SE446775B - Anordning for termisk analys och modifiering av metallsmeltor - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 446 775 fierande ämnen eller utförande av strukturändrande åtgärder.

Anordningen möjliggör en långt gående automatisering av gjute- rier och en höjning av kvaliteten hos framställda produkter.

Anordningen enligt uppfinningen för termisk analys och modi- fiering av metallsmältor genom registrering av stelningsdata och därav styrd tillsats av strukturmodifierande ämnen. känne- tecknad av en behållare framställd av vid smältans temperatur väsentligen beständigt material. vilken i nedsänkt läge i strömmande smälta kan genomspolas av smält metall, organ för att dels lyfta behållaren upp ur smältan och därvid innestänga en bestämd mängd smälta, dels föra behållaren till en omgiv- ning med kontrollerat temperaturtillstånd och där hålla behål- laren till dess den innestängda smältan stelnat och därefter återföra behå1laren_till nedsänkt läge i smältan. organ för registrering av stelningsdata under stelningen av den inne- slutna smältan, organ för utvärdering av stelningsdata i för- hållande till kända data för smältor med känd metallurgisk struktur och slutligen organ för styrning av tillsatser till den strömmande metallsmältan samt styrorgan för kontinuerlig övervakning av strukturpåverkande tillsatser genom intermit~ tent provtagning med lämpliga tidsintervall.

Behållaren är lämpligen försedd med en öppning som möjliggör att smälta kan inströmma och att kontinuerligt utbytas mot ny smälta däri, när behållaren befinner sig i nedsänkt läge i smältan. Detta åstadkommes antingen genom att smältan strömmar förbi behållaren eller genom att behållaren föres genom en stillastående smälta. Smältinnehållet i behållaren utbytes kontinuerligt genom virvelverkan eller genom att behållaren försetts med lämpliga öppningar i sin mot den strömmande metallen vända ände och i motsatt ände och anordningar för att tillsluta öppningen i behållarens nedre ände för att därigenom innesluta en lämplig mängd smälta.

Anordningen enligt uppfinningen skall nu närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar där fig. 1 visar en schema- tisk anordning enligt uppfinningen för automatisk styrning av . u... ..- 10 15 20 25 30 35 446 775 strukturen hos en strömmande smälta. Fig. 2 visar ett provtag- ningskärl nedsänkt i strömmande smälta. Fig. 3-5 visar olika utföringsformer för provtagningskärlet.

I fig. 1 visas schematiskt en ränna I med strömmande metall 2. under vars yta 3 är nedsänkt ett provtagningskärl 4. Kärlet är fäst vid en vridbar horisontell axel 5 via en bågformad del 6.

Axeln är vridbar vilket antydes med pilen 7. Den horisontella axeln 5 är fäst vid en vertikal axel 8 och rörlig längs denna vertikala axel 8, vilket antydes med pilen 9. Den vertikala axeln 5 kan även svängas runt axeln 8 vilket antydes med pilen 10. Axeln 5 kan inta ett läge I där provtagningskärlet 4 är nedsänkt i metallsmältan 2 och därvid så placerat att den smälta metallen lätt kan genomspola provkârlet. vid provtag- ning vrides axeln 5 så att provtagningskärlet bifinner sig i ett läge där en avpassad provmängd inneslutes. varefter axeln 5 föres till ett övre läge II varifrån den svänges runt axeln 8 och nedsänkes till ett läge III så att provtagningskärlet 4 föres ned i ett utrymme ll i vilket värmeavgivningen. vid stelning av den i provtagningskärlet 4 inneslutna mängden smälta. är i huvudsak reproducerbar från prov till prov.

I fig. 2 visas en utföringsformn av provtagningskärlet 4. där kärlet befinner sig i nedsänkt läge i den strömmande metallen 2 och där netallens strömningsriktning antydes med pilen 12. I provtagningskärlet är ett termoelement 13 anordnat centralt.

Kärlet är försett med ett inloppshâl 14 och ett utloppshål 15 genom vilket metallsmälta strömmar vid tenperaturjämvikt med smältan. Utformningen av provtagningskärlet tillförsäkrar att en representativ mängd smälta befinner sig i provtagningskär- let när detta upptages ur smältan. I provtagningskärlet befin- ner sig även en kula 16 av i förhållande till smältan inert material. Kulan måste även ha en väsentligt högre densitet än smältan. När provtagningskärlet reses till vertikalt läge kom- mer kulan att föras ned mot hålet 15 och täcka detta, varige- nom förhindras att i provtagningskärlet innesluten smälta rin- ner ur kärlet, när detta lyfts ur smältan. När provtagninge- kärlet 4 åter nedföres i smältan 2 efter registrering av stel- 10 15 20 25 30 35 446 775 ningsdata kommer innehållet i provtagningskärlet att smälta och kulan 16 faller tillbaka i den position som visas i fig. 2 och lämnar möjlighet för fritt flöde av smälta genom hålen 14 och 15.

Fig. 3 visar en annan utföringsform av provtagningskärlet 4 där metall kan strömma in genom hålet 17 och ut genom spalten 18 vilken kan tillslutas med skivan 19 placerad på den cen- tralt anordnade stângen 20. vilken kan röras i riktning mot provtagningskärlet och hindra att metallsmältan rinner ur provtagningskärlet när detta lyfts upp ur smältan genom tät- ning mellan ytorna 2l och 22. Ett termoelement 23 är anordnat centralt i provtagningskärlet.

Fig. 4 visar en ytterligare annan utföringsform av provtag- ningskärlet inom ramen för uppfinningen. I detta fall är prov- tagningskärlet 24 öppet i den övre änden 25 och i sin botten försedd med ett termoelement 26 och en hâllararm 27. Vid an- vändning föres provkärlet 24 ned mot den strömmande metallen och innehållet i kärlet utbytes genom virvelbildning. För upp- mätande av stelningsdata vrides hällararmen 27 mot sin axel vid pilen 28 så att kärlet 24 kommer i vertikalt läge med sin övre ände uppåt. I detta läge förs sedan provtagningskärlet 24 till ett temperaturdefinierat område för stelning. Denna utföringsform kräver en modifierad utformning av manövrerings- enheten 1 förhållande till fig. 1.

I fig. 5 visas slutligen den enklaste utföringsformen av prov- tagningskärlet 4. I detta fall är ett kärl 4 fastsatt på en hâllararm 29 och ett termoelement 30 ínstucket från sidan vid infästningen av hållararmen. I denna utföringsform neddoppas hâllararmen vinkelrätt mot metallens strömming och vrides till ett läge där den strömmande metallen kommer att genom virvel- verkan fylla provtagningskärlet. Eventuellt kan man sedan metallen efter stelningen åter smält i badet lyfta upp prov- tagningskärlet och tömma det för att säkerställa att ny metall kan undersökas i nästa stelningsförlopp. ß". 446 775 _ Det ligger givetvis inom fackmannens kunnande och uppfinnin- gens ram att med ledning av ovanstående modifiera provtag- ningskärl. anordningar för upptagning av provtagníngskärl och registrering av och utnyttjande av stelningsdata.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 446 775 Patentkrav

1. Anordning vid termisk analys och modifiering av metallsmäl- u tor genom registrering av stelningsdata och därav styrd struk- turmodifierande behandling, k ä n n e t e c k n a d av en be- hållare (4) framställd av vid smältans temperatur väsentligen beständigt material, vilken i nedsänkt läge kan genomspolas av smält metall (2), organ (5, 6 och 7) för att dels lyfta behål- laren upp ur smältan och därvid innestänga en bestämd mängd smälta, dels föra behållaren till en omgivning med väsentligen oförändrat tillstånd och där hålla behållaren till dess den instäng- da smältan stelnat och därefter återföra behållaren till ned- sänkt läge i smältan, organ för registrering av stelningsdata under stelningen av den inneslutna smältan, organ för utvärde- ring av stelningsdata i förhållande till kända data för smältor med känd metallurgisk struktur och slutligen organ för styrning av tillsatser till metallsmältan eller strukturmodifierande be- handling samt styrorgan för kontinuerlig övervakning av struk- turmodifierande åtgärder genom intermittent provtagning med lämpliga tidsintervall.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att behållaren är försedd med en öppning (15, 18) i dess botten, vilken kan tillslutas innan behållaren lyftes ur smältan och kan öppnas när den efter provets stelnande âterförts till smältan och det stelnade materialet smälter.

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att behållaren är av en sådan form att den lämpar sig för upptagan- de av ett smälta-prov ur en strömmande smälta och att strömman- de smälta hela tiden intränger i behållaren, när den befinner sig i nedsänkt läge.

4. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att behållaren är anordnad att kunna röra sig i en i sig stilla- stående smälta och att därvid smälta hela tiden intränger i n behållaren. 10 15 20 25 446 775 k ä n n e t e c k n a d av att behållaren utgöres av ett på lämpligt sätt format kärl med en

5. Anordning enligt krav 2, öppning (14), som kan vändas mot metallens rörelseriktning och en öppning (15) i motsatt riktning och en kula (16) som täcker öppningen i strömningens motsatta riktning, när behållaren be- finner sig i upprätt ställning och av tyngdkraften kan bringas att lämna nämnda täckta öppning när behållaren befinner sig i nedsänkt och lutande läge.

6. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att behållaren utgöres av en hylsa (4) med en öppning (18) i sin nedre del och en i förhållande till behållaren förskjutbar ven- til (19), som fast på en central stång (20) kan tillsluta och öppna behållaren när denna befinner sig nedsänkt i och i väsent- ligen temperaturjämvikt med smältan, där behållaren är fäst vid ett hållarrör inrymmande den centrala stången och elektriska anslutningsledningar till ett i behållaren centralt beläget ter- moelement (23) samt en öppning (17) i behållarens övre ände läm- pad att i smältan kunna mottaga inströmmande smälta.

7. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att behållaren utgöres av en öppen behållare (14) placerad på ett hållarrör (27, 29) fast i behållarens botten eller sida och in- rymmande elektriska ledningar till ett i behållaren centralt placerat termoelement (26, 30) och organ för att nedsänka behål- laren med sin öppna ände så riktad att smälta strömmande genom virvelverkan strömmar in i behållaren och organ för att lyfta behållaren till ett läge, där smältan inneslutes i behållaren.