NL8003801A - Werkwijze voor het afkoelen van metaaldraad verkregen uit een vloeibare straal. - Google Patents

Description

- HdB/ca/60.90.252 - 1 - η MICHELIN & CIE (Compagnie Génerale des Etablissements MICHELIN) te Clermont-FERRAND/Frankrijk

Werkwijze voor het afkoelen van een metaaldraad verkregen uit een vloeibare straal.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een draad van metaal of een metaallegering in een inrichting die in wezen een smeltkroes omvat, waarin zich een gesmolten metaal of een metaallegering bevindt, een trek-5 plaat aangebracht in een wand van de smeltkroes, een kamer die een drukfluidum bevat dat inwerkt op het metaal of de metaallegering in de smeltkroes en een andere kamer die aansluit op de trekplaat en die een koelfluidum bevat, waarbij de draad wordt verkregen door het uitwerpen van een straal van 10 genoemd metaal of genoemde metaallegering onder invloed van het drukfluidum door de trekplaat in de koelkamer, waarin de vloeibare straal wordt afgekoeld en omgezet in een vaste draad.

Het Am. Octr. schr. 3.5Li3.831 beschrijft de afkoeling van een 15 uit een trekplaat afkomstige metallische straal door middel van een suspensie van vloeibare of vaste deeltjes. De genoemde deeltjes kunnen, in contact met de hete straal, een chemische reactie aangaan. De chemische reactie bij contact van de deeltjes met de:, straa.i kan in het geval van vaste deelt-20 jes van het endotherme typg zijn, waarbij de laatste op de draad een vaste bekleding kunnen vormen.

In de Am.Octr. schriften 4.l-M-9.584- en k. 153.099. worden een kamer en een koelfluidum beschreven waarbij men gebruik maakt yan een fluidum op basis van waterstof en waterdamp onder 25 vorming van een nevel. De waterdampdrupneltjes van de nevel die in contact komen met de straal (draad) dragen bij tot de afkoeling van deze laatste door verdamping.

800 3 8 01 - 2 - 'v·

Het is een hoofddoel van de uitvinding de warmteuitwissel-snelheid tussen het koelfluidum, in de vorm van een mengsel op basis van gasvormige waterstof en tenminste één andere component, in de koelkamer te verbeteren.

3 De koelwerkwijze die in het kader van methoden ter vervaardiging van draad van metaal of een metaallegering wordt toege-past, van het type als hierboven beschreven, waarbij gebruik wordt gemaakt van een koelfluidum in de vorm van een mengsel op basis van gasvormige waterstof en ten minste één andere 1Z component in de koelkamer, is volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt dat men een afkoelfluidum toepast waarvan de andere component een verbinding van waterstof is die, bij contact met de straal (draad), in staat is tot een chemische endotherme reactie en die een zodanige chemische samenstel-15 ling heeft dat het product of de producten van deze reactie een verhoogd moleculair gehalte (mol %) aan vrije waterstof bezitten'.

Het de uitvinding wordt aldus een combinatie tot stand gebracht van het koeleffect verkregen door de endotherme che- * 20 mische reactie van de andere component en het koeleffect verkregen door de verrijking van het koelfluidum met waterstof door de grote hoeveelheden vrije: waterstof die bij de reactie van de andere component vrijkomen. Gasvormige waterstof bezit een warmtegeleidbaarheid die veel groter is dan 25 die van andere gassen, zoals helium, argon, koolzuur of stikstof. Bovendien is de soortelijke warmte van waterstof hoog%

De uitdrukking straal (draad) betekent dat de afkoeling eerst wordt uitgeoefend op de straal, maar ook kan worden 30 uitgeoefend op de draad, zo lang de temperatuur van'de draad de endotherme reactie op gang houdt.

Het is tevens mogelijk gebruik te maken van een waterstof-leverer.de verbinding als andere component, in het bijzonder 800 3 8 01 "*v Λ - 0 ~ in het kader van methoden ter vervaardig'in? var. staaldraac volgens da Am.Octr.schriften 3.9 33.W en 3.351.-52, maartij het in het koelfluidum uit geworpen staal een zodanig genaite aan silicium en eventueel aan mangaan heeft dat het oxvdac_s~ 5 product tijdens contact van de straal met het kcelfluidum silica is. De aldus geproduceerde silicabekleding stabiliseert de straal en maakt continue fabricage van draden Jtogelijk.

In plaats van gebruik te maken van één enkele andere corcpo-13 nent gemengd met waterstof die in het kader van een endo-therme reactie wordt gedissocieerd en waterstof ontwikkelt wanneer deze in contact komt met de straal (draad), kan men gebruik maken van twee componenten die bij contact net de straal (draad) endotherm met elkaar reageren waarbij water-15 stof wordt ontwikkeld.

Er volgen nu voorbeelden van koelfluida die in het kader van de werkwijze van de uitvinding bruikbaar zijn.

Voorbeeld I

In dit voorbeeld wordt de andere component van het koelflui-2G dun volgens de uitvinding endotherm gedissocieerd wanneer deze, in contact met de straal, zijn dissociatie-temperatuur bereikt. De component zelf, alsmede de bij de dissociatie daarvan ontstane producten, zijn chemisch inert ten opzichte van de straal (draad) van metaal of een metaallegering. Hen 25 gebruikt een koelfluidum gevormd uit een mengsel van 50 mol’·) % ammoniak (N Hg) en 50 mol % waterstof (^). De vloeibare ammoniak onder druk in een fles wordt door ontspanning verdampt in een aantal verstuivers die in verbinding staan met de koelkamer. De kooktemperatuur van ammoniak bij 1 atmosfeer 30 druk is gelijk aan -33.3° C.

Het ammoniak dat in contact komt met een srraal van vloeibaar staal met een diameter van 1 mm. wordt endotherm gedissocieerd volgens de vergelijking: 2 N H3 _} M2 + 3 H2 22 waarbij de dissociatieproducten 75 mol % vrije warerstof be- 800 3 8 01 * - 4 - r vatten.

De endotherme dissociatie en de door de dissociatie ontwikkelde vrije waterstof absorberen grote hoeveelheden warmte.

De warmteoverdracht wordt met ongeveer 30% ten opzichte van 5 een nevel van waterdamp gemengd met waterstof verbeterd.

Voorbeeld II

In dit voorbeeld zijn er twee andere componenten van het koel-fluidum volgens de uitvinding die met elkaar een endotherme chemische reactie aangaan wanneer, bij contact met de straal, de temperatuur van deze reactie wordt bereikt.

Een eerste andere component is waterdamp, opgenomen in H0, waarbij deze laatste wordt verzadigd door doorleiding in een gebruikelijke bevochtiger waardoor een verzadiging met water bij 70° C. kan worden bereikt; dit gasvormige mengsel,dat 15 6y mol % waterstof bevat wordt geïnjecteerd in de koelruimte. De tweede andere component is propaan (kooktamperatuur bij 1 atmosfeer: d2,ö% C) die in de koelruimte wordt geïnjecteerd.

50 Mol % van de eerste component wordt gemengd met 50 mol % van de tweede component, waarbij het propaan dat onder druk 20 in een fles is vloeibaar gemaakt, zelf door ontspanning verdampt in een bepaald aantal verstuivers die in verbinding staan met de koelkamer.

Het propaan dat in contact komt met de straal (draad) van roestvrij staal met een diameter van 1,7 mm. neemt evenals 25 de waterdamp aldus deel aan de endotherme reactie volgens de vergelijking C3H8 + 3 H20 -> 3 CO + 7H2 waarbij de reactieproducten 70 mol % vrije waterstof bevatten. De warmteoverdracht wordt met ongeveer 50% ten opzichte van 30 het mengsel van waterdamp en waterstof verbeterd.

Op te merken valt dat het koolmonoxyde (CO),dat blijkens deze reactie wordt vrijgemaakt, zuurstof bevat. Dit kan derhalve worden benut als zuurstof-leverende verbinding van het.koel-fluidum in het kader van de vervaardiging van staaldraad met 800 3 8 01 % - 5 - ' silicium volgens de methoden, beschreven.· in eerder genoemde Am. Octr. schriften 3.3311-5 2 en 3.933.441.

In olaats van propaan kan men andere kcolwarerstorfsr. benutten met een kookpunt dat lager ligt dan de omgevingstempera-5 tuur die tegen lage prijs in vloeibare samengeperste toestand gemakkelijk in de handel verkrijgbaar zi^n , zoals butaan, isobutaan, ethaan, butadieen, propadieen.

Voorbeeld III

Hen maakt gebruik van een koelfluidum dat 4 5 mol % Cd) en 1" de. twee andere volgende componenten bevat:

Eerste andere component: 4 5 mol % propaan CC-Hg) dat op verschillende punten nabij de straal (draad) wordt ingespotan na ontspanning in een opening onder zelfverdamping van CgHg, afkomstig uit een fles van onder druk vloeibaar gemaakt gas.

13 Tweede andere component: 10 mol % (H90) dat op verschillende punten nabij de straal (draad) wordt ingespotan na ontspanning, in een opening onder' zelfverdamping, van water verhit tot 200° C. onder een druk van 17 atmosfeer,

Na de endotherme chemische reactie tussen de dampen van wa-20 ter en propaan bij contact van de straal (draad) volgens de vergelijking C3H8 + 3H20 -^ 3C0 + 7K2 bevatten de reactieproducten 70 mol % vrije waterstof.

De warmteoverdracht is met 53% ten opzichte van een mengsel 25 van waterdamp en waterstof verbeterd.

In deze drie voorbeelden heeft het koelfluidum volgens de uitvinding een soortelijk gewicht dat groter is dan dat van het fluïdum gevormd van waterstof en de waternevel: het mengsel van voorbeeld I heeft een soortelijk gewicht dat 33 ^,7 maal groter is; het mengsel van voorbeeld il heelt een soortelijk gewicht dat 11,5 maal groter is en dat var. voorbeeld III een soortelijk gewicht dat 10,4 maai groter is dan dat van het waterstof en waternevelmengsel.

850 3 8 01 r - 6 -

Het gebruik van een koelfluidum met een groter soortelijk gewicht dan dat van het mengsel van waterstof en waternevel is in hoofdzaak van belang voor installaties -waarin men zich tevens bedient van een koelfluidum voor het onderhouden van de 5 straal (draad) en/of voor de stabilisatie daarvan.

In het algemeen heeft het koelfluidum volgens de uitvinding een druk nabij de omgevingsdruk.

Het is tevens voordelig gebruik te maken van een koelfluidum op basis van een zo groot mogelijke hoeveelheid, bij voorkeur 10 meer dan 30 mol %, echter niet meer dan 80 mol %, betrokken op de beginsamenstelling van het koelfluidum aan waterstof, evenals één of meer andere componenten waarvan het product of de prodecten van de endotherme chemische reactie met de straal een zo groot mogelijke hoeveelheid, bij voorkeur groter dan 1550 mol %, aan vrije waterstof bevatten. Under beginsamenstelling verstaat men de samenstelling van het koelfluidum vóór contact met de straal (draad) en vóór de endotherme reactie die door dit contac.t wordt ingeleid. Onder de reactieproducten verstaat mende producten die aan de rechterzijde staan van de chemische re-20actie-vergelijkingen die de endotherme reactie symboliseren.

800 3 8 01

Claims (6)

1. Werkwijze voor het afkoelen van een draad van metaal of een metallische legering vervaardigd in een inrichting, omvattende in wezen een smeltkroes waarin zich het gesmolten metaal of de gesmolten metaallegering bevindt, -5 een trekplaat aangebracht in een wand van de smeltkroes, een kamer die een drukfluidum bevat, dat op het metaal of op de metaallegering in de smeltkroes inwerkt en een andere kamer die aansluit op de trekplaat en die een koel:: fluidun in de vorm van een gasvormig mengsel op basis 10 van 'gasvormige waterstof en ten minste een andere component bevat, waarbij de draad wordt verkregen door het uitwerpen van een straal van genoemd metaal of genoemde metaallegering door de trekplaat in de koelkamer, net het kenmerk, dat men een koelfluidum toepast waarvan de ge-15 noemde component een verbinding van waterstof is die bij contact met de straal (draad) en een chemische component een zodanige endotherne chemische reactie kan uitvoeren dat het product of de producten van deze reactie een verhoogd moleculair gehalte (mol %) aan vrije waterstof be-20 zitten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dar men gebruik maakt van een koelfluidum op basis van ten minste 30 mol % echter niet meer dan 80 mol % gasvormige waters im , betrokken op de beginsamenstelling van het koelmilieu.

3. Werkwijze volgens conclusies 1-2, met het kenmerk, dat de ge noemde andere component een zodanige chemische samenstelling heeft dat het product of de producten van de endo-therme reactie ten minste 50 mol % vrije waterstof bevatten.

4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat net koelmilieu twee andere componenten omvat die aan de endo-therme chemische reactie bij contact met de straal(draad) 800 38 01 -f - 8 - deelnemen.

5. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de genoemde andere component bij contact met de straal (draad) een endotherme dissociatie-reactie ondergaat.

6. Werkwijze volgens conclusies 1-5, voor het vervaardigen van draden door het uitwerpen van een straal van staal in een koelfluidum, welk staal een zodanig gehalte aan silicium en eventueel mangaan heeft dat het oxydatieproduct tijdens contact van de straal met het zuurstof-leverende 10 koelfluidum silica vormt, met het kenmerk, dat een product van de endotherme reactie bij contact met de straal (draad) zuurstof omvat en wordt toegepast als zuurstof-leverancier van het koelfluidum. 800 3 8 01