som SiC, som har forholdsvis hoy spesifik elektrisk ledningsevne, kan være nodvendig å kle induksjonsspolen på innsiden med et tynt lag av isolerende stoff påfort f.eks. ved hjelp av plasmablest. I tilfellet av SiC kan dette tynne lag f.eks. dannes av SiC^.
Apparaturen ifolge den foreliggende oppfinnelse gjor det mulig å oppnå stopte og formede varmefaste produkter som er av meget god kvalitet og ikke oppviser spor av oksydasjon.
Apparaturen ifolge oppfinnelsen gjor det likeledes mulig å oppnå stopte og formede varmefaste masser som egner seg særlig godt for efterfolgende knusning og fornyet sammenføyning, idet krystall-strukturen av den stivnede masse kan tilpasses dennes senere anvendelse.
Forovrig sier det seg selv at de utforelsesformer som er beskrevet, bare er anfSrt som eksempler og vil kunne modifiseres innen oppfinnelsens ramme. r
Claims (2)
1. Apparatur til fremstilling av en ildfast blokk fra et partikkelformet ildfast materiale, omfattende en smeltesone og"en til denne umiddelbart grensende stivningssone, karakterisert ved at disse soner er begrenset av en loddrett metallvegg som har hovedsakelig sylindrisk form, og som har en loddrett spalte lukket med en ildfast elektrisk isolerende tetning og kjoles med et sirkulerende kjSlefluidum, at metallveggen på hver side av den loddrette spalte er tilsluttet en høyfrekvent elektrisk stromkilde til opphetning av inneholdt partikkelformet ildfast materiale, hvorved metallveggen danner smeltedigel og stope-element for materialet, og at der under metallveggen er anordnet en bunn som kan beveges langs den sylindriske metallveggs akse bort fra
smeltesonen efterhvert som det smeltede materiale stivner i stivningssonen.
2. Apparatur som angitt i krav 1, karakterisert ved at hoyfrekvens-smelteovnen og fortrinnsvis også den bevegelige bunn befinner seg i det indre av en omslutning som kan inneholde en innestengt eller sirkulerende noytral gass, eventuelt under trykk.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO871202A NO161057C (no) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Opprullingsapparat for en materialbane. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO871202A NO161057C (no) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Opprullingsapparat for en materialbane. |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO871202D0 NO871202D0 (no) | 1987-03-23 |
NO871202L NO871202L (no) | 1988-09-26 |
NO161057B true NO161057B (no) | 1989-03-20 |
NO161057C NO161057C (no) | 1989-06-28 |
Family
ID=19889804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO871202A NO161057C (no) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Opprullingsapparat for en materialbane. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO161057C (no) |
-
1987
- 1987-03-23 NO NO871202A patent/NO161057C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO161057C (no) | 1989-06-28 |
NO871202D0 (no) | 1987-03-23 |
NO871202L (no) | 1988-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2709842A (en) | Apparatus for continuous casting of high-melting-point metals | |
US2091087A (en) | Process for the production of pure beryllium | |
EP0432193A1 (en) | A method and an apparatus for producing mineral wool | |
NO116958B (no) | ||
GB1492057A (en) | Method and apparatus for producing castings | |
US3789126A (en) | Electric furnace for heating and melting scrap iron and steel | |
CN107962169A (zh) | 高熔点金属基梯度复合材料的制备装置及方法 | |
US1926573A (en) | Casting method and apparatus | |
AU761480B2 (en) | Method and device for purifying aluminium by segregation | |
NO161057B (no) | Opprullingsapparat for en materialbane. | |
US3343593A (en) | Process and apparatus for melting and solidifying continuously refractory materials | |
US3273212A (en) | Method of operating an electric furnace | |
EP0044183B1 (en) | Metallurgical treatment agents | |
GB1353927A (en) | Continuous casting of electroslag refined metal | |
US5139236A (en) | Melt facility for continuous upcaster | |
JPS564350A (en) | Tundish for continuous casting | |
GB1434662A (en) | Process for making refractory linings | |
NO148306B (no) | Metallsmelteovn med magnetfeltinduktor for paavirkning av det smeltede metall | |
US3455373A (en) | Apparatus for ultrahigh purity precision casting | |
US3664651A (en) | Device for initiating an exothermic reaction | |
NO119575B (no) | ||
US3728100A (en) | Electric furnace,particularly of the type using a dry crucible to melt highly reactive metals,and method | |
GB1254830A (en) | Improvements in or relating to titanium casting | |
US3117175A (en) | Apparatus for making aluminum silicon alloys | |
US4269398A (en) | Means for reclaiming galvanizing quality zinc alloy from continuous galvanizing line top dross |