150920. lajstromszámú szabadalom • Eljárás indukciós kemence döngölt tégelyének készítésére nagytisztaságú fémek olvasztásához
Megjelent: 1964. július 1. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG •&"*&• SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.920 SZÁM Nemzetközi osztály: C 04 b VA—1028 ALAPSZÁM Magyar osztály: 80 b 9 SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Eljárás indukciós kemence döngölt tégelyének készítésére nagytisztaságú fémek olvasztásához Vasipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Ágotái Béla oki. kohómérnök, Budapest, Martin Imre oki. kohómérnök, Budapest A bejelentés napja: 1962. szeptember 17. Magnéziumoxid alapanyagú tégelyeket indukciós kemencékhez, nagytisztaságú fémek olvasztásához is általában az ismert döngölési és zsugorít ási eljárással készítik. Az eljárás szerint az indukciós tekercsbe helyezett, a kívánt tégelytérfogatnak megfelelő acéllemezből készült ún. sablon és a tekercs közé erre alkalmas döngölővel finomra őrölt tégelyanyagot, melyet előzőleg kötőanyaggal kevertek, döngölnek. Az így elkészített laza, igen kisszilárdságú tégelyt indukciós fűtéssel melegített, majd megolvasztott acélsablon segítségével, azután pedig a tégely térfogatának megfelelő vasmennyiség átolvasztásával zsugorítják. A tégely —• melynek most már fémolvasztáshoz megfelelő szilárdsága van — falát három réteg képezi. A zsugorodott balső, majd átmeneti (agglomerálódott), és végül laza, poros külső réteg. Ezzel az eljárással előállított tégelyek felhasználási, valamint tartóssági tulajdonságai az elkészítés körülményeitől, valamint a felhasznált nyersanyag minőségétől függnek. Ezek a tényezők azonban nincsenek kellően meghatározva és ezért jelenleg a készítési mód, valamint a zsugorított vagy a többi réteg vastagságának beállítása tapasztalaton alapul. Ezt munkahelyenként és kemencetípusonként külön-külön kell kitapasztalni és még ennek a kellő ismeretnek megszerzése után is a rétegvastagságok betartásában bizonytalanság lehetséges. (Pl. szubjektív okok.) Ebből a bizonytalan készítési eljárásból kifolyólag kedvező, vagy kedvezőtlen szilárdsági, illetve fűthetőségi tulajdonságokat kaphatnak. A kedvezőtlen szilárdsági és fűthetőségi tulajdonságokat az említett három réteg aránytalansága idézi elő úgy, hogy a zsugorított réteg optimális vastagságának növekedése a többi rovására, fokozza a repedés-érzékenységet, valamint kedvezőtlen elektromos fűtési viszonyokat teremt. Ellenkező esetben pedig, a tégely szilárdsága nem lesz kielégítő. Ezekből a tégely korai elhasználódása, vagy repedés bekövetkezése esetén a tekercseknek a kifolyó olvadék miatti tönkremenése lehetséges. Nagytisztaságú fémek olvasztása viszont metallurgiailag jelent nehézséget a szokásos tégelyanyagok használatakor. A tégelyanyag vasoxid, sziliciumdioxid, mangánoxid, krómoxid, stb. tartalma ugyanis a nagytisztaságú fémolvadék elszennyeződését okozza, mivel ezekből a különböző fémek kiredukálódhatnak az olvadékban levő nagyobb oxigén potenciállal rendelkező elemek hatására. (PL: Si02 +Ti = Ti0 2 + Si.) így a céllal ellentétesen, a nagytiszitriságú fémolvadék esetleg nemkívánatos elemekkel, vagy zárványokkal szennyeződik. Káros ez a tégely szempontjából is, mert a kiredukálódott oxid miatt a tégely falvastagsága fokozatosan csökken és időelőtti elhasználódást okoz. Ez a jelenség fokozatosan jelentkezik vákuum indukciós kemencében történő olvasztáskor, amikor is az ismertetett oxidok redukciója a csökkentett nyomásviszonyok miatt intenzívebb. Ez az intenzivitás vákuum esetében olyan mértékig növekedhet, hogy ilyen tégelyanyag, vagy a leírt alapon készített tégely nem is alkalmazható. Ezekből a leírt tapasztalatokból kifolyólag indult meg világszerte olyan tégelyanyagok kikísérletezése, melyekben nagytisztaságú fémek, akár atmoszférikusán, akár vákuumban szennyeződésmentesen olvaszthatok. Az ismert kísérletek első-
