183442. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés keményfém hulladékanyag újrafelhasználására plazmatechnika alkalmazásával
1 183 442 2 víz biztosítja. A felmelegedett víz a 38 csőcsonkon át távozik. A 18 reaktorból távozó forró gázok nagy része a 23 hűtőzónába kerül, amelyet például hűtővízzel a kötőanyag kondenzálási hőmérséklete alatt tartunk. Itt a plazmagázban jelenlevő kobaltgőzök kondenzálódnak és a 25 gyűjtőedénybe jutnak. A meleg gázok a 24 elvezető csatornán és a 26 gázkivezető szelepen keresztül elvezethetők. A 24 elvezető csatornához tartozó 28 gázszelepen keresztül szabályozható mennyiségű forró gázt vezethetünk a 34 gyűjtőkádból a 42 kiemelő lánc segítségével a 44 szárítóláncra érkező nedves anyag szárítására. A száraz anyag a 46 tárolóba, majd a 48 őrlőberendezésbe jut, ahol a plazmával kezelt keményfémanyag tetszőleges szemcsefinomságTa porítható. A 2. ábrán a találmány szerinti berendezés más példákén ti megoldását mutatjuk be: A keményfémhulladék a 20 adagolótölcséren keresztül forgó 50 grafitkorongra jut, ahonnan a forgási sebességtől függő idő múlva a 10 plazmagenerátor plazmafáklyájába, majd 58 leszedőlaphoz kerül. A leszedett anyag 60 csúzdán távozik el a berendezésből. Ehhez a megoldáshoz az 1. ábrán részletezett segédberendezések (23 hűtőzóna, 34 gyűjtőkád stb.) változtatás nélkül illeszthetők. Példaként egy átlagos összetételű keményfém hulladékanyag hőkezelését vizsgáljuk meg. A kiindulási anyag összetétele a következő W: 81,0% Co: 11,0% C: 5,4% Ti: 2,6% A fenti összetételű keményfém hulladékanyagot egy grafitreaktorban nitrogén munkagázzal üzemelő plazmagenerátorral sokkszerűen hőkezeltük. A hőkezelés után készített mikroszövetfelvétel szerint a plazmával hőkezelt keményfém a fázisának szövetszerkezete gyakorlatilag nem tér el a szokásos szabvány szerinti szövetszerkezettől. A 0-kötőanyag fázisról készült mikroszövetfelvétel viszont jól mutatta azokat a vakanciákat, anyagszerkezeti hibákat, amelyek a sokkszerű plazmakezelés hatására bekövetkeztek. A hőkezelt keményfém hulladékanyag összetétele a következő volt: W: 84,0% Co: 7,8% C: 5,32% Ti: 2,88% Megállapítható, hogy a hó'kezelt keményfém összetétele csak kis mértékben változott az eredetihez képest. A plazmával kezelt keményfém hulladékanyagot golyósmalomban porrá őröltük, majd a szemcsékről mikroszkópi felvételt készítettünk. Ennek alapján megállapítható volt, hogy a szemcsék egyenesekkel határolt geometikus formájú WC-kristályokra jellemző felépítésűek. Megállapítható volt továbbá az is, hogy a Co kötőanyag egy része a WC szemcsékre rátapad, körülveszi azokat. Mivel a WC-szemcséket burkoló kötőanyagréteg a rövid hőkezelési időtartam miatt megakadályozza a por 5 karbontartalmának kiégését, a találmány szerinti eljárással előállított porok különösen alkalmasak fémszórási technológiához és felrakóhegesztéshez. Ismeretes, hogy a fémszórásra, ill. felrakóhegesztéshez használt porok jelenleg alkalmazott előállításánál a Co-kötőanyagot kü- 1 o lönböző speciális módszerekkel viszik fel a WC-szemcsékre. Ezek a technológiák ezért a keményfém szerszámok gyártásához felhasznált porokhoz képest jóval drágábban állítják elő a felszóró porokat. Kísérleteink szerint a találmány szerinti eljárással po- 15 rított keményfém hulladék értékemelkedése 75—250%. Szabadalmi igénypontok 20 1. Eljárás kötőanyagból és karbidokból álló keményfém hulladékanyagok újrahasznosítására, azzal jellemezve, hogy inert atmoszférájú technikai plazmát állítunk elő, a hulladékanyagot a plazmába adagoljuk, ezzel a kötőanyag és a karbidok közötti adhéziót csökkentjük és 25 így a hulladékanyagot poríthatóvá tesszük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a plazmával kezelt hulladékanyagot hirtelen lehűtjük és ezzel a hulladékanyag oxidációját és szöveteldurvulását csökkentjük. 30 3. Az 1. vagy 2. igénypon szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a hulladékanyagból elgőzölgő kötőanyagot a távozó forró gázokból kondenzálással visszanyerjük. 4. Berendezés az 1—3. igénypont bármelyike szerinti 35 eljárás foganatosítására, amelynek plazmagenerátora, reaktora, valamnt a reaktorhoz csatlakoztatott adagolószerkezete, valamint a keletkező termékeket és gázokat elvezető szerkezete van, azzal jellemezve, hogy a hulladékanyagnak a reaktorban (18) való tartózkodási idejét 40 folyamatosan szabályozó mechanikus segédberendezése (30,31,32,50,58) van. 5. A 4. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mechanikus segédberendezés a plazmagenerátorral (10) és reaktorral (18) csatolt (32) szabályozható frekvenciájú vibrátor (30,32). 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mechanikus segédberendezés a reaktor (18) dőlésszögét szabályozó emelőszerkezet (31 ). 3 7. A 4. vagy 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mechanikus segédberendezés az adagolószerkezet (20) és a plazmagenerátor (10) alatt elrendezett forgó grafitkorong (50), amely leszedőlappal (58) van társítva (2. ábra). 2 db ábra 3
