SE445431B - Sett vid kylning av en trad av metall eller metallegering rial - Google Patents

Description

.aoo4se1-4 blandning på basis av gasformigt väte och åtminstone en annan komponent i kylningsutrymmet, kännetecknas enligt uppfinningen wav att man använder ett kylmedium, vars andra komponent utgöres av en väteförening, vilken förmår genomgå en kemisk endotermisk reaktion i kontakt med strâlen (tråden), och med en sådan kemisk sammansättning att produkten eller produkterna från denna reak- tion uppvisar en hög molekylär halt (procent mol) av fritt väte.

Enligt uppfinningen åstadkommer man således en kombination av kyleffekten härrörande från den kemiska endoterma reaktionen för den andra komponenten och kyleffekten härrörande från anriknin- '-gen av väte hos kylmediet med betydande mängder fritt väte, som utgör resultatet av nämnda reaktion för den andra komponenten.

Gasformigt väte uppvisar en mycket bättre termisk ledningsförmåga än andra gaser såsom helium, argon, kolmonoxid eller kväve.

Dessutom är det specifika värmet per enhet massa hos vätet bety- dande.

Uttrycket "strâle (trâd)" skall ge uttryck för att kylningen till en början utövas på strålen men även kan utövas på tråden i den mån temperaturen hos tråden tillåter vidmakthållande av den en- doterma reaktionen.

Det är även möjligt att som andra komponent använda en syredona- ftor, speciellt inom ramen för tillverkningsförfarandena för stål- trâdar enligt amerikanska patentskrifterna 3 933 441 och 3 861 452, varvid stålet, som utströmmar i kylmediet, uppvisar en kisel- halt och eventuellt en manganhalt så att oxidationsprodukten un- der kontakten mellan strålen och kylmediet utgöres av kiseldioxid.

Det således alstrade kiseldioxidhöljet stabiliserar strålen och möjliggör tillverkning av kontinuerliga trådar.

Istället för att använda en enda andra komponent i blandning j med väte, vilken sönderdelas inom ramen för en endoterm reaktion som frigör fritt väte under kontakten med strâlen (tråden), kan man använda två komponenter, vilka reagerar endotermiskt med var- pandra i kontakt med strålen (tråden) under frigöring av fritt väte.

I det följande beskrives exempel på kylmedel, vilka kan användas inom ramen för uppfinningen. ~sdo4se1-4 gšgmpel 1 Enligt detta exempel underkastas den andra komponenten i kylme- diet enligt uppfinningen en endoterm dissociation då den i kon- takt med strålen uppnår sin dossociationstemperatur. Själva kom- ponenten liksom de resulterande_produkterna från dissociationen är kemiskt inerta gentemot strålen (tråden) av metall eller me- tallegering. Man använder ett kylmedium, som utgöres av en bland- ning av 50 molprocent ammoniak (NH3) och 50 molprocent väte (H2).

Den flytande ammoniaken under tryck i en flaska självförångas genom expansion i ett visst antal finfördelningsanordningar, vil- ka utmynnar i kylningsutrymmet. Koktemperaturen för ammoniak un- der ett tryck av 1 atm är - 33,3°CÅ lAmmoniaken, som kommer i kontakt med en stråle av flytande stål med 1 mm diameter, sönderdelas endotermiskt enligt följande ek- vation: 2 N H3----ä N2 + 3 H2,_varvid sönderdelningsproduk- terna innehåller 75 molprocent fritt väte. o Den endoterma sönderdelningen och det fria väte som åstadkommas genom sönderdelningen absorberar betydande varmemängder.

Värmeöverföringen ökas med ca 30% jämfört med en dimma av vatten- 'ånga i blandning med väte.

Exempel 2 Enligt detta exempel finns det två andra komponenter hos kylme- diet enligt uppfinningen, vilka undergâr en inbördes endoterm kemisk reaktion, då man vid kontakten med strålen uppnår tempera- turen för denna reaktion.

En första andra komponent är vattenånga, blandad med H2 under mättnad av densamma medelst passage genom en vanlig befuktnings- apparat, som möjliggör erhållande av vattenmättnad vid 70°C.

Denna gasformiga blandning, som innehåller 69 mol-% väte, inspru- tas i kylningsutrymmet. Den andra övriga komponenten är propan (koktemperatur under 1 atmosfärtryck: - 42,600), som insprutas i kylningsutrymmet. 50 molprocent av den första övriga komponenten fblandas med 50 molprocent av den andra övriga komponenten, varvid propanet som överförts till vätskeform under tryck i en flaska självförångas genom expansion i ett visst antal finfördelnings- anordningar, vilka utmynnar i kylningsutrymmet. 3004861-4 Éropanet, som kommer i kontakt med strâlen (tråden) av icke _oxiderbart stål med en diameter av 1,7 mm deltar liksom vatten- ångan i den endoterma reaktionen enligt följande ekvation: C3_H8 + 3 H20 innehåller 70 molprocent fritt väte. % 3 CO + 7 H2, varvid reaktionsprodukterna .Värmeöverföringen förbättras med ca 50% i förhållande till en blandning av vattenånga och väte.

Det skall påpekas att kolmonoxiden (CO), som frigöres vid nämn- da reaktion, omfattar syre. Den kan följaktligen användas som syredonator till kylmediet vid framställning av en tråd av stål .e1ler_kisel enligt de förfaranden som beskrives ia ovan nämnda amerikanska patentskrifter 3 861 452 och 3 933 441.

Istället för propan kan man använda andra kolväten med kokpunkt som ligger under omgivande temperatur, med lâgt.inköpspris och lättillgängliga i handeln i flytande och komprimerad form såsom butan, isobutan, etan, butadien och propadién.

Exempel 3 ,Man använder ett kylmedium, omfattande 45 mol väte (H2) och föl- jande två övriga komponenter: Första övriga komponent: 45 molprocent propan~(C3 H8), insprutad vid flera ställen nära strålen (tråden) efter expansion i ett "munstycke med självförångning av C3H8, härrörande från en flaska med till vätskeform Överförd gas under tryck.

Andra övriga komponent: 10 molprocent vatten (H20), insprutad vid flera ställen nära strålen (tråden) efter expansion, i ett munstycke med självförångning, av vatten, värmt till 20000 under ett tryck av 17 atmosfärer.

Efter endoterm kemisk reaktion mellan vattenånga och propanånga vid kontakt med strålen (tråden) enligt ekvationen: C3 H8 + 3 H20---Q 3 CO + 7 H2, innehåller reaktionsprodukter~ na 70 molprocent fritt väte.

Värmeöverföringen förbättras med 53% i föñhållande till en bland- ning av vattenånga och vätgas. soo43s1-4 5 Vid dessa tre exempel har kylmediet enligt uppfinningen en hög- re specifik massa än ett medium bildat av väte och vattendimma.

Blandningen enligt exempel 1 har en specifik massa som är 4,75 gånger större, blandningen enligt exempel 2'en specifik massa som är 1l,5 gånger större och blandningen enligt exempel 3 har en specifik massa som är 10,4 gånger större än blandningen av iväte_och vattendimma.

Användning av ett kylmedium med en specifik massa som är högre än för blandningen av väte och vattendimma är intressant, speci- ellt i installationer, där man använder även kylmediet för upp- rätthållande av strålen (tråden) och/eller för stabilisering av densamma.

I allmänhet befinner sig kylmediet enligt uppfinningen under ett tryck nära omgivande tryck. ' A Å andra sidan är det fördelaktigt att använda ett kylmedel på ba- sis av en så stor mängd som möjligt, företrädesvis över 30 men _dock ej över 80 molprocent av ursprungliga sammansättningen av kylmediet, av väte samt en eller flera övriga komponenter, vilkas reaktionsprodukt resp. -produkter från den endoterma kemiska reaktionen med strâlen (tråden) innehåller så stor mängd som möj- ligt) företrädesvis över 40 molprocent, fritt väte. Med ursprung- lig sammansättning skall förstås sammansättningen hos kylmediet före kontakten med strålen (tråden) och före den endoterma reak- tionen som denna kontakt sätter igång. Med reaktionsprodukter skall förstås de produkter som förekommer till höger i de kemis- ka ekvationer, som symboliserar den endoterma reaktionen.

Claims (2)

1. .8Û04861r4 *Patentkrav Il. Sätt vid kylning av en tråd av metall eller metallegering, tillverkad 1 en anordning, vilken i huvudsak omfattar en degel. innehållande metallen eller metallegeringen i smält form. ett munstycke. anordnat i väggen hos degeln. ätt ut- rymme. innehållande ett tryckmedium. vilket verkar på metallen eller metallegeringen i degeln. och ett annat utrymme som följer efter munstyoket och innehåller ett kylmedium i form av en gasformig blandning på basis av gastormigt väte och åtminstone en övrig komponent. varvid tråden erhålles genom utströmning av en stråle av nämnda metall eller metallegering genom munstycket till kylutrymmet. k ä n n e t e c k n a t av att man använder ett kylmedium på basis av minst 36 mol- procent gasformigt väte. räknat på den ursprungliga samman- sättningen hos kylmediet. vars nämnda övriga komponent är en l väteförening som förmår undergå en kemisk endotermisk reaktion vid kontakt med strålen (tråden) och med sådan kemisk samman- sättning att reaktionsprodukten eller -produkterna från denna reaktion uppvisar en hög molekylär halt (molprocent) av fritt väte. företrädesvis över 49 molprocent.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att man använder ett kylmedium på-basis av högst 80 molprocent gas- formigt väte, räknat på den ursprungliga sammansättningen hos kylmediet. m3. sätt enligt krav l eller 2, k ä n n e t elc k n a t av att-nämnda övriga komponent har sådan kemisk sammansättning att produkten eller produkterna från den endoterma reaktionen innehåller åtminstone 50 molproeent fritt väte. _V4;'$ättTenligt'något av kraven 1-3. _k ä n;n e-t e c k n a t av att kylmediet omfattar två övriga komponenter¿_vi1ka deltar 3004861-4% i en endoterm kemisk reaktion vid kontakt med strâlen (tråden). 5. Sätt enligt något av kraven 1-3. k ä n n e tee c k n a t Aav att nämnda övriga komponent undergår en endotern dissoc- ciationsreaktion vid kontakt ned stålen (tråden). 6. Sätt enligt något av kraven 1-5. tillämpat på framställning av-trådar genom att en strâle av stål får ntströmna i ett kyl- lediun. varvid stålet uppvisar en halt av kisel och eventuellt av nangan så att oxidationsptodukten under kontakten mellan strålen och kylnediet. sol är syreavgivande, än kíseldioxíd. k ä n n e t e c k n a t av att en produkt från den endoterma .reaktionen vid kontakten led strålen (tråden) innefattar syre OCH BIIVÖIIÖB S0! SYEGÖOIHIOII i- KYIIBÖÃEC