162636. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés olvadt fém gáztalanítására és öntésére

3 162636 4 ! A találmány további jellemzőit és előnyös tulajdonságait részleteiben a rajzokon vázolt példaképpeni kiviteli alakokkal kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti berendzés egy példaképpeni kiviteli alakjának vázlatos metszete, részben nézete. A 2. ábra a találmány szerinti berendezés egy másik példaképpeni kiviteli alakjának vázlatos metszete, részben nézete. Az 1. ábán látható kivitelnél az olvasztó kemence 1 részében 2 olvasztott fém, például réz van, , amely olvadt fémbe például rozsdamentes acélból készített, közel torditott U-alaku 3 cső egyik vége nyúlik be. A csőnek ez a vége tehát az olvasztó kemence 1 részének belsejében van. A 3 cső másik vége kisméretű 4 tárolóba nyúlik, amelyet közbenső alsómedencenek is nevezhetünk. A 4 tároló felső részén 5 kiömlőnyílás van kiképezve, amelyen keresztül a 2 olvadt tém a 4 tárolóból kifolyik és 6 csatorna mentén a nem látható folyamatosan öntő gép fölött elhelyezett 7 alsómedencébe áramlik. A 3 cső legfelső része kis keresztmetszetű 8 csővezetékehz csatlakozik, amely 10 kiömlőnvilással ellátott 9 vákuumszivattyúból ágazik ki. v A 8 csővezetékhez 11 manometer csatlakozik. A 7 alsómedemce 7a kiomlo csővezetékét 7b dugó zárja le. A közbenső 4 tároló az olvasztókemence 1 részénél alacsonyabb szinten van, pontosabban a közbenső 4 tárolóban levő olvadt fém szintjének minden esetben alacsonyabban kell lenni az olvasztókemence 1 részének fenekénél. Az ismertetett berendezés a következőképpen működik: Amikor a fém megolvadt, megfelelő állapotba került és az öntési művelet elkezdéséhe? minden elő van készítve, az előzőleg felmelegített közbenső 4 tárolóba az olvasztókemencéből vagy inas berendezésrészből kézzel olvadt fémet töltünk. A 3 csőnek olvasztókemencén kívüli részét melegítjük és így megakadályozzuk, hogy ebben a fém megszilárduljon. Abban az esetben, ha a cső az olvasztókemence 1 részének burkolatán belül van, a cső felfűtési művelete el is maradhat. Ezután bekapcsoljuk a 9 vákuumszivattyút és a 3 csőben az olvasztókemence 1 részében levő szabad felület és a közbenső 4 tárolóban levő szabad felület közötti térben tartózkodó gázt elszívjuk. Amikor a vákuumszivattyú már elegendő mennyiségű gázt szívott el, a 3 csőben levő szintek a 3 cső' két ágában emelkedni kezdenek, azonos H magasságra emelkednek. A szívás folytatása folyamán a cső áramlási irányban elől levő ágában a szint tovább emelkedik és amikor a 3 cső legmagasabb pontja fölé ér, az olvadt fém az alacsonyabb szinten elhelyezett, közbenső 4 tároló felé kezd folyni. A 3 csőben létrehozott vákuumszintet olyan értéken kell tartani, ami megakadályozza szivornya feltöltődését, a cső teljes belső keresztmetszetének olvadt fémmel való teljes kitöltését, ami ha bekövetkeznek, az áramlási sebesség állandóvá válna. A műveletet úgy kell végrehajtani, hogy az olvadt fém ne töltse ki teljesen a 3 cső keresztmetszetét (és e célból e keresztmetszetnek elegendő nagyságúnak kell lenni). A folyadékcseppek, illetve folyadékszál esése folyamán ez vékonyodik, mivel sebessége nő, és a 3 cső keresztmetszetének az a része, amit az öntött olvadt fém elfoglal, csökken. Az áramlási sebesség a 3 csőben létrehozott vákuumszinttől függ és a 9 vákuumszivattyú működtetése révén ez az áramlási sebesség szabályozható, illetve változtatható. Ha a vákuumszintet bizonyos határokon belül növeljük, az áramlási sebesség no, es lorditva, ha a vákuumszintet csökkentjük, akkor az áramlási sebesség csökken. Mint már említettük, gondoskodni kell arról, hogy a szivornya, illetve cső telítődését megakadályozzuk. A telítődés megakadályozása a 3 cső átmérőjének és vákuumszintnek megfelelő megválasztása révén érhető el. A cső telítődése esetén a szivornya-művelet eredményeként a találmány feladatától eltérő, állandó áramlási sebesség jön létre. A 3 cső belső átmérőjének például 40 mm-re való választása esetén a művelet pontos végrehajtásával az áramlási sebességet óránként nulla és 15 tonna közötti mennyiségű olvadt fémet szállítóra lehet beállítani. Az átmérő növelése révén nagyobb áramlási sebességeket is kaphatunk. A szivattyúzás révén elérhető maximális elméleti szintkülönbség 10 méter vízoszlopnak megfelelő vákuumszintnél réz eseten körülbelül 1,10 méter, azonban a gyakorlatban megbízhatósági okokból a 3 cső könyöke az olvasztókemence 5 1 részében levő oldat fém szintjénél nem lehet körülbelül 70 cm-nél magasabban. A közbenső 4 tárolót eltérő olvadt fém keresztüláramlik az 5 kíömlőnyüáson és a 6 csatornán átfolyva eléri a folyamatosan öntő gép fölött elhelyezett 7 alsómedencét. 10 Mint már előzőleg említettük, a közbenső 4 tárolóban levő olvadt férri szintjének mindig alacsonyabban kell lenni az olvasztókemence 1 részének fenekénél annak érdekében, hogy a fém áramlási irányának megváltoztatását megakadályozzuk, azaz hogy a közbenső 4 tárolóból olvadt fém 15 áramoljon az olvasztókemence 1 részébe akkor, amikor az olvadt fém hidrosztatikus nyomása az olvasztókemencében csökken. Az ismertetett berendezésnél az olvadt fémnek olvasztókemence 1 részéből felhasználó berendezésbe való áramlási 20 sebessége könnyen beállítható. Emellett az előnyös tulajdonság mellett meglepő módon egy további jelentős előnyhöz jutunk. A 3. cső belsejében a fém jó gáztalanításához szükséges körülmények jönnek létre, ami főként réz esetén nagyon 25 előnyös. A 3 cső terében nagymértékben légritkított atmoszféra van, aminek állapota megközelíti a vákuumöntésnél ismert állapotot. Ezenfelül a fém révén esése folyamán felhalmozott kinetikai energiát nagy turbulencia kifejlődése révén szükségszerűen meg kell semmisíteni. Ha ezért a 30 közbenső 4 tárolót lefelé távolabb helyezzük, úgyhogy az esés következtében létrejövő kinetikai energia elegendő a turbulencia kifejlődéséhez, a nagyon alacsony nyomás elősegíti, hogy a fém az oldott gázok túlnyomó részét magából kibocsássa és így egy kiváló gáztalanító készüléket kapunk. 35 Az előzőek alapján látható, hogy a találmány szerinti berendezés nagyon egyszerű szerkezeti kialakítású és ezért olcsó, ezenkívül két jelentős előnyt biztosít, mégpedig az olvadt fém áramlási sebességének könnyű beállítását és az olvadt fémnek az olvasztókemence kiömlő nyílásánál való 40 nagyon hatásos gáztalanítását. A találmány szerinti eljárás különösen előnyösen használható réz kezelésére, illetve feldolgozására, mivel e fém tulajdonságai a találmány alkalmazását különösen előnyössé 45 teszik. A találmány sokféleképpen változtatható anélkül, hogy a változtatások a találmány védelmi körén kívül kerülnének. így például mint már az előzőekben említettük a 3 cső az olvasztókemence burkolatán belül is elhelyezhető. 50 Ezenkívül e burkolaton belül helyezhető el a tároló is, amelybe a cső hosszabb ága nyúlik bel. Ilyen megoldásra mutat egy példaképpeni kivitelt a 2. ábra. A 2. ábrán látható megoldásnál a 3 cső hosszabb ága az 55 olvasztókemence la részének lb aknarészében van elhelyezve olyan módon, hogy a cső hosszabb ágának vége az lb aknarész alsó részében levő olvadt fémbe nyúlik be. Az lb aknarész fenekétől meghatározott magasságban lcöntőnyilás van kiképezve, amely lehetővé teszi az olvadt lémnek 6a 60 csatorna felé áramlását, amely csatorna 6b forgáscsap révén elfordíthatóan van az olvasztókemence la részének külső burkolatahoz erősítve, úgyhogy a 6a csatorna az lcöntó'nyilásra helyezhető, illetve ettől fölfelé elfordítható. A 6a csatorna 7 alsómedencébe torkollik. 65 A 2. abran latható berendezéskivitel többi szerkezetrésze lényegében azonos kivitelű az 1. ábrán vázolt kivitel megfelelő szerkezetrészeivel. Ez a berendezéskivitel is ugyanúgy működik és ugyanúgy 70 használható, mint az előzőleg ismertetett kivitel, azonban azzal a további előnyös tulajdonsággal rendelkezik, hogy a 3 cső egyik ágát nem kell előmelegíteni. A találmány szerinti berendezés egy további kiviteli alakjánál a 3 cső hosszabb ága közvetlenül is bevezethető a 7 • 75 alsómedencébe. 2