177769. lajstromszámú szabadalom • Berendezés fémolvadékokhoz, előnyösen fémfinomításkor történő felhasználásra
5 177769 6 a — viszonylag kis hőtágulási együtthatóval rendelkeznek, b— a hővezetési tényező és a hőtágulási együttható aránya nagyobb, mint 3 x 106 (ahol mindkét tényező értékét szobahőmérsékletre vonatkoztatjuk és az első W/mk, a másodikat pedig K”1 mértékegységben adjuk meg) és c—az áramló fémolvadék erróziós hatásának ellenállóak. Ami a berendezésnek a fémolvadék szintje fölötti bélését illeti, annak megválasztása nem bír számottevő jelentőséggel, de célszerű semleges és korrózió-ellenálló anyagokat alkalmazni, minthogy a fémolvadék az áramlás következtében meglehetősen fröcsköl. Az alkalmazott bélésblokkok egyik feladata, hogy megvédjék a hőálló szigetelő bélést az olvadt fém eróziós hatásától, és ily módon nagyobb mértékben borítjuk be a belső felületet, a célnak annál megfelelőbb a kialakítás. Általában célszerű a szigetelőbélést csak azokon a helyeken fedetlenül hagyni, ahol ez konstrukciós okokból feltétlenül szükséges. A blokkokat a berendezésbe úgy kell beépíteni, hogy hőtágulásuk legalább egy irányban, sőt célszerűen két irányban akadálytalan legyen. A blokkok rögzíthetők a bélés belső falán vagy egymáshoz viszonyítva. Az olvadék behatolhat a blokkok közé és mögéjük is, de ezt a behatolást lehetőleg a minimumra kell csökkenteni. Mint mondottuk, a blokkok hőtágulását lehetőleg akadálytalanul kell biztosítani, és a hőtágulás akadályozását csupán a konstrukciós szempontokból feltétlenül szükséges mértékben szabad megengedni. A blokkok rögzítése bármely hagyományos módon történhet, tehát kialakíthatunk a blokkokban fugákat vagy bordákat, amelyek egymásba vagy a bélés külső falába illeszkednek. A blokkok vastagsága a berendezés és a bélés funkciójától függően változhat. Általában kétféle tömböt alkalmazunk a berendezésekben. Az egyik fajta blokk feladata csupán a belső felület védelme a fémolvadék eróziós hatásától. Ezen blokkok vastagsága általában 25—130 mm. A blokkok másik csoportjának kettős feladata van. Az egyik megegyezik az előzővel, azaz a szigetelőbélés védelme, a másik pedig a villamos fűtőelem vagy elemek burkolása. Ezeknek a blokkoknak a vastagsága általában 76—260 mm lehet. A kettős feladattal ellátott blokkok legalább egy fűtőelemet tartalmaznak, de az alkalma zott fűtőelemek száma többnyire ezt meghaladja. Általában 2—4 fűtőelemet alkalmazunk, különösen abban az esetben, ha ezen blokkok a belső tér egyik falát teljesen beborítják. Meg kell jegyeznünk, hogy alkalmazhatók ilyen blokkok a belső tér különleges részeinek burkolásához is. Természetesen az alkalmazott fűtőelemek száma elegendő kell legyen ahhoz, hogy a fémolvadékot olvadt állapotban tartsa. A fűtőelemek száma függ a hatásfokuktól is, azaz a villamos ellenállás fűtőelemek vagy az alkalmazott égőfejek teljesítményétől. Függ továbbá az alkalmazott fűtőelemek száma a fémolvadék térfogatától, és a berendezés hőveszteségi tényezőjétől. Olyan berendezésekben, ahol a fém folyamatosan áramlik a munkatéren keresztül, és így célszerű a fémolvadék hőmérsékletót minél magasabb értéken tartani, a felhasznált teljes eaergimasarnyiségetüzátáramló olvadék tnenynyiségének és a hevftési sebességnek a szorzata adja. Ebből határozható meg ezután a fűtőelemek mérete, száma és a bélésblokkok mérete is. A fűtőelemek száma általában 1—6, de lehet ennél több is. Ha az alkalmazott blokkok grabtból készülnek, a fűtőelemek villamos ellenállás fűtőelemek, amelyeket úgy kell a blokkokban elhelyezni, hogy azok felületétől szigetelve legyenek. Ha szilíciumkatbid blokkokat alkalmazunk, akkor a villamos ellenállás fűtőelemek helyett lehet égőfejeket is alkalmazni, a hagyományos gázfűtéssel. A villamos ellenállás fűtőelemek lehetnek krómnikkel fűtőtestek, vagy bármely hagyományos fűtficllenállás huzalból készített elemek, amelyek megfelelő hőmérsékletet biztosítanak az adott fém, illetve ötvözet olvadékának szükséges hőmérsékleten tartásához. Ez a hőmérséklet általában 538 és 3370 C° között van. Az 1. ábrán a találmány szerinti berendezéshez tartozó forgó gázbevezetö rajza látható. A forgó gázbevezető 1 forgó részből és 5 álló részből áll. Az 1 forgó rész 2 lapátokkal van ellátva, és a 3 tengelyen keresztül kapja a meghajtást egy. a rajzon nem ábrázolt motorról. A 3 tengelyt 4 védőcső veszi körül, hogy megvédje az áramló fémolvadék hatásától. A forgó gázbevezetö konstrukciója úgy van megválasztva, hogy a gáz a szerkezet belsejében áramlik, és az 1 forgó rész. valamint az 5 álló rész között áramlik ki a berendezésből. Az 5 álló rész 6 csatornákkal van ellátva. A 6 csatornák helyzete megfelel az 1 forgó részen kialakított 2 lapátok közötti csatornáknak. A gázkibocsátás az 1 forgó rész forgása közben történik, mégpedig olyan nyomással, amely az I forgó rész megfelelő sebességével kombinálva rendkívül apió buborékok formájában mintegy bepermetezi a gázt az áramló fémolvadékba. Az egész forgó gázbevezető rendszer az ismert módon van kialakítva, további részletei megismerhetők a 3 870 511 íz. USA szabadalmi leírásból. A 2. és 3. ábrán látható tulajdonképpen a találmány szerinti berendezés kialakítása. A bemutatott megoldásnál egyetlen gázbevezető szerkezetet alkalmazunk, amelynek kialakítása megegyezik az 1. ábrán bemutatottal. A berendezés 2 külső köpenye általában acélból készül. A 2 külső köpenyen belül helyezkedik cl a 27 tűzálló burkolat, amelynek igen kis hővezetőképcsséac van. A 27 hőálló burkolat habarccsal összekötött téglákból készül, és az első szigetelő rétegei alkotja. Ezen belül van kialakítva a 28 höálló bélés, amely második szigetelő rétegként szolgál. Ez a réteg ez esetben öntött alumíniumoxidbóí készül, amely az olvadékkal szemben ellenálló. Az öntött alumíniuntoxid burkolat tipikus összetétele 96% AljO, és 0,2% Fe^j, valamint néhány adalékanyag. A 28 höálló bélés ugyancsak kis hővezető képességű és így további szigetelést biztosít. A berendezés burkolatát 29 fedél egészíti ki, amelyhez még ismert felépítmény is tartozik, amelyet a rajzon az egyszerűség kedvéért nem ábrázoltunk. Ez a felépítmény tartalmazza a villamos motort és a gázelosztó szerkezetet is. Tekintettel arra, hogy a találmány szerinti berendezés célszerű kialakításánál grafitból készített blokkokat alkalmazunk, és nagytisztaságú fémek előállításánál használjuk fel, általában a rendszert semleges gáztakaróval védjük a környező levegő behatolásától. Ahol a berendezést ily módon működtetjük^ szerkezetet zárt edényként alakítjuk ki. Vannak természetesen olyan műveletek, vagy olyan finomítást eljárások, ahol ilyen védőkörayeaet nem feltétlenül szükséges. SziUciutnkarbid betétet mindkét esetben lehet alkalmazni. Utóbbi esetben azon-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
