187896. lajstromszámú szabadalom • Eljárás folyékony fémek salakolására
1 2 A találmány eljárás folyékony fém felületét borító salak eltávolítására. Acélok, vasak olvasztásakor a folyékony fém felületén salak képződik, amit öntés előtt maradéktalanul el kell távolítani, hogy — öntéskor a folyékony fémmel együtt a formába ne kerüljön és salakzárvány alakjában selejtet ne okozzon; — ne zavarja a folyékony fém módosító, ötvöző stb. anyagokkal történő kezelését. A folyékony fémen levő salak eltávolításának időtartama nagy szerepet játszik a metallurgiai folyamatok lefolyásában. Az olvasztás során ugyanis gyakran hígfolyós, a kemence-, az üst- stb. falazatokhoz erősen tapadó és nehezen eltávolítható salakok képződnek amelyeket mielőbb célszerű eltávolítani. A folyékony fémet borító salakok eltávolításának megkönnyítésére az a régi szakmai fogás alakult ki, hogy a salakot különféle anyagok segítségével besűrítik, mivel a sűrű, viszkózus salak az ömledék felületéről könnyen és gyorsan eltávolítható. A folyékony vas vagy acél felületét borító salakok besűrítésének legősibb módszere szerint a salak lehúzása előtt a fürdő felületére kvarchomokot vagy üvegtörmeléket szórnak. A kvarchomok alkalmazásának az a hátránya, hogy olvadáspontja és fajhője magas, így a nagyobb szemcsék nem olvadnak meg és a salak lehúzásakor bekeverednek a folyékony fémbe, majd az öntött termékben homok-, illetve salakzárványt okoznak. Az üvegtörmelékek alkalmazásának az a hátránya, hogy különböző összetételű üvegekből származnak, stabil technológiai folyamat kialakítására nem alkalmasak és csak korlátozottan szerezhetők be. F.zért régóta keresnek olyan anyagot, amely lehetőleg kis mennyiségben adagolva az olvadék felületére, az ott található salak sűrűségét megnöveli és megkönnyíti a salakolás műveletét. Az 1 196 820 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírás acél öntésekor salaktakaró kialakítására nagyolvasztói szállópor alkalmazását javasolja, amit a salak tulajdonságainak szükség szerinti befolyásolására különféle folyósítószerekkel kevernek. Az eljárás nagy hátránya, hogy a szállópor sok finom szemcsét tartalmaz, amelyeket a fémfürdő fölött uralkodó felszálló légáramlás nagy tömegben magával ragad és a környező légtér erős porszenynyezését váltja ki. Ennek kiküszöbölésére a 2 333 915 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírás azt javasolja, hogy kohászati salakok módosítására szolgáló por alakú segédanyagokat a porképződés megelőzésére granulált állapotban alkalmazzák. A porok granulálása azonban költségtöbbletet jelent, ami jelentősen rontja az eljárás gazdasági hatékonyságát. Ezen kívül a nagyolvasztó járata rendszerint ingadozó és ennek eredményeképpen változik a salak kémiai összetétele és végső soron a kezelt salakokra gyakorolt sűrítő hatása is. A találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölése és végeredményben olyan eljárás létrehozása, amely olcsó, szemcsés anyagok alkalmazásával biztosítja a folyékony fémek felületén található hígfolyós salak besűrítését és könnyű eltálvolítását. A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapul, hogy a riolitos (liporitos) vulkanikus kőzetek a folyékony vas vagy acél felületére szórva megduzzadnak, térfogatuk 15-25-szörösére nő, mi- 5 közben reakcióba lépnek a fémfürdő felületét fedő hígfolyós salakokkal és rövid idő alatt felhabosodott, nagy viszkozitású salaktakarót képeznek, ami a szokásos eszközökkel (salakkaparóval, -kanállal) könnyen lehúzható, illetve leemelhető. Az így kép- 10 ződő salak takaró további előnye, hogy sajátos, habos szerkezet következtében jó hőszigetelő tulajdonságú, és ezáltal csökkenti a folyékony fém hűlését szállítás közben, amit egyébként speciális hőszigetelő anyagok alkalmazásával igyekeznek elérni. 15 A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy az alkalmazott szemcsés anyagok a folyékony fémmel érintkezve azonnal duzzadnak. A duzzadt szemcsék és a folyékony fém sűrűsége közötti nagyságrendi különbség gyakorlatilag kizárja keveredé- 20 süket, ami teljes biztonságot nyújt a salakzárványok képződése ellen. Tapasztalataink szerint a riolitos vulkáni kőzetek salakképző hatását egyéb, a salakok fizikai- 25 kémiai tulajdonságainak befolyásolására szolgáló ismert anyagok, pl. kvarchomok, üvegtörmelék, nagyolvasztói salak, mullit, samott, stb. őrlemények jelenléte nem zavarja, ha arányuk nem haladja meg a fürdő felületére adagolt szemcsés anyagok 30 teljes mennyiségének 40 tömeg %-át. A nem vulkanikus kőzet anyagok arányának nagyobb mérvű növelése a salakképzödés időben történő elhúzódását, illetve egyes nagy tűzállóságú anyagok szemcséinek a folyékony fémbe történő bekeveredését 35 okozhatja. A riolitos (liparitos) vulkáni kőzet őrleményét 0,1-5 mm, előnyösen 0,5-3 mm szemcsemérettel, a folyékony fém tömegéhez viszonyított 0,05—1, előnyösen 0,1-0,3 tömegszázaléknyi mennyiség- 40 ben szórjuk az olvadékra. Vulkáni kőzetként a beszerezhetőségtől függően obszidiánt, perlitet, szurokkövet, horzsakövet, stb., vagy azok keverékét egyaránt alkalmazhatunk. A találmány lényegét, anélkül, hogy az oltalom 45 körét ezzel korlátoznánk, az alábbi példákkal szemléltetjük: 1. példa 50 50 kg befogadóképességű középfrekvenciás indukciós kemencében szénacélt olvasztunk precíziós öntvények előállítására. Csapolás előtt salak eltávolítására a fémfürdőre 0,1 kg 0,5 — 2 mm szemcse- 33 méretű horzsakő őrleményt (Országos Ere- es Ásványbányák, Szegilong) szórunk. Sűrű salaktömeg képződik, amit salakoló kanállal könnyen leemelünk. 60 2. példa 4 tonnás ivfényes kemencében melegszilárd acélt 65 olvasztunk tolózár alkatrészek öntésére. A túlhevített acélt dugós üstbe csapoljuk, majd a felületére 2
