DK155221B - Apparat til indfoering af stoffer i vaesker, for eksempel metalsmelter - Google Patents

Description

i

DK 155221 B

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til behandling af væsker ved hævede temperaturer ved indføring af stoffer deri. Behandlingen kan udføres, medens væsken befinder sig i et kar af en eller anden slags, eller medens den strømmer gennem en ledning eller kanal.

5 Væsker, der skal behandles, vil almindeligvis være tilvejebragt ved så høje temparaturer, at de kan betragtes som aggresive eller farlige. Apparatet, der er udviklet, er udformet for både at være driftsikker og passende beskyttet mod væsken, indtil behandlingen skal påbegyndes.

10

Eksempler på væsker til behandling omfatter smeltede slagger og metaller. Hvad angår metaller kan både jern og ikke-jern smelter behandles til forskellige formål ved anvendelse af det foreliggende apparat. Apparatet, der skal beskrives, er udformet principielt men ikke udeluk-15 kende, for indføring af gasser, pulvere og faststoffer i jernsmelter.

Apparatet kan også anvendes ved udvinding eller raffinering af udvalgte metaller fra deres malm. For eksempel kan wolfram, i en lysbueovn, udvindes ved reduktion af malmen eller en oxid deraf til den smeltede 20 metalliske tilstand. Apparatet ifølge den foreliggende opfindelse kan anvendes til at blæse frisk knust malm eller oxid ind i ovnens metalliske smelte.

Apparatet, som herefter beskrives detaljeret, kan anvendes ved frem-25 stilling af stål fra jern. Det er egnet til brug ved vakuum afgasning som et passende organ til indføring af legerende tilsætninger. Primær og sekundær raffinering, deoxidering og afsvovlning kan med fordel udføres ved hjælp af apparatet. Sammensætninger af stål (og andre metaller) kan reguleres eller ændres ved indføring af gasser, faststoffer 30 eller pulveriserede stoffer på et hvilket som helst tidspunkt før størkning. For eksempel kan smelten behandles i ovnen, i kokillen, såvel som i kar, som for eksempel stål fremstillingskar, støbeskeer af forskellige slags, afgassere og tragte.

35 Før eller under udstøbningen i en metal støbningsoperation kan det være nødvendigt eller ønskeligt at indføre gas i det smeltede metal i en beholder eller et kar. Gas indblæses for eksempel i beholderens bundareal for forskellige formål. Disse omfatter spuling, rensning af det relative kolde bundareal for størknede produkter for at fremme deres

DK 155221B

2 fjernelse fra nærheden af et kars bundudløb, hvorfra metallet kan ud-støbes, bringe ligevægt i temperaturen gennem hele smelten, og omrøring for at medvirke til at dispersere de legerende tilsætninger ensartet i smelten. Sædvanligvis anvendes en inert gas, som for eksempel 5 argon. Til tider anvendes reaktive gasser, som for eksempel oxygen, carbondioxid og hydrocarbongasser afhængigt af smeltekemi.

Tidligere forslag til gasindblæsning har forudset porøse mursten i et kars ildfaste foring, massive porøse propper i glidende portudstøb-10 ningsventiler og konventionelle opbrugelige lanser (eng. lances). Installationer med porøse mursten har et fortrin på grund af deres enkelhed. Uheldigvis kan en porøs mursten, der er blotlagt mod det indre af karret, gøres inoperativ, hvis metal si agger eller metaloxider størkner på den, for eksempel mellem karrets tømning og genfyldning. Ved gen-15 fyldning vil disse mursten endvidere kunne skades gennem påvirkninger fra det smeltede metal derpå eller gennem termiske chok. Uventede sammenbrud af murstenen kan få eksternt farlige konsekvenser. Visuel inspektion for at detektere begyndende sammenbrud er langt fra let ved i en afstand at se ned i karret.

20

Glidende portventiler, der er beregnet til gasindblæsning, kan være mere sikre, men hvis ikke de er overdrevent komplicerede, er de ikke i stand til at give mulighed for gasindblæsning samtidig med udstøbnin-gen.

25

Konventionelle lanser er noget uhåndterlige, dyre og ikke uden fare på grund af den sprøjtning deres anvendelse afføder.

Det er, ud over det senere nævnte formål, tillige formålet med den 30 foreliggende opfindelse at overvinde ovennævnte ulemper, der er forbundne med kendte gasindblæsningssystemer. Apparatet, der angives herefter, er i stand til at indføre stoffer dybt i en metalsmelte og tilvejebringer fordele, der ikke så let kan opnås ved hjælp af de opbrugelige lanser, der sædvanligvis anvendes.

35 I jernmetallurgi må smelten ofte desoxideres og afsvovles ved indføring af aluminium og calcium eller legeringer heraf. Sammensætningens regulering eller "trimning" udføres almindeligvis ved at opløse faststof- eller pulveriserede legeringstilsætninger i smelten. Der kan

DK 155221 B

3 tilføres mange materialer til smelten for at overvinde de skadelige effekter fra urenheder eller for at tilpasse smelterne til fremstilling af specifikke sammensætninger. Valget af materialer vil afhænge af smelterne, deres start og slutsammensætninger; det er indenfor ram-5 merne af en kemiker eller metal!urgs arbejdsområde kendt at vælge en eller flere passende tilsætninger afhængigt af hvad hver situation kræver. Indføring af tilsætninger til en stålsmelte eller faktisk i en hvilken som helst anden metalsmelte kan være problemfyldt, navnlig hvis legeringstilsætningen let smeltes, oxideres eller fordampes. Såle-10 des kan tilførelse af aluminium til en stål smel te være en vanskelig operation på grund af aluminiums lave smeltepunkt. Der vil ikke opnås nogen væsentlig deoxidering, hvis aluminium ganske enkelt blev dumpet ned i smelten: det skal afgives dybt i smelten, således at der har tid til at blive flydende og reagere i stedet for at flyde ineffektivt 15 ovenpå smelten. Kalciumdele skal tilføres dybt i smelten. Tidligere afgivningsmetoder omfatter brug af en lanse eller sofistikeret og dyrt udstyr for at fyre legeringstilsætningen dybt ned i smelten. Lansering (eng. lancing) er tilsyneladende enkel, men har ulemper som antydet ovenfor.

20 I de britiske patentskrifter GB-A-808.145 samt GB-A-1.083.600 beskrives respektivt (a) et apparat til indføring af gasser eller gasser medførende pulverformet materiale og (b) et apparat til indføring af faststoffer i væsker med høj temperatur. Der beskrives således i GB-25 A-l.083.600 et apparat, der er egnet til indføring af substanser gen nem en væskebeholders væg ind i og under overfladen af en væske, der har en hævet temperatur, og hvor et ildfast legeme, der er monteret i beholderens væg gennembores af en passage, der er beregnet til at lede et stof ind i væsken, og som har et lukke ved den mod væsken vendende 30 ende af passagen, hvilket lukke er beregnet til at blive fjernet ved aktiveing af et bevægeligt element i passagen, for således at muliggøre stoffets indføring i væsken.

Dette apparat vil have en begrænset anvendelse, da det ikke er muligt 35 valgfrit at indføre substanser i væsken i en ønsket valgt rækkefølge.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe et apparat, hvori disse ulemper er afhjulpet.

DK 155221 B

4

Med udgangspunkt, for eksempel fra britisk patentskrift nr.

GB-A-1.083.600 er apparatet ifølge den foreliggende opfindelse særpræget ved, at legemet er gennemboret af flere passager, der hver er beregnet til at lede et forskelligt, valgt stof til væsken, og som alle 5 har fjernelige ildfaste passage!ukkende organer ved en mod væsken vendende ende af legemet for at forhindre væske i at trænge ind i de tilknyttede passager samt respektive elementer, der er bevægelige uafhængigt af hinanden i deres passager, og som kan gå i indgreb med lukkeorganerne, der er forbundet med de respektive passager, og at der er 10 tilvejebragt aktiveringsorganer, der er selektivt betjenelige for at fremdrive de tilsvarende bevægelige elementer ved lukkeorganerne, som er forbundet dermed, for at fjerne lukkeorganerne og åbne den tilsvarende passage for derved at gøre det muligt at påbegynde en indføring af stof derigennem ind i væsken, og at aktiveringsorganerne er betjene-15 lige for at åbne passagerne i en valgt rækkefølge, således at de valgte substanser kan indføres i væsken i den valgte rækkefølge.

Der er herved tilvejebragt et apparat, som gør det muligt at indføre forskellige stoffer, for eksempel i forskellige fysiske tilstande, så-20 som pulverformede, i gasform eller i fast form i stort set en hvilken som helst valgt rækkefølge i væsken.

Apparatet, som beskrives herefter, letter indføringen af legerings-eller behandlingstilsætninger i pulver- eller fast form dybt i en me-25 tal smelte. Ved hjælp af dette apparat er en nøjagtig dosering af smelten en meget ligetil operation. Ifølge en· foretrukket udførelsesform kan inerte eller reaktive gasser blæses ind i smelten, medens der tilføres pulver eller faststoffer.

30 Væsken, der skal behandles ved hjælp af apparatet, vil primært, men ikke udelukkende, være en metal smelte.

Til indføring af et gasformigt stof kan væsken eller legemets smelteende blive gennemboret af flere kapillære boringer, der er beregnet 35 til at blive forsynet med gas fra et overtryksrum, hvor den gasledende passage fører til. I dette tilfælde dækker lukkeelementet legemets flade, der er udsat for væsken eller smelten, for således at forhindre for tidlig indgang af væskeformig smelte i de kapillære boringerne.

Det bevægelige organ er et gasrør inden i gaspassagen, hvilket rør kan

DK 155221 B

5 være forsynet med et lukkende endeelement, der er fast dermed, og som er beregnet til at fjerne det beskyttende lukkeelement, for således at blotlægge legemets ende for smelten. Rørorganet har i sin væg åbninger, der er beregnet til at udlade gas i overtryksrummet, der kan være dan-5 net af en reces i legemet og af en overfor liggende del af legemet.

Mere almindeligt har legemets væske eller smelteende en reces eller brønd, hvori en tap med en eller flere kapillære boringer er anbragt, hvilken tap er anbragt med afstand fra brøndes bund for at afgrænse overtryksrummet.

10

For indføring af et specifikt stof i smelten er et hensigtsmæssigt bevægeligt organ et rør, der er sammenkoblet med en fluidiser, for således at blive forsynet med en strøm af gas og parti kel formet stof, der er gjort flydende. Organet kan direkte udlade stoffet i smelten.

15 Ved hjælp af apparatet kan "findelte partikler" (eng. "fines"), som ellers er utilfredsstillende til metallurgisk brug, med mindre de er gjort til en fast masse, indblæses i deres endeligt opdelte tilstand.

Det bevægelige organ kan fordelagtig have et lukke, som frigør strømmen pludseligt, når organet fjerner passagens lukkeelement. Lukket kan 20 være fremstillet af metal, som bliver flydende umiddelbart efter kontakt med smelten.

Der kan anvendes hvilke som helst hensigtsmæssige organer til at fremdrive det bevægelige organ imod det aftagelige lukkeelement. En manuelt 25 betjent vægtstang kan være tilvejebragt for at forskyde det bevægelige organ, selvom vægtstangen for eksempel kan betjenes hydraulisk. Alternativt kan der anvendes spændte fjederdrivorganer til at forskyde det bevægelige organ pludseligt.

30 I de tilfælde hvor stoffet, der skal indføres, er et faststof, tilvejebringes det i form af et streng, som for eksempel en wire eller en langstrakt sintret eller ekstruderet stang. Parti kel formet materiale kan også leveres som en streng, der er emballeret i et tyndvægget rør. Strengen kan drives ind i smelten ved hjælp af en hvilken som helst 35 passende wirefremfører. Når strengen indføres i en metalsmelte, skal der udvises forsigtighed for at forhindre smelten i at trænge ind i og størkne i passagen, før strengen kommer ind i smelten. En fremgangsmåde er at sikre, at strengen er nærliggende passagens smelteende for at undgå unødvendig forsinkelse mellem fjernelse af lukkeelementet og

DK 15522 1 B

6 strengens indgang i smelten.

Hvis strengen har en passende stivhed i længderetningen, kan strengen selv udføre funktionen for fjernelse af lukkeelementet ved strengpas-5 sagens smelteende. Hvis strengen mangler stivhed, kan den føres gennem et bevægeligt styrerør, der fungerer som det bevægelige organ, der sikrer lukkeelementets fjernelse.

Apparatet omfatter hensigtsmæssigt organer, der er beregnet til at 10 adskille strengen, efter en givet længde er blevet tilført til smelten. Adskil!el sesorganerne kan omfatte et par forskydningsbøsninger, hvorigennem strengen føres, før den trænger ind i kanal organet. Bøsningerne er monteret i understøtninger, der er indbyrdes bevægelige for at forskyde bøsningerne fra deres liniestilling, for således at 15 adskille strengen.

Apparatet kan omfatte organer, der er beregnet til at levere en inert gas til passagen, for således at beskytte strengen imod oxidation før dens indgang i væsken. Leveringen og indføringen af gas sammen med 20 strengen er imidlertid valgfri.

Apparatet ifølge opfindelsen omfatter mindst to kanal organer, en for eksempel reserveret for indføring af gasformige stoffer alene og den anden for indføring af enten et parti kel formet stof i form af en fly-25 dendegjort strøm, eller i et faststof som en streng. Hvis det ene kanalorgan er beregnet til. at lede en streng, leder det andet fortrinsvis gas.

Ifølge den foretrukne udførelsesform for apparatet er der tilvejebragt 30 mindst tre passager, henholdsvis til at lede gas, flydendegjorte partikler og en faststofstreng til væsken. Der kan være tilvejebragt lukkeelementer individuelt til passagerne samt et yderligere lukkeelement eller skjold, som dækker legemets flade, der vender mod smelten.

35 Opfindelsen omfatter kar, som for eksempel støbeskeer, forme og tragte, såvel som strømningskanaler, der er udstyret med førnævnte apparat.

Med et apparat ifølge opfindelsen vil metal!urgi ske proceser, hvor metalsmelter behandles ved indføring af stoffer, der er valgt blandt

DK 155221 B

7 gasser, faststoffer og pulvere for at rengøre, indstille sammensætning, regulere mikrostrukturen af metallet efter størkning og lignende, lettes.

5 De forskellige aspekter ved opfindelsen vil herefter, som et eksempel, beskrives mere detaljeret under henvisning til den medfølgende tegning, hvor fig. 1 viser et længdesnit gennem den foretrukne udførelsesform for 10 apparatet ifølge opfindelsen, hvilken udførelsesform giver mulighed for i en metal smelte at indføre faststoffer, pulvere og gasser separat eller i kombination, fig. 2 et endebillede af den foretrukne udførelsesform, fig. 3 et skematisk billede til belysning af apparatet, der er be-15 regnet til at tilvejebringe en blandet strøm af pulver og gas, fig. 4 et fragmentarisk lodret snitbillede gennem en del af en beholder, som er udstyret med et apparat, der ikke udgør en del af opfindelsen, men som har midler, der kan udformes i 20 et apparat ifølge opfindelsen, fig. 5 et sidebillede, delvis i snit, af en del af apparatet, der er vist i fig. 4, fig. 6 et endebillede af apparatet, der er vist i figurerne 4 og 5, fig. 7 et fragmentarisk lodret snitbillede gennem en del af et kar, 25 som er udstyret med et apparat, der ikke udgør en del af op findelsen, men som har midler, der kan udformes i et apparat ifølge opfindelsen, og fig. 8 et fragmentarisk tværsnitsbi Hede gennem et del af apparatet, der er vist i fig. 7.

30

Apparatet 10, der er illustreret i fig. 1-3, er udformet, for således at give metallurgen et bekvemt organ til indføring af gasser, faststoffer eller pulvere til smeltet metal, som er indeholdt i et kar eller som strømmer gennem en ledning. Gas kan indblæses alene. Fastformige 35 legeringstilsætninger i stang- eller wireform kan indføres, normalt sammen med en inert gas. Stangen kan være en wire som sådan eller en sintret metal streng eller endda en streng, der er dannet af sammenklæbede metal parti kl er. Af nemhed vil strengen, hvordan den end er fremstillet, herefter blive kaldt en "wire". Legerings- eller behandlings- 8

DK 1 55221 B

tilsætninger i pulverform kan også indblæses med en bæregas, normalt en inert gas som for eksempel argon.

Apparatet 10 er fremstillet specifikt til at indføre gasser, wirer 5 samt gasser, og pulvere samt gasser til smelten. Matallurgen behøver imidlertid ikke altid at anvende alle tre faciliteter. Han kan anvende en eller en kombination af tre af faciliteterne afhængigt af den aktuelle og ønskede kemi for smelten.

10 Apparatet 10 omfatter et langstrakt cylindrisk ildfast legeme 11, der er forsynet med monteringsorganer 12 for at fastgøre det udstrømnings-tæt i et hul 13 i en væg 14 for en ledning eller et kar. I dette tilfælde er apparatet vist fastgjort til et kar 15, som for eksempel en støbeske. Karret har en metalskal og en relativ tyk ildfast indre fo-15 ring, hvilken skal er forsynet med åbninger, der er sammenfaldende med hullet 13. For at sikre udstrømningstætheden har det ildfaste legeme en tilspidset indre ende 16, som er trykket imod et tilsvarende tilspidset område af hullet 13 ved hjælp af monteringsorganerne 12. Dybden eller anbringelsen af hullet 13 kan vælges, således som erfaringen 20 kræver.

Den indre ende 16 af det ildfaste legeme har en dyb cylindrisk brønd 20 tildannet deri. I denne brønd er der fastgjort en ildfast tap 21 for let udskiftning, for eksempel ved hjælp af en svag mørtel. Tappen 25 har i denne udførelsesform sin indre ende anbragt med afstand fra bunden af brønden 20, for således at danne et kammer 22. Den modsatte ende af tappen 21 er let tilbagesat i forhold til legemet ll's ydre ende, for derved at danne en lav reces i den indre ende 16. En tynd, meget ildfast skive 24 er anbragt i denne reces. Skiven 24 er fast-30 gjort i recessen og udstødes derfra, således som det vil blive beskrevet, når apparatet aktiveres for at indføre for eksempel gas i smelten. Skiven 24 kan være så skør, at den ødelægges, når den udstødes. Det er formålet med skiven 24 at afskærme tappen 21 fra kontakt med smelten indtil tidspunktet for indføring af gas, wire eller pulver.

35

Tappen 21 er gennemboret fra den ene til den anden for at udstøde gas ind i smelten. Der kan være tilvejebragt en enkelt gaspassage eller flere kapillære passager 25 for gasudstødning, og sidstnævnte tilfælde er vist i fig. 1.

DK 1 5522 1 B

9

Hvis der er tilvejebragt en enkel gaspassage i stedet for de kapil lære passager, og deres smelteende er passende lukket ved hjælp af en aftagelig tap, kan den tynde skive 24 blive udeladt, 5 Apparatet 10 har tre adskilte kanaler for smeltetilsætninger, der skal afgives til smelten. En inderste kanal A er beregnet til gas. Denne kanal er omgivet af kanalerne B og C, der er beregnet til at indføre wire henholdsvis pulver. Legemet 11 har tre i længderetningen udstrakte boringer, der strækker sig til brønden 20, én for hver kanal. Borin-10 gerne er foret med respektive metal rør 26, 27 og 28. Monteringsorganerne 12 har boringer, der er liniestillet dermed. Tappen 21 har ligeledes boringer 30, 31, og 32 derigennem, som er liniestillet med rørerne 26, 27 og 28. Rørerne 27 og 28 er udstrakt tværs gennem kammeret 22 og er fastgjort i tappens boringer 31, 32. Tappens boringer 31, 32 er 15 lukket ved hjælp af midlertidige faste blokeringselementer 34, 35, der er anbragt ved tappens smelteende. Disse elementer 34, 35 kan skubbes ud fra deres sæder i tappen 21. Røret 26 ender ved bunden af brønden 20, og tappens boring 30, der er liniestillet dermed, har ingen blokeringselement svarende til elementerne 34, 35.

20 Således som beskrevet ovenfor og som vist i fig. 1 er kanalerne A, B, C samt deres tilknyttede boring liniestillet, og kanalen A er central.

De kunne ligeså vel være anbragt langs en cirkel under 120° i forhold til hinanden. En cirkulær anbringelse vil foretrækkes, hvis det var 25 nødvendigt, at apparatet skulle udvise ekstra indsprøjtningskanaler.

Kanalen A's rør 26 modtager teleskopisk en hul plunger eller et gasrør 36. Fastgjort inden i røret 36's indre ende er der tilvejebragt en massiv tilspidset stang eller kugle 38, der er modtaget glideligt i 30 tappens boring 30. Nærliggende kuglen 38 har røret gasafgangsåbninger 39. En tilspidset krave 40, der er anbragt for at samvirke med en tilspidset ydre ende af røret 26 for at tilvejebringe tætning, er fastgjort til røret 36. Røret strækker sig udefter forbi det ildfaste legeme 11 gennem åbninger i monteringsorganerne 12 og ender i en gasind- 35 løbsfitting 41, der er beregnet til at modtage gas fra en gasforsy ningsledning 42.

De forbundne komponenter 36, 38, 40 og 41 er anbragt, således som vist i fig. 1 før en gasindsprøjtningsoperation. Den afskærmende skive 24

DK 15522 1 B

10 er anbragt på plads, og kuglen 38 er anbragt med afstand derfra, medens den tætnende krave er anbragt med afstand fra røret 26. Med røret 36 positioneret således, tilføres den valgte gas derigennem til kammeret 22. Gastilførslen kan fortsættes tilstrækkeligt længe til stort set at 5 skylle al luft ud fra apparatet 10. På grund af en løs pasning mellem røret 36 og røret 26 og afstanden mellem kraven 40 og røret 26 er der tilvejebragt en rute for den strømmende gas, der returnerer fra kammeret 22 og udstødes fra apparatet 10. Denne gasudstødningsrute er tilstrækkelig til at sikre, at den tilførte gas ikke for tidlig udblæser 10 den afskærmende skive 24.

Den strømmende gas kan ikke udstrømme via røret 27, som den kan komme ind i ifølge denne udførelsesform på grund af en mekanisme 50, der vil blive beskrevet senere og som danner et lukke for røret 27.

15

Gassen kan ikke komme ind i røret 28 og således ikke derfra udslippe fra apparatet. Endvidere kan gassen ikke udslippe fra apparatet ved at passere mellem det ildfaste legeme 11 og rørerne 26, 27 og 28. Rørerne er cementeret gastæt i legemet 11, eller sidstnævnte er støbt på stedet 20 gastæt deromkring.

For at initiere gasindsprøjtning fremføres pi ungeren, der er dannet af gasrøret 36, gennem røret 26 mod smelten. Røret 36 trykker kuglen 38 mod den afskærmende skive 24 og bryder eller fjerne denne og afdækker 25 derved de kapillære passager 25. Gas kan da trænge ind i smelten efter at have passeret kammeret 22 og de kapil lære passager 25. Når røret 36 fremføres er dets krave 40 i tætnende kontakt med indersiden af røret 26 og lukker gasudstrømningspassagen mellem komponenterne 26 og 36. På grund af dette arrangement er der intet behov for at tilvejebringe en 30 tætning mellem gasindblæsningskanalen og en dækplade 53 for apparatet.

Efter at være blevet blotlagt for smelten vil kuglen tilproppe boringen 30 imod udstrømning af smelte derigennem.

Efter afslutningen af gasindblæsning afspærres gasforsyningen ganske 35 enkelt ved hjælp af et ikke vist ventil arrangement. Smeltet metal kan derefter løbe ind i de kapillære passager 25 og størkne deri.

For at bevæge pi ungeren, der udgøres af røret 36, er apparatet udstyret med en vægtstang 52. Denne er drejeligt lejret på monteringsorga

DK 155221 B

π nerne 12's dækplade 53 og har en ende i indgreb med rørindløbets fitting 41.

På dækpladen 53 er der også tilvejebragt et drejeligt lejret sikker-5 hedsstop 54. Stoppet 54 er beregnet til at forhindre en utilsigtet bevægelse af røret 36 og for tidlig fjernelse eller itubrydning af skiven 24. En bevægelse af røret 36 tillades, når stoppet er svunget for at bevæge sig ud af en stilling, der er indskudt mellem f i ttinget 41 og pladen 53.

10

Wireindføring foregår gennem kanalen B, røret 27 og gennem tappens boring 31 efter fjernelse af den afskærmende skive 24 og det blokerende element 34. Wireindføring udføres normalt under tilstedeværelse af gas. Gassen leveres via røret 36 og kammeret 22. Gas trænger ind i 15 wireindføringsrøret 27 ved hjælp af huller 60, der er tilvejebragt deri.

Røret 27 ender plant med legemet 117s ydre ende. Dækpladen 53, der er i indgreb med denne ende af legemet, har en åbning, der er 1iniesti 1 -20 let med røret 27. En tætning eller pakning 62, der er tilvejebragt ved åbningen, forhindrer gasudstrømning ved grænsefladen mellem legemet 11 og dækpladen 53. Dækpladen 53 og mekanismen 50 indeholder samvirkende forskydningselementer for et wire-forskydningssystem. En forskydningsbøsning er anbragt i dækpladens åbning, som er 1 i ni esti 11 et med røret 25 27. En anden forskydningsbøsning 65 er anbragt i mekanismens plade 66.

Pladen 66 er bevægelig i en bue omkring en omdrejningsbolt 68, der er fremspringende fra dækpladen. Et møtrik- og fjederski vearrangement 69 tilbageholder og trykker pladen 66 imod dækpladen 53. Ved at bevæge pladen 66 frem og tilbage ved hjælp af en ikke vist vægtstang, føres 30 bøsningerne 64, 65 ind og ud af 1 iniesti 11 ing. De forskyder en wire, der er ført derigennem, når de bevæges ud af liniestilling.

En rørformet forskruning 70 er fastgjort til pladen 66 i 1 i ni esti Π i ng med forskydningsbøsningen 65. Forskruningen 70 sammenkobler via en 35 rørformet ledning 71 apparatet 10 med en wireføder, ikke vist. Wirefø-deren kan være af en hvilken som helst passende form og konstruktion. Forskruningen 70 og ledningen 71 er forbundet ved hjælp af en universalsamling 72, som akkomoderer de nødvendige bevægelser af pladen 66 og eventuelle skævheder i 1 iniesti11 ingen.

DK 155221 B

12

Pladen 66 er vist i sin wire-fødende stilling med forskydningsbøsningerne 64, 65 i 1iniesti 11ing. Indtil wirefødningen begynder, er pladen 66 i en stilling, hvori bøsningerne er helt ude af liniestilling. Derefter trykkes pladen 66 imod dækpladen 53, afspærrer åbningen gennem 5 bøsningen 64, og gas kan ikke udslippe ved passage gennem røret 27.

For at påbegynde wireindføring, tilføres gas til røret 27, således som anført ovenfor. Pladen 66 svinges derefter omkring omdrejningsbolten 68 for at liniestille bøsningerne 64, 65, og wireføderen sættes igang.

10 Wiren passerer gennem ledningen 71 ind i unionen 70 og derefter gennem de 1ini esti 11ede bøsninger 64, 65. Wiren kommer derefter ind i røret 27 og passerer derigennem under tilstedeværelse af gas ind i tappens boring 31. Endelig vil enden af wiren møde det blokerende element 34, som den forskyder, og trænge ind i smelten.

15

Wireføderen holdes igang, indtil en valgt mængde wire er blevet fremført i smelten. Pladen 66 returneres derefter til sin oprindelige stilling, hvilket får bøsningerne 64, 65 til at forskyde wiren. Gastilførslen kan derefter afbrydes. Wire, der forbliver i tappens boring 20 31, størkner deri og stopper effektivt boringen 31 og sikrer, at smel te ikke udslipper fra karret 15 gennem denne boring.

Pulvertilsætninger fødes til apparatet 10 og smelten medrevet i en bæregas, som for eksempel argon. Gas/pulverbi andingen frembringes i et 25 apparat 80, som er vist i fig.. 3. Apparatet 80. omfatter en lukket tilførsel sbeholder 81, der indeholder det valgte pulver 82. Bunden af beholderen 81 har et udladningsrør 84, som pulveret kan trænge ind i, efter det har passeret gennem en begrænset reguleringsåbning 85. Røret 84 udmunder ved toppen af en medrivningsledning 86, der har en indven-30 dig, koaksialt monteret bæregasforsyningsledningsrør 87. En gastilførselsledning 88 er også ført ind i beholderen 81 for at gøre pulveret 82 flydende. Flydendegjort pulver, der trænger ind i ledningen 86, omfatter en stråle af bæregas, der strømmer ud fra tilførselsrøret 87 og bliver medrevet dermed. Blandingen af gas og pulver trænger ind i et 35 transporterende rør 90, som er sammenkoblet med apparatet 10's kanal C. Gas/pulverbalancen reguleres ved at variere gastrykket i beholderen 81 og den medrivende ledning 86.

I kanalen C's rør 28 er der bevægeligt monteret en hul plunger, der er 13 DK 155X213 dannet at et stål rør 91, som kan have en indre foring, for eksempel af mull it. Røret er anbragt med sin indre ende i tappens boring 32 nær ved det blokerende element 35. Denne ende af røret er lukket ved hjælp af en kobber- eller aluminiumhætte eller tap 92. Den anden ende af rø-5 ret 91 strækker sig udefter fra legemet 11 og gennem en åbning i dækpladen 53. Røret ender i en boring, der er tilvejebragt i et pladeorgan 94, der er anbragt med afstand fra men monteret på dækpladen 53. Monteringen for pladeorganet 94 omfatter en styrestang 95, der er fremspringende ind i dækpladen 53. Pladeorganet 94 er bevægeligt imod dæk-10 pladen 53, for således at drive røret 91 ind i indgreb med det blokerende element 35. Et ledsagepladeorgan 96 er drejeligt lejret til og presset imod pladeorganet 94, stort set på samme måde som den bevægelige plade 66 er fastgjort til dækpladen 53. Pladeorganet 96 har en boring, hvori gas/pulverledningen 90 er fastgjort. Ved at dreje plade-15 organet 96 kan dets boring bringes ind i og ud af 1 iniestilling med pladeorganet 94's boring. En vægtstang 98, der er drejeligt lejret på dækpladen 53 langs vægtstangen 52 for indgreb med pladeorganet 96. Vægtstangen 98 er tvedelt for at passe omkring ledningen 90.

20 Pladeorganerne 94, 96 og ledningsrøret 91 er i den i fig. 1 viste stilling parat til at indsprøjte pulvertilsætninger. Gasmedrivningsappara-tet 80 sættes i drift for at levere gas og pulver til ledningsrørerne 90, 91. Imidlertid er den gasformige blanding på dette tidspunkt forhindret i at trænge ind i smelten på grund af hætten 92 og det bloke-25 rende element 35. For at tillade gassens adgang til smelten betjenes vægtstangen 98 for at forskyde komponenterne 91, 94, 96, som en enhed mod venstre i fig. 1. Røret 91 trykkes således mod det blokerende element 35 og tvinger sidstnævnte ud af sit sæde og trænger derefter ind i smelten. Efter kontakt med smelten vil hætten 92 opløses. Gas/pulver 30 er således pludseligt tilført til smelten, og gastrykket forhindrer smelte i at trænge ind i røret 91. Når det antages, at gas/pulverindsprøjtningen er komplet, svinges pladeorganet 96 med magt omkring sin omdrejningsmontering på pladen 94. Dette afspærrer forsyningen af gas og pulver ved at føre boringerne i pladeorganerne 94, 96 ud af linie-35 stilling. Ved forskydning af pladeorganet 96 itubrydes en forskydningstap 100, der sørger for at holde pladeorganerne 94, 96 med deres boringer liniesti11 et. Med afspærring af gas- og pulverforsyning kan smelte trænge ind i røret 91 og størkne deri.

DK 155221B

14

Aktivering af vægtstængerne 52, 98 og pladerne 66, 96 kan tilvejebringes med håndkraft ved anvendelse af passende løftestænger. Sikkerhedsstoppet 54 forhindre for tidlig aktivering af begge vægtstænger 52 og 98. Vægtstængerne er kun aktivérbare efter en bevægelse af stoppet 54 5 fra dets viste blokerende stilling.

Når indføringerne gennem kanalerne A og C er afsluttet, eksisterer der en vis risiko for at smelten trykker lanserørerne 36 og 91 mod højre, således som set i fig. 1, på grund af det metal 1 ostatiske tryk i karret 10 15. For at beskytte imod dette kan der være tilvejebragt en eller anden form for sikkerhedslås. For eksempel kan vægtstængerne 52, 98 være forbundet med en klinkefortanding for at fastholde dem i de aktiverede stillinger.

15 Hvis det ønskes, kan aktiveringen af vægtstængerne 52, 98 og pladerne 66, 96 udføres ved hjælp af motorer eller hydrauliske aktuatorer. Det må da være muligt at udelade sikkerhedslåse.

Gasstrømningshastigheder og mængderne af faststof eller pulvertilsæt-20 ninger vil selvfølgelig styres af faktorer, der er bestemt af kemikeres eller metallurgers arbejde. Følgelig kan der ikke gives hårde og faste regler. I den følgende beskrivelse er driftstilstande kun givet af illustrative hensyn for behandling af en stål smelte i en støbeske med en kapacitet på 15 tons.

25

Gasforbruget kan være 0,5 til 12 standard cu ft/min (SCFM) (0,85 til 20,4 standard m3/t) ved indsprøjtningstryk i størrelsesordenen fra 35 til 40 psi (2,4 til 2,7 bar) gennem kanalen A.

30 Den wiremængde, der skal føres ind i støbeskeen, kan være fra 1 til 1,36 kg per ton stål, der er tilvejebragt deri.

Pulver, der skal føres ind i· støbeskeen, kan være en maskevidde på 30 eller mindre. 10 lbs (4,5 kg) per ton kan være nødvendig. Pul vertiIfør-35 selsforholdet kan være 1 lb (0,45 kg) per standard cubik fod (28,3 liter) leveret gas. Gastrykket i apparatet 70 kan være fra 35 til 40 psi (2,4 til 2,7 bar), det maksimalt tilladelige tryk er 100 psi (6,9 bar).

Pulver/gasblandingen kan føres ind i smelten gennem et ledningsrør 91 med en inderdiameter på 1/4 inch (6,4 mm) ved en hastighed på 0,5 Mach

DK 155221 B

15 og opefter.

Når anvendelsen af apparatet 10 er overstået og karret 15 er tømt afmonteres apparatet derfra ved at afskrue dækpladen 53 fra monterings-5 organerne 12. Rørerne 36, 91 og tappen 21 drives ud fra legemet 11 og erstattes. Nye blokerende elementer 34, 35 og skiven 24 anbringes enten før eller efter montering af den nye tap 21. Legemet 11 genplaceres derefter i karrets væg 14, og dækpladen 53 boltes på plads for at trykke legemet 11 fast ind i sit tilspidsede sæde. I løbet af appara-10 tet 10's forberedelse til genbrug, vil stoporganet 54 være anbragt i sin sikkerhedsstilling, der er nævnt tidligere, og således forhindre for tidlig eller utilsigtet betjening af vægtstængerne 52 og 98. Den bevægelige plade 66 vil være anbragt, således at forskydningsbøsningerne 64, 65 er helt ude af 1 i ni esti 11 ing. Pladeorganerne 94 og 96 vil 15 være anbragt med deres boringer for gas- og pulverpassage på linie, og en ny forskydningstap 100 vil blive indført.

Med undtagelse af komponenterne 11, 21, 24, 34, 35 og 38 eller på anden måde anført heri, vil apparatet være fremstillet af almindelige maskin-20 konstruktionsmaterialer, for eksempel stål. De netop opregnede komponenter vil være fremstillet af ildfaste materialer. Afskærmningsskiven 24 kan være fremstillet af al umi natmateriale. Elementerne 34, 35 og 38 kan på tilsvarende måde være dannet af ildfast al uminat. Der kan vælges beton, hvis dette foretrækkes. Legemet 11 og tappen 21 kan være presse-25 de og brændte ildfaste legemer, men igen kan de fortrinsvis, i det mindste for tappen 21's vedkommende, være støbt af ildfast al uminatbeton.

Legemet 11 skal overleve flere behandlingsoperationer, men dets ud-30 skiftningsomkostning vil ikke være urimelig stor, hvis det er fremstillet af beton. Omkostningen for udskiftning af komponenterne 21, 24, 34, 35 og 38 vil ligeledes være ubetydelige. Udskiftningen af røret 36 vil medføre en minimal omkostning, men det kan genanvendes flere gange, hvis kuglen 38, som er i kontakt med smelten, gøres let aftagelig der-35 fra.

Således som indikeret kan alle ildfaste komponenter og visse, eller hvis det ønskes, alle afgivningsrør blive udskiftet: udformningerne er blevet udviklet med henblik på en nem udskiftning. Brugeren kan hen- 16

DK 15522 1 B

sigtsmæssigt have et lager af udskiftningslegemer, der er komplet med tilhørende rør, tappe, skjold og blokeringselementer. Derved kan den nødvendige tid for forberedelse af karrene til genfyldning holdes på et minimum.

5

Kemikeren eller metal!urgen kan i visse tilfælde ikke have behov for at indsprøjte gas alene. Han være tilfreds med at indsprøjte den ene af eller både faststof og pulvertilsætninger. I dette tilfælde vil der ikke være noget behov for at betjene vægtstangen 52. Skiven 24 vil 10 blive ført ud af sit sæde eller itubrudt, nvår enten wiretiIførsien etableres eller når pulvertilførselsvægtstangen 98 betjenes efter de respektive blokerende elementer 34, 35 af den fremførende wire eller af røret 91 trykkes mod smelten.

15 Apparat 10 ifølge den foreliggende opfindelse er velegnet til montering dybt i et kar eller en ledning for derved at sikre, at behandlingseller legeringstilsætningerne har tilstrækkelig tid til at dispersere i smelten. Sandsynligheden for at sådanne tilsætninger ineffektivt stiger til slaggen ved toppen af metal smelten er derfor minimeret.

20

Et udstyr, der herefter skal beskrives under henvisning til fig. 4-8 udgør ikke en del af opfindelsen, men kan inkorporeres i et apparat ifølge opfindelsen. Apparatet, der er vist i fig. 4-6 er egnet til at indføre wire (men ikke pulver). Wire vil normalt tilføres i forbindel-25 se med gas, men som det vil fremgå, kan der indblæses gas alene. I figurerne 4, 5 og 6 er komponenterne, som har modstykker i apparatet 10, nummereret på tilsvarende måde, men har fået et 2-tal som præfix, det vil sige, at henvisningsbetegnelserne starter ved 210 for dette apparat.

30

Idet der herefter henvises til fig. 4-6 er 215 et kar for smeltet metal, for eksempel en støbeske. Karret 215 har en isolerende foret stål-væg 214 for karret. Foringen og væggen er sammenfaldende forsynet med åbninger ved 213 for at tilvejebringe en modtageåbning for apparatet 35 210. Et ildfast legeme 211 af apparatet er tilspidset, og det samme gælder modtageåbningen, således at monteringsorganerne 212 kan tvinge legemet 211 lækage-tæt ind i karret 215's åbning.

Apparatet 210 kan afgive legerings- eller behandl ingsmaterialewiren 17

DK 1 5 5 2 2 1 B

dybt i smelten, der er indeholdt i karret 215 og er derfor anbragt nærliggende dettes bund, men dets nøjagtige anbringelse i forhold til bunden kan igen varieres afhængigt af hvad erfaringer angiver.

5 Ved apparatet 210's herd er legemet 211 tilvejebragt, dette er tilvejebragt i form af en ildfast tap, der er forsynet med skuldre og som for eksempel er fremstillet som et støbt emne af ildfast beton. Legemet er omsluttet et metal hylster med undtagelse af dets modsatte indre og ydre ender 111 og 112 og det hylsterforsynede ydre tilvejebringer 10 en smeltetæt pasning med førnævnte modtageåbning. Legemet 211 er fra den ene ende til anden gennemboret af en kanal 2B for wiren. I det mindste en del af kanalen 2B's længde er afgrænset af en metalbøsning 227, der strækker sig indefter fra legemet 211's ydre ende 112. Wiren er tilvejebragt i en tæt gi idepasning i bøsningen 227, der virker som 15 et wirestyr.

Legemet 211 er også gennemboret af en passage 115, som fører fra den ydre ende 112 til kanalen 2B umiddelbart nedenstrøms for metalbøsningen 227. Passagen 115 er beregnet til at lede gas ind i kanalen og 20 endeligt ind i smelten.

Den indre ende af legemet 211 har en reces, der er koncentrisk med kanalen 2B. Et blokerende element, nemlig den ildfaste skive 234, er anbragt i recessen og blokerer kanalen. Skiven 234 er fortrinsvis gas-25 porøs. Skiven kan fjernes fra sin reces ved hjælp af et fremadrettet tryk fra wiren W.

For at holde legemet 211 på plads omfatter apparatet 210 en dækplade 253, en monteringsring 116 og en indsatsring 117. Monteringsringen 116 30 er fastgjort til monteringsorganerne 212 ved hjælp af bolte. Indsatsringen 117 er på sin side boltet fast til monteringsringen 116 og tilvejebringer et sæde 118 for legemet 211's skulder 119. Monteringsringen 116 har tre bolte 120, der via gevind er fastskruet deri og dækpladen 253 har opslidsede åbninger 121 for boltene 120. Det ses, at bol -35 tene og åbningerne virker som en hurtig udløselig kobling af bajonettypen for fastgørelse af dækpladen 253 på monteringsringen 116. Afmontering af pladen fra ringen 116 gør det muligt at fjerne legemet 211. Boltene 120 tilvejebringer hensigtsmæssige organer for indstilling af kraften, der af dækpladen udøves på legemet 221 ved at tvinge legemet

DK 155221 B

18 imod sit sæde i modtageåbningen og tilvejebringe udstrømningstæthed.

Dækpladen 253 har en central boring 124, der er liniestillet med kanalen 2B. En anden boring 126 strækker sig indefter fra dækpladen 253's 5 omkreds til en cirkulær kanal 127 deri, hvilken boring 126 er gevindforsynet for forbindelse med en gasforsyningsledning. Kanalen 127 sikrer gastilførslen gennem boringen 126, trænger ind i tappens gaspassage uanset de indbyrdes vinkelmæssige orienteringer af legemet 211 og pladen 253.

10

En vægtstang 266 er boltet på dækpladen 253's yderside for en drejelig svingningsbevægelse frem og tilbage omkring en af de to bolte 130, 131 ved hjælp af en løftestang, motor eller hydraulisk aktuator, ikke vist.

På boltene er der også monteret tallerkenfjedre, som trykker vægtstan-15 gen 266 fast imod spændedækpladen 253. Vægtstangen 266 er udstyret med en hærdet stål bøsning 265. En tilsvarende bøsning 264 er anbragt i dækpladen 253's boring 124. Ved at tvinge vægtstangen 166 fra en stilling, hvori bøsningerne 264, 265 er liniestillet, vil bøsningerne samvirke for at forskyde wiren W.

20 Vægtstangen 266 har også en forankring 134 for et bøjeligt styrerør 135, som fremfører wiren W til apparatet 210 fra en konventionelt anbragt wireføder F.

25 I brug er karret 215 og apparatet 210 opstillet som vist. Før, under eller umiddelbart efter karret 215's fyldning med smelte, der skal behandles, kan gas (som for eksempel argon) tilføres i karret via passager 126 og 115, kanalen 2B og skiven 234 (forudsat at sidstnævnte er porøs). Idet det antages at gassen er argon, vil den medvirke til at 30 beskytte wiren W imod oxidation. Hvis gassen fremføres i efter karret 215's fyldning, men før wirefremføringen, kan den opfylde flere formål.

Visse af disse er optegnet tidligere i denne beskrivelse.

Når det kræves at legeringstilsætningen begynder sættes wireføderen F 35 i drift. Wiren W fremføres derefter gennem det bøjelig rør 135 gennem de 1iniestillede forskydningsbøsninger 264, 265 og gennem kanalen 2B.

Når den kommer i anlæg mod den blokerende skive 234 vil den bevægende wire fjerne skiven 234, trænge ind i og blive opløst i smelten. Når en beregnet mængde (eller længde) wire W, som er nødvendig, er kommet ind

DK 155221 B

19 i smelten betjenes vægtstangen 266, for således at adskille wiren. Wire, som forbliver i kanalen 2B sammen med gastrykket deri, vil forhindre at smelten slipper ud fra karret 215 efter fjernelse af den blokerende skive 234.

5

Yderligere sikkerhed imod farlig udstrømning af smelte opnås ved at indstille vægtstangen i en stilling, hvori dens forskydningsbøsning 265 er ude af liniestilling med den samvirkende bøsning.

10 Når karret er blevet tømt kan wire, der er tilbage i apparatet 210, fjernes og apparatet er parat til genbrug. Den resterende wire kan udstødes i bunden af karret 215. Fortrinsvis vil spændepladen 253 imidlertid blive afmonteret fra monteringsringen 116 og legemet 211 vil fjernes. Wireresten vil derefter udstødes normalt i wirefremførings- 15 retningen, men det er tænkeligt at den kan trækkes i den modsatte ret- j ning fra legemet. Før legemet 211 genindsættes vil en ny blokeringskive 234 blive monteret.

I dette apparat er det eneste som forbruges wiren, det ildfaste legeme 20 211 og blokeringsskiven 234. Legemet er i stand til at holde til mindst flere fyldninger og tømninger af karret 215. Erstatningsomkostningerne vil være begrænsede, navnlig hvis legemet er fremstillet af støbeligt ildfast beton.

25 I visse driftssituationer er det måske ikke nødvendigt at tilføre wire til smelten. Apparatet 210 kan da anvendes som et helt almindeligt organ til indsprøjtning af gas i smelten, for de ovenfor som eksempler angivne formål, forudsat skiven 234 er porøs.

30 Apparatet, der er vist i fig. 7 og 8, er udformet for at indføre gas alene. I fig. 7, 8 og 9 vil komponenter, som har tilsvarende dele i det sidstbeskrevne apparat, være nummeret på tilsvarende måde, men med nye nummeriske præfix. Således vil komponenter, der tidligere var nummeret i 100- og 200-serier i denne udførelsesform være nummereret i 35 300- og 400-serier.

Idet der herefter henvises til fig. 7 og 8 ses apparatet 410, der er beregnet til at indblæse gas dybt i smelte og som er fastgjort til et kar 415 for smeltet metal, for eksempel en støbeske. Karret 415 har

DK 155221 B

20 igen en isoleret væg, der er dannet med en modtageåbning 413 for det ildfaste legeme 411 af apparatet 410, som er fastgjort til karret ved hjælp af monteringsorganer 412. Legemet 411 og åbninger 413 er tilspidsede, således som det var tilfældet tidligere.

5

Som det var tilfældet i sidstnævnte apparat er legemet 411 en ildfast genstand, der er forsynet med skuldre, for eksempel støbt af ildfast al uminatbeton. Det er omsluttet i et metal hylster med undtagelse af dets modsatte indre og ydre ender 311, 312, og dets hylsterforsynede 10 ydre frembringer en smeltetæt pasning sammen med førnævnte modtageåbning. Legemet 411 er fra den ene ende til den anden gennemboret af en kanal 3A, der delvis er afgrænset af en metal bøsning 427, der strækker sig indefter fra den ydre ende 312. Bøsningen 427 fungerer som et styr for en pi ungerstang 500.

15

Legemet 411 er også gennemboret af en passage 315, som fører fra den ydre ende 312 til en reces eller brønd 501, som udgør en forstørret del af kanalen 3A nedenstrøms for metal bøsningen 427. Passagen 315 er beregnet til at lede gas ind i brønden og endeligt ind i smelten.

20

Brønden 501, som her er vist værende anbragt centralt i legemet 411 samt koaksialt med passagen 315, udmunder ved legemets indre ende 311. Kanalen 3A's brønd danner et sæde for et gas-fordelende ildfast materiale eller en tap 502. En central boring 504 i det ildfaste materiale 25 502 er 1 i ni esti 11 et med kanalen 3A, og pi ungerstangen 500 strækker sig derfra ind i boringen 504. Stangen 500 ender nærliggende men kort før det ildfaste materiale 502's kar-ende i sin normale stilling.

Det ildfaste materiale 502, som er fremstillet af et al umi natmateriale 30 er i længderetningen gennemboret af flere små boringer 425, der er beregnet til at lede gas ind i smelten.

Hvis det ønskes, kan det ildfaste materiale 502 være gaspermeabelt eller porøst og være i stand til at lede gas uden behovet for boringerne 35 425.

Legemet 411's indre ende 311 har også en overfladisk reces, der er koncentrisk med brønden 501 samt kanalen 3A. En al umi nat, støbt eller brændt smeltemodstandsdygtig skive 424 er anbragt i recessen og afskær- 21

DK 1 5522 1 B

mer det ildfaste legeme 411 fra kontakt med smeltet metal indtil gas-indblæsningen er påbegyndt. Til det tidspunkt vil skiven fjernes fra sin reces eller brydes itu ved et fremadrettet tryk fra pi ungerstangen 500. Aktivering af pi ungerstangen 500 vil blive beskrevet senere.

5

Legemet 411 holdes i åbningen 413 ved hjælp af en sammenstilling af metal komponenter, som tilvejebringer en dækplade 453, der er fastgjort ved hjælp af en hurtig udløselig bajonetkobling. Komponenterne og deres sammenstilling er den samme som i sidstbeskrevne apparat og en yderli-10 gere beskrivelse vil blive givet her.

Dækpladen 453 har igen en gaspassage 326 samt en cirkulær gaskanal 327, der er beregnet til at fremføre gas til en passage 315 i legemet 411, uanset de indbyrdes vinkel orienteringer for legemet 411 og dæk-15 pladen 453.

Som det var tilfældet i det sidste apparat 210 er der tilvejebragt en med åbninger forsynet vægtstang 466, der er fastboltet på dækpladen 453's yderside for en begrænset svingningsbevægelse frem og tilbage 20 ved hjælp af et håndtag, der kan indføres i en konsol i vægtstangen.

En svingning af vægtstangen i én retning aktiverer pi ungerstangen 500, for således at ramme den afskærmende skive 424 for gaspassage ind i karret 415.

25

Som vist er pi ungerstangen 500 et langstrakt organ, der har en forstørrelse 506 ved sin ende fjernt fra skiven 424. Ifølge en hensigtsmæssig udførelsesform er pi ungerstangen 500 et bolt med et hexagonalt hoved, der er styret for en glidningsbevægelse i bøsningen 427.

30

Forstørrelsen 506 er opbevaret i en central åbning 507 for pladen 453 i en stilling, hvor den kan komme i indgreb med en hammer 510, der er beregnet til at drive pi ungerstangen 500 mod højre imod den afskærmende skive 424.

35

Hammeren 510 er et fjederpåvirket stempel 511, der er bevægelig i en cylinder 512, der er fastsvejst eller på anden måde er fastgjort til vægtstangen 466. En fjeder 513 virker mellem stemplet 511 og en endehætte 515, der er skruet på og lukker cylinderen 512. Af hensyn til en

DK 155221 B

22 let indstilling af endehætten 515 er et håndtag 516 fastgjort dertil.

Før aktivering af pi ungerstangen 500, for således at bryde og fjerne skiven 424, befinder stangen 500 sig i en stilling mod venstre med sin 5 forstørrelse 506 anbragt med afstand fra legemet 411's ende 312. Se fig. 8. Den modsatte ende af stangen 500 er forsat tilbage fra skiven 424. Stemplet 511 befinder sig på dette tidspunkt i en tilbagetrukket eller spændt stilling med fjederen 513 sammenpresset. Vægtstangen 466 befinder sig i en "klar" stilling ved den ene af sine to yderstillin-10 ger. I denne tilstand er stemplet 511 ude af liniestilling med åbningen 507. Åbningen 507 er kun lidt større end stemplet 511, og stempelt 511's anslagsflade er i anlæg mod dækpladen 453's yderside. Følgeligt holdes stemplet og dets fjeder spændt.

15 Når vægtstangen 466 føres fra den første mod den anden yderstilling, tvinger cylinderen 512, der er fastgjort dertil, stemplets anslagsflade til at glide tværs over dækpladen 453's flade mod en liniestilling med åbningen 507. Når anslagsfladen glider fra kontakten med dækpladen ind i liniestilling med åbningen, drives stemplet umiddelbart fremefter 20 ved hjælp af fjederen 513. Stemplet rammer således forstørrelsen 506, for at trykke stangen 500 fremefter og fjerne eller bryde skiven 424.

Gas, der er leveret til brønden 501 via passagerne 326, 315, kan derefter strømme ind i smelten efter passage gennem det ildfaste materiale 502.

25 Når karret 415 er blevet tømt for smelte, kan apparatet 410 klargøres for genbrug på en måde, som generelt er beskrevet under henvisning til apparatet 210. Skiven 424 og stangen 500 skal erstattes hver gang karret er tømt, men legemet 411 vil sandsynligvis blive genbrugt flere 30 gange. Det kan være nødvendigt at erstatte det ildfaste materiale 502 hver gang karret er tømt.

Før genmontering af apparatet 410 skal stemplet 511 returneres til sin spændte stilling med fjederen 513 virkende derpå. For at udføre dette 35 drejes endehætten 515 i en afskruende retning ved hjælp af håndtaget 516, for således at lette fjedertrykket på stemplet. Vægtstangen 466 svinges derefter mod sin start- eller udgangsyderstilling, og stemplets anslagsflade anbringes imod fladen 453's yderside, således som vist i fig. 8. Når stempelfladen er anbragt således, kan fjedertrykket

DK 155221 B

23 hensigtsmæssigt etableres på stemplet 511 ved at dreje endehætten i den påskruende retning. Genmontering af apparatet 410 kan derefter begynde, idet rutinen i alt væsentlig er således som beskrevet under henvisning til det sidste apparat 210. Der skal udvises forsigtighed 5 for at undgå forskydning af vægtstangen 466 under genmonteringen, ellers kan hammeren 510 affyres for tidligt. For at beskytte imod dette kan der være tilvejebragt en sikkerhedstap eller en anden sikkerhedslås, for således at fastholde vægtstangen 466 imod en for tidlig forskydning.

10

Talrige modifikationer er mulige og visse af disse vil nu blive beskrevet. Andre vil fremkomme for læseren.

De ildfaste legemer 11, 211, 411 er vist som værende metal omsluttede, 15 men hvis der udøves tilstrækkelig omhyggelighed ved deres fremstilling, således at deres overflade er passende nøjagtig og glat, vil ingen omslutning være nødvendig.

De indbyrdes stillinger af kanalerne A, B og C kan varieres, således 20 som bemærket ovenfor.

I visse tilfælde kan kemikere eller metallurger ønske at indføre wire eller pulver trinvis eller at indføre mere end en wire/pulversammensætning. Det ildfaste legeme 11 og tappen 21 kan da blive tilpasset til 25 at omfatte yderligere kanaler, som svarer til kanalerne B og C. Hver yderligere kanal vil være forsynet med et monteret blokeringselement og passende organer til at skubbe nævnte element til side og åbne kanalen for afgivning i karret.

30 Hvis det ønskes kan der være tilvejebragt ekstra gasindblæsningskana-ler A. Den eller de kanaler kan tilføre gas direkte til smelten, og således drage fordel af udeladelsen af overtrykskamrene 22, 501 samt de kapillære passager 24, 424. I et sådant arrangement vil kuglen 38 være forsynet med riller eller ribber i længderetningen eller på anden 35 måde være udformet til at føre gas fra røret 36 ind i smelten. I denne modifikation vil gassen strømme ud fra boringen 30. Boringen vil indeholde et aftageligt blokeringselement eller en tap indtil det tidspunkt, hvor gasindblæsningen starter. Det er ønskeligt, at kuglen og røret er mindre end boringen 30. Det vil da være muligt at skylle luft

DK 155221 B

24 fra boringen, medens denne samt blokeringselementet afkøles forud for gasi ndblæsni ngsoperati onen.

Kuglen 38 kan være udeladt, hvis gasrøret 36 er passende forlænget.

5 Enden af røret vil derefter fjerne det afskærmende/blokerende element.

Hvis overtrykskammeret 22 er udeladt, kan kanalen A ikke længere levere gas til wireafgivningskanalen B. Sidstnævnte kanal vil da have en separat gasforsyning; herved opnås større fleksibilitet i drift. Gas 10 vil blive ført ind i røret 27 ved et hvilket som helst hensigtsmæssigt punkt og ikke nødvendigvis på den i fig. 4 viste måde. Det vil passerer ned i røret langs wiren deri, idet wiren sædvanligvis er mærkbart mindre end røret.

15 Som beskrevet ovenfor vil wirer, der er fremført gennem kanalerne B, 2B anvendes til at forskyde de blokerende elementer 34. Nogle wirer kan have for lidt stivhed til at trykke disse elementer til side. Kanalerne B, 2B kan da modificeres ved tilføjelse af aksialt bevægelige wirestyrerør. Sådanne rør vil blive anvendt til at fjerne elementerne 20 34. Organer til at montere og føre rørene kan være tilvejebragt, såle des som illustreret og beskrevet i forbindelse med pulverafgivningskanalen C.

Et sådan styrerør kan omfatte et ydre stål rør omkring et koaksialt in-25 dre rør, for eksempel fremstillet af ildfast materiale. Mellemrummet mellem rørerne kan indeholde et ildfast fyldstof. Styrerøret vil blive fremført ind i smelten, når wirefremførslen skal påbegyndes. Da der kan optræde en forsinkelse mellem fremføringen af styrerøret ind i smelten og tidspunktet, hvor wiren når smelten, kan der optræde tilba-30 geløb af smelte. Dette kan forhindres ved montering af en tæt passende udskubningsstang i enden af inderrøret. Stangen vil skubbes ud i smelten, når wiren skubber imod denne stang.

Ifølge et passende arrangement føres gas ind i det bevægelige styrerør 35 ved eller nærliggende dettes ydre ende, og wiren er fra begyndelsen kun udstrakt delvis gennem røret. For at påbegynde en wirefremførings-operation fremføres røret for at fjerne det kanal bl okerende element, og gas tvinges umiddelbart til at strømme fra røret ind i væsken. Der vil optræde en forsinkelse, før wiren når væsken. Gassen, der trænger 25

DK 1 5522 1 B

ind i røret, skal strømme langs wiren og ved det punkt i røret, hvor den passerer wirens ende vil den decellere. Den decellerede gasstrøm, der trænger ind i smelten, kan være for langsom til at forhindre tilbageløb. For at undgå muligheden for tilbageløb indtil det tidspunkt, 5 hvor wiren når væsken, kan en midlertid tætning monteres i røret nærliggende dets mod væsken vendende ende. Tætningen, som begrænser det rum, hvori gassen kan strømme, accelerer gassen til en hastighed, som sikrer, at gassen blæses ind i snarere end bobler ind i væsken. Tætningen kan være et massivt cylindrisk metalelement, der har samme diame-10 ter som wiren. Elementet har ben, som på friktionsmæssig måde er i indgreb med indersiden af røret for at forhindre at, de på grund af gassen, forskydes for tidligt. Friktionsindgreb gør det imidlertid muligt at trykke tætningen ind i væsken ved hjælp af wiren umiddelbart før den trænger ind i væsken. Tætningen kan fremstilles ganske enkelt 15 ved at opslidse en metalstang, for således at danne fire ben, som er bøjet udefter for indgreb med røret.

Det er måske ikke passende for brugeren at være begrænset til fremføring af wire med en bestemt diameter gennem kanalen B. Han kan meget 20 vel ønske at anvende wire med forskellige diametre til forskellige tidspunkter. Diametre kan for eksempel optræde i størrelsesordenen fra 4,5 til 12 mm. En wire med lille diameter kan meget vel knække ud under fremføringen, når den rammer blokeringselementer 34. Dette kan meget vel medføre en blokering. En enkel tilpasning af det illustrerede ap-25 parat vil undgå risikoen for udknækning.

Ifølge denne tilpasning vil der være monteret et indre understøtningsrør for wiren inden i røret 27. Det indre understøtningsrør vil strække sig fra den ydre højre ende af røret 27 til umiddelbar nærhed enten 30 af tappen 21's inderside, der vender mod bunden af brønden 22. Opretningsafstandsstykker, der passer præcist i røret 27, og som for eksempel er fast forbundne med understøtningsrøret, anbringer det koak-sialt inden i røret 27. Nævnte afstandsstykker kan være anbragt nærliggende understøtningsrørets ender og ved mellemliggende stillinger, 35 hvis det ønskes. Den ydre ende af røret 27 kan tapforsænket for at modtage et afstandsstykke, der er større end inderdiameteren af røret 27's hoveddel. Med et sådant arrangement sikres en korrekt positionering af understøtningsrøret i røret 27's længderetning.

26

DK 15522 1 B

Det er underforstået, at et indre understøtningsrør vil være tilvejebragt for hver trådstørrelse, der skal fremføres. Hvert rør vil have en inderdiameter, som tilvejebringer en uhindret bevægelse af dens tilknyttede wire. Understøtningsrøret vil have afstandsstykker med 5 fælles ydre dimensioner.

Sådanne indre understøtningsrør kan være særligt fordelagtige til fremføring af wirer bestående af tyndvæggede stål rør, der er fyldt med legerings- eller behandlingstilsætninger i parti kel form.

10

Som antydes ovenfor kan et bevægeligt rør anvendes til at fjerne det blokerende element 34, og de netop beskrevne understøtningsrør kan være konstrueret og ordnet, således for at tilvejebringe fjernelsen.

15 Ved anvendelse af apparatet 10 vil det almindeligvis være upraktisk at forsinke indblæsningen af gas alene indtil efter wiren eller pulveret er blevet indført. Dette skyldes, at den første indføringsoperation vil fjerne skiven 34 og blotlægge kapillarrørerne 25. Smelte kan løbe ind i disse, blokere dem og således forhindre senere gasindblæsning.

20 Af denne grund foretrækkes den modifikation, som medfører direkte gasindblæsning via boringen 30. I en sådan modifikation vil hver kanal ende i et aftageligt blokeringselement, og således kan kanalerne bringes i drift i en hvilken som helst rækkefølge. Den afskærmende skive 24 kan være udeladt (når hver kanal er blokeret indtil sin betjening).

25 Imidlertid vil den afskærmende skive sandsynligvis blive bibeholdt alligevel på grund af den beskyttelse, den giver legemet 11's smelteende. Dens tilstedeværelse findes vigtig, når apparatet er monteret i kar, som er udsat for udstrakte præ-opvarmninger.

30 Med henblik på pulverforsyningskanalen C kan hætten 92 blive udeladt, hvis der er tilvejebragt et ventil arrangement til at regulere begyndelsen af pulverleveringen. Når hætten 92 ikke er tilstede, vil det i brug være ønskeligt, at skylle forsyningsrøret 91 helt igennem, før gas/pulverbi andingen indføres.

35

De to kanaler, der omfatter kanalerne B, C, er almindeligvis tilvejebragt ved identiske dimensioner, og dækpladen 53 vil være udformet, således at deres funktioner kan udskiftes indbyrdes. Således kan brugeren indstallere to wirefødere eller to pulverfødere, hvis dette øn-

DK 155221 B

27 skes.

I modifikationer for apparatet 10, som ikke har noget overtryksrum eller kammer 22, og hvori gas indblæses fra ledningen eller kanalen A

5 direkte ind i smelten, kan tappen 21 blive udeladt. Den indre ende af legemet 11 er i kontakt med smelten, og denne er mere eller mindre aggressiv afhængig af dens natur. Af denne grund kan det være fordelagtigt at have en separat indre ende for legemet, hvilken ende bliver erstattet efter hver tømning af karret, medens selve legemet genbruges.

10 I udførelsesformer for opfindelsen der har tappe 21, 502 kan det være nyttigt for disse og legemerne 11, 411 at have radiale boringer til at modtage liniestillingstappe.

15 Opfindelsen er anvendelig til indføring af stoffer i aggressive væsker og smelter, som er tilvejebragt ved høje temperaturer, som for eksempel smeltede metaller. Således kan opfindelsen for eksempel anvendes i jernmetallurgi til indføring af gasformige, fastformige eller partikelformede materialer i smeltet stål eller jern for forskellige formål.

20 Således kan der ved anvendelsen af opfindelsen indføres legeringselementer, navnlig letopløselige elementer, som for eksempel aluminium og eventuelt farlige opløselige elementer, som for eksempel bly. Stoffer, der anvendes til krystal raffinering eller til regulering af carbidfor-mation, kan indføres på tilsvarende måde. Ligeledes kan opfindelsen 25 anvendes til at indføre stoffer, der for eksempel anvendes til at afsvovle, desil i cere eller defosforisere smelten.

30 35

Claims (15)

1. Apparat, der er egnet til at indføre stoffer gennem en væskebeholders væg ind i og under overfladen af en væske med hævet temperatur, 5 hvor et ildfast legeme, der er monteret i beholderens væg, er gennemboret af en passage, der er beregnet til at lede et stof ind i væsken, og som har et lukke ved den mod væsken vendende ende af passagen, hvilket lukke fjernes ved at aktivere et bevægeligt element i passagen for at muliggøre stoffets indføring i væsken, kendetegnet ved, 10 at legemet (11) er gennemboret af flere passager (A,B,C), der hver er beregnet til at lede et forskelligt, valgt stof til væsken, og som alle har fjernel ige ildfaste passagelukkende organer (24,34,35) ved en mod væsken vendende ende af legemet (11) for at forhindre væske i at trænge ind i de tilknyttede passager samt respektive elementer (W,36,- 15 38,91), der er bevægelige uafhængigt af hinanden i deres passager, og som kan gå i indgreb med lukkeorganerne, der er forbundet med de respektive passager, og at der er tilvejebragt aktiveringsorganer (52,98,-F), der er selektivt betjenelige for at fremdrive de tilsvarende bevægelige elementer ved lukkeorganerne, som er forbundet dermed, for at 20 fjerne lukkeorganerne og åbne den tilsvarende passage for derved at gøre det muligt at påbegynde en indføring af stof derigennem ind i væsken, og at aktiveringsorganerne er betjenelige for at åbne passagerne i en valgt rækkefølge, således at de valgte substanser kan indføres i væsken i den valgte rækkefølge. 25

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at lukkeorganerne omfatter en beskyttende ildfast skærm (24), som stort set dækker den ende af legemet (11), der vender mod væsken.

3. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at lukkeorganerne i kombination omfatter en ildfast tap (34,35), der er anbragt aftageligt i enden af passagen samt en beskyttende ildfast skærm (24), som i alt væsentlig dækker den ende af legemet (11), der vender mod væsken.

4. Apparat ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at det omfatter en gasindføringspassage (A), en wireindføringspassage (B) samt en gas/pulverbi ånding- eller wireindføringspassage (C).

5. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1, 2, 3 eller 4, DK 155221 B k e n d e t e g n e t ved, at den ene passage (A), der er beregnet til indføring af en gas i væsken, har et gasrør (36), som er tilvejebragt deri, og som fungerer som det bevægelige element, der er ansvarlig for fjernelsen af passagens lukkeelement (24), og at røret (36) er frem- 5 springende udefter fra legemet og er forbundet med en ydre rør-forskydningsmekanisme (52), der udgør aktiveringsorganerne.

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at røret (36) ender i en hammer (38), hvilken hammer er beregnet til at gøre det 10 muligt for gassen at strømme frit for derved at trænge ind i væsken.

7. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at røret (36) ender i en hammer (38), der er tilvejebragt gi ideligt i en boring (30) ved enden af legemet (11), hvilken boring (30) giver hammeren adgang 15 til lukkeelementet, hvilket legemes ende omfatter et overtryksrum (22), hvortil røret (36) udlader gas, og at legemet (11) omfatter kapillære passager (25), der er beregnet til at lede gas fra overtryksrummet til væsken.

8. Apparat ifølge krav 5, 6 eller 7, kendetegnet ved, at aktiveringsorganerne er en fjederbelastet hammermekanisme, der er i stand til at at drive det bevægelige element i et fremefterrettet slag imod lukkeelementet (24) for at åbne passagen (A) for strømning af gas til væsken. 25

9. Apparat ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at den ene passage (C) til indføring enten af en blanding af pulver og gas eller en wirestreng ind i væsken har et rør (91), der er beregnet til at lede blandingen eller wirestrengen ind i væsken, og som er monteret 30 forskydeligt i passagen, og som strækker sig udefter fra legemet (11), og er forbundet med organer, der er beregnet til at levere pulveret i en flydendegjort tilstand i gassen eller med wireindføringsorganer, og at aktiveringsorganerne omfatter en bevægelig rørmedbringer (94,95), der understøtter den udefter udstrakte del af røret (91). 35

10. Apparat ifølge krav 9, kendetegnet ved, at rørmedbri ngeren (94,95) er understøttet af en montering for apparatet, og hvor en drejeligt lejret vægtstang (98), der er i indgreb med medbringeren, er betjenelig for at fremføre rørmedbringeren og røret (91) i retning af DK 155221 B lukkeelementet (24,35).

11. Apparat ifølge krav 9 eller 10, kendetegnet ved, at røret (91) har en midlertid lukning (92) ved dets ende, som vender mod smel- 5 ten, hvilket lukke kan nedbrydes ved kontakt med væsken med høj temperatur.

12. Apparat ifølge krav 9,10 eller 11, kendetegnet ved, at styrerøret omfatter en rørformet sammensætning med et indre ildfast 10 rør opbevaret i et ydre metal hylster, et mellemrum mellem rørene indeholdende en ildfast fyldning, og at inderrøret ved sin ende, der vender mod væsken, er midlertidigt blokeret mod indtrængning af væske, når aktiveringsorganerne betjenes, hvilken blokering let udtrykkes fra enden af det indre rør. 15

13. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den passage (B), der er beregnet til indføring af et stof i form af en wirestreng (W) ind i væsken, benytter wiren som det bevægelige element, som er ansvarlig for fjernelsen af det tilknyttede lukkeelement (34), at akti - 20 veringsorganerne udgøres af en wireføder (F), og at der er tilvejebragt organer (36,22) for valgfrit at tilføre gas til nævnte passage (B), hvorved wiren valgfrit kan indføres i væsken samtidig med gas.

14. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 9-13, kende-25 tegnet ved, at en forskyder er monteret på legemet (11) for ved forskydning at adskille wiren ved afslutningen af en wireindføringsope-ration, hvilken forskyder omfatter et par liniestillede forskydningsbøsninger (64,65), hvorigennem wiren, der trænger ind i legemet, er ført, og at der er tilvejebragt en mekanisme (50), som er beregnet til 30 at forskyde den ene bøsning (65) lateralt i forhold til den anden for således at adskille wiren ved afslutningen af en wireindføringsopera-tion.

15. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-14, kende-35 tegnet ved, at det er monteret i en modtagende åbning i en væg for en væskemetal beholder såsom en støbeske, og at apparatet, når det er klar til brug, har sine passager (A,B,C) forbundet med forsyninger for indførbare stoffer, der er valgt blandt gas, gas og pulverformede legeringselementer og legeringselementer i form af en wirestreng.