177769. lajstromszámú szabadalom • Berendezés fémolvadékokhoz, előnyösen fémfinomításkor történő felhasználásra
7 177769 8 ban, azaz ha zárt rendszerrel dolgozunk, megfelelő tömítőelemeket kell alkalmazni. Természetesen a találmány szerinti megoldás mindkét esetben alkalmazható. A bemutatott berendezés mindkét üzemmódban felhasználható, attól függően, hogy milyen műveletet végzünk. Ha a zárt rendszer nem szükséges, akkor a tömítőelemet el lehet hagyni, és az üzemeltető igényeitől függően lehet módosítani a járulékos egységeket. Maga a finomítás általában a berendezés tolóajtóinak kinyitásával kezdődik. A tolóajtókat a rajzokon az egyszerűség kedvéért nem tüntettük fel. A tolóajtók a 2. ábrán látható beöntőnyílást határolják. A fémolvadék ezen a 7 beöntőnyíláson átjut a 8 munkatérbe. A 8 munkatér szilíciumkarbid blokkokkal van kibélelve. Az olvadékot folyamatosan és intenzíven keverjük, és ezen közben a forgó gázbevezetőn át a finomításhoz felhasznált gázt permetezzük az olvadékba. A forgó gázbevezető az óramutató járásával ellenkező irányban forog, ahogy az a 2. ábrán látható. Emellett azonban a fémolvadék mozgásának függőleges komponense is van. Az örvényképződést általában a 8 munkatér olyan aszimmetrikus kialakításával akadályozzuk meg, ahol a szimmetriát a 9 elvezetőcső és például 10, valamint 15 terelők bontják meg. A finomított fémolvadék a 9 elvezetőcsőbejut, amely a 10 terelő mögött van elhelyezve. Az olvadék ezen át jut a belső tér másik részébe, azaz all leválasztótérbe. All leválasztóteret a 8 munkatértől 12 grafittömb és 13 szilíciumkarbid blokk választja el. A kész finomított fém a berendezést a 14 kiöntőnyiláson át hagyja el. A fém innen például a 14 kiöntőnyilás alá helyezett öntőüstbe kerülhet. A berendezés alsó része 30 grafitlapokkal van kibélelve. A fémfürdő felszínén úszó salakréteget a 15 terelő fogja meg, és gyűjti össze a 7 beöntőnyílás közelében. Innen a salakot könnyen el lehet távolítani. Az elhasznált finomító gázt a rajzon be nem mutatott tolóajtók közelében vezetjük el. A fémolvadék fölötti védőgáz párnát a rajzon ugyancsak nem látható bevezetőcső által bejuttatott semleges gáz segítségével alakítjuk ki. All leválasztótér atmoszféráját nem szükséges szabályozni, ezért használunk itt csupán a 8 munkatér felőli oldalon 12 grafitblokkot. A bemutatott kialakítás célja az, hogy a 11 leválasztótérben az olvadékáramlást kiküszöböljük, azaz, hogy a finomított fém ezen a részen gyakorlatilag nyugalomban legyen, és így az öntést kedvező körülmények között lehessen elvégezni. Erre a célra szolgál tulajdonképpen a 8 munkateret all leválasztótérrel összekötő 9 elvezetőcső, amely a folyadék turbulenciáját csillapítja. A találmány szerinti berendezés tartalmának teljes leeresztéséhez 16 csapolónyílás van kialakítva. Ezt akkor használjuk, amikor a finomítandó fém vagy ötvözet öszszetételét változtatni kívánjuk. A 16 csapolónyílás lehet akár a 14 kiöntőnyilás, akár a 7 beöntőnyílás oldalán. A bemutatott berendezésben a fűtést hat krómnikkel fűtőellenállást tartalmazó 17 fűtőelemmel végezzük. Ezek a 17 fűtőelemek a 18 grafitblokkokban vannak elhelyezve. Ezek a 18 grafitblokkok a már említett kettős feladatú grafitblokkok, mindegyikük három 17 fűtőelemet tartalmaz. A 18 grafitblokkokat 19 acélcsapok rögzítik és helyzetüket a 12 grafitblokk, valamint a 13 - szilíciumkarbid blokk is stabilizálja. A 12 grafitblokkot és a 13 szilíciumkarbid blokkot a rajzon nem bemutatott fugák, illetve bordák rögzítik a berendezés belseje felé és felfelé. A 29 fedél a berendezés alsó részéhez 20 tömítés közbeiktatásával csatlakozik, és a hőhatással szemben 21 szigetelőréteg védi. Az alkalmazott szigetelés lehet alumíniumszilikáttal borított alumíniumfólia. A fémfürdő hőmérsékletét védőcsőbe helyezett termoelemmel lehet mérni. Ezt a rajzon nem ábrázoltuk. A berendezéshez tartozó forgó gázelosztót és a hozzá tartozó (nem látható) motort a 29 fedélhez tartozó felépítmény tartja. Valamennyi 17 fűtőelem elmozdíthatóan van a 29 fedélhez erősítve, tehát a 18 grafitblokkok hőtágulásának megfelelően elmozdulhatnak. A 17 fűtőelemeket a 18 grafitblokkokban kialakított furatokban helyeztük el. A 17 fűtőelemek és a 18 grafitblokk közötti érintkezést 24 távtartók akadályozzák meg. A 18 grafitblokkokban levő 25 hőcsapdák is segítik a 17 fűtőelemek és a 18 grafittömbök közötti érintkezés megakadályozását. Mint mondottuk, a 18 grafitblokkok hőtágulása két irányban lehetséges. Az alkalmazott 18 grafittömbök rögzítése hagyományos módon történik, így erre most nem térünk ki. Amikor a berendezés működési hőmérsékleten van, és a 18 grafittömb a hő hatására kitágul, a 17 fűtőelem rögzített helyzetben van. Amikor azonban a berendezés valamely okból lehűl, a 17 fűtőelemek és a 29 fedél közötti csatlakozás kioldódik, és így a 17 fűtőelemek szabadon elmozdulhatnak a 18 grafittömbökön belül. A 17 fűtőelemek általában merőlegesek a 29 fedél síkjára, valamint a berendezés fenékrészére, és egymással párhuzamosan vannak elhelyezve. A berendezésben alkalmazott forgó gázelosztó célszerűen a béléshez hasonlóan grafitból van kialakítva. Ha azonban valahol a grafitbélés az olvadék szintje fölé nyúlik, célszerű a levegőnek kitett felületet valamilyen védőréteggel, például keramikus festékkel bevonni, hogy az oxidációt megakadályozzuk. Ezt abban az esetben is célszerű elvégezni, ha a berendezés zárt rendszerként van kialakítva és a fémolvadék fölött védőgáz párna van. Célszerű a védőbevonatot még szilíciumkarbid tömbök alkalmazása esetén is kialakítani. Mint mondottuk, az ábrákon a találmány szerinti berendezés egy egyszerű kiviteli alakját szemléltettük, és így nem tüntettünk fel számos olyan részt, amely a találmány lényege szempontjából érdektelen, de a berendezéshez hozzátartozik. Természetes, hogy a forgó gázelosztóhoz és a 17 fűtőelemekhez számos szerkezeti egység, például motor, transzformátor és hőszabályzók tartoznak. Ugyancsak a berendezés részét képezik a bevezetőnyílás és kiöntőnyilás részeit alkotó tolóajtók, csővezetékek és hasonló berendezések. Szabadalmi igénypontok 1. Berendezés fémolvadékok kezelésére, előnyösen fémfinomitáshoz, azzal jellemezve, hogy a — a fémolvadék hatásának ellenálló hőálló szigetelőköpenyt, b — a köpeny belső falát a fémolvadék szintje alatt legalább részben beborító, legalább egy irányban szabadon hőtáguló grafitblokkokból (12, 18) és/vagy szilíciumkarbid blokkokból (13) álló bélést és c — legalább egy a grafitblpkkokban (12,18) vagy szili* 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
