158607. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés széntartalmú termékek hőkezelésére

3 158607 4 mértékben megnövelt hőmérsékletű forró gázáram alkalmazására van szükség. Ennek az intézkedésnek az eredménye, hogy a kéményben jelentős mennyiségű olyan gáz kerül, amelynek a hőmérséklete közel azonos a fűtött falakban cirkuláltatott gázok belépési hőmérsékletével. A folyamatos üzemű kamrakemencékben a ciklus egyik kamráról a másikra tolódik át. Minden időszakban, amikor egy kamrát leállítanak és a kirakás-berakás műveleteit végzik, a következő kamra beadagoló nyílásán át megtörténik a friss levegő bevezetése, mialatt az elégett gázok eltávolítása a következő kamra kilépőnyílásán át végbemegy. Amennyiben, kiindulva ettől a leállított kamrától, körülzárjuk a kemencét, először a lehűtési szakaszban levő kamrákat találunk, amelyékben a friss levegő fokozatosan újra felmelegszik, majd olyan kamrákat, amelyek a hőkezelési művelét végső fázisában vannak, működésben levő égőkkel; végül pedig olyan kamrákat, amelyek az égési gázok által való hevítés fázisában vannak, amely gázok a hőkezelési ciklus végén a kamrákat elhagyják. Az ezekből az utolsó kamrákból eltávozó gázokat annak a kamarának a kimeneti helyénél levő kéményhez vezetik, amely a leállított kamra előtt található. Amikor egy ciklus befejeződik, azt a kamrát, amely a kirakodásberakodás műveletén keresztül ment, felfűtik, és az ezután közvetlenül következő, lehűlt állapotban levő kamrának a ki- és berakása kerül sorra. Ezeknek a kemencéknek az a hátrányuk, hogy az üzemeltetésük nehézkes; minden olyan intézkedés, amely egy kamra hőmérsékletének a megváltozására irányul, a többi kamrára is kihatással van. Ezért az „égések" nehezen ellenőrizhetők, ami lehetetlenné teszi ezeknek a kemencéknek az alkalmazását nagy szuroktartalmú nyers termékek hőkezelésének a vonatkozásában, amely utóbbi termékek grafitizálás céljára szolgálnak. Ezen túlmenően a ciklus hosszú marad, mintegy húsznapos időtartamot vesz igénybe. Mindezekhez hozzá kell tennünk még, hogy megállapítást nyert, miszerint a leírt típusú kemencékben hőkezelt termékeknek túlságosan nagymérvű a porozitásúk és gyakran repedések is jelentkeznek azokon. A kemencekocsik alagútkemencék egy tűzálló anyagból készült alagutat foglalnak magukban, amelyben az oxigénnel dúsított, a hőkezelésre szolgáló levegő, és a hőkezelendő termékek egymással ellentétes irányban mozognak, s amely termékeket tűzálló anyagból készített kemence-kocsikra raknak és egy betétanyagba ágyaznak, amely bététanyag (ágyazóanyag) granulált kokszból vagy antracitból - áll. Az égők a kemence középső tartományában vannak elhelyezve. Ily módon a termékek a kemencébe azon az oldalon lépnek be, ahol a gázok a kemencét elhagyják; először e gázok melegítik a termékeket, majd azok az égő elé kerülnek, ahol a hőmérsékletük eléri a maximális értékei; végül egy lehűtési zónán haladnak át, ahol a kemencébe nyomuló friss levegőnek kalóriát adnak le. A kemencefalak hősugárzása természetesen hozzájárul a hőkicserélődéshez. Ezek a kemencék a kemencekoesi-falak tűzálló iners anyagainak, valamint az ágyazóanyagoknak a jelenlétéből következően komoly hátrányokkal bírnak; az említett anyagok melegítése ugyanis feleslegesen energiát emészt fel, s ugyanakkor ezen anyagok jelenléte késlelteti a hőátadást is, ily módon korlátozza; mind a lehűtés, mind a felmelegítés sebességének a növelését. Ezen túlmenően, mivel a műveletnek 1300—1350 C° hőmérsékletnen kell végbemenniök, a kemencekocsik tűzálló falazatainak rövid az élettartamuk. Végül a kemence kezelése nagyon költséges a kemencekocsik be- kirakodásánál szükséges manumális munkák miatt. Az elektromos ellenállás-kemencéknek két árambevezető fejük van, amelyek között helyezik el a hőkezelendő termékeket, mindig a betétanyagukba beágyazva. E betétanyag, eltekintve a kemence tartományának a levegő behatolásával szembeni védelmet betöltő funkciójától, a művelet kezdetén az ellenállás szerepét tölti be, mert a hőkezelendő termék nyers állapotában elektromosan szigetelő, és csak kb. 650 C° hőmérsékleten válik elektromosan vezetővé. Ez a beágyazó betét-anyag hőszigetelő funkciót is betölt. Ezeknek a kemencéknek komoly hátrányaik vannak, amelyek főként abból erednek, hogy nem lehet biztosítani a hőkezelendő termékeknek és a beágyazott betét-anyagoknak a homogén elosztását. Ebből következően rossz az elektromos áram elosztása is a termék tömegében, következésképpen a felszabadult hőmennyiségek elosztása is, és így az elért hőmérsékleti értékek heterogének. Ezt a kedvezőtlen hatást még fokozza az a tény, hogy a hőkezelendő termék elektramos vezetőképessége- egy nagyon kis értékről kiindulva nagyon hamar ér el egy nagy értéket, például amikor a hőmérséklet 600 C°-ról 650 C°-ra növekszik, ami megnöveli továbbá az elektromos áram koncentrációját is a túlhevített tartományokban. Ennek a hátránynak a kiküszöbölésére megkísérelték az áram sűrűségét oly módon korlátozni, hogy lehetővé tegyék egy bizonyos mértékben a hőmérsékletnek a hővezetési képességgel való kiegyenlítését. Ez viszont a hőkezelés időtartamának a megnövekedésével jár, valamint a teljesítmény csökkenésével; ugyanakkor nem sikerült kiküszöbölni a kapott termékek minőségében mutatkozó nagymértékű szórásokat. Végül a beágyazó betétmassza túl nagy tömegű, aminek a következtében jelentős a hőveszteség és nagyon magasak a kezelési műveletek költségéi. A találmány tárgya berendezés széntartalmú termékek rövid ideig tartó ciklusban való. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2