SE443225B - Forfarande for infodring av ett metallurgiskt aggregat - Google Patents

Description

05 10 15 20 25 30 35 8206788-5 ord innebär att enskilda korn av eldfast material praktiskt taget blir obundna vid varandra.

Vid infodring är det viktigt att inmata och komprimera in- fodringsmassan på ett sådant sätt, att a) infodringsmassan i den första zonen komprimeras i högsta möjliga grad i och för att infodringens porositet och håll- fasthet skall kunna vara minimal respektive maximal, vilket er- fordras för att infodringen i den första zonen skall vara sä- kert beständig mot inverkan av smältan och smältningsprodukter- na; b) Massan i den andra zonen komprimeras i lägre grad (infod- ringen får högre porositet); c) infodringsmassan i den tredje zonen komprimeras i lägsta möjliga grad, dvs får maximal porositet i och för att denna zon skall kunna.fungerasom buffertzon, kompensera infodringens vär- meledning och minska stötpâkänningar på infodringen vid be- skickning av en sats.

För att öka beständigheten hos aggregatets infodring måste in- fodringsmassan i detta fall komprimeras likformigt i degelns höjdled.

Dessutom måste infodringsmassan vid infodring bibehålla sin ur- sprungliga kornstorleksfördelning, vilket med andra ord innebär att infodringsmassans uppdelning i fraktioner måste undvikas.

Det bör härvid observeras, att kornstorleksfördelningen och den volymmässiga kornfördelningen i infodringsmassan inverkar på volymförhâllandet mellan tillslutna porer och öppna porer samt på massans totala porositet och därför bestämmer många av infodringens egenskaper, först och främst dess hållfasthet och beständighet mot smältans inverkan. Massans kornstorleksfördel- ning bestämmer antalet kontaktpunkter mellan kornen av eldfast material per volymenhet. Vid den optimala kornstorleksfördel- ningen är hâlrummen mellan grövre korn maximalt fyllda med fi- nare korn, varvid antalet kontaktpunkter mellan kornen och 05 10 15 20 25 30 35 8206788-5 följaktligen infodringsmassans densitet ökar, vilket befräm- jar en ökning av infodringens beständighet.

Dessutom måste man vid infodring förhindra att infodringsmas- san lokalt utarmas eller anrikas med bindemedel.

Om samtliga krav uppfyllas, får infodringen hög funktionssäker- het.

För att infodringsmassan skall kunna komprimeras likformigt i degelns höjdled inmatas vid många kända infodringsförfaranden massan skiktvis och komprimeras, varvid skiktens komprimering i regel sker genom stampning (jämför exv den sovjetiska patent- skriften nr 500452, int klass F27B 14/10, publicerad 25.01.1976L Nackdelen med detta kända förfarande är att infodringsmassan vid stampningen icke komprimeras likformigt i degelns höjdled, me- dan komprimeringen i tjockleksriktningen, däremot genomföres likformigt, varför infodringens tredje zon (buffertzon), som skall ha dämpande egenskaper, blir alltför komprimerad, vilket leder till en minskning av infodringens beständighet. Dessutom är stampningen en arbetskrävande processoperation, som är svår att mekanisera, vilket avsevärt ökar tillverkningskostnaden för infodringen.

Dessutom är ett infodringsförfarande känt, vid vilket man - för att infodringen skall kunna få varierande egenskaper i tjock- leksriktningen - använder olikartade infodringsmassor och indi- viduellt inför dem i en spalt mellan en schablon och en ugns- induktor medelst en s k skiljejackett (jämför exv den schweiz- iska patentskriften nr 476272, int klass F 27 D 1/16, publice- rad den 15 september 1969). Detta kända förfarande grundar sig på att man först infodrar en ugnshärd, därefter inställer šchab- lonen och placerar mellan schablonen och ugnsinduktorn en jack- ett i form av en tunnväggig, cylindrisk innermantel, vars höjd 'är lika med högst innermantelns diameter. Jacketten är fäst på tre vertikala, på ett ugnshus anordnade skruvstänger, med vil- 05 10 15 20 25 30 35 8206788-5 till spal- kas hjälp jacketten kan höjas eller sänkas i förhållande ugnshärden. Spalten mellan schablonen och jacketten samt ten mellan jacketten och induktorn fylles med respektive ringsmassor, vilka därefter komprimeras genom stampning, ning eller vibration. Man formar på så sätt infodringens skikt (i degelns höjdled), varefter jacketten höjes till en höjd, som motsvarar det nästföljande skiktets tjocklek, varef- ter förloppet upprepas. I några få dylika processteg framstäl- infod- skak- första _les infodringen över hela ugnshöjden.

Den otvivelaktiga fördelen med detta kända infodringsförfarande är att man kan framställa en infodring med över degelns tjock- lek olika zoner, exv tvâ zoner, varvid man för den yttre, från smältan längst bort belägna zonen, kan använda billigare eld- fasta material än för infodringens inre, smältan närmast lig- gande zon.

Detta kända förfarande är emellertid svårt att genomföra. Om infodringsmassan komprimeras exempelvis genom stampning, vilket erfordras enligt en av utföringsformerna av det kända förfaran- det, uppstår samma svårigheter, som är typiska för stampningen vid de andra, ovan beskrivna kända infodringsförfarandena.

Ifall man enligt den andra utföringsformen komprimerar infod- ringsmassan genom vibration, börjar schablonen vibrera, varför infodringsmassan kornstorleksmässigt uppdelas i enskilda frak- tioner, varvid grövre korn kommer att uppsamlas i närheten av schablonen. Detta ökar porositeten hos infodringen i den förs- ta, inre zonen, varför dess beständighet mot smältans inverkan blir lägre.

Vid komprimering genom vibration överföres dessutom infodrings- massan i den övre delen av det skikt, som skall komprimerasï till ett tillstånd som är nära ett fluidiserat sådant, varför infodringsmassan utarmas eller anrikas lokalt med bindemedel och komprimeras olikformigt i degelns höjdled. Infodringen skiktas därför, varigenom smältan tränger in i infodringen, vilket minskar dess livslängd. 05 10 15 20 25 30 35 8206788-5 Ifall infodringsmassan komprimeras medelst olika slags mekanis- mer, utsättes dessutom den arbetare, som utför infodringsarbe- ten, för vibrationernas skadliga inverkan.

Om infodringsmassan komprimeras enligt den tredje utföringsfor- men av det ovan beskrivna kända infodringsförfarandet, dvs ge- nom skakning, ökar infodringens totala porositet i hela dess volym, varför massan komprimeras olikformigt i degelns höjdled analogt med vad som är fallet vid massans komprimering genom vibration.

Samtliga nackdelar förhindrar att det ovan beskrivna kända för- farandetfår ett utbrett praktiskt användningsområde.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett sådant förfarande för infodring av ett metallurgiskt aggregat, som genom ändring av komprimeringstekniken för infod- ringsmassan möjliggör att denna komprimeras på_differentierat sätt i tjockleksriktningen respektive komprimeras likformigt i degelns höjdled, varför degeln får högre beständighet utan att tillverkningskostnaden för degeln behöver ökas.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst ett förfarande för infodring av ett metallurgiskt aggregat, vid vilket'förfarande man dels infodrar aggregatets härd, dels pla- cerar på den infodrade härden en schablon för formning av inner- väggen hos aggregatets infodring och dels skíktvis fyller spal- ten mellan schablonen och det samhörande element av aggregatet, som är avsett att forma infodringens yttervägg, med en infod- ringsmassa under komprimering av varje skikt, varvid det för uppfinningen utmärkande är att infodringsmassan införes i form av skikt vilka vart och ett har en höjd, som är 4 - 10 ggr tjockleken hos nämnda spalt, under det att varje skikt kompri- meras genom att man periodvis och upprepningsvis slår mot schablonens insida i en riktning, som är vinkelrät mot ett till schablonens insida tangentiellt plan, varvid tidsinter- vallet mellan slagen är lika med minst dämptiden för aggrega- 'tets egensvängningar. 05 10 15 20 25 30 as_ 8206788-5 Inmatningen av infodringsmassan i form av skikt med en tjock- lek, som är 4 - 10 gånger spalttjockleken, utgör det nödvändi- ga villkoret för att massan skall kunna komprimeras kvalita- tivt.

Ifall varje skikts tjocklek är mindre än den fyrdubbla spalt- tjockleken, blir infodringen flerskiktig i degelns höjdled, vilket minskar degelns beständighet på grund av att infodrings- massan uppdelas fraktionsmässigt i varje skikts övre del och att grövre korn uppsamlas vid dess yta.

Om skikttjockleken är större än den tiodubbla spalttjockleken, komprimeras infodringsmassan lokalt och ofullständigt, vilket i enskilda fall kan leda till hâlrumsbildning i massan, vilket \ även minskar infodringens beständighet.

Utförandet av periodvis upprepade slag på det ovan beskrivna sättet bidrar till att infodringsmassan komprimeras på ett differentierat sätt i degelns tjockleksriktning. Eftersom man slår mot schablonens insida, komprimeras infodringsmassan i högsta möjliga grad i den första, närmast schablonen liggande zonen, i lägre grad och i lägsta möjliga grad i den mellan- liggande zonen respektive i den tredje, yttre zonen.

Det tidsintervall, efter vilket man slår mot schablonens insi- da, får icke understiga dämptiden för det metallurgiska aggre- gatets egensvängningar. I annat fall utsättes aggregatet för tvângssvängningsförhållanden samtidigt som infodringsmassan överföres till ett tillstånd, som är nära ett fluidiserat så- dant, varför massan uppdelas fraktionsmässigt (kornstorleks- mässigt) och utarmas eller anrikas lokalt med bindemedel.

Det är att föredra, att påläggnings- eller appliceringspunk- terna för slagen är fördelade över schablonen inom gränser- na för varje skikt, som skall komprimeras, enligt ett s k våníngsmönster, dvs vâningsvis på ett sådant sätt, att av- ståndet mellan de närliggande våningarna och avståndet mellan de närliggande pàläggningspunkterna för slagen i den ena vå- 05 10 15 20 25 30 35 8206788-5 är lika med tjockleken av spalten, vari infodringsmas- avsedd att inmatas, varvid den underst liggande våning- ningen san är slagens applicering ligger vid gränserna mellan det som skall komprimeras, och det föregående skiktet, me- en för skikt, dan den överst liggande slagappliceringsvåningen ligger under den övre nivån för det skikt, som skall komprimeras, en I sträcka, som är lika med spalttjockleken, varvid massan skall komprimeras i riktning från den undre till den övre våningen och dess komprimering mäste upprepas 3 - 5 gånger för varje skikt, som skall komprimeras.

En dylik fördelning av slagappliceringspunkterna gör det möj- ligt att likformigt komprimera massan i degelns höjd- och pe- rimeterriktning samt att förhindra att infodringsmassan vid gränserna mellan de skikt, som skall inmatas, uppdelas frak- tionsmässigt. Härvid befrämjar komprimeringens upprepade karak-' tär en mer likformig fördelning av infodringsmassan i hela in- fodringsvolymen.

Nämnda antal komprimeringscykler är optimalt. Om antalet kom- primeringscykler är större än 5, kan infodringsmassans frak- tionella uppdelning påbörjas i närheten av schablonen, vilket ökar massans porositet i den första zonen på grund av att den grövre fraktionen lokalt ansamlas i denna zon. Detta minskar degelns hållfasthet och beständighet mot smältans inverkan och ökar arbetsinsatsen för framställning av degeln. Ifall antalet cykler är lägre än 3, kan infodringsmassan komprimeras ofull- ständigt i den första zonen, vilket även minskar infodringens hâllfasthet och beständighet.

För att infodringsmassan mer likformigt skall kunna komprime- ras i degelns höjd- och perimeterled vid en förhållandevis stor tjocklek av nämnda spalt (exv vid en spalttjocklek över- stigande 150 mm) är det lämpligt, att man med varje upprepad komprimeringscykel för skiktet förskjuter varje våning nedåt en sträcka lika med 6/N, där 6 är nämnda spalts tjocklek och N är antalet komprimeringscykler, och förskjuter slagapplice- 05 10 IS 20 Azs 30 35 8206788-5 ringspunkterna samma sträcka längs vâningens perimeter.

Det är lämpligt, att man med varje upprepad komprimerings- cykel för skiktet minskar slagkraften på ett sådant sätt, att slagimpulsen minskar med 30-40% inom gränserna 6.103 till 3 1.1.10 Ns.

En dylik minskning av slagimpulsen befrämjar ytterligare in- fodringsmassans differentierade komprimering i degelns tjock- leksled, samtidigt som infodringens dämpegenskaper förbättras, dess sprickbildning begränsas och infodringens beständighet ökar.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Fig 1 visar ett längdsnitt genom en induktionsdegelugn, som är avsedd att infodras genom för- farandet enligt uppfinningen, Fig 2 visar i perspektiv ett mönster för applicering av slag mot ugnens schablon vid genom- förande av förfarandet (pilar anger slagapplicéringsriktning- en), Fig 3 visar hur ett svängningsförlopp fortgår i ugnens infodring, när man slår mot schablonen med ett tidsintervall mellan successiva slag, som är längre än dämptiden för ugnens egensvängningar, Fig 4 visar detsamma som visas i Fig 3, när tidsintervallet mellan slagen är lika med dämptiden för ugnens egensvängningar, Fig 5 visar detsamma som visas i Fig 3, när tidsintervallet mellan slagen är kortare än dämptiden för ugnens egensvängningar, Fig 6 visar schematiskt fördelningen av slagappliceringspunkter över schablonens yta vid nägra komprimeringscykler för skikt av infodringsmassan vid förfa- randet enligt uppfinningen, Fig 7 klargör schematiskt hur in- fodringsmassan komprimeras genom förfarandet enligt uppfin- ningen, när en kontrollanordning är anordnad i ugnens infod- ring, och Fig 8 visar schematiskt fördelningen av slagapplice- ringspunkterna över schablonens yta i det i Fig 7 visade fall- et.

Ett metallurgiskt aggregat, exempelvis en induktionsdegelugn u 05 10 15 ZO ZS 30 35 8206788-5 1 (Fig 1), infodras genom förfarandet enligt uppfinningen på följande sätt. Man infodrar först ugnens härd 2 på i och för sig känt sätt och placerar på denna en schablon 3,'som är av- sedd att forma den blivande infodringens innervägg. Det ele- ment av ugnen, som är avsett att forma infodringens yttervägg, utgöres av ugnens induktor 4.

En infodringsmassa 6 inmatas skiktvis i en spalt 5 mellan in- duktorns 4 isolering och schablonen 3. Tjockleken S av varje skikt, som skall inmatas, (exempelvis av ett skikt 6 a) vari- erar mellan 46 och 106, där 6 är spaltens 5 tjocklek.

Massans 6 varje inmatade skikt komprimeras genom att man utför periodvis upprepade slag mot schablonens 3 insida utefter hela dess perimeter i punkter a1...ai, b1...bí etc, varvid varje slags riktning måste vara vinkelrät mot ett s k villkorligt plan P, som är tangentiellt mot schablonens 3 insida i motsva- rande punkt, såsom framgår av Fig 2. Vinklarna d och B mellan slagriktningen och den vertikala respektive den horisontella linjen för planet P utgör 900.

Tidsintervallet mellan slagen är lika med minst dämptiden för ugnens 1 egensvängningar (svängningarna hos systemet schablon- infodring-induktor).

Nedan betraktas något närmare hur svängningsförloppet fortgår i detta system, varvid detta förlopp är grafiskt represente- rat av kurvor i Fig 3 - 5, där tiden T och svängningsamplitu- den A är avsatta längs abskissan respektive ordinataxeln.

Ifall tidsintervallet t mellan successiva slag är större än el- ler lika. med dämptiden T för systemets egensvängningar, såsom framgår av Fig 3 och 4, komprimeras infodringsmassan 6 pà_det_ _ önskade, zonvist differentierade sättet, varvid massan kompri- meras likformigt i den blivande degelns höjd-.och perimeterled.

Om tidsintervallet t är kortare än tiden T (Fig 5), utsättas in- 05 10 15 Z0 25 30 35 8206788-5 10 duktionsugnen för påtvungna (odämpade) svängningsförhållanden, vilket med andra ord innebär att ugnens svängningar från det föregående slaget icke hinner dämpas förrän svängningar från det nästföljande slaget påbörjas. Härvid överlagras svängningarna på varandra, varvid det resulterande svängningsförloppet i ett utskilt fall (dvs när svängningarnas faser sammanfaller med var- andra) är representerat av en i Fig 5 medelst en streckad linje visad kurva. I detta fall överföres infodringsmassan i den övre delen av det skikt, som skall komprimeras, till ett tillstånd, som är nära ett fluidiserat sådant, vid vilket massan uppdelas fraktionellt och utarmas eller anrikas lokalt med bindemedlet, vilket minskar infodringens beständighet.

Eftersom tidsintervallet t mellan slagen - i och för att kunna öka infodringskapaciteten - skall vara så kort som möjligt, måste det väljas så, att intervallet t är lite (1-1,5 s) längre än tiden T.

Det är lämpligt, att slagappliceringspunkterna är fördelade över schablonen 3 (Fig 1) inom gränserna för varje skikt 6 a, som skall komprimeras, enligt ett vâningsmönster, i form av vâning- ar a1, a2...ai, bi, b2...bi, c1, c2...ci,,d1, d2...di på ett sådant sätt, att avståndet 11 mellan de närliggande vâningarna (exv mellan våningen c och våningen d) och avståndet 12 mellan de närliggande punkterna i den ena våningen (exv mellan punkter d6 och d7) är lika med spaltens 5 tjocklek 6. Härvid ligger den undre våningen a vid gränsen mellan det skikt 6 a, som skall komprimeras, och det föregående skiktet 6 b, medan den övre vå- ningen d ligger under den övre nivån för skiktet 6 a en sträcka 13, som är lika med spalttjockleken 6. Massan komprimeras i riktning underifrån uppåt från våningen a till våningen d, var- vid komprimeringen upprepas 3-5 gånger för varje skikt, som _ _. skall komprimeras.

Ett dylikt slagappliceringsmönster bidrar till en likformig för- delning av massan 6 i hela volymen av spalten 5 mellan schablo- nen 3 och induktorn 4 samt till att massan 6 komprimeras likfor- 05 10 15 25 30 35 8206788-5 11 migt längs perimetern och i höjdriktningen för den ugnsdegel, som skall formas, och till att förhindra att massan 6 uppdelas fraktionellt vid gränserna mellan skikten.

Om spalttjockleken 6 i det metallurgiska aggregatet är förhål- landevis stor (större än 150 mm), slår man lämpligen mot schab- lonen 3- för att infodringsmassan skall kunna komprimeras mer likformigt i degelns höjdled - enligt ett i Fig 6 visat slag- appliceringsmönster. I detta fall förskjuter man vid varje upp- repad komprimeringscykel varje våning nedåt en sträcka K lika med 6/N, där 6 är spalttjockleken (spaltens 5 tjocklek) och N är det valda antalet komprimeringscykler, samtidigt som slag- appliceringspunkterna förskjutes samma sträcka K utefter våning- ens perimeter. Vid den första komprimeringen slår man mot schab- lonen 3 i punkterna arnai, brubi, cruci, drudi (viika för klarhetens skull visas medelst ljusa punkter), medan vid den andra och den tredje komprimeringen slår man mot schablo- nen 3 i punkter a'1...a'i, b'1...b'i, c'1...cfi, d'1...d'i (halvsvarta punkter) respektive i punkter a"1...a"., b"1...b"í, 1 c"1...c"i, d"3...d"i (helsvarta punkter) etc.

Vid genomförande av förfarandet enligt uppfinningen uppnås de bästa resultaten, när med varje upprepad komprimeringscykel slagkraften minskar på ett sådant sätt, att slagimpulsen mins- kar 30-40% inom gränserna 6.103 till 1,1.103 Ns. Detta befräm- jar i ännu högre grad den differentierade komprimeringen av in- fodringsmassan 6 (Pig 1) i spalten 5, vilket förbättrar dämp- egenskaperna hos aggregatets infodring och ökar dess beständig- het.

Om man i ugnens infodring insätter en kontrollanordning, exv en ljusledarenhet 7 (Fig 7), för överföring av värmestrålningen från smältan till en icke visad pyrometer, vilken ljusledaren- het är placerad horisontellt så, att dess ena ände är i kontakt med schablonen 3 och dess andra ände skjuter ut genom ett i ugnens l induktor 4 upptaget hål, komprimeras massan 6 på föl- jande sätt. 05 10 15 20 25 -30 35 8206788-s I 12 Det skikt av massan 6, vari ljusledarenheten 7 är anordnad, komprimeras i nâgra cykler genom att man slår mot schablonen 3 (Fig 8) på det ovan beskrivna sättet (slagappliceringspunkter- na vid slutkomprimeringscykeln betecknas med ljusa punkter as 10, b6...b10 etc) med undantag av den till enheten 7 di- rekt gränsande zonen. Denna zon av schablonen 3 är avgränsad av en cirkelbana, som är koncentrisk med enhetens 7 ändyta 7 a, och visas i Pig 8 medelst halvsvarta och helsvarta punkter f1, f'1 etc. Nämnda cirkelbanas radie R är lika med 6 + å, där 6 är spaltens 5 (Fig 1) tjocklek och m är kontrollanordningens maxi- ...ä mala tvärsnittsdimension (dvs ljusledarenhetens 7 diameter i det givna fallet).

Nämnda zon börjar komprimeras efter upphörandet av slutkompri- meringscykeln för huvuddelen av skiktet av massan 6 genom att man slår mot schablonen 3 i, medelst pilar i Fig 7, angivna riktningar i cirkelbanans, i Fig 8 visade punkter, f1, f2...f6.

Dessutom kan denna zon komprimeras i ett fåtal cykler, varvid begynnelseslagkraften är densamma som vid slutkomprimerings- cykeln för huvuddelen av skiktet av massan 6, dvs är minimal och minskas med 30-40% efter varje komprimeringscykel. I detta fall förskjuter man med varje cykel slagappliceringspunkterna längs cirkelbanan en och samma sträcka K lika med 6/N, såsom nämnts ovan. I Pig 8 belyses det fall, när nämnda zon kompri- meras i tvâ cykler, varvid punkterna f1...f6 (halvsvarta punk- ter) och punkterna f'1...f'6 (helsvarta punkter) svarar mot den första respektive den andra komprimeringscykeln.

Nämnda zon komprimeras tills ljusledarenheten 7 (Fig 7) icke kan vrida sig kring sin axel i massan 6. Ett dylikt komprime- ringsförfarande för infodringsmassan 6 i placeringszonen för enheten 7 kan icke orsaka skador på enheten 7 samtidigt šbnï det säkerställer att ljusledarenheten 7 ärsäkert låst och ar- betar funktionssäkert i ugnens 1 infodring, varjämte eventuell genomströmning av smältan genom degeln i denna zon undvikes. 05 10 15 20 25 30 35 8206788-5 13 Det bör därvid observeras, att det ovan beskrivna förfarandet för infodring av ett metallurgiskt aggregat kan genomföras me- delst förhållandevis enkla anordningar och mekanismer, varför infodringsförloppet är lätt att mekanisera. Dessutom eliminerar förfarandet enligt uppfinningen för komprimering av infodrings- massan 6 inverkan av skadliga vibrationer på människokroppen, eftersom den frekvens, med vilken man slår mot schablonen 3, kan vara godtycklig, förutsatt att tidsintervallet mellan sla- gen är lika med minst dämptiden för aggregatets egensvängning- är.

Uppfinningen belyses närmare nedan medelst konkreta exempel på infodring av ett metallurgiskt aggregat, exempelvis en induk- tionsugn, medelst förfarandet enligt uppfinningen. a Exempel 1 Man infodrar en índuktionsdegelugn med en kapacitet av 6 t på följande_sätt.

Sedan härden infodrats och schablonen installerats på i och för sig känt sätt, inför man skiktvis i spalten mellan schablonen och induktorns isolering en infodringsmassa av kvartsit med er- forderliga bindetillsatsmedel. Spalttjockleken 6 är 150 mm, me- dan tjockleken S av varje skikt av massan är 600 mm.

Enligt det föreslagna förfarandet komprimeras varje inmatat skikt av massan genom att man slår mot schablonens insida i en mot planet P (Fig 2) vinkelrät riktning. Tidsintervallet t mel- lan successiva slag är 2 s. Dämptiden T för ugnens egensväng- ningar är 1 s. Appliceringspunkterna för slagen mot schablonen fördelas vâningsvis inom gränserna för varje skikt, som skall komprimeras. Avståndet mellan de närliggande våningarna och av- ståndet mellan de närliggande slagappliceringspünkterna 1 den ena våningen är lika med 150 mm. Den undre våningen ligger vid gränsen mellan det skikt, som skall komprimeras, och det före- gående skiktet, medan den övre våningen ligger under den övre nivån för skiktet en sträcka lika med 150 mm. 05 1.0 15 20 Z5 30 35 8206788-5 14 Varje skikt komprimeras tre gånger (N = 3), varvid man med varje efterföljande gång minskar slagkraften så, att slag- impulsen I minskar med 40% (med A) och är lika med: I1 = 6.103 Ns, I2 = 3,6.103 Ns respektive I = 2.2.103 Ns. 3 Den så komprimerade och därefter sintrade infodringen arbetade tillfredsställande under en referenstid av 1000 timmar. Genom efterföljande analys av infodringen har man kunnat konstatera, att denna uppvisar lika kornstorleksfördelning såväl i tjock- leksriktningen som i degelns höjdled, varvid infodringen upp- visade tre skarpt utpräglade koncentriska zoner, nämligen en första, i kontakt med smältan varande zon som var mest sintrad och mest mättad med smältningsprodukterna (dvs mest metallise- rad), en andra (mellanliggande) zon som var mindre sintrad, mindre hållfast och mer porös, medan enskilda korn av eldfast material i den tredje zonen icke var bundna vid varandra, varvid porositeten var maximal och densiteten minimal, varför infod- ringsmassan i denna zon fick de önskade dämpegenskaperna. Detta bidrar till att förhindra att smältan bryter igenom degeln till ett utanför ugnen liggande omrâde.

Exempel 2 Ugnen infodras huvudsakligen på samma sätt som i Exempel 1.

Härvid ändrade man processparametrarna på följande sätt.

S = 900 mm t = 1,5 s N = 4 A = 35% I' = NS] 1 3 3 3 I2 = 3.9.10 Ns, I3 = 2.5.10 Ns och I4 = 1.6.1O Ns.

Den så framställda infodringen arbetade funktionssäkert under hela kontrolltiden. Dessutom var infodringens metalliserings- djup mindre ängi Exempel 1, varigenom infodringen fick högre beständighet mot smältans inverkan. I 05 10 15 20 25 30 35 8206788-5 15 Exemgel 3 Ugnen infodrades huvudsakligen på samma sätt som i Exempel 1.

Härvid ändrades vissa av processparametrarna på följande sätt: S var 1200 mm N " s A " 30% 11 " 6.103 NS I2 " 4.2.1o3 NS 13 “ 2.9.;o3 Ns 14 " 2.10 NS 15 " 1.4.1o3 NS Den så framställda infodringen arbetade funktionssäkert under hela kontrolltiden. Dessutom var infodríngens metalliserings- a djup mindre än i Exempel 2.

Exemgel 4 Ugnen infodrades huvudsakligen på samma sätt som i Exempel 1.

Härvid ändrades vissa av processparametrarna på följande sätt: S var lika med 1500 mm N -"- 3 A -"- 40% 11 -"- 6.103 Ns 12 -"- 3.s.1o: NS 13 -"- 2.2.1o us Den framställda infodringen arbetade funktionssäkert under hela kontrolltiden.

Exemgel 5 Man infodrade en induktionsdegelugn med en kapacitet av 10 t huvudsakligen på samma sätt som i Exempel 1. Spalttjockleken mellan induktorns isolering och schablonen var 170 mm, medan dämptiden för egensvängningarna var 1, 2 s. Jämfört med Exempel 1 ändrades vissa av processparametrarna på följande sätt: S var lika med 1360_mm N -“- 5 05 10 20 Z5' 30 35 8206788-5 16 A var lika med 40% 11 -"- 6.103 NS 12 -"- 3.e.1o3 NS ' 13 -"- 2.2.1o3 Ns 14 -"- 1.9.1o3 NS 15 -"- 1.1.1o3 NS Den framställda infodringen arbetade funktionssäkert under hela kontrolltiden.

Exemgel 6 Ugnen infodrades huvudsakligen på samma sätt som i Exempel 1, varvid vissa av processparametrarna ändrades till följande värden: s var lika med 1200 mm Q N -"- 10 A -"- ' 10% 11 -"- ' 6.103 äs 12 -"- 5.4.1o3 NS 13 -"- 4.9.1o NS 14 -"- 4.4.1o3 NS 15 -"- 4.103 äs 16 >"- 3.s.1o NS 17 ¿“- 3.z.1o3 ns 18 -"- 2.9.1o: Ns 19 -"- 2.6.1o NS 110 -"- 2.3.1o3 ns Den så framställda infodringen arbetade funktionssäkert men uppvisade jämfört med Exempel 1 lägre dämpegenskaper på grund av att antalet komprimeringscykler var högre än det rekommen- derade. Detta ledde till att i enskilda områden av infodringen bildades sprickor, genom vilka smältan trängde in i infodríngen, samtidigt som i vissa områden ansamlades en grövre fraktion av infodringsmassan i närheten av schablonens yta samt vid grän- serna mellan de inmatade skikten, vilket ledde till en ökning av infodringens porositet och metalliseringsdjup i nämnda om- råden. 05 10 15 20 25 30 35 _- f-.fh--n-m-xvn., -h-a .~ _ <> . 8206788-5 17 Exempel 7 Ugnen infodrades huvudsakligen på samma sätt som 1 Exempel 1, varvid slagen vid den upprepade komprimeringen utfördes så, att slagimpulsen minskades med A = 50%, dvs slagimpulsens minsk- ningsvärde var högre än det rekommenderade. De andra process- parametrarna ändrades till följande värden: S var lika med 900 mm N -"- 3 n 3 I1 - - 3.10 NS 12 -"- 1.5.1o3 NS 13 -"- o.7.1o3 NS Den framställda infodringen arbetade funktionssäkert men dess porositet i den första zonen var högre än i Exempel 1, vilket \ ledde till en ökning av infodringens metalliseringsdjup.

Exempel 8 Ugnen infodrades huvudsakligen på samma sätt som i Exempel 1, varvid slagen utfördes i fem cykler så att slagimpulsen vid de två första komprimeringscyklerna var större än den rekommende- rade och utgjorde: I1 10.103 Ns I2 7.103 Ns De andra processparametrarna ändrades till följande värden: s 1200 mm A 30% I3 5.103 äs I4 3.5.10 Ns 15 2.s.1o3 us Den framställda infodringen arbetade funktionssäkert men dess kornstorleksfördelning i enskilda områden var icke likformïg i degelns tjockleksriktning, medan dämpegenskaperna var lägre än de enligt Exempel 1, vilket resulterade i en ökning av in- fodringens metalliseringsdjup. 05 10 IS 20 25 30 35 szusvss-s 18 Exempel 9 Ugnen infodrades i huvudsak på samma sätt som i Exempel 1, var- vid spalttjockleken 6 mellan schablonen och induktorns isole- ring var 180 mm. Antalet (N) komprimeringscykler för infodrings- massan och slagimpulsen var vid varje komprimeringscykel desamma som i nämnda exempel. Med varje upprepad komprimeringscykel för- sköts varje slagappliceringsvåning i riktning nedåt utefter schablonen ett avstånd (5/N) lika med 60 mm samtidigt som slag- appliceringspunkterna försköts samma avstånd längs våningens perimeter (Pig 6).

Oavsett att spalttjockleken var avsevärd, arbetade den fram- ställda infodringen funktionssäkert under hela kontrolltiden. u Exempel 10 Ugnen infodrades huvudsakligen på samma sätt som i Exempel 1, varvid spalttjockleken 6 mellan schablonen och induktorns iso- lering var 300 mm. Antalet (N) komprimeringsoykler för infod- ringsmassan och slagimpulsen var vid varje komprimeringscykel desamma som i Exempel 3. Med varje upprepad komprimeringscykel för skiktet försköts varje våning i riktning nedåt längs schab- lonen ett avstånd (6/N) lika med 60 mm samtidigt som slagappli- ceringspunkterna (Pig 6) försköts samma avstånd utefter våning- ens perimeter.

Oavsett att spalttjockleken 6 var avsevärd, arbetade den fram- ställda infodringen funktionssäkert under hela kontrolltiden.

Exempel 11 (Negativt) Ugnen infodrades huvudsakligen på samma sätt som i Exempel 1, varvid tjockleken av varje skikt av infodringsmassan, som skall inmatas, var mindre än den rekommenderade och utgjorde 150 mm.

De andra processparametrarna ändrades till följande värden? t 1 s N 3 A 40% 11 6.103 :äs 12 3.2.1ø-3 NS I 2.2.1o NS 05 10 15 20 25 30 35 8206788-5 19 Den framställda infodringens kornstorleksfördelning blev icke likformig i degelns höjdled, varför infodringen vid gränserna mellan de införda skikten metalliseras lokalt till ett avse- värt djup, vilket medför risk att smältan eventuellt kan bry- ta sig genom degeln till ett utanför ugnen liggande omrâde.

Exempel 12 (Negativt) Ugnen infodrades huvudsakligen på samma sätt som i Exempel 1, varvid tjockleken av det skikt, som skall införas, var större än den rekommenderade och utgjorde 2000 mm. De andra process- parametrarna ändrades till följande värden: N 4 35% 6.103 ns 3.9.1o3 ns t 2.s.1o3 NS 1.6.1o3 NS HHHH(> »b-u-'N-I Den framställda infodringen uppvisade avsevärda lokala icke- komprimerade områden, varför smältan trängde in i infodringen till ett förhållandevis stort djup (upp till den-tredje buffert- zonen).

Exempel 13 (Negativt) Ugnen infodras huvudsakligen på samma sätt som i Exempel 1, varvid tidsintervallet mellan slagen var lika med 0,3 s. De andra processparametrarna ändrades till följande värden: S 900 mm I 6.103 NS Genom att tidsintervallet mellan successiva slag vid infodring var kortare än det rekommenderade, befann sig systemet schablon- infodring-induktor under pâtvungna svängningsförhâllandenß var-' vid infodringsmassan överfördes till ett tillstånd, som var nä- ra ett fluidiserat sådant, varför de ena och de andra områdena av infodringsmassan utarmades respektive anrikades med binde- medel och massan uppdelades fraktíonellt. Samtidigt trängde smäl- tan in i infodringen till ett avsevärt djup, vilket medförde 05 10 8206788-5 20 risk att smältan kunde bryta sig genom degeln utåt till ett utanför ugnen liggande utrymme.

I det föregående har nâgra särskilda utföringsformer av in- fodringsförfarandet enligt uppfinningen beskrivits. Det kan emellertid observeras, att man kan genomföra olika, för fack- män uppenbara ändringar och modifieringar inom uppfinningens ram.

Uppfinningen kan mest framgångsrikt användas vid framställning av en s k platstillverkad infodring i induktionsdegelugnar samt vid infodring av metallurgiska och gjutaggregat av andra typer.

Claims (4)

05 10 15 20 25 30 35 8206788-5 21 Patentkrav

1. Förfarande för infodring av ett metallurgiskt aggregat, vid vilket förfarande man infodrar aggregatets härd, placerar på den infodrade härden en schablon för formning av innerväggen hos aggregatets infodring och skiktvis fyller en spalt mellan schablonen och det samhörande element av aggregatet, som är av- sett att forma infodringens yttervägg, med en infodringsmassa under komprimering av varje skikt, k ä n n e tue c k n a_t a v att infodringsmassan (6) införes i form av skikt, vilka vart och ett har en höjd, spalt (5), varvid varje skikt komprimeras genom utförande av som är 4-10 gånger tjockleken av nämnda periodvis upprepade slag mot schablonens (3) insida i en rikt- ning, som är vinkelrät mot ett till schablonens (3) insida tan- gentiellt plan, under det att tidsintervallet mellan slagen är lika med minst dämptiden för aggregatets egensvängningar.

2. Förfarande enligt kravet 1, _k ä n n e t e_c k n a t a v att slagappliceringspunkterna fördelas över schablonen (3) in- om gränserna för varje skikt, som skall komprimeras, i våning- ar (a1...ai, b1...bi, c1...ci, d1...di) så, att avståndet melum de närliggande vâningarna och avståndet mellan de närliggande slagapplicerings- punkterna i~den ena våningen är~lika med tjockleken av spalten (5), vari infod- ringsmassan (6) är avsedd att införas, medan den undre slagappliceringsvá- ningen (a1...ai) ligger vid gränsen mellan det skikt (6 a), som skall komprimeras, och det föregående skiktet (6 b), medan den övre slagappliceringsvâningen (d1...di) ligger under den övre nivån för det skikt (6 a), som skall komprimeras, en sträcka li- ka med spaltens (5) tjocklek, varvid komprimeringen genomföres i riktning från den undre våningen (a1...ai) till den övre vå- ningen (d1...di) och upprepas 3-5 gånger för varje skikt, som skall komprimeras.

3. Förfarande enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t a v att man med varje upprepad komprimeringscykel för skiktet (6 a) förskjuter varje våning (a1...ai, b1...bi, c4...ci, dí...di) i riktning nedåt en sträcka lika med 6/N, där 6 är spaltens (5) 05 8206788-5 22 '''' " tjocklek och N är antalet komprimeringscykler, samtidigt som slagappliceringspunkterna förskjutes samma sträcka längs vå- ningens perimeter.

4. Förfarande enligt kravet 2 eller 3, k ä n n e t e c k - n a t a v att man med varje upprepad komprimeringscykel för skiktet (6 a) minskar slagkraften så, att slagimpulsen minskar med 30-40% inom gränserna 6.103 till 1,1.103 Ns.