165791. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés olvadékok vákuum kezelésére
165791 mozgatható, célszerűen villamos forgógép vagy vibrátor segítségével. Az eljárás lényege, hogy magában az olvadék belsejében az olvadék anyagkontinuitásának megszüntetése révén jön létre vákuumos tér. Az olvadék belsejében létrejövő vákuumteret határoló olvadékrétegben mint reakciózónában praktikus egyensúlyig megy végbe minden fizikokómiai folyamat. A fentiekben definiált vákuumtérbe kívánatos reagáló anyagok vezethetők, ill. nemkívánatos reakciótermékek eltávolíthatók. Külön ki kell emelni, hogy az olvadék faj súlyánál kisebb fajsúlyú reakciótermékek eltávolítása az olvadékból az eljárás során önként megy végbe, mert az olvadék kontinuitásának megszüntetése a kémiai reakció gyors végbemenetelén túlmenően lehetőséget nyújt a képződött reakciótermékek oly mérvű koagulációjára, amely már biztosítja a .reakciótermék faj súly különbség hatására való automatikus olvadékfelszínre jutását. Az olvadék belsejében kialakított vákuumtér fennállási ideje csak elhatározásunktól függ és a koaguláció révén a zárványok eltávolításához szükséges kritikus nagyságot mindig biztosíthatjuk. A reakciótermék eltávolítható az olvadékban az anyag diszkontinuitást biztosító szerszámon keresztül is, és ezen a szerszámon keresztül történhet a kívánt reagáló anyagoknak a reakciótérbe való juttatása. Az olvadék belsejében az olvadékkontinuitás megszüntetésére használhatók speciális formára kiképzett porózus kerámiatestek, szabadtorkolatú kapilláris csövek stb. (továbbiakban szerszám), amelyeket az olvadékban nagy sebességgel mozgatunk. A szerszám méreteitől és alakjától függő kritikus mozgási sebességnél az olvadék elszakad a szerszámfalától és ezáltal az anyagdiszkontinuitás létrejön. A diszkontinuitást létrehozó szerszám működtetése forgó, vibrációs vagy egyéb periodikus mozgással történhet. Az eljárás segítségével az olvadék teljes és tetszőleges térfogata kezelhető. A találmány további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés vázlata (a vákuumtechnikai elemeket a nemzetközi vákuumtechnikai szabvány által előírt jelölésekkel ábrázoltuk.) Az 1 csőtengely a 2 házban helyezkedik el, a 3 és 4 kúpgörgős csapágyakkal megtámasztva. Az 5 és 6 tömítőgyűrűk az 1 csőtengellyel és a 2 házzal közösen a kistérfogatú 7 teret határolják le, amelyet vákuumbiztosan tömítenek. A 7 tér az 1 csőtengelyben levő 8 furaton keresztül az üreges 10 vákuumozó szerszámmal és a 9 csatlakozócsövön keresztül a 11 vákuumozó egységgel van összekötve. A 10 vákuumozó szerszám az 1 csőtengelyhez a 12 fémbetétes vákuumcsatlakozóval kapcsolódik. A 10 vákuumozó szerszám alakját tekintve bármilyen lehet. Az 1. ábrán látható kivitelezési példában célszerűen forgástest, nevezetesen egy harangalakú forgástestben végződő cső. A 10 vákuumozó a 13 porózus dugó van beerősítve, amelyen keresztül a 10 szerszám forgatása révén az olvadékban létrehozott vákuumtérből a felszabaduló gázok elszívhatok és/vagy a gázalakú reagensek bevezethetők. A 13 porózus dugó ugyanakkor megakadályozza, hogy a fémolvadék a 10 vákuumozó szerszám csőalakú részébe behatoljon és ott bármilyen károsodást okozzon. 5 A 10 vákuumozó szerszám anyagát tekintve lehet fém vagy tűzálló kerámia. A 10 vákuumozó szerszámot a 14 villamos forgógép forgatja a 15 tengelykapcsoló közbeiktatásával. A 11 vákuumozó egység célja a 7 tér és az 1 cső-10 tengely 8 lyukon keresztül történő elővákuumozása és üzemközben az olvadékból felszabaduló gázok eltávolítása. Felépítését mindig a kívánt technológiai célnak megfelelően alakítjuk ki. Egy általánosan alkalmazható ~ 10~9 Torr vá-15 kuum biztosítására alkalmas kialakítást mutat az 1. ábra, ahol 11 vákuumozó egység részei a 16 szorpciós szivattyú, a 17 iongetter szivattyú, a 18 vákuumszelepek, a 19 gázbevezető szelep és a 20 vákuumérő. Ali vákuumozó egység kezelési módja 20 azonos a hasonló vákuumtechnikai egységek közismert kezelési módjával. A 21 védőpajzs a berendezést a sugárzó hőtől és az olvadékfreccsenéstől védi. A találmány szerinti berendezés üzemeltetése az 25 alábbiak szerint történik: Az atmoszférikus olvasztókemencében, üstben stb. levő olvadék felületét az atmoszférikus hatásoktól való védelem céljából légzáró réteggel pl. üvegolvadékkal borítjuk, majd a találmány szerinti 30 berendezés 10 vákuumozó szerszámát az olvadékba merítjük úgy, hogy a 10 vákuumozó szerszám 13 porózus dugója teljes egészében az üvegolvadék alatt helyezkedjék el. Ezután all vákuumózó berendezéssel vákuumozzuk a 7 teret, és a 14 villamos 35 forgógép bekapcsolásával forgatni kezdjük a 10 vákuumozó szerszámot. A berendezést ezzel üzembe helyeztük és á 10 vákuumozó szerszám forgatása által létrejött vákuumtérből, az olvadékból felszabaduló gázokat a 40 11 vákuumozó egységgel folyamatosan elszívjuk. Gázalakú reagensek bevezetése esetén mindenben a fentiek szerint járunk el azzal kiegészítve, hogy a 18 gázbevezető szelepen keresztül szabályozott és megkívánt mennyiségben bevezetjük a gázalakú 45 reagenst, amelyet a 10 vákuumozó szerszám által az olvadékban kialakított vákuumtér automatikusan beszív. A teljes olvadékmennyiség fenti eljárás szerint történő kezelése céljából a 10 vákuumozó szerszá-50 mot az olvadékban mozgatva, az olvadék teljes mennyiségén keresztülvezetjük. Az olvadék erős konvektív áramlása esetén a 10 vákuumozó szerszám mozgatása mellőzhető. Egyazon olvadéktároló tartályban több beren-55 dezés egyidejű működtetése lehetséges. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban részletesen példák segítségével ismertetjük. 1. példa 60 Gáztömör kerámiatégelyben rezet olvasztunk meg és az olvadék tetejére üvegport szórunk. Az üvegpor az olvadék tetején megolvadva gáztömör réteget képez és megakadályozza az olvadéknak az atmoszférikus gáztérrel való érintkezését. Ezután 65 az olvadékba porózus kerámiából készült (fém-2
