198162. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés széntömbök több tengely mentén tömörítéssel történő formázására
3 198 162 4 A 6 kötőanyag által bevont 5 kokszdarabok átrendeződésének folyamatát a 2. A, 2. B és 2. C ábrákon mutatjuk be. A találmány szerinti berendezés egy első megvalósításánál a tömörítés két tengely mentén történik, és az első ax mechanikai feszültség, majd a második a2 mechanikai feszültség alkalmazásából áll, amelyet az 1 téglatest alakú formaszekrény egymással szemben elrendezett 3 oldalfalaira fejtünk ki. Az első ax feszültség például függőleges lehet, de semmi sem szól az ellen, hogy a nyomódugattyút vízszintesen helyezzük el. A találmány szerinti megoldás egy második megvalósítása esetében a tömörítés három tengely mentén történik, és például függőleges, majd a két egymással szemben elrendezett 3 oldalfalra kifejtett vízszintes, majd a két másik oldalfalra oldalirányból kifejtett, majd ismét függőleges, vagy egy másik változat szerint függőleges, a két szemben levő oldalfalra kifejtett oldalirányú, függőleges, a két másik oldalfalra kifejtett oldalirányú, újból függőleges mechanikai feszültséggel, és így tovább. Ebben az esetben is mozoghat a sajtolódugattyú a függőlegestől eltérő irányban is, anélkül, hogy a találmány oltalmi körén túllépnénk, nevezetesen el lehet helyezni vízszintesen is. A gyakorlatban attól függ, melyik megvalósítási változatot alkalmazzuk, hogy milyen a sajtolt anyag természete, az iparban megvalósítható berendezés bonyolultsága, amelyekkel ezeket a lépéseket végre lehet hajtani egymás után. Ezenkívül előnyös, ha az egymást követő ciklusokban az oldalfalak mozgásának amplitúdóját moduláljuk. Kiinduláskor a formaszekrénybe bevitt szénmassza tömörségének mértéke csekély: tehát a dugattyú leereszkedését és az oldalfalak mozgatását egy viszonylag nagy amplitúdóval lehet szabályozni, ezzel lehet biztosítani a széntömb 8 előfonnák anyagának hatékony alakítását (lásd a 3. A és 3. D ábrákat). Legalább az utolsó ciklusban az oldalfalak mozgását teljesen meg kell akadályozni egy 7 eltávolítható támasztóelemmel (lásd 3. E és 3. F ábrákat), oly módon, hogy az megfeleljen a 9 végleges méretű széntömb méreteinek. A találmány szerinti eljárás végrehajtására alkalmas berendezést többféleképpen lehet kialakítani. Például a formaszekrény alakja a téglatesttől eltérő is lehet, de egy aljának és két vagy több részének kell lennie, ha henger alakú elektródák előállításáról van szó. Abban a speciális esetben, amikor két félhenger alakú széntömböt kívánunk előállítani, a <jx mechanikai feszültséget a dugattyúval kifejtett nyomással állítjuk elő, a két félhenger képezi a két mozgatható oldalfalat, amelyek a ax mechanikai feszültség alkalmazása alatt eltávolodnak, és a ox mechanikai feszültség részleges vagy teljes megszűnése után a o2 mechanikai feszültség előállítása céljából a szorítóeszközök hatására közelednek egymáshoz. A formaszekrény alja is hasonlóképpen rögzített vagy mozgatható lehet: ez utóbbi esetben azt egy második nyomódugattyú képezheti, és ezeknek a dugattyúknak az elmozdulási tengelyei is lehetnek '■ggőlegesek vagy vízszintesek. Végül abban az esetben, amikor nagyobb tömörséget kívánunk elérni, ezt a műveletet a légköri nyomásnál kisebb nyomással lehet végrehajtani oly módon, hogy a masszában levő levegőt vagy gázt az egyes formázási ciklusokban gyorsan ki kell vonni, és el kell távolítani. A széntartalmú masszák sajtolásánál szokásos hőmérsékletét (120-140 °C) és a szurokkoksz illékony összetevőinek gőznyomását figyclembevéve a nyomóerőt úgy kell megválasztani, hogy ne idézzük elő ezen illékony összetevők nagyobb mértékű desztillációját: például 13 300 Pa (ezt az értéket kündulási alapul adjuk meg csupán). A találmány kiviteli példája: A találmány szerinti eljárást „két-tengelyes” változatban valósítottuk meg egy tágítható téglatest alakú (oedometrikus) formaszekrényben, mely egy rögzített aljat, két egymással szemben elrendezett rögzített oldalfalat és két másik, vízszintes irányban mozgatható oldalfalat tartalmazott, mely utóbbiakat ismert, előre meghatározott merevségű rugókkal mozgattuk, és végül egy hidraulikus sajtolócszköz dugattyújára kívülről mereven ráerősített fedőlapot tartalmazott, mely függőleges tengely mentén mozgott. Az oldalfalakat és az aljat hőálló anyagból alakítottuk ki, mely lehetővé tette a formaszekrény előmelegítését, melybe közvetlenül beleraktunk egy kokszból és szurokkokszból álló keverék közel 150 °C-on történő összekeverésével előállított széntartalmú masszát, melyben a koksz és a szurokkoksz tömegszázaléka 85%, illetve 1.5% volt. A fedőlapot felső helyzetben tartva a formaszekrényt kb. az oldalfalak magasságának 2/3-ig töltöttük meg a masszával. A formaszekrény megtöltésének kezdetétől enyhe, 10 660 Pa-t meg nem haladó vákuumot alkalmaztunk a vákuumtérben, melyben a formaszekrény el volt helyezve. Ezután ciklikusan 100-szor függőleges mechanikai feszültséget alkalmaztunk a fedőlap leengedése révén, inig elértük a ffl = dugattyú nyomóerő_ ^ nMPa Sj fedőlap keresztmetszet mechanikai feszültséget (terhelés), ezt követően a ax terhelést a fedőlap újbóli felemelésével (terhelés megszüntetése) nullára csökkentettük. A terhelés alatt a két oldalfal az oldalirányú feszültség hatására (melynek iránya a rugók által kifejtett feszültséggel ellentétes) eltávolodik, a ax mechanikai feszültséggel arányosan. A terhelés megszüntetése során (a,->-0) az oldalsó rugók hatására a két oldalfal visszafelé halad, és így azok a ct2 =------------------------------------- = 8 MPa S2 mozgatható oldalfal felület mechanikai feszültséget előállítják. Egy 100 ciklusból álló sorozat után megállapítottuk, hogy a találmány szerinti eljárással előállított tömbök száraz sűrűsége 1,37 g/erm volt, jobb mint a 0,08 g/cm3-es érték, amit ugyanebből a széntartalmú 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
