SE430663B - Anordning for strengsprutning av en metalltra - Google Patents

Description

7711662-2 förfarandet, som för stål är beskrivet i FR-PS 2 136 976, mâsted man spruta strålen med en relativt stor hastighet. Därmed följer en stor längd av strålen. Med strålens längd avses längden av strå- lens flytande del. ökningen av strålens längd medför en omåttlig förlängning av kylkam- maren. Dessutom ökas också svårigheterna med upptagning av tråden liksom felaktigheterna på denna och trådbrott. Detta är också fallet trots att man använt dels kylmedel vid relativt låga temperaturer och så sammansatta kylmedel, att de äger största möjliga kylförmåga, och dels värmeväxlare för bibehållande av låga temperaturer i mediet.

Uppfinningen avser att i anläggningar av ovannämnt slag öka utsprut- ningshastigheten för att förbättra trädens egenskaper under samtidigt undvikande av nackdelarna, som skulle fås genom en ökning av längden av den icke stelnade strålen.

Uppfinningen avser sålunda en anläggning för framställning av trå- dar genom sprutning av en strâle av flytande metal1.eUer metallege- ring i ett kylmedium, innefattande en degel, som innehåller den smäl- ta metallen eller metallegeringen och som är försedd med minst ett munstycke, en anordning för att sätta metallen eller metallegeringen under ett tryck, som erfordras för sprutning av densamma i form av en stråle genom munstycket och i.kylmediet, samt en kylkammare, som innehåller kylmediet och som är anordnad vid utloppet av munstycket.

Anordningen enligt uppfinningen kännetecknas av, att utmed_åtminsto~ ne den ostelnade metallstrålens sträcka kylkammaren är en rotations- volym, vars axel är närmast parallell med metallstrålen samt att kyl- kammaren innefattar ett virveldon, anordnat att bibringa kylmediet en rotation kring axeln.

En föredragen variant av uppfinningen består i att den inre väggen av den del av kylkammaren, som ligger närmast munstycket, får formen av en rotationsyta, t.ex. en cylinder, kring en axel, som är para1~ lell med munstyckets axel, och nära denna vägg anordna organ som ger kylmediet en rotationsrörelse kring nämnda rotationsytas axel.

För detta ändamål kan man använda en nära nämnda vägg anordnad fläkt, som framdriver kylmediet längs en linje, som ligger på avstånd från rotationsytans axel. Detta avstånd uppgår till mellan 50 och 100% av avståndet mellan rotationsytan och dennas axel. 7711662-2 Man kan också använda minst ett rör, som är anordnat nära nämnda vägg och som utmatar kylmediet längs en linje, som är på avstånd från rotationsytans axel. Detta avstånd uppgår företrädesvis till mellan 50 och 100% av avståndet mellan rotationsytan och dess axel.

Ett tredje medel för framdrivning av kylmediet består i användning- en av minst ett rör för utmatning av vattenånga längs en linje, som ligger på avstånd från rotationsytans axel och som är anordnat nä- ra kylkammarens vägg, och minst ett andra rör för utmatning i kamma- ren av en gas eller gasblandning (väte, kväve, argon, helium), var- vid denna gas eller gasblandning har en temperatur, som är lägre än vattenángans daggpunkt. Nämnda avstånd uppgår företrädesvis till mel- lan 50 och 100% av avståndet mellan rotationsytan och dess axel.

Expanderingen av ångan i gasen meddelar kylmediet en kretsande rörel- se kring axeln av denna del av kammaren. Dessutom medför droppar, som uppstått genom kondensering av vattenånga i gasen eller gasbland- ningen och som transporterats av den i strålens tvärriktning ström- mande gasen eller gasblandningen, en ytterligare kylning av strâlen.

Enligt en föredragen utföringsform av dessa olika drivmedel inom ra- men för det i FR-PS 2 136 976 beskrivna förfarandet för framställning av ståltrådar medelst en anläggning av ovan angivet slag består ga- sen av väte eller en blandning av väte och kväve.

Dessutom, oberoende av drivmedlen för kylmediet, är det fördelaktigt för erhållande av en optimal avkylning av tråden, att vinkeln mellan riktningen i vilken drivanordningen verkar och rotationsytans axel, är inställbar i rymden.

Några utföringsformer av uppfinningen visas schematiskt på bifogade ritning.

Fig. 1 visar schematiskt en längdsektion genom en anläggning enligt uppfinningen. Fig. 2 visar en sektion genom kylkammaren längs ett plan, som är vinkelrätt mot axeln av rotationsytan, som bildar kam- marens innervägg. Fig. 3 visar en anläggning liknande den i fig. 1 visade men försedd med en fläkt för cirkulering av kylmediet. Fig. 4 är en sidovy i större skala av den i fig. 3 visade fläkten sedd i riktningen som anges med pilen F i fig. 3. 7731662-2 I fig. 1 visas en del av en anläggning enligt uppfinningen. Degeln 1 innehåller smält metall 2 och är omsluten av en tryckkammare 3, av vilken endast den nedersta delen syns. Tryckkammaren 3 innehåller ,gas under ett tryck, som är lämpligt för att spruta strâlen 4 genom det vertikalaxliga munstycket 5, som är anordnat i degelns 1 botten, och ut i kylmediet, som befinner sig i kylkammaren 8 vid munstyckets 5 utlopp.

Kammaren 8 har ett första väggelement 81, som sträcker sig i munstyc- kets 5 förlängning. Innersidan 9 av detta väggelement 81 är enligt uppfinningen cylindrisk med en axel 10, som är parallell med förläng- ningen av munstyckets 5 axel 6 i kylkammaren 8. Avståndet mellan för- längningen av axeln 6 (dvs strâlen 4) och den cylindriska väggens in- nersida 9 är mindre än avståndet L mellan strâlen 4 och den cylindris- ka väggens 9 axel 10. Längden av väggelementet 81 är närmelsevis lika strâlens längd, dvs längden av den flytande delen av strâlen.

Såsom visas på fig. 2 tilldelas kylmediet 7 en kretsande rörelse kring cylinderytans axel 10. För detta ändamål är ett tillförselrör 13 för vattenånga anordnat intill väggen 9 och riktat längs en axel, som ligger på avstånd från axeln 10. På detta sätt åstadkommes en kret- sande rörelse av kylmediet kring axeln 10. Dessutom bildar röret 13 en mellan Oo och 900 inställbar vinkel med cylinderns axel, vilket möjliggör en optimal inställning av strâlens 4 kyleffekt. Vattenån- gan följer sålunda en skruvformig rörelsebana i riktning mot munstyc- kets 5 utlopp. Dessutom är en mantel 15, som i sin nedre ände 151 ma- tas med kylvatten, vilket bortföres vid mantelns övre ände 152, anord- nad kring cylinderväggen 9. På så sätt åstadkommas en ytterligare sänkning av det kretsande kylmediets temperatur.

Kylkammaren 8 är försedd med ett andra väggelement 16, som är anslu- tet till det första väggelementet 81. Detta andra väggelement 16 har formen av en kanal, som är koaxiell med munstyckets 5 axel 6 och vars nedre ände 17 ansluter kylkammaren 8 till den omgivande atmo- sfären. I det beskrivna exemplet rör sig strâlen i kylmediet i ver- tikal riktning nedåt. Kylkammaren enligt uppfinningen fungerar emel- lertid oberoende av strâlens orientering i rymden, förutsatt att mun- styckets axel 6 är parallell med rotationsytans axel 10.

I en sådan anläggning erhålles för en stråle av flytande stål vid 1500°C med en diameter av 165.10_6 m, som sprutas med en hastighet 7711662-2 av 15 m/s, en längd av strålen av 0,3 m i stället för 0,44 m, varvid kylkammarens längd i båda fallen är 1,6 m. Kylmediets kretsande rö- relse åstadkommes i en cylinder med radien (L + l) = 150 mm. Avstån- det L är lika med 100 mm, och cylinderns höjd är lika med 350 mm.

Utmatningsmängderna är följande: - väte; (H2) 25 l/min via +2o°c - vattenånga: 0,08 kg/m vid +125°C.

Röret 13 är riktat tangentiellt till kylmediets kretsande rörelse och bildar en vinkel av +30° i riktning mot munstycket med rotations- ytans axel 10. Avståndet mellan rörets 13 och cylinderns axlar är 140 mm.

Utan anordningarna enligt uppfinningen medger anläggningen inte fram- ställningen av en tråd. Denna avgår ur kammaren med en temperatur av 1150°C och brinner i nivå med öppningen 17. Med en anordning enligt uppfinningen avgår tråden ur kammaren med en temperatur av 700°C.

Den är fri från spår av järnoxid och utan fel och brott.

Fig. 3 visar en del av fig. 1, som där omges med en rektangulär, av- bruten linje A. Fig. 3 visar en variant av denna del av anläggningen.

Till skillnad från vad som visas i fig. 1 sker här tilloppet för vat- tenânga genom ett rör 13', som inte är krökt. För att ge kylmediet i kammaren 8 en kretsande rörelse liksom hos utföringsformen enligt fig. 1 och 2, användes vid denna variant en fläkt 14, som är anordnad nära kammarens 8 vägg 9. Såsom visas i fig. 4 bildar fläktens rota- tionsaxel en vinkel d av ca 300 med ett plan P, som är vinkelrätt mot cylinderns axel 10. Denna fläkt 14 drives av_en inte visad motor.

En sådan fläkt skulle kunna anordnas på samma sätt i den i fig. 1 och 2 visade anordningen. _

Claims (7)

771 1662-2 Patentkrav

1. Anordning för strängsprutning av en metallträd av en metall- smälta (2) i en degel (1) med minst ett munstycke (5), ett tryck- organ för trycktillförsel till smältan samt en nedströms om mun- stycket (5) anordnad kylkammare (8) med ett inlopp (12) för ett i ett utmed den ostelnade metallstrålens sträcka i stort sett tvärledes mot metallstrålen (2) tillfört kylmedium, k ä n n e - t e c k n a d av att utmed åtminstone den ostelnade metallstrå- lens sträcka kylkammaren (8) är en rotationsvolym, vars axel (10) är närmast parallell med metallstrålen samt att kylkamma- ren (8) innefattar ett virveldon (13,14) anordnat att bibringa kylmediet en rotation kring axeln (10).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att ett inlopp för vattenånga (13) och ett inlopp för en gas (12) myn- nar i kylkammaren (8).

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a dg av att ånginloppet (13) mynnar närmast tangentiellt på avstånd från axeln (10) i kylkammaren (8).

4. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att en aerodynamisk omrörare (14) är anordnad som virveldon i kylkammaren (8).

5. Anordning enligt något av krav 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att virveldonen (13,14) är anordnade vid halva till hela radiens avstånd från axeln (10).

6. Anordning enligt något av krav 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att virveldonen (13,14) är snedställda mot axeln (10).

7. Anordning enligt något av krav 1-6, k ä n n e t e c k n a d av att kylkammarens (8) vägg, åtminstone utmed den ostelnade metallstrålens sträcka, är anordnad som en kylmantel (15).