183457. lajstromszámú szabadalom • Berendezés fémolvadékok finomítására
183 457 2 elhagyó finomított fémolvadék szintje között van. Á 27 216 kg/órás maximális kapacitásnál ez a szintkülönbség 50—75 mm, azaz a bevezetés szintje ennyivel van magasabban az elvezetés szintjénél. Az ismert berendezés kialakítása rendkívül megnehezíti, sőt gyakorlatilag lehetetlenné teszi ennek a maximális teljesítménynek a közelében történő üzemelés esetén nagyobb szintkülönbség kialakítását. Ha ugyanis ezt a szintkülönbséget fokozzuk, nagyobb áramlási sebességek alakulnak ki, aminek következtében fokozódik annak a veszélye, hogy az olvadék felszínén úszó salak keveredik a finomított fémolvadékkal. Minél nagyobb az említett, szintkülönbség, s keveredés veszélye is annál nagyobb. Emellett a nagyobb fémolvadék áramlási sebesség növeli az olvadék súrlódását is, elsősorban az elvezétőcsőben, ami viszont további szintkülönbség-növekedést eredményez. A nagyobb áramlási sebességek a forgó gázbevezetők nagyobb fordulatszámát is igénylik, tehát a gázbevezetés fokozását is, ahhoz, hogy azonos minőségű finomítást lehessen biztosítani. A gázbevezetők forgási sebességének növelése és a gázbevezetés fokozása viszont ugyancsak a szintkülönbséget növeli. A megoldás tehát csak úgy látszott lehetségesnek, ha a szintkülönbséget a megfelelő korlátok között tartjuk és kiküszöböljük az ezzel járó problémákat. Az ismert kompakt berendezés finomítókapacitását is korlátozza az a tény, hogy a második finoinítókamrában lévő olvadék jelentős része áramolhat vissza az első finomítókamrába. Az a sebesség, amellyel egy adott forgó gázbevezető eltávolítja a szennyezőket a fémolvadékból adott körülmények (fordulatszám, gázbevezetés, fuvókaméret, kamratérfogat, stb.) mindig arányos az olvadékban lévő szennyezők koncentrációjával. A hidrongéneltávolítás sebessége például adott viszonyok között négyzetesen arányos a hidrogéntartalommal. Ilyen körülmények között a rendszer optimális kapacitását úgy lehet biztosítani, ha kettő vagy több forgó gázbevezető van elhelyezve külön fínomítókamrákban és a fémolvadék áramlása mindig csak egy irányban történik. Márpedig ha az optimális folyadékáramlás az első finomítókamrából a második felé történik, akkor lényeges, hogy semmilyen visszafolyás ne alakuljon ki a második finomítókamrából az elsőbe. Maga a visszafolyás jelensége nem ismeretlen a hasonló folyamatos átáratnlással működő berendezésekben. A rajzokon az 1. és a 2. ábra mutatja a találmány szerinti berendezés egy kiviteli alakját. A berendezést 20 oldalfalak és a 21 fenéklap határolják. Belül 22 és 23 válaszfalak, valamint a különböző kamrákat határoló 2, 5, 7, 9, 12 és 14 terelőlapok vannak elhelyezve. Általában a 20 oldalfalak és a 21 fenéklap több rétegből készül: kívülről hőálló bevonatréteggel van ellátva, ezután a fűtőelemek elhelyezésére szolgáló üregek vannak kialakítva, majd öntöttvas héj és grafit bélés következik. A berendezés bizonyos részei a grafitbélés mellett sziliciumkarbid lapokkal vannak borítva. Mindezek a hagyományos módon készülnek és a rajzokon az egyszerűség kedvéért nem tüntettük fel őket. A terelőlapok hasonlóképpen célszerűen grafitból vagy sziliciumkarbidból készülnek. A berendezések általában 24 fedéllel vannak lezárva. A berendezés bevezetőzónája 1 beveztőkamrából és 6 salakeltávolító kamrából áll. Az 1 bevezetőzónában 2 terelőlap és 30 csőr-rész van elhelyezve. A kivezetőzóna 13 salakeltávolítókamrát és 15 ürítőkamrát tartalmaz. Ezeket 12 és 14 terelőlapok határolják. A 15 ürítőkamrában van 31 csőr-rész is kialakítva. A fémolvadék áramlását a berendezésben a 2. ábrán látható nyilak segítségével szemléltetjük. A fémolvadék a 30 csőr-részen át kerül az 1 bevezetőQmrába és onnan a 2 terelőlap alsó pereme alatti résén át jut a 3 finomítókamrába. A 2 terelőlap a 3. ábrán látható módon úgy van kialakítva, hogy a fémolvadék az 1 bevezetőkamrából a 3 finomítókamrába csak a 21 fenéklapnál tud átáramlani. A 3 finomítókamrában a fémolvadékot a 4 forgó gázbevezetővel kezeljük az ismert módon. A keletkező salak az olvadék felszínén gyűlik össze és az 5 terelőlap felső pereme fölött átáramlik a 6 salakeltávolító kamrába. Itt a salakot lehúzzuk és a berendezésben maradt fémolvadék az 5 terelőlap alsó pereme és a 21 fenéklap közötti résen át ismét a 3 finomítókamrába jut. Az ábrákon jól látható, hogy az 1 bevezetőkamra és a 6 salakeltávolító kamra az olvadék áramlásának szempontjából egymástól tökéletesen el van választva. A fémolvadék a 3 finomítókamrából a 7 terelőlap felső pereme fölött a 7 terelőlap és a 9 terelőlap közötti 8 átvezetőtérbe jut. Innen a 9 terelőlap alsó pereme alatt áramlik tovább a 10 finomítókamrábá, ahol újabb 11 forgó gázbevezető van elhelyezve. A finomítás itt is az ismert módon történik. A fémolvadék, amelynek felszínén salakréteg helyezkedik el, a 10 finomítókamrából a 12 terelőlap fölött áramlik a 13 salakeltávolító kamrába. Itt a salakot lehúzzuk és a tiszta fémolvadék a 14 terelőlap alatt áramlik át a 15 ürítőkamrába, ahonnan a 31 csőr-részen át hagyja el a rendszert. Megjegyezzük, hogy a 15 ürítőkamra a fémolvadék áramlása szempontjából nincs közvetlen kapcsolatban a 10 finomítókamrával. Az 5, 7, 12 terelőlapok felső peremei célszerűen olyan magasan vannak, amennyire ezt az üzemelés megengedi, annak érdekében, hogy a salak lehúzása hatékonyan megoldható legyen és a 3, illetve 10 finomítókamrák falait könnyen lehessen tisztítani. Általában amikor a berendezés üzemen kívül van, azaz nem végzünk finomítást, a fémolvadék szintje az 1 bevezetőkamra 30 csőr-részének vagy a 15 ürítőkamra 31 cső-részének fenékszintjéig süllyed, attól függően, hogy melyik van alacsonyabban elhelyezve. Az 5, 7 és 12 terdőlapok felső peremei célszerűen egy kevéssel ezen szint alatt vannak elhelyezve. A szintkülönbség körülbelül 38 mm, így ezek a peremek nem gátolják a salak szabad áramlását a finomítókamrákból a salakeltávolító kamrák felé. Az 5, 9 és 14 terelőlapok alsó pereme a berendezés 21 fenéklapjától célszerűen mintegy 152 mm távolságra vannak, azaz a rés nagysága éppen csak annyi, hogy lehetővé tegye a szabad olvadékáramlást. A 7 és 9 terelőlapok közötti távolság, azaz a 8 átvezetőtér szélessége az üzemelés feltételeitől függően változhat. Ökölszabályként azt kell megjegyezni, hogy a távolság hozzávetőlegesen azonos kell legyen a 21 fenéklap és a 9 terelőlap alsó pereme közötti távolság felével. A 9 terelőlap általában a berendezés 24 fedeléig nyúlik, hasonlóan a 2 és 14 terelőlapokhoz, va5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
