PL202712B1 - Lista porowata ogniotrwała zatyczka albo cegła do wyłożenia zbiornika, do wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu, oraz sposób jej wytwarzania - Google Patents
Lista porowata ogniotrwała zatyczka albo cegła do wyłożenia zbiornika, do wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu, oraz sposób jej wytwarzaniaInfo
- Publication number
- PL202712B1 PL202712B1 PL364828A PL36482802A PL202712B1 PL 202712 B1 PL202712 B1 PL 202712B1 PL 364828 A PL364828 A PL 364828A PL 36482802 A PL36482802 A PL 36482802A PL 202712 B1 PL202712 B1 PL 202712B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- porous
- molten metal
- gas
- plug
- brick
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 55
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 239000011449 brick Substances 0.000 title claims description 36
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 17
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims description 13
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 76
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- -1 freon Chemical compound 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000006108 Allium ampeloprasum Species 0.000 description 1
- 235000005254 Allium ampeloprasum Nutrition 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 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
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010409 ironing Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
- B22D1/002—Treatment with gases
- B22D1/005—Injection assemblies therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest lita porowata ogniotrwała zatyczka albo cegła do wyłożenia zbiornika, do wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu, oraz sposób jej wytwarzania.
Gazy często wdmuchuje się w różnych celach do roztopionego metalu, w zbiornikach takich jak kadzie, tygle albo kadzie pośrednie. Przykładowo, gaz można wprowadzać do dolnej części zbiornika w celu oczyszczenia wzglę dnie chłodnego dolnego obszaru z produktów zestalania, np. w celu usunięcia ich z sąsiedztwa dolnego wylewu tam, gdzie zbiornik ma taki wylew. Przykładowo, w stalownictwie stosowanie powolnego wdmuchiwania cienkiej zasłony pęcherzyków gazowych do kadzi pośredniej dopomaga w usuwaniu wtrąceń; wtrącenia są przyciągane do drobnych pęcherzyków gazowych i unoszą się do góry poprzez ką piel metalową aż do powierzchni, gdzie zostają w znany sposób pochwycone przez powłokę proszku albo topnika w kadzi pośredniej. Gaz można także wprowadzać w celu przepł ukiwania lub ujednorodnienia ką pieli metalowej pod wzglę dem termicznym lub skł adu, bądź też w celu wspomagania rozpraszania dodatków stopowych w całości kąpieli metalowej.
Zwykle stosuje się gaz obojętny, lecz można także stosować chemicznie czynne gazy, np. gazy redukujące albo utleniające, gdy kąpiel metalowa kompozycji albo ich składniki wymagają modyfikowania. Przykładowo, w celu usunięcia niepożądanych składników takich jak wodór, wtrącenia niemetaliczne i metale alkaliczne, do roztopionego metalu, np. do roztopionego aluminium albo stopów aluminium, wdmuchuje się zazwyczaj gazy takie jak azot, chlor, freon, sześciofluorek siarki, argon itp. Chemicznie czynne gazy dodane do roztopionego metalu reagują z niepożądanymi składnikami, przekształcając je w postać taką jak faza wydzielona, kożuch żużlowy lub nierozpuszczalny związek gazowy, które można łatwo oddzielić od reszty kąpieli metalowej. Te gazy (albo inne) można także stosować np. do stali, miedzi, żelaza, magnezu albo ich stopów.
W celu sprawnego prowadzenia operacji wdmuchiwania gazu, jest pożądane wprowadzanie gazu do roztopionego metalu, korzystnie z dna zbiornika odbierającego, w postaci bardzo dużej liczby niezwykle małych pęcherzyków. Wraz ze zmniejszaniem wielkości pęcherzyków gazowych, wzrasta liczba pęcherzyków na jednostkę objętości. Wzrost liczby pęcherzyków oraz ich pola powierzchni na jednostkę objętości zwiększa prawdopodobieństwo skutecznego wykorzystania wdmuchniętego gazu w celu zrealizowania planowanej operacji.
Poprzednie propozycje wdmuchiwania gazu obejmowały montaż litej porowatej zatyczki albo cegły w ogniotrwałym wyłożeniu zbiornika, ogólnie na dnie, lecz także w ściankach. W warunkach roboczych zatyczki albo cegły wprowadzają przepływ gazu w postaci pęcherzyków.
Z opisów patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5054749, 5423521 albo 5219514 znane są zatyczki albo cegły do wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu, jednakże żadna z nich nie spełnia wymagań odnośnie równomierności rozprowadzania gazu w porowatej masie.
Przykładowo, z brytyjskiego opisu patentowego GB 2096290 znany jest sposób wprowadzania gazu do roztopionego metalu polegający na wyłożeniu części zbiornika na roztopiony metal (korzystnie dna zbiornika) porowatą masą ceramiczną. Gaz wprowadza się do porowatej masy w miejscu odległym od powierzchni masy stykającej się z metalem. Podczas przechodzenia przez masę, gaz płynie wieloma małymi, krętymi drogami, tak że do roztopionego metalu zostaje uwolniona duża liczba pęcherzyków.
Na ogół porowatą masę ceramiczną utrzymuje obudowa metalowa, działająca jak kolektor do wprowadzania gazu do masy. Zazwyczaj obudowa jest wykonana z miękkiej stali (do stosowania z gazami obojętnymi albo słabo reagującymi, takimi jak argon albo azot) albo z inkonelu (do stosowania z silnie reagującym chlorem albo freonem). Zmontowany zespół złożony z masy/obudowy jest otoczony i podtrzymywany ze wszystkich stron, za wyjątkiem jego górnej powierzchni, materiałem ogniotrwałym, takim jak ogniotrwałe masy odlewane albo cegły z tlenku glinu, o małej zawartości cementu. Jeżeli stosuje się masy odlewane, mogą one być zarówno odlewane na miejscu wokół porowatej masy, jak i mogą być kształtowane z prefabrykowanych elementów, mocowanych na miejscu podczas montażu wyłożenia zbiornika na gorący metal. Materiał wyłożenia będzie przylegać do konstrukcji z porowatej masy.
Znane środki doprowadzające gaz na ogół spełniają swe zadanie, ponieważ należy jednak szczególnie zadbać o szczelność połączenia, to stosuje się układy specjalne, takie jak np. ujawnione w mię dzynarodowym opisie patentowym nr A1-W001/83138.
Problem z dotychczasowymi konstrukcjami polega na tym, że jest trudno utrzymać efektywną gazoszczelność pomiędzy obudową a masą oraz pomiędzy obudową i konstrukcją nośną z masy odPL 202 712 B1 lewanej/cegieł. Jedna z trudności powstaje częściowo dlatego, że współczynniki rozszerzalności cieplnej obudowy metalowej i materiałów ogniotrwałych znacznie się różnią; także obudowa metalowa jest przedmiotem agresji chemicznej, jeżeli stosowanym gazem jest chlor. Jeżeli rozwinęłyby się pęknięcia (w niniejszym kontekście termin „pęknięcie dotyczy dowolnego uszkodzenia w urządzeniu rozpraszającym gaz, które to uszkodzenie umożliwia niepożądany wyciek gazu), gaz będzie wyciekał przez nie, stąd zaś często będzie migrował przez następną cegłę i podłoże ogniotrwałe do otaczającej atmosfery. Migracja gazu jest możliwa przez warstwę materiału ogniotrwałego o grubości 50 cm albo większej. Ta sytuacja jest niepożądana, ponieważ pod wpływem wycieku gazu przepływ gazu przez projektowaną powierzchnię wytwarzającą pęcherzyki gazowe może ulec poważnemu zmniejszeniu i skuteczność dział ania bloku wytwarzają cego p ę cherzyki moż e spaść. W niektórych przypadkach przepływ gazu w postaci drobnych pęcherzyków gazowych może ustać, a zamiast niego wystąpi przepływ gazu w niekontrolowanym kierunku w postaci dużych, nieskutecznych pęcherzy gazowych. Jeżeli stosuje się argon, należy liczyć się ze względnie dużymi kosztami. Problem jest szczególnie krytyczny w przypadku chloru, z uwagi na szkodliwe działanie chloru po uwolnieniu go do atmosfery. Niezależnie od typu stosowanego gazu oczyszczającego, istotne jest zapobieganie powstawaniu pęknięć, aby zapobiec wyciekowi gazu.
Pożądane jest, aby był dostępny sposób wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu, który spełniałby cele polegające na rozpraszaniu dużej liczby niezmiernie małych pęcherzyków w roztopionym metalu, przy równoczesnym unikaniu pęknięć w urządzeniu rozpraszającym gaz, które to pęknięcia powodowałyby wyciek gazu.
Byłaby także pożądana możliwość wytwarzania dowolnego takiego urządzenia w sposób łatwy, przy rozsądnych kosztach, oraz by miało ono mniejsze wymiary niż istniejące urządzenia. Ponadto byłaby pożądana możliwość stosowania dowolnego takiego urządzenia do wdmuchiwania gazu z istnieją cym wyposaż eniem, takim jak kadź poś rednia, kadź , zbiornik do topienia itp., bez jakichkolwiek modyfikacji lub przy drobnych modyfikacjach istniejącego wyposażenia.
Ponadto, w celu wmontowania tego urządzenia w istniejące wyłożenie ogniotrwałe zbiornika na roztopiony metal, byłoby pożądane, aby dowolne takie urządzenie do wdmuchiwania gazu było zgodne z otaczającymi materiałami ogniotrwałymi, aby zapobiec wszelkim niekorzystnym reakcjom chemicznym albo efektom różnych rozszerzalności cieplnych.
Ponadto byłoby pożądane dostarczenie urządzenia, które można by było regulować w bardzo szerokim zakresie wytwarzania pęcherzyków (wielkość pęcherzyków, objętość, ciśnienie itp.) przy jedynie niewielkich regulacjach w trakcie procesu wytwarzania, tak aby urządzenie mogło odpowiadać konkretnym wymaganiom klienta.
Tak więc przedmiotem wynalazku jest lita porowata ogniotrwała zatyczka albo cegła do wyłożenia zbiornika, do wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu poprzez powierzchnię styku z roztopionym metalem, zawierająca ogniotrwałą porowatą masę otoczoną nieporowatą masą, za wyjątkiem powierzchni styku z roztopionym metalem, oraz zespół doprowadzania gazu ze źródła gazu do porowatej masy.
W zakresie tego opisu, zatyczka albo cegła do wdmuchiwania gazu może być zatyczka, cegłą, blokiem, zaporą, płytką, prętem itp. Jak to omówiono wyżej, zatyczka albo cegła według wynalazku może być stosowana do wdmuchiwania dowolnego gazu (albo aktywnego chemicznie, albo obojętnego) do dowolnego roztopionego metalu albo jego stopu. Zatyczka albo cegła ma co najmniej jedną powierzchnię styku z roztopionym metalem, przez którą wdmuchuje się gaz. Zatyczkę albo cegłę stanowi porowata ogniotrwała masa, otoczona nieporowatą masą (np. obudowana nią albo osadzona w niej), oczywiście za wyjątkiem powierzchni styku z roztopionym metalem. Może ona być wstawiona w wył o ż enie zbiornika na roztopiony metal albo stanowić część tego wył o ż enia.
Porowatą masę można wykonać z dowolnego porowatego materiału ogniotrwałego. Właściwie właściwości fizyczne stosowanego materiału nie mają zasadniczego znaczenia, dopóki materiał ten ma wymaganą porowatość. Na ogół uważa się, że materiał mający porowatość otwartą wyższą niż 20% jest porowaty. Typowo, odpowiednie materiały obejmują tlenek glinu, spinel tlenku glinu, tlenek magnezu albo spinel tlenku magnezu oraz połączenia dowolnych spośród nich.
Zatyczka albo cegła ma także zespół doprowadzania gazu ze źródła gazu do porowatej masy. Zespół doprowadzania gazu stanowi na ogół przewód biegnący przez boczną ściankę nieporowatej masy. Przewód ten można wykonać np. z metalu albo materiału ogniotrwałego. Przewód można zamocować na miejscu za pomocą znanego ogniotrwałego materiału uszczelniającego (zaprawy albo cementu) albo można wprasować w nieporowatą masę.
PL 202 712 B1
Zatyczka albo cegła według niniejszego wynalazku charakteryzuje się tym, że nieporowata masa jest wykonana z materiału ogniotrwałego, przy czym porowata i nieporowata masa stanowią wspólnie sprasowany element. Taka zatyczka albo cegła spełnia wszystkie określone wyżej wymagania.
Korzystne jest także, aby zespół doprowadzania gazu obejmował ciśnieniową komorę gazową, przez którą gaz styka się z powierzchnią porowatej masy, co najmniej równoważną powierzchni styku z roztopionym metalem, tak aby gaz był doskonale równomiernie rozprowadzony w porowatej masie, a następnie przedostawał się w postaci pęcherzyków do roztopionego metalu poprzez całą powierzchnię styku z roztopionym metalem.
I znów, właściwoś ci fizyczne nieporowatego materiału nie mają zasadniczego znaczenia, dopóki jest to materiał ogniotrwały i ma wymaganą porowatość. Zwykle uważa się, że materiał o porowatości otwartej niższej niż 20% jest nieporowaty.
Porowata i nieporowata masa składają się korzystnie z materiałów ogniotrwałych o podobnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej. Ma to na celu zapobieganie tworzeniu się pęknięć wskutek okresowych zmian temperaturowych.
Poprzez zastosowanie wynalazku można w sposób dokładny i spójny kontrolować ziarnistość i przepuszczalność wewnętrznej porowatej masy, dostarczając strukturę o równomiernych, drobnych porach, tak aby małe i równomiernie rozłożone pęcherzyki gazowe wypływały z powierzchni styku z roztopionym metalem tej masy. Przepuszczalność tę moż na ł atwo regulować poprzez zmiany wielkości ziarna tej kompozycji, zaś zatyczkę albo cegłę według wynalazku można wykonać zgodnie z konkretnymi indywidualnymi wymaganiami klienta.
Korzystnie porowata i nieporowata masa zawiera ponad 50% wag. tlenku magnezu, spinelu tlenku magnezu, tlenku glinu albo spinelu tlenku glinu, korzystnie ponad 80% wag. Ponadto korzystnie nieporowata masa zawiera ponad 50% wag., korzystnie ponad 80% wag. tlenku magnezu, spinelu tlenku magnezu, tlenku glinu albo spinelu tlenku glinu. Jest korzystne, gdy w kompozycjach stosuje się materiały ogniotrwałe o wysokiej zawartości tlenku magnezu, takie jak spinel tlenku magnezu. Takie kompozycje są bardziej zgodne ze składem wyłożenia kadzi pośrednich w stalowniach, które są zwykle zasadowe (na bazie tlenku magnezu). Charakterystyki chemiczne i cieplne są więc bardzo podobne.
Stosownie do powyższego, na porowate i nieporowate masy można stosować materiały podobne, lecz o różnej wielkości ziarna. Tym samym można wykonać zatyczkę albo cegłę według wynalazku z materiałów o wysokiej zawartości tlenku magnezu mających różne wielkości ziarna.
Dzięki wspólnemu sprasowaniu obydwu materiałów ogniotrwałych, naturalna niska przepuszczalność nieporowatej masy zapobiega wyciekowi gazu bez konieczności stosowania innych sposobów ograniczania wycieku gazu. Inną zaletą wspólnego prasowania jest to, że można zastosować zatyczkę albo cegłę do wdmuchiwania gazu o mniejszych wymiarach całkowitych, uzyskując żądany stopień wytwarzania pęcherzyków gazowych. Pomaga to w manipulacji tymi zatyczkami lub cegłami podczas transportu i montażu w zbiorniku, w szczególności przy jego wyprawianiu.
Koncepcja wspólnego prasowania nie jest ograniczona do kształtów podłużnych, kwadratowych, okrągłych albo owalnych, lecz można ją także wykorzystać do wytwarzania dowolnego przekroju elementu ogniotrwałego odpowiedniego do wspólnego prasowania. Przykładowo można rozważać wspólnie sprasowaną część w postaci pierścienia, która mogłaby być usytuowana tak, aby otaczać wylewy z kadzi pośredniej, tworząc tym samym otaczający strumień łagodnie wznoszących się pęcherzyków, przez który gorący ciekły metal musiałby przepłynąć przed wpłynięciem do krystalizatorów.
Korzystnie porowata masa ma fragment zbieżny w kierunku powierzchni styku z roztopionym metalem.
Zgodny z wynalazkiem sposób wytwarzania litej ogniotrwałej porowatej zatyczki albo cegły do wyłożenia zbiornika, do wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu poprzez powierzchnię styku z roztopionym metalem, charakteryzuje się tym, że wprowadza się do formy materiały ogniotrwałe stanowiące porowate i nieporowate masy w odpowiedniej ilości, zachowując równocześnie żądane granice tych mas, prasuje się równocześnie razem obydwa materiały ogniotrwałe, wprowadza się zespół doprowadzania gazu oraz podaje się razem sprasowane materiały obróbce cieplnej.
Przed wprowadzeniem materiału ogniotrwałego umieszcza się w formie ogranicznik, np. wykonany z cienkiej (lecz sztywnej) folii z tworzywa sztucznego albo z metalu. Ogranicznik może być ukształtowany w postaci walca (o podstawie kołowej albo owalnej) albo prostopadłościanu, bez górnej i dolnej powierzchni. Wówczas, do centralnej części utworzonej przez ogranicznik, wprowadza się
PL 202 712 B1 materiał ogniotrwały, który będzie tworzyć porowatą masę, a pomiędzy ogranicznik i ściankę formy wprowadza się materiał ogniotrwały, który będzie tworzyć nieporowatą masę. Następnie ogranicznik ostrożnie usuwa się i wprowadza się do formy kolejną ilość materiału tworzącego nieporowatą masę, w celu utworzenia powierzchni przeciwległ ej do powierzchni styku z roztopionym metalem.
Korzystnie stosuje się zespół doprowadzania gazu obejmujący ciśnieniową komorę gazową.
Etap wprowadzenia zespołu doprowadzania gazu można zrealizować przed albo po etapie wspólnego prasowania, bądź też zarówno przed jak i po nim. W korzystnej postaci wynalazku, w trakcie wprowadzania zespołu doprowadzania gazu, wprowadza się do formy, w miejscu połączenia pomiędzy porowatą i nieporowatą masą, pasek z materiału traconego. Alternatywnie albo dodatkowo, można wywiercić otwór albo umieścić przewód przechodzący przez nieporowatą masę, przed albo po wspólnym prasowaniu materiałów, w celu połączenia porowatej masy (poprzez ciśnieniową komorę gazową albo nie) z zewnętrznym źródłem gazu.
Etap wspólnego prasowania można zrealizować stosując dowolny znany sposób prasowania, np. na prasie hydraulicznej.
Etap obróbki cieplnej powinien być realizowany w temperaturze wystarczającej do wytworzenia wiązania ceramicznego pomiędzy porowatą i nieporowatą masą, tak aby polepszyć integralność zatyczki albo cegły oraz jej gazoszczelność. Materiał zniszczalny (jeżeli jest stosowany), umieszczony w celu wytworzenia ciś nieniowej komory gazowej, zostaje korzystnie wyeliminowany w etapie obróbki cieplnej. W stosowanej temperaturze ten materiał zniszczalny może się spalić (karton, papier) albo roztopić (wosk, stop). Korzystnie jako materiał tracony stosuje się wosk. Zazwyczaj etap obróbki cieplnej polega na wypalaniu wspólnie sprasowanego materiału w temperaturze pomiędzy 800 i 1800°C przez 2 do 12 godzin.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 i 2 przedstawiają wynalazek w przekrojach.
Obydwie figury przedstawiają zatyczkę albo cegłę (1) do wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu poprzez powierzchnię (11) styku z roztopionym metalem, stanowiącą porowatą masę ogniotrwałą (2) otoczoną przez nieporowatą masę (9), za wyjątkiem powierzchni (11) styku z roztopionym metalem. Na fig. 1 i 2 widać także zespół doprowadzania gazu, stanowiący metalowy albo ogniotrwały przewód (4) biegnący przez ściankę (6) zatyczki albo cegły i łączący się z ciśnieniową komorą gazową (3). Przewód (4) jest typowo zamocowany na miejscu za pomocą znanego uszczelniającego cementu lub zaprawy (5).
Korzystnie, w etapie prasowania tworzy się stopniowy fragment (7) zbieżny w kierunku powierzchni (11) styku z roztopionym metalem, jak to przedstawiono na fig. 1. Ten efekt zbieżności powstaje podczas prasowania w wyniku odkształcania się porowatej masy w kierunku nieporowatej masy na pionowych bokach formy do prasowania. Ten zbieżny kształt chroni jeszcze bardziej porowatą masę (2) przed wykruszaniem, tworząc klin.
Według jednego przykładu wynalazku, stosuje się następujące materiały (% wag.):
Nieporowata masa | Porowata masa | |
Krzemionka | 0,1 | 0,13 |
Tlenek aluminium | 3,3 (<45 μιτι) | 0,06 |
Tlenek żelaza | 0,2 | 0,48 |
Wapno | 0,4 | 0,69 |
Tlenek magnezu | 96,0* | 98,5** |
Wielkość ziarna: *: >1 mm 30% **: >1 mm 0% <45 μ m 30% < 45 μ m 5%
Po wprowadzeniu do formy, materiały sprasowano mechanicznie w tempie zapewniającym możliwie najlepsze zagęszczenie i scalenie wspólnie prasowanych materiałów. Etap obróbki cieplnej przeprowadzono przez powolne nagrzewanie wspólnie sprasowanego materiału, do temperatury 1600°C, z szybkością zapewniającą ochronę przed pęknięciami termicznymi w obrębie sprasowanej masy, pozostawiając zatyczkę albo cegłę w tej temperaturze przez 4 godziny i umożliwiając jej powolne schłodzenie.
PL 202 712 B1
Zmierzono następujące właściwości:
Porowatość otwarta (%) | Gęstość nasypowa (g/cm3) | Wytrzymałość na pełzanie do zerwania na zimno (MPa) | Wytrzymałość na zgniatanie na zimno (N/mm2) | Średnia średnica pora (μιτι) | |
Nieporowata masa | 15,4 | 2,99 | 7,11 | 90,15 | 6,861 |
Porowata masa | 24,9 | 2,59 | 7,12 | 52,15 | 44,762 |
W warunkach roboczych zatyczka albo cegła wdmuchują drobne pęcherzyki w sposób niezawodny i stały.
Claims (12)
- Zastrzeżenia patentowe1. Lita porowata ogniotrwała zatyczka albo cegła do wyłożenia zbiornika, do wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu poprzez powierzchnię styku z roztopionym metalem, zawierająca ogniotrwałą porowatą masę otoczoną nieporowatą masą, za wyjątkiem powierzchni styku z roztopionym metalem, oraz zespół doprowadzania gazu ze źródła gazu do porowatej masy, znamienna tym, że nieporowata masa (9) jest wykonana z materiału ogniotrwałego, przy czym porowata i nieporowata masa (2, 9) stanowią wspólnie sprasowany element.
- 2. Zatyczka albo cegła według zastrz. 1, znamienna tym, że zespół doprowadzania gazu obejmuje ciśnieniową komorę gazową (3).
- 3. Zatyczka albo cegła według zastrz. 1, znamienna tym, że porowata i nieporowata masa (2, 9) składają się z materiałów ogniotrwałych o podobnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej.
- 4. Zatyczka albo cegła według zastrz. 1 albo 3, znamienna tym, że porowata i nieporowata masa (2, 9) zawiera ponad 50% wag. tlenku magnezu, spinelu tlenku magnezu, tlenku glinu albo spinelu tlenku glinu, korzystnie ponad 80% wag.
- 5. Zatyczka albo cegła według zastrz. 1 albo 3, znamienna tym, że nieporowata masa (9) zawiera ponad 50% wag., korzystnie ponad 80% wag. tlenku magnezu, spinelu tlenku magnezu, tlenku glinu albo spinelu tlenku glinu.
- 6. Zatyczka albo cegła według zastrz. 4, znamienna tym, że nieporowatą masa (9) zawiera ponad 50% wag., korzystnie ponad 80% wag. tlenku magnezu, spinelu tlenku magnezu, tlenku glinu albo spinelu tlenku glinu.
- 7. Zatyczka albo cegła według zastrz. 1 albo 3, znamienna tym, że porowata masa (2) ma fragment (7) zbieżny w kierunku powierzchni styku (11) z roztopionym metalem.
- 8. Zatyczka albo cegła według zastrz. 4, znamienna tym, że porowata masa (2) ma fragment (7) zbieżny w kierunku powierzchni styku (11) z roztopionym metalem.
- 9. Sposób wytwarzania litej ogniotrwałej porowatej zatyczki albo cegły do wyłożenia zbiornika, do wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu poprzez powierzchnię styku z roztopionym metalem, znamienny tym, że wprowadza się do formy materiały ogniotrwałe stanowiące porowate i nieporowate masy w odpowiedniej ilości, zachowując równocześnie żądane granice tych mas, prasuje się równocześnie razem obydwa materiały ogniotrwałe, wprowadza się zespół doprowadzania gazu oraz podaje się razem sprasowane materiały obróbce cieplnej.
- 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się zespół doprowadzania gazu obejmujący ciśnieniową komorę gazową.
- 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że w trakcie wprowadzania zespołu doprowadzania gazu, wprowadza się do formy, w miejscu połączenia pomiędzy porowatą i nieporowatą masą, pasek z materiału traconego.
- 12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że jako materiał tracony stosuje się wosk.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP01870054A EP1243361A1 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Apparatus for injecting gas into molten metal |
PCT/BE2002/000039 WO2002074470A1 (en) | 2001-03-19 | 2002-03-19 | Refractory plug or brick for injecting gas into molten metal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL364828A1 PL364828A1 (pl) | 2004-12-27 |
PL202712B1 true PL202712B1 (pl) | 2009-07-31 |
Family
ID=8184940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL364828A PL202712B1 (pl) | 2001-03-19 | 2002-03-19 | Lista porowata ogniotrwała zatyczka albo cegła do wyłożenia zbiornika, do wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu, oraz sposób jej wytwarzania |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040100004A1 (pl) |
EP (2) | EP1243361A1 (pl) |
JP (1) | JP2004531396A (pl) |
KR (1) | KR100874397B1 (pl) |
CN (1) | CN1296157C (pl) |
AR (1) | AR032983A1 (pl) |
AT (1) | ATE301014T1 (pl) |
BR (1) | BR0208100B1 (pl) |
CA (1) | CA2440404C (pl) |
DE (1) | DE60205350T2 (pl) |
ES (1) | ES2243701T3 (pl) |
HU (1) | HU228285B1 (pl) |
MX (1) | MXPA03008488A (pl) |
PL (1) | PL202712B1 (pl) |
RU (1) | RU2277591C2 (pl) |
TW (1) | TW584615B (pl) |
WO (1) | WO2002074470A1 (pl) |
ZA (1) | ZA200306069B (pl) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1750075A1 (en) | 2005-08-05 | 2007-02-07 | Vesuvius Becker & Piscantor Grossalmeroder Schmelztiegelwerke GmbH & Co. KG | Crucible for the treatment of molten metal and process for the manufacture thereof |
CN101300247A (zh) * | 2005-10-27 | 2008-11-05 | 帝人制药株式会社 | 3-羟甲基苯并[b]噻吩衍生物及其制备方法 |
DE102005060432A1 (de) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Pa-Ha-Ge Feuerfeste Erzeugnisse Gmbh & Co. Kg | Spülkegel |
KR200451645Y1 (ko) * | 2008-06-27 | 2011-05-23 | 김봉려 | 가열수단이 구비된 보온팩 |
DE202009014246U1 (de) | 2009-10-22 | 2009-12-24 | Knöllinger Keramische Verschleißteile GmbH | Gasspülstein |
RU2666197C2 (ru) * | 2015-08-12 | 2018-09-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ получения дисперсно-упроченного алюминиевого сплава |
US20190113282A1 (en) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | Porvair Plc | Permeable Bottom Crucible |
US11964873B2 (en) * | 2019-08-28 | 2024-04-23 | Plassein Technologies Ltd Llc | Methods for producing hollow ceramic spheres |
WO2023196341A1 (en) * | 2022-04-05 | 2023-10-12 | Doggone Investment Co. LLC | Apparatus and method for production of high purity copper-based alloys |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3110204A1 (de) * | 1981-03-17 | 1982-10-14 | Didier-Werke Ag, 6200 Wiesbaden | Vorrichtung zum einfuehren von gasen in metallurgische gefaesse |
US4791978A (en) * | 1987-11-25 | 1988-12-20 | Vesuvius Crucible Company | Gas permeable stopper rod |
US4836508A (en) * | 1988-05-03 | 1989-06-06 | Vesuvius Crucible Company | Ladle shroud with co-pressed gas permeable ring |
DE3833502A1 (de) * | 1988-10-01 | 1990-04-05 | Didier Werke Ag | Gasspuelstein |
JPH03128165A (ja) * | 1989-10-11 | 1991-05-31 | Harima Ceramic Co Ltd | ポーラスプラグの製造方法 |
DE4014509A1 (de) * | 1990-05-07 | 1991-11-14 | Didier Werke Ag | Gasspueler |
FR2675064B1 (fr) * | 1991-04-09 | 1995-06-02 | Vesuvius France Sa | Quenouille comportant une manchette resistant a l'erosion. |
GB9212953D0 (en) * | 1992-06-18 | 1992-07-29 | Foseco Int | Purifying molten metal |
CA2073219C (en) * | 1992-07-06 | 1995-12-19 | Keizo Aramaki | Refractory for gas blowing for molten metal refining vessel |
JPH07198267A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-01 | Kawasaki Refract Co Ltd | ガス吹込み用ポ−ラスプラグの製造方法 |
JPH07308759A (ja) * | 1994-05-16 | 1995-11-28 | Tokyo Yogyo Co Ltd | スライドゲート用プレートれんが |
IN191421B (pl) * | 1994-06-15 | 2003-11-29 | Vesuvius Frnance Sa | |
JPH08143356A (ja) * | 1994-11-17 | 1996-06-04 | Kyushu Refract Co Ltd | マグネシア質不焼成れんが |
JP2001040413A (ja) * | 1999-07-29 | 2001-02-13 | Kurosaki Harima Corp | ポーラスプラグ |
-
2001
- 2001-03-19 EP EP01870054A patent/EP1243361A1/en not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-03-13 TW TW091104685A patent/TW584615B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-03-13 AR ARP020100902A patent/AR032983A1/es active IP Right Grant
- 2002-03-19 US US10/472,642 patent/US20040100004A1/en not_active Abandoned
- 2002-03-19 CA CA002440404A patent/CA2440404C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-19 AT AT02712669T patent/ATE301014T1/de active
- 2002-03-19 BR BRPI0208100-8A patent/BR0208100B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-03-19 EP EP02712669A patent/EP1372888B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-19 MX MXPA03008488A patent/MXPA03008488A/es active IP Right Grant
- 2002-03-19 HU HU0303607A patent/HU228285B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2002-03-19 JP JP2002573171A patent/JP2004531396A/ja active Pending
- 2002-03-19 WO PCT/BE2002/000039 patent/WO2002074470A1/en active IP Right Grant
- 2002-03-19 KR KR1020037012162A patent/KR100874397B1/ko active IP Right Grant
- 2002-03-19 CN CNB028060903A patent/CN1296157C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-19 PL PL364828A patent/PL202712B1/pl unknown
- 2002-03-19 ES ES02712669T patent/ES2243701T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-19 RU RU2003127675/02A patent/RU2277591C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-03-19 DE DE60205350T patent/DE60205350T2/de not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-08-06 ZA ZA200306069A patent/ZA200306069B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MXPA03008488A (es) | 2003-12-08 |
BR0208100A (pt) | 2004-03-02 |
EP1372888B1 (en) | 2005-08-03 |
ZA200306069B (en) | 2004-08-06 |
HUP0303607A3 (en) | 2005-05-30 |
CN1496292A (zh) | 2004-05-12 |
CA2440404A1 (en) | 2002-09-26 |
JP2004531396A (ja) | 2004-10-14 |
ES2243701T3 (es) | 2005-12-01 |
EP1243361A1 (en) | 2002-09-25 |
RU2277591C2 (ru) | 2006-06-10 |
AR032983A1 (es) | 2003-12-03 |
CN1296157C (zh) | 2007-01-24 |
DE60205350D1 (de) | 2005-09-08 |
CA2440404C (en) | 2009-06-09 |
WO2002074470A1 (en) | 2002-09-26 |
RU2003127675A (ru) | 2005-04-10 |
KR100874397B1 (ko) | 2008-12-17 |
US20040100004A1 (en) | 2004-05-27 |
EP1372888A1 (en) | 2004-01-02 |
HU228285B1 (hu) | 2013-02-28 |
TW584615B (en) | 2004-04-21 |
ATE301014T1 (de) | 2005-08-15 |
BR0208100B1 (pt) | 2011-09-06 |
KR20030081527A (ko) | 2003-10-17 |
DE60205350T2 (de) | 2006-06-01 |
PL364828A1 (pl) | 2004-12-27 |
HUP0303607A2 (hu) | 2004-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6368260A (ja) | 耐火性装着部品 | |
PL202712B1 (pl) | Lista porowata ogniotrwała zatyczka albo cegła do wyłożenia zbiornika, do wdmuchiwania gazu do roztopionego metalu, oraz sposób jej wytwarzania | |
CA2028323A1 (en) | Permeable nozzle method and apparatus for closed feeding of molten metal into twin-belt continuous casting machines | |
US5004495A (en) | Method for producing ultra clean steel | |
GB2041182A (en) | Method for blowing gas from below into a molten steel in refining vessel | |
US20100044002A1 (en) | Induction furnace with gas diffuser and crucible and method therefor | |
EP0388255B1 (fr) | Four électrique à arc et procédé de fusion de ferrailles | |
CN110331252B (zh) | 对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法 | |
US20190113282A1 (en) | Permeable Bottom Crucible | |
KR100847778B1 (ko) | 래들용 버블링 플러그 | |
AU2002244555B2 (en) | Refractory plug or brick for injecting gas into molten metal | |
US4311518A (en) | Homogenization of metal using gas | |
AU2002244555A1 (en) | Refractory plug or brick for injecting gas into molten metal | |
JPH09182957A (ja) | 溶湯容器およびアルミニウム溶湯保持炉 | |
KR102368564B1 (ko) | 래들 개공장치 및 래들의 개공방법 | |
KR100704853B1 (ko) | 용강 배출용 노즐을 지지하는 웰블럭 | |
CA1313952C (en) | Stirring brick with shaped gas volume control openings | |
JPH05329623A (ja) | 溶融金属容器のノズル詰り防止方法 | |
EP1144145B1 (en) | Immersed pour tube having an erosion -resistant sleeve and method of manufacturing the same | |
RU2066690C1 (ru) | Устройство для донной продувки металла | |
JP3563786B2 (ja) | 溶融金属容器に付設される溶融金属出湯用ノズルの開孔方法および装置 | |
KR19980085836A (ko) | 캐스팅 시공용 부정형 내화물 및 이것을 라이닝한 용강 용기 | |
JPH0284236A (ja) | 連続鋳造用浸漬ノズル | |
GB2130695A (en) | Insulation of ladles | |
JPH0726306A (ja) | 溶融金属供給容器 |