SE534550C2

SE534550C2 - Ändstycke för styrrör, aggregat och förfarande

Info

Publication number: SE534550C2
Application number: SE0901520A
Authority: SE
Inventors: James T Schwadron; Leslie W Niemi; Gregory P Marzec
Original assignee: Affival Inc
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2006-03-04
Publication date: 2011-10-04
Also published as: CA2599956A1; RU2415181C2; TR200706099T1; ATE526428T1; FI20070667L; US20060216447A1; SE0701984L; SK500252007A3; EP1853412A4; CN101653817A; AT504318A2; CZ2007602A3; ES2329860B2; EG24918A; WO2006096559A3; UA94219C2; SE0901520L; KR20070117628A; WO2006096559A2; EP1853412A2

Abstract

1 3SAM MANDRAG Ett ändstycke för ett styrrör för tillsatser beskrivs. Ett sådant ändstyckekan ha en hållbar hylsa och en utbytbar hylsa. Den utbytbara hylsan kan haen kanal genom en tillsats kan levereras, och den utbytbara hylsan kan be-finna sig i den hållbara hylsan genomgående hål och kan vara fäst vid denhållbara hylsan. När smält metall kommer i kontakt med den utbytbara hylsan,bränns eller smälter den utbytbara hylsan och lossnar, och hindrar därmedden smälta metallen och slagg från att fastna vid ändstycket, vilket i sin turförhindrar uppbyggnaden av metall och slagg.

Description

534 550 2 tillsätts det smälta stålet. Vanligtvis tillsätts den kärnförsedda tråden det smälta stålet under tre till fyra minuter.

Det har visats att när styrröret placeras nära ytan av den smälta me- tallen så hamnar mer av tillsatsen i den smälta metallen. Återvinningen (engelska: "recovery") är den tillsatsmängd som uppmäts i den smälta me- tallen delat med den tillsatsmängd som injicerats iden smälta metallen. Ett ﬂertal faktorer bestämmer återvinningen av tillsatsen. l de ﬂesta fall är stor återvinning att föredra. Faktorer som påverkar återvinningen inkluderar den kärnförsedda trädens inträngningsvinkel i metallbadet, hastigheten med vilken den kärnförsedda tråden tränger in i metallbadet, och avståndet mellan spet- sen på styrröret och metallbadets yta. Återvinningen förbättras vanligtvis om en av styrrörets ändar placeras nära metallbadet. Emellertid visar erfarenhet att styrrörets ände avlägsnas antingen genom smältning eller oxidering av styrröret, eller kommer styrröret att bli tillstoppat om styrröret hamnar för nära metallbadet. Smältning, oxide- ring och/ellertillstoppning har observerats där avståndet mellan styrröret och metallbadet är mindre än en meter. För att undvika dessa förhållanden kan ett stort, tätt keramiskt ändstycke användas på änden närmast den smälta me- tallen. Emellertid är ett sådant ändstycke känsligt för metall och slagg som kan byggas upp på den keramiska änden. Vidare gör vikten på ändstycket det svårt att hantera. Dessutom leder uppbyggnaden av metall och slagg slutligen till att styrröret blockeras om röret sänks nära metallbadet.

Följaktligen finns det ett behov för en anordning som kan motstå tem- peraturerna och stänken av slagg och metall, medan uppbyggnaderna av dessa minskas, och på samma gång kan motstå mekanisk nötning och slag- energi från tråden som tillsätts badet av smält metall.

Sammanfattning av uppﬁnningen Uppﬁnningen kan utfonnas som ett ändstycke för ett styrrör för till- satser. Ett sådant ändstycke kan ha en hållbar hylsa och en utbytbar hylsa.

Den hållbara hylsan kan ha en första ände och en andra ände, och en inre yta som deﬁnierar ett genomgående hål som sträcker sig från den första änden till den andra änden. Den utbytbara hylsan kan ha en kanal genom 10 15 20 25 30 534 550 3 vilken en tillsats kan levereras och den utbytbara hylsan kan befinna sig i den hållbara hylsans genomgående hål och kan vara fäst vid den hållbara hylsan.

Uppfinningen kan utformas som ett aggregat för styrrör. Ett sådant aggregat kan innefatta ett styrrör och ett ändstycke.

Uppﬁnningen kan utformas som ett förfarande. Vid ett sådan förfa- rande tillhandahålls ett aggregat för styrrör. Aggregatet för styrrör kan ha (a) en hållbar hylsa som har en mottagande ände och en fördelande ände, och som har en inre yta som definierar ett genomgående hâl som sträcker sig från den mottagande änden till den fördelande änden, (b) en utbytbar hylsa som har en kanal genom vilken en tillsats kan levereras, där den utbytbara hylsan beﬁnner sig iden hållbara hylsans genomgående hål och är fäst vid den håll- bara hylsan, och (c) ett styrrör för tillsatser som beﬁnner sig i den utbytbara hylsans kanal och som är fäst vid den utbytbara hylsan. Den hållbara hylsan kan vara placerad närmast den smälta metallen och en tillsats kan tillhanda- hålls den smälta metallen genom att mata tillsatsen genom hylsorna från den mottagande änden mot den fördelande änden.

Kort beskrivning av ritningarna För en utförlig förståelse för uppﬁnningens art och syfte skall hänvis- ning till den medföljande ritningarna och den följande beskrivningen göras.

Enligt ritningarna: F ig. 1 är en perspektiwy, delvis i tvärsnitt, av ett aggregat för styrrör enligt uppﬁnningen som används på ett styrrör för att mata kärnförsedd tråd till smält metall, Fig. 2 är en sidovy av ett ändstycke enligt uppﬁnningen, Fig. 3 är en tvärsnittsvy från sidan av ett ändstycke enligt uppﬁnningen, Fig. 4 är en ändvy av ändstycket visat i Fig. 3, Fig. 5 är en tvärsnittsvy från sidan av ett ändstycke enligt uppﬁnningen, Fig. 6 är en tvärsnittsvy från sidan av ett ändstycke enligt uppﬁnningen, Fig. 7 är en tvärsnittsvy från sidan av ett ändstycke enligt uppﬁnningen, och F ig. 8 är ett flödesschema som visar ett förfarande enligt uppﬁnningen. 10 15 20 25 30 534 550 4 Ytterligare beskrivning av uppﬁnningen Uppﬁnningen kan utformas som ett ändstycke 10 hos ett styrrör 46 för tillsatser. Fig. 1-4 visar ett sådant ändstycke 10. Ãndstycket 10 kan innefatta en hållbar hylsa 13 och en utbytbar hylsa 16. I en av uppﬁnningens utförings- former har den hållbara hylsan 13 en väggtjocklek på ungefär 10 millimeter till 15 millimeter, en diameter D på ungefär 80 millimeter till 90 millimeter, och den utbytbara hylsan 16 har en väggtjocklek på ungefär 7 millimeter till 11 millimeter.

Den hållbara hylsan 13 kan vara av ett keramiskt material, såsom för exempel aluminiumoxid eller aluminiumoxid-graﬁt. Den hållbara hylsan 13 kan ha en första ände 19 och en andra ände 22. Den hållbara änden 13 kan ha en inre yta 25 som deﬁnierar ett genomgående hål 28 som sträcker sig från den första änden 19 till den andra änden 22.

Den utbytbara hylsan 16 kan vara av kartong, som till exempel av kartongpapper. Alternativt kan den utbytbara hylsan 16 vara en keramisk mantel, antingen vävd eller icke-vävd. Ett exempel på en keramisk mantel är BTU-Block som produceras av Thermal Ceramics of Augusta, l Georgia, USA. Den utbytbara hylsan 16 kan definiera en kanal 31 genom vilken en tillsats 34 kan levereras. När smält metall eller slagg kommer i kontakt med en sådan utbytbar hylsa 16, kan ett parti av den utbytbara hylsan 16 brännas eller smälta, beroende på materialet. När den utbytbara hylsan 16 brinner eller smälter faller den smälta metallen eller slaggen tillbaka i badet av smält metall 37 och förhindrar därmed att den smälta metallen eller slaggen fastnar vid ändstycket 10, vilket i sin tur förhindrar att metall och slagg byggs upp.

Den utbytbara hylsan 16 kan beﬁnna sig i den hållbara hylsans 13 genomgående hål 28 och kan vara fäst till den hållbara hylsan 13. Ett bind- ningsmaterial 40, som till exempel keramiskt murbruk, kan ﬁnnas mellan den utbytbara hylsan 16 och den hållbara hylsan 13 för att fästa den utbytbara hylsan 16 vid den hållbara hylsan 13. Ett keramiskt murbruk som kan vara passande säljs under handelsbeteckningen "Super G 3000" som är tillgängligt från Vesuvius USA Corp.

Istället för eller som tillägg till bindningsmaterialet 40 kan ett första fästdon 43 användas för att fästa den utbytbara hylsan 16 vid den hållbara 10 15 20 25 30 534 550 5 hylsan 13. Som exempel kan det första fästdonet 43 utgöras av en klammer som sträcker sig från den hållbara hylsan 13 till den utbytbara hylsan 16 på ett sådant sätt att det första fästdonet 43 fäster den utbytbara hylsan 16 vid den hållbara hylsan 13. Det första fästdonet 43 kan sträcka sig genom den hållbara hylsan 13. Fig. 5 visar hur det första fästdonet 43 sträcker sig genom den hållbara hylsan 13 in genom den utbytbara hylsan 16. I ﬁg. 5 sträcker sig inte fästdonet 43 hela vägen genom den utbytbara hylsan 16.

Fig. 6 visar en annan utföringsform i vilken det första fästdonet 43 sträcker sig in i kanalen 31. Då styrröret 46 förs in i den utbytbara hylsan 16 böjs fästdonets 43 ändar 49 som skjuter ut från den utbytbara hylsan 16. Vid en sådan anordning kan fästdonets 43 ändar 49 hjälpa till att fästa styrröret 46 mot den utbytbara hylsan 16.

Ett andra fästdon 52 kan sträcka sig genom den utbytbara hylsan 16 men inte genom den hållbara hylsan 13. Fig. 7 visar ett exempel på en sådan anordning. I Fig. 7 skall det noteras att det första fästdonet 43 fäster den håll- bara hylsan 13 med den utbytbara hylsan 16, och att det andra fästdonets 52 ändar 49 sträcker sig in kanalen 31 för att fästa styrröret 46 vid den utbytbara hylsan 16.

Ett ändstycke 10 enligt uppfinningen kan användas tillsammans med ett styrrör 46 för tillsatser för att bilda ett aggregat 55. Styrröret 46 kan vara gjort av metall. Styrröret 46 kan vara placerat att befinna sig i kanalen 31 och kan vara fäst vid den utbytbara hylsan 16 av första fästdon 43 och/eller andra fästdon 52 som skjuter ut från den utbytbara hylsan 16 i kanalen 31. Altema- tivt, eller dessutom, kan styrröret 46 vara fäst vid den utbytbara hylsan 16 genom att kanalen 31 görs i en sådan storlek att en friktionspassning eller en greppspassning åstadkommes med styrröret 46. Då en greppspassning åstadkommes kan den utbytbara hylsan 16 tryckas samman mellan styrröret 46 och den hållbara hylsan 13. På detta sätt kan styrröret 46 ﬁxeras relativt till ändstycket 10, utan att krafter anbringas till den hållbara hylsan 13 som skulle kunna ge upphov till sprickor i den hållbara hylsan 13. Dessutom kan den utbytbara hylsan 16 skydda den hållbara hylsan 13 från stötar, som till exem- pel från den kärnförsedda trädens tillsats 34 och därmed förhindra sprickor l den hållbara hylsan 13. 10 15 20 25 30 534 550 6 Enligt denna anordning kan den hållbara hylsans 13 första ände 19 anses som en mottagande ände och den hållbara hylsans 13 andra ände 22 kan anses som en fördelande ände. Styrröret 46 kan tas emot i den motta- gande änden 19 och tillsatsen 34 kan delas ut genom den fördelande änden 22. Den hållbara hylsans 13 fördelande ände 22 kan sträcka sig bortom en fördelande ände 58 på styrröret 46. På detta sätt kan den hållbara hylsan 13 skydda styrröret 46 från smält metall och slagg som kan stänka i närheten av styrröret 46. När den hållbara hylsan 13 och styrröret 46 används nära ett bad av smält metall 37 kan den hållbara hylsan 13 och styrröret 46 placeras rela- tivt varandra på ett sådant sätt att den hållbara hylsans 13 fördelande ände 22 kommer närmre badet av smält metall 37 än styrrörets 46 fördelande ände 58. Den relativa positionen för den hållbara hylsan 13 och styrröret 46 för en av uppfinningens utföringsformer visas bäst i Fig. 3 Fig. 1 visar en av uppﬁnningens utföringsforrner som används nära ett bad av smält metall 37. Åndstycket 10 kan tillåta att styrröret 46 placeras nära badet av smält metall 37, vilket i sin tur kan förbättra återvinningen av till- satser 34, inklusive legeringar som injicerats i den smälta metallen via tråd- matningsmetoder. Partiet av den utbytbara hylsan 16 som sträcker sig bortom änden 58 på styrröret 46 kan anträffa smält metall. När smält metall kommer i kontakt med den utbytbara hylsan 16, bränns eller smälts den utbytbara hyl- san 16 och lossnar, och hindrar därmed den smälta metallen från att fastna vid ändstycket 10, vilket i sin tur förhindrar uppbyggnaden av metall och slagg.

Enligt en utföringsform kan uppﬁnningen betraktas som ett förfarande för att fördela en tillsats. Fig. 8 visar ett sådant förfarande i vilket ett aggregat för styrrör är tillhandahållt 100. Aggregatet för styrrör kan ha en hållbar hylsa, en utbytbar hylsa och ett styrrör för tillsatser, som till exempel de som be- skrivits ovan. Den hållbara hylsan och den utbytbara hylsan kan vara till- handahållna relativt styrröret på ett sådant sätt att de fördelande ändarna av den hållbara hylsan och den utbytbara hylsan sträcker sig bortom en för- delande ände på styrröret, och på detta vis kan den hållbara hylsan och den utbytbara hylsan placeras närmare ett bad av smält metall än en fördelande ände på styrröret. Den hållbara hylsan och den utbytbara hylsan kan placeras 10 534 550 7 103 närmast den smälta metallen, och en tillsats kan tillhandahållas 106 den smälta metallen genom att mata tillsatsen genom hylsorna från den mot- tagande änden mot den fördelande änden, och slutligen ner i den smälta metallen. Även om den innefattande uppﬁnningen har beskrivits med avseende på en eller ﬂera utföringsformer skall det förstås att andra utföringsformer av uppfinningen kan göras utan att awika sig från den innefattande uppﬁn- ningens tanke och omfattning. Därför anses den innefattande uppﬁnningen endast begränsad av de bifogade patemtkraven och patentkravens skäliga tolkning.

Claims

1. 0 15 20 25 30 534 550 8 PATENTKRAV

2. 1. Ändstycke för styrrör för tillsatser för metallurgiska tillämpningar, innefattande: - en hållbar hylsa som har en mottagande ände och en fördelande ände, och som har en inre yta som deﬁnierar ett genomgående hål som sträcker sig från den mottagande änden till den fördelande änden, - en utbytbar hylsa innefattande kartong eller en keramisk mantel, varvid nämnda utbytbara hylsa har en ände och en kanal genom vilken en tillsats kan levereras, varvid den utbytbara hylsan beﬁnner sig i den hållbara hylsans genomgående hål och är fäst vid den hållbara hylsan, varvid, vid användning av nämnda ändstycke, nämnda styrrör ﬁnns i nämnda kanal hos nämnda utbytbara hylsa, och både nämnda hållbara hylsa och nämnda utbytbara hylsa år anordnade relativt nämnda styrrör så att nämnda fördelande ände hos den hållbara hylsan och nämnda ände hos den utbytbara hylsan sträcker sig bortom en fördelande ände hos styrröret. .

3. Ändstycket enligt patentkrav 1, vidare innefattande ett keramiskt murbruk mellan den utbytbara hylsan och den hållbara hylsan, varvid det keramiska murbruket fäster den utbytbara hylsan vid den hållbara hylsan. .

4. Ändstycket enligt patentkrav 1, vidare innefattande ett första fästdon som sträcker sig från den hållbara hylsan till den utbytbara hylsan och fäster den utbytbara hylsan vid den hållbara hylsan. .

5. Ändstycket enligt patentkrav 3, varvid det första fästdonet är en klämmer. _ Ändstycket enligt patentkrav 3, varvid det första fästdonet sträcker sig genom den hållbara hylsan. 10 15 20 25 30 534 550 9

6. Åndstycket enligt patentkrav 3, varvid det första fästdonet sträcker sig in i den utbytbara hylsan.

7. Åndstycket enligt patentkrav 6, varvid det första fåstdonet sträcker sig in i kanalen.

8. Åndstycket enligt patentkrav 6, vidare innefattande ett andra fästdon som sträcker sig genom den utbytbara hylsan.

9. Åndstycket enligt patentkrav 8, varvid det andra fästdonet sträcker sig in i kanalen.

10. Ändstycket enligt patentkrav 1, varvid den keramiska manteln är vävd.

11. .Åndstycket enligt patentkrav 1, varvid den keramiska manteln inte är vävd.

12. Ändstycket enligt patentkrav 1, varvid den hållbara hylsan innefattar en keram.

13. Aggregat för styrrör för tillsatser för metallurgiska tillämpningar, innefattande - en hållbar hylsa som har en mottagande ände och en fördelande ände, och som har en inre yta som deﬁnierar ett genomgående hål som sträcker sig från den mottagande änden till den fördelande änden, - en utbytbar hylsa innefattande kartong eller en keramisk mantel, varvid nämnda utbytbara hylsa har en ände och en kanal genom vilken en tillsats kan levereras, varvid den utbytbara hylsan beﬁnner sig i den hållbara hylsans genomgående hål och är fäst vid den hållbara hylsan, - ett styrrör för tillsatsämnen som beﬁnner sig i den utbymara hylsans kanal och som är fäst vid den utbytbara hylsan, varvid både nämnda hållbara hylsa och nämnda utbytbara hylsa är anordnade relativt nämnda styrrör så att nämnda fördelande ände hos 10 15 20 25 30 534 550 10 den hàl|bara hylsan och nämnda ände hos den utbytbara hylsan sträcker sig bortom en fördelande ände hos styrröret.

14. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 13, varvid styrröret är fäst vid den utbytbara hylsan genom friktionspassning.

15. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 13, varvid styrröret är fäst vid den utbytbara hylsan genom greppspassning.

16. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 13, varvid den hàl|bara hylsan sträcker sig bortom en fördelande ände på styrröret.

17. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 13, vidare innefattande ett keramiskt murbruk mellan den utbytbara hylsan och den hållbara hylsan, varvid det keramiska murbruket har som uppgift att fästa den utbytbara hylsan mot den hållbara hylsan.

18. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 13, vidare innefattande ett första fästdon som sträcker sig från den hållbara hylsan till den utbytbara hylsan och har som uppgift att fästa den utbytbara hylsan mot den hållbara hylsan.

19. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 18, varvid det första fästdonet är en klammer.

20. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 18, varvid det första fästdonet sträcker sig genom den hållbara hylsan.

21. .Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 18, varvid det första fästdonet sträcker sig in i den utbytbara hylsan. 10 15 20 25 30 534 550 11

22. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 21 varvid det första fästdonet sträcker sig in i kanalen.

23. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 18, vidare innefattande ett andra fästdon som sträcker sig genom den utbytbara hylsan.

24. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 23, varvid det andra fästdonet sträcker sig in i kanalen.

25. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 13, varvid den keramiska manteln är vävd.

26. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 13, varvid den keramiska manteln inte är vävd.

27. Aggregatet för styrrör enligt patentkrav 13, varvid den hållbara hylsan innefattar en keram.

28. Förfarande för att fördela en tillsats till en metall, innefattande: tillhandahålla ett aggregat för styrrör som har (a) en hållbar hylsa som har en mottagande ände och en fördelande ände, och som har en inre yta som deﬁnierar ett genomgående hål som sträcker sig från den mottagande änden till den fördelande änden, (b) en utbytbar hylsa innefattande kartong eller en keramisk mantel, varvid nämnda utbytbara hylsa har en ände och en kanal genom vilken en tillsats kan levereras, där den utbytbara hylsan beﬁnner sig i den hållbara hylsans genomgående hål och är fäst vid den hållbara hylsan, (c) ett styrrör för tillsatser som befinner sig i den utbytbara hylsans kanal och som är fäst vid den utbytbara hylsan, varvid både nämnda hållbara hylsa och nämnda utbytbara hylsa är anordnade relativt nämnda styrrör så att nämnda fördelande ände hos den hållbara hylsan och nämnda ände hos den utbytbara hylsan sträcker sig bortom en fördelande ände hos styrröret, 534 550 12 placera den hållbara hylsan nära smält metall för tillåtande av styrröret att beﬁnna sig nära den smälta metallen och skyddas från den smälta metallen av den hållbara hylsan, tillhandahålla en tillsats till den smälta metallen genom att mata 5 tillsatsen genom hylsorna från den mottagande änden mot den fördelande änden.

29. Förfarande enligt krav 28, vidare innefattande att tillhandahålla en tillsats till den smälta metallen genom att mata tillsatsen genom 10 hylsorna från den mottagande änden mot den fördelande änden.