SE515012C2 - Matning av gjutpulver - Google Patents

Description

25 30 515 012 2 lossnar detta skikt av sig självt vid kylningen av strängen med vattenstrilar och faller ner mot kyltornets botten.

Av det ovan beskrivna inses lätt vikten av att gjutpulvertillförseln sker i ett jämnt tempo utan nâgra som helst avbrott. Vanligtvis sker denna gjutpulvermatning manuellt på så sätt att en operatör för på gjutpulver från ett kar eller en vanna med en raka, varvid den erforderliga mängden bedöms visuellt av operatören. Förutom att detta är ett dammigt, monotont och ej helt riskfritt arbete, kräver det oupphörlig passning. Vidare är det lätt att missbedöma erforderlig mängd gjutpulver, vilket kan innebära plötsliga avbrott i skiktet mellan sträng och kokillvägg. Därför har under en lång tid ett starkt önskemål förelegat om en automatisering av gjutpulvermatningen.,¿¿¿§ ;p¿ I US-A-5 067 553 beskrivs en automatiserad anläggning för tillförsel av gjutpulver till en smältyta. Anläggningen är utomordentligt kostsam och komplicerad; den innefattar bland annat två robotarmar och ett spridarrör med en inbyggd, motordriven skruvmatare. På grund av anläggningens komplicitet är den störningsbenägen och kostsamma driftstopp blir oundvikliga.

Vidare beskrivs i JP-A-57-195568 principen för hur en IR-detektor kan styra en motordriven mataranordning i tilloppsröret för ett gjutpulver vid stränggjutning. Förutom en mycket knapphändig beskrivning av närmare detaljer, är även denna konstruktion onödigt komplicerad och störningsbenägen.

Ett första syfte med föreliggande uppfinning är således att säkerställa en jämn och kontinuerlig tillförsel av gjutpulver på en metallsmälta, i 10 15 20 25 30 151.5 G12 3 synnerhet vid stränggjutning.

Ett andra syfte med föreliggande uppfinning är att undanröja de säkerhetsrisker som föreligger när gjutpulver pàföres manuellt.

Ett tredje syfte med föreliggande uppfinning är att i möjligaste mån förenkla den erforderliga apparaturen för påförande av gjutpulver på en metallsmälta, i synnerhet vid stränggjutning.

Dessa och ytterligare syften har på ett överraskande enkelt sätt lyckats uppnås genom att tillämpa ett förfarande, som innefattar de i patentkravets 1 kännetecknande del angivna åtgärderna.

I äskådliggörande men icke-begränsande syfte kommer uppfinningen nu att närmare beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna. Dessa presenteras härmed: Figur 1 visar en principritning över en mataranordning enligt uppfinningen.

Figur 2 visar ett diagram över pulverflödets beroende av ventilarean.

Figur 3 visar kornstorleksfördelningen för två olika kommersiella, granulerade gjutpulversorter.

I Fig. 1 är en behållare för gjutpulver betecknad med 1. Denna är exempelvis upphängd med lämpliga hakar på själva gjutlådan. Vid behållarens nedersta del ansluter ett rör 2 med en ventil 3. Till denna ventils utloppsände ansluter ett kortare, i huvudsak lodrätt rörparti 4, vilket i sin tur ansluter till ett vinklat transportrör 5. Detta mynnar ovanför metallsmältans 6 överyta, varvid det tillförda gjutpulvret smälter av värmet från smältan och lägger sig i form av ett flytande skikt 7 ovanpå denna. Själva smältan tillföres från gjutlådan (ej visad) genom tappröret 8 till den vattenkylda kopparkokillen 9. Den 10 15 20 25 30 515 012 4 gjutna strängen förs kontinuerligt nedåt, omgärdad av ett slagghölje av först smält och därefter stelnat gjutpulver. Detta spricker och lossnar vid besprutningen med kylvatten.

Om så önskas, kan den beskrivna utrustningen även omfatta två separata delar på så sätt, att behållaren 1, rördelen 2 och ventilen 3 utgör en enhet, medan rördelen 4 och transportröret 5 utgör en andra enhet. Enligt denna utföringsform mynnar utloppet från ventilen 3 i "fria luften", varvid gjutpulvret faller fritt en kort sträcka och ned i den, under nämnda utlopp placerade rörets 4 mynning. I detta fall utformas rörets 5 övre mynningsdel såsom ett uppsamlingstråg eller -kärl 10 med vidgad tvärsnittsarea, i syfte att fånga upp allt gjutpulver.

Denna utföringsform medför fördelen, att behållaren med tillhörande ventil kan monteras, respektive demonteras, för sig, samt transportröret 5 (med tillhörande uppsamlingstråg 10) för sig. Vidare kan transportröret 5 utformas som ett förgrenat rör av i huvudsak Y-form, vilket möjliggör att rörets två mynningar kan placeras på varsin sida om tappröret 8 och på så vis säkerställa en jämnare spridning av gjutpulvret på smältans yta.

Transportröret/-en kan även utföras teleskopiskt, vilket underlättar uppnåendet av önskad positionering av rörets mynning över metallsmältan.

Ett väsentligt kännetecken för föreliggande uppfinning utgöres av, att gjutpulvret är granulerat.

Med detta uttryck avses att gjutpulverkornen består av i huvudsak sfäriska partiklar med en viss kornstorleks- fördelning. Den kemiska sammansättningen hos ett granulerat gjutpulver kan variera mellan olika på marknaden till buds stående fabrikat. En grupp gjutpulver marknadsförs under det registrerade 515 012 5 varumärket "Scørialit", av vilka det med typbeteckningen SPH 107-77 II må tjäna som exempel (angivna procentsatser avser viktprocent) på en representativ kompøsition av ett gjutpulver: 10 l5 20 25 30 Basicitet: 1,43 sioz 23,7 % CaO 33,0 % Mgo 0,82 °< 111203 7,29 % Na2O 8,04 % Kao 0,13 % Tioz 0,35 % MnO 6,25 % Fe2o3 1,12 % Cfriu 4fo % coz 9,3 % cum 6,58 % F 6,71 % H20 (6oo°c) 0,52 % S 0,05 % Mjukningspunkt: lO60°C Smältpunkt: 1140°C Flytpunkt: ll80°C Skrymdensitet: 0,64 kg/dm3 Siktanalys: Ãterstod 500 pm: 19,0 % Återscod 125 pm; 97,2 % Återstød 63 pm: 99,6 5 Viskositet (l300°C) 0,7 dPa's lO 15 20 25 30 515 012 6 Ett granulerat gjutpulver för föreliggande uppfinning består i huvudsak av väsentligen sfäriska partiklar. Dessa tillverkas på i sig känt sätt medelst ett spraytorkningsförfarande. Tack vare denna geometriska konfiguration har jämn och kontinuerlig matning av gjutpulvret ernátts på ett utomordentligt enkelt och tillförlitligt sätt. Således kan ett jämnt och kontinuerligt utflöde ur gjutpulver-behållaren åstadkommas medelst en konventionell kulventil, t.ex. en 9,5 mm (3/8") kulventil av mässing. När granulometrin lämpligen är sådan, att medelpartikeldiametern ligger mellan 100 och 700 pm, företrädesvis mellan 150 och 400 pm, och i princip ingen partikel är större än 1,0 mm, strömmar eller "rinner" pulvret på ett sätt som hittills inte antogs för möjligt, förutsatt att transportröret 5 inte lutar mot horisontalplanet med en vinkel a, som är mindre än gjutpulvrets inherenta rasvinkel. För de två kommersiella gjutpulvren "Scorialit" (reg. varumärke) SPH A-72 (inkl. tilläggssorten SPH A-72/S) och SPH 107- 77 (I och II) är denna rasvinkel 31,2°. Detta betyder alltså, att transportrörets 5 lutningsvinkel a mot våglinjen bör vara lika med eller större än detta värde då dessa gjutpulver används. Lämpligen bör lutningsvinkeln a ej underskrida 30° för något gjutpulver. Dessutom bör även behållarens 1 bottenyta luta med minsta denna vinkel mot horisontalplanet, enär pulver i annat fall kan fastna i behållaren. Är dessa villkor uppfyllda, rinner pulvret ut ur behållaren, genom ventilen och ut på smältan med konstant flöde och oberoende av fyllhöjden i behållaren 1. Detta flöde är linjärt beroende av ventilarean, vilket illustreras i diagrammet i Fig. 2. I detta motsvarar den övre linjen (A) pulverkvalitén SPH A-72 och den undre linjen (B) 10 15 20 25 30 515 012 7 pulverkvalitën SPH 107-77. På x-axeln anges ventilöppningens storlek i mmz och på y-axeln anges flödet av gjutpulver i kg/min.

Kornstorleksfördelningen hos två kommersiella "Scorialit“-sorter framgår av diagrammet i Figur 3. På X-axeln anges korndiametern i pm och på y-axeln 0 förekomsten i 6. Såsom därur framgår, motsvarar diameterfördelningen hos de väsentligen sfäriska partiklarna i huvudsak en normalfördelning. Dessa sorter kan direkt appliceras i förfarandet enligt uppfinningen. Eftersom granulstorleken påverkar flödet, kan önskemål om ett visst flödesintervall inverka på valet av granulometri. Således ger en mindre medeldiameter ett större flöde. Om en snävare kornstorleksfördelning önskas, kan vissa fraktioner avlägsnas genom siktning.

Så länge det finns gjutpulver kvar i behållaren, är det förinställda bör-värdet av flödet i huvudsak konstant. Om en del av gjutpulvret av någon anledning blivit fuktigt, kan dock kornen agglomerera och en störning av flödet bli följden. Av denna orsak kan en larmsensor eller en flödesgivare monteras. Denna kan exempelvis fixeras vid övergången mellan rördelen 4 och transportröret 5. Olika sensorer kan väljas. En lämplig, utprovad typ är en flödesgivare som mäter ljudfrekvensen från gjutpulvret som rasar igenom kröken mellan rören 4 och 5, varvid denna frekvens omvandlas till en elektrisk signal i mA eller mV. Skulle av någon orsak gjutpulvret sluta rinna, sjunker signalen under ett visst minimivärde i mV eller mA och larm utlöses.

Claims (8)

10 20 25 30 515 012 8 PATENTKRAV

1. l. Förfarande för matning av gjutpulver till en metallsmältyta, i synnerhet vid stränggjutning, k ä n n e t e c k n a t därav, att gjutpulvret är granulerat så att det i huvudsak består av väsentligen sfäriska partiklar, vilka låtes strömma med hjälp av enbart (l), och ett hot mot horisontalplanet vinklat (5), flöde inställes enbart med ventilen (3) tyngdkraften från en överliggande behållare genom en ventil (3) transportrör samt ut på metallsmältytan, varvid önskat och öppningen på transportröret (5) är belägen på ett visst avstånd från toppytan av det gjutna pulverskiktet på den smälta metallen.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att transportrörets (5) vinkel mot horisontalplanet är lika med eller större än det granulerade gjutpulvrets inherenta, materialspecifika rasvinkel.

3. Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att gjutpulvrets kornstorleksfördelning är sådan, att partikelmedeldiametern är mellan lO0 och 700 pm.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t därav, att den tillförda mängden gjutpulver motsvarar ett flöde på mellan 0,1 och 1,0 kg/min, företrädesvis mellan 0,1 och 0,7 kg/min.

5. Anordning för utövande av förfarandet enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar en behållare (1) för upptagande av gjutpulver, 10 15 515 012 en ventil (3) fäst på en utloppsstos eller utloppsrör vid behâllarens nedersta punkt och ett transportrör (5) vid ventilens utloppsände, varvid transportröret är vinklat mot horisontalplanet.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att transportröret (5) är vinklat mot horisontalplanet med en vinkel på minst 30°.

7. Anordning enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att transportröret (5) är förgrenat i form av ett Y-rör, i syfte att förbättra spridningen av gjutpulvret på metallsmältytan.

8. Anordning enligt kraven 5-7, k ä n n e t e c k n a d därav, att transportröret (5) är teleskopiskt.