186110. lajstromszámú szabadalom • Forgó gázszóró szerkezet folyékony fémfürdő kezeléséhez
1 186110 2 dalsó felületbe torkollnak, pontosan azon a helyen, ahol a gáz cirkulációs csatornák betorkollnak. Ez az irány általában 10 és 60° közötti szöget zár be a vízszintessel. Keresztmetszetük általában köralakú, a gázcsatornáknál nagyobb és a kezelendő fém mennyiségével arányosan változik, de a 0,5 és 1,5 cm közötti átmérő tökéletesen megfelel. Mivel a két típus csatornáinak száma azonos, valamennyi gázcsatornát egy folyadékcsatornával társítjuk, amiből egy csatornapár adódik, amelyek közös lemerülési pontja van a fürdőbe. A forgás okozta centrifugális erő hatására a folyékony fém elmozdul a számára rendelt csatornákba. Ez az elmozdulás alulról-felfelé vagy felülről-lefelé történik, aszerint, hogy a folyadékcsatornák a forgórész alsó vagy felső felületéről ihdulnak ki. A hozam arányban van a forgórész forgatásának sebességével, a csatornák számával és keresztmetszetével, valamint a függőlegessel bezárt szögükkel, továbbá a végeik közötti szintkülönbséggel, és a kiindulási helyük és a forgórész központja közötti távolsággal. Amikor az üreges tengely és a nyomás alatti gázforrás kapcsolata létrejön, a gázcsatornákban áramlást idézünk elő, ami a csatornák csekély keresztmetszete következtében nagyon nagy sebességgel halad arra a helyre, ahol a folyadék-erek a fürdőbe torkollnak. Ennek eredménye a két fázis finom diszperziója és a gáz és fém közötti erős keveredés, a folyadék kimenőcsatornájának minden szakaszán. Az ilymódon előidézett keverék, amely a forgórész oldalfelületén jelenik meg, — a lapátok segítségével — azonnal szétoszlik az egész fürdőben', ahol a cserereakciók folytatódnak még mielőtt a buborékok egyesülésében nagy gázbuborékok keletkeznének és a fürdő felületén szétpukkannának. Tekintettel a folyadékhozamot befolyásoló számos paraméterre, mindig van lehetőség arra, hogy ezeket bizonyos értékekkel helyesbítsük, úgy hogy a kezelendő fém teljes hozamának tökéletes kezelését kapjuk. Sőt szabályozni lehet a gázhozamot az adott mennyiségű fém kezelése számára megkívánt értékekkel is. Ezen lehetőségek révén a fent jelzett geometriai paraméterek beállításával a forgás sebességének korlátozását érhetjük el, aminek előnye, hogy a hajtó-mechanizmus technológiáját egyszerűsíti és ezáltal javítja a fém tartósságát. Az eddig ismeretes gázhajtó készülékekkel szemben a találmány szerinti szerkezet előnye, hogy minél erősebb a lapátokkal való keverés, annál folyamatosabb és teljesebb a kezelendő fémtömeg megújulása, pontosan a kezelendő gáz bevezetési helyén. Ebből következik egy maximális gáz-folyadék cserefelület, következésképpen a kezelés optimális hatékonysága. A találmány szerinti szerkezet bármilyen tartályba behelyezhető, amelynek tartalmát kezelni kívánjuk, legyen az akár öntőüst, akár folyamatosan feldolgozó vagy karbantartó kemence, amelyben van vagy nincs közbülső válaszfal, amely áramot használ fel vagy sem, a felhasznált gáz lehet nitrogén, argon, klór vagy ezek keveréke, vagy halogén származású gőzök, vagy teljesen más gáznemű anyagok, amelyeknek feltehetően kedvező hatása van a tisztítandó fémre. A kívánt kezelés, a hozam, a kezelés időtartama szerint többféle szerkezet alkalmazható egyetlen vagy több tartályban, sorban vagy párhuzamosan elhelyezve. A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti szerkezet példakénti kiviteli alakját tüntetik fel. Az 1. ábra a találmány szerinti szerkezetnek a forgástengelyen és a két csatornapár tengelyén át vett függőleges metszete. A 2. ábra az l. ábra X’—X vonala mentén vett keresztmetszet. A 3. ábra a szerkezet függőleges metszete öntőüstbe helyezve. Az 1. ábrán látható az üreges 1 hajtótengely, amelyen át a 2 gáz halad a 3 forgórész szintjére egy 4 kamra közbeiktatásával. Ennek kerületén 5 csatornák vannak, amelyek 6 helyen éppen oda torkollnak be, ahol a 7 csatornák végződnek, amelyek — jelen esetben — a forgórész alsó felületéről indulnak ki és a folyadékot olymódon vezetik, hogy finom folyadék-gáz diszperziót képezzen, amely azután a 8 lapátok révén eloszlik a fürdőben. A 2. ábrán látható az üreges 1 tengely alsó széle, ott, ahol a 3 forgórész 4 kamrájához csatlakozik és amelyen — a gázáthaladás céljából — 5 csatornák haladnak át és a 6 helyen a fürdőbe torkollnak, ugyanott, ahol a folyadék vezetésére szolgáló csatornák és ahol a 8 lapátok révén a folyadék-gáz finom diszperzióra oszlik. A 3. ábrán egy 9 öntőüst látható, amely 10 fedéllel van lezárva, 13 válaszfal 11 felsőrészre és 12 alsórészre osztja és amelybe 14 bemeneti csatorna táplálja be és 15 kimeneti csatorna vezeti el a folyadékot. Az üstön való áthaladás során, azaz a 14 bemeneti és a 15 kimeneti csatorna között, a folyadék a találmány szerinti szerkezet hatásának van kitéve, amely utóbbin megkülönböztetjük az 5 és 7 csatornákkal ellátott 3 forgórészt, amely 6 helyen torkollik a fürdőbe; a 8 lapátokat, amelyek a 4 kamra közbeiktatásával a részben grafitból készült üreges 1 tengelyhez csatlakoznak, amely viszont felső végén a 17 hűtőbordákkal ellátott 16 fémes tengelyhez csatlakozik. Ez a 19 motor által vezérelt 18 reduktort működtet és forgó 21 csatlakozó közbeiktatásával kapcsolódik a 20 csatornarendszerhez, hogy a külső forrásból származó 2 gázt beengedje. A szerkezet forgása során a folyadék 22 irányban behatol a 7 csatornákba, egészen a 6 helyig emelkedik, ahol találkozik a 23 irányban a 4 kamrába bejutott gázokkal, amelyek az 5 csöveken át távoznak, hogy finom diszperziót képezzenek, amely azután a fürdőben a 8 lapátok révén 24 irányban oszlik el. A találmányt az alábbi kiviteli példán mutatjuk be: Egy 60 cm átmérőjű és 1 m magas üstöt elláttunk egy grafit forgórésszel, amelynek átmérője 20 cm és magassága 8 cm. A forgórészt elláttuk nyolc 1 cm átmérőjű és 7 cm magasságú a függőlegessel 45 °-os szöget képező csatornával, amelyek a fém áthaladására szolgálnak, és ugyancsak nyolc 0,1 cm átmérőjű vízszintes csatornával a gáz áthaladására. Óránként hat tonna 2014 típusú alumínium ötvözetet keringtettünk az üstben. A forgórész forgássebessége 150 fordulat/perc volt és beinjektáltunk egy 95%-os argon—5%-os klór keveréket, 4 Nm3/h mennyiségben. Az üst bemeneténél az ötvözet nagyon gázos volt és 2 Torr nyomáson, vákuumos tesztnél 0,85 cc/100 g 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
