NO782361L - Kar for metallsmelter. - Google Patents

Abstract

Kar for metallsmelter.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår kar for metallsmelter hvor de karvegger som er innrettet til å holde på metallsmelten er oppbygget av separate deler av stivt, keramisk material, hvilke deler langs innbyrdes tilgrensende kanter oppviser fuger med i det minste to fugeflater som danner en vinkel med hverandre, slik som L- eller Z-fuger, idet de samvirkende fugeflater ligger mot hverandre via mellomlegg av keramisk tetningsmaterial.

Kar av ovenfor angitte type finnes i forskjellige utførelser. Blant slike kan nevnes digler og renner fremstilt av grafitt eller keramiske masser, utformet i ett stykke, samt metalliske karmantler foret med pressede masser eller med varmebe-standige, for eksempel keramiske, blokker eller tegl. Ved kon-vensjonell fremstilling av slike kar kreves kompliserte hjelpemidler, slik som formkonstruksjoner ved pressing eller støpning eller avansert verkstedutrustning ved fremstilling av metalliske karmantler. For at karene skal kunne tilvirkes til lave priser kreves derfor at et temmelig lite utvalg av slike kar tilvirkes i relativt store serier. En annen ulempe med slike konvensjonelle kar er at det foreligger fare for sprekkdannelse under tørkingen, brenningen eller oppvarmingen til driftstemperatur, hvilket medfører vraking under tilvirk-ningen, henholdsvis risiko for ødeleggelse på bruksstedene, særlig i forbindelse med igangsetting av driften.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en ny, fordelaktig karkonstruksjon, der det i det minste i vesentlig grad unngås de ovenfor nevnte ulemper.

For dette formål foreslås det i henhold til oppfinnelsen et kar for metallsmelter, hvilket kar kjennetegnes ved at delene utgjøres av plater hvis samvirkende fugeflater holdes trykket mot hverandre ved hjelp av skruer som er skrudd inn i platene og rager gjennom fugeflåtene og mellomleggene.

Kar utformet i henhold til oppfinnelsen har i praksis vist seg overraskende pålitelige, og krever for oppbygningen bare enkelt utstyr. De kan med samme fremstillingsutstyr på en økonomisk gunstig måte produseres ett og ett eller i små serier i nær sagt hvilket som helst ønsket dimensjon og form, slik at avvikelser fra optimal utformning av hensyn til anvendelsesstedet i det vesentlige helt kan unngås. Karet i henhold til oppfinnelsen er først og fremst beregnet for an-vendelse i samband med støping av ikke-jernmetaller, slik som støpelegeringer på sink- eller aluminiumbasis. På det åpne marked finnes keramiske plater som er lette å bearbeide, idet de kan sages, freses og bores på omtrent samme måte som tre og tåler temperaturer på 700 - 800°C. Fremstilling av keramiske plater, som tåler enda høyere temperaturer og kan frem-stilles til konkurransedyktige priser, ligger imidlertid innen mulighetenes ramme. Platene kan med særlig fordel settes sammen slik at de ikke fuktes, impregneres eller angripes av slike metallsmelter de skal utnyttes i samband med. Risikoen for sprekkdannelse i et kar i henhold til oppfinnelsen er ved normal håndtering meget liten, ettersom de plater som kommer i kontakt med metallsmelter ikke skal brennes etter sammenset-ningen, og ettersom de labyrintaktige fugene i henhold til oppfinnelsen, samtidig med at de er lekkasjesikre, tillater mindre termisk betingede bevegelser.

Et kar som sett fra lekkasjesynspunkt er særlig pålitelig og samtidig enkelt å fremstille oppnås når karets vegger består av dobbelte, nær inntil hverandre beliggende plater, hvorved kantpartiet av en plate rager forbi den tilhørende annen plates kantparti til dannelse av de nevnte fugeflater.

Det keramiske tetningsmaterial som benyttes som mellomlegg i fugene kan være pastaformet, men mellomlegg av keramisk filtmaterial, eventuelt i kombinasjon med pastaformet tet-ningsmasse har hittil vist seg mest pålitelig.

For pressing av karets samvirkende fugeflater mot hverandre kan det med særlig fordel utnyttes skrueforbindelser, idet skruene griper direkte inn i det keramiske platematerialet. Imidlertid kan det tenkes andre måter å oppnå sammenpressing av fugeflåtene mot hverandre.

Sett fra et varmeøkonomisk og arbeidsmiljømessig synspunkt, og også med hensyn til brukstiden for karet, er det fordelaktig at karveggene omgis av isoleringssjikt samt en mantel som omgir disse. Såvel isoleringssjiktene som mantelen kan derved bestå, henholdsvis være oppbygget av, plater av keramisk material, hvorved det material som danner isoleringssjiktet med fordel kan være porøst, mens mantelsjiktet helst bør være slik at det er i stand til å holde metallsmelten på plass en viss tid i tilfelle brudd i en av karveggene.

Isoleringssjiktene kan langs de kanter der de henger sammen oppvise vinklede eller labyrintaktige fugeflater på hovedsakelig samme måte som de karvegger dannet av keramiske plater som kommer i kontakt med metallsmelten, slik at det i størst mulig grad unngås gassirkulasjon i isoleringssjiktene. Likeså kan isoleringssjiktene for dette formål med fordel grense til hverandre via material som tetter fugene mellom sjiktene.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives ved hjelp av skjematisk viste utførelsesformer, under henvisning til de vedlagte tegninger.

På de forskjellige figurer er innbyrdes like eller tilsvarende detaljer gitt samme henvisningstall. Fig. 1 viser i vertikalsnitt et kar i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 og 3 viser i perspektiv vertikalsnitt av et parti av henholdsvis en annen og tredje utførelsesform av karet i henhold til oppfinnelsen.

Karet vist i fig. 1 har en bunn 10, sidevegger 11 og et lokk 12, som via tetninger 13 ligger mot overkantene av veggene 11. En metallsmelte som befinner seg i karet er betegnet med 14. For å sikre god tetning er det i de undre partier av veggene 11 utfrest eller på annen måte utformet spor, slik at det oppnås L-formede fuger, der veggene 11 og bunnen 10 er innbyrdes forbundet. I fugene er innlagt remser 15, 16 av keramisk filtmaterial, hvorved fugeflåtene holdes trykket mot hverandre ved hjelp av skruer 17. De vertikale hjørner, der karets vegger 11 møtes, er passende utformet på tilsvarende måte som de viste horisontale hjørner i overgangen mellom

vegger og bunn, slik at det dannes labyrintaktige hjørnefuger.

Karet vist i fig. 2 skiller seg fra karet i henhold til fig. 1 hovedsakelig ved at bunnen og veggene dannes av dobbelte keramiske plater 19, 20, henholdsvis 21, 22. Ved fugene rager derved de ytre kantpartier av platene 20, 22 forbi de tilhør-ende kantpartier av de indre platene 19, 21, slik at det dannes i det vesentlige Z-formede fuger, med fugeflåtene holdt trykket mot hverandre ved hjelp av skruer 17 via mellomlegg 15, 16, 23 av for eksempel keramisk filtmaterial. Mellomleggene 16 og 23 rager forbi fugeområdene, og har på den viste måte fortrinnsvis samme utstrekning som de ytre platene 20, 22. Ytterligere skruer kan, slik som vist ved 24, være anordnet for fastklemming av de ytre og indre platene 19 og 20, henholdsvis 21 og 22 mot hverandre via mellomleggene 16, 23.

Karet vist i fig. 3 er en videreutvikling av karet i henhold til fig. 2. Det skiller seg fra karet i henhold til fig. 2 hovedsakelig ved at det er utstyrt med en isoleringskonstruk-sjon, bestående av indre og ytre porøse plater 25, 26 av varmebestandig, for eksempel keramisk material. Som vist, er platene 25, 26 ved hjørnene sammenføyd på hovedsakelig samme måte som de ovenfor beskrevne plater 19-22. Isoleringskon-struksjonen omgis av en mantelkonstruksjon dannet av keramiske plater 27 og holdt sammen ved hjelp av skruer 28.

For kar som skal tåle temperaturer opp til ca. 800°C kan platene 10, 11, 12, 19 - 22 og 27 med fordel bestå av det keramiske platematerial som tilvirkes av Johns-Manville, Colorado, U.S.A., under benevnelsen Marinite-XL, mens de iso-lerende platene 25, 26 og tetningene 30 for eksempel kan bestå av materialer markedsført av samme firma, under betegnelsen Thermo-800 henholdsvis Cerafelt CB-1000. Mellomleggene 15, 16, 23 kan med fordel bestå av det keramiske filtmaterial som tilvirkes av Carborundum Co., N.Y., U.S.A., under betegnelsen Fiberfrax Ceramic Fiber Paper, Grade 970 J, hvorved mellom-leggenes tykkelse passende kan være opptil ca. 3 mm.

Claims (5)

1. Kar for metallsmelter, hvor de karvegger (10,11;19-22) som er innrettet til å holde på metallsmelten er oppbygget av separate deler av stivt, keramisk material, hvilke deler langs innbyrdes tilgrensende kanter oppviser fuger med i det minste to fugeflater som danner en vinkel med hverandre, slik som L-eller Z-fuger, idet de samvirkende fugeflater ligger mot hverandre via mellomlegg (15,16,23) av keramisk tetningsmaterial, karakterisert ved at delene utgjøres av plater hvis samvirkende fugeflater holdes trykket mot hverandre ved hjelp av skruer (17) som er skrudd inn i platene og rager gjennom fugeflatene og mellomleggene (15,16,23).

2. Kar som angitt i krav 1, karakterisert ved at i det minste noen av karveggene (19-22) består av to inntil hverandre liggende plater, av hvilke den ene platens kantparti rager utenfor den andre platens kantparti, for dannelse av fugeflatene.

3. Kar som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at mellomlegget (15,16,23) på i og for seg kjent måte består av keramisk filtmaterial.

4. Kar som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at karveggene (19-22) på i og for seg kjent måte omgis av isolasjonssjikt (25,26) og en mantel (27) som omgir disse, idet isolasjonssjiktene består av plater av porøst keramisk material og ligger mot hverandre langs kanter som oppviser fuger med i det minste to fugeflater som danner en vinkel med hverandre, slik som L- eller Z-fuger, samt holdes mot hverandre ved hjelp av skruer.

5. Kar som angitt i krav 4, karakterisert ved at isolasjonssjiktene (25,26) ligger mot hverandre via et material som tetter fugene mellom dem.