پاتیل ذوب – ریخته گری ، پاتیل سرريز ، تي پات و كف ريز استوپري

پاتیل های استفاده شونده در کارخانه جات و صنایع بیشتر به شکل مخروط یا به شکل استوانه های عمودی هستند. ساخت پاتیل های حمل مذاب به شکل مخروط دو مزیت دارد. اولین مزیت این است که استحکام پوسته را بیشتر می‌کند . مزیت دوم به برداشتن پوشش نسوز پاتیل کمک می‌کند.

رایج‌ترین شکل پاتیل که در صنایع مختلف مخصوصا در کارخانه جات ذوب فلز استفاده می‌شود ، به شکل استوانه های عمودی است. اکثر این پاتیل‌ها ظرفیت زیادی دارند و می‌توانند بالای 100 تن فلز مذاب را حمل کنند. این پاتیل های بزرگ را پاتیل های اژدر می‌نامند. در کارخانه‌جات ذوب فلز این پاتیل ها توسط ماشین های بزرگ، جرثقیل های سقفی و یا واگن و ریل های مخصوص حمل می‌شوند و از قسمتی از کارخانه به قسمت دیگری از کارخانه انتقال می‌یابند .

برای انتقال مذاب های فلزی که دمای ذوب خیلی بالایی دارند از پاتیل های مخصوصی استفاده می‌شود. این پاتیل ها دارای روکش و پوشش نسوز اند. اگر فلز مذاب به بدنه پاتیل به طور مستقیم برخورد کند باعث می‌شود بدنه‌ی پاتیل خیلی سریع ذوب شود. روکش‌های نسوز از ذوب شدن بدنه‌ ی پاتیل جلوگیری می‌کنند .
برای ساخت روکش های نسوز از آجر های نسوز استفاده می‌شد که امروزه بتن‌ های نسوز جایگزین این آجر های نسوز شده‌ اند .

برخی از پاتیل های انتقال مذاب های فلزی، در دارند و برخی در ندارند. درهای پاتیل‌های ریخته‌گری معمولا گنبدی شکل اند. در برای پاتیل کمک می‌کند که گرمای تابشی مذاب را در خود نگه دارد و دیرتر مذاب سرد شود. پاتیل های کوچک معمولا در ندارند و ممکن است به‌جای در از پتوی سرامیکی بر روی آن ها استفاده کنند .

ابعاد پاتیل ذوب به شرح جدول زیر میباشد

ميزان حجم تخليه شده از پاتيل در زمان t نيز از رابطه زير بدست مي آيد :
(Q = A(h1-h2
A = سطح مقطع متوسط پاتيل
h1 = ارتفاع ذوب قبل از بارريزي
h2 = ارتفاع ذوب بعد از بارريزي

انواع پاتیل ذوب ریزی :

در طراحی پاتیل های ریخته‌گری و حمل مذاب‌های فلزی از 4 طرح استفاده می‌شود :

– Lip pour : این پاتیل ها مانند پارچ دارای لبه‌ ای برای ریختن فلزات مذاب هستند. از این لبه‌ ی طراحی شده فلزات مذاب خالی می‌شوند .

– teapot spout : در این پاتیل‌ها ، در قسمت پایینی پاتیل ، لوله‌ ای شبیه دهانه‌ ی قوری وجود دارد که فلزات مایع را می‌توان از این دهانه خارج کرد و داخل قالب یا ظرف دیگری ریخت. در این پاتیل‌ها به دلیل اینکه فلزات را کف و زیر بر می‌دارد ، ناخالصی‌ ها که در بالای پاتیل وجود دارد در قالب ریخته نمی‌ شود و این موضوع یکی از مزیت‌ های این مدل از پاتیل‌ ها است.

– lip-axis design : در این نوع از پاتیل‌ها نقطه‌ی محوری ظرف تا حد امکان به نوک دهانه‌ی ریختن فلزات نزدیک می‌کنند. بنابراین با چرخاندن پاتیل، نقطه‌ی ریزش واقعی حرکت بسیار کمی دارد. این نوع پاتیل بیشتر در ریختن فلزات مایع استفاده می‌شود که در آن نیاز به خودکارسازی فرآیند تا حد امکان وجود دارد و اپراتور عملیات ریختن را در فاصله دور کنترل میکند .

– Bottom pour : برای پاتیل‌ های پایینی ، یک میله درپوش در یک سوراخ ضربه‌ ای در کف ملاقه قرار می گیرد . برای ریختن فلز، درپوش به صورت عمودی بلند می شود تا فلز از کف ملاقه خارج شود. برای جلوگیری از ریختن میله درپوش دوباره به سوراخ تخلیه وارد می شود .

پاتیل‌ هایی که از جرثقیل آویزان می‌شوند ، دارای ضمانتی هستند که پاتیل را روی شفت نگه می‌دارد که به آن ترنیون (trunnion) می‌گویند. برای کج کردن پاتیل از گیربکس استفاده می‌شود که معمولا دارای چرخ‌ دنده‌ ی حلزونی اند زیرا این چرخ دنده‌ها به خود قفل شونده معروفند و برای به حرکت درآوردن چرخ دنده‌ نیاز به گشتاور است و اگر گشتاور برداشته شود، چرخ دنده‌ی حلزونی قفل شده و از ادمه‌ ی حرکت و چرخش پاتیل جلوگیری می‌کند .
این مکانیزم می‌تواند دستی و با استفاده از یک چرخ بزرگ دستی و یا یک موتور الکتریکی و یا موتور پنوماتیکی کار کند. استفاده از گیربکس برای چرخاندن پاتیل باعث می‌شود از یک فاصله‌ی امن پاتیل را کنترل کرد. چرخش با موتور الکتریکی به پاتیل اجازه می‌دهد که با سرعت زیادی بچرخد که این چرخش سریع برای فرآیند کلی ریخته‌گری مفید است. در جایی که پاتیل با گیربکس دستی نصب می شود، نوع گیربکس که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد طرح چرخ‌دنده حلزونی است زیرا در اکثر شرایط عملی و در صورت نگهداری صحیح می تواند به عنوان “خود قفل شونده” در نظر گرفته شود و نیازی به ترمز داخلی ندارد .
انواع دیگری از سیستم دنده را نیز می توان استفاده کرد، اما باید به آنها یک سیستم ترمز اضافی تعبیه شود که اگر اپراتور دست خود را از روی چرخ دستی بردارد، بتواند پاتیل را نگه دارد.
پاتیل‌ های بزرگ بدون دنده هستند و معمولاً با استفاده از جرثقیل مخصوص دو وینچی ریخته می‌شوند، جایی که وینچ اصلی پاتیل را حمل می‌کند در حالی که وینچ دوم یک گیره را در پایین پاتیل درگیر می‌کند. با بالا بردن وینچ دوم پاتیل را روی شاخه های آن می چرخانیم.

پاتیل‌ها اغلب برای اهداف خاصی مانند افزودن آلیاژ به فلز مذاب طراحی می شوند. پاتیل‌ها همچنین ممکن است دارای شاخه‌ های متخلخلی باشند که در پایه قرار داده شده‌اند، بنابراین گاز های بی‌اثر می‌توانند از طریق پاتیل حباب زده شوند تا روش‌ های آلیاژی یا عملیات فلزی را بهبود بخشند .