173451. lajstromszámú szabadalom • Hordozós kompozíció könnyen elpárolgó kezelőszerek fémolvadékokba történő beviteléhez
173451 4 letesen felhígul a hordozófémben. A segédötvözetek magnéziumtartalma rendszerint 4-17%, egyes esetekben legföljebb 32% lehet, míg a segédötvözetek fajsúlya a hordozófém részarányától függően legföljebb körülbelül 6 g/cm3 értéket érhet el. Mindezen intézkedések ellenére a magnézium hasznosítási foka általában nem haladja meg a 40%-ot. A magnézium segéd ötvözet formájában történő beadagolásának hátránya egyrészt az, hogy a hordozófém (például nikkel) alkalmazása növeli az anyagköltségeket, másrészt pedig az, hogy a hordozófém alkalmazásakor nemkívánatos vagy legalábbis szükségtelen további komponenst visznek be a fémömledékbe (például olvadt öntöttvasba). Problémák származnak abból is, hogy a kezelőszer fajsúlya rendszerint kisebb a kezelendő fémolvadékénál, amelynek következtében a kezelőszer szétterül a fémfürdő felületén, és a felülúszó salakkal és/vagy a légtér oxigéntartalmával reakcióba lép. E reakciók szintén jelentős kezelőszer- veszteségekhez vezetnek, ami gazdaságossági szempontból hátrányos. Problémák lépnek fel akkor is, ha a kezelőszert brikettek vagy tabletták formájában adagolják be a fémolvadékba, a briketteknek vagy tablettáknak ugyanis a gőznyomás lehető legnagyobb mértékű csökkentése és a fajsúly lehető legnagyobb mértékű növelése érdekében jelentős mennyiségű nagy fajsúlyú mátrixanyagot kell tartalmazniuk. Mátrixanyagként hőszigetelő, gázáteresztő anyagok is felhasználhatók, ilyen készítmény például a magnéziummal impregnált koksz. A magnéziummal impregnált koksz előállítása azonban nehézkes és veszélyes, az előállítás során ugyanis a kis fajsúlyú kokszdarabokat magnéziumolvadékba kell meríteni. További hátrányt jelent, hogy a kokszdarabok pórusaiban fellépő kapilláris erő nem elég intenzív ahhoz, hogy nagyobb mennyiségű magnézium megkötését is lehetővé tegye. Ismert az is, hogy magnéziumot és egyéb kis fajsúlyú reagenseket, amelyek az ömledék hőmérsékletén elpárolognak, csak igen nehézkesen és speciális intézkedések betartásával lehet akár segédötvözet, akár brikett, tabletta vagy impregnált koksz alakjában bekeverni a vasömledékekbe. Egyes esetekben úgy járnak el, hogy a mesterötvözeteket vagy a briketteket a kezelő üst alján kiképzett speciális fészekbe helyezik, majd acélforgáccsal fedik, és ezután öntik az üstbe a kezelendő fémolvadékot. Egy másik ismert módszer szerint atmoszferikusnál nagyobb nyomáson üzemelő, költséges kezelő üstöket alkalmaznak, ahol az üstben uralkodó nyomást a magnézium gőznyomásának megfelelő értékre állítják be. Ismert egy olyan eljárás is, amelynek során a kezelőszert búvárharang segítségével mélyen a fémömledék felszíne alá juttatják. Végül ismeretesek az úgynevezett befúvatási módszerek is, amelyek szerint a magnéziumtartalmú adalékanyagot hordozógázzal elegyítve porlasztóval fúvatják be a fémömledékbe. Ez utóbbi esetben a hordozógáz szükségszerűen az ömledék hőmérsékletére melegedik fel, így automatikusan csökkenti a magnézium parciális gőznyomását és ezzel együtt az adalék Aktivitását. A fenti eljárások tehát igen 3 bonyolultak, és jelentősen növelik a gömbgrafitos öntöttvas s az öntöttvas gyártási költségeit. A gömbgrafitos öntöttvas gyártásával kapcsolatban említettekhez hasonló nehézségek léphetnek fel a fémömledékek alkálifémekkel, alkáliföldfémekkel vagy ritka földfémekkel végzett kénmentesítésekor és oxidmentesítésekor, a fémömledékek alumíniummal és bórral végzett oxid- és nitrogénmentesítésekor, továbbá a kémiai vegyületek (például a salako sít ószerekként felhasznált borátok vagy karbidok) beadagolásakor is A találmány értelmében a korábbiakban felsorolt hátrányokat és nehézségeket kívánjuk kiküszöbölni. A találmány olyan hordozós kompozícióra vonatkozik, amelynek segítségével a kezelőszeiek (például alkálifémek, alkáliföldfémek, ritka földfémek és hasonlók) és egyéb adalékanyagok (így fluoridok, karbidok, borátok, alumíniumoxid, kaldumoxid és sziliciumoxid) nagy hasznosítási fokkal (azaz Ids veszteséggel) juttathatók be fémöinledékekbe, elsősorban vas- és acélömledékekbe, anélkül azonban, hogy a korábban említett problémák és nehézségek fellépnének. A találmány szerinti, fémolvadékok kezelésére alkalmas hordozós kompozídó a fémolvadék hőmérsékletén elpárolgó kezelőszert tartalmaz egy tűzálló töltőanyagot, kötőanyagot, valamint hálószerű, a kezelőszer felszabadulását lehetővé tevő porozitású erősítő szerkezetet képező hordozótestbe beágyazva. A pórusokat alkotó rosthálózatot szerves étvágy tűzálló vagy szervetlen rostok építhetik fel. A pórusokat maguk a rostok alkothatják, a pórusok azonban a rostok reakdói vagy bomlása következtében is kialakulhatnak. A rostos anyagok alkalmazásának az az előnye, hogy a hordozóanyag komponensei bármiféle nehézség nélkül a helyes arányokban könnyen összemérhetők, elegyít hét ők és tetszés szerinti alakra hozhatók. További előnyt jelent, hogy a rostos anyag egyidejűleg biztosítja a hordozóanyag szilárdságát és porozitását, a rostos anyag lényegében körülveszi a szemcsés vagy porszem kezelőszert és így megakadályozza annak összecsomósod ás át vagy bármiféle nemkívánatos helyi koncentrációigandozását. A komponensek homogenizálása, a keverék formázása és a kötőanyag szárítása vagy kikeményítése után olyan hordozós készítményt kapunk, ahol a hordozótestvázban és a pórusképző rosthálózatban a kezelőszer homogén eloszlásban, adott esetben igen finoman diszpergált állapotban helyezkedik el. Ennek következtében a kezelőszer a hordozetest elroncsolódása nélkül fel tud szabadulni a hordozós kompozídóból. A végzett kísérletek eredményei szerint a hordozós kompozídóból a kezelőszer felszabadulása után visszamaradt hordozótest még abban az esetben is lényegében sértetlen állapotban különíthető el a fémolvadékból, ha közismerten könnyen roncsolódó anyagokat, Így papírt, faforgácsot, fűrészport vagy textilrostokat tartalmaz. Ez a felismerésünk igen jelentős, ennek megfelelően ugyanis a hordozó kompozídók előállításához 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
