183457. lajstromszámú szabadalom • Berendezés fémolvadékok finomítására
1 183457 2 A találmány tárgya berendezés fémolvadékok finomítására, bevezető- és ürítőkamrával, valamint ezek között elhelyezett, sorbakötött, legalább két finomítókamrával, amelyek terelőlapokkal vannak egymástól és a bevezető-, ill. ürítőkamrától elválasztva, továbbá salakeltávolítóegységekkel, ahol a sorbakötött finomítókamrák közül az első a bevezetőzónához, az utolsó az ürítőzónához van csatlakoztatva, és valamennyi finomítókamrában olyan forgó gázbevezető van elhelyezve, amelyek felső része hajtóműhöz csatlakozik, alsó része pedig forgó résszel, rotorral van ellátva. A berendezés elsősorban aluminium, magnézium, réz, cink, ón, ólom és ezek ötvözeteit tartalmazó olvadékok finomítására alkalmas. Fémolvadékok finomítására többféle berendezés ismeretes. Ilyen berendezést ismertet például a 3 743 263 számú USA szabadalmi leírás. Ennél a megoldásnál a fémfinomításhoz alkalmazott üstben a fémolvadékon át finoman eloszlatott gázbuborékokat vezetnek. A rendkívül kisméretű buborékok deszorpció útján kivonják az olvadékból a hidrogént, míg az egyéb nemfémes szennyezők flotáció útján a salakrétegbe kerülnek. A gázbuborékok bejuttatása a fémolvadékba és eloszlatása a forgó gázbevezető szerkezet segítségével történik. Ez egyidejűleg az olvadékot is jelentős mértékben kavarja. Az olvadékban fellépő turbulens áramlás a kisméretű nemfémes részecskéket nagyobb darabokká agglomerálja, ezek azután felszállnak a fémolvadék felszínére, a gázbuborékok hatására. A fémolvadék áramlása ugyanakkor biztosítja a bepermetezett gáz egyenletes eloszlását és keveredését az olvadékkal, továbbá megakadályozza azt, hogy az edény belsejében lerekódás vagy oxidképződés lépjen fel. A fémolvadékból kivált nemfémes szennyeződéseket a salakkal együtt távolítják el a rendszerből, míg a deszorbeált hidrogént az elhasznált gázzal együtt vezetik el. A bemutatott technológia megvalósítása olyan berendezésben történik, amelyben a finomítandó fémolvadék bevezetőkamrán át. folyik az első finomítókamrába egy terelőlapon keresztül. Az első finomítókamrából a fém egy második finomítókamrába kerül és mindkét finomítókamrában külön forgó gázbevezető van elhelyezve. Végül a fémolvadékot elvezetőcsövön át juttatják az ún. ürítőkamrába, amely a jobb helykihasználás érdekében a bevezetőkamra mellett, a berendezés ugyanazon végén van elhelyezve (lásd az említett 3473 263 számú USA szabadalmi leírás 4. és 5. ábráját). Ez a kompakt elrendezés egy igen kedvező, viszonylag kisméretű berendezést eredményez. Jóllehet ez a kisméretű, kompakt berendezés jól bevált a gyakorlatban, maximális finomítókapacitása 27 216 kg fém/óra. Számos aluminíumkombinátban azonban nem áll rendelkezésre ahhoz, hogy a létező rendszer kibővitett változatát egy három kamrát és három gázbevezetőt tartalmazó berendezést állítsanak be. Ezen túlmenően egy ilyen berendezés kialakításával elveszne az az'előny is, hogy a bevezetés és kivezetés ugyanazon az oldalon történik. Ahol viszont elegendő hely lenne, ott a beruházók nyilvánvalóan olyan rendszert akarnak beépíteni, amelynek minden egysége a hagyományosnál nagyobb kapacitással rendelkezik. A jelen találmánnyal ezért olyan berendezés kialakítása a célunk fémolvadékok finomítására, amely lehetővé teszi az ismert megoldások kapacitásának jelentős növelését anélkül, hogy a berendezcs méreteit jelentős mértékben növelni kellene, illetve amellyel az egyes kamrák kapacitása ítövelhető. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a berendezésben a bevezetózóna alsó része vari az első finomítókamra alsó részével összekötve, az utolsó finomítókamra felső része pedig az ürítőkamra felső részével van összekötve, ugyanakkor a finomítókamrák közötti terelőlapok úgy vannak elhelyezve, hogy egyikük az egyik finomítókamra kilépőoldalán, másikus a másik finomítókamra belepő oldalán van, ahol a kilépő oldalon lévő terelőlap felső pereme és a berendezés fedele között, valamint a belépő oldalon lévő terelőlap alsó pereme és a berendezés fenéklapja között folyadékátvezető rés, a két terelőlap között pedig átvezetőtér van kialakítva. A találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli alakja hat kamrából: bevezetőkamrából, első salakeltávolító kamrából, első finomítókamrából, második finomítókamrából, második salakelvezető kamrából és ürítőkamrából áll. A bevezetőzóna bevezetőkamrából és salakeltávolítókamrából áll, ahol a bevezetőkamra és az első finomítókamra között olyan terelőlap van elhelyezve, amelynek alsó pereme és a fenéklap között folyadékátvezető rés van, az else finomítókamra és a salakeltávolító kamra között pedig olyan terelőlap van, amelynek felső pereme és a Üdéi, valamint alsó pereme és a fenéklap között van folyadékátvezető rés. Az ürítőzóna ürítőkamrából és saíakeltávolitó kamrából áll, ahol az utolsó finomítokamra és a salakeltávolító kamra között olyan terelőlap van elhelyezve, amelynek felső pereme és a fedél között folyadékátveíető rés van, a salakeltávolító kamra és az űrítőkamra között pedig olyan terelőlap van, amelynek alsó pereme és a fenéklap között van folyadékátvezető rés. A finomítókamrák között lévő első terelőlap felső pereme célszerűen az üzemen kívüli olvadék szint alatt van. Hasonlóképpen az utolsó finomítókamra és a második salakeltávolító kamra között lévő terelőlap, valamint az első finomítókamra és az első salakeltávolító kamra között lévő terelőlap felső pereme is az üzenten kívüli olvadékszint alatt van. A találmány további részleteit kiviteli példákon rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy kiviteli alakjának vázlata felülnézetben, a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott berendezés 2—2 metszete, a 3. ábra az 1. és 2. ábrán bemutatott kiviteli alak egy részletének axonometrikus képe, a 4. ábra ugyancsak az 1. és 2. ábrán bemutatott kiviteli alak egy másik részletének axonometrikus képe és az 5. ábra a berendezésben alkalmazott forgó gázbevezető rotorjának alulnézete. A találmány szerinti megoldás kialakítása során az első lépés annak meghatározása volt, hogy mi határolja be az ismert, jól bevált berendezés kapacitását. Vizsgálataink során azt találtuk, hogy a kapacitás korlátja ennél a megoldásnál az a szintkülönbség, amely a berendezésbe beáramló fémolvadék és az azt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
