SE467611B - Anordning foer kylning av lasten i en varmisostatpress - Google Patents

Description

467 611 rummet. En sådan press är känd genom EP 85200706-1, där kylningen åstad- kommes genom att en injektor som är förbunden med en högtrycksledning för kall gas och är monterad inuti ett hus som kommunicerar genom en ventil med utrymmet mellan kammarväggen och isolermanteln sprutar in en blandning av kall och kyld gas i ugnsrummet. Isolermanteln kring ugnsrummet är för- sedd med öppningar på sådant sätt att gascirkulation gynnas.

Nackdelar med föreliggande anordningar för att åstadkomma snabb kylning av en HIP-ugn är att godset blir ojämnt avkylt då gas som är väsentligt kallare än gasen i ugnsrummet strömmar genom godset. Detta kan leda till ojämn kvalitet på godset och det kan även uppstå spänningar i godset som orsakar sprickbildning och medför att godset måste kasseras.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Enligt uppfinningen förses en varmisostatpress med anordning för kylning av ugnsrummet i pressen innefattande organ för införande och ev för cir- kulation av tryckmedium, vanligtvis gas, vars temperatur är lägre, men inte väsentligt lägre än godsets temperatur. I ugnsrummet införs också en hylsa, korg, rör eller dylikt som omger godset och som bildar en spalt mellan sig och värmeisoleringsmanteln.

Vid kylning sprutas gas som är en blandning av varm gas från ugnsrummet och kallare gas in bland godset, varvid gasen upptar värme från godset och rör sig uppåt. Gasen återcirkulerar därefter i den spalt som bildas mellan exempelvis korgen och värmeisoleringshöljet. Spalten står i sin nedre del i förbindelse med organ för införande av gas i ugnsrummet. Vid införande av gas i ugnsrummet sker en blandning av den varma gasen från ugnsrummet och kallare gas från källa utanför pressen och/eller från det kallare utrymmet mellan värmeisoleringsmanteln och pressens kylda cylinderväggar så att blandningen erhåller en temperatur som är lägre, men inte väsent- ligt lägre än temperturen i ugnsrummet. Detta sker lämpligtvis genom att pressen är försedd med minst ett organ såsom strålpump eller dylikt av exempelvis ejektortyp i vilken varm och kallare gas blandas och sprutas in i ugnsrummet. Blandning av gas med olika temperatur och insprutning kan även ske medelst minst en elektriskt eller hydrauliskt driven pump eller fläkt eller kombinationer av dessa. Insprutningen i ugnsrummet kan ske från botten eller genom att gasen leds upp genom ett rör i ugnsrummet försett med öppningar längs dess längd. Lastrummet kan indelas i flera m, v” nivåer och lastkorgen kan utformas på ett mångfald sätt. Korgen skall dock vara genomsläpplig för gas uppåt.

Den värmeisolerande manteln kring ugnsrummet är med fördel tät i toppen och öppen i botten, men uppfinningen är även tillämplig för varmisostat- pressar med isolermantel med öppning i övre delen.

I det kallare utrymmet av pressen mellan isoleringen och den kylda cylin- derväggen kan gasen kylas mot cylinderväggen. För att bättre utnyttja cylinderväggens stora värmeöverförande yta kan en hylsa, rör, veckad plåt eller dylikt införas i utrymmet för att styra gascirkulationen, så att en stor del av väggens yta utnyttjas för värmeöverföring. Anordning för cir- kulation av gasen såsom fläkt, pump eller dylikt kan även anordnas i ut- rymmet.

Genom uppfinningen kan man kyla ugnsrummet i en varmisostatpress på sådant sätt att inga delar av godset kyls väsentligt snabbare utan genom att ut- nyttja små temperaturskillnader och ett stort flöde av gas kan en mycket jämn och effektiv kylning åstadkommas. Därmed minskar risken väsentligt för att gods skall kasseras på grund av värmespänningar, sprickor och dylikt.

EXEMPEL Figur 1 visar en varmisostatpress anordnad för snabb avkylning av godset vid avslutningen av HIP-cykeln. Tryckkammarens väggar 1 är försedda med vattenkylning 2. Toppen och botten av tryckkammaren är försedda med änd- förslutningar 13. I ändförslutningen 13 finns genomföringar lü, 15 för in- resp utförsel av gas. Godset 3 lastas i ugnsrummet 4 som är omgivet av en värmeisolerande mantel 5. I ugnsrummet H är anordnat ett rör 9 runt last- utrymmet. I botten av ugnsrummet H sitter en bottenisolering 6. Två stycken ejektorer 7, 8 är anordnade under resp över bottenisoleringen.

Den undre ejektorn 7 är förbunden med ett utanför pressen placerat driv- gassystem. I den övre ejektorn 8 blandas gas från den nedre ejektorn 7 med varm gas från ugnsrummet 4. Den övre ejektorn 8 kan vara utformad med ett speciellt spridarmunstycke försedd med sneda borrade hål för att erhålla god spridning och hög hastighet på gasen och därmed åstadkomma en förkor- tad blandningssträcka för gasen. Med en sådan konstruktionen av en ejektor undviker man ett långt rör in i ugnsrummet för blandning av drivgas och 467 611 insugen gas. Uppfinningen är dock tillämplig även för andra utföranden av strålpumpar. Gasflödet som driver pumpen är litet i förhållande till totalflödet och temperaturen på den erhållna gasblandningen som införes i ugnsrummet är ca 10 % lägre än temperaturen i ugnsrummet.

Genom att gasflödet är stort erhålls en god värmeöverföring trots en liten temperaturskillnad mellan kylgas och godstemperatur. Gas strömmar enligt pilarna upp bland godset. I ugnsrummets övre del bringas gasen att åter- cirkulera i utrymmet mellan värmeisoleringen 5 och röret 9 och den varma gasen sugs in i utrymmet där den övre ejektorn 8 är placerad. Botteniso- leringsplattan 6 är inte tätt ansluten mot värmeisoleringeshöljet 5. Iso- leringshöljet 5 är försett med öppningar 12 i den nedre delen. Varm gas från ugnsrummet 4 trycks ut genom öppningarna 12 i isolerhöljet 5 och dras in i den kalla loopen i utrymmet 10. I utrymmet 10 mellan värmeisoler- ingens yttervägg och tryckkammarens innervägg är anordnad en hylsa ll, som är öppen för gaspassage både upptill och nertill. På grund av den radiella värmegradienten finns en konvektionsström och gasen strömmar uppåt mellan värmeisoleringens yttervägg och hylsan 11. I toppen av kärlet eller för- delat längs kärlets längd leds gasen in i utrymmet mellan hylsan 11 och den vattenkylda kammarens innervägg och kyls därvid vid kontakten med kammarväggen. Hylsan 11 kan även utgöras av en korrugerad plåt varvid gasen strömmar i ett kanalsystem där varannan kanal är riktad uppåt och varannan nedåt. I den nedre delen av kammaren är isolermanteln helt öppen i botten och den kylda gasen kan från bottenutrymmet sugas in i den undre ejektorn 7 eller cirkulera in genom öppningen 12 i den kalla loopen.

Genom att så som i exemplet ha värmeisoleringsmanteln tät upptill erhålls en konstruktion som är väsentligt enklare än snabbkylningssystem med öppningar i den övre delen av värmeisoleringsmanteln. Öppningar innebär problem med tätning och ger lätt upphov till kallras med kallare gas som tränger in i ugnsrummet under HIP-cykeln. En annan fördel med att ha värmeisoleringsmanteln öppen i botten är att trycket i ugnsrummet 4 är något högre än i utrymmet 10, vilket medför att om det uppkommer läckage i isolermanteln sker ingen inströmning av kall gas in i ugnsrummet och kyler delar av godset. Det är dock möjligt att utnyttja en anordning enligt uppfinningen som kyler med liten temperaturskillnad i förhållande till godset i en varmisostatpress med isolermantel med öppning i den övre

Claims (2)

14 467 611 delen. Det är också möjligt att i den yttre loopen för kylning av gasen mot cylinderväggen införa extra system för kylning såsom värmeväxlare eller värmeupptagande kroppar som är placerade i gasflödet. I ett annat utförande av en varmisostatpress enligt uppfinningen är tryck- mediet olja. En sådan press kan användas för tillverkning av sprängämnen. I botten av pressen finns en pump. I en ledning blandas olja från ugnens varma utrymme med kall olja, som antingen kommer utifrån eller som kylts inuti pressen. Den blandade oljan pressas därefter upp genom ugnsutrymmet. PATENTKRAV

1. Anordning för kylning av lasten i en varmisostatpress innefattande ett tryckkärl inuti vilket är anordnat ett ugnsrum omgivet av en värmeisoler- ande mantel och en bottenplatta som är så anordnade att ett utrymme bildas mellan värmeisoleringen och tryckkärlet samt att i utrymmet mellan värme- isoleringsmanteln och tryckkärlet är anordnat en hylsa (11) eller dylikt för att styra cirkulation av tryckmedium i utrymmet k ä n n e t e c k - n a d av att - den värmeisolerande manteln är tät upptill, öppen i botten och försedd med öppningar (12) i den nedre delen så att kylt tryckmedium som genom den öppna botten medelst ett pumporgan, fläkt eller dylikt sugits in i ett bottenutrymme i pressen kan åter cirkulera ut genom öppningarna (12) till den kalla loopen för att därvid blandas med varmt tryck- medium från ugnsrummet som tryckts ut genom öppningarna (12) - ett rör (9) eller dylikt är anordnat runt lastrummet, varvid röret (9) är öppet i toppen och i botten och är så placerat att en spalt bildas mellan röret och värmeisoleringsmanteln, varvid spalten i sin nedre del står i förbindelse med ett organ för införande av tryckmedium i den nedre delen av ugnsrummet, så att tryckmediet strömmar upp bland godset varvid nämnda tryckmedium består av en blandning av tryck- medium från spalten och kylt tryckmedium från utrymmet (10) så att infört tryckmedium har en temperatur som är lägre, men ej väsentligt lägre än godsets temperatur.

2. Anordning enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d av att tryckmediet utgörs av en inert gas, exempelvis Argon. 5. 467 611 Anordning enligt patentkrav 2 k ä n n e t e c k n a d av att ett pumporgan (7) för att suga in gas från utrymmet (10) genom den öppna botten i värmeisoleringesmanteln (5) utgörs av en strålpump av exempelvis ejektortyp, samt att strålpumpen är anordnad i ett botten- ., ß; utrymme i kärlet under bottenisoleringsplattan (6) ett pumporgan (8) för införande av gas i ugnstrummet utgörs av en strålpump av exempelvis ejektortyp samt att strålpumpen är placerad ovanför bottenisoleringsplattan (6). Anordning enligt patentkraven 2 k ä n n e t e c k n a d av att ett pumporgan (7) utgörs av en elektriskt eller hydrauliskt driven pump eller en fläkt ett pumporgan (8) utgörs av en elektriskt eller hydrauliskt driven pump eller en fläkt. Anordning enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d av att tryckmediet är i flytande fas.