176843. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés kupolókemencében előállított öntöttvasolvadék beoltására és/vagy dezoxidálására és/vagy ötvözők bevitelére
3 176843 4 ban rendszerint igen hevesen reagáló vagy robbanásveszélyes adalékanyagok alkalmazása szükséges. Az egyik ilyen eljárás szerint az adalékanyagokat olyan adagolóberendezésből juttatják a fémolvadékba, amely az olvadék fölött, arra merőleges csővel van összekapcsolva, és a cső juttatja az adalékanyagot az olvadék felszínére. Az adalékanyag bevitele a kemence fenékrészénél történik. A benyúló csővég furatokkal van ellátva, és ezeken a furatokon átjutnak az adalékanyagok a fémolvadékba. Ennek következtében az olvadékban turbulens áramlás lép fel a cső közelében, ami elősegíti az adalékanyagoknak a fémolvadékba történő bejutását és az ott történő elkeveredést. Miután az adalékanyagok keveredése megtörtént, leválasztják a fémolvadékról a salakréteget, és a tiszta fémet csapolónyíláson át a kemence fenékrészéről lecsapolják. A salakréteg eltávolítására lehúzóperemet alkalmaznak, a fémolvadék felszínét pedig úgy állítják be a fenékrészbe beépített csapolónyílás fölött, hogy a legkisebb veszteséggel történjék a salaklehúzás. A salaklehúzási művelet az olvadék áramlása során folyamatosan történik. Olyan eljárás is ismert adalékanyagok bevitelére, amelynek segítségével ezek pontos adagolása végezhető el. A beadagolás után az adalékanyagokat alaposan elkeverik a fémolvadékban. Minthogy azonban az említett adalékanyagok bevitele közvetlenül a kúpolókemence munkateréből a fenékrészbe jutó olvadékba történik, elkerülhetetlen, hogy az adalékanyagok egy része a beadagolás során a fémolvadék felszínén úszó salakba kerüljön és ott megmaradjon. Az itt levő adalékanyagokat a salakkal együtt eltávolítják. Ily módon az adalékanyagok pontos olvadékba juttatása a gondos beadagolás ellenére sem lehetséges. További hátránya még az ilyen eljárásoknak, hogy a perforált csővel történő bevezetés során maga a cső keveri az olvadék felszínén úszó salak egy részét bele a fémolvadékba. Ez azt eredményezi, hogy az előállított acélöntvény viszonylag nagymennyiségű salakzárványt tartalmaz, ami természetesen rendkívül káros. A bemutatott eljárásra példa a 2.677.609 számú USA szabadalmi leírásban ismertetett megoldás. A jelen találmánnyal olyan megoldás kialakítása a célunk, amellyel lehetővé válik kúpolókemencében viszonylag magas hulladékanyag tartalmú kiindulási anyagból olyan vasöntvényeket előállítani egyszerűen és olcsón, amelyek vegyi összetételük, dermedési körülményeik, kristálymag képződés, gáz- és oxigéntartalom tekintetében meglehetősen egyenletesek. Célunk még a találmánnyal annak biztosítása is, hogy az ily módon előállított vasöntvények a célnak megfelelően tetszőleges variációban legyenek elkészíthetők. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy az adalékanyagokat 0,1—0,6 súly% mennyiségben folyamatosan, finomszemcsés alakban szórjuk a csatornában áramló olvadékba oly módon, hogy közben a csatornában turbulens áramlást hozzunk létre. Adalékanyagként célszerűen elektródgrafit és 10— 25 súly'%, 0,05—0,6 mm szemcsenagyságú szilíciumkarbid keverékét alkalmazzuk. A találmány szerinti megoldás így biztosítja azt az előnyt, hogy az elektródgrafit és a szilíciumkarbid közös beadagolása révén a kristálymagképződést hosszabb időn keresztül állandósítsuk anélkül, hogy az ötvözetképződést és a dezoxidálást a csak elektródgrafit adagolásánál ismert módon negatívan befolyásoljuk. Jóllehet az elektródgrafit rövid időn át jó kristályosodási magképzőnek bizonyul, bizonyos idő eltelte után, minthogy az olvadékot gondosan keverjük, gyorsan oldatba megy és így kristályosodási magképző szerepét elveszti. Ha azonban az elektródgrafittal egyidejűleg szilíciumkarbidot is adagolunk a fémolvadékba, a kristálymag képződést hosszabb időn át biztosíthatjuk, minthogy a szilíciumkarbid lényegesen lassabban oldódik, mint az elektródgrafit, és biztonsággal lehet számítani a hatására akkor is, amikor már a beadagolt elektródgrafit teljes mennyisége oldatba ment. A találmány szerinti eljárás foganatosításához szükséges szilíciumkarbid mennyisége célszerűen 10—25 súly%. Ha ennél nagyobb mennyiségű szilíciumkarbidot alkalmazunk adalékanyagként, fennáll az a veszély, hogy a be nem oldódó szilíciumkarbid zárványokat képez, amelyek az anyag tulajdonságait rontják. Az alkalmazott adalékanyag átlagos szemcsenagysága célszerűen 0,05—0,6 mm. Ha ennél kisebb szemcsenagyságot alkalmazunk, az viszonylag gyorsan oldódik, és így a kristálycsíra képződést nem segíti kellő ideig. Ha a megadott tartománynál nagyobb átlagos szemcsenagyságú anyagot viszünk a fémolvadákba, az viszont túlságosan lassan oldódik, és a már emített zárványok képződését eredményezheti. 1 Különösen jól használhatók ki a találmány szerinti eljárás előnyei, ha a csíraképzésre, dezoxidálásra és gáztalanításra beadagolt karbon és/vagy szilícium, illetve egyéb elemek eloszlásának kiegyenlítésére az adalékanyagokat az áramló fémolvadékba vezetjük be közvet-A találmány szerint célszerű az áramló olvadék keverését az adalékanyagok hozzáadása után is fenntartani. Az adalékanyagoknak a fémolvadék salakmentesített felületre történő bevezetése célszerűen poralakban történik. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés adagolóegységet, az adagolóegység kivezető csonkjához csatlakoztatott ejtőcsövet és a kúpolókemence szifonjához kapcsolódó csatornában elhelyezett terelőelemeket tartalmaz. Annak érdekében, hogy a finomszemcsés adalékanyagot pontosan tudjuk a fémolvadékba bevezetni az ejtőcsövön keresztül, továbbá azért is, hogy az adagolótartályban megakadályozzuk az adalékanyagok feltorlódását, a találmány szerinti berendezés célszerűen szállítócsigával van ellátva, és ez a szállítócsiga az adagolóegységben helyezkedik el. A kúpolókemence szifonja és az előtétkemence közötti csatornában oly módon hozunk létre erős turbulenciát és viszonylag nagy sebességet, hogy terelőelemeket helyezünk el a csatornában, a csatornát pedig 5—15 fokos lejtéssel alakítjuk ki. Ezzel érhetők el a legkedvezőbb fizikai és kémiai feltételek az ötvözés, beoltás és dezoxidáció számára. A találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli alakjánál a terelőelemet, illetve terelőelemeket közvetlenül az előtétkemencébe történő becsatlakozás előtt helyezzük el a csatornában. Ez az elrendezés különösen 0,3—0,6 súly% adalékanyagot tartalmazó ötvözeteknél kedvező. A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
