201977. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és automatikus szabályozó berendezés a Hall-Herolut eljárással történő alumínium előállításánál a keletkező gázok elszívásának szabályozására
HU 201977 B kiképzett 6 fedelek mellett helyezhetők el, amelyek ilyenkor egyébként is zárva vannak. Az alsó részen látható 8 rácsozat a munkateret látja el friss levegővel. A 2. ábrán látható a kemencének az a felülnézete, amelynek segítségével a találmány lényege megérthető. A kemence a példakénti kiviteli alaknál öt A, B, C, D, E tartományra van osztva, amelyek egyébként két 7 fedél szélességének felelnek meg, és mindegyik A, B, C, D, E tartomány egy-egy 10a, 10b, 10c, 10d és 10e elszívó csőhöz csatlakozik. Ezeknek méretezése olyan, hogy a geometriai felépítésük alapján az előírt elszívási teljesítményt biztosítsák. Az öt 10a- 10e elszívó cső egy 10 elszívó csőhöz van csatlakoztatva, amely ezután a központi elszívó berendezéshez van csatlakoztatva. Látható a 2. ábrán, hogy minden egyes 10a, 10b, 10c, 10d és 10e elszívó csőnek a 10 elszívó csőbe 5 való becsatlakozása előtti részén egy-egy megfelelően kiválasztott helyen 11,12,13,14 és 15 hőelem van elhelyezve. A 11-15 hőelemek célszerűen NiCr-Ni hőelemek, mivel ezeknek elég nagy az ér- 5 zékenysége és majd 100 °C-ig működtethetők, továbbá igen jól ellenállnak a kemence által kibocsátott fluortartalmú anyagoknak. A stabilizált hőmérsékletet a különböző hőelemekkel mérjük, mégpedig normál elszívás esetén a 10 következőképpen: a: Minden egyes 6 és 7 fedél zárva van, beleértve a 18 ajtót is, amely a kemence tetején van elhelyezve és amelynek az a szerepe, hogy azon keresztül lehessen az olvadt alumíniumot eltávolítani (kimerni) 15 b: Kinyitjuk sorban egymás után az A, B, C, D és E tartományoknál elhelyezett két 7 fedelet valamint a 18 ajtót is. A mérés során a következő eredményeket kaptuk: 6 Hőelemeket t hőmérséklete 0 °C-ban és a mért At eltérés °C-ban: Ajtók és fedelek zárva 175 170 150 130 175 A tartomány nyitva t 80 100 130 150 130 At-95-70-20 + 20-45 B tartomány nyitva t 140 75 100 130 130 At-35-95-50 0-45 c tartomány nyitva t 150 125 70 120 120 At-25-45-80-10-55 D tartomány nyitva t 200 150 100 75 120 At +25-20-50-55-55 E tartomány nyitva t 220 170 120 70 80 At 145 0-30-60-95 Merítő ajtó nyitva t 230 180 150 70 55 At + 55 + 10 0-60-120 Azt tapasztaltuk, hogy az a tény, hogy a 18 ajtót kinyitottuk az egyes tartományokban levő levegőáram hőmérsékletének több mint 50 °C-al történő csökkenését eredményezte, és a mért hőmérsékletugrás néhány sec-on belül érzékelhető volt. Ez az idő már elegendő ahhoz, hogy igen nagy megbízhgatósággal egy villamos jelet hozzunk létre, amelynek segítségével át lehet kapcsolni a vezérlő rendszert a fokozott elszívásra. A gyakorlatban igen jól használható egyszerű és hatásos módon a fokozott elszívás úgy valósítható meg, hogy egy mozgatható sík 17 reteszelő elemet helyezünk el minden egyes 10a- 10e elszívó csőbe, és ezeket működtetjük egy emelővel. Normál elszívás esetében a 17 reteszelő elem mondjuk N m3/perc áramlási sebességet biztosít az egyes 10a-10e míg teljesen nyitott esetben, azaz fokozott elszívás esetében X.N m3/perc az áramlási sebesség, ahol X értéke viszonylag széles tartományban változik. Amikor a levett 7 fedélt egy fedeleket visszahelyezzük, a hőmérséklet ismételten igen gyorsan növekedni fog, és néhány másodperc alatt elér egy magasabb értéket, amely érték azonban nem feltétlenül egyezik meg az előzőleg mért magasabb értékkel. A hőmérsékletnövekedés azonban elegendő ahhoz, hogy megfelelően kiértékelhető villamos jelet állítsunk elő segítségével és így a mért értékek alapján vissza lehessen kapcsolni a normál szívásra. A tapasztalatok és az elvégzett kísérletek alapján 40 a szakemberek minden további nélkül meg tudják egy adott rendszernél állapítani, hogy melyik legyen az a két küszöbérték hőmérséklet, amelynél át kell kapcsolni a normál elszívásról a fokozott elszívásra, illetőleg fordítva. A felső küszöbértéket ti hőmér- 45 séklete jelölve azt a hőmérsékletértéket adja meg, amelynél a hőmérséklet annyira lecsökkent, hogy át kell kapcsolni a fokozott elszívásra, alsó küszöbérték t’i hőmérséklete pedig azt a már megemelkedett hőmérsékletet jelzi, amikor a fokozott elszívás- 50 ról normál elszívásra kell visszakapcsolni. A két küszöbérték ti és t’i hőmérséklet lehet egymással közel egyenlő vagy egymástól eltérő. A táblázatban megadott értékek egy olyan rendszerre vonatkozik, ahol a fokozott elszívásra a felső 55 küszöbérték ti hőmérséklete 100 °C-ra volt beállítva, míg az alsó küszöbérték ti hőmérséklete, amelynél vissza kell a rendszernek kapcsolnia normál elszívásra 70-80 °C. Olyan műszerek, amelyek a fenti eljárást megva- 60 lósítják ma már rendkívül olcsón beszerezhetők. A tapasztalatok azt is mutatták, hogy egyetlen 6 vagy 7 fedél kinyitása is sok esetben igen gyors hőmérsékletváltozást idéz elő és hőmérsékletváltozás sebessége több °C/sec. 65 Egy további lehetséges változat szerint nem a 4
