197360. lajstromszámú szabadalom • Berendezés anyagok bevezetésére folyadékokba és olvadt fémekbe
3 197360 4 A találmány tárgya berendezés anyagok bevezetésére folyadéktartályban lévő, elsősorban magas hőmérsékletű folyadékokba és olvadt fémekbe, azok felszíne alá, amely berendezésnek a folyadéktartály falában elhelyezett tűzálló teste van, amelyen anyagot a folyadékba bevezető legalább egy csatorna van átvezetve, és a csatornának eltávolítható tűzálló csatorna záróeleme van a test folyadék felöli végén elhelyezve a folyadék csatornába való bejutásának megakadályozására, és a csatorna folyadék felöli végén a csatornában mozgathatóan elrendezett és a záróelemmel összekapcsolt müködtetőeleme van. A találmány szerinti berendezéssel egyaránt megvalósítható folyadéktartályban tárolt vagy vezetékben vagy csatornában áramló folyadékok kezelése. Az itt szereplő kezelendő folyadékok, olvadékok hőmérséklete általában olyan nagy, hogy a folyadékok egyértelműen agresszív vagy veszélyes közegnek tekinthetők. A találmány szerinti berendezés teljesen üzembiztos, és újszerű módon kellőképpen védett magától a kezelendő folyadéktól egészen a kezelés kezdetéig. Leírásunk tárgyát képező kezelendő folyadéknak tekinthetők például a kohászat területén keletkező salak és fémolvadékok. Berendezésünkkel vastartalmú és vasat nem tartalmazó olvadékok tetszőleges céllal kezelhetők. Az alább ismertetendő berendezés elsősorban, de nem kizárólagosan gáznemű, por illetve szilárd anyagok vastartalmú olvadékokba történő bevezetésére szolgál. Berendezésünk eredményesen alkalmazható érceikből kiválasztott fémek kinyerésére vagy dúsítására is. így ívkemencében történő redukcióval volfram nyerhető ki ércéből vagy annak oxidjából olvadt fém fázisban. A berendezés segítségével frissen porrá őrölt érc vagy ércoxid juttatható be a kemence fémolvadékába. A példaként, részletesebben ismertetett berendezés elsősorban acél vasból történő előállítására alkalmazható, de vákuum gáztalanításra és ötvözóanyagok bevezetésére is eredményesen felhasználható. A berendezéssel végrehajtható primer és szekunder dúsítás, dezoxidélás és kéntelenítés is. Acélok és más fémek összetétele szabályozható illetve módosítható úgy, ha még az olvadék megdermedése előtt gáznemű, por alakú vagy szilárd adalékanyagokat juttatunk be az öntőüstbe. Természetesen az olvadók bármilyen folyadéktartályban lehet, igy kemencében, öntőformában, acélgyártó üstökben, különböző típusú őntőüstökben, gáztalanitokban és öntőkádakban is. Fémek öntése során gyakran szükséges vagy kívánatos, hogy az olvadékot tartalmazó tartályba vagy edénybe, pontosabban a benne lévő olvadékba gázt vezessenek be még a kokillák fémmel történő megtöltése előtt. A különböző célokra bevezetett gázt rendszerint beinjektálják, például az öntőüst alsó részébe. A bejuttatott gáznak öblítő hatása is van: megtisztítja a viszonylag hideg alsó területet a szilárdulási termékektől, azaz elősegíti a salak eltávolítását az edény alján lévő kimeneti nyílás környékéről, amelyen keresztül a fémolvadékot leürítik és kokillákba töltik, továbbá közel egyenletes hőmérsékletet biztosit az olvadékon belül és a különböző bejuttatott ötvöző adalékokat egyenletesen elkeveri az olvadékban. Ilyen célra általában semleges gázt, például argont használnak. Reakcióképes gázokat, például oxigént, széndioxidot vagy szénhidrogéngázokat ritkábban, az olvadék vegyi tulajdonságaitól függően használnak. Különböző anyagok folyadéktartályba történő bevezetésére alkalmas ismert berendezések kifejlesztése és gyártása során tervezőik általában abból indultak ki, hogy egy öntőüst hőálló bélése likacsos téglából készül, az öntónyilás tolózára szilárd, porózus dugó, továbbá az öntőüst hagyományosan elhasználható lancettákkal rendelkezik. A likacsos téglákkal az öntőüst egyszerűen kifalazható, azonban hátrányos, hogy a likacsos tégla őntöüst belseje felé néző része tönkremegy, ha fémsalak vagy fémoxid rakódik le rá, például az öntőüst ürítése és újratöltése között. Ezenkívül az újratöltés során is károsodhat a tégla az olvadt fém raömlése vagy hirtelen hőhatás következtében. A béléstégla észrevétlen meghibásodása rendkívül veszélyes következményekkel járhat. A téglabélés károsodásának kezdetét felismerő vizuális vizsgálat igen nehézkes, mivel az öntóüst belseje csak távolról ellenőrizhető. Biztonságosabbak azok a tolózárak, amelyeket alkalmassá tettek gáz bejuttatására, de ezek csak úgy képesek biztosítani a gáz bevezetését az öntéssel egyidőben, hogy felépítésük, előállításuk túlságosan bonyolult és költséges. A hagyományos lancetták és simítok meglehetősen ormótlanok, költségesek és használatuk az olvadt fém szétfröccsenéséhez vezethet, aminek veszélyessége közismert. A találmánnyal célunk az ismert berendezések fenti hátrányainak kiküszöbölése mellett olyan berendezés létrehozása, amely alkalmas különböző anyagok bevezetésére az olvadt fémbe akár egyidejűleg, akar egymáshoz képest eltérő, meghatározott időben és sorrendben, és az anyagokat a berendezésnek olyan mélységben kell a folyadéktartályba bejuttatnia, hogy azok a fémolvadékkal kellőképpen elkeveredve kívánt hatásukat kifejthessék. A vaskohászatban a fémolvadékot gyakran dezoxidálják és kéntelenítik aluminium, kalcium vagy ezek ötvözeteinek beadagolásával. Az összetétel beállítását, szakszóval trimmelését általában szilárd vagy por alakú ötvözöadulékok olvadékban történő feloldásával érik el. Az olvadékba számos anyag ada-3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
