Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11989
.pdf
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB399795A
[]
. С. Л Хб\w-Л с
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 4 апреля 1932 года. № 9595/32. c Полный левый край: 4 апреля 1933 г.
Завершено: октябрь. 4, 1933.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ.
399,795 Усовершенствования в производстве искусственного шелка и аналогичных изделий.
Мы, компания BRITISH CELANESE LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, по адресу: Celanese House, 22 & 2:3, Hanover Square, London, W. 1, Роберт Пирс, Робертс и
Эдгатри Берти Джонсон, оба подданные короля Великобритании, работающие на заводе British Celanese
Limited, Spondon, близ Дерби, настоящим заявляем, что сущность данного изобретения заключается в
следующем: данное изобретение относится к производству искусственного шелка и других нитей или
подобных изделий из растворов ацетата целлюлозы или других производных целлюлозы, и, в частности, к их
производству сухим или испарительным методом.
В спецификации № 325233 и ее
В патенте № 341075 компании British Celanese Limited описаны процессы сухого прядения растворов
производных целлюлозы, при которых испаряющаяся среда впрыскивается вблизи прядильных сопел. Такая
инъекция может быть асимметричной или симметричной по отношению к нитям и может осуществляться
изнутри или снаружи пучка нитей.
Доля таким образом введенного испарительного материала может иметь любое желаемое соотношение с
общей долей использованного испарительного материала. Таким образом, например, относительно
небольшая часть, скажем, 11 м от всего объема, может быть введена в зону вращения, или, альтернативно,
относительно большая часть, или даже вся испарительная среда может быть введена в указанную зону. В
указанных технических условиях описано большое количество способов, которые могут быть использованы
для введения указанной среды в зону прядения. Таким образом, например, может использоваться кольцевая
струя, и испарительная среда может впрыскиваться внутрь круга или другого расположения вращающихся
отверстий, или перфорированные трубы могут окружать или располагаться с одной стороны пучка нитей и
могут находиться несколько ниже, несколько выше или на той же высоте, что и вращающаяся струя, чтобы
подавать воздух на нити. В указанных технических условиях описывается, как указанная испарительная среда
может быть введена в зону вращения либо под давлением, либо путем всасывания.
[Цена 11-] Настоящее изобретение относится к дополнительным средствам, с помощью которых
испарительная среда 55 может вводиться в зону прядения.
Согласно настоящему изобретению, воздух или другая испарительная среда, получаемая из источника,
внешнего по отношению к прядильной камере, подается в зону прядения через соответствующим образом
нагретый трубопровод 60, что приводит к протеканию через него газа. Изобретение включает в себя как
процессы, так и устройства для реализации этого принципа.
Предпочтительно, трубопровод расположен внутри самой прядильной ячейки или камеры таким образом,
чтобы существующие средства нагрева испарительной среды в указанной ячейке или камере также могли
служить для нагрева трубопровода и создания желаемого потока воздуха или другой испарительной среды,
который впоследствии будет введен в зону прядения. Однако изобретение не ограничивается расположением
канала внутри прядильной ячейки, а также не ограничивается использованием полностью или частично
существующих средств для получения тепла, необходимого для возникновения газового потока. 80 В своей
простейшей форме изобретение может быть реализовано путем размещения вертикального отрезка трубы в
прядильной камере достаточно близко к нагревательным трубам или другому нагревательному устройству,
расположенному внутри указанной камеры, чтобы создать желаемый поток воздуха внутри трубы. Для
получения максимального потока воздуха через нее, соответствующего падению на трубу любого заданного
количества тепла, труба может быть расположена вертикально или почти вертикально. Таким образом,
например, прямоугольная или другая прядильная камера может быть сконструирована таким образом, чтобы
поток воздуха был направлен вниз, а основной испарительный агент может течь либо противотоком, либо по
направлению волокон. Вдоль стенок камеры может быть расположен ряд паровых труб или других
подходящих нагревательных средств, а рядом с указанными нагревательными средствами может быть
расположена вертикальная труба, соединенная своим нижним концом через стенку камеры с внешним
воздухом, и имеющая свой верхний конец таким образом, чтобы поток воздуха 1000 направлялся в зону
прядения 399,795 непосредственно под ней. В прядильных камерах очевидно, что в эту конструкцию можно
внести множество изменений для реализации принципа изобретения. Так, например, вместо трубы, часть
прядильной камеры, прилегающая к нагревательным устройствам, может быть отрезана или отделена от
основной части камеры, чтобы обеспечить канал для восходящего потока воздуха, подаваемого в зону
прядения. Горизонтальные ряды паропроводов или труб, по которым транспортируются другие
нагревательные элементы, могут быть удобно проложены через такой отдельный отсек прядильной камеры.
Скорость прохождения воздуха через трубу или другой канал будет зависеть от размеров указанной трубы
или канала, от температуры, до которой в ней нагревается воздух, по отношению к температуре наружного
воздуха, а также от вертикальной высоты трубы или канала. Все эти факторы могут быть соответствующим
образом скорректированы для получения любого желаемого общего объема воздуха для подачи в зону
прядения и для получения любого желаемого соотношения между воздухом, подаваемым в зону прядения, и
воздухом, проходящим через основной корпус прядильной камеры.
Как указывалось ранее, трубы сравнительно большого сечения в сочетании с подходящими средствами
нагрева способствуют большому потоку воздуха в зону вращения. При желании труба или трубопровод могут
быть снабжены клапанами, диафрагмами или другими устройствами, предназначенными для регулирования
количества воздуха, проходящего через трубу. Например, труба диаметром около двух дюймов может быть
расположена рядом с рядом горизонтальных паровых труб внутри прядильной камеры, а ее входное
отверстие для наружного воздуха через стенку камеры может быть снабжено диафрагмой с соответствующим
отверстием, просверленным в ней, для определения количества воздуха, проходящего через трубу. Такие
регулирующие средства позволяют по желанию регулировать количество воздуха, проходящего через трубу,
а также регулировать его в соответствии с типом изготавливаемого изделия, например, сплошной или полой
нитью, и с плотностью изделия (денье).
Верхний конец описанной выше трубы или трубопровода может быть соответствующим образом расположен
таким образом, чтобы подавать воздух в зону вращения либо изнутри, либо снаружи пучка нитей,
асимметрично или симметрично относительно нитей или пучка нитей. При использовании струйного
распылителя линейного типа желательно применять расширенный конец трубы, чтобы вся линия нитей
проходила под действием воздушного потока, и аналогичное устройство удобно и для круглого пучка нитей.
Вращающаяся ячейка или камера может быть снабжена одним, двумя или более из 70 таких средств для
впрыскивания воздуха в зону вращения независимо от того, содержит ли ячейка одно, два или другое
количество вращающихся сопел. Таким образом, например, для каждой вращающейся форсунки может быть
предусмотрено одно или два таких инжекционных устройства. Или, что более удобно, для каждой форсунки
может быть предусмотрено одно такое инжекционное устройство. Если в одной прядильной камере
предусмотрено два или более сопла, то для подачи воздуха в зону прядения через каждое из сопел может
использоваться один трубопровод, который может быть соответствующим образом разветвлен на своем
верхнем конце для этой цели.
Датировано 4 апреля 1932 года.
Стивенс и Аллен, дипломированные патентные поверенные, Селанезе Хаус, 22 и 23, Гановер-сквер, Лондон,
Западный 1.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве искусственного шелка и аналогичных изделий.
Мы, компания BRITISH CELKXESE LiMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, по адресу: Celanese House, 22 & 2-3, Hanover Square, London, W. 1, Роберт Пирс Робертс и
Эли-Олл Берти Джоссокс, оба подданные короля Великобритании, работающие на заводе British Celanese
Limited, Спондон, недалеко от Дерби, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким
образом оно должно быть реализовано, что должно быть подробно изложено и подтверждено в следующем
заявлении:
Настоящее изобретение относится к производству искусственного шелка и других нитей или подобных
изделий из растворов ацетата целлюлозы или других производных целлюлозы, и в частности к их
производству сухим или испарительным методом.
В спецификации № 325233 и ее 105
В патенте № 341075 компании British Celanese Limited описаны процессы сухого прядения растворов
целлюлозы внутри прядильной ячейки, и он не ограничивается использованием полностью или частично
существующих средств для получения тепла, необходимого для создания газового потока. В своей
простейшей форме изобретение может быть реализовано путем размещения вертикального отрезка трубы в
прядильной ячейке достаточно близко к нагревательным трубам или другому нагревательному устройству,
расположенному внутри указанной ячейки, чтобы создать желаемый поток воздуха внутри трубы. Для
получения максимального потока воздуха через нее, соответствующего воздействию на трубу заданного
количества тепла, труба может быть расположена вертикально или почти вертикально. Таким образом,
например, может быть сконструирована прямоугольная или другая прядильная ячейка, вращающаяся вниз, и
основная испарительная среда может течь либо противотоком, либо по направлению нитей. Вдоль стенок
могут быть расположены ряды паровых труб или других подходящих нагревательных средств. В ячейке, а
рядом с указанным нагревательным устройством, может быть расположена вертикальная труба под углом
90°, соединенная своим нижним концом через стенку ячейки с наружным воздухом, а ее верхний конец
расположен и направлен таким образом, чтобы поток воздуха поступал в зону прядения 95 непосредственно
под струями прядильного оборудования. Очевидно, что в эту конструкцию может быть внесено большое
количество изменений для реализации принципа изобретения. Так, например, вместо трубы, часть
прядильной ячейки, прилегающая к нагревательным устройствам, может быть отрезана или отделена от
основной части ячейки, чтобы обеспечить канал для восходящего потока воздуха, который вводится в зону
прядения. Горизонтальные ряды паровых труб или труб, по которым транспортируются другие
нагревательные элементы, могут быть удобно пропущены через такое отдельное отделение прядильной
ячейки 110°. Дополнительная испарительная среда, вводимая в соответствии с настоящим изобретением,
может состоять исключительно из воздуха или может содержать другие газообразные или летучие
компоненты, например, Пары растворителей, набухающих агентов или нерастворителей для производных
целлюлозы.
Таким образом, например, вместо того, чтобы быть открытым для атмосферы, выходное отверстие
трубопровода может быть соединено с подходящим сосудом, который сам открыт для атмосферы,
предпочтительно в точке, удаленной от точки соединения с трубопроводом, и такой сосуд может содержать
подходящую жидкость или быть неплотно заполнен пористым материалом, насыщенным такой жидкостью, так
что воздух, проходя через сосуд, становится насыщенным или частично насыщенным паром жидкости. 13
производных, в которых испарительная среда впрыскивается в окрестности вращающихся форсунок. Такая
инъекция может быть асимметричной или симметричной по отношению к нитям и может осуществляться
изнутри или снаружи пучка нитей.
Доля впрыскиваемой испарительной среды может иметь любое желаемое соотношение с общей долей
используемой испарительной среды. Например, в зону прядения может быть впрыскена относительно
небольшая доля, такая как 11% от всей среды, или, альтернативно, относительно большая доля, или даже
вся испарительная среда может быть впрыскена в указанную зону. В указанных технических условиях описано
большое количество способов, которые могут быть использованы для введения указанной среды в зону
прядения. Таким образом, например, может использоваться кольцевая струя, и испарительная среда может
впрыскиваться внутрь круга или другого расположения прядильных отверстий, или перфорированные трубы
могут окружать 2, или располагаться с одной стороны от пучка нитей и могут находиться несколько ниже,
несколько выше или на той же высоте, что и прядильная струя, чтобы подавать воздух на нити. В указанных
спецификациях описывается, как указанная испарительная среда может впрыскиваться под давлением или
путем всасывания в зону прядения.
В спецификации № 325233 указано, что при необходимости дополнительный испарительный материал может
быть нагрет, и что такой нагрев может осуществляться с помощью нагревательных устройств, расположенных
внутри или снаружи ячейки, например,
путем обеспечения прохождения трубки или устройства, транспортирующего испарительную среду, через
ячейку.
Было обнаружено, что нагретый испарительный материал может быть введен в ячейку из внешней
атмосферы с помощью конвекционных потоков, возникающих из-за повышения температуры материала, для
создания потока такого материала. Таким образом, согласно настоящему изобретению, в ячейку вблизи струи
подается поток дополнительной испарительной среды, забираемой из внешней атмосферы и создаваемой
теплом. Изобретение включает в себя как процессы, так и устройства для реализации этого принципа.
Предпочтительно, поток испаряемой среды создается с помощью канала, расположенного внутри самой
прядильной ячейки или камеры, так чтобы существующие средства нагрева испаряемой среды в указанной
ячейке или камере также могли служить для нагрева канала и создания желаемого потока испаряемой среды,
который впоследствии будет введен в зону прядения. Однако изобретение не ограничивается расположением
трубопровода 399,795. Как указано выше, изобретение не ограничивается использованием существующих
средств для передачи тепла, необходимого для получения газового потока, например, тепло может
передаваться испарительной среде одновременно с введением летучих компонентов в газовый поток, как
описано выше. Таким образом, воздух может проходить через сосуд, в который подается пар, который может
быть перегретым, а может и нет, и, следовательно, одновременно поглощать как тепло, так и водяной пар.
Скорость прохождения воздуха через трубу или другой трубопровод будет зависеть от размеров указанной
трубы или трубопровода, от температуры, до которой в ней нагревается воздух, относительно температуры
наружного воздуха, а также от вертикальной высоты трубы или трубопровода. Все эти факторы могут быть
соответствующим образом отрегулированы для получения любого желаемого общего объема воздуха для
впрыскивания в зону прядения и для получения любого желаемого соотношения между воздухом,
впрыскиваемым в зону прядения, и воздухом, проходящим через основной корпус прядильной камеры. Как
указывалось ранее, трубы сравнительно большого сечения в сочетании с подходящими средствами нагрева
способствуют значительному притоку воздуха в зону вращения. При желании труба или трубопровод могут
быть снабжены клапанами, диафрагмами или другими устройствами, предназначенными для регулирования
количества воздуха, проходящего через трубу. Например, рядом с рядом горизонтальных паровых труб
внутри прядильной камеры может быть установлена труба диаметром около двух дюймов, а ее входное
отверстие для наружного воздуха через стенку камеры может быть снабжено диафрагмой с соответствующим
отверстием, просверленным в ней, для определения количества воздуха, проходящего через трубу.
Такое регулирующее средство позволяет регулировать количество воздуха, проходящего через трубу, по
желанию, а также в соответствии с типом производимого продукта, например, сплошной или полой нитью, и с
плотностью -50 денье.
В качестве альтернативы, входное отверстие для основного испарительного материала может быть снабжено
клапаном, и при наличии соответствующей регулировки можно контролировать пропорции испарительного
материала, поступающего через входные отверстия. Разумеется, можно использовать любую комбинацию
таких средств, например, диафрагму или клапан на одном или обоих входных отверстиях.
:60 Контроль количества и/или пропорций вводимой испарительной среды может также осуществляться с
помощью выходной трубы или труб, по которым эта среда отводится из ячейки.
Может быть предусмотрен один выходной патрубок, снабженный регулирующим клапаном, или может
использоваться более одного выходного патрубка, например: при использовании вертикальной прядильной
ячейки, в которой нити движутся вниз, выходной патрубок может быть предусмотрен вблизи верхней части
ячейки, а другой — вблизи струи или струй, через которые отводится испарительное вещество, вводимое в
соответствии с настоящим изобретением. 75 Соотношение испарительной среды, вводимой с помощью
настоящего изобретения, к общему объему среды, проходящей через ячейку, будет, разумеется,
варьироваться в зависимости от других условий центрифугирования и типа желаемого продукта.
Таким образом, могут использоваться пропорции 10-20 или 300%, а также высокие пропорции, например,
70-80%. Однако в целом предпочтительно использовать пропорции 45-50 или 55%.
Верхний конец описанной выше трубы или трубопровода может быть соответствующим образом расположен
для подачи воздуха в зону вращения либо изнутри, либо снаружи пучка нитей, асимметрично или
симметрично по отношению к нитям или пучку нитей, и конец может быть снабжен кожухом, сужен или иметь
любую другую подходящую форму. При использовании струйного распылителя линейного типа желательно
применять расширенный конец трубы, чтобы вся линия нитей проходила под действием воздушного потока;
аналогичное решение на 100% удобно и для круглого пучка нитей.
Вращающаяся ячейка или камера может быть снабжена одним, двумя или более такими средствами для
впрыскивания воздуха в зону вращения 105, независимо от того, содержит ли ячейка одно, два или другое
количество вращающихся сопел. Таким образом, например, для каждой вращающейся форсунки может быть
предусмотрено одно или два таких инжекционных устройства, которые при желании могут располагаться на
разных уровнях Ho, как описано ниже. Если в одной прядильной камере предусмотрено два или более сопла,
то для подачи воздуха в зону прядения через каждое из прядильных сопел может использоваться один
трубопровод, который может быть соответствующим образом разветвлен на своем верхнем конце для этой
цели.
Температура дополнительного испарительного агента, вводимого в соответствии с настоящим изобретением,
может изменяться в зависимости от других условий прядения и желаемого результата. Таким образом,
трубопровод может быть изготовлен из материала с высокой теплопроводностью M25, либо может быть
использован материал со средней или низкой теплопроводностью, либо трубопровод может быть изолирован.
Как описано выше, дополнительная испарительная среда может контактировать 130 399,735 с некоторыми
или всеми нагревательными змеевиками, расположенными внутри ячейки, и если требуются еще более
высокие температуры, ее можно нагревать подходящим способом, внешним по отношению к ячейке,
например, с помощью пара, как описано выше, если желательно, чтобы среда содержала водяной пар, или с
помощью паровых змеевиков, содержащихся в подходящем аппарате. Однако предпочтительно, чтобы
температура дополнительной среды, вводимой в ячейку, была несколько ниже, например, на 15-250 °C, чем
температура основной испарительной атмосферы в ячейке.
Как описано в Спецификации №.
325,23:3 и его дополнительный патент №.
341,075 Согласно информации компании British Celanese Limited, упомянутой выше, дополнительный
испарительный агент может быть введен выше, на одном уровне или ниже положения вращающейся струи, но
в целом мы сочли предпочтительным в случае вращения вниз, чтобы дополнительный испарительный агент
наносился на нити немного ниже струи, например, на 2-3 или 4 дюйма ниже.
Очень ценные результаты могут быть получены путем сочетания процесса, описанного в настоящем
изобретении, с описанным принципом; в спецификации № 7420J32 (серийный номер)
399,822), в котором подающая труба или другое средство подачи прядильного раствора проходит через зону
испарительной среды, которая горячее той, в которую экструдируются нити.
В качестве примера использования соединения приводится ссылка на спецификацию № 7420/32 (серийный
номер).
399,822).
Еще одна особенность изобретения заключается во введении дополнительной испарительной среды по
меньшей мере на двух разных уровнях, предпочтительно направляя ее на нити с разных сторон, как это
подробно описано в Спецификации.
№ 3959132 (серийный номер 396792), на который делается ссылка в отношении подходящих методов
осуществления этой особенности изобретения. В соответствии с процедурой.
Однако в настоящей Заявке дополнительная испарительная среда создается, по меньшей мере, в одной
точке с помощью соответствующим образом нагреваемого трубопровода или иным способом, прямо или
косвенно сообщающимся с внешней атмосферой. Таким образом, в случае вращения вниз воздух может
подаваться в ячейку в точке примерно на 3 дюйма ниже вращающейся струи с помощью соответствующим
образом нагреваемого трубопровода, один конец которого проходит через стенку ячейки и открыт для
атмосферы, в то время как в точке примерно на 6 дюймов ниже вращающейся струи может подаваться
дополнительная испарительная среда, например, с помощью аналогичного нагреваемого трубопровода или с
помощью трубы, соединяющей с источником сжатого воздуха. Любой подходящий способ осуществления
процесса, при котором дополнительная испарительная среда направляется на нити как минимум на двух
разных уровнях, как минимум на одном! Поток испарительной среды LMGa вводится в соответствии с.i jinlo,v _
a _1"; i _, _ i- A 1---- ---1 l 399,795 отводится в 12, около верхней части ячейки.
На рисунке 2 показана другая форма аппарата, которая включает вращающуюся струю 6, расположенную в
ячейке 5, из которой струя 6 выпускает пучок нитей 7, проходящих вниз по ячейке, вокруг направляющей 26 и
выходящих через отверстие 13, предпочтительно малых размеров. Испаряемая среда подается в основной
корпус ячейки через трубу, снабженную клапаном 11, а дополнительная испарительная среда подается через
входное отверстие, снабженное клапаном 14, в камеру 15, из которой она выходит вблизи вращающейся
струи. Предусмотрены паропроводы 16 и 17, которые расположены таким образом, чтобы проходить через
камеру 15 для нагрева воздуха внутри камеры и создания восходящего потока горячего воздуха. Воздух
вблизи вращающейся струи отводится через трубу, снабженную клапаном 18, а основная испаряемая среда
отводится через трубу с клапаном 19. Воздух из обеих труб поступает в коллектор 20. Для поддержания
температуры воздуха вблизи трубы подачи раствора 27 выше, чем в области сопла, установлена перегородка
21.
На рисунке 3 показана конструкция аппарата, в котором дополнительная испарительная среда направляется
на пучок нитей в двух точках его траектории. Устройство включает в себя прядильную ячейку 5, содержащую
сопло 6, из которого выходит пучок нитей 7, проходящий вниз по ячейке, вокруг направляющей 26 и через
суженное отверстие 13, вокруг вытяжного ролика 22 и через направляющую к устройству для прядения шапок
23.
Основная испарительная среда подается через трубу и клапан 11, а дополнительная испарительная среда
подается через два вертикальных трубопровода 24 и 25, расположенных вблизи паропроводов 9. Тепло,
исходящее от труб 9, создает восходящий поток испарительной среды в трубопроводах 24 и 25.
На входных концах вертикальных труб 24 и 25 установлены клапаны 14, с помощью которых можно
регулировать количество или пропорции подаваемого воздуха. Испаряемая среда отводится через трубу и
клапан 19, сообщающиеся с коллектором 20.
На рисунке 4 показан поперечный разрез аппарата, изображенного на рисунке 3, где 27 обозначает подающие
трубы к соплам.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
наше изобретение заключается в производстве искусственных филаментов и подобных им веществ, в
которых раствор ацетата целлюлозы или других производных целлюлозы экструдируется через
соответствующие отверстия в поток испарительной среды, при этом вблизи струи из внешней атмосферы
создается поток дополнительной испарительной среды, индуцированный теплом.
2.
Способ изготовления искусственных нитей, волокон и тому подобного из ацетата целлюлозы или других
производных целлюлозы, включающий экструзию раствора 75, содержащего производное целлюлозы, через
прядильную струю в ячейку, через которую течет испарительная среда противотоком по отношению к
направлению движения нитей или волокон, и введение вблизи струи 80 из внешней атмосферы потока
дополнительной испарительной среды, создаваемого теплом.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_399796.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=399796&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB399796A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (Италия): 13 апреля 1931 года.
399,796 Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 4 апреля 1932 года. № 9659/32.
Завершено: октябрь. 4, 7933.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве стали и связанные с ним аспекты.
Я, CA.SIO BocHIcciiIo, проживающий по адресу: 13, Via S.
Джакомо ди Кариньяно, Генуя, Италия, гражданин Италии, настоящим заявляет, что характер данного
изобретения и способ его осуществления будут подробно описаны и установлены следующим заявлением:
Обычный процесс производства стали в печи Мартина, известный как «процесс без лома», как известно,
подразделяется на два этапа следующим образом:
1.
В печи Мартина плавят шихту, содержащую большую долю металлолома и меньшую долю чугуна, чтобы
получить ванну однородного импульсного металла.
2.
С помощью этой металлической ванны осуществляются различные операции в зависимости от состава и
природы получаемого продукта, которые в совокупности известны как «рафинирование». Настоящее
изобретение представляет собой процесс производства стали, начиная со стального или железного лома,
такого как стружка и отходы, при необходимости с добавлением небольших пропорций чугуна и/или
ферросплавов, при этом используется вращающаяся печь, использующая измельченное твердое или жидкое
топливо, для получения из сырья жидкой шихты для последующей обработки в печи Мартина, имеющей
состав, по существу равный составу жидких шихт, используемых в печах Мартина в известном процессе
переработки лома в начале обжига.
Таким образом, этот процесс можно рассматривать как состоящий из двух этапов:
1. Производство в вращающейся плавильной печи, работающей на пылевидном топливе (твердом или
жидком), смеси однородного плавленого металла, состав которого практически равен составу смеси,
полученной в печи Мартина в конце плавки или в начале рафинирования в известном процессе переработки
лома.
2. Выполнение всех операций, которые в совокупности составляют финишную обработку, после того как
расплавленный металл переносится в печь Мартина.
>,, Очевидно, что второй этап настоящего процесса практически идентичен второму этапу рафинирования в
известном процессе переработки металлолома, поскольку в обоих случаях используется печь Мартина с
ванной из расплавленного металла практически равного состава.
Разница заключается в первом этапе, и настоящее усовершенствование состоит в более экономичном
производстве расплавленного металла, который затем передается в печь Мартона для рафинирования.
Вращающаяся плавильная печь, работающая на измельченном твердом или жидком топливе и имеющая
хорошо известный тип, обладает следующими основными характеристиками: а) она работает с нейтральным
или, по желанию, со слабо окислительным или восстановительным пламенем.
б) при этом достигается необходимая высокая температура, а именно около 15000–16000 °C.
c) это позволяет в случае добавления углеродсодержащего вещества к металлической заготовке обеспечить
тесный и длительный контакт такого вещества с металлической заготовкой, передавая последней
значительную часть своего углеродного содержимого, благодаря чему, 75 вместе с плавлением, может быть
достигнуто контролируемое науглероживание металла, т.е. заданное увеличение содержания углерода.
d) это позволяет по желанию и мгновенно переключаться с обычной работы с нейтральным или слабо
окислительным пламенем на работу с контролируемым восстановительным пламенем, богатым углеродом,
простым изменением соотношения воздуха и топлива; и поскольку достигается тесный контакт между
пламенем и металлическим зарядом, в результате последний может контролируемым образом поглощать
углерод из пламени, так что достигается контролируемое науглероживание металла, позволяющее получить
расплав с заданным содержанием углерода.
Преимущества предлагаемого процесса по сравнению с обычным известным процессом переработки лома
заключаются, прежде всего, в том, что вращающаяся печь на 95% топливе делает сжигание более
экономичным, чем в печи Мартина, как с точки зрения стоимости оборудования, так и эксплуатационных
расходов.
Кроме того, использование данного процесса в сочетании с указанными выше характеристиками плавильной
печи обеспечивает дополнительные преимущества.
Следует помнить, что печь Мартина в обычном процессе не является топочной.
Способен в фазе плавления производить 105 единиц продукции, создавая необходимую высокую
температуру 0 399,196, в отличие от сжигания с большим избытком воздуха, что приводит к образованию
сильно окислительного пламени.
Таким образом, одновременно с слиянием заряда происходит частичное окисление основных составляющих,
таких как железо, углерод, кремний и марганец.
В процессе, являющемся предметом изобретения, плавление, напротив, осуществляется в нейтральной или
слабо окислительной атмосфере, благодаря чему практически все окисления, происходящие во время
плавления, исключаются.
В результате, поскольку ванна плавленого металла должна содержать заданное содержание углерода
(которое, как уже говорилось, совпадает с содержанием углерода в ванне плавленого металла, образованного
в обычном процессе Мартина в начале рафинирования), процентное содержание чугуна, необходимое в
шихте, снижается. Это означает экономию, поскольку чугун, как правило, стоит дороже, чем лом железа.
Кроме того, снижаются потери от окисления, достигается экономия за счет добавления раскислителей, а
также, как правило, сокращаются трудозатраты и расходы, необходимые для нейтрализации негативного
воздействия окисления на качество производимой стали.
Нет. Если же, кроме того, рассмотреть один или оба вспомогательных параметра c) и d), можно добиться
дополнительной экономии, поскольку в расплавленном металле будет присутствовать заданное содержание
углерода при использовании еще меньшего процента чугуна, чем в исходной шихте, а также без
использования чугуна, так как углерод, отсутствующий в первоначально загруженном ломе железа, будет
поступать в металл либо за счет углеродистых веществ, добавленных в шихту (в случае параметра c), либо
путем абсорбции гематита. Предполагая, что мягкая сталь должна быть произведена известным способом
переработки лома, шихта печи Мартина будет состоять из 20% чугуна и 80% лома и будет иметь следующий
расчетный процентный состав.
C Si Mn S P 0.8.3 0.424 0.65 0.04 0.048 В обычном процессе, из-за высокой степени окисления, происходящей
в печи Мартина во время плавки, в конце последней фазы, плавильная ванна, на которой начинаются
операции рафинирования, уже не будет иметь средний процентный состав исходной шихты, а будет иметь
следующий процентный состав:
C Si Мин M. P 0.45 0.25 0.22' 0.04 0.048 (1) углерод из пламени в случае признака d).
Известно, что в исключительных случаях нехватки или чрезмерной стоимости чугуна загрузка печей Мартина
производилась исключительно с использованием лома железа вместо чугуна, с добавлением угля или
углерода.
Однако, с другой стороны, известно, что из-за особенностей печи Мартина описанный выше процесс имеет
серьезные технические и экономические недостатки, которые обычно препятствуют его использованию,
поэтому он будет применяться только в исключительных случаях в качестве временной меры.
В процессе, описанном в настоящем изобретении, напротив, обычно можно добиться значительного снижения
процентного содержания чугуна в шихте вплоть до его полного исключения без каких-либо неудобств.
Но поскольку чугун, помимо углерода, вносит в шихту другие элементы, необходимые или просто полезные
для процесса, прежде всего, метиленовый, если чугун уменьшить или полностью исключить из шихты, можно
при необходимости, при необходимости, либо в плавильной печи, либо в печи Мартина сразу после
выливания расплавленного металла, внести соответствующие добавки ферросплавов в таких количествах,
чтобы реализовать основную цель настоящего процесса, а именно получить в начале рафинирования в печи
Мартина металлическую ванну практически того же состава, что и в известном процессе.
Для иллюстрации процесса приводятся следующие примеры.
Предположим, что имеющиеся в распоряжении сырьевые материалы имеют следующий процентный состав:
Si 1.80 0.08 Mnl 1.25 0.50 S P 0.04 0.04 0.04 0.05 Для использования в данном процессе в плавильной печи 105
получают расплавленный металл, имеющий практически тот же состав, что и выше.
Можно выделить три случая.
В первом случае, при вращающейся подушке, происходит простое измерение цитарга.
Затем будет введена следующая загрузка: гематитовый чугун - 10%, железный лом - 90%; вся загрузка будет
иметь следующий рассчитанный состав:
C Si 'Mn S P 0.49 0.252 0.5T 75 0.04 0.049 Печь будет управляться таким образом, чтобы пламя было слегка
окислительным. Это наиболее экономичный способ использования топлива. «Ваза расплавленного металла
будет иметь состав, очень близкий к среднему составу шихты, за исключением выбросов незначительного
окисления, и будет достигнут следующий приблизительный состав: C Si Mu S P 0,45 0,2 0,385 0,04 0,049. Этот
состав расплавленного металла практически равен составу (1), который наблюдается в известном процессе в
конце плавления и в начале плавления, за исключением небольшого избытка марганца, который, однако, не
образует обратного эффекта, и, таким образом, когда расплавленный металл переносится в печь Мартина,
рафинирование происходит практически так же, как и в известном процессе, и поэтому не нуждается в
описании.
2-Й СЛУЧАЙ. В РОТОРНОЙ ПЕЧИ ИЗМЕРЕНИЕ И КАРБУРАЦИЯ (F THE!) Зарядка осуществляется
одновременно за счет использования функции C).
В таком случае загрузка будет состоять только из железного лома, а печь будет работать с небольшим
окислительным пламенем. Как только температура чар-е достигнет 800–9000 °C. 0.9% будет добавлено
нефтяное коксовое вещество.
При полном слиянии металл будет иметь приблизительно следующий процентный состав:
C si Mn S P 0.45 0.07 0.27 0.04 0.05 Это также приблизительно равно составу (1), за исключением небольшого
дефицита кремния, который может быть исправлен добавлением ферросилиция, но на практике
нецелесообразно делать это добавление. Очистка производится так же, как и в известном процессе.
3
-Й СЛУЧАЙ. В РОТОРНОЙ ПЕЧИ ПЛАВЛЕНИЕ И КАРБЮРИРОВАНИЕ ПРОИСХОДЯТ ОДНОВРЕМЕННО ЗА
СЧЕТ ФУНКЦИИ D).
Все происходит так же, как и во втором случае, с той лишь разницей, что нефтяной кокс не добавляется, а
вместо этого пламени придаются восстановительные свойства, и оно обогащается углеродом, чтобы в конце
плавления получить желаемое содержание углерода около 0,45.
В приведенных выше примерах содержание марганца было несколько выше, чем то, которое было бы
получено в известном процессе.
В других случаях концентрация может быть ниже, и тогда будет добавлен ферромарганец.
Благодаря применению данной технологии значительно повышается эффективность производства печей
Martin. Если, например, в известном процессе длительность всего процесса составляет S часов, из которых 31
час уходит на плавку и 21 час — на рафинирование, то, поскольку в настоящем процессе плавка
осуществляется в отдельной печи, а в печи Мартина — только рафинирование, продолжительность работы в
печи Мартина сокращается всего до 21 часа, т.е. эффективность производства увеличивается в 40 раз в
Соседние файлы в папке патенты