NL8200818A - Gieten van gesmolten metalen. - Google Patents

Description

* ï IT. o. 50910

Gieten van gesmolten metalen.

De uitvinding heeft betrekking op het ondergedompeld gieten van gesmolten metalen.

Het is vaak gewenst gedurende het gieten om zoveel mogelijk de stromen gesmolten metaal te isoleren ten opzichte van de omgevingslucht 5 om overmatige oxidatie te vermijden. Bij continu gieten bijvoorbeeld wordt ondergedompeld gieten toegepast. Het gesmolten materiaal vanuit een uitgiet-vat wordt geleid naar een gietpan en/of vanaf de gietpan in de vorm, via een langwerpige gietbuis, waarvan het ondereinde is ondergedompeld onder het oppervlak van de smelt in de gietpan en/of de vorm. Zoals gebruikelijk 10 bij andere buizen of mondstukken, waardoor het uitgegoten metaal passeert, alsmede poortklepplaten, worden de langwerpige gietbuizen vervaardigd uit vuurvaste materialen. Deze componenten zijn kostbaar wat betreft de vuurvaste materialen en de energiebehoefte noodzakelijk voor het vervaardigen ervan, en de aandacht is gericht op vervaardigingstechnieken waarmede de 15 noodzakelijkheid van hoge brandtemperaturen worden geminimaliseerd of vermeden. Als gevolg hiervan heeft de neiging bestaan te trachten materialen met betrekkelijk lage vuurvastheid te gebruiken omvattende siliciumoxide en speciale betonsamenstellingen. Een nadeel van dergelijke materialen is dat het gesmolten metaal deze vrij snel erodeert of chemisch aantast, en 20 indien zij een hoge kermische geleidbaarheid bezitten kunnen verontreinigingen uit het gesmolten metaal zich daarop kunnen verzamelen. Afscheiding van vaste deeltjes kan ernstig worden afhankelijk van het metaal of de legering die moet worden uitgegoten en van de lengte van de gietbuis. In elk geval is de bruikbare levensduur van vuurvaste voorwerpen ongewenst 25 beperkt.

Gasinjectie is voorgesteld als een middel voor het beschermen of isoleren van vuurvaste voorwerpen tegen gesmolten metaal. Tot nu toe is gezocht naar een beschermende gasfilm tussen de metaalstroom en de boring van het mondstuk. De uitvinding heeft tot doel een dergelijke film te 30 ontwikkelen in de langwerpige gietbuis om de bruikbare levensduur ervan te verlengen.Daartoe verschaft de uitvinding een geschikt samenstel voor het inbrengen van het gas. Het gas zal gewoonlijk een inert gas zijn, bijvoorbeeld argon.

De uitvinding is van bijzonder voordeel voor het beschermen 35 van gietbuizen met een lage vuurvastheid, maar kan ook worden gebruikt bij het beschermen van vuurvaste materialen met hogere vuurvastheid met het oog 8200818 -2- op hun hogere kosten en hun eigen gebrek aan immuniteit tegen aantasting door gesmolten metaal.

Volgens de uitvinding wordt een inrichting verschaft voor het ondergedompeld gieten van gesmolten metalen, omvattende een mondstuk-5 deel dat stroomafwaarts is gericht naar een langwerpige ondergedompelde gietbuis en een gasdichte verbinding vormt met het bovenstroomse einde van de gietbuis, waarbij het mondstukdeel een ringvormige spruitstukruimte bezit en een gastoevoerleiding en een gasafvoeruitmonding die in verbinding staat met de spruitstukruimte, waarbij het mondstuk zo is uitgevoerd dat 10 gas wordt afgegeven vanaf de spruitstukruimte in een richting in hoofdzaak langs de binnenwand van de gietbuis.

Bij een voorkeursuitvoering omvat het mondstukdeel een mondstuk en een van een opening voorzien verbindingsblok uit vuurvast materiaal, dat een benedenstroomse voortzetting vormt van het mondstuk en dat de 15 spruitstukruimte en de opening verschaft.

Aantasting van het mondstuk door gesmolten metaal is vaak ernstig, in het bijzonder als een poortklep met een schuif voor de regeling van de stroom boven het mondstuk op smoren is ingesteld. Om aantasting te verminderen is het mondstuk vaak vervaardigd uit of bekleed met een kost-20 baar zeer sterk vuurvast materiaal zoals gebakken zirconium. Door middel van het verbindingsblok kan de lengte van het kostbare mondstuk worden verkleind, waarbij het verbindingsblok een gemakkelijk weerplaatsbare verlenging van het mondstuk is. Het blok kan zijn vervaardigd uit goedkoop vuurvast materiaal.

25 De uitvinding zal hierna bij wijze van voorbeeld worden beschreven aan de hand van de tekening, die een langsdoorsnede geeft van een mondstuk en een ondergedompelde gietbuiscombinatie welke een voorkeursuitvoering van de uitvinding vormt.

Een gietinrichting 10 is weergegeven, die is bevestigd op de 30 onderste of benedenstroomse klepplaat 11 van een glijpoortklep. Bij een klep met twee platen is de plaat 11 natuurlijk de glijpoort. Verschillende vorm?van glijpoortkleppen zijn wel bekend zodat geen beschrijving hier behoeft te worden gegeven daarvan.

De inrichting 10 omvat een mondstuk 12 waarvan de boring 14 35 op één lijn ligt met de plaatopening 15. De mondstukboring 14 is naar beneden gericht naar het kanaal 16 van een langwerpige ondergedompelde gietbuis 17.

Een van een opening voorzien verenigingsblok 18 is geplaatst tussen het mondstuk 12 en een gietbuis 17. De opening 19 van het blok 18 is 8200818 -3- «ε * coaxiaal met de boring 14· en het kanaal 16.

Het mondstuk 12, het verbindingsblok 18 en de gietbuls 17 zijn vervaardigd uit vuurvaste materialen en tenminste het mondstuk en het verbindingsblok zijn omgeven door metalen mantels..Indien gewenst is de 5 gietbuis 17 ook met metaal bekleed.

De metalen bekleding 20 die het verbindingsblok 18 omgeeft ligt op afstand daarvan voor het vormen van een omgevende ringvormige spruitstukruimte 21. De onderlinge afstand tussen de bekleding 20 en het verbindingsblok 18 wordt gehandhaafd door een cementring 22, die de twee 10 verbindt om het boven of bovenstroomse einde van het verbindingsblok. Om gas toe te voeren aan de spruitstukruimte 21, is een gastoevoerleiding 24· aanwezig, die wordt gedragen door een bevestigingsring 25, die buiten de bekleding 20 is geplaatst. Zoals hierna beschreven verbindt de bevestigingsring het verbindingsblok 18 met het benedenstroomse einde van het mondstuk 15 12. Tijdens gebruik treedt gas in de mondstukruimte 11 via een aantal langs de omtrek op onderlinge afstand geplaatste openingen 26, die over de bekleding 20 zijn verdeeld.

Aan het benedenstroomse einde begrenzen de omhulling 20 en het verbindingsblok 18 een ringvormige gasafgevende opening 28. Indien 20 gewenst kan de omhulling 20 inwendige ribben of andere naar binnen gerichte uitsteeksels bezitten om het ondereinde ervan gelijkmatig op afstand te houden van het verbindingsblok. Dergelijke ribben of uitsteeksels kunnen resulteren in het vormen van een ring met gasafgevende openingen.

De spruitstukruimte 21 kan een vulling bevatten van voor 25 gas doorlaatbaar materiaal 29, zoals een vezelachtige keramische stof of een poreuse eementachtige massa. De vulling bevordert de gelijkmatige verdeling van het gas naar de opening of openingen 28.

Het verbindingsblok 18 en de omhulling 20 ervan vormt een gasdichte verbinding met het bovenstroomse einde van het kanaal 16 van de 30 gietbuis 17. Gasdichtheid wordt op de eenvoudigste wijze verkregen als het blok 18 en de omhulling 20 afgeknot kegelvormig taps toelopen aan hun ondereinden en de gietbuis 17 heeft een daarop passende verwijde mondopening 30 aan zijn bovenstroomse einde. Tijdens gebruik is het waarschijnlijk dat de buis 16 in hoofdzaak volledig wordt gevuld met gesmolten metaal, wat tot 35 gevolg kan hebben dat de omhulling 20 smelt aan de mond 30 en daardoor de gasdichtheid verzekert.

Als gas wordt toegelaten onder druk aan de spruitstukruimte 21, wordt het afgevoerd uit de opening of openingen 28 in een richting die ligt langs de wand van het kanaal 16. Het gas heeft de neiging de wand 8200818 J ·" -4- aan te drukken en verschaft een beschermende film tussen de wand en het metaal dat naar beneden stroomt door het kanaal 16.

De verbinding 31 tussen het mondstuk 12 en het verbindings-blok 18 is van gebruikelijke getrapte vorm. Lucht heeft de neiging te worden 5 afgevoerd door een dergelijke verbinding en om dit te verminderen zijn middelen verschaft om het toegevoerde gas door de leiding 24· te leiden naar de verbinding 31. Genoemde middelen omvatten een ringvormige ruimte 32 tussen de metalen omhulling 20 en een omgevende naar beneden gerichte verlenging 34· van de metalen omhulling 35 van het mondstuk 12. De ring-10 vormige ruimte 32 omgeeft de verbinding 31 en een deel van het gas toegevoerd door de leiding 24· stroomt in deze ruimte waarbij de rest in de spruitstukruimte 21 stroomt. Gas dat tijdens gebruik de verbinding 31 passeert kan een beschermende film verschaffen om de wand van het mondstuk 19.

15. De naar beneden gerichte verlenging 34· is gelast op de om hulling 35 en dient voor een tweede doel, wat het bevestigen van het ver-bindingsblok 18 met het mondstuk 12 omvat. Het verlengstuk 14· is dus de helft van een koppelorgaan, de andere helft ervan is de bevestigingsring 25. Laatstgenoemde heeft een naar binnen gekeerde lip 36, die samenwerkt 20 met een uitwendige schouder 37 om het verbindingsblok. Het koppelen van de delen 34· en 25 kan plaats hebben met schroefdraad maar heeft bij voorkeur plaats met een bajonetverbinding.

Als weergegeven is een grote speling aanwezig tussen de bevestigingsring 25 en het verlengstuk 34·. In de praktijk is deze speling 25 klein en lekkage van gas toegevoerd aan het gebied tussen de ring 25 en de omhulling 20 is minimaal. Een afdichtmiddel kan worden gebruikt om lekkage via deze speling te voorkomen.

De buis 17 wordt onder het mondstuk op de een of andere geschikte wijze ondersteund.

30 Indien gewenst kan de inrichting 10 worden verbonden met een stopstangstroomregelsysteem in plaats van met een glijpoortklep, en bij bepaalde giethandelingen met de gietpan behoeft het niet te worden verbonden met enig stroomregelsysteem.

8200818

Claims (8)

1. Inrichting ten gebruike bij ondergedompeld gieten van gesmolten metalen omvattende een mondstukcomponent die zich benedenstrooms uitstrekt naar een langwerpige ondergedompelde gietbuis en een gasdichte verbinding vormt met het bovenstroomse einde van de gietbuis, met het 5kenmerk, dat de mondstukcomponent (12,18) een ringvormige spruitstuk-ruimte (21) en een gastoevoerleiding (24) en een gasafvoeropening (28) omvat die in verbinding staat met de spruitstukruimte (21), waarbij de uitmonding (28) zo is uitgevoerd dat gas wordt afgegeven vanaf de spruit-stukruimte (21) in een richting in hoofdzaak langs de binnenwand (16) van 10 de gietbuis (17).

2. Inrichting volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de mondstukcomponent (12,18) naar binnen taps toeloopt in benedenstroomse richting en gasdicht is opgenomen in een zich verwijdende opening (30) aan het bovenstroomse einde van de gietbuis (17).

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2,met het ken merk , dat de mondstukcomponent (12,18) een metalen bekleding (20) bezit die de buitenzijde van de spruitstukruimte (21) begrenst.

4. Inrichting volgens conclusie 3,met het k e n - m e r k,dat de metalen omhulling (20) een enkele ringvormige opening (28) 20 begrenst en de spruitstukruimte (21) een vulling bevat van voor gas poreus materiaal (29).

5. Inrichting volgens één van de conclusies 1 tot 4, m e t het kenmerk, dat de mondstukcomponent (12,18) een mondstuk (12) omvat en een van openingen voorzien verbindingsblok (18) uit vuurvast 25 materiaal, welk blok een benedenstroomse voortzetting vormt van het mondstuk (12).

6. Inrichting volgens conclusie 5,met het kenmerk, dat het mondstuk (12) en het verbindingsblok (18) in elkaar passen door middel van een getrapte verbinding (31), en een kanaal (32) is aan- 30 gebracht om gas te leiden vanaf genoemde leiding (24) naar de getrapte verbinding (31).

7. Inrichting volgens conclusie 5 of 6,met het kenmerk, dat een omgevende naar beneden gerichte verlenging (34) van het mondstuk (12) samenwerkt met een ring (25) om het verbindingsblok (18) 35 op het mondstuk (12) te bevestigen.

8. Inrichting volgens conclusie 7,met het kenmerk, dat de verlenging (34) samenwerkt met de ring (25) op de wijze 8200818 * φ -6- van een bajonetverbinding. 8200816