PL193887B1 - Sposób kontrolowanego spustu ciekłego metalu wolnego od żużlu ze zbiornika i zbiornik metalurgicznyz urządzeniem spustowym do kontrolowanego spustu ciekłego metalu wolnego od żużlu ze zbiornika - Google Patents

Abstract

1. Sposób kontrolowanego spustu cieklego meta- lu wolnego od zuzlu ze zbiornika, w którym dokonuje sie spustu wykorzystujac zasade lewara cieczy i stosujac dolaczone do zbiornika urzadzenie spu- stowe zawierajace przewód odprowadzajacy z otwo- rem wylotowym, znamienny tym, ze po wczesniej- szej operacji spustu zamyka sie otwór wylotowy (20; 120) przewodu odprowadzajacego (10;110), a na- stepnie korzystnie zwieksza sie poziom (h3) kapieli stopionego metalu (3;103) w zbiorniku (1;101) do wysokosci spustu, zwlaszcza poprzez stopienie metalu w kapieli i zamyka sie zawór wentylacyj- ny (33) umieszczony w rurze laczacej (31) dolaczo- nej do obszaru polaczenia (13;113) dwóch ramion (11,111;12,112) przewodu odprowadzajacego (10; 110), po czym inicjuje sie operacje spustu poprzez otwarcie urzadzenia zamykajacego (19;119) w dru- gim ramieniu (12;112) i odprowadza sie reszte sto- pionego metalu utrzymywana w drugim ramieniu (12;112) z wczesniejszej operacji spustu i/lub wcze- sniejszego przeplywu stopionego metalu nad krawe- dzia przelewowa (14;114) obszaru polaczenia (13; 113) dwóch ramion (11,111;12,112), a razem z nim pobiera sie stopiony metal znajdujacy sie w pierw- szym ramieniu (11;111) i w zbiorniku (1;101). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sposobu kontrolowanego spustu ciekłego metalu wolnego od żużlu ze zbiornika i zbiornik metalurgiczny z urządzeniem spustowym do spustu ciekłego metalu wolnego od żużlu ze zbiornika.

Publikacja WO 86/04980 ujawnia urządzenie i sposób przenoszenia określonych wcześniej ilości ciekłego metalu ze zbiornika przejmującego, zawierającego stopiony metal, za pomocą przewodu odprowadzającego mającego wyłożenie ognioodporne przy zastosowaniu zasady lewara cieczy. Przewód odprowadzający ma postać odwróconej litery U lub V z dwoma zwróconymi do dołu ramionami, z których pierwsze ma otwór wlotowy, a drugie ma otwór wylotowy ciekłego metalu, które mogą być zamknięte gazoszczelnie za pomocą urządzenia zamykającego. W górnym obszarze przewodu odprowadzającego znajduje się złącze przewodu, które może być połączone z urządzeniem próżniowym mającym wyłożenie ognioodporne, i które może być selektywnie połączone z urządzeniem próżniowym za pomocą pierwszego zaworu lub łączyć się z atmosferą za pomocą drugiego zaworu. W celu przetransportowania określonej ilości ciekłego metalu ze zbiornika zawierającego ciekły metal, w szczególności ze zbiornika pieca wytapiającego, pierwsze ramię przewodu odprowadzającego, którego drugie ramię jest zamknięte gazoszczelnie za pomocą urządzenia zamykającego, jest zanurzone w stopionym metalu, drugi zawór, który działa jako zawór wentylacyjny, jest zamknięty, a pierwszy zawór jest otwarty łącząc przewód odprowadzający z urządzeniem próżniowym. Efekt zasysania próżniowego urządzenia próżniowego powoduje, że stopiony metal jest podnoszony w pierwszym ramieniu i przepływa do drugiego ramienia nad krawędzią przelewu w obszarze połączenia dwóch ramion. Kiedy drugie ramię jest napełnione, urządzenie zamykające drugiego ramienia jest otwarte i ciekły metal jest przenoszony na zasadzie lewara cieczy do zbiornika przyjmującego, korzystnie kadzi. Poprzez zamknięcie pierwszego zaworu, który zapewnia połączenie z urządzeniem próżniowym, i otwarcie drugiego zaworu, który działa jako zawór wentylacyjny, przepływ przez przewód odprowadzający może być przerwany tak, że możliwe jest spuszczanie stopionego metalu wolnego od żużlu. W celu uniemożliwienia przedostawania się żużlu do przewodu odprowadzającego, gdy pierwsze ramię jest zanurzane w kąpieli stopionego metalu przechodząc przez warstwę żużlu, otwór wlotowy, przed zanurzeniem w kąpieli stopionego metalu, jest zamykany za pomocą płyty, która, po zanurzeniu, topi się i otwiera otwór wlotowy. W celu zabezpieczenia członu płyty zamykającej urządzenia zamykającego, przed spuszczaniem ze zbiornika pieca, granulowany materiał ognioodporny jest wprowadzany do drugiego ramienia, która ponadto ma przewężenie w dolnym obszarze.

Publikacja DE-C 605701 ujawnia lewar do opróżniania kąpieli termicznych, w którym w przewodzie ssącym, otoczonym ogrzewającą osłoną, jest zainstalowana dysza wyrzutnika. Dysza wyrzutnika, razem z przewodem ssącym, jest ogrzewana. Dysza wyrzutnika wytwarza podciśnienie, za pomocą którego jest inicjowana operacja regulowanego spustu cieczy ze zbiornika.

W znanych procesach i urządzeniach do spustu ciekłego metalu przy zastosowaniu zasady lewara cieczy, ramię przewodu odprowadzającego, które jest w postaci odwróconej litery U lub V, jest zanurzane w kąpieli stopionego metalu. Zmieniający kierunek górny obszar przewodu odprowadzającego jest umieszczony powyżej maksymalnego poziomu kąpieli. Dlatego, w celu zapoczątkowania procedury spustu, stopiony metal musi być podniesiony bardziej niż różnica w wysokości pomiędzy zmieniającym kierunek górnym obszarem przewodu odprowadzającego i powierzchnią stopionego metalu. W związku z tym, do rozpoczęcia operacji spustu konieczne jest zastosowanie urządzenia próżniowego.

Celem obecnego wynalazku jest umożliwienie pewnego regulowania spustu ciekłego metalu wolnego od żużlu, ze zbiornika metalurgicznego mającego urządzenie spustowe, bez względu na wielkość zbiornika.

Celem wynalazku jest zapewnienie różnych modyfikacji urządzenia spustowego, w których jest możliwe zainicjowanie operacji spustu przy nieco obniżonym ciśnieniu lub nawet bez obniżania ciśnienia tak, aby nie było potrzebne urządzenie próżniowe.

Celem wynalazku jest także zapewnienie sposobu do kontrolowanego spustu ciekłego metalu pozbawionego żużlu ze zbiornika metalurgicznego przy użyciu urządzenia tego typu.

Według wynalazku, sposób kontrolowanego spustu ciekłego metalu wolnego od żużlu ze zbiornika, w którym dokonuje się spustu wykorzystując zasadę lewara cieczy i stosując dołączone do zbiornika urządzenie spustowe zawierające przewód odprowadzający z otworem wylotowym, charakteryzuje się tym, że po wcześniejszej operacji spustu zamyka się otwór wylotowy przewodu odprowaPL 193 887 B1 dzającego, a następnie korzystnie zwiększa się poziom kąpieli stopionego metalu w zbiorniku do wysokości spustu, zwłaszcza poprzez stopienie metalu w kąpieli i zamyka się zawór wentylacyjny umieszczony w rurze łączącej dołączonej do obszaru połączenia dwóch ramion przewodu odprowadzającego, po czym inicjuje się operację spustu poprzez otwarcie urządzenia zamykającego w drugim ramieniu i odprowadza się resztę stopionego metalu utrzymywaną w drugim ramieniu z wcześniejszej operacji spustu i/lub wcześniejszego przepływu stopionego metalu nad krawędzią przelewową obszaru połączenia dwóch ramion, a razem z nim pobiera się stopiony metal znajdujący się w pierwszym ramieniu i w zbiorniku.

Korzystnie, inicjuje się operację spustu po zamknięciu zaworu wentylacyjnego i przed otwarciem urządzenia zamykającego zasysając stopiony metal z pierwszego ramienia połączonego z wnętrzem zbiornika i transportując go ponad krawędzią przelewową do drugiego ramienia za pomocą urządzenia próżniowego połączonego z obszarem połączenia dwóch ramion przewodu odprowadzającego.

Można także inicjować operację spustu po zamknięciu zaworu wentylacyjnego i przed otwarciem urządzenia zamykającego zasysając stopiony metal z pierwszego ramienia połączonego z wnętrzem zbiornika i transportując go ponad krawędzią przelewową do drugiego ramienia, poprzez przechylenie zbiornika w kierunku przewodu odprowadzającego. Przed zainicjowaniem operacji spustu, można ogrzewać wnętrze co najmniej jednego z dwóch ramion przewodu odprowadzającego lub znajdujący się w nim stopiony metal.

Operację spustu korzystnie kończy się otwierając zawór wentylacyjny lub przechylając zbiornik w kierunku od przewodu odprowadzającego.

Po zakończeniu operacji spustu i zamknięciu urządzeniem zamykającym drugiego ramienia przewodu odprowadzającego do dolnej części tego ramienia można wprowadzać granulowany materiał ognioodporny.

Według wynalazku, zbiornik metalurgiczny z urządzeniem spustowym do kontrolowanego spustu ciekłego metalu wolnego od żużlu ze zbiornika, ma urządzenie spustowe zawierające przewód odprowadzający otoczony materiałem ognioodpornym i ma dwa skierowane do dołu ramiona, które są połączone na górze, przy czym pierwsze ramię ma otwór wlotowy ograniczony górną krawędzią a drugie ramię ma dolny otwór wylotowy dla ciekłego metalu, który jest zamykany za pomocą urządzenia zamykającego, a ponadto w przewodzie odprowadzającym w obszarze połączenia obu ramion jest krawędź przelewowa ciekłego metalu.

Według wynalazku, zbiornik z urządzeniem spustowym charakteryzuje się tym, że pierwsze ramię przewodu odprowadzającego przechodzi przez ogniotrwałą wykładzinę ściany dolnej części zbiornika i jest w nią wbudowane, a w położeniu roboczym zbiornika, krawędź przelewowa jest usytuowana w obszarze połączenia niżej niż górna krawędź ogniotrwałej wykładziny i co najwyżej na wysokości poziomu określonego przez dopuszczalny maksymalny poziom stopionego metalu, zaś w co najmniej części materiału ognioodpornego otaczającego przewód odprowadzający lub stopiony metal w przewodzie odprowadzającym jest umieszczone urządzenie grzejne.

W obszarze połączenia dwóch ramion przewodu odprowadzającego może być usytuowany co najmniej jeden łącznik rurowy, który jest wyłożony materiałem ognioodpornym i który ma kołnierz, za pomocą którego korzystnie jest zamknięty gazoszczelnie i/lub połączony z co najmniej jednym urządzeniem zewnętrznym. Łącznik rurowy co najmniej jednego z dwóch ramion przewodu odprowadzającego jest współosiowy z odpowiednim ramieniem. Kołnierz łącznika rurowego może być wyposażony w rurę łączącą, do której korzystnie jest dołączone zewnętrzne urządzenie próżniowe poprzez pierwszy zawór. Kołnierz korzystnie jest wyposażony w rurę łączącą, która korzystnie jest połączona z zewnętrzną atmosferą poprzez drugi zawór wentylacyjny.

W wariancie wynalazku, w obszarze połączenia dwóch ramion przewodu odprowadzającego jest usytuowane urządzenie do pomiaru i, korzystnie, regulacji wysokości poziomu kąpieli.

Z urządzeniem próżniowym, korzystnie ustawionym na stałe ciśnienie, może być połączony czujnik poziomu do mierzenia wysokości poziomu kąpieli w obszarze połączenia dwóch ramion przewodu odprowadzającego, przy czym czujnik poziomu jest połączony z zaworem regulującym usytuowanym w przewodzie gazowym, łączącym obszar połączenia z zewnętrzną atmosferą do dostarczania do zaworu regulującego sygnału sterującego.

W przewodzie odprowadzającym, w pobliżu jego otworu wlotowego, może być umieszczona co najmniej jedna przepuszczająca, porowata cegła, która jest połączona ze źródłem sprężonego gazu poprzez przewód sprężonego gazu do wprowadzania gazu do wnętrza zbiornika lub przewodu odpro4

PL 193 887 B1 wadzającego. Porowata cegła korzystnie ma otwory do wnętrza przewodu odprowadzającego na spodzie i/lub na górze pierwszego ramienia.

W obszarze połączenia dwóch ramion przewodu odprowadzającego może być usytuowany co najmniej jeden łącznik rurowy posiadający kołnierz, który w położeniu roboczym zbiornika jest usytuowany powyżej poziomu określonego przez maksymalny dopuszczalny poziom kąpieli stopionego metalu.

W korzystnym wariancie wynalazku, w położeniu roboczym zbiornika, krawędź przelewowa jest usytuowana powyżej poziomu kąpieli stopionego metalu, określonego jako poziom, poniżej którego żużel jest wciągany do przewodu odprowadzającego z warstwy żużlu pływającej na stopionym metalu poprzez wciągające wiry występujące powyżej górnej krawędzi otworu wlotowego przewodu odprowadzającego. Także korzystnie, w położeniu roboczym zbiornika, krawędź przelewowa jest usytuowana poniżej poziomu dna otworu spustowego żużlu, który znajduje się w ścianie zbiornika lub jest usytuowana w przybliżeniu na wysokości dopuszczalnego maksymalnego poziomu kąpieli stopionego metalu.

Pierwsze ramię przewodu odprowadzającego przechodzi przez ognioodporną ścianę zbiornika, wznosząc się pochyło od jego wnętrza, lub korzystnie pierwsze ramię przewodu odprowadzającego ma poziomą pierwszą część i pionową drugą część, która jest połączona z drugim ramieniem poprzez obszar połączenia.

Drugie ramię przewodu odprowadzającego jest usytuowane w przedłużeniu zbiornika, a korzystnie drugie ramię przewodu odprowadzającego ma część o zmniejszonym przekroju poprzecznym. Część o zmniejszonym przekroju poprzecznym jest usytuowana tuż przed otworem wylotowym przewodu odprowadzającego. Część o zmniejszonym przekroju poprzecznym może być wymienialna.

Przewód odprowadzający, przynajmniej w obszarze otworu wlotowego pierwszego ramienia, ma przekrój poprzeczny o kształcie prostokątnym lub owalnym o większej szerokości niż wysokości. Stosunek pomiędzy przekrojem poprzecznym przewodu odprowadzającego w jego otworze wylotowym i przekrojem poprzecznym części o zmniejszonym przekroju drugiego ramienia jest około 4:1.

W obszarze połączenia dwóch ramion przewodu odprowadzającego jest usytuowany co najmniej jeden łącznik rurowy, z którym jest połączone urządzenie grzejne.

Korzystnie też, w obszarze połączenia dwóch ramion przewodu odprowadzającego jest usytuowany co najmniej jeden łącznik rurowy, a do łącznika rurowego, współosiowego z drugim ramieniem przewodu odprowadzającego, jest dołączony, poprzez urządzenie dozujące, pojemnik z granulowanym materiałem ognioodpornym.

Urządzenie grzejne może zawierać co najmniej jedną cewkę indukcyjną, która otacza ramię pierwsze i/lub drugie przewodu odprowadzającego.

W korzystnej wersji wynalazku, przewód odprowadzający jest zamknięty w otworze wylotowym przez człon płytowy urządzenia zamykającego, zamontowany za pomocą napędu ruchomo od położenia zamknięcia, w którym jest oparty na krawędzi otworu wylotowego do położenia otwarcia otworu wylotowego oraz od położenia otwarcia do położenia zamknięcia.

Przewód odprowadzający ma otwór wlotowy usytuowany w pobliżu dna zbiornika. Zbiornik korzystnie jest dostosowany do przechylania w kierunku urządzenia spustowego.

Krawędź przelewowa może być usytuowana na poziomie wyższym, a korzystnie tylko nieco wyższym, od poziomu powierzchni kąpieli stopionego metalu znajdującej się w zbiorniku, określonego jako poziom, poniżej którego żużel jest wciągany do przewodu odprowadzającego z warstwy żużlu pływającej na stopionym metalu poprzez wciągające wiry występujące powyżej górnej krawędzi otworu wlotowego przewodu odprowadzającego.

Według obecnego wynalazku, przewód odprowadzający jest wbudowany jednym ramieniem w ścianę zbiornika, a poziom krawędzi przepływu w obszarze łączącym dwa ramiona przewodu odprowadzającego jest ustalony w taki sposób, że nawet przy wysokiej gęstości stopionego metalu, jest możliwe wyeliminowanie urządzenia próżniowego do inicjowania operacji spustu. Ze względu na to, poprzez wyrównanie ciśnienia pomiędzy zewnętrzną atmosferą i obszarem połączenia dwóch ramion, korzystnie za pomocą zaworu wentylacyjnego lub poprzez uruchomienie urządzenia zamykającego, jest możliwe szybkie przerwanie operacji spustu w dowolnym czasie tak, że, gdy ciekły metal jest spuszczany, żużel nie jest pobierany z warstwy żużlu, która pływa na stopionym metalu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest widokiem przekroju zbiornika metalurgicznego mającego urządzenie spustowe, fig. 2 jest widokiem, w powiększeniu, części zbiornika, która zawiera urządzenie spustowe, z pewnymi modyfikacjaPL 193 887 B1 mi, fig. 3 przedstawia zawierającą urządzenie spustowe część przechylnego zbiornika w położeniu nieprzechylonym, w widoku odpowiadającym fig. 2, ze zmodyfikowaną postacią przewodu odprowadzającego, fig. 4 przedstawia przekrój IV-IV z fig. 3, a fig. 5 przedstawia część przechylnego zbiornika zfig. 3, w położeniu przechylonym.

Jako przykładowy zbiornik metalurgiczny, fig. 1 przedstawia widok przekroju zbiornika 1 elektrycznego pieca łukowego. Zbiornik 1ma dolną część 2 tworzącą trzon pieca zbudowany z cegły, w którym jest umieszczany stopiony metal 3, i górną część 4, która jest ukształtowana z elementów chłodzonych wodą. Na widoku pokazanym na fig. 1, urządzenie spustowe 5 jest umieszczone po lewej stronie zbiornika pieca, a otwór żużlowy 7, który jest zamykany za pomocą okna żużlowego 6, jest usytuowany po prawej stronie. Dno dolnej części 2 zbiornika opada w kierunku urządzenia spustowego 5. W najniższym położeniu zarysu dna 8 jest usytuowany dolny spust 9 odpowiedniego typu, który jest używany, kiedy zbiornik pieca ma być opróżniony całkowicie, na przykład przed wyłączeniem pieca w celu naprawy lub ponownego wyłożenia. Zbiornik pieca może być, w znany sposób, dostosowany do tego, aby był przechylny w kierunku urządzenia spustowego. Przy urządzeniu spustowym według wynalazku jednak nie jest konieczne, aby zbiornik był przechylny, a zatem nie ma potrzeby ze względów konstrukcyjnych przechylać zbiornika pieca, a, w przypadku wstępnie ogrzewanych szybów na złom, podnosić szyb zanim zbiornik pieca zostanie przechylony. W przypadku pieca nieruchomego, elementy chłodzące wodą po stronie spustu mogą także mieć tę samą długość, jak inne elementy chłodzące, co umożliwia zaoszczędzenie materiału ognioodpornego na ściany zbiornika.

W przypadku zbiornika 1 pokazanego na fig. 1, urządzenie spustowe 5, które jest zaprojektowane na zasadzie lewara cieczy, zawiera przewód odprowadzający 10, który jest otoczony materiałem ognioodpornym i które jest w postaci odwróconej litery V z dwoma skierowanymi do dołu ramionami 11 i 12, które są połączone na górze. W obszarze połączenia 13 pomiędzy dwoma ramionami w przewodzie odprowadzającym 10 jest utworzona krawędź przelewowa 14 ciekłego metalu 3. Pierwsze ramię 11 przewodu odprowadzającego przechodzi przez ognioodporną ścianę 15 zbiornika w jego dolnej części 2, wznosząc się pochyło od wnętrza pieca. Drugie ramię 12 jest usytuowane na zewnątrz zbiornika 1 i jest skierowane prostopadle do dołu, równolegle do ściany 15 zbiornika. Ze względu na wytwarzanie i konserwacje, obszar urządzenia spustowego 5, który jest usytuowany na zewnątrz ściany 15 zbiornika, jest połączony za pomocą kołnierza 16 z częścią przewodu odprowadzającego 10, który przechodzi przez ścianę zbiornika.

Pierwsze ramię 11 przewodu odprowadzającego 10 ma otwór wlotowy 17 z górną krawędzią 18, która określa poziom h0.

Drugie ramię 12 przewodu odprowadzającego 10 ma otwór wylotowy 20 ciekłego metalu 3. Otwór wylotowy 20 może być zamykany za pomocą urządzenia zamykającego 19 i znajduje się on niżej niż górna krawędź 18 otworu wlotowego 17 przewodu odprowadzającego 10 na poziomie określonym jako hA. Urządzenie zamykające 19 jest tylko schematycznie przedstawione jako człon płytowy 21, który jest przemieszczany za pomocą napędu od położenia zamknięcia, w którym jest oparty na krawędzi otworu wylotowego 20, do położenia otwarcia otworu wylotowego 20 oraz od położenia otwarcia do położenia zamknięcia. Gdy operacja spustu jest inicjowana poprzez szczątkową ilość, która jest utrzymywana w drugim ramieniu 12 od poprzedniej operacji spustu lub poprzez ilość przepływającego stopionego metalu 3, która wcześniej przepłynęła do niego nad krawędzią przelewową14 przewodu odprowadzającego, nie ma potrzeby stosowania szczególnych wymagań, co do integralności uszczelnienia zamknięcia osiągniętego poprzez urządzenie zamykające. Gdy do zainicjowania operacji spustu używa się urządzenia próżniowego przy pustym drugim ramieniu 12, wtedy, w celu utrzymania efektu działania ssącego próżni, urządzenie zamykające 19 musi być zaprojektowane dla zapewnienia zamknięcia szczelnego dla gazu. Ceramiczne człony ślizgowe i urządzenia zamykające, w których zamykający człon płytowy jest dociśnięty do otworu wylotowego, możliwie za pośrednictwem uszczelki, są szczególnie przydatne do tego celu.

Drugie ramię 12 przewodu odprowadzającego 10 jest przedłużone do dołu, poprzez rurę ochronną 22, która przy spuszczaniu zbiornika 1 pieca do kadzi otacza strumień metalu i osłania go od zewnętrznej atmosfery.

W celu zapobiegania turbulentnemu przepływowi cieczy w przewodzie odprowadzającym, przekrój poprzeczny przewodu odprowadzającego jest stosunkowo duży, a tuż przed otworem wylotowym20 jest usytuowana część przewężona 23 o zmniejszonym przekroju poprzecznym. Ponieważ ta część przewężona 23 jest poddawana pewnym obciążeniom wskutek wyższej prędkości przepływu cieczy, jest ona w postaci niezależnej, wymienialnej części (niepokazana). Oprócz części przewężonej

PL 193 887 B1 o zmniejszonym przekroju poprzecznym dla przepływu, która korzystnie ma przekrój poprzeczny okrągły w celu utworzenia przepływu o kołowym przekroju poprzecznym, w przedstawionym przykładzie wykonania, przekrój poprzeczny przewodu odprowadzającego, co najmniej w obszarze otworu wlotowego 17, pierwszego ramienia 11, ma kształt prostokątny lub owalny o większej szerokości niż wysokości tak, że górna krawędź 18 otworu wlotowego 17, która określa zbiornik dla cieczy pozostającej po operacji spustu, jest usytuowana możliwie najniżej. Stwierdzono, że korzystne są wymiary wewnętrznego przekroju poprzecznego otworu wlotowego 17, obejmujące szerokość około 30 cm i wysokość około 20 cm.

W celu utrzymania stopionego metalu w przewodzie odprowadzającym w stanie ciekłym, aby zapewnić nieograniczony przepływ stopionego metalu w czasie operacji spustu, lub w celu ponownego roztopienia pozostałości metalu, który zakrzepł, materiał ognioodporny otaczający przewód odprowadzający lub stopiony metal znajdujący się w przewodzie odprowadzającym, może być ogrzewany za pomocą urządzenia grzejnego. W przedstawionej konstrukcji, urządzenie jest ogrzewane indukcyjnie za pomocą pierwszej cewki indukcyjnej 24, otaczającej pierwsze ramię przewodu odprowadzającego 10, i drugiej cewki indukcyjnej 25, otaczającej drugie ramię 12 przewodu odprowadzającego 10. Cewki indukcyjne mogą pracować oddzielnie na prąd przemienny tak, że zgodnie z odpowiednimi wymaganiami, jest możliwe podgrzewanie stopionego metalu w pierwszym ramieniu 11 lub stopionego metalu w drugim ramieniu 12. Pomiędzy zwojami cewek indukcyjnych 24 i 25 oraz ramionami 11 i 12 przewodu odprowadzającego 10 z wyłożeniem ogniotrwałym jest usytuowana warstwa izolacyjna26, w celu zmniejszenia odpływu ciepła od przewodu odprowadzającego do chłodzonych zwojów cewek indukcyjnych 24 i 25. Przy braku prądu, mogą być zastosowane chłodzone zwoje cewek indukcyjnych 24 i 25, aby chłodzić stopiony metal, który ma być utrzymany w przewodzie odprowadzającym. W tym przypadku, warstwy izolacyjne 26 są pominięte.

W przedstawionym przykładzie wykonania, łączniki rurowe 27,28, które są wyłożone materiałem ognioodpornym są odpowiednio usytuowane współosiowo z odpowiednimi ramionami 11 i 12 przewodu odprowadzającego 10 w obszarze połączenia 13 pomiędzy ramionami 11 i 12. Pierwszy łącznik rurowy 27, który jest współosiowy odpowiednio z pierwszym ramieniem 11, może być zamknięty gazoszczelnie za pomocą kołnierza 29. Drugi łącznik rurowy 28, który jest współosiowy z drugim ramieniem 12, może być połączony za pomocą drugiego kołnierza 30 z co najmniej jednym zewnętrznym urządzeniem. W tym celu, drugi kołnierz 30 jest wyposażony w rurę łączącą 31, do której może być dołączone za pomocą pierwszego zaworu 32, urządzenie próżniowe 39 schematycznie przedstawione na fig. 2. W odgałęzieniu rury łączącej 31 znajduje się drugi zawór, który stanowi zawór wentylacyjny 33 umożliwiający połączenie z zewnętrzną atmosferą gdy jest on otwarty. W celu zmniejszenia wolnej objętości w obszarze połączenia 13 pomiędzy dwoma ramionami 11 i 12, ognioodporne zatyczki 34 i35 są umieszczone po wewnętrznej stronie kołnierzy 29 i 30. Gdy kołnierze 29 i 30 są usuwane, wnętrze ramion 11 i 12, odpowiednio ustawionych w osi z odpowiednimi złączkami rurowymi, jest dostępne do przeglądu i naprawy. Co najmniej jeden z łączników rurowych może także być użyty do dołączania palnika, albo zamiast układu ogrzewania indukcyjnego, albo dodatkowo do niego, jako urządzenie grzejne przewodu odprowadzającego lub stopionego metalu znajdującego się w przewodzie odprowadzającym.

Figura 2 ukazuje powiększony widok części zbiornika zawierającego urządzenie spustowe z pewnymi modyfikacjami i dodatkowymi elementami wyposażenia, które są korzystne ze względu na tryb pracy urządzenia w pewnych alternatywnych konstrukcjach.

W pobliżu otworu wlotowego 17 przewodu odprowadzającego 10 jest umieszczona porowata, przepuszczająca gaz i ciecz, cegła 36, która może być połączona ze źródłem sprężonego powietrza poprzez przewód sprężonego gazu i jest usytuowana od dołu w przewodzie odprowadzającym 10 do wprowadzania gazu, korzystnie gazu obojętnego takiego jak argon. Wprowadzenie gazu, który unosi się w pierwszym ramieniu 11 i który może uchodzić przez otwarty zawór wentylacyjny 33, powoduje pociągnięcie za sobą stopionego metalu, i w ten sposób ciekły metal jest podnoszony w pierwszym ramieniu do poziomu nad krawędzią przelewową 14. Efekt pociągania za sobą stopionego metalu może być użyty zamiast lub dodatkowo do efektu ssącego spowodowanego poprzez urządzenie próżniowe 39.

Jako alternatywnie do ogrzewania indukcyjnego pierwszego ramienia, lub dodatkowo do niego, krzepnięciu stopionego metalu w tym ramieniu zapobiega się także poprzez zastosowanie w pobliżu otworu wlotowego 17 przewodu odprowadzającego drugiej porowatej, przepuszczającej gaz i ciecz cegły 37, która może być połączona ze źródłem sprężonego gazu poprzez przewód sprężonego gazu

PL 193 887 B1 i jest usytuowana po górnej stronie przewodu odprowadzającego, a za pomocą której jest możliwe zapewnienie cyrkulacji ciekłego metalu w pierwszym ramieniu. To powoduje przemieszczanie gorącego metalu ze zbiornika 2 do chłodniejszych obszarów pierwszego ramienia i zapobiega twardnieniu metalu w tym obszarze. Jest także możliwe zastosowanie porowatej, przepuszczającej gaz i ciecz cegły w dnie dolnej części 2 zbiornika, na przykład w położeniu zbliżonym do dolnego spustu 9, w pobliżu otworu wlotowego 17 przewodu odprowadzającego, w celu przeciwdziałania efektowi chłodzenia poprzez cyrkulacje w tym obszarze.

Przy zastosowaniu urządzenia próżniowego 39, w celu zapewnienia tego, że przy maksymalnym poziomie h3 kąpieli w zbiorniku poziom h4 metalu w obszarze połączenia 13 przewodu odprowadzającego 10 nie jest podnoszony w takim zakresie, żeby wchodzić do linii zasilającej urządzenia próżniowego 39 lubdo palnika połączonego z łącznikiem rurowym 27, konstrukcja zawiera urządzenie40 (wskazane na fig. 2), sprawdzające i regulujące poziom h4 kąpieli w obszarze połączenia 13 dwóch ramion 11i 12 przewodu odprowadzającego 10. Urządzenie 40 zawiera czujnik poziomu, który bada wysokość poziomu h4 kąpieli i którego sygnał wyjściowy, poprzez obwód regulacyjny, reguluje na przykład podciśnienie wytwarzane przez urządzenie próżniowe 39. Podciśnienie, które działa w obszarze połączenia 13 dwóch ramion 11i 12, może więc być regulowane przy użyciu zapewniającego stałe podciśnienie urządzenia próżniowego 39 w procedurze, w której sygnały sterujące, dostarczane przez czujnik poziomu, są przekazywane do zaworu regulującego 38, przez który wprowadza się w sposób regulowany dodatkowy przepływ lub dodatkowe powietrze do obszaru przejmowania urządzenia próżniowego 39 dla utrzymania poziomu h4, który jest ustalony jako wartość odniesienia. Urządzenie regulujące do utrzymywania określonej wysokości poziomu h4 kąpieli nie jest konieczne, jeżeli długość łączników rurowych 27,28 jest taka, że narażone na niebezpieczeństwo elementy są zawsze usytuowane powyżej maksymalnej wysokości zasysania lub czoła stopionego metalu.

Jeżeli urządzenie spustowe 5 jest zaprojektowane i działa w taki sposób, że w każdej operacji spustu drugie ramię jest całkowicie opróżnione, wtedy korzystnie, co jest znane z powyżej wspomnianej WO 86/04980, granulowany materiał ognioodporny jest wprowadzany do drugiego ramienia od góry, po operacji spustu i po ponownym zamknięciu otworu wylotowego 20 przewodu odprowadzającego 10,za pomocą zamykającego członu płytowego 21.W takim przypadku, drugi łącznik rurowy 28, który jest współosiowy z drugim ramieniem 12 przewodu odprowadzającego 10, jest stosowany do łączenia pojemnika z granulowanym materiałem ognioodpornym, jako urządzeniem zewnętrznym, za pomocą odpowiedniego przewodu zasilającego i urządzenia dozującego. Łącznik rurowy 31 do łączenia z urządzeniem próżniowym i do łączenia z atmosferą zewnętrzną poprzez zawór wentylacyjny 33, może więc być związany z pierwszym kołnierzem 29, który jest ustawiony współosiowo z pierwszym ramieniem 11 przewodu odprowadzającego 10.

Ze względu na inicjowanie i prowadzenie operacji spustu, możliwe są różne modyfikacje, zależnieod odpowiednich konstrukcji urządzenia spustowego 5, z których najważniejsze są opisane dalej.

W tym względzie, odgrywają rolę parametry wysokości poziomów h1 do h7 i hA pokazane na fig. 1. Definicje tych parametrów wysokości poziomów, które zostały już podane wcześniej w opisie, są jeszcze raz zebrane i uzupełnione. W przypadku przechylnego zbiornika, parametry wysokości poziomów odnoszą się do stanów nachylenia i położenia nienachylonego (patrz fig. 3 i 5). Znaczenia zastosowane są następujące:

hA - poziom otworów wylotowych 20 przewodu odprowadzającego 10, które mogą być zamykane za pomocą zamykającego członu płytowego 21, h0 - poziom górnej krawędzi 18 otworu wlotowego 17 przewodu odprowadzającego, h1 - poziom zarysu 8 dna przed otworem wlotowym 17, h2 - poziom krawędzi przelewowej 14, h3- poziom maksymalnego dopuszczalnego poziomu kąpieli stopionego metalu 3, h4 - poziom stopionego metalu w obszarze połączenia 13 przewodu odprowadzającego 10, h5 - poziom powierzchni warstwy żużlu 41 pływającego na kąpieli stopionego metalu, h6 - poziom zamknięcia przez zatyczki 34 i 35 w obszarze łączącym dwóch ramion 11 i 12,i h7 - poziom kąpieli stopionego metalu, na której żużel jest wciągany do przewodu odprowadzającego 10 poprzez wciągające wiry.

W przypadku urządzenia spustowego pokazanego na fig. 1, poziom h2 krawędzi 4 przelewu jest w przybliżeniu taki sam, jak maksymalny dopuszczalny poziom h3 kąpieli stopionego metalu 3. Ponieważ warstwa żużlu 41 wywiera obciążenie na stopiony metal 3 w zbiorniku 1, poziom h4 kąpieli stopionego metalu w przewodzie odprowadzającym jest nieco niżej niż poziom h3. Oznacza to, że tuż

PL 193 887 B1 przed osiągnięciem przez kąpiel maksymalnego poziomu h3 w zbiorniku 1, stopiony metal przepływa z pierwszego ramienia 11 do drugiego ramienia 12 i wypełnia to ramię przewodu odprowadzającego10. Warunki tuż przed operacją spustu są pokazane na fig. 1. W obszarze połączenia 13 jest utrzymywana mała wolna objętość, będąca różnicą pomiędzy poziomami h6 i h4. Jeżeli w tych warunkach, wskutek otwarcia zaworu wentylacyjnego 33, w obszarze łączącym 13 wytworzy się ciśnienie atmosferyczne i następnie zawór wentylacyjny zostanie zamknięty, wtedy, bez potrzeby używania urządzenia próżniowego, po otwarciu otworu wylotowego 20 za pomocą zamykającego członu płytowego 21, gdy stopiony metal w drugim ramieniu 12 wypływa, stopiony metal obecny w pierwszym ramieniu 11 jest także wciągany i pobierany ze zbiornika 1 z tym stopionym metalem. Przepływ odprowadzający na zasadzie lewara cieczy jest kontynuowany dopóki żużel, i znim powietrze z warstwy żużlu 41, która odpowiada poziomowi kąpieli stopionego metalu, jest wciągnięte do przewodu odprowadzającego przy górnej krawędzi 18 otworu wlotowego 17 przewodu odprowadzającego. Gdy kąpiel stopionego metalu 3 w zbiorniku 1 osiągnie poziom h0, operacja spustu jest automatycznie zakończona wciągnięciem żużlu i powietrza. Należy przyznać, że w tym przypadku, małe ilości żużlu wchodzą do przewodu odprowadzającego i poprzez niego do spuszczanego metalu.

Wskutek wciągających wirów występujących powyżej górnej krawędzi 18 otworu wlotowego 17 przewodu odprowadzającego 10, małe ilości żużlu są już wciągnięte do przewodu odprowadzającego10, zanim kąpiel stopionego metalu 3 osiągnie poziom h0. Żużel zaczyna być wciągany do przewodu odprowadzającego wskutek działania wciągających wirów przy poziomie h7. Jeżeli jakikolwiek przepływ żużlu ma być wyeliminowany, operacja spustu musi się zakończyć, gdy kąpiel stopionego metalu 3 osiągnie poziom h7. Zakończenie operacji spustu może być realizowane albo poprzez zamknięcie otworu wylotowego 20 przewodu odprowadzającego 10 za pomocą odpowiedniego urządzenia zamykającego 19, poprzez otwarcie zaworu wentylacyjnego 33, to znaczy dostarczenie dodatkowego powietrza do obszaru połączenia 13 dwa ramiona 11 i 12 lub, w przypadku przechylnego zbiornika, poprzez odchylenie zbiornika z powrotem. W pierwszej wskazanej sytuacji, drugie ramię 12 pozostaje co najmniej częściowo napełnione pozostałą ilością stopionego metalu. W innych przypadkach drugie ramię 12 jest całkowicie opróżnione.

Jak opisano, ilość stopionego metalu, która jest obecna w drugim ramieniu 12, jest wystarczająca do zainicjowania i prowadzenia procedury spustu, i gdy efekt zasysania zostanie spowodowany przy odprowadzaniu stopionego metalu, jest to wystarczające do wyciągnięcia stopionego metalu 3 ze zbiornika przez pierwsze ramię do drugiego ramienia. Istotne znaczenie w tym ma wielkość swobodnej przestrzeni w obszarze połączenia 13 dwóch ramion 11 i 12 i objętość stopionego metalu, który jest obecny w drugim ramieniu 12, gdy jest zainicjowana operacja spustu. Zasadnicze znaczenie odgrywają także warunki przepływu w przewodzie odprowadzającym 10, na które może wpływać redukcja w przekroju poprzecznym przepływu przed otworem wylotowym 20.

Jeżeli przewiduje się tylko jedną operację spustu za pomocą urządzenia spustowego według wynalazku w każdym przypadku, gdy jest osiągany maksymalny poziom h3 kąpieli, wtedy operacja spustu, przy wzajemnym usytuowaniu poziomów jak pokazano na fig. 1, może być realizowana bez użycia urządzenia próżniowego, jedynie za pomocą stopionego metalu przepływającego lub pozostałego w drugim ramieniu 12, w którym to przypadku stopiony metal może być doprowadzony do stanu ciekłego za pomocą urządzenia grzejnego 24,25.

Jeżeli poziom h2 krawędzi przelewowej 14 jest niższy niż maksymalny poziom h3 kąpieli stopionego metalu, na przykład z powodu zmniejszenia kąta nachylenia pierwszego ramienia 11, wtedy przepływ stopionego metalu 3 do drugiego ramienia 12 jest zagwarantowany nawet, jeśli kąpiel stopionego metalu w zbiorniku 1 jest poniżej maksymalnego poziomu h3, a w szczególności, dopóki kąpiel stopionego metalu nie osiągnie poziomu h2. W tym obszarze, dlatego, przy konstrukcji korzystnej ze względu na objętość drugiego ramienia, urządzenie zawsze zapewnia niezawodnie inicjację procedury spustu wskutek tego, że stopiony metal zostaje wyciągnięty z pierwszego ramienia. Jeżeli krawędź przelewowa 14 jest ustawiona niżej, wtedy materiał topiony w zbiorniku 1 jest już przenoszony do drugiego ramienia przez pewien czas zanim zostanie osiągnięty maksymalny poziom h3 kąpieli, stąd należy zapobiegać chłodzeniu i krzepnięciu stopionego metalu poprzez indukcyjne ogrzewanie i/lub wprowadzanie gazu przez przepuszczającą, porowatą cegłę, odpowiednio 37 lub 36. Poziom h0 górnej krawędzi 18 otworu wlotowego 17 przewodu odprowadzającego jest uważany jako najniższy graniczny poziom h2 krawędzi przelewowej 14. Korzystnie jednak poziom h2 nie jest niższy niż poziom h7, innymi słowy musi zachodzić warunek: wysokość h2 > wysokość h7. W przypadku zbiornika pieca przechylnego te dane wytyczne dotyczące poziomów odnoszą się do warunków w przechyleniu.

PL 193 887 B1

Gdy poziom h2 krawędzi przelewowej 14 jest większy niż maksymalny poziom h3 kąpieli stopionego metalu 3, lub gdy wiele porcji jest kolejno odprowadzanych ze zbiornika 1za pomocą urządzenia spustowego 5 przy przerywaniu procedury spustu poprzez całkowite opróżnienie drugiego ramienia, wtedy jest konieczne urządzenie próżniowe do zainicjowania procedury spustowej. W przedstawionym przykładzie; urządzenie próżniowe może być połączone przewodem łączącym 31 poprzez zawór 32. Wielkość urządzenia próżniowego jest zależna od odpowiedniego słupa ciekłego metalu, który ma być podniesiony. Podciśnienie ssania może być wytworzone przy użyciu dysz wtryskowych opartych na zasadzie z publikacji DE-C 605701, przywołanej w początkowej części tego opisu. Niewielkie podniesienie poziomu kąpieli w pierwszym ramieniu może także być osiągnięte poprzez wprowadzenie gazu przez porowatą, przepuszczającą gaz i ciecz cegłę 36 lub 37, wskutek efektu porywania.

Proces spustowy za pomocą urządzenia spustowego 5 pokazanego na fig. 1 jest opisany dalej.

Po procesie spustu, otwór wylotowy 20 przewodu odprowadzającego 10 jest zamykany i granulowany materiał ognioodporny jest wprowadzany do dolnej części drugiego ramienia 12. W tym samym czasie, piec wytapiający 1 zostaje załadowany materiałem wsadowym i następny wsad jest stapiany. W tej sytuacji podnosi się poziom kąpieli w zbiorniku wytapiającym 1i jednocześnie podnosi się poziom w pierwszym ramieniu 11 przewodu odprowadzającego. Wcelu zapobiegania chłodzeniu stopionego metalu w pierwszym ramieniu 11, zasila się cewkę indukcyjną 24 prądem i/lub wprowadza się gaz przez przepuszczającą gaz i ciecz cegłę, odpowiednio 37 lub 36. Tuż przed osiągnięciem maksymalnego poziomu h3 kąpieli w zbiorniku wytapiającym 1, stopiony metal wypływa z pierwszego ramienia 11, nad krawędzią przelewową 14,do drugiego ramienia 12 i wypełnia je. W tym przypadku także zapobiega się chłodzeniu poprzez zasilanie cewki indukcyjnej 25 prądem, to jest poprzez ogrzewanie indukcyjne stopionego metalu. Podczas procedury wytapiania, zawór wentylacyjny 33 jest otwarty w celu zapobiegania ciśnieniu narastającemu w obszarze połączenia 13 dwóch ramion 11i 12.

Przed operacją spustu zawór wentylacyjny 33 zostaje ponownie zamknięty i operacja spustu jest zainicjowana poprzez otwarcie urządzenia zamykającego. Stopiony metal, w przelewającej się ilości, która wpływa do drugiego ramienia 12, jest odprowadzany z pierwszego ramienia 11i zbiornika pieca do osiągnięcia poziomu h7. Poprzez otwarcie zaworu wentylacyjnego 33, operacja spustu jest przerwana wskutek dostarczenia dodatkowego powietrza w celu zapobieżenia wciągania żużlu. Ilość ciekłego metalu odpowiadająca poziomowi kąpieli pozostaje jako resztka w zbiorniku. Po ponownym zamknięciu urządzenia zamykającego 19 i wprowadzeniu materiału ognioodpornego umożliwiającego kapanie, opisana operacja jest powtarzana.

Jeżeli tylko część materiału ma być spuszczona, wtedy dysza może być blokowana za pomocą urządzenia zamykającego 19 tak, że resztkowa ilość ciekłego metalu pozostaje w drugim ramieniu 12. Poziom h4 kąpieli, która weszła do pierwszego ramienia 11 przewodu odprowadzającego poniżej poziomu krawędzi przelewowej 14, może być podwyższony powyżej krawędzi przelewowej 14 w celu zainicjowania procedury spustu, za pomocą urządzenia próżniowego, korzystnie przy włączeniu regulacji poziomu kąpieli za pomocą czujnika poziomu urządzenia 40, i/lub poprzez wprowadzenie gazu przez przepuszczającą porowatą cegłę 36.

Pokazana na fig. 3 do 5 część przechylnego metalurgicznego zbiornika 101, którego części odpowiadające częściom zbiornika z fig. 1 i fig. 2 są oznaczone numerami zwiększonymi o 100, ma urządzenie spustowe 105, które jest zmodyfikowane względem zbiornika metalurgicznego z fig. 1. Pierwsze ramię 111 przewodu odprowadzającego 110, które przechodzi przez ogniotrwałą ścianę 115 dolnej części 102 zbiornika, ma poziomą pierwszą część 111a i pionową drugą część 111b, która jest połączona z drugim ramieniem 112 poprzez powiększony obszar połączenia 113. Ponadto, krawędź przelewowa 114 przewodu odprowadzającego 110 jest usytuowana niżej i zamiast zamknięcia gazoszczelnego powyżej powiększonego obszaru połączenia 113 jest zastosowana pokrywa 143 z palnikiem 144, który przechodzi przez pokrywę, i za pomocą którego powiększony obszar połączenia lub stopiony metal w nim się znajdujący jest ogrzewany. Zamknięcie obszaru połączenia 113, które jest realizowane przez pokrywę 143, może być gazoszczelne. Nie jest to jednak warunkiem koniecznym, ponieważ dzięki usytuowaniu krawędzi przelewowej 114 na niższym poziomie, operacja pozbawionego żużlu spustu może być zainicjowana i prowadzona nawet, gdy obszar połączenia 113 nie jest zamknięty pokrywą 143 gazoszczelną.

Dzięki poziomemu układowi pierwszej części 111a pierwszego ramienia 111 w pobliżu dolnej części 102 zbiornika i prostokątnemu lub owalnemu kształtowi przekroju poprzecznego przewodu odprowadzającego 110, co najmniej w obszarze otworu wlotowego 117 pierwszego ramienia 111

PL 193 887 B1 z większą szerokością niż wysokością, jest możliwe z jednej strony zmniejszenie szybkości przepływu metalu, który jest ograniczony częścią 123 o zmniejszonym przekroju poprzecznym, w otworze wlotowym 117 przewodu odprowadzającego, a z drugiej strony jest możliwe przesunięcie górnej krawędzi 118 otworu wlotowego 117 przewodu odprowadzającego bardziej do dołu niż gdy otwór wlotowy 117 przewodu odprowadzającego ma przekrój okrągły. Stosunek przekroju poprzecznego otworu wlotowego 117 przewodu odprowadzającego do przekroju poprzecznego części 123 ograniczającej przepływ jest około 4:1. W porównaniu z konstrukcją pokazaną na fig. 1 i 2, w której pierwsze ramię 11 przewodu odprowadzającego 10 wznosi się pochyło i dlatego górna krawędź 18 otworu wlotowego 17 przewodu odprowadzającego ma układ pod kątem ostrym, poziome ukształtowanie pierwszej części 110a w przykładzie pokazanym na fig. 3 do 5 odznacza się zaletą taką, że z powodu układu pod kątem prostym górnej krawędzi 118. zapewniona jest większa trwałość tak, że nawet po kilkuset operacjach spustu, górna krawędź 118 otworu wlotowego 117 przewodu odprowadzającego jest wymieniana z powodu zużycia jedynie w pewnym zakresie od góry. To oznacza, że z drugiej strony krawędź przelewowa 114 może być usytuowana pionowo bardziej do dołu na poziomie h7 i zagwarantowane są operacje spustu pozbawionego żużlu przez stosunkowo długi okres ze względu na małą zużywalność obszaru górnej krawędzi 118.

Zbiornik metalurgiczny pokazany na fig. 3 do 5 jest dostosowany do przechylania. Fig. 3 ukazuje położenie neutralne lub pracy, a fig. 5 pokazuje położenie przechylone. Kąt pochylenia jest od około trzech do pięciu stopni. W przypadku zbiornika przechylnego, istotne jest położenie maksymalnego przechylenia dla ustalenia minimalnej wysokości krawędzi przelewowej 114.

Innymi słowy, w położeniu przechylonym pokazanym na fig. 5, w celu zapewnienia spustu pozbawionego żużlu, poziom h2 krawędzi przelewowej 114 nie jest niższy niż poziom h7, przy którym wskutek wirów wciągających, żużel 141 pływający na stopionym metalu 103 jest wciągany do przewodu odprowadzającego 110 przez krawędź 118 otworu wlotowego 117 przewodu odprowadzającego. W położeniu przechylonym, jeżeli poziom h2 krawędzi przelewowej 114 jest w przybliżeniu na jednakowej wysokości jak poziom h7 powierzchni kąpieli lub tylko nieco wyżej, wtedy operacja spustu pozbawionego żużlu może być realizowana tak długo, dopóki stopiony metal 103 w zbiorniku 101 ma poziom h7, przy którym nie ma potrzeby wykorzystywania efektu ssącego dzięki szczelnemu zamknięciu powyżej obszaru połączenia 113.

Claims (35)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób kontrolowanego spustu ciekłego metalu wolnego od żużlu ze zbiornika, w którym dokonuje się spustu wykorzystując zasadę lewara cieczy i stosując dołączone do zbiornika urządzenie spustowe zawierające przewód odprowadzający z otworem wylotowym, znamienny tym, że po wcześniejszej operacji spustu zamyka się otwór wylotowy (20;120) przewodu odprowadzającego (10;110), a następnie korzystnie zwiększa się poziom (h3) kąpieli stopionego metalu (3;103) w zbiorniku (1;101) do wysokości spustu, zwłaszcza poprzez stopienie metalu w kąpieli i zamyka się zawór wentylacyjny (33) umieszczony w rurze łączącej (31) dołączonej do obszaru połączenia (13;113) dwóch ramion (11,111;12,112) przewodu odprowadzającego (10;110), po czym inicjuje się operację spustu poprzez otwarcie urządzenia zamykającego (19;119) w drugim ramieniu (12;112) i odprowadza się resztę stopionego metalu utrzymywaną w drugim ramieniu (12;112) z wcześniejszej operacji spustu i/lub wcześniejszego przepływu stopionego metalu nad krawędzią przelewową (14;114) obszaru połączenia (13;113) dwóch ramion (11,111;12,112), a razem z nim pobiera się stopiony metal znajdujący się w pierwszym ramieniu (11;111) i w zbiorniku (1;101).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że inicjuje się operację spustu po zamknięciu zaworu wentylacyjnego (33) i przed otwarciem urządzenia zamykającego (19) zasysając stopiony metal z pierwszego ramienia (11) połączonego z wnętrzem zbiornika (3) i transportując go ponad krawędzią przelewową (13) do drugiego ramienia (12) za pomocą urządzenia próżniowego (39) połączonego z obszarem połączenia (13) dwóch ramion (11,12) przewodu odprowadzającego (10).
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że inicjuje się operację spustu po zamknięciu zaworu wentylacyjnego i przed otwarciem urządzenia zamykającego (119) zasysając stopiony metal z pierwszego ramienia (111) połączonego z wnętrzem zbiornika (101) i transportując go ponad krawędzią przelewową (114) do drugiego ramienia (112), poprzez przechylenie zbiornika (101) w kierunku przewodu odprowadzającego (110).

   PL 193 887 B1
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed zainicjowaniem operacji spustu, ogrzewa się wnętrze co najmniej jednego z dwóch ramion (11,111;12,112) przewodu odprowadzającego (10;110) lub znajdujący się w nim stopiony metal.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że operację spustu kończy się otwierając zawór wentylacyjny (33).
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że operację spustu kończy się przechylając zbiornik (101) w kierunku od przewodu odprowadzającego (110).
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po zakończeniu operacji spustu i zamknięciu urządzeniem zamykającym (19,119) drugiego ramienia (12,112) przewodu odprowadzającego (10,110) wprowadza się do dolnej części tego ramienia (12,112) granulowany materiał ognioodporny.
8. 8. Zbiornik metalurgiczny z urządzeniem spustowym do kontrolowanego spustu ciekłego metalu wolnego od żużlu ze zbiornika, w którym urządzenie spustowe zawiera przewód odprowadzający otoczony materiałem ognioodpornym i ma dwa skierowane do dołu ramiona, które są połączone na górze, przy czym pierwsze ramię ma otwór wlotowy ograniczony górną krawędzią a drugie ramię ma dolny otwór wylotowy dla ciekłego metalu, który jest zamykany za pomocą urządzenia zamykającego, a ponadto w przewodzie odprowadzającym w obszarze połączenia obu ramion jest krawędź przelewowa ciekłego metalu, znamienny tym, że pierwsze ramię (11,111) przewodu odprowadzającego (10,110) przechodzi przez ogniotrwałą wykładzinę ściany (15,115) dolnej części (2,102) zbiornika (1,101) i jest w nią wbudowane, a w położeniu roboczym zbiornika (1,101) krawędź przelewowa (14,114) jest usytuowana w obszarze połączenia (13,113) niżej niż górna krawędź ogniotrwałej wykładziny i co najwyżej na wysokości poziomu (h3) określonego przez dopuszczalny maksymalny poziom stopionego metalu (3,103), zaś w co najmniej części materiału ognioodpornego otaczającego przewód odprowadzający (10) lub stopiony metal (3,103) w przewodzie odprowadzającym jest umieszczone urządzenie grzejne.
9. 9. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że w obszarze połączenia (13) dwóch ramion (11,12) przewodu odprowadzającego (10) jest usytuowany co najmniej jeden łącznik rurowy (27,28), który jest wyłożony materiałem ognioodpornym i który ma kołnierz (29,30), za pomocą którego korzystnie jest zamknięty gazoszczelnie i/lub połączony z co najmniej jednym urządzeniem zewnętrznym.
10. 10. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 9, znamienny tym, że łącznik rurowy (27,28) co najmniej jednego z dwóch ramion (11,12) przewodu odprowadzającego (10) jest współosiowy z odpowiednim ramieniem.
11. 11. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 9, znamienny tym, że kołnierz (30) łącznika rurowego (27,28) jest wyposażony w rurę łączącą (31), do której korzystnie jest dołączone zewnętrzne urządzenie próżniowe (39) poprzez pierwszy zawór (32).
12. 12. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 9, znamienny tym, że kołnierz (30) łącznika rurowego (27,28) jest wyposażony w rurę łączącą (31), która korzystnie jest połączona z zewnętrzną atmosferą poprzez drugi zawór wentylacyjny (33).
13. 13. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że w obszarze połączenia (13) dwóch ramion (11,12) przewodu odprowadzającego (10) jest usytuowane urządzenie (40) do pomiaru i, korzystnie, regulacji wysokości poziomu (h4) kąpieli.
14. 14. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 11, znamienny tym, że z urządzeniem próżniowym (39), korzystnie ustawionym na stałe ciśnienie, jest połączony czujnik poziomu do mierzenia wysokości poziomu (h4) kąpieli w obszarze połączenia (13) dwóch ramion (11,12) przewodu odprowadzającego (10), przy czym czujnik poziomu jest połączony z zaworem regulującym (38) usytuowanym w przewodzie gazowym, łączącym obszar połączenia (13) z zewnętrzną atmosferą do dostarczania do zaworu regulującego (38) sygnału sterującego.
15. 15. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że w przewodzie odprowadzającym (10), w pobliżu jego otworu wlotowego (17), jest umieszczona co najmniej jedna przepuszczająca, porowata cegła (36,37), która jest połączona ze źródłem sprężonego gazu poprzez przewód sprężonego gazu do wprowadzania gazu do wnętrza zbiornika (1) lub przewodu odprowadzającego (10).
16. 16. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 15, znamienny tym, że porowata cegła (36,37) ma otwory do wnętrza przewodu odprowadzającego (10) na spodzie i/lub na górze pierwszego ramienia (11).
17. 17. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że w obszarze połączenia (13) dwóch ramion (11,12) przewodu odprowadzającego (10) jest usytuowany co najmniej jeden łącznik

    PL 193 887 B1 rurowy (27,28) posiadający kołnierz (29,30), który w położeniu roboczym zbiornika (1) jest usytuowany powyżej poziomu (h3) określonego przez maksymalny dopuszczalny poziom kąpieli stopionego metalu.
18. 18. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że w położeniu roboczym zbiornika (1), krawędź przelewowa (14) jest usytuowana powyżej poziomu (h7) kąpieli stopionego metalu, określonego jako poziom, poniżej którego żużel jest wciągany do przewodu odprowadzającego (10) z warstwy żużlu (41) pływającej na stopionym metalu (13) poprzez wciągające wiry występujące powyżej górnej krawędzi (18) otworu wlotowego (17) przewodu odprowadzającego (10).
19. 19. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że w położeniu roboczym zbiornika (1), krawędź przelewowa (14) jest usytuowana poniżej poziomu (h5) dna (42) otworu spustowego żużlu (7), który znajduje się w ścianie (15) zbiornika (1).
20. 20. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 19, znamienny tym, że w położeniu roboczym zbiornika (1), krawędź przelewowa (14) jest usytuowana w przybliżeniu na wysokości dopuszczalnego maksymalnego poziomu (h3) kąpieli stopionego metalu (3).
21. 21. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że pierwsze ramię (11) przewodu odprowadzającego (10) przechodzi przez ognioodporną ścianę (15) zbiornika (1), wznosząc się pochyło od jego wnętrza.
22. 22. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że pierwsze ramię (111) przewodu odprowadzającego (110) ma poziomą pierwszą część (111a) i pionową drugą część (111b), która jest połączona z drugim ramieniem (112) poprzez obszar połączenia (113).
23. 23. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że drugie ramię (12) przewodu odprowadzającego (10) jest usytuowane w przedłużeniu zbiornika (1).
24. 24. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że drugie ramię (12,112) przewodu odprowadzającego (10,110) ma część (23,123) o zmniejszonym przekroju poprzecznym.
25. 25. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 24, znamienny tym, że część (23) o zmniejszonym przekroju poprzecznym jest usytuowana tuż przed otworem wylotowym (20) przewodu odprowadzającego (10).
26. 26. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 24 albo 25, znamienny tym, że część (23) o zmniejszonym przekroju poprzecznym jest wymienialna.
27. 27. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że przewód odprowadzający (10,110), przynajmniej w obszarze otworu wlotowego (17,117) pierwszego ramienia (11,111), ma przekrój poprzeczny o kształcie prostokątnym lub owalnym o większej szerokości niż wysokości.
28. 28. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 24 albo 27, znamienny tym, że stosunek pomiędzy przekrojem poprzecznym przewodu odprowadzającego (10,110) w jego otworze wylotowym (17,117) i przekrojem poprzecznym części (23,123) o zmniejszonym przekroju drugiego ramienia (12,112) jest około 4:1.
29. 29. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że w obszarze połączenia (13) dwóch ramion (11,12) przewodu odprowadzającego (10) jest usytuowany co najmniej jeden łącznik rurowy (27,28), z którym jest połączone urządzenie grzejne.
30. 30. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że w obszarze połączenia (13) dwóch ramion (11,12) przewodu odprowadzającego (10) jest usytuowany co najmniej jeden łącznik rurowy (27,28), a do łącznika rurowego (28), współosiowego z drugim ramieniem (12) przewodu odprowadzającego (10), jest dołączony, poprzez urządzenie dozujące, pojemnik z granulowanym materiałem ognioodpornym.
31. 31. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że urządzenie grzejne zawiera co najmniej jedną cewkę indukcyjną (24,25;125), która otacza ramię pierwsze (11,111) i/lub drugie (12,112) przewodu odprowadzającego (10).
32. 32. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że przewód odprowadzający (10) jest zamknięty w otworze wylotowym (20) przez człon płytowy (21) urządzenia zamykającego (19), zamontowany za pomocą napędu ruchomo od położenia zamknięcia, w którym jest oparty na krawędzi otworu wylotowego (20) do położenia otwarcia otworu wylotowego (20) oraz od położenia otwarcia do położenia zamknięcia.
33. 33. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że przewód odprowadzający (10) ma otwór wlotowy (17) usytuowany w pobliżu dna (8) zbiornika (1).
34. 34. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że zbiornik (101) jest dostosowany do przechylania w kierunku urządzenia spustowego (110).

    PL 193 887 B1
35. 35. Zbiornik metalurgiczny według zastrz. 8, znamienny tym, że krawędź przelewowa (14,114) jest usytuowana na poziomie (h2) wyższym, a korzystnie tylko nieco wyższym, od poziomu (h7) powierzchni kąpieli stopionego metalu (3,103) znajdującej się w zbiorniku (1,101) określonego jako poziom, poniżej którego żużel jest wciągany do przewodu odprowadzającego (10,110) z warstwy żużlu (41,141) pływającej na stopionym metalu (13) poprzez wciągające wiry występujące powyżej górnej krawędzi (18,118) otworu wlotowego (17,117) przewodu odprowadzającego (10,110).