203181. lajstromszámú szabadalom • Plazmaíves indukciós olvasztóberendezés
1 HU 203 181 B 2 Hasonlóképpen működik a 3. ábra szerinti berendezés is, azzal a különbséggel, hogy a 6 plazmaégőt egyenárammal tápláljuk. Közismert, hogy az egyenáramú villamos ív élesen határolt, irányított kúp alakú és meghatározott rugalmassággal és merevséggel jellemezhető, aminek következtében a betétben viszonylag rövid idő alatt mély akna olvasztható. íly módon ezen kiviteli alak esetén a 6 plazmaégőbe bevezetett teljes teljesítmény a betét olvasztására hasznosítható, ennek során a betétanyag védi az 1 tartály falait a 8 plazmaív hatásától. Ezáltal az 1 tartály bélésének élettartama növekszik. Az egyenáramú villamos ív viszont az olvadék túlhevítésének és frissítésének szakaszában ahhoz vezetne, hogy a fém gázokkal telítődik, ami annak minőségét rontja. Ezenfelül ilyen jellegű ív sugárzása az 1 tartály bélésanyagának élettartamát lényegesen csökkentheti, mivel ebben a fázisban az 1 tartály falai a plazmaív közvetlen hatásának vannak kitéve. Váltóárammal táplált plazmaégő az olvasztási fázisban kevésbé hatékonyan működik, mivel a plazmaív alakja nem élesen határolt, a fém mély akna képződése nélkül csupán felületén melegszik fel és a betét a plazmaív teljesítményét kevésbé hatékonyan veszi fel. Fentiekből belátható, hogy a túlhevítés és frissítés fázisában előnyösebb, ha a 6 plazmaégőt váltóárammal tápláljuk, mivel a váltóáramú 8 plazmaív járulékosan a salakot is hatékonyan felmelegíti, és ennek során az 1 tartály bélésanyagára csupán kis mértékben hat. A 9 fém minősége ennek során javul, mivel a 9 fémnek gázokkal való telítési foka csökken. Ezért a betét olvasztása során a 14 kapcsolóelemet I állásába kapcsoljuk (4. ábra), amikoris a 6 plazmaégőt egyenárammal tápláljuk, míg a 9 fém túlhevítésének és frissítésének fázisában a 14 kapcsolóelemet II állásba átkapcsoljuk, csatlakoztatva ezáltal a 6 plazmaégőt közvetlenül a 2 induktor 7 részéhez. Ebben a helyzetben az olvasztott 9 fémet előírt hőmérsékletre túlhevítjük, és amennyiben szükséges, az olvadékot frissítjük (egyéb technológiai lépések is lehetségesek). A frissítés aktív salakoknak (folyósítószer) a 9 fém felületén való képzésében vagy ötvöző vagy frissítőelemek hozzáadásában áll. A 9 fém frissítésének optimális feltételeit azzal biztosítjuk, hogy a folyamatot váltóáramú 8 plazmaív segítségével végezzük, amely a salakot olyan hőmérsékletre melegíti fel, amely a fém-salak rendszerben lejátszódó fizikai-kémiai folyamatok intenzív lefolyását biztosítja, továbbá azzal, hogy a 9 fémnek a 2 induktor segítségével történő intenzív átkeverésével a 9 fémbe bevezetett elemeknek az 1 tartály teljes térfogatára való egyenletes eloszlását, valamint a reakciótermékeknek az olvadékból a salakba való aktív eltávolítását biztosítjuk. Az 5. ábrán bemutatott plazmaíves indukciós olvasztóberendezés hasonlóképpen működik, mint a fentiekben ismertetett kiviteli alakok. A 6 plazmaégő üzemmódjának a 14 kapcsolóelem segítségével történő meghatározása a 6 plazmaégő áramkörében levő 17 egyenáram-forrás Ui, U2 feszültségeinek összegével. A 17 egyenáram-forrás segítségével meghatározzuk a 6 plazmaégőn levő referenciafeszültséget, amely az U2 feszültség értékével azonos, míg a 14 kapcsolóelem és a 15 egyenirányító segítségével az Ui feszültséget juttatjuk a 6 plazmaégőhöz. Az Ui feszültségnek a 14 kapcsolóelemmel történő szabályozása révén a 6 plazmaégő üzemmódjának szükséges változásait valósítjuk meg, amelyek az olvasztott 9 fém tulajdonságainak az olvasztási folyamat során bekövetkezett változásai miatt válnak szükségessé. A referenciafeszültségként szolgáló U2 feszültség oly módon választható, hogy a 6 plazmaégőt kikapcsolt 2 induktor esetén önállóan üzemeltethessük. Ez megkönnyíti a 6 plazmaégő szükséges üzemmódjának meghatározását és hozzájárul ahhoz, hogy a berendezés energetikai és technológiai szempontból jobban illeszthető az adott körülményekhez. Ily módon pl. a 6 plazmaégő független üzemelése esetén a 6 induktor segítségével beállíthatjuk a 9 fém előírt cirkulációs sebességét, míg a 6 plazmaégővel a 9 fémet felhevítjük. A találmány szerinti plazmaíves indukciós olvasztóberendezés a kohászatban, öntödékben nagyértékűi fekete- és színesfémek technológiai kezeléséhez alkalmazható. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Plazmaíves indukciós olvasztóberendezés, amelynek kondenzátortelepre és váltóáram-forrásra csatlakoztatott induktorban elrendezett, betét olvasztásához alkalmazott tartálya, valamint legalább egy plazmaégője van, amely plazmaégő az induktorral villamos összeköttetésben van, azzal jellemezve, hogy a plazmaégő (6) az induktor (2) tekercsmeneteinek egy részével (7) párhuzamosan van kapcsolva. 2. Az 1. igénypont szerinti plazmaíves indukciós olvasztóberendezés, azzal jellemezve, hogy legalább két plazmaégővel (6, 12) ellátott plazmaégőcsoportja van, amely az induktor (2) tekercsmeneteinek részével (7) párhuzamosan van kapcsolva. 3. Az 1. igénypont szerinti plazmaíves indukciós olvasztóberendezés, azzal jellemezve, hogy a tekercsmenetek egy része (7) kapcsolóelemmel (14) van ellátva, amely az induktor (2) tekercsmeneteinek részével (7), valamint a plazmaégővel (6), illetve plazmaégőcsoporttal sorba van kapcsolva. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti plazmaíves indukciós olvasztóberendezés, azzal jellemezve, hogy a plazmaégőn (6), illetve a plazmaégőcsoporton átfolyó váltóáram egyenirányítására szolgáló, a plazmaégő (6), illetve plazmaégőcsoport egyenáramú áramkörét képező egyenirányítóval (15) van ellátva, amelynek bemenete az induktor (2) tekercsmeneteinek részével (7), kimenete pedig a plazmaégővel (6), illetve a plazmaégőcsoporttal össze van kötve. 5. A 4. igénypont szerinti plazmaíves indukciós olvasztóberendezés, azzal jellemezve, hogy az egyenirányító (15) járulékos kapcsolóelemmel (16) van ellátva, amely az induktor (2) tekercsmeneteinek részével (7), 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5
