NO138475B - Anordning for framstilling av traad direkte fra en smelte - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning av den art som

er angitt i innledningen til patentkrav 1, for framstilling av fast tråd direkte fra en smelte.

En anordning av denne art er kjent fra norsk patentsøknad 1859/72. Med denne framstilles en fast tråd direkte fra et traugformet kar med smeltet metall. En roterende og varmeabsorberende skive med en utestående egg er nedført i smeiten og mater fram tråden langs eggen. Under den fortsatte rotasjonen løsgjøres tråden fra skiven, som fortsetter rotasjonen og henter en ny tråd. Denne framgangsmåte har i det minste tre problemer: For det første forårsaker skivens rotasjon en bevegelse i atmosfæren rundt skiven. I skivens omkrets der tTåden størkneT er hastigheten størst og utgjør normalt minst 0.9 m/sek., hvilket medfører at atmosfæren rundt skiven (hjulet) føres med i smeiten og isolerer skiven fra denne-. Atmosfæren harvanligvis en oksyderende innvirkning på smeiten, hvilken kan påvirke skivens spiss og gi oksyder på kritiske steder. Ved å lede inn en ikke-oksyderende gass på grenseflaten mellom smeiten og skiven forbedres prosessen ved at gassen fjerner evt. gjenliggende rester av oksyderende gass og ikke. selv oksyderer det punkt der tråden dannes.

For det andre er den regulerte innføring av ikke-pksyderende

gass virksom for å forhindre fast materiale på smeltens flate fra å samle seg til det punkt der tråddannelsen begynner. Dette faste materiale kan være oksyder av smeiten eller flussmiddel som er påført for å hindre oksydasjon på flaten.

Endelig bevirker fjernelsen av oksyderende gass og forurens-ninger en økning av trådens stabilitet i fraskillingspunktet fra skiven og fremmer således en spontan trådfraskilling.

Oppfinnelsen har til formål å forbedre denne anordning. Dette kan skje ved at anordningen utformes i overenstemmelse med den karakteriserende del av patentkrav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i patentkrav 2 og 3.

Oppfinnelsen beskrives i det følgende ved hjelp av ex utførelseseksempel illustreres i tegningen, der figuren viser et forstørret vertikalsnitt gjennom en utførelsesform for oppfinnelsen.

Anordningen ifølge figuren utgjør en variant av anordningen ifølge den forannevnte patentsøknad, hvor en roterende skive 30 med to egg-sider 31 er i kontakt med overflaten til en metall-smelte 10. Sidene 31 møtes i en egg 32, og ved skivens rotasjon med relativt høy hastighet dannes en tråd 20.

Anordningen arbeider f.ø. som angitt i den nevnte patentsøknad. Det smeltede materialet utgjøres her av et metall, som normalt har tilbøyelighet til å oksydere ved atmosfærens innvirkning ved temperaturer over smeltepunktet. Selv om de fordeler som oppnås ved denne anordning ved smeltning av ikke-metaller ikke gir så store fordeler som ved metaller, kan det ifølge oppfinnelsen anvendes hvilket som helst materiale med følgende egenskaper ved en temperatur innenfor 25% fra smeltepunktet: en overflate-spenning mellom 10 og .2500 dyn/cm, en viskositet mellom 10- 3

og 1 pois og et påtagelig bestemt smeltepunkt (d.v.s. en diskontinuerlig viskositet i forhold til smeltepunktet.)

Den varmeabsorberende skiven har en radius r i eggen 32 mellom 0.1 og 2.5 mm og fortrinnsvis en diameter mellom 100

og 750 mm, samt en periferihastighet i spissen 32 som overstiger omtrent 1 m/sek. Eggen 32 skal holdes nedsenket i smeiten 11, maksimalt 1.5 mm. Eggen 32 behøver ikke dannes av noe spesielt, materiale, men må kunne avlede varme i tilstrekkelig mengde for at den medbragte tråden skal størkne.

Et tett lokk 22 er plassert over metallsmelten 10 for å strupe innføringer av gass til smelteflaten 11. Det er viktig å velge et materiale for lokket som ved opphetning absorberer eller reagerer med oksygen, slik at gassen i området mellom lokket og smeiten blir ikke-oksyderende. Særlig framgang har man hatt ved anvendelse av et lokk av ren karbon eller grafitt og ved å la varme fra smeiten heve lokkets temperatur til et nivå der luft i kontakt med lokket blir ikke-oksyderende ved at dets oksygen omdannes til karbon-monoksyd, karbondioksyd eller en blanding av begge og med en rest av ikke-oksyderende nitrogen. Det foretrekkes for dette formål å anvende en stort sett inert gass ved lokkets høye arbeidstemperatur. Det påpekes i denne sammenheng at inert gass.også i den øvrige delen av beskrivelsen ikke behøver å være noen kjemisk spesifisert gass, slik som argon, helium og krypton. En stort sett inert gass er en slik gass, som ikke reagerer merkbart med noen av kompo-nentene i det anvendte systemet. Nitrogen er stort sett inert for mange materialer og er derfor angitt som inert- gass. Grafitt har dessuten den fordelen at den kan anvendes sammen med et induksjonsvarmesystem for opphetning av smeiten, slik-at dens oppvarming ikke behøver bli helt avhengig av varmen fra smeltens flate. Dessuten er grafitt "lett å bearbeide, slik at skiven 30 kan brukes for å gi god pasning mellom seg og lokket ved at skiven roterer. Det må selvsagt anordnes en åpning i lokket for å slippe gjennom tråden 20 mens denne fremdeles sitter fast på eggen 32.

Lokket 22 kan kombineres med en hette som dekker til en del av skiven 30. Den viste apparatutforming kan videre kombineres med bruk av en ikke-oksyderende gass som fortrinnsvis ledes inn under lokket 22, i området mellom lokket og metallsmelten 10. Det kan anvendes en gass, som enten er helt inert, f.eks. nitrogen eller argon, eller som virker reduserende.på det smeltede materialet, eller i det minste en gass som ikke oksyderer smeiten. En slik gass kalles ikke-oksyderende og er velkjent blant fagfolk. Særlig gode resultater er oppnådd méd acetylen naturgass, argon, nitrogen, metan, ammoniakk, som gir gass (en blanding av ca. 20 volumprosent ^ bg 80 volumprosent ^)• Det forutsettes at gassen bare er ikke-oksyderende i. området

12, der eggen 32 går ned i smeiten og gassen må derfor være reduserende, men forbrenning av gassen i atmosfæren gir reduserende eller inerte forbrenningsprodukter i omradet 12. En reduserende gass har den fordelen fremfor relativt inerte gasser at den ikke bare bortfører det oksygen som omgir prosessomgiv-elsene, men kan også ved forbrenning forbruke oksygen og gi ikke-oksyderende forbrenningsprodukter i det kritiske område. Disse kan inneholde fast materiale, og dersom prosessen gjennomføres med acetylen oppnås løst karbon i den ikke-oksyderende gassen med meget godt resultat.

Både med den utførelsesform som bare bruker et oksygen-opptagende lokk og utførelsesformer som bruker ikke-oksyderende gass, kan det tenkes flere kombinasjoner mellom gasser, forbrenningsprodukter, smeltet materiale o.l., som kan medføre sikkerhetsrisiko. Fagfolk som arbeider med oksydasjons-tilbøye-lig materiale, er imidlertid i stand til å bedømme faren med å blande disse materialer uten.å trenge spesielle instruksjoner.

Fraskillingen av en diskontinuerlig tråd kan forbedres ytterligere ved å polere skivens omkrets og spiss i forbindelse med at tråden fraskilles. Kombinasjonen mellom polering og innføring av ikke-oksyderende gass høyner stabiliteten ved spontan fr.askilling av tråden fra eggen av skiven. For tydelig-hets skyld må det påpekes at begrepet "polere" angår bearbeid-ning med et mildt slipemiddel, som innføres ved en relativ bevegelse mellom skiven og et annet fast materiale.. Hvis dessuten poleringen omfatter innvirkning på forsenkningene i eggen som avstedkommer den diskontinuerlige tråden, forsterkes effekten ytterligere. Poleringsbevegelsen gis en retning som danner en vinkel med skivens 30 rotasjonsbevegelse.

Claims (3)

1. Anordning for framstilling av fast tråd direkte av en i et støpekar opptatt smelte av et metall eller et materiale, hvis egenskaper i smeltet tilstand tilsvarer egenskapene til smeltet metall, omfattende en varmeavledende, roterende skive, som blir neddykket i området ved smeltens overflate, karakterisert ved at det over støpekaret er anordnet et lokk (22) som i det minste delvis består av fast karbon og som har en utsparing for skiven (30) og strengen eller tråden (20) som dannes.

2. Anordning i samsvar med krav 1,karakterisert ved at lokket (22) hovedsakelig består av grafitt.

3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at lokket (22) er tilsluttet et induksjonsoppvarm-, ingssystem.