Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4379
.pdf
В этом направлении предпринимались попытки как с использованием алюминия, так и кремния (или
ферросилиция) в качестве восстановителей, но результаты были либо отрицательными, либо неудачными.
Целью данного изобретения является обеспечение возможности осуществления такого процесса путем
строжайшего сохранения тепловой энергии, доступной при проведении такой операции в печах указанного
класса.
Я предпочитаю использовать базовую мартеновскую печь Siemens, в которой я готовлю ванну с
расплавленным железом или сталью, используя для этой цели сырье, чугун или железный лом и тому
подобное, максимально свободные от загрязнения фосфором.
В процессе такой плавки я использую в два-три раза больше извести или другого подходящего основного
материала, чем обычно применяется при плавке шихты, содержащей фосфор или другие примеси.
Таким образом я получаю расплавленный металл, покрытый необычно большим слоем основного шлака.
[Цена составляет. ] 254,762 Металл и Такой шлак может быть сделан очень текучим путем добавления
подходящих флюсов, хорошо известных в данной области техники, и будет иметь низкую удельную плотность
по сравнению с ванной металла и будет содержать значительное количество 45 тепловых единиц в силу
своего необычного объема (или массы) и температуры.
Таким образом я получаю шлак, который идеально подходит для осуществления процесса, описанного в 50
британских спецификациях №№. 198,323,
211,210 и 213,737, в котором восстановительная смесь, которая может включать кремний или ферросилиций,
смешанный с хромитовой рудой, добавляется в такой шлак 55, образованный на ванне с расплавленным
металлом, аналогичным образом полученным, обычно в электропечи.
На практике я обнаружил, что при проведении этого процесса путем введения указанной смеси хромита и
ферросилиция в шлак, образованный, как описано выше, на поверхности металла в мартеновской печи,
поглощение тепла этой холодной «смесью», состоящей из хромовой руды и восстановителя, настолько
велико, что температура шлака и смеси упадет ниже температуры, при которой может или будет происходить
восстановление оксидов кремнием, следовательно, операция начинает становиться неэффективной.
В то время как в описанных выше процессах при использовании электропечей возможно достижение такой
начальной температуры в шлаке, что восстановление будет происходить, несмотря на поглощение тепла
холодной или сравнительно холодной смесью, и, кроме того, с помощью электрической дуги дополнительное
тепло может подаваться в любое желаемое время 80 Дж-1 4 С Дата применения: февраль. 6, 1925.
254,762 В процессе эксплуатации печей указанного выше типа эффективное обеспечение такого
дополнительного тепла невозможно. Если в результате химической реакции не выделится достаточно тепла
для поддержания температуры, при которой будет происходить восстановление, часть кремния расплавится и
попадет в ванну с металлом, не выполняя желаемой функции восстановления, что приведет не только к
потере кремния, но и к загрязнению ванны с металлом.
Из-за отсутствия химической реакции кремния с оксидами происходит потеря теплоты, и шлак начинает
терять свою текучесть. Таким образом, металл и шлак (который теперь содержит смесь) начинают
«охлаждать», и для восстановления температуры отливки или выпуска металла теперь необходимо
приложить внешний нагрев из печи.
Из-за образовавшегося теперь очень объемного шлака, то есть первоначального необычно большого
основного шлака, который теперь дополнительно содержит окисленный кремний и пустую породу из смеси,
практически невозможно восстановить температуру литья металла, поскольку передача тепла из печи к
металлу эффективно предотвращается глубоким слоем накопившегося шлака.
Таким образом, станет очевидно, что в результате этих трудностей металл будет «холодным»,
восстановление будет выполнено лишь частично, и, следовательно, будет невозможно получить желаемый
сплав, другими словами, операция будет обречена на провал.
Как указано выше, я использую базовую мартеновскую печь Siemens, в которой я формирую ванну из
металла, покрытого шлаком большого объема, как уже упоминалось, предпочтительно содержащим
хромитовую руду, и загружаю в этот шлак смесь руды и восстановителя, но перед этим предварительно
нагреваю его до температуры в диапазоне от 7000 °F, 750 °F или около того, до температуры,
непосредственно ниже той, при которой будет происходить экзотермическая реакция, и этот предварительный
нагрев смеси руды и восстановителя может быть осуществлен способом, предпочтительно описанным ниже.
Предварительный нагрев смеси в заданном диапазоне температур позволяет отрегулировать температуру
смеси перед ее введением в шлак в печи таким образом, чтобы в течение всего процесса введения
температура шлака и добавленной смеси никогда не опускалась ниже температуры, при которой происходит
восстановление. Это следует из того факта, что суммарное количество теплоты, поглощаемой добавляемой
смесью, меньше, чем то, которое немедленно выделяется в результате экзотермической реакции. Таким
образом, температурная кривая будет постоянно находиться выше той, которая соответствует линии 70°, на
которой происходит восстановление.
Предварительный нагрев смеси, подобной описанной, и для конкретной рассматриваемой цели до
настоящего времени не удавалось успешно осуществить на практике по той причине, что это сопряжено со
значительными трудностями.
Такие трудности возникают, во-первых, из-за очень большого объема задействованных материалов, а
во-вторых, из-за высокой огнеупорности хромитовой руды, входящей в состав такой смеси. Подобная смесь
составляет приблизительно 75% по массе от общего количества металла, загруженного в печь.
Например, если изготавливается 40 тонн металла плотностью 85%, то фактически потребуется около 30 тонн
огнеупорной смеси, которую необходимо предварительно нагреть до желаемой температуры вне печи,
используемой для 90% загрузки металла.
Необходимо принимать особые меры предосторожности не только для надлежащего нагрева такой смеси и
предотвращения потерь тепла при последующей обработке перед ее помещением в печь, но и для
предотвращения загрязнения смеси примесями, такими как углерод, сера и т. д.
Предпочтительным методом является тот, при котором мелкодисперсная смесь сначала приводится в тесный
контакт с нагревательными поверхностями, так что смесь нагревается по всей своей массе, а затем
собирается в подходящие емкости, например, загружаются ящики, чтобы дождаться ее подачи в печь в
нужное время.
Простой способ предварительного нагрева заключается в том, чтобы распределить смесь по поверхности дна
небольшой отражательной печи повторного нагрева и раскалить ее докрасна в ящики, которые могут иметь
огнеупорную футеровку и крышку. Или же предпочтительный способ заключается в пропускании смеси через
вращающуюся нагревательную камеру 115, снабженную внутренней спиралью или подходящими лопастями,
которые способствуют медленному прохождению смеси через камеру, или без них.
Таким образом, смесь можно довести до кипения при температуре 120°C и собрать в бункерах для загрузки.
Подобно тому, как трудно обеспечить нагрев большой массы огнеупорного материала, так же легко сохранить
тепло 125 после того, как такой нагрев был осуществлен.
Хотя операция предварительного нагрева должна быть максимально точно рассчитана по времени, чтобы
обеспечить готовность смеси к работе в печи, рабочий запас обеспечивается хранением смеси в ящиках до
момента ее загрузки в печь, и при условии соблюдения всех указанных условий не возникает никаких других
трудностей при таком производстве нержавеющего железа или стали, очищенной и готовой к литью, в
больших и коммерчески экономически выгодных масштабах в мартеновских печах.
Датировано 5 февраля 1925 года.
От имени заявителя: BARLOW, GILLETT Chartered Patent & PERCIVAL, агенты.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 18376, 1925 г. н.э.
Усовершенствования в области восстановления металлов и производства сплавов или связанные с ними.
Я, Уильям Джонссон, подданный Великобритании, из Холмфилда, Уилбрахам.
Дорога, Фаллоуфилд, Манчестер, в
Округ Ланкастер настоящим заявляет, что сущность данного изобретения заключается в следующем: данное
изобретение относится к восстановлению металлов и изготовлению сплавов и является родственным моей
одновременно находящейся на рассмотрении заявке на патент № 3334 от 6 февраля 1925 года.
Указанная заявка касается промышленного производства нержавеющей стали и чугуна в мартеновских печах
с использованием любого из процессов прямого восстановления хрома ферросилицием.
В качестве примера осуществления процесса в мартеновской печи Siemens используется ванна с
расплавленным железом или сталью, изготовленная из сырья, такого как чугун или железный лом, без
примесей фосфора, и во время плавки используется в два или три раза большее количество извести или
другого подходящего основного материала, обычно используемого при плавке аналогичного количества
металла, с целью образования необычно большого слоя основного шлака; такой шлак пригоден для
проведения процесса, описанного в британских спецификациях № 198323, 211210 и 213737, где к шлаку, в
котором происходит восстановление, добавляется восстановительная смесь.
Чтобы предотвратить охлаждение шлака добавленной восстановительной смесью, в моей параллельно
рассматриваемой заявке я предложил нагревать восстановительную смесь перед добавлением ее к шлаку,
благодаря чему температура шлака и добавленной восстановительной смеси не опустится ниже точки, при
которой в шлаке произойдет желаемая экзотермическая реакция.
Теперь я обнаружил, что, хотя этот процесс может быть успешно осуществлен в печи указанного типа, с
некоторыми модификациями он способен к более широкому применению, что имеет очень большие
коммерческие преимущества. 65 Легко понять, что если, как это необходимо для реализации изобретения,
используется шлак чрезвычайно большого объема, то шлак займет пространство, которое в противном случае
могло бы быть занято металлом, 70 и, следовательно, количество производимого металла или сплава будет
меньше по сравнению с тем, что можно было бы произвести, если бы шлак имел обычный объем.
Это станет более наглядным на примере иллюстрации, в которой мы предположим, что процесс
осуществляется в любой подходящей печи или емкости, из которой обычным способом можно отлить
пятьдесят тонн обычного металла. В данном случае шлак невелик, и за стоимость одной плавки можно
получить максимальное количество обычного металла, но если для обработки изобретения шлак должен быть
настолько объемным, чтобы занимать пространство, ранее занимаемое тридцатью тоннами металла, то
очевидно, что производство двадцати тонн нержавеющей стали или сплава обошлось примерно так же, как и
производство пятидесяти тонн обычного металла.
С коммерческой точки зрения, и только с коммерческой, поскольку эффективность процесса не вызывает
сомнений, это является недостатком, так как контейнер, в котором осуществляется процесс 95, не может
производить то количество металла, для которого он предназначен, при этом стоимость плавки существенно
не снижается.
Целью данного изобретения является улучшение товарного производства нержавеющей стали и сплавов, и,
согласно изобретению, в качестве требуемого шлака, в котором происходит восстановление, предлагается
использовать весь шлак, образовавшийся на массе металла, часть которого была отлита, оставив таким
образом остаток металла и весь шлак.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, применяемому для производства сплава,
содержащего железо и имеющего от 2 до 700% хрома или такого железа, легированного другим металлом или
металлами с целью получения того, что для удобства можно в целом назвать нержавеющим железом,
предусмотрена соответствующая базовая печь с полной обычной загрузкой, и загрузка плавится.
На металле обычным способом образуется основной шлак, который, как правило, является отходом и, с точки
зрения содержимого печи на этом этапе, по-прежнему остается отходом. Когда шихта готова к выпуску,
большая часть металла сливается и используется обычным способом, а шлак остается на металле по мере
его оседания. Поток металла прекращается, когда в печи остается небольшое количество металла, которое,
конечно же, покрывается всем шлаком, образовавшимся в печи под воздействием данной температуры, и на
этом этапе образуется бывший отход производства, т.е.
Шлаковая крошка перестает быть отходом и становится жизненно важным фактором в последующей
операции. В начале процесса выпуска расплава масса металла значительно уступает массе шлака; теперь же
ситуация меняется, и на небольшой массе металла преобладает масса шлака, обладающая большим
количеством тепла.
К этому шлаку добавляют восстановительную смесь, которая удобно включает, например, кремний или
ферросилиций, смешанные с хромитовой рудой, хотя могут использоваться и другие восстановители, и для
целей данного изобретения не имеет значения, какая именно восстановительная смесь используется, если
она способна вызывать экзотермическую реакцию. Смесь можно предварительно нагреть до температуры,
непосредственно ниже той, при которой будет происходить экзотермическая реакция, как указано в моей уже
упомянутой заявке, находящейся на рассмотрении.
Тепло, выделяемое в шлаке, достаточно для начала и продолжения экзотермической реакции
восстановительной смеси, в результате чего хром или другой легирующий металл опускается в нижележащий
металл и образует необходимый сплав. При необходимости нержавеющая сталь сливается, а шлак,
выполнивший свою работу по инициированию экзотермической реакции и удержанию тех компонентов
восстановительной смеси, которые необходимо исключить из металла, удаляется обычным способом.
Следует в полной мере понимать, что при работе описанным выше способом достигается значительное
коммерческое преимущество, поскольку печь всегда может использоваться на полную мощность, и если,
возвращаясь к предыдущему примеру, использовать печь на пятьдесят тонн, то в результате плавки будет
произведено, скажем, тридцать тонн обычного металла и двадцать тонн нержавеющей стали, или любые
другие пропорции, в которых обычного металла больше. Для простого нагрева шлака до требуемой
температуры не используется тепло, как это делается в обычном порядке вещей, 80 но тепло, которое ранее
терялось в отходах, теперь с пользой используется для осуществления необходимого восстановления.
Согласно модификации, вместо выполнения операции в печи ее можно осуществлять в ковше, содержащем
большое количество металла и шлака. В таком варианте применения изобретения операция выполняется
путем сначала удаления из ковша большей части металла таким образом, чтобы шлак оставался сверху,
используя стекающий металл любым желаемым способом, и когда количество металла, оставшегося в ковше,
превышает количество шлака до желаемой степени, к шлаку добавляется восстановительная смесь,
благодаря чему восстановление фактически происходит в ковше. 100 В соответствии с дальнейшим
усовершенствованием изобретения, когда необходимо превратить весь металл в печи в нержавеющую сталь,
я могу удобно использовать шлакообразующие материалы в количестве, превышающем то, которое
потребовалось бы и которое образовало бы обычный шлак на металле, если бы он использовался в качестве
обычного металла. Дополнительное количество шлакообразующего материала будет варьироваться в
зависимости от потребностей, но его потребуется достаточное количество для образования шлака,
обладающего достаточной теплотой для начала экзотермической реакции при добавлении
восстановительной смеси.
Печь, загруженная, как описано выше (пункт 115), как уже говорилось, будет заполнена или почти заполнена,
так что добавление восстановительной смеси к содержимому будет нецелесообразным, но для того, чтобы
восстановление могло быть осуществлено и был получен желаемый сплав (пункт 120), все содержимое печи
сливается в ковш большей вместимости, чем сама печь, при этом металл, конечно, находится снизу, а шлак
плавает сверху. 125 Теперь восстановительную смесь можно добавить к содержимому ковша, поскольку шлак
обладает достаточным количеством тепла для начала экзотермической реакции, которая будет продолжаться
до завершения восстановления и получения желаемого сплава, который затем можно сливать из ковша по
мере необходимости.
Благодаря предложенному изобретению значительно снижается себестоимость производства нержавеющей
стали, а также значительно упрощается крупномасштабное и простое производство.
Дата: 17 июля 1925 года.
От имени заявителя: BARLOW, GILLETT & PERCIVAL, дипломированные патентные поверенные.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области восстановления металлов и производства сплавов или связанные с ними.
Я, Уильям Джонсокс, подданный Великобритании, из Холмфилда, Уилбрахам.
Дорога, Фаллоуфилд, Манчестер, в
Округ Ланкастер настоящим заявляет, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к восстановлению металлов и получению сплавов, в результате чего так
называемые нержавеющие или нержавеющие чугуны или стали получают путем реакции экзотермической
восстановительной смеси хромовой руды и, например,
алюмосиликат, кремний или другой экзотермический восстановитель в шлаке на ванне с металлом. Подобный
процесс можно очень легко осуществить в электрической печи, например, способом, описанным в патентных
спецификациях №№. 198,323,
211,210 и 213 737.
При проведении такого процесса необходимо обеспечить достаточное количество тепла во время операции,
чтобы поддерживать температуру нижележащего слоя металла на достаточно высоком уровне для
возможности отливки металла по завершении операции, а также для осуществления восстановления
вышележащего слоя шлака.
Необходимое количество тепла, которое следует подавать в шлаковый слой, должно быть достаточным не
только для начала экзотермической реакции в восстановительной смеси, но и для поддержания шлака и
восстановительной смеси при достаточно высокой температуре, чтобы обеспечить завершение
восстановления.
Реакция в восстановительной смеси, хотя и экзотермическая, не распространяется по всей
восстановительной смеси в шлаке, поэтому необходимо поддерживать непрерывную подачу тепла, чтобы
восстановление могло быть эффективно проведено в разумные сроки и без чрезмерного охлаждения
вышележащего слоя шлака или нижележащей ванны металла.
В случаях использования электропечи было возможно подавать тепло в ванну и шлак непосредственно от
электрической дуги, но в случае простой мартеновской печи, описанной в статье 65, на которую ссылается
мое настоящее изобретение, единственными доступными источниками тепла являются поток горячих газов и
тепло, излучаемое куполом печи.
Если необходимо использовать экзотермическую восстановительную смесь (70%), осуществляя
восстановление в вышележащем слое шлака, то большой объем необходимого шлака, обладающего низкой
теплопроводностью, делает невозможным получение достаточного количества тепла как в вышележащем
слое шлака, так и в нижележащей ванне металла для успешного проведения процесса. Я обнаружил, что при
соблюдении определенных особых условий, изложенных ниже, этот процесс можно быстро и эффективно
осуществить в обычной мартеновской печи.
Согласно моему настоящему изобретению, 85%-ная загрузка металла и основных шлакообразующих
материалов плавится в основной мартеновской печи обычным способом, и в ходе этой операции на
поверхности металла образуется основной шлак, состоящий из обычных основных шлакообразующих
компонентов W0, таких как известь, а также флюорит и оксид железа. Для получения достаточно большого
количества шлака количество обычного основного шлакообразующего материала, такого как известь,
увеличивается с 6% или 7%, обычно используемых в основной мартеновской печи при плавке того же
количества металла с низким содержанием фосфора, до двух или более раз большего процента, т.е. 12% или
20% или более, а количество оксида железа, добавляемого в шлак либо путем добавления, либо из исходного
расплава, регулируется таким образом, чтобы оно составляло от 3% до 20% по весу хромовой руды,
используемой в восстановительной смеси. Этот процент, равный 254 762, будет варьироваться в зависимости
от используемой руды и количества предварительного нагрева восстановительной смеси.
В некоторых случаях необходимое количество оксида железа уже присутствует в шлаке без необходимости
каких-либо специальных добавок; в других случаях потребуется добавить дополнительное количество оксида
железа, поскольку это существенная особенность процесса, являющегося предметом моего настоящего
изобретения, а именно наличие достаточного количества оксида железа в шлаке.
Используя описанный выше специальный шлак, я могу получить достаточное количество тепла как в
вышележащем слое шлака, так и в нижележащей металлической ванне, чтобы вызвать и поддерживать
реакцию в восстановительной смеси, которую я также предварительно нагреваю, чтобы избежать
чрезмерного охлаждения шлака при добавлении восстановительной смеси, а также поддерживать
температуру нижележащей металлической ванны на уровне, необходимом для литья, или выше него. Помимо
предварительного нагрева восстановительной смеси перед ее добавлением к шлаку, я добавляю в нее
достаточное количество восстановителя для восстановления не только руды в смеси, но и оксида железа в
шлаке. Очевидно, что для этой цели необходимо знать количество оксида железа, присутствующего в шлаке.
Это уже было установлено в процессе производства шлака, как описано выше. Таким образом, оксид железа в
шлаке восстанавливается вместе с другими восстанавливаемыми оксидами металлов, и присутствие в шлаке
до начала восстановления достаточного количества оксида железа, уже нагретого до температуры шлака,
позволяет распространить восстановление по всей смеси, содержащейся в шлаке или на его поверхности, без
какого-либо вредного охлаждения шлака или металла.
Для достижения наилучших результатов следует использовать материалы, максимально не содержащие
фосфора. Благодаря большому количеству извести, которую я использую в своем шлаке, я уверен, что
получаю достаточно щелочной шлак, что в значительной степени гарантирует, что фосфор, извлеченный из
металла, остается в шлаке и не возвращается в нижележащий металл.
При необходимости я могу добавить к шлаку или восстановительной смеси любой подходящий щелочной
агент, например, каустическую соду, кальцинированную соду или тому подобное, чтобы обеспечить
сохранение щелочности шлака до конца операции.
Следующий пример приводится в качестве иллюстрации того, как мое настоящее изобретение может быть
применено на практике.
При использовании различных руд и восстановительных смесей условия, конечно же, будут соответствующим
образом варьироваться. В печь Мартина было загружено 5000 килограммов стального лома и 150
килограммов кокса. В состав смеси были добавлены следующие материалы: 70 1000 килограммов извести и
650 килограммов флюорита, которые были сплавлены таким образом, чтобы образовался очень текучий
приемный шлак. Оксид железа добавляли и периодически перемешивали с шихтой с двумя целями:
окислением углерода из металла путем кипения и содействием плавлению большого количества извести и
шпата. Достаточное количество оксида железа было использовано как для снижения содержания углерода в
шихте металла до 0,08%, так и для флюсования извести и шпата, и сертификат анализа показал, что при
снижении содержания углерода в металле до 0,08% содержание оксида железа в шлаке 85 составило 24,05%.
Исходным расчетом для определения необходимого количества оксида железа послужило 10% от общего
количества используемого хромита, т.е. 10% от 4200, что составляет 420 килограммов оксида железа для
флюсования шлака. Кроме того, к этим 420 килограммам были добавлены соответствующие количества для
удаления углерода обычным способом в соответствии с общеизвестной практикой, согласно которой оксид
железа восстанавливается углеродом, который уносит кислород в виде CO, а образовавшееся железо
переходит в металлическую ванну. Таким образом, оксид железа для этой цели расходуется и не составляет
100% от необходимого количества для флюсования.
К тому времени, когда содержание углерода было в достаточной степени восстановлено, приемный шлак стал
чрезвычайно текучим и содержал, как указано, более 20% оксида железа. Затем к этому шлаку добавляли
восстановительную смесь, состоящую из 4200 килограммов хромитовой руды, тщательно смешанной со 1200
килограммами ферросилиция, предварительно нагретого до температуры 110°C (6500°C). Двенадцать
зарядных устройств позволяют загрузить всю эту смесь за 45 минут.
При анализе сплава, изготовленного описанным способом, были обнаружены следующие пропорции: углерод
- - -0,090, хром - - 12.
1"
Содержание кремния - - -0,38 %, марганца - -,60 %, а в конечном шлаке после завершения 120-дневной
операции содержание оксида железа составило 4,310 %.
Предварительный нагрев может проводиться до любой температуры ниже той, при которой начинается
экзотермическая реакция, например, 1250–15500 °C, но при условии, что шлак не чрезмерно охлажден, в
некоторых случаях может использоваться температура всего 350 °C.
Предварительно нагретая восстановительная смесь добавляется к шлаку, когда последний находится в
текучем состоянии (254,76). Если на каком-либо этапе добавления восстановительной смеси шлак начинает
становиться вязким, дальнейшее добавление не следует производить до тех пор, пока шлак снова не станет
текучим. Любой окислившийся восстановитель, образующийся в результате реакции, будет нейтрализован
известью или другим щелочным веществом в шлаке, причем количество извести или другого вещества в
шлаке будет достаточным для этой цели.
В качестве варианта осуществления моего настоящего изобретения я могу удалить часть расплавленного
металла из обычной мартеновской печи, содержащей обычное количество шлака, тем самым увеличив
количество шлака относительно количества металла, остающегося в печи. Слитый таким образом металл,
разумеется, может быть использован обычным способом.
Оставшийся шлак обрабатывается таким образом, чтобы в нем содержались указанные выше пропорции
оксида железа и извести, а оставшийся расплав обрабатывается в соответствии с вышеописанным описанием
моего настоящего изобретения. Этот вариант имеет значительные коммерческие преимущества, поскольку не
требуется превращать весь металл в нержавеющую сталь, так как обычный шлак, который обычно
выбрасывается, используется в качестве среды для проведения восстановления, и, таким образом,
содержащаяся в нем тепло используется с пользой, а не тратится впустую.
В соответствии с моим настоящим изобретением могут быть изготовлены различные сплавы, например,
содержащие от 0,01% до 2,5% углерода, от 0,05% до 5% марганца, от 8% до 25% хрома, от 0,05% до 3,5%
кремния, а также другие металлы, такие как никель, вольфрам, кобальт, молибден или другие легированные
стальные компоненты. Следует, однако, понимать, что мое изобретение не ограничивается этими
конкретными количествами или ингредиентами, а может быть использовано для изготовления любых
нержавеющих или нержавеющих чугунов или сталей, то есть сплавов, содержащих не менее 8% хрома.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_254763.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=254763&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB254763A
[]
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в конструкции пружинной подвески, подходящие для железнодорожного и других
транспортных средств.
Мы, компания CAMMELL LAIRD & COMPANY, LIMITED, расположенная по адресу: Cyclops Steel & Iron Works,
Savile Street, Sheffield, графство Йоркшир, британская компания, и Артур Стоуи Бейли, кавалер ордена
Британской империи, проживающий по тому же адресу и являющийся подданным Великобритании,
настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующую природу: Данное изобретение относится к
пружинным подвескам, особенно подходящим для использования в железнодорожных и трамвайных вагонах,
а также в обычных дорожных транспортных средствах, и его целью является создание усовершенствованных
конструкций пружинных подвесок, включающих основные и вспомогательные пружины, позволяющих
избежать перенапряжения вспомогательной пружины или пружин и обеспечить постепенный
амортизационный эффект для транспортного средства, к которому применяется данная подвеска.
С этой целью в пружинных подвесках согласно изобретению вспомогательная пружина или пружины
соединены с основной пружиной таким образом, что только ограниченная часть общей нагрузки,
передаваемой через пружинную подвеску, может быть воспринята вспомогательной пружиной или
пружинами, и таким образом создается градуированный амортизирующий эффект на транспортном средстве,
к которому применяется пружинная подвеска.
Вспомогательная пружина или пружины, предназначенные для указанной цели, могут быть соединены с
концами основной пружины посредством расположенных под углом рычагов или звеньев, или рычагов и
звеньев, начальное относительное положение которых может регулироваться по желанию в соответствии с
требованиями.
Согласно одному из вариантов конструкции, пригодному для использования с опорной балкой тележки
железнодорожного транспортного средства, основная пружина в виде полуэллиптической ламинированной
пружины, расположенной поперечно и несущей опорную балку, а также вспомогательная витая пружина,
расположенная горизонтально под основной пружиной и соединенная двумя стержнями с одним концом
каждой из двух пар рычагов с коромыслами, каждая из которых шарнирно закреплена в промежуточной части
своей длины к одному концу основной пружины, а другим и верхним концом — к нижнему концу наклонного
подвесного звена, шарнирно закрепленного на поперечном элементе рамы тележки.
Вспомогательная пружина может удобно воздействовать с одной стороны пластиной на одном конце одного
из указанных стержней, а с другой стороны — одним концом прямоугольной рамы или опоры, в которой она
установлена, и другой конец которой соединен с другим стержнем, так что пружина находится в сжатом
состоянии.
Стержни могут соединяться с парами коромысел с помощью цапфовых блоков. Нагрузка, передаваемая от
опоры на главную пружину, воспринимается парами рычагов, от которых часть этой нагрузки передается на
вспомогательную пружину. Передаваемая таким образом часть нагрузки ограничена из-за выпрямления
рычагов коромысла и элементов подвески. Нагрузку, воспринимаемую вспомогательной пружиной, можно
регулировать по желанию с помощью гаек на стержнях, соединяющих вспомогательную пружину с рычагами
коромысла, что позволяет изменять угол наклона рычагов коромысла относительно друг друга.
Согласно модифицированной конструкции, подходящей для использования с основной боковой опорной
пружиной тележки или четырехколесного транспортного средства, вспомогательная витая пружина
устанавливается горизонтально над продольно расположенной полуэллиптической ламинированной основной
пружиной, поддерживаемой по центру буксовым подшипником обычным способом, при этом вспомогательная
и основная пружины соединены с парами рычагов, нижние концы которых соединены с верхними концами
наклонных звеньев, нижние концы которых соединены с соответствующей боковой рамой тележки или
четырехколесного транспортного средства.
Согласно другому варианту конструкции, также подходящему для тележки или четырехколесного
транспортного средства, к основной ламинированной боковой рессоре присоединены две вспомогательные
пружины. В данном случае каждый конец основной ламинированной боковой пружины соединен через две
пары шарнирных звеньев с кронштейном или скобой, прикрепленной к соответствующей боковой раме
тележки или четырехколесного транспортного средства, причем две пары звеньев имеют соответствующий
наклон или угол друг к другу. Соседние шарнирные концы двух пар звеньев на каждом конце основной
пружины соединены со стержнем или рым-болтом, который проходит через соответствующий кронштейн или
скобу и окружен горизонтально расположенной вспомогательной витой пружиной, один конец которой
воздействует на опору кронштейна или скобы, а другой конец находится под действием прижимной пластины,
удерживаемой на месте гайкой на свободном конце стержня или болта. Конструкция такова, что нагрузка на
боковую раму передается на два конца основной пружины через пары шарнирных соединений, которые при
этом выпрямляются в большей или меньшей степени в зависимости от нагрузки и, таким образом, сжимают
вспомогательные пружины, так что они помогают воспринимать часть нагрузки.
Регулируя гайки на тягах или болтах, можно изменять величину нагрузки, воспринимаемой вспомогательными
пружинами, в соответствии с требованиями.
Описанная конструкция пружинной подвески позволяет вспомогательной пружине (или пружинам)
обеспечивать градуированный амортизационный эффект для автомобиля при использовании более легкой
или более чувствительной вспомогательной пружины (или пружин), чем обычно необходимо, поскольку на
такую пружину (или пружины) не приходится полная нагрузка. Кроме того, транспортное средство с малым
собственным весом и большим грузом может быть оснащено пружинной подвеской, подобной описанной
выше, с регулировкой, обеспечивающей полное задействование вспомогательной пружины или пружин при
пустом транспортном средстве, в то время как при загрузке транспортного средства вспомогательная пружина
или пружины будут помогать основной пружине, но не будут подвергаться нагрузке, превышающей заданную
величину, благодаря выпрямлению или почти выпрямлению соединительных или подвесных звеньев и
рычагов, или только соединительных звеньев, в зависимости от обстоятельств.
Полная спецификация. Усовершенствования в конструкции пружинной подвески, подходящие для
железнодорожного и других транспортных средств.
Мы, компания CAMzzEL : 1IRD & COMPANY, LIMITED, расположенная на металлургическом заводе Cvelops
Steel & Iron Works, Сэвил-стрит, Шеффилд, графство Йоркшир, британская компания, и Артур Стоуби Бейли,
кавалер ордена Британской империи, проживающий по тому же адресу и являющийся подданным
Великобритании, настоящим заявляем, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут
подробно описаны и определены в следующем заявлении. Данное изобретение относится к пружинным
подвесным устройствам, в которых между двумя телами, между которыми должна передаваться переменная
нагрузка, расположена ламинированная основная пружина, соединенная с одним из тел, и две пары
шарнирных элементов, соединенных с соответствующими концами указанной основной пружины и с другим
телом, причем два элемента в каждой паре обычно наклонены друг к другу и соединены со вспомогательными
пружинными средствами, которые стремятся поддерживать угловое положение между ними и создавать
постепенно возрастающий амортизирующий эффект на одно из тел при передаче переменной нагрузки между
указанными телами.
Настоящее изобретение относится к пружинным подвескам указанного общего типа, особенно подходящим
для использования в железнодорожных и трамвайных транспортных средствах, а также в обычных дорожных
транспортных средствах, в которых две пары шарнирных элементов соединены с соответствующими концами
основной ламинированной опорной пружины и с кузовом, который должен быть подпружинен или
амортизирован, или с кузовом, несущим его, посредством поворотных соединений, расположенных
практически один над другим, и их связанные вспомогательные пружинные средства расположены таким
образом, что шарнирные элементы в каждой паре обычно удерживаются друг относительно друга под углом с
помощью указанных пружинных средств, но могут постепенно перемещаться в положение выравнивания или
существенного выравнивания друг относительно друга под действием постепенно возрастающей нагрузки,
противодействуя действию вспомогательных пружинных средств, которые во время такого перемещения
будут оказывать постепенно возрастающее амортизирующее воздействие на подпружиненный кузов, но после
того, как шарнирные элементы в каждой паре будут приведены в положение выравнивания или
существенного выравнивания, они перестанут оказывать дальнейшее натяжение вспомогательных пружинных
средств, и вся нагрузка будет передаваться непосредственно на два конца основной пружины.
Вспомогательные пружины могут быть соединены с одним из шарнирных элементов каждой пары, или с
соединительным соединением между каждой парой элементов, а также с упором или опорой. Таким образом,
будет предотвращено перенапряжение вспомогательных пружин, благодаря чему пружина или пружины,
составляющие такие пружины, могут быть изготовлены более лёгкими и, следовательно, более
чувствительными к лёгким или умеренным нагрузкам, чем это было бы возможно в противном случае. Могут
быть предусмотрены средства, позволяющие изменять начальный угол между шарнирно-сочлененными
элементами в каждом комплекте для регулирования начального напряжения на соответствующих
вспомогательных пружинных элементах.
На прилагаемых иллюстративных чертежах, на рис. 1 в поперечном разрезе показана одна из конструкций
пружинной подвески, пригодная для использования с опорной балкой тележки железнодорожного
транспортного средства. рис.
2
и 3 демонстрируют модифицированные конструкции на боковом фасаде.
В конструкции, показанной на рис. 1, к основной пружине a, выполненной в виде полуэллиптической
ламинированной пружины, расположенной поперечно и несущей опору 6, прикреплена вспомогательная
витая пружина c, расположенная горизонтально под основной пружиной s и соединенная двумя стержнями d и
e с одним концом каждой из двух пар рычагов коромысла s и g, каждая из которых шарнирно закреплена в
промежуточной части fl или проходит по всей своей длине к одному концу основной пружины a, а на другом и
верхнем конце — к нижнему концу наклонного подвесного звена h или i, шарнирно закрепленного на
поперечном элементе 7c рамы тележки.
Каждое из двух звеньев h и i и соединенный с ними рычаг коромысла/или g образует пару шарнирных
элементов, как указано выше, которые соединены с соответствующим концом главной пружины a и элементом
Соседние файлы в папке патенты