190268. lajstromszámú szabadalom • Pneumatikus adagoló szerkezet por és szemcsés anyagok fémolvadékokba történő szállításához
1 190 268 2 A találmány tárgya: pneumatikus elven működő adagoló szerkezet, mely alkalmas szemcsés, vagy por alakú tűz és robbanás veszélyes, valamint nagy sűrűségű anyagok fémolvadékokba történő szállítására. A kohásztaban használatos metallurgiai eljárások új irányban fejlődnek. A műveletek egy jelentős része helyileg áttevődik a kohászati kemencéből az üstbe. Az így kialakult üstmetallurgiai eljárások egyik legfontosabb ága a fuvatásos technológiák, ahol különféle anyagokat hordozó gáz segítségével, azaz pneumatikus szállítással juttatják a fémfürdőbe. Az eljárás eredményeként eddig tömeggyártásban nem gyártott anyagminőségek nagy mennyiségben állíthatók elő, vagy a hagyományos minőségek gyártása gazdaságosabbá tehető. A befúvandó anyagok a metallurgiai műveletektől függően kémiai összetételükben és szemcseeloszlásukban is széles körben változnak. így a szemcsék mérete a pár mikrontól a több milliméteres nagyságig változhat. A kémiai összetétele pedig a kalcium alapú kezelő anyagoktól, az őrölt ferroötvözeteken át, a termit jellegű, szemcsés alakú, tűz és robbanásveszélyes magnézium tartalmú ötvözetekig terjed. A kezelő anyag minőségétől függően különféle szerkezeti megoldású adagolók használatosak. Ez a fejlődés a kezdeti időszakban a pneumatikus anyagmozgatásnál is bevált mechanikus, később mechanikus-pneumatikus, majd tiszta pneumatikus elven működő adagolókig tartott. Legelterjedtebb, acélok kezelésére szolgáló „SCANDINAVIAN LANCERS” márkanéven forgalmazott befúvó berendezés. A technológiánál a poralakú kalcium-szilícium tartalmú kezelő anyag acélba történő juttatása pneumatikus elven történik. Az adagoló fő része egy kúp alakú fluídizátor, amely sűrű szitaszövetből, és e mögött a gáz egyenletes elosztását végző kis keresztmetszetű fúvókákból áll. A berendezés semleges gázzal, argonnal üzemel, tartálynyomása 6-8 bar. A gáz a por alakú reagenssel összekeveredik a fluidizátorban. A nagy nyomás, a szállítóvezetékben és a lándzsán keresztül préseli a gáz-por elegyet a fémfürdőbe. A fluidizátor a szita kopása, és a fúvókák eltömődése miatt rendszeres karbantartásra szorul. A por összeállhat a tartályban, a befúvandó anyagot hosszú időn keresztül benne tárolni nem lehet. Hátránya még a berendezésnek, hogy csak nagy nyomású gázzal üzemeltethető. Egy másik, mechanikus berendezés abban tér el az előbbitől, hogy fluidizátora 30°-os szögben elhelyezett szitaszövet, alsó kiömlő nyílással, melynek keresztmetszete változtatható. Az anyagáramlás sebességét mechanikus adagolóval szabályozzák. Ez a berendezés szerkezetében bonyolultabb, nagyobb meghibásodási lehetőséggel. Ugyanakkor, a mechanikus adagoló rezgései a mérlegelést nehezítik. Az előbbiekben ismertetett berendezések fluidizációs elven működnek. A szállító gáz a fluidizációs elemén keresztül jutva átadja impulzusát a szállítandó anyagszemcsének. Ha az impulzusából adódó erő nagyobb, mint a szemcsék súlyából és azok között fellépő súrlódásból adódó hatás, a gáz azokat magával ragadja és létrejön a szállítás. A fluidizációs állapot tehát függ egyrészről, a szállító gáz áramlási viszonyaitól, másrészről a szállítandó anyag szemcseméretétől és annak sűrűségétől. Ezt az állapotot tehát nagy szemcseméretü és nagy sűrűségű anyagoknál pl. íérroötvözeteknél nehéz létrehozni. Ha mégis létrejön, a fluidizáláskor fellépő nagy sebességű áramlások erősen koptatják a fluidizációs elemet, ugyanakkor a szállítandó anyagszemcsék között fellépő súrlódás öngyulladással járhat. Fokozattan áll fenn ez a lehetőség a tűz és robbanásveszélyes magnézium tartalmú anyagoknál. Ezen típusú ötvözetek gyúlékonyságát növeli a fiuidizációnál kedvező apró szemcseméret és az ott fellépő nagy sebességű áramlás. A fent említett okokból a magnézium tartalmú ötvözetek befúvása kismértékben terjedt el. A találmány célja olyan megoldás biztosítása, melynél a szállítási paraméterek, így a szállítás teljesítménye, a szállítás sűrűsége, a szállító gáz menynyisége állandó, viszont ezen értékek kívánt mértékben az üzemmódtól függően egyszerűen változtathatók. A 3-5 mm szemcseméretü és 4-6 kg/dm3 sűrűségű anyagok szállítására is alkalmas. Szerkezete pedig ellenáll a kohászati körülmények között fellépő fokozott igénybevételeknek. A találmány tárgya olyan pneumatikus elven működő adagoló szerkezet, melynek meghatározója bemenő csonkkal ellátott 4 szélszekrény, belső részén függőlegesen elhelyezett henger alakú 5 porózus szerkezeti anyag kialakítással. A szekrény felső része az anyagtároló tartályhoz csatlakozik, alsó része hengeres furattal ellátott közbetéttel van lezárva. A közbetéthez oldható kötéssel 10 csaphoz kapcsolódik, melyet ferde ágú „T” idom köt a szállítóvezeték rendszerbe. A rajz a találmány szerinti pneumatikus adagoló szerkezet kiviteli alakját ábrázolja metszetben. A szállítandó anyag befogadására az 1 anyagtároló tartály szolgál. Ez biztonsági elemekkel és anyagfeltöltő nyílással ellátott, alsó részén kúpos, nyomásálló tartály. Az 1 tartály kúpja a 2 karima csatlakozásában végződik. A 2 karima ellenpárjával képez egy egységet a 4 szélszekrény. Ez 3 perselyes kialakítású, amely befogja felül a 5 porózus elemet, míg az 5 elem alsó része a 4 szekrény alján ül. A 4 szekrényhez kapcsolódik a 6 bemenő csonk, mely az előre beállított nyomású gáz bevezetésére szolgál. Az anyag-gáz keverék kiáramlása a 7 közbetét hengeres furatán történik. A 7 közbetét 8 oldható kötéssel van befogva és 9 tömítve. Az anyagáram megszakítását a 10 csap biztosítja. A 10 csapon átömlő anyag-gáz keverék a 11 „T” idom segítségével jut a szállítóvezeték rendszerbe. A 11 „T” idom bemenő csonkjába szabályzott mennyiségű gázt vezetünk, a kimenő ága szállítóvezetéken keresztül a befúvó lándzsához csatlakozik. Mivel a 11 „T” idomban nincs az anyagáramot gátló szerkezeti e lem, az nem fejt ki nagyobb áramlási ellenállást, mint egy átlagos csőszakasz. Ez lehetővé teszi, két vagy több anyagtároló tartály adagoló szerkezetének sorba kötését. Ez a tény a befúvási technológiai szempontjából új lehetőségeket nyit meg. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
