153474. lajstromszámú szabadalom • Elektronsugárkeltő főként nagyteljesítményű elektronsugaras olvasztókemencékhez
153474 A találmány feladata ötszáz kW körüli és feletti teljesítményű elektronsugaras olvasztókemencéhez olyan elektronsugárkeltő létesítése, amely többkamrás elven épült, és amelynek eléktronágyúja elektronsugárzással fűtött olyan 5 katóddal rendelkezik, amely lényegében kocka vagy szegmens alakú és amelynek előfúkuszálása a katód emissziós felülete • gömbi görbületével, valamint a fókuszáló elektróda és anód katódalalkhoz 'megfelelő alakjával és a katód 10 és fókuszáló elektróda közötti távolság segítségével van beállítva. A feladatot a találmány azzal oldja meg, hogy az előfókuszált elektronsugarat elektronágyú utáni pályáján áramlási ellenállásokkal 15 ellátott nyomáslépcső-rendszeren és mágneses eltérítőrendszeren keresztül az olvasztótérhez fókuszáló és vezető, önmagában ismert forgási szimmetria, elfordulásmentes, mágneses lenesei vannak. A katód szférikus görbületének mér- 20 tekét meghatározó, irányvéktoraikkal egymásra merőleges két rx és r 2 sugara van. Az.ri és r 2 sugaraik irány vektorai egymásra merőlegesek. A foirgásszimmetriás, forgásmentes, mágneses lencsék pólusai furatainak átmérője éppen olyan 25 nagyra van kiképezve, mint a keresztmetszetében négyszögalakú elektronsugár hosszú oldala. Ez a megoldás szakember számára különösen meglepő, mert a szalagalakú elektronsugár elektronoptikailag nem sugárnyalábként visel- 20 kedik, amely fargásszimmetriás sugárzóból származik és megfelelő kioltással szalagsugárrá válik, mivel a katódból származó elektronsugarafc irányait a tértöltéshatások erősen befolyásolják. Az'elektronágyú mögött ionfelfogó tömb 35 van. Célszerű a katód emissziós felületeit több kocka alakú, egymás mellett elrendezett egyes katódból kialakítani, amelyek a közös fókuszáló elektródába és az anódba külön kimunkáláson 40 keresztül vannak elhelyezve. Az elektronsugár fókuszálására előnyös, ha több kiatódot az anóddai és fókuszáló elektródával együtt egy síkban vagy egymás felé hajlóan helyezünk el. Két katód alkalmazása ese- 45 tén előnyös, ha ezeket körívszegmensként a fókuszáló elektródához és anódhoz koncentrikusan helyezzük el, amely esetben az anód és a fókuszáló elektróda ismét egy darabból állnak. Célszerű továbbá az is, ha a fókuszáló elekt- 50 ródát és anódot vízhűtéssel látjuk el. A vízhűtés pl. az elektródák felületén elhelyezett hűtőcsövékiből áll. Lehetséges az is, hogy az elektródák belsejében hűtőesatornákat képezzünk: ki. 55 A mágneses eltérítőrendszerhez előnyös olyan vízzel hűtött tartály alkalmazása, amely a mágneses eltérítőrendszert körülfogja. A találmányt részleteiben a rajzokon vázolt kiviteli példákkal kapcsolatban is>mertetjük. 60 Az 1. ábra olvasztótérrel rendelkező elektronsugár-többkamrás kemence teljes sugárkeltő-, eltérítő- és fókuszálórendszerének elvi vázlata, amelynél két szalagalaikú katód van alkalmazva, gs A 2. ábra az 1. ábra I—II vonala menti metszet. A3, ábra .a találmány szerinti, négyszögalakú katóddal, fókuszáló elektródával és anóddai rendelkező sugárkeltő rendszer elvi vázlata metszetben. A 4a. ábra a 3. ábrán vázolt szerkezetrész hosszirányú metszete'az r2 sugárral. A 4b. ábra a 4a. ábrához hasonló elvi vázlat, amelynél a katód csak a végein van r2 sugárnál lekerekítve. Az 5a. ábra több, 3. ábra szerinti négyszögalakú katóddal ellátott sugárkeltő rendszer elvi vázlata a hossztengelyre merőleges metszetben. Az 5b. ábra ábrához hasonló elvi vázhit, amelynél a katódok ívalakíban vannak elrendezve. A 6. ábra négyszögalakú katód vázlata, amelynél az emissziós felületek a homlokoldalakon le vannak kerekítve. A 7. ábra az emissziós felületek egy további lehetséges alakját szemlélteti. A 8. ábra a leolvasztani kívánt rúd síkjában, az 1. ábra III—IV vonala menti 'metszetben az elektronsugár-köteg pályáját szemléltető vázlat. Az 1. ábra az elektronsugaras olvasztóberendezés keresztmetszetét szemlélteti. Két közvetlen fűtésű 1 ütközőkatód két 2 katódot fűt, amelyek a tulajdonképpeni elektronsugarat keltő katődoik. Ezek tömör kivitelűek. Az 1 ütközőkatódolk és 2 katódok között feszültség, az ún. ütiköző'feszültség van a 3 és 3' kapcsokon. Szokásos módon következnék a fókuszáló elemek és egy 4 anód. A 4 anód és 2 katód között az 5 és 5' kapcsokon a gyorsító Uß feszültség van. A 4 anód és ennek megfelelően az 5' kapocs is földelve van. Az elektronsugaras olvasztóberendezés e része a 6 elektronsugárkeltő teret képezi, amely a 7 csatlakozó csőcsonkon keresztül egy nem ábrázolt vákuumszivattyúval van összeköttetésben. Az elektronsugár irányában ezután következik a 8 mágneses lencse, a 9 közbenső kamra — amely szintén nem rajzolt további vákuumszivattyúval van összeköttetésiben — és azután egy további 11 mágneses lencse. A 8 és 11 mágneses lencséken belül vannak a 12 nyomáslépcsők, amelyek önmagáiban ismert nyoimáslópcső-blendékiből és nyomáslépcsőcsövekből állnak. A 11 mágneses lencséhez az elektronsugár irányaiban csatlakoznak a mágneses 13 eltérítőtekercsek, amelyek a 14 elektronsugár utolsó részét önmagában ismert módon két dimenzióban az előre megadott mindenkori program szerint térítik el. Ezután következik a 15 olvasztótér, amely egy további, ismét nem ábrázolt vákuumszivattyúval a 16 csatlakozó csőcsonkon keresztül van összeköttetésben, azután a 17 olvasztótégely. A találmány szerint alkalmazott szalagalakú 14 elektronsugár nyal ábot a 2 katódok hozzák létre, amelyek négyszögűen vagy félgyűrűalakban vannak kiképezve. Ezek 19 emissziós felületei görbültök (4a. és 4b. ábrák). A görbület meghatározására a .négyszögalakú katódoknál keresztirányban az i\ sugár és hosszirányban 2
