165791. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés olvadékok vákuum kezelésére

5 165791 6 vagy fémoxidkerámia) keverőfejet helyezünk, amely kisteljesítményű vákuumszivattyúval vákuumozható. A fejet forgatva 560 ford/perc fordulatszámnál elkezdődik az olvadéknak a kerámiaszerszámtól való elválása és 900 ford/perc fordulatszámnál már 25 mm maximális átmérőjű lencsealakú vákuumtér alakul ki. Az így kialakított vákuumtér — olvadékfázis határfelületen keresztül a vákuumtérbe gyűlik az olvadék oxigén, hidrogén, nitrogén stb. tartalma. A vákuumtér — kerámia határfelületen keresztül a fenti reakciótermékek eltávolíthatók egy kisteljesítményű, de nagy vákuumú szivattyú pl. szorpciós szivattyú vagy ultravákuumra előre leszívott gyűjtőtartály segítségével. A gáztalanítás az olvadékdiszkontinuitás vákuumterónek véges környezetében zajlik le nagy sebességgel, ezért a vákuumozó szerszámot az olvadékban mozgatva az olvadék teljes mennyiségét átvákuumozzuk. A fenti eljárással készített tiszta réz gáztartalma a legmodernebb gázanalitikai eljárások kimutathatósági határa alatt van. 2. példa Célunk gázmentes nikkel előállítása, amelyet 0,0020 s% galliummal kívánunk ötvözni. Nikkel alapanyagból kiindulva mindenben az 1. példa szerint járunk el. A vákuumtér kialakítása után a) ß vákuumtérbe gázalakú galliumhidridet vezetünk az olvadék 0,0022 s% galliumtartalmára számolt egyenértékű mennyiségben. Az olvadék — vákuumtér határfelületen a galliumhidrid bomlik, a gallium az olvadékban oldódik, a képződő hidrogén védi a galliumot az oxidalódástól és dezoxidálja a nikkelolvadékot. b) a galliumhidrid adagolását megszüntetjük és az 1. példa szerint képződött reakciótermékeket elszívjuk. Az a) és b) pont szerint részfolyamatokat alternálva ismételjük és a szerszámot a műveletek közben az olvadék egészén átvezetjük. A példa szerint előállított termék gáztartalma a legmodernebb gázanalitikai eljárásokkal sem mutatható ki, a galliumtartalma nagy biztonsággal, 0,0020 s%. 3. példa Célunk egyaránt kis karbon- és oxigéntartalmú acél előállítása. Célunk elérésére az 1. példa vonatkozó részeinek foganatosítása után többlépcsős technikát alkalmazunk. a) A vákuumozó szerszámon keresztül az olvadékban kialakított vákuumtérbe levegőt engedünk. A levegőt a vákuumtér atmoszférikus nyomásról automatikusan beszívja. b) Megszüntetve a levegőhozzávezetést az acél dekarbonizálása során képződött reakcióterméket, a szénoxidot, az olvadékból elszívjuk. c) Az olvadékba hidrogént vezetünk, amellyel az olvadék oxigéntartalmát redukáljuk. d) A dezoxidáció reakciótermékót, a vízgőzt, és az egyéb gázokat az olvadékból alapos vákuumozással eltávolítva kitűzött célt elérjük. A példa szerinti eljárással (C)(0) ^ 1.10-6 jellemzővel rendelkező acélok állíthatók elő. A találmány szerinti eljárás és berendezés a jelenleg alkalmazottakhoz képest számos jelentős előny -5 nyel rendelkezik: — olcsó, egyszerű kéziszerszám segítségével teszi lehetővé az atmoszférikus nyomáson levő olvadél kok vákuumkezelését, 10 — bármilyen konstrukciójú atmoszférikus olvadékkezelő berendezésnél külön beruházás nélkül alkalmazható, — alkalmazása nem tesz szükségessé adott olvadékkelező berendezéshez való telepítést, segítségé-15 vei egész üzemek és berendezéssorok kiszolgálása lehetséges, — az eljáráshoz szükséges berendezés karbantartást praktikusan nem igényel; — segítségével abszolút, a jelenleg iparilag alkal-20 mázott legjobb vákuumoknál milliószor nagyobb vákuum állítható elő, — az eljárás az olvadékokkezeiésót jelentősen meggyorsítja és ezen túlmenően variábilis olvadékkezelési technológiák (pl. gázbefúvás, ötvözés stb.) 25 alkalmazását teszi lehetővé, — az eljárás energiaszükséglete csupán töredéke (7—8%) az olvadékok vákuumkezelésére jelenleg alkalmazott módszerek energiaszükségletének, — az ötvöző- és reagáló gázokat az olvadékban 30 képzett vákuum atmoszférikus nyomásról automatikusan beszívja. Természetesen a találmány szerinti berendezés nem csupán az ábrán ismertetett megoldás szerint 35 alakítható ki. A vákuumozó szerszám mozgatása igen sokféleképpen oldható meg, a bemutatotton kívül is. Külön ki kell emelni a vibrációs mozgatással történő működtetést, amely esetben a 14 villamos for-40 gógépet vibrátor, a 3 és 4 kúpgörbős csapágyakat csúszógyűrűk helyettesítik. A 10 vákuumozó szerszám mozgatása is történhet a példától eltérő más alakú kényszerpályán. 45 ' Szabadalmi igénypontok li Eljárás olvadékok vákuumkezelésére, azzal jellemezve, hogy a vákuumot az olvadék belsejében 50 anyagdiszkontinuitást létrehozásával állítjuk elő. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a létrehozott vákuumtérből az olvadékból felszabaduló gázokat és/vagy gőzöket elvezetjük. 55 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a vákuumtérbe az olvadék összetételét megváltoztató közeget vezetünk. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási 60 módja, azzal jellemezve, hogy a vákuumtérbe ötvözőt vezetünk. 5. Berendezés olvadékok vákuumkezelésére vákuumozó egységgel, azzal jellemezve, hogy a vákuumozó egységhez (11) üreges, mozgatható vá-65 kuumozó szerszám (10) van kapcsolva. 3