153474. lajstromszámú szabadalom • Elektronsugárkeltő főként nagyteljesítményű elektronsugaras olvasztókemencékhez

MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1964. IX. 18. Közzététel napja: 1966. IX. 22. Megjelent: 1967. V. 20. (LO—260) 153474 Szabadalmi osztály: 21 h 14—19 Nemzetközi osztály: H 05 b Deci mái osztályozás: Feltalálók: . . Dr. von Ardenne Manfred, fizikus, egyetemi tanár, Dresden, Dr. Schiller Siegfried, oki. fizikus, Dresden, Német Demokratikus Köztársaság Tulajdonos: VEB Lokomotivbau-Elektrotechnische Werke „Hans Beimler" Hennigsdorf, Német Demokratikus Köztársaság ElektronsugárkeJltő főként nagyteljesítményű elektronsugaras olvasztókemencékhez A találmány elektronsugárkeltő előnyösen ötszáz kW és ennél nagyobb teljesítményű elektronsugaras olvasztókemencékhez. Lényegében két elektronsugaras olvasztókemence-típust különböztetünk meg. Az első típusnál á beolvasztani kívánt anyagot a negatív potenciálon levő katóddal vesszük körül. Ilyen elven egészen 1,5 MW-ig építenek elektronsugaras, 'kemencéket. Másik típust az elektronsugaras-többkamrás kemencék képezik, amelyeknél az olvasztótér a sugárkeltő tértől el van. választva. Az eddigi felfogás szerint azonban ennek a típusnak hátrányos tulajdonsága, hogy csak kis teljesítményekhez alkalmas. Ismert az is, hogy az említett hátrányos tulajdonság kiküszöbölése céljából a többkamraHelvet meghagyva több sugárzót alkalmaznak. így pl négy sugárzó alkalmazásával kétszáznegyven kW teljesítményig létesítettek és építettek többkamrás elektronsugaras olvasztőfcameneéfcet. Ha azonban egyetlen, <ptszáz kW vagy ennél nagyobb teljesítményű elektroansugárzókat kívánunk előállítani, akkor egy sor műszaki és fizikai akadályba ütközünk. Az elektronsugár áramsűrűséget előre megadott gyorsító feszültségnél és a katód elég nagy 'emissziöképességénél a katód előtti, elektronok tértöltés-hatása korlátozza. A katód közepe előtti elektromos térerősség az emissziós 10 15 20 25 Í0 felület növelése révén az anódnyílás szükséges megnövelése következtében csökken. Minél nagyobb a katódátmérő, annál kisebb lesz &z emissziós áraim sűrűsége a katód középponti terében. Ismert építésű ikörszknirietriäs eleüctronsugárzóknál a teljesítménynek a katód emissziós felülete egyszerű megnagyobbításával való növelésének és ezáltal az elektronsugár árama növelésének a gyakorlatban hatásai vannak. Másrészt a harminc kV vagy ennél nagyotofo Us gyorsítófeszültség röntgensugárzás és főként átütési szilárdsági okokból elektromos: kisüléseknél nem léphető át lényegesen. Ismert, hogy alacsony, pl. néhány kW Uß gyorsítófeszültségeknél az elektronsugár nagy áramának keltésére a kátédhoz négyszögalatkú emissziós felületeket alkalmaznak, amelyekkel szalagalakú elektronsugárköteget hoznak létre. Az ilyen szalagalakú katódok említett nagy teljesítményekhez való alkalmazása önmagában azért nem lehetséges, mert a fokuszáláshoz szükséges hengerlenesék ilyen követelményekhez és mindenek előtt durva metallurgiai üzemhez alkalmatlanok. A találmány célja fémek olvasztására olyan elektronsaigaras-tabbkaimrás, nagytelj esítményű, főként ötszáz kW feletti teljesítményű kemence létesítése, amely egyetlen sugárkeltőrendszerrel üzemeltethető, illetve látható el. 153474