RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 2418032 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 19.07. 007442.6 (13) (1) T3 Int.Cl. B22D 41/00 (06.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 21.11.12 Europejski Biuletyn Patentowy 12/47 EP 2418032 B1 (4) Tytuł wynalazku: Ogniotrwałe ceramiczne naczynie podstrumieniowe () Pierwszeństwo: (43) Zgłoszenie ogłoszono: 1.02.12 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 12/07 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 29.03.13 Wiadomości Urzędu Patentowego 13/03 (73) Uprawniony z patentu: Refractory Intellectual Property GmbH & Co. KG, Wien, AT (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP 2418032 T3 ROBERT SORGER, Trofaiach, AT WILHELM JANKO, Graz, AT BERND TRUMMER, Graz, AT GERNOT HACKL, Trofaiach, AT (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Dariusz Mielcarski SULIMA-GRABOWSKA-SIERZPUTOWSKA BIURO PATENTÓW I ZNAKÓW TOWAROWYCH SP.J. Skr. poczt. 6 00-96 Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
SGS-3218/VAL EP 2 418 032 B1 Opis 1 2 3 4 0 [0001] Wynalazek dotyczy ogniotrwałego ceramicznego naczynia podstrumieniowego. [0002] Typowe naczynie podstrumieniowe jest znane przykładowo z następujących dokumentów: DE 2 3 867 B3, DE 2 02 37 C1, US 38 1, US 04/0070123 A1. [0003] We wszystkich przypadkach chodzi o to, aby zredukować turbulencje w naczyniu metalurgicznym, które powstają wtedy, gdy stopiony metal trafia na twarde podłoże. Ma to miejsce przykładowo wtedy, gdy stopiony metal trafia z kadzi (ladle) z wysokością ferrostatyczną kilku metrów na dno kadzi pośredniej (tundish). [0004] Naczynie podstrumieniowe według US 38 1 ma klasyczną postać garnka, w którym górny wolny fragment końcowy ściany jest skierowany do wewnątrz. Stopiony metal po trafieniu na dno naczynia podstrumieniowego płynie najpierw wzdłuż dna, następnie do góry wzdłuż strony wewnętrznej ściany, i w końcu wokół zwężonego otworu naczynia podstrumieniowego do góry do kadzi pośredniej. [000] W wariancie według DE 2 3 867 B3 naczynie podstrumieniowe jest na swoim górnym otwartym końcu ukształtowane z tak zwanym dyfuzorem, to znaczy, przekrój naczynia podstrumieniowego staje się większy w kierunku ku górnemu końcowi wylotowemu, aby zredukować energię kinetyczną wypływającego stopionego metalu. [0006] Propozycja według DE 2 02 37 C1 przewiduje naczynie podstrumieniowe, którego ściana ma co najmniej jedną szczelinę, która rozciąga się przechodząc z krawędzi (górnego wolnego końca ściany) aż do dna, przy czym szerokość szczeliny w najszerszym miejscu powinna wynosić mniej niż % rozmiaru obrysu w kierunku szerokości. [0007] Naczynie podstrumieniowe według US 04/0070123 A1 ma rozszerzającą się do wewnątrz, zaopatrzoną w występy górną krawędź, w celu odpowiedniego nakierowania przepływu stopionego metalu. [0008] Naczynia podstrumieniowe mają zazwyczaj okrągłą lub prostokątną powierzchnię podstawy. Odpowiednio do tego ściana jest ciągła względnie składa się z czterech fragmentów ściany. Powierzchnia podstawy (obrys) może być również inna, przykładowo owalna lub jajowata. Zgodnie z wynalazkiem wychodzi się w szczególności z naczyń podstrumieniowych, które odnośnie płaszczyzny pionowej są ukształtowane jak w odbiciu lustrzanym (z symetrią lustrzaną). [0009] Poniższe informacje dotyczą w każdym przypadku typowego położenia funkcjonalnego naczynia podstrumieniowego (pozycji funkcjonalnej), w którym dno naczynia podstrumieniowego leży na, lub w dnie naczynia metalurgicznego, i ściana naczynia podstrumieniowego rozciąga się do góry zasadniczo prostopadle z dna i tym samym zasadniczo prostopadle do dna naczynia metalurgicznego. [00] Naczynie podstrumieniowe według DE 2 02 37 C1 prowadzi do tego, że stopiony metal, który dostaje się do naczynia podstrumieniowego, co najmniej częściowo odpływa bocznie przez szczelinę po stronie ściany. Wskutek względnie małej szerokości szczeliny płynący przez szczelinę stopiony metal może mieć znaczną prędkość przepływu. Przez to są powodowane dodatkowe turbulencje przepływu. [0011] Opracowanie "Melt Flow Characterization in Continuous Casting Tundishes" (ISIJ International, Vol. 36 (1996), No. 6, p. 667-672) definiuje tak zwany przepływ tłokowy (plug flow), w którym wszystkie elementy płynu mają ten sam czas przebywania (Aufenthaltszeit, residence time) w kadzi pośredniej oraz tak zwaną objętość martwą (dead volume). Objętość martwa charakteryzuje udział płynu, którego czas przebywania jest więcej niż dwa razy większy niż średni czas przebywania stopionego metalu w kadzi pośredniej. [0012] Te cechy są poniżej przenoszone fenomenologicznie na przepływ stopionego
2 1 2 3 4 0 metalu w kadzi pośredniej, w której jest zintegrowane zgodne z wynalazkiem naczynie podstrumieniowe (impact pad, impact pot). [0013] Celem wynalazku jest udostępnienie naczynia podstrumieniowego, które pozwala na następujące optymalizacje: - celowe prowadzenie stopionego metalu w naczyniu podstrumieniowym i kadzi pośredniej - minimalizacja turbulencji przepływu w kadzi pośredniej - małe zużycie naczynia podstrumieniowego - duży udział płynu z przepływem tłokowym w kadzi pośredniej - mała objętość martwa w kadzi pośredniej - niskie koszty wytwarzania naczynia podstrumieniowego. [0014] Aby utworzyć naczynie podstrumieniowe, które spełnia możliwie wiele z tych wymagań, przeprowadzono obszerne doświadczenia i badania, w szczególności pod kątem polepszonego przepływu stopionego metalu. Badano przy tym: zachowanie się przepływu stopionego metalu po trafieniu na dno naczynia podstrumieniowego, - przebieg przepływu stopionego metalu w naczyniu podstrumieniowym - przebieg przepływu stopionego metalu przy opuszczaniu naczynia podstrumieniowego, - przebieg przepływu stopionego metalu po opuszczeniu naczynia podstrumieniowego w kąpieli stopionego metalu przynależnego naczynia metalurgicznego. [001] Stwierdzono, że znane geometrie naczynia podstrumieniowego powinny być poprawione w szczególności odnośnie przebiegu przepływu stopionego metalu przy opuszczaniu naczynia podstrumieniowego i przy następującym potem dostaniu się do kąpieli stopionego metalu w przynależnym naczyniu metalurgicznym. [0016] Korzystnym jest, gdy część stopionego metalu jest odprowadzana bocznie z naczynia podstrumieniowego w strumieniu objętościowym o relatywnie większej powierzchni przekroju. Kierunek przepływu jest przy tym zasadniczo poziomy lub nachylony pod kątem < 70, w szczególności < 4 do poziomu. Okazało się ponadto korzystnym, aby naczynie podstrumieniowe ukształtować tak, że wypływający bokiem strumień objętościowy rozszerza się ku górze (do wolnego górnego fragmentu końcowego naczynia podstrumieniowego). [0017] W wyniku tego, prowadzi to do geometrii naczynia podstrumieniowego, w której ściana naczynia podstrumieniowego ma co najmniej jeden otwór (na przykład szczelinę) ze specyficznym profilem przekroju. Patrząc z dna naczynia podstrumieniowego ku górze do wolnego fragmentu końcowego ściany, szerokość otworu zwiększa się (w kierunku obwodowym naczynia podstrumieniowego), to znaczy, że w otworze szczelinowym zwiększa się odstęp flanek, które ograniczają szczelinę po bokach. [0018] W ten sposób relatywnie szeroki strumień objętościowy jest wyprowadzany z naczynia podstrumieniowego ze względnie małą prędkością płynięcia w kierunku bocznym w górnym fragmencie naczynia podstrumieniowego. Analogicznie strumień objętościowy, który wypływa w kierunku bocznym w pobliżu dna naczynia podstrumieniowego, jest węższy i ma większą prędkość przepływu. Przez ten profil przepływu są redukowane turbulencje w naczyniu metalurgicznym przy wlocie stopionego metalu. [0019] Prowadzi to do mniejszej erozji materiału ogniotrwałego naczynia podstrumieniowego, w szczególności w obszarze flanek (ograniczeń) otworu. Odpowiednio dostaje się mniej zanieczyszczeń (substancji obcych) do stopionego metalu w kadzi pośredniej. [00] Dalsza część strumienia objętościowego opuszcza naczynie podstrumieniowe tak jak jest to znane do góry. [0021] Specyficzna geometria otworu i spowodowany przez to specyficzny przepływ stopionego metalu bocznie przez otwór w ścianie naczynia podstrumieniowego prowadzi również do pożądanego zmniejszenia objętości martwej w kadzi pośredniej oraz do
3 1 2 3 wyższego udziału przepływu tłokowego, tak jak pokazuje to poniższa tabela: Objętość Przepływ tłokowy martwa Naczynie podstrumieniowe z zamkniętą ścianą analogicznie do US 381 Naczynie podstrumieniowe z wąską, prostą szczeliną analogicznie do DE 237 C1 28 % 24 % 28 % 26 % Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 1 i 24 % % Fig. 4 [0022] Ukształtowanie otworów ze względnie dużym przekrojem w obszarze ściany naczynia podstrumieniowego prowadzi do tego, że trzeba zastosować mniej materiału ogniotrwałego. Zmniejsza to koszty wytwarzania. [0023] W swojej najbardziej ogólnej postaci wykonania wynalazek dotyczy ogniotrwałego ceramicznego naczynia podstrumieniowego o cechach zastrzeżenia głównego. [0024] W widoku z boku, dla otworu uzyskuje się regularnie geometrię, w której odstęp między bokami otworu jest znacznie większy na górze niż na dole. Możliwe profile przekroju są przedstawione i wytłumaczone w poniższym opisie Figur. [002] Otwór może przebiegać do góry, tak że wolny koniec ściany jest przerwany. Otwór może jednak również przebiegać jako dyskretny otwór w ścianie, i może być otoczony ze wszystkich stron przez fragmenty ściany. W interesie zoptymalizowanego przepływu i rozkładu przepływu są preferowane profile przekroju, które są ukształtowane z symetrią lustrzaną względem płaszczyzny, która odstaje prostopadle od strony wewnętrznej ściany, innymi słowy: płaszczyzna symetrii przebiega promieniowo przy naczyniu podstrumieniowym z kołowym obrysem (dnem), którego ściana ma cylindryczną powierzchnię obwodu. [0026] Przebieg przepływu jest optymalizowany, gdy otwór ma wygięte boki, w szczególności między fragmentami o największej szerokości i najmniejszej szerokości. W widoku z boku otrzymuje się przy tym profil otworu podobny do lejka lub do dyszy. [0027] Dalsze postaci wykonania przewidują, że otwór w obszarze między największą szerokością i najmniejszą szerokością ma w odniesieniu do środkowej osi wzdłużnej otworu ukształtowane wypukle lub wklęśle boki. Oznacza to, że szerokość otworu zmniejsza się ciągle między fragmentami o największej szerokości i najmniejszej szerokości. [0028] Otwór kończy się według jednej postaci wykonania w odstępie od dna. Z tego wynika, że wewnątrz naczynia podstrumieniowego jest ukształtowane trzęsawisko denne, w którym podczas procesu odlewania ciągle znajduje się stopiony metal. [0029] Otwór rozciąga się na więcej niż % wysokości ściany. [00] Przebieg przepływu jest optymalizowany, gdy otwór rozciąga się na większej części wysokości ściany, przykładowo więcej niż 0 %, więcej niż 60 % lub więcej niż 70 %. Obszar ściany naczynia podstrumieniowego bez bocznego otworu może odpowiadać co najmniej % wysokości ściany, licząc od dna. Odpowiada to maksymalnej rozciągłości otworu na 80% wysokości ściany, licząc od jego górnego końca. [0031] Aby celowo doprowadzić stopiony metal z wnętrza naczynia podstrumieniowego do otworu, jedna postać wykonania wynalazku przewiduje, aby ukształtować stronę wewnętrzną ściany, między przyjmującą uderzenie powierzchnią dna oraz otworem, z nachyleniem < 90 do poziomu. Powstaje pewien rodzaj skosu wypływowego, wzdłuż którego stopiony metal, po tym jak trafił na przyjmującą uderzenie powierzchnię, nie jest prowadzony tylko bocznie, lecz też bocznie do góry, a mianowicie w sposób celowy do odpowiedniego otworu. Również ta postać wykonania jest bliżej przedstawiona w poniższym opisie Figur. [0032] Ostatnia wymieniona postać wykonania zakłada, że otwór kończy się w odstępie od
4 1 2 3 4 0 dna naczynia podstrumieniowego. [0033] Otwór może jednak również przebiegać od wolnego końca w sposób ciągły do dna. Odpowiada to zasadniczo postaci wykonania według DE 2 02 37 C1. Istotna różnica względem znanego naczynia podstrumieniowego polega na tym, że szczelina (otwór) w ścianie naczynia podstrumieniowego jest zgodnie z wynalazkiem znacznie większa, i w szczególności charakteryzuje się tym, że przekrój otworu znacznie zwiększa się w kierunku ku górnemu brzegowi (wolnej krawędzi) ściany. [0034] Największa szerokość otworu wynosi zgodnie z wynalazkiem więcej niż % obwodu całkowitego naczynia podstrumieniowego. Dla naczynia podstrumieniowego z kwadratową powierzchnią podstawy i odpowiednio czterema jednakowymi fragmentami ściany oznacza to, że największa szerokość otworu wynosi więcej niż % szerokości odpowiedniego fragmentu ściany. Ta wartość dotyczy zgodnie z wynalazkiem również naczyń podstrumieniowych o prostokątnym obrysie, a mianowicie ze wskazaniem, aby wartość szerokości otworu dotyczyła każdorazowo fragmentu ściany, na której leży otwór. [003] W przypadku naczyń z kołowym dnem i odpowiednio cylindryczną powierzchnią ściany obowiązuje: największa szerokość otworu wynosi więcej niż % obwodu całkowitego ściany naczynia podstrumieniowego. Gdy podzieli się ścianę na cztery takie same fragmenty, wartość dla największej szerokości otworu w odniesieniu do każdego fragmentu wynosi z kolei więcej niż %. [0036] Dotyczy to analogicznie postaci wykonania naczyń podstrumieniowych o owalnym obrysie. [0037] Dla innych kształtów geometrycznych, oprócz warunku, że największa szerokość otworu powinna wynosić więcej niż % obwodu całkowitego, obowiązuje kolejny warunek dodatkowy: największa szerokość otworu musi wynosić więcej niż % ćwierci obwodu całkowitego ściany. Największa szerokość jest sensownie ograniczona do 2 % całkowitego obwodu ściany naczynia podstrumieniowego. [0038] Najmniejsza szerokość otworu (na końcu otworu/szczeliny, który sąsiaduje z dnem naczynia podstrumieniowego) wynosi przykładowo < 4 %, < 2, %, < 1, %, < 1.0 % obwodu całkowitego ściany i może również zmierzać do zera, na przykład przy V- kształtnej szczelinie. Najwyższa wartość wynosi sensownie maksymalnie %. [0039] Konkretne wartości wynoszą przykładowo: - dla największej szerokości: > 0mm, > mm, > 0 mm, > mm, > 0 mm, - dla najmniejszej szerokości < 0 mm, < 7 mm, < 0 mm, < 2 mm, < mm. [00] Zgodnie z jedną postacią wykonania wynalazku odpowiadające sobie boki otworu między stroną wewnętrzną ściany i odpowiadającą jej stroną zewnętrzną ściany są usytuowane w zwiększającym się odstępie. Powstaje przez to rodzaj dyfuzora z tym skutkiem, że powierzchnia przekroju otworu między stroną wewnętrzną i stroną zewnętrzną ściany naczynia podstrumieniowego rośnie (rozszerza się wachlarzowo). W ten sposób do kąpieli metalowej naczynia metalurgicznego jest doprowadzany strumień objętościowy w rodzaju balonu, co prowadzi do zmniejszenia turbulencji w naczyniu metalurgicznym. [0041] W tym przykładzie wykonania boki mogą być wygięte w kierunku do zewnętrznego otoczenia, przez co efekt jest wspomagany. [0042] Dalsze cechy wynalazku wynikają z cech zastrzeżeń zależnych oraz z pozostałych materiałów zgłoszenia. Wymienione cechy mogą być przy tym istotne dla urzeczywistnienia wynalazku samodzielnie lub w dowolnych kombinacjach. O ile nie jest to wyraźnie wykluczone, można łączyć ze sobą cechy poszczególnych przykładów wykonania, o ile są zasadniczo technicznie możliwe. [0043] Figury przedstawiają każdorazowo w zobrazowaniu schematycznym: Figura 1: widok perspektywiczny naczynia podstrumieniowego Figura 2: możliwą postać przekroju otworu w ścianie naczynia podstrumieniowego Figura 3: widok perspektywiczny dalszej postaci wykonania naczynia
1 2 3 4 0 podstrumieniowego Figura 4: widok z góry, przekrój wzdłużny, jak również widok z boku trzeciej postaci wykonania naczynia podstrumieniowego. [0044] Naczynie podstrumieniowe według Figury 1 jest zbudowane w następujący sposób: Ma ono prostokątne dno z dolną powierzchnią g podstawy i górną przyjmującą uderzenie powierzchnią p. Z obszaru brzegowego dna przebiega ściana, która obejmuje odpowiednio cztery fragmenty a, b, c i d ściany. [004] Ściana we wnętrzu i i przyjmująca uderzenie powierzchnia p ograniczają przestrzeń, która jest otwarta do góry, a więc naprzeciwko dna. [0046] Wolny koniec k fragmentów a do d ściany jest wciągnięty do wewnątrz, tak że między pionowymi obszarami fragmentów a do d ściany i wolnym końcem k (fragmentem końcowym) powstaje odpowiedni fragment tylny h. [0047] We fragmencie a ściany jest ukształtowany otwór, który rozciąga się z wolnego końca k aż za połowę wysokości H fragmentu a ściany. Wysokość pionowa h otworu odpowiada około 0,6 H. Otwór ma swoją największą szerokość Bg na swoim górnym końcu, i swoją najmniejszą szerokość Bk na dolnym końcu. Pomiędzy tymi szerokościami, boki f otworu są względem siebie zagięte w odniesieniu do środkowej osi wzdłużnej M-M otworu z odbiciem lustrzanym, tak że wynika z tego zmniejszająca się w sposób ciągły geometria przekroju od górnego końca do dolnego końca otworu. Boki f przebiegają pod kątem 90 do strony wewnętrznej i ściany. [0048] Największa szerokość Bg otworu wynosi około 3 % średniej długości L przynależnego fragmentu a ściany, i odpowiednio ok. 9 % obwodu całkowitego ściany. Wpływający do naczynia stopiony metal (oznaczony schematycznie przez strzałkę S) trafia najpierw na przyjmującą uderzenie powierzchnię p i rozprowadza się wtedy wzdłuż przyjmującej uderzenie powierzchni p, zanim przebiegnie on wzdłuż strony wewnętrznej i ściany do góry. Podczas gdy stopiony metal w obszarze fragmentów b, c i d ściany, i następnie w obszarze ukształtowanego z podcięciem wolnego końca k jest przekierowywany, i jest wyprowadzany z naczynia podstrumieniowego ku górze (to samo dotyczy stopionego metalu, który płynie wzdłuż ściany a obok otworu ), istotny udział objętości stopionego metalu opuszcza przestrzeń przez otwór. Prędkość przepływu zmniejsza się analogicznie wraz ze zwiększającą się szerokością otworu. Kierunek przepływu jest na wąskim końcu otworu w największym stopniu poziomy, na górnym, szerokim końcu jest skierowany ukośnie do góry. W ten sposób powstaje korzystne doprowadzenie stopionego metalu z naczynia podstrumieniowego do przynależnego naczynia metalurgicznego względnie do znajdującego się tam stopionego metalu. [0049] Figura 2 przedstawia możliwe kształty przekrojów otworu ściany. Numer 1 jest ukształtowany podobnie do przykładu z Figury 1, przy czym otwór przechodzi jednak do dołu aż do obszaru dna. Wariant nr 2 ma w przybliżeniu profil przekroju lejka. Przy nr 3 boki otworu przebiegają w kształcie miski. Otwór według nr 4 jest całkowicie ukształtowany w ścianie i poza tym odpowiada górnej części według nr 2. Przy nr boki nie są wygięte, lecz ukształtowane w rodzaju stopniowania. Geometria przekroju według nr 6 jest podobna do kielicha. [000] Przykład wykonania według Figury 3 różni się od tego według Figury 1 tym, że otwór przebiega aż do dna, to znaczy aż do przyjmującej uderzenie powierzchni p, i w jego dolnym fragmencie jest ukształtowany w rodzaju szczeliny ze stałą szerokością Bk. Dalsza różnica względem przykładu wykonania według Figury 1 polega na tym, że boki f otwierają się w kierunku do strony zewnętrznej s ściany a, przez co jest osiągane dodatkowe działanie dyfuzorowe przy wypływaniu stopionego metalu z naczynia podstrumieniowego. [001] W przykładzie wykonania według Figury 4 istotna różnica do pozostałych przedstawionych przykładów wykonania polega na tym, że strona wewnętrzna i ściany a wznosi się pod kątem α wynoszącym ok. 4 (względem poziomu) z przyjmującej
6 1 2 3 uderzenie powierzchni p w kierunku otworu, przez co jest tworzony rodzaj skosu wypływowego dla stopionego metalu do otworu. Otwór kończy się, tak jak pokazuje widok z boku, podobnie jak w przykładzie wykonania według Figury 1, z odstępem do przyjmującej uderzenie powierzchni p i ma, podobnie jak na Figurze 3, obszar dyfuzorowy. [002] Dla wszystkich postaci wykonania obowiązuje: [003] Naczynie podstrumieniowe jest wykonane z ogniotrwałego materiału ceramicznego, przykładowo na bazie magnezji, chromianu magnezu, boksytu, A1 2 O 3 lub ich mieszanin. [004] Korzystne są naczynia podstrumieniowe, w których górny wolny fragment końcowy ściany (części ściany) jest poszerzony do wewnątrz, tak że wydostający się do góry z naczynia podstrumieniowego stopiony metal jest najpierw przekierowywany do wewnątrz. [00] Powierzchnia podstawy naczynia podstrumieniowego jest faktycznie dowolna. Naczynia podstrumieniowe z dnem kołowym i cylindryczną ścianą jak również naczynia podstrumieniowe z prostokątnym, w szczególności kwadratowym dnem i odpowiednio czterema, przebiegającymi względem siebie pod kątem prostym fragmentami ściany, są jednak jednoznacznie preferowane pod kątem wytwarzania i przebiegu przepływu. [006] W każdym naczyniu podstrumieniowym jest ukształtowany co najmniej jeden otwór opisanego rodzaju po stronie ściany. W szczególności w naczyniach z prostokątnym przekrojem mogą być ukształtowane analogiczne otwory w leżących naprzeciw siebie fragmentach ściany. [007] Każdy otwór jest na swoim sąsiadującym z dnem fragmencie znacznie węższy niż na swoim fragmencie, który sąsiaduje z górnym brzegiem (górną krawędzią) ściany naczynia podstrumieniowego. Przez to otrzymuje się regularnie w widoku z boku profil przekroju, w którym szerokość otworu zmniejsza się z góry do dołu. Tylko w taki sposób daje się pożądany strumień objętościowy odprowadzić w kierunku bocznym, oraz można osiągnąć pożądany rozkład prędkości przepływu. [008] Istotne jest również to, że co najmniej 70 % przekroju całkowitego każdego otworu przebiega na fragmencie, który definiuje górną połowę ściany, patrząc w kierunku pionowym. [009] We wszystkich przypadkach wynika z tego dla wypływającego stopionego metalu, że strumień stopionego metalu w obszarze otworu staje się szerszy od dołu do góry, i na górze ma mniejszą prędkość przepływu niż na dole. Kierunek przepływu może być ustawiony przez odpowiednie ukształtowanie flanek otworu, w szczególności w tym sensie, aby prowadzić przepływ tak, że przekrój strumienia objętościowego zwiększa się wraz ze zwiększającym się odstępem od naczynia podstrumieniowego. Zastrzeżenia patentowe 4 0 1. Ogniotrwałe ceramiczne naczynie podstrumieniowe z następującymi cechami w swojej pozycji funkcjonalnej: 1.l dno () z dolną powierzchnią (g) podstawy i górną przyjmującą uderzenie powierzchnią (p), 1.2 składająca się z wielu fragmentów (a-d) ściana (), która rozciąga się od dna () do góry aż do wolnego końca (k), przy czym ściana () swoją stroną wewnętrzną (i) oraz przyjmująca uderzenie powierzchnia (p) ograniczają przestrzeń (), która jest otwarta na swoim górnym końcu, leżącym naprzeciwko dna (), 1.3 co najmniej jeden fragment (a) ściany () ma co najmniej jeden otwór (), który przebiega przechodząc od strony wewnętrznej (i) do strony zewnętrznej (s) ściany () i jest ograniczony leżącymi naprzeciwko bokami (f), 1.4 otwór () ma następujący profil przekroju:
7 1 2 3 4 1.4.1 patrząc w kierunku obwodowym ściany () otwór () ma swoją największą szerokość (Bg) w sąsiedztwie wolnego końca (k), 1.4.2 patrząc w kierunku obwodowym ściany () otwór ma swoją najmniejszą szerokość (Bk) w sąsiedztwie dna (), 1.4.3 otwór () rozciąga się przez więcej niż % wysokości (H) ściany (), znamienne przez następujące dalsze cechy: 1.4.4 największa szerokość (Bg) otworu wynosi więcej niż % obwodu całkowitego ściany () naczynia podstrumieniowego, 1.4. w kierunku wzdłużnym, od górnego wolnego końca (k) ściany () pionowo do dołu w kierunku dna, rozciąga się otwór z profilem, w którym więcej niż 70% jego przekroju przebiega w górnej połowie ściany (), w sąsiedztwie wolnego końca (k) ściany (). 2. Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 1, w którym otwór () w obszarze między największą szerokością (Bg) i najmniejszą szerokością (Bk) ma wygięte boki (f), 3. Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 1, w którym otwór () w obszarze między największą szerokością (Bg) i najmniejszą szerokością (Bk) ma wygięte boki (f) w odniesieniu do środkowej osi wzdłużnej otworu (). 4. Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 1, w którym otwór () kończy się w odstępie do dna ().. Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 4, w którym strona wewnętrzna (i) ściany () przebiega między przyjmującą uderzenie powierzchnią (p) dna () i otworem (), z nachyleniem <90 stopni do poziomu. 6. Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 4, w którym otwór () rozciąga się przez maksymalnie 90% wysokości (H) ściany (). 7. Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 1, w którym otwór () przebiega od wolnego końca (k) aż do dna (). 8. Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 1, w którym odpowiednie boki (f) otworu () przebiegają między stroną wewnętrzną (i) ściany () i odpowiednią stroną zewnętrzną (s) ściany () z rosnącym odstępem. 9. Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 8, w którym odpowiednie boki (f) otworu () w kierunku między stroną wewnętrzną (i) ściany () i odpowiednią stroną zewnętrzną (s) ściany () są wygięte w kierunku do otoczenia.. Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 1 z czterema fragmentami (a-d) ściany (), przy czym sąsiednie fragmenty (a-b, b-c, c-d, d-a) przebiegają względem siebie zasadniczo pod kątem prostym. 11. Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 1, w którym otwór () jest ukształtowany z symetrią lustrzaną względem płaszczyzny, która odstaje prostopadle od strony wewnętrznej (i) ściany (). 12. Naczynie podstrumieniowe według zastrzeżenia 1, w którym górny wolny fragment końcowy (k) ściany () jest poszerzony do wewnątrz. Uprawniony: Refractory Intellectual Property GmbH & Co. KG Pełnomocnik: mgr inż. Dariusz Mielcarski Rzecznik patentowy
8
9
11
12 DOKUMENTY CYTOWANE W OPISIE Ta lista dokumentów cytowanych przez Zgłaszającego została przyjęta jedynie dla informacji czytającego i nie jest częścią składową europejskiego opisu patentowego. Została ona utworzona z dużą starannością; Europejski Urząd Patentowy nie ponosi jednak żadnej odpowiedzialności za ewentualne błędy i braki. Dokumenty patentowe cytowane w opisie DE 23867 B3 [0002] [000] DE 237 C1 [0002] [0006] [00] [0021] [0033] US 381 A [0002] [0004] [0021] US 0070123 A1 [0002] [0007] Dokumenty niepatentowe cytowane w opisie Melt Flow Characterization in Continuous Casting Tundishes. ISIJ International, 1996, tom. 36 (6), 667-672 [0011]