Стопор для точного впорскування газу

1. Моноблочний стопор, пристосований для впорскування газу в процесі розливання розплавленого металу, який включає корпус стопора, що має внутрішню камеру (1) і випускний отвір для впорскування газу (2), отвір (3), що з'єднує внутрішню камеру (1) з випускним отвором для впорскування газу (2), пристрій калібрування (4), розташований в отворі (3) для забезпечення звуженого проходу, який відрізняється тим, що пристрій калібрування включає стержень (4), який виступає над дном внутрішньої камери (1) і має щонайменше один осьовий канал для газу, що простягається вздовж нього, причому канал (и) для газу має такий переріз, щоб надати заданий опір потоку. 2. Стопор за п. 1, який відрізняється тим, що стержень (4) виконаний з вогнетривкого матеріалу. 3. Стопор за п.2, який відрізняється тим, що стержень (4) виконаний з рекристалізованого глинозему, в оптимальному варіанті -пресованого. C2 2 UA 1 3 74893 4 Звичайно стопор обладнаний внутрішньою камедозволяє утворювати звуження з точно заданим рою, з'єднаною з пристроєм подачі газу на одному опором потоку. Також цей спосіб утворення не кінці та з випускним отвором для впорскування дозволяє утворювати дуже вузькі проходи. Необгазу на іншому кінці. хідно розуміти, що позитивний тиск всередині стоБули розроблені різні системи для забезпепора означає, що тиск щонайменше дорівнює тисчення подачі точно виміряного потоку газу в стоку зовні стопора. пор. При цьому виникли проблеми з герметизацією Згідно з іншою відомою системою, описаною, таких систем і забезпеченням проходження газу по наприклад, [у FR-A-2,787,045], створюється монозаданій траєкторії та запобіганням його втраті. блочний стопор, пристосований для впорскування Стопори, які виявилися успішними при вирішенні газу в процесі розливання розплавленого металу, багатьох із цих проблем, описані [в ЕР-А2-358.535, який включає корпус стопора, що має внутрішню WO-A1-00/30785 і WO-A1-00/30786]. камеру і випускний отвір для впорскування газу, Однак, навіть з урахуванням таких цінних вдоотвір, що з'єднує внутрішню камеру з випускним сконалень, існує необхідність вирішення інших отвором для впорскування газу. Пристрій калібрупроблем. Одна така проблема є очевидною через вання зроблений у формі конічної фурми Вентурі, ефект, що виникає в процесі розливання великого вставленої у внутрішню камеру. Така конструкція об'єму розплавленого металу через носову частипристрою калібрування не дозволяє гнучкості в ну стопора через випускний розливний стакан. На процесі виробництва. Крім того, необхідно вживакінчику стопора може створюватися негативний ти особливих запобіжних заходів для уникнення тиск, який може передаватися через випускний проблеми закупорювання конічної фурми Вентурі, отвір для впорскування газу до корпусу і назад у наприклад, пилом. трубопровід подачі газу, де він може використовуДаний винахід націлений на подолання або, вати будь-які невідповідні стики, спричинюючи щонайменше, послаблення вищезгаданих провсмоктування повітря до потоку газу, що заподіює блем, пов'язаних зі стопорами відомого рівня техзначну шкоду якості металу, що відливається. ніки і, зокрема, їхньої недостатньої точності. Для усунення цієї небезпеки були запропоноЗгідно з одним аспектом даний винахід стосувані різні рішення, серед яких обмеження потоку ється такого моноблочного стопора, пристосовагазу всередині стопора, яке таким чином повинне ного для впорскування газу в процесі розливання створювати позитивний тиск всередині стопора. розплавленого металу, який включає корпус стоНаприклад, відоме просте звуження між внутрішпора, що має внутрішню камеру і випускний отвір ньою камерою і випускним отвором для впорскудля впорскування газу, отвір, що з'єднує внутрішвання газу, яке використовується для забезпеченню камеру з випускним отвором для впорскування ня контролю. За необхідного тиску розмір отвору газу, пристрій калібрування, обладнаний в отворі внутрішньої камери був розрахований з діаметром для забезпечення звуженого проходу. Цей стопор 0,2-0,5мм, і тому він є надзвичайно чутливим до відрізняється тим, що пристрій калібрування вклюзасмічення уламками або пилом, які переносяться чає стержень, який має щонайменше один осьопотоком газу і таким чином спричинюють зменвий канал для газу, що тягнеться вздовж нього, шення потоку. Також відомий ι спосіб встановленпричому канал для газу має такий переріз, щоб ня газопроникної заглушки в стопор для забезпенадати заданий опір потоку. чення необхідного звуження потоку і герметизації Заданий опір потоку каналів для газу, які тягстопора. Однак, у цих системах існує проблема нуться вздовж стержня, розраховано таким чином, зміни властивостей газопроникності вогнетривких щоб дозволяти дуже точний і надійний контроль матеріалів протягом експлуатаційного терміну співвідношення потоку газу/внутрішнього тиску служби стопора та схильності до швидкого збільта/або зберігати позитивний тиск газу всередині шення температури в процесі лиття, і через їхню стопора. недостатню точність вони знайшли обмежене виВикористання такого стержня, який може користання. вставлятися в корпус стопора в самому кінці проЗгідно з іншою відомою системою, описаною, цесу виробництва стопора, дозволяє крайню гнуч[наприклад, у GB-A-2,254,274], створюється монокість у настроюванні "заданого" опору потоку таблочний стопор, пристосований для впорскування ким чином, щоб стопор за винаходом міг бути газу в процесі розливання розплавленого металу, пристосований до широкого діапазону експлуатаякий включає корпус стопора, що має внутрішню ційних параметрів шляхом простої заміни стержня. камеру і випускний отвір для впорскування газу, Крім того, стержню, що виготовляється окремо, отвір, що з'єднує внутрішню камеру з випускним може приділятися набагато більше уваги, ніж тоді, отвором для впорскування газу, пристрій калібруколи він виготовляється разом зі стопором, і тому вання, обладнаний в отворі для забезпечення він є набагато точнішим. Такі стержні знаходяться звуженого проходу. Пристрій калібрування утвоу продажу для використання їх як термоелектричрюється з використанням витратного пустотоутвоних оболонок. рювача для утворення частини отвору, що з'єднує В оптимальному варіанті стержень виготовлявнутрішню камеру з випускним отвором для впорється з газонепроникного вогнетривкого матеріалу, скування газу, таким чином забезпечуючи звужещоб уникнути витоків газу на рівні стержня, тим ний прохід щілинної форми, який, як, стверджують, самим збільшуючи точність калібрування. У перенадає заданий опір потоку і прагне зберігати позиважному варіанті матеріал також є зносостійким, тивний тиск всередині стопора. Однак, утворення щоб заданий опір потоку залишався постійним щілинного проходу з використанням витратного протягом усього терміну служби стержня. Відповіпустотоутворювача є надзвичайно неточним і не дні матеріали включають муліт, обпалений алю 5 74893 6 мосилікат, глинозем, рекристалізований глинозем, окремому варіанті стержень тягнеться вгору і з'єдцирконієвий глинозем та інші високовогнетривкі нується з пристроєм подачі газу. В цих умовах газ, матеріали, які мають необхідні властивості. що подається в стопор, надходить безпосередньо У переважному варіанті осьовий канал (або у випускний отвір для впорскування газу через множина каналів), який тягнеться вздовж стержня, канал(и) для газу стержня без подачі у внутрішню має форму капілярного отвору(ів) чи прорізу(ів) камеру. Таке розташування усуває всі втрати газу, для збільшення втрати тиску. Однак, слід зазначиякі могли статися через газопроникність матеріалу ти, що також успішно використовувалися більші стопора. канали для газу - до 2 або 3мм. Зокрема, найкраСтопор згідно з винаходом може виготовлятище зробити канали так, щоб стопор працював в ся відповідно до різних способів виробництва. Згіумовах швидкості звуку (газ проходить через кадно з першим способом стержень, який має щонали зі швидкістю, яка щонайменше дорівнює найменше один осьовий канал для газу, швидкості звуку). Дійсно відомо, що в цих умовах спресовується з корпусом стопора. В оптимальноможе бути отриманий набагато точніший потік гаму варіанті цього способу навколо стержня встазу, оскільки потік подачі газу не залежить від Зовновлюється вогнетривка герметизуюча прокладка нішнього тиску на кінчик отвору для впорскування перед етапом опресування, щоб прокладка була газу і залежить тільки від тиску всередині стопора стиснута між стержнем і матеріалом, який утворює або всередині пристрою подачі газу. корпус стопора. За бажанням у стержні утворюють множину Згідно з іншим способом виробництва стерканалів. жень вставляється в отвір на пізнішій стадії. СтерСлід зазначити, що точне настроювання каліжень може вставлятися в отвір через випускний брування може здійснюватися або шляхом зміни отвір для впорскування газу або через внутрішню загального перерізу каналів для газу, або довжини камеру. Можна додавати розчин або цемент настержня. вколо стержня для закріплення його всередині Згідно з найоптимальнішим варіантом винахоотвору. В переважному варіанті одна чи декілька ду стержень виступає з отвору над дном внутрішгерметизуючих прокладок можуть встановлюватиньої камери. Таке розташування дійсно забезпечує ся навколо стержня перед його вставлянням для "пастку" навколо виступаючої частини стержня, вирівнювання можливих різниць у тепловому розяка затримує пил і частинки, наявні в стопорі, щоб ширенні різних матеріалів. Може бути необхідно вони не могли засмічувати канал(и) для газу. В вставляти з зусиллям герметизуючу прокладку в цьому випадку стержень повинен достатньо виотвір. В оптимальному варіанті матеріал прокладступати над дном внутрішньої камери для уникки захищений від окиснення за допомогою розчину нення того, щоб частинки не потрапляли до вхідабо цементу. Область отвору, призначена для них отворів каналів для газу. Досягти цієї мети встановлення герметизуючої прокладки, може дозволяє висота щонайменше 1см, в оптимальнобути сконструйована конічною, щоб герметизуюча му варіанті - щонайменше 2см над дном внутрішпрокладка була постійно стиснутою під час її встаньої камери. новлення і залишалася стиснутою протягом усього Згідно з іншим варіантом втілення даного витерміну служби стержня. находу герметизуюча прокладка, яка в оптимальДругий спосіб виробництва є більш оптимальному варіанті зроблена зі стисливого вогнетривконим з кількох причин: він дозволяє мати конструкго матеріалу, встановлюється між щонайменше цію стандартного стопора, що тільки в самому кінці частиною стержня і стінками отвору. Для цього виробничого процесу пристосовується до конкретпридатні прокладки з графіту малої щільності. них експлуатаційних параметрів, він також усуває Прокладка може встановлюватися на місце або в брак внаслідок можливого пошкодження калібропроцесі виготовлення стопора, або на пізнішій ваного стержня в процесі операцій пресування і стадії. подальшого випалу. Можливо, щоб стержень доходив до випускноВ окремому варіанті другого способу виробниго отвору для впорскування газу; цей варіант втіцтва нижня область отвору має внутрішню різьбу і лення викликає особливий інтерес, коли канали призначена для встановлення в неї пористого для газу зроблені в стержні як капілярні отвори вкладиша з зовнішньою різьбою. Цей вкладиш або прорізи. Це дозволяє впорскувати газ у розпвиконує функцію розсіювання газу при впорскулавлений метал як тонкий струмінь газу, замість ванні в розплавлену речовину та захисту нижньої великих пухирців. В іншому варіанті також можличастини стержня (від проникнення розплавленої ве встановлення пористого матеріалу в тій частині речовини) і герметизуючої прокладки (від окисненотвору, яка розташована між нижнім кінцем стержня). У цьому випадку пориста заглушка також моня і випускним отвором для впорскування газу. же контактувати з нижньою частиною герметизуюПри такому розташуванні струмені газу розсіюютьчої прокладки, щоб вона також сприяла ся й перетворюються на дисперсію дрібних пухирпідтриманню прокладки в стиснутому стані. ців. Згідно з оптимальним варіантом втілення поВ іншому варіанті способу виробництва, який риста заглушка вставляється в отвір через відповідає випадку, коли стержень тягнеться вгору випускний отвір для впорскування газу. і приєднується до пристрою подачі газу, спосіб Звичайно стержень виступає над дном внуттакож включає етап приєднання стержня до прирішньої камери лише на декілька сантиметрів, щоб строю подачі газу. канал(и) для газу, який тягнеться по осі вздовж Тепер деякі варіанти втілення винаходу будуть нього, сполучався з внутрішньою камерою і випусописані за допомогою прикладів з посиланням на кним отвором для впорскування газу. Однак, в супровідні графічні матеріали, на яких Фіг.1-4 є 7 74893 8 схематичними зображеннями нижньої частини стопори зображені на Фіг.2-4, але стержень 4 вичотирьох. стопорів згідно з різними варіантами ступає над дном внутрішньої камери 1, щоб пил і втілення винаходу. частинки, наявні у внутрішній камері 1 (які, наприНа цих фігурах посилання 1 позначає внутрішклад, переносяться потоком газу або утворюються ню камеру, утворену всередині корпусу стопора. внаслідок стирання всередині стопора), не могли Внутрішня камера 1 сполучається з пристроєм потрапити до вхідних отворів каналів для газу. подачі газу (не показаний). Стопор також має виФіг.3 показує окремий варіант втілення, який пускний отвір для впорскування газу 2, розташовідрізняється тим, що стержень 4 і прокладка з ваний на найнижчому кінчику стопора. Отвір 3 графіту малої щільності 5 були спресовані зі стоз'єднує внутрішню камеру 1 з випускним отвором пором. для впорскування газу 2. Стержень 4 розташоваФіг.4 показує інший варіант втілення, який відний в отворі 3. Стержень 4 має один чи декілька різняється тим, що пориста заглушка 6 була встаосьових каналів для газу, які тягнуться вздовж влена в дірку, просвердлену навколо отвору 3 на нього. Загальний переріз каналів для газу розрарівні випускного отвору для впорскування газу 2. ховується таким чином, щоб надати заданий опір Посилання: потоку для збереження позитивного тиску газу 1. Внутрішня камера всередині стопора. Герметизуюча прокладка 5, 2. Випускний отвір для впорскування газу зроблена з графіту малої щільності і встановлена 3. Отвір навколо стержня 4, дозволяє уникнути витоків газу 4. Стержень і тим самим підвищує точність системи. 5. Герметизуюча прокладка Стержень 4 стопору на Фіг.1 знаходиться на 6. Пористий матеріал одному рівні з дном внутрішньої камери 1. Подібні Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601