193565. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumínium és ötvözeteinek raffinálására, valamint berendezés az eljárás megvalósítására
193565 elvezetési helytől kisebb, mint a távolság a salakelvezetési helytől, akkor a salak az olvadék felületén a klórozó zónában olyan irányban fog mozogni, amely a már raffinált fém mozgásával ellentétes irányú, azaz a salakgyűjtőkamra felé, mivel a gáz mozgása az olvadékban az olvadék felületét porszerű salakrészecskéktől állandóan tisztítja és ezeket oldalra hajtja, ahol kevésbé intenzív az olvadék felületének a megújulása. Ha a gázelosztó szerkezet tengelyét az ülepítő kamra falához közelebb visszük, akkor lehetőség van arra, hogy a fém felületét a klórozó kamrában, az ülepítő kamrába történő bevezetésnél a fém felületét még intenzívebben lehessen a salaktól megtisztítani, és a salakot a salakelvezetö nyílás felé vezetni, ahol a salak-mozgása az olvadék felületén nem annyira intenzív. A gázelosztó szerkezet tengelyének a fémülepítő kamra falától való távolságának megállapítására a határértékeket mindenkor a klórgázfogyasztás alapján kell megállapítani. Maximális klórgázfogyasztás esetén ez az arány, azaz az előbb említett távolságok aránya 0,99, minimális klórgázkeverék fogyasztás esetén pedig 0,5. Ha az arányt 0,5-nél kisebbre változtatjuk, akkor a salak egy része nem fog továbbítódni a salakgyűjtő kamra felé, hanem az olvadék tetején a klórozó zónában marad, és az ülepítő kamrába folyik le. Ha az arányt túl nagyra választjuk, azaz például 1-re, akkor a salak nagyobb részét a raffinált olvadék magával ragadja és a fémülepítő kamrába viszi, aminek az a következménye, hogy a salak eltávolítására fordított munka megnő és a fém minősége rosszabb lesz. A problémamentes salakeltávolításhoz a salakgyüjtő zónát a fémtükör alatt összekötöttük az olvadékbevezető zónával, ennek következtében a fémtükör a salakgyűjtő zónában elég magas lesz, ami a salakeltávolítást fáradtságmentessé teszi. A találmány szerinti berendezést a továbbiakban példakénti kiviteli alakjai segítségével, a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra a találmány szerinti berendezést mutatja, amikor a fedél le van véve, a 2. ábrán látható a találmány szerinti berendezés A-A vonal mentén vett metszete, a 3. ábrán látható a B-B vonal menti metszet, a 4. ábrán látható a V-V vonal menti metszet, az 5. ábrán a vonal menti G-G metszet látható. A találmány szerinti berendezés, ahogyan ez az 1. ábrán jól látható, tartalmaz egy 1 házat, amelyben 2 klórozókamra és 3 ülepítő kamra található. A két 2 klórozó és 3 ülepítő kamrát 4 válaszfal választja el egymástól, amelyben 5 csatorna van kiképezve. A 2 klórozókamrában is van egy 6 fal, amely a 7 klórozó zónát az olvadékbetöltő 8 zónától és a salakgyüjtő 9 zónától elválasztja. A 6 fal alsó részében, ahogyan ez a 2. ábrán jól megfigyelhető, 10 nyílás van az olvadéknak a 7 klórozó 5 zónába való bevezetésére kiképezve, míg a 6 fa! felső részében, ahogyan ez a 3. ábrán látható 11 nyílás van kiképezve, amely a salak elvezetésére szolgál. Az 1 ház és a 6 fal között egy nem egészen a fenékig nyúló 12 választó fal van, amely az olvadékbetöltő 13 kamrát a salakgyűjtő 14 kamrától elválasztja. A berendezés fölülről 15 fedéllel fedhető le, amelyen keresztül a porózus 17 toldattal ellátott 16 gázbevezető szerkezet a 7 klórozó zónába van vezetve. A 3 ülepítő kamrában egy fémelvezető 19 zóna van egy további 18 válaszfallal leválasztva. A 15 fedélben még egy további salakeltávolító 20 nyílás is ki van képezve. A raffinálás a következőképpen megy végbe: az alumíniumolvadékot betöltjük az olvadéktöltő 13 kamrába, ahonnan azután azt a 10 nyíláson keresztül a 2 klórozókamrába vezetjük, amelybe a gázbevezető 16 szerkezeten keresztül, amely porózus 17 toldattal van ellátva, a klórgázkeveréket bevezetjük. A klór az ott található szennyeződésekkel az alkáli,- és alkáliföldfémekkel, hidrogénnel és nem fémes zárványokkal alumínium-kloridokat és egyéb a szennyeződéseknek megfelelő kloridokat képez, amelyek a 7 klórozó zónában az olvadék felületén úsznak. Az olvadék felületén az alumínium-kloridok a szennyeződéssel reakcióba lépnek, és ezáltal salak képződik. A klórgázkeveréknek az olvadékban való mozgása az olvadék felületének állandó megújulásához vezet, megtisztítja a salaktól, amely salak a salakelvezető nyílás irányába mozog és a salakgyűjtő 14 kamrában gyűlik össze. A klórozott olvadékot a 7 klórozó zónából annak felső részén kiképezett 5 csatornán keresztül vezetjük a 3 ülepítő kamrába, ahol a fémet a 19 fémelvezető zónán keresztül az öntéshez elvezetjük. A salakot a salakgyűjtő 9 zónából a salakelvezető 20 nyíláson keresztül távolítjuk el a raffinálás befejezését követően. A találmány szerinti eljárást és berendezést a VAMI kísérleti öntőműhelyében próbálták ki. A táblázatban a prototípusként ismertetett eljárást és a találmány szerinti eljárást hasonlítottuk össze, ahol a különböző példákban különböző paramétereket állítottunk be. Ha a prototípusnál a munkaráfordítás 100%, ehhez képest adtuk meg a táblázatban az egyes ráfordításokat. Ugyanígy a fajlagos klórfogyasztást is a prototípushoz viszonyítva adtuk meg. A táblázatban a hc:h„ arányt adtuk meg, azaz a felső nyílás alsó peremének a fenéklaptól való távolságához. A hc:h„ arányt, ahogyan ez a táblázatban is látható 1,00; 1,01 ; 1,09 és 1,05 értékeket választottuk, és ennek a hatását vizsgáltuk, továbbá vizsgáltuk a gázbevezető szerkezet tengelyének a 4 válaszfalhoz való vízszintes távolságának az arányát 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
