188658. lajstromszámú szabadalom • Berendezés poralakú és/vagy szemcsés anyagok vagy keverékek adagolására
1 188 658 2 A találmány tárgya berendezés por alakú és/vagy szemcsés anyagok vagy keverékek adagolására, elsősorban ötvöző- vagy kezelőanyagok fémolvadékokba történő bejuttatására, amely berendezés tartályt és adagoló egységet, valamint fúvatólándzsát tartalmaz. Ismeretes, hogy a vaskohászati technológiák fejlődése, a kohászati berendezések méreteinek, befogadóképességének és nagyobb fajlagos teljesítményének növelésére való törekvés során az utóbbi évtizedben számos olvasztóberendezésen kívüli acélkezelési eljárás alakult ki. Ezeket az eljárásokat elsősorban az acélok dezoxidálására és kéntelenítésére alkalmazzák. A por alakú anyagok fémolvadékba való juttatásának gondolatát elsősorban az anyagtakarékosságra irányuló törekvések, valamint a minél hatékonyabb folyamat végrehajtására való törekvések vetették fel, de a gyakorlatban bizonyos technológiai műveletek csak ily módon végezhetők el. Az ilyen por alakú, illetve szemcsés anyagoknak a fémolvadékokba történő bejuttatása injektáló rendszerek segítségével történik. A világon ma számos különböző típusú injektáló rendszer létezik, amelyek azonban végső soron két fő működési elvi rendszerre osztható. Az egyik mechanikus adagolású, a másik az ún. fluidizációs rendszer. ~ Á szemcselebegtetés elvén működő fluidizációs rendszerek ; legfontosabb része az ún. fluidizációs tartály, amelyben a szigorúan osztályozott, igen szűk, 0,32— 0,63 mm méret-tartományban ingadozó anyagokat vagy reagenseket, betöltés után fluidízálják, majd csőrendszeren és tűzálló anyaggal burkolt lándzsán keresztül vivőgáz segítségéveljuttatják be a fémolvadékba. Az ezen az elven működő rendszerek igen komoly hátránya az, hogy szigorúan determinált, és igen szűk intervallumban ingadozhat csak a por alakú anyagok szemcsenagysága, ami nagyon nagy mértékben megemeli a reagensek árát. A rendszer másik hátránya az, hogy nem szabályozható a teljesítménye adott körülmények között. Ezen kívül az adott működési elven dolgozó porbefúvó rendszerek általában nem alkalmasak különböző anyagok keverékeinek befuvatására sem. A mechanikus elven működő rendszerek ‘esetében a fuvatási teljesítmény a rendszerbe épített mechanikus adagoló, általában forgótányér segítségével változtatható. A rendsezr kevésbé érzékeny a szemcsenagyságra, de hátránya az, hogy az adagoló rendszer mechanikai működési elve miatt igen bonyolult konstrukciójú és üzembiztonsága üzemi körülmények között nem kielégítő, sok javítást és karbantartás igényel. Az injektáló rendszerekhez fuvatólándzsa tartozik, amelynek segítségével különböző gázok és adott esetben por alakú vagy szemcsés közegek az olvadék felszíne alá juttathatók. Az ismert fuvatlándzsák általában vastag falú rézcsőből állnak, amely tűzálló anyagból készült bevonattal van ellátva. Az úgynevezett egyszer használatos lándzsatípus előállítása során a rézcső palástjára önkötő tűzálló masszát kennek, majd erre ugyancsak tűzálló agyagból, általában samottból készült csodarabokat húznak fel. Ezután a külső részre ismét tűzálló masszát kennek és a bevonatot szárítják. A többször felhasználható lándzsák gyártása úgy történik, hogy a rézcsőre 80%-nál nagyobb Al2 03 tartalmú 2 folyékony tűzálló agyagból bevonatot öntenek, majd kiégetik. Mindkét lándzsatípus alapvető hátránya, hogy rendkívül merevek és ridegek, ami az üzemelés során igen sűrűn meghibásodáshoz vezet. A forró fémolvadék ugyanis rendszerint nincs nyugalmi állapotban és a bemerülő lándzsát mozgásba hozza, így a bevonaton repedések jönnek létre, ami után a lándzsa meglehetősen hamar tönkremegy. Ugyancsak repedékenységet eredményez a vastag falú rézcső és a bevonat hőtágulási együtthatóinak jelentős különbsége, minthogy a két réteg egymással kapcsolatbán áll, a forró fémolvadékba történő bemerítéskor pedig jelentősen felmelegszik, már pusztán a hőtágulási együtthatók különbözőségéből következően is repedések keletkeznek. További nehézséget ókoz a fuvatólándzsák nagymértékű felmelegedése, hiszen a fémolvadékok hőmérséklete általában jóval meghaladja az 1000 °C-ot. A jelen tanulmánnyal olyan berendezés kialakítása a célunk, amely lehetővé teszi por alakú és/vagy szemcsés anyagok vagy keverékek adagolását inhomogén szemcseméret esetén is, mégpedig tetszőlegesen változtatható teljesítmény mellett. Célunk továbbá olyan fuvatólándzsa konstrukció kialakítása, amely a hagyományosnál kevésbé merev, viszonylag hőálló és ennek megfelelően a korábbiaknál lényegesen nagyobb élettartamú. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a tartályt és adagoló egységet tartalmazó berendezésben a tartálynak csökkenő keresztmetszetű, előnyösen kúpos alsó része van és ennek aljában legalább egy fúvóka és a fúvóka fölött elhelyezett ejektor van, ahol a fúvóka vagy fúvókák vivőgáz vezetékhez, az ejektor pedig keverékszállító vezetékhez van kapcsolva. Az adagoló egységben alkalmazott ejektor célszerűen kétlépcsős ejektor és a tartály alsó részében csökkenő keresztmetszetű, előnyösen kúpos vezetőgarat van, amelynek felső része fémszitával vagy perforált lemezzel van lefedve. A vezetőgarat vibrátorral lehet összekapcsolva. A találmány szerinti berendezés tartálya adott esetben beépített mérleggel, célszerűen elektronikus mérleggel van ellátva. A találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli alakjánál a tartály legalább egy keverőbunkerrel van összekapcsolva, ahol a keverőbunkerben forgó keverőlapátok vannak. A keverőbunkerek vagy a tartály előnyösen adagolókonténerekkel van összekötve, az adagolókonténerek pedig külön adagoló egységekkel vannak ellátva. Ezek az adagoló egységek célszerűen ellenőrző mérleggel vannak összekötve. Ha a találmány szerinti berendezést ötvöző- vagy kezelőanyagoknak fémolvadékokba történő bejuttatására használjuk, a keverékszállító vezetékhez előnyösen fuvatólándzsa van csatlakoztatva. A fuvatólándzsa tűzálló keramikus burkolattal ellátott fémcsőből áll, ahol a fémcső több rétegből van kialakítva és a rétegek között hűtőközeg-járat van, továbbá, hogy a fémcső és a burkolat között hőálló rugalmas réteg van elrendezve. A többrétegű fémcső célszerűen belső szállítócsőből és külső burkolócsőből áll, a kettő között pedig sugárirányú bordák vannak elrendezve. A szállítócső és a burkolócső között levő hűtőközeg5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
