IT8224081A1 - Procedimento, dispositivo e disposizione di regolazione per trattare rottame di metallo duro mediante alligatura - Google Patents

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

81515.8 Ing. Barzan? & Zanardo

D E S C R I Z I O N E

dell 'invenzione industriale dal titolo:

"procedimento, dispositivo e disposizione di regolazione per trattare rottame di metallo duro mediante alligatura"

della societ? LEYBOLD -HERAEUS GMBH.

di nazionalit? tedesca

/

con sede in KSLN (REP. FED. DI GERMANIA)

che nomina come inventori: 1) Erwin WANETZKY

2) Franz HUGO 3) Fernand KUHLMANN

depositata il:_ ? ^ ^ Hr. : ? 4 08 1 A/ 82

R I A S S U N T O

L'invenzione concerne un procedimento, un dispositivo nonch? una disposizione di regolazione per trattare rottame di metallo duro mediante alligatura. Ci? avviene trattando il rottame con un metallo, a basso punto di fusione, che scioglie la matrice di metallo duro, a temperature superiori al punto di fusione della lega formata. Il trattamento avviene in un recipiente in presenza di gas inerte, la cui pressione al termine dell'operazione di alligatura viene gradualmente ridotta, laddove viene condensato il vapore metallico che si sviluppa.

Per risolvere il problema di produrre nel residuo -2- Ing. Barzan? & zanardo risultante una aliquota di metallo a basso punto di fusione inferiore a 100 ppm e per impedire la condensazione di vapori metallici sul recipiente, secondo l'invenzione viene proposto che si alligano fra di loro il rottamedi metallo duro ed il metallo a basso punto di fusione in una camera interna disposta nel recipiente. Da questa camera interna il vapore metallico ed il gas inerte vengono convogliati sulle superfici di condensazione, ed il gas inerte privato dei vapori metallici viene portato in circolazione attraverso la camera interna. Il vapore metallico serve in particolare da mezzo di azionamento per il flusso di gas inerte.

DE SC RI ZI ONE

L'invenzione concerne un procedimento per trattare rottame di metallo duro mediante trattamento del rottame con un metallo a basso punto di fusione, sciogliente la matrice di metallo duro, a temperature al disopra del punto di fusione della lega formata, in un recipiente, in presenza di gas inerte, laddove in un primo momento l'operazione di alligatura viene effettuata a pressioni superiori a circa il doppio della pressione parziale del metallo a basso punto di fusione e successivamente il metallo a basso punto di fusione viene vaporizzato a pressioni inferiori ad 1 mbar e condensato su superfici di condensazione.

-3- Ing. Barzan? & zanardo I rottami di metallo duro si producono in misura considerevole ad esempio in relazione ad attrezzi usurati per la lavorazione dei metalli con asportazione di trucioli, un noto esempio ? costituito dalle cosiddette "placchett e ribaltabili". In tal caso un problema consiste nel trattare il rottame di metallo duro, in modo che esso possa essere impiegato con adeguata purezza come materia prima oppure come additivo. Il componente principale del metallo duro ? in particolare il cobalto.

Un noto procedimento del genere descritto all'inizio si basa in particolare sulla solubilit? della matrice di metallo duro in un metallo a basso punto di fusione, come ad esempio zinco. A seconda del tenore di cobalto del metallo duro al rottame viene aggiunto zinco, in misura tale che si forma una lega con una temperatura di solidificazione di circa 820?C. Lo zinco ? un metallo con una elevatissima tensione di vapore, cosi che la fase di alligatura viene effettuata sotto elevata pressione di gas protettivo, ad esempio sotto la pressione di circa 1500 mbar. LO zinco per diffusione penetra nella matrice di metallo duro e rompe il reticolo del metallo duro. Dopo la distillazione dello zinco nell'impianto rimane un "panello", che in un processo di sminuzzamento viene macinato in modo che si ottiene polvere fine. Questa polvere viene addotta alla riutilizzazione.

-4- ing. Barzan? & zanardo Come ulteriore metallo a basso punto di fusione oltre allo zinco si prende in considerazione anche il cadmio.

Nel noto procedimento viene sfruttato il gradiente di pressione parziale del vapore di zinco fra la zona di alligatura riscaldata e le superfici di condensazione, nonch? la velocit? di diffusione delle molecole dello zinco fra queste zone. Il gradiente di concentrazione viene definito dal gradiente di temperatura nel dispositivo necessario per il procedimento, mentre la velocit? di vaporizzazione viene definita dalla velocit? di diffusione delle molecole di zinco nell'atmosfera di gas inerte.

Nel noto procedimento il rottame di metallo duro insieme a granulato di zinco viene sistemato in un crogiuolo aperto verso l'alto, per evitare reazioni nocive dello zinco con il materiale del crogiuolo il crogiuolo ? costituito di grafite resistente nei confronti dello zinco. Tuttavia questo accorgimento ? combinato con due inconvenienti sostanziali:

in primo luogo anche per effetto di forte riduzione della pressione nel recipiente in seguito alla formazione della lega non si ? riusciti a ridurre il tenore di zinco nel residuo a valori apprezzabilmente al disotto di 400 ppm. un tenore di zinco cos? grande ? per? eccessivo per la riutilizzazione del rottame trattato, -5- ing. Barzan? & zanardo poich? con una tale percentuale di zinco non si possono raggiungere una sufficiente resistenza ed un tempo di funzionamento utile sufficiente per i nuovi attrezzi di metallo duro. In conseguenza di ci? si era costretti a trattare ulteriormente il residuo infragilito per mezzo di aggiuntivo e complicato procedimento inteso ad ottenere un tenore di zinco inferiore a 400 ppm.

Un ulteriore considerevole inconveniente del noto tipo di procedimento si basa sulla combinazione visibile fra il contenuto del crogiuolo e le superfici interne ovvero gli inserti del recipiente. In conseguenza di ci? si ? potuto impedire che lo zinco che vaporizza si condensi parzialmente sugli inserti ovvero sulle superfici interne del recipiente. Queste quantit? di condensato non soltanto andavano perse in relazione alle quantit? di materiale separate nel condensatore propriamente detto, ma costituivano anche un'indesiderata impurificazione del recipiente e delle sue parti incorporate, A riguardo tuttavia ? di importanza assai particolare la tendenza dello zinco a provocare reazioni indesiderate con le superfici di condensazione ed a formare leghe, che da ultimo portano fino alla distruzione dei relativi elementi costruttivi.

Per la cosiddetta zincatura a fuoco si utilizza la propriet? dello zinco di formare una dentatura re-6- Ing. Barzan? & Zanardo golare con la sua superficie di contatto. Mentre l'estrema resistenza alla aderenza dello strato di zinco per questo tipo di prodotti finali ottenuti ? estremamente desiderata, la combinazione quasi insolubile fra lo zinco e la superficie di condensazione rappresenta un risultato secondario indesiderato, quando ad esempio la parete del recipiente debba essere

? depurata dallo zinco condensato a determinati intervalli. Questo risulta un problema praticamente insolubile.

L'invenzione si pone pertanto il compito di indicare un procedimento del genere descritto all'inizio, per mezzo del quale l'aliquota residua del metallo a basso punto di fusione nel residuo, in una fase di lavorazione, pu? essere ridotta a meno di 100 ppm, preferibilmente a meno di 50 ppm, ed in essa non vengono depositati vapori metallici sulle superfici interne o sugli inserti del recipiente.

per il procedimento descritto all'inizio la soluzione del problema posto secondo l'invenzione avviene per il fatto che si alligano fra di loro il rottame di metallo duro ed il metallo a basso punto di fusione in una camera interna, che ? disposta nel recipiente e dalla quale si convoglia il vapore metallico ed il gas inerte sulle superfici di condensazione, e inoltre per il fatto che si porta in circolazione attraverso la camera -7- Ing, Barzan? & Zanardo interna il gas inerte privato dei vapori metallici.

La menzionata camera interna rappresenta il presupposto in apparecchiatura per l'esecuzione del procedimento secondo l'invenzione, con ci? si intende un elemento incorporabile del recipiente, che ai vapori metallici non lascia libero altro percorso che quello che porta alle superfici di condensazione. Si tratta di una camera interna, sostanzialmente chiusa in tutte le direzioni in relazione ai vapori metallici e che per i vapori metallici presenta esclusivamente un'apertura di uscita, attraverso la quale detti vapori vengono convogliati direttamente sulle superfici di condensazione. Tuttavia in tal caso la camera interna in relazione al gas inerte presente nel recipiente dovr? presentare una permeabilit? sufficiente, in modo tale che il gas inerte viene portato in circolazione attraverso la camera interna. A tale scopo nella camera interna si possono prevedere aperture o fessure estremamente piccole, che escludono un collegamento a vista fra il contenuto della camera inerte e le superfici interne del recipiente o delle sue parti incorporate, contemporaneamente i percorsi di flusso per il gas inerte nelle pareti della camera interna sono dimensionati cos? stretti che ? esclusa una direzione opposta di una corrente di vapore metallico.

-8- ing. Barzan? & Zanardo Mediante gli accorgimenti secondo l'invenzione le molecole metalliche vaporizzate vengono mosse in una direzione preferenziale, e precisamente in direzione delle superfici di condensazione. Conseguentemente si mette in moto un meccanismo di trasporto, che fa circolare il gas inerte all'interno del dispositivo fra la camera interna e le superfici di condensazione.

Questo effetto ? paragonabile al meccanismo di azione di una pompa a diffusione, poich? il gas inerte sfugge nuovamente dal?condensatore e attraverso i canali di flusso gi? descritti entra nella camera interna, il gas inerte anche senza l'impiego di dispositivi meccanici, come ad esempio pompe di circolazione, viene messo in circolazione solo per effetto della corrente di vapore metallico. Questa corrente di gas inerte impedisce contemporaneamente una corrente di vapori metallici in direzione opposta.

poich? mediante opportune esecuzioni delle superfici di condensazione ? senz'altro possibile condensare i vapori metallici in misura tale che il gas inerte entrando nei recipienti ? del tutto privo di vapori metallici, in tal modo efficacemente si impedisce l'entrata di vapori metallici in direzione verso le superfici interne e gli inserti del recipiente, in certo qual modo il gas inerte agisce come gas di lavaggio per -9- Ing. Barzan? & zanardo l'intercapedine fra la camera interna e la parete del recipiente e porta a tempi di funzionamento utile del dispositivo estremamente lunghi.

Inoltre grazie al meccanismo di trasporto descritto si ottiene che in un'unica fase di lavorazione il tenore residuo di metallo a basso punto di fusione nel residuo ("panello") pu? essere ridotto a meno di 100 ppm, preferibilmente a meno di 50 ppm.

La circolazione del gas inerte perturba positivamente il gradiente di pressione parziale del vapore metallico corrispondente alla differenza di temperatura. All'interno della camera interna si forma una zona di minore concentrazione del gas inerte, cos? che ? possibile una vaporizzazione del metallo praticamente perfetta. All'esterno della camera interna esiste una densit? del gas inerte maggiore e quindi un'elevata protezione della parete del recipiente da un attacco del vapore metallico. Il meccanismo di trasporto gi? descritto aumenta quando la pressione totale nel condensatore corrisponde alla pressione parziale del vapore metallico nella camera interna.

Inoltre nel noto procedimento in caso di diminuzione della pressione troppo rapida, in dipendenza della sottrazione, in tal caso troppo grande, di calore di vaporizzazione, esiste il pericolo che si scenda al di-1.0- Ing. Barzan? & zanardo sotto della linea di solidificazione della lega formata e quindi esiste il pericolo di una rottura della camera interna ovvero del crogiuolo oppure dei recipienti di cui ? formata la camera interna.

per impedire ci? efficacemente conformemente all'ulteriore invenzione viene proposto di regolare la temperatura della lega tramite la pressione nel recipiente.

Ci? avviene preferibilmente per il fatto che si rileva la temperatura della lega direttamente oppure indirettamente (ad esempio mediante la temperatura della parete della camera interna) e conseguentemente, per una preassegnata potenza di riscaldamento, si regola la potenza di aspirazione delle pompe del vuoto in modo tale che la temperatura del recipiente interno viene mantenuta al disopra di ima preassegnata temperatura prescritta. La regolazione della potenza di aspirazione delle pompe, da intendere riferita ai recipienti, pu? essere influenzata anche per il fatto che tramite una valvola di regolazione viene immesso gas esterno nella conduttura di aspirazione.

Pertanto la temperatura della camera interna rimane ampiamente costante, in quanto piccole variazioni della temperatura provocano grandi variazioni della tensione del vapore, mentre la velocit? di vaporizzazione ? proporzionale alla quantit? di calore addotta, in tal -11- Ing. Barzan? & zanardo modo risulta ampiamente escluso il pericolo di una solidificazione della massa fusa di alligatura.

L'invenzione si riferisce ad un dispositivo per attuare il procedimento, che conformemente all'ulteriore invenzione ? caratterizzato dal fatto che la camera interna ? costituita di crogiuoli impilabili a cave anulari, che sono sovrapposti lasciando libere in-/tercapedini capillari ovvero di diffusione e presentano canali del vapore centrali, fra di loro allineati ed ;

aperti esclusivamente in direzione verso le superfici di condensazione, e inoltre dal fatto che all'esterno della camera interna ? previsto un canale di riflusso per il gas inerte.

Infine 1'invenzione concerne anche una disposizione di regolazione per attuare il procedimento, che conformemente all'ulteriore invenzione ? caratterizzata da una sonda termometrica, associata alla camera interna, e da un regolatore di pressione che ? inserito a valle della sonda termometrica e regola il vuoto nel recipiente, in modo tale che la temperatura del recipiente interno viene mantenuta al disopra di una preassegnata temperatura prescritta.

Ulteriori vantaggiose esecuzioni dell'oggetto dell'invenzione sono menzionate nelle rimanenti sottorivendicazioni.

-12- Ing. Barzan? & zanardo Un esempio,di realizzazione dell'oggetto dell'invenzione viene illustrato pi? dettagliatamente nel seguito in base alla singola Figura, che mostra una sezione verticale attraverso un dispositivo completo dotato delle necessarie apparecchiature periferiche incluso un sistema di regolazione.

Nella Figura ? mostrata una piastra di base 1, sulla quale con interposizione di una guarnizione 2 si appoggia un recipiente 3 eseguito nella forma di cilindro cavo aperto verso il basso. La piastra di?base i possiede un'apertura 4, che ? coassiale al recipiente ed alla quale verso il basso si raccorda un bocchettone 5 con una flangia 6.

Con la flangia 6 tramite una guarnizione 7 ? accoppiato un condensatore 8 con una superficie di condensazione 8a, che ? costituita di una marmitta cilin drico-cava con una serpentina di raffreddamento 9 applicata esternamente. Le sezioni trasversali interne del bocchettone 5 e del condensatore 8 sono circa uguali.

Il recipiente 3 racchiude un vano di riscaldamento 10, mentre il condensatore 8 racchiude un vano di condensazione ii. I due vani menzionati comunicano fra di loro ma non costituiscono una unit? chiusa verso l'esterno,

-13- ing. Barzan? & zanardD Il recipiente 3 ? circondato da una cappa di riscaldamento 12 coassiale, che in corrispondenza della propria estremit? inferiore con interposizione di una guarnizione 13 si appoggia sulla flangia anulare, non contrassegnata pi? dettagliatamente, del recipiente 3 e rispetto a questo chiude un vano 14 a tenuta di gas. La cappa di riscaldamento 12 sul proprio lato interno ? rivestita di un isolamento termico 15, all'interno del quale ? disposto un dispositivo di riscaldamento simbolizzato dall'elemento di riscaldamento 16? La potenza di riscaldamento ? variabile per mezzo di un organo di impostazione 17 della potenza.

Nella parte inferiore del recipiente 3 si trova un corpo di sostegno 18, che ? eseguito sostanzialmente come corpo di rotazione e si appoggia sulla piastra di base 1, in modo tale che la sezione trasversale dell'aper tura 4 non ? completamente chiusa. Ci? avviene per mezzo di pi? aperture, che sono previste nella zona del bordo inferiore esterno del carpo di sostegno 18, costituiscono una rientranza radiale e lasciano libere sezioni trasversali sufficienti per la formazione di un circuito del gas inerte. Le aperture formano insieme un canale di riflusso 19, il corpo di sostegno 18 nel proprio interno possiede una cavit? 18a circa a forma di imbuto, alla quale verso il basso si raccorda un di-14- ing. Barzan? & zanardo spositivo assiale 21 di conduzione del vapore.

Sul corpo di sostegno 18, che a tale scopo presenta un bordo a forma di anello di circonferenza, si appoggia una camera interna 20 composta di pi? crogiuo li impilabili 22 a cave anulari, che presentano tutti lo stesso diametro esterno del corpo di sostegno 8. I crogiuoli a cave anulari possiedono un fondo 23, una staffa esterna 24 di altezza costante ed una staffa interna 25 racchiudente un canale 26 del vapore. La staffa interna 25 - con fondo piano 23 - ? tenuta di altezza inferiore alla staffa esterna 24, cos? che si ottiene un'intercapedine radiale di sufficienti dimensioni in altezza per il flusso di vapore che si forma. Tutti i crogiuoli a cave anulari sono eseguiti come corpi di rotazione, cos? che anche tutti i canali 26 del vapore sono fra di loro allineati nonch? allineati con il dispositivo 21 di conduzione del vapore. Il crogiuolo superiore 22 a cave anulari ? chiuso da un coper chio 27 coprente anche il canale del vapore.

Corpo di sostegno 18, crogiuolo 22 a cave anulari e coperchio 27 sono costituiti di un materiale resistente nei confronti dei materiali da trattare, ad esempio di grafite. Grazie alla descritta disposizione impilata dei crogiuoli 22 a cave anulari fra le superfici di contatto, che sono superfici anulari circolari, -15- Ing. Barzan? & zanardo vengono formate cosiddette intercapedini capillari 28? che consentono invero una corrente di gas inerte? attraverso la superficie di inviluppo cilindrica di tutti i crogiuoli a cave anulari, dall'esterno verso l'interno, ma non una corrente di vapore in direzione inversa.

E' riconoscibile il fatto che il dispositivo di conduzione 21 del vapore sbocca nel condensatore 8, Per mezzo della linea tratteggiata 29 ? caratterizzata la superficie della condensa depositata nel condensatore, laddove la superficie ? la rispettiva superficie di condensazione. Il miscuglio di rottame di metallo duro e metallo a basso punto di fusione durante il funzionamento del dispositivo si trova, nello stato almeno in parte fuso, nei vani anulari fra le staffe esterne 24 e le staffe interne 25. in conseguenza della corrente di vapore che si forma all'interno dei canali 26 del vapore e del dispositivo di conduzione 21 del vapore, nonch? in conseguenza del gradiente di pressione parziale del vapore in direzione verso le superfici di condensazione nel condensatore 8 si ottiene un efficace flusso di circolazione del gas inerte non in grado di condensare, che accompagna il vapore metallico fino nel condensatore ma lo lascia, tramite il canale di riflusso 19? di nuovo privo di aliquote di vapore metallico ed entra nell'intercapedine anulare fra il recipiente -16- ing. Barzan? & Zanardo 3 e la camera interna 20. Di qui il gas inerte si riporta di nuovo nella camera interna 20, attraverso le intercapedini capillari gi? descritte, cos? che si ripete il circuito.

La necessaria pressione di esercizio nel recipiente 3 viene prodotta nella zona del vuoto per mezzo di un bocchettone di aspirazione 30, che tramite una conduttura 31 ? collegato con un manometro 32 e tramite una conduttura 33, un filtro 34, una valvola 35 ? collegato con una pompa del vuoto 36.

Nel vano di riscaldamento 11, nonch? nel vano 12 a tenuta di gas per lo scarico della pressione del recipiente 3 si possono produrre pressioni circa uguali. Ci? avviene per il fatto che la cappa di riscaldamento 12 ? dotata di un bocchettone di raccordo 37, dal quale una tubazione 38 tramite una valvola 39 fa capo ad una seconda pompa del vuoto 40. I lati di aspirazione delle pompe del vuoto 36 e 40 sono collegati fra di loro tramite una conduttura 41, in cui si trova una valvola di ritenuta 42.

Nel vano 14 a tenuta di gas si trova una sonda ter mometrica 43, che tramite un limitatore di temperatura 44 ed una conduttura di comando.45 agisce sull'organo di impostazione 17 nel senso di una limitazione della temperatura.

-17- ing. Barzan? & zanardo All ' interno del recipiente 3 nell 'immediata vicinanza della camera interna 20 si trova un'ulteriore sonda termometrica 46 , che tramite un commutatore 47 agisce a scelta o sull'organo di impostazione 14 oppure su un regolatore di pressione 48. In tal modo ? semplice regolare in dipendenza della pressione la temperatura della massa fusa, poich? piccole variazioni /

della temperatura provocano grandi variazioni della temperatura provocano grandi variazioni della tensione del vapore. La velocit? di vaporizzazione ? in particolare proporzionale alla quantit? di calore addotta. Quando si rileva ora la temperatura della massa fusa ovvero del crogiuolo a cave anulari per mezzo della sonda termometrica 46, mediante una regolazione di pressione ? possibile ottenere che la pressione non viene ridotta in misura tale che la massa fusa nei crogiuoli 22 a cave anulari solidifica. Anzi ? possibile mantenere ampiamente costante la temperatura nei crogiuoli a cave anulari.

Esempio:

Crogiuoli a cave anulari vengono alimentati con metallo duro e granulato di zinco, ciascuno con met? dell'aliquota ponderale, ed impilati fra di loro nella maniera rappresentata nella Figura. Dopo aver applicato il recipiente 3, la cappa di riscaldamento 12 e dopo -18- Ing, Barzan? & zanardo l'applicazione del condensatore 8 il dispositivo viene evacuato ad una pressione parziale possibilmente bassa dell 'ossigeno.

Successivamente tramite la valvola di regolazione 49 viene immesso argon attraverso il bocchettone di aspirazione 30, fino a quando nel recipiente esiste una pressione di 1500 mbar (in tal caso la valvola 35 ? chiusa e la valvola di ritenuta 42 agisce in questo senso della sollecitazione di pressione come sbarra-!

mento). Il riscaldamento viene a questo punto inserito e spinto tramite un programmatore ad una temperatura di 850?C. L'aumento di temperatura avviene in base ad una funzione a rampa. Al raggiungimento della temperatura massima segue 'un tempo di diffusione isotermica, che a seconda della grandezza delle parti di rottame da infragilire ? dell'ordine di ore. Dopo la completa penetrazione delle parti di rottame con zinco la temperatura della lega viene portata a 920?G e contemporaneamente viene abbassata la pressione dell'argon, se la pressione dell'argon nel recipiente corrisponde alla tensione del vapore dello zinco a questa temperatura, allora inizia un trasporto dello zinco dai crogiuoli a cave anulari nel condensatore tramite il dispositivo di conduzione 21 del vapore, questa fase pu? essere definita con la tecnica di misurazione tramite la solle-19- Ing. Barzan? & Zanardo citazione termica del condensatore 8?

A partire da questo istante il riscaldamento viene fatto funzionare con potenza costante, mentre la temperatura viene regolata tramite la pressione dell'ar gon. una temperatura costante presuppone una riduzione costante della pressione, una temperatura decrescente provoca una pressione costante ovvero un aumento della pressione in ragione di un determinato importo con definito tempo di mantenimento, una correzione della potenza, necessaria mediante la variazione della trasmissione termica fra crogiuoli a cave anulari e lega, viene effettuata tramite un programmatore. La pressione viene ridotta in tal modo in maniera controllata fino nel campo del vuoto spinto di circa 5 x 10-2 mbar.

Alla fine del procedimento nei crogiuoli a cave anulari si trovavano cosiddetti "panelli?1 costituiti di una massa friabile, in cui si ? potuto accertare un tenore residuo di zinco di circa 45 ppm. Dalla relativa polvere per mezzo degli usuali processi di rigenerazione si sono potuti produrre attrezzi in metallo duro di qualit? perfetta.

Con l?espressione intercapedine capillare si intende un'intercapedine senza fessure fra staffa esterna e bordo del coperchio, come quella che viene delimitata ad esempio da due superfici anulari circolari piane sul -20- Ing. Barzan? & zanardo crogiuolo a cave anulari e sul coperchio, quando il coperchio per mezzo delle usuali irregolarit? superficiali (rigature di lavorazione) si appoggia sul bordo del crogiuolo, LO stesso vale per l'intercapedine capillare quando questa viene formata fra due crogiuoli a cave anulari. L ' intercapedine, capillare pu? essere prolungata per mezzo di una filettatura, di un labirinto o simi-/ lare. L ' ampiezza dell' intercapedine non dovr? essere superiore a circa 0, i mm? I l limite pu? essere determi -nato mediante prove; esso ? raggiunto quando il metallo condensa sulle pareti del recipiente.

R I V E N D I C A Z I O N I

1 . procedimento per trattare rottame di metallo duro mediante -trattamento del rottame con un metallo a basso punto di fusione, che scioglie la matrice di metallo duro, a temperature al disopra del punto di fusione della lega formata, in un recipiente in presenza di gas inerte, laddove in un primo momento il processo di alligatura viene effettuato a pressioni al disopra di circa il doppio della pressione parziale del metallo a basso punto di fusione e successivamente il metallo a basso punto di fusione viene vaporizzato a pressioni inferiori a 1 mbar e condensato su superfici di condensazione, caratterizzato dal fatto che si alligano reciprocamente il rottame di metallo duro ed il metallo a ?21- ing. Barzan? & zanardo basso punto di fusione in una camera interna che ? disposta nel recipiente e dalla quale si convoglia il vapore di metallo ed i.l gas inerte sulle superfici di condensazione, nonch? dal fatto che si conduce il gas inerte, privato dei vapori metallici, in circolazione attraverso la camera interna.

2. Procedimento secondo la rivendicazione i, caratterizzato dal fatto che si regola la temperatura della lega tramite la pressione nel recipiente.

3. procedimento secondo la rivendicazione 1 impiegando zinco come metallo a basso punto di fusione, caratterizzato dal fatto che si esegue l?operazione di alligatur a ad una pressione fra 1200 e 2000 mbar, preferibilmente fra 1400 e i600 mbar, nonch? dal fatto che si riduce la pressione, una volta terminata la formazione della lega, conducendo per il resto isotermicamente il procedimento, ad un valore inferiore a 1 mbar, preferibilmente inferiore a 10 mbar e si prosegue il trattamento fino a quando il residuo presenta un tenore di zinco inferiore a 100 ppm.

4. procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che si esegue la formazione della lega a circa 850?C, successivamente si riscalda la lega a circa 920?C ed a questa temperatura si esegue la vaporizzazione isotermica dello zinco fino a quando si ? raggiunto un tenore dello zinco inferiore a 50 ppm.

5. Dispositivo per attuare il procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la camera interna ? costituita di crogiuoli impilabili (22) a cave anulari, che lasciando intercapedini capillari ovvero di diffusione (28) sono sovrapposti e presentano canali del vapore (26), centrali, fra di loro allineati, che sono aperti esclusivamente in direzione verso le superfici di condensazione (8a), nonch? dal fatto che al disotto della camera interna (20) ? previsto un canale di riflusso (19) per il gas inerte.

6. Disposizione di regolazione per attuare il procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzata da una sonda termometrica (46), associata alla camera interna (20), e da un regolatore di pressione (48), inserito a valle della sonda termometrica, che regola il vuoto nel recipiente in modo tale che la temperatura del recipiente interno viene mantenuta al disopra di una preassegnata temperatura prescritta.

p. Ing. Barz

7124/bB/vf

5 Novembre ? 981

81515

RI V E NDI CA Z I ON_I.

1. procedimento per trattare rottame di metallo duro mediante trattamento del rottame con un metallo a basso punto di fusione, che scioglie la matrice di metallo duro, a temperature al disopra del punto di fusione della lega formata, in un recipiente in presenza di gas inerte, laddove in un primo momento il processo di alligatura viene effettuato a pressioni al disopra di circa il doppio della pressione parziale del metallo a basso punto di fusione e successivamente il metallo a basso punto di fusione viene vaporizzato a pressioni inferiori a 1 mbar e condensato su superfici di condensazione, caratterizzato dal fatto che si alligano reciprocamente il rottame di metallo duro ed il metallo a ??? - ing. Barzan? & Zanardo basso punto di fusione in una camera interna che ? disposta nel recipiente e dalla quale si convoglia il vapore di metallo ed il gas inerte sulle superfici di condensazione, nonch? dal fatto che si conduce il gas inerte, privato dei vapori metallici, in circolazione attraverso la camera interna.

2. procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che si regola la temperatura della lega tramite la pressione nel recipiente.

3. procedimento secondo la rivendicazione i impiegando zinco come metallo a basso punto di fusione, caratterizzato dal fatto che si esegue l'operazione di alliga tura ad una pressione fra 1200 e 2000 mbar, preferibilmente fra 1400 e 1600 mbar, nonch? dal fatto che si riduce la pressione, una volta terminata la formazione della lega, conducendo per il resto isotermicamente il procedimento, ad un valore inferiore a 1 mbar, preferibilmente inferiore a 101 mbar e si prosegue il trattamento fino a quando il residuo presenta un tenore di zinco inferiore a 100 ppm.

4. procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che si esegue la formazione della lega a circa 850?C, successivamente si riscalda la lega a circa 920?C ed a questa temperatura si esegue la vaporizzazione isotermica dello zinco fino a quando si ? raggiunto un tenore dello zinco inferiore a 50 ppm.

5. Dispositivo per attuare il procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la camera interna ? costituita di crogiuoli impilatali (22) a cave anulari, che lasciando intercapedini capillari ovvero di diffusione (28) sono sovrapposti e presentano canali del vapore (26), centrali, fra di loro allineati, che sono aperti esclusivamente in direzione verso le superfici di condensazione (8a), nonch? dal fatto che al disotto della camera interna (20) ? previsto un canale di riflusso (19) per il gas inerte.

6. Disposizione di regolazione per attuare il procedimento secondo la rivendicazione i caratterizzata da una sonda termometrica (46), associata alla camera interna (20), e da un regolatore di pressione (48), inserito a valle della sonda termometrica, che regola il vuoto nel recipiente in modo tale che la temperatura del recipiente interno viene mantenuta al disopra di una preassegnata temperatura prescritta.

5 Novembre 1981

81 51 5

LEYBOLD? HERAEU S G m b H

Bonner strape 504

5000 Kflln - 51

?Procedimento, dispositivo e disposizione di regolazione per trattare rottame di metallo duro mediante alligatura"

L 'invenzione concerne un procedimento per trattare rottame di metallo duro mediante trattamento del rottame con un metallo a basso punto di fusione, sciogliente la matrice di metallo duro, a temperature al disopra del punto di fusione della lega formata, in un recipiente, in presenza di gas inerte, laddove in un primo momento l'operazione di alligatura viene effettuata a pressioni superiori a circa il doppio della pressione parziale del metallo a basso punto di fusione e successivamente il metallo a basso punto di fusione viene vaporizzato a pressioni inferiori ad 1 mbar e condensato su superfici di condensazione,

Ing, Barzan? & zanardo I rottami di metallo duro si producono in misura considerevole ad esempio in relazione ad attrezzi usurati per la lavorazione dei metalli con asportazione di trucioli, un noto esempio ? costituito dalle cosiddette "placchette ribaltabili". In tal caso un problema consiste nel trattare il rottame di metallo duro, in modo che esso possa essere impiegato con adeguata .purezza

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come materia prima oppure come additivo. Il componente principale del metallo duro ? in particolare il cobalto.

Un noto procedimento del genere descritto all'inizio si basa in particolare sulla solubilit? della matrice di metallo duro in un metallo a basso punto di fusione, come ad esempio zinco, A seconda del tenore di cobalto del metallo duro al rottame viene aggiunto zinco, in misura tale che si forma una lega con una temperatura di solidificazione di circa 820?C. Lo zinco ? un metallo con una elevatissima tensione di vapore, cosi che la fase di alligatura viene effettuata sotto elevata pressione di gas protettivo, ad esempio sotto la pressione di circa 1500 mbar. LO zinco per diffusione penetra nella matrice di metallo duro e rompe il reticolo del metallo duro. Dopo la distillazione dello zinco nell'impianto rimane un "panello", che in un processo di sminuzzamento viene macinato in modo che si ottiene polvere fine. Questa polvere viene addotta alla riutilizzazione.

Ing. Barzan? & zanardo Come ulteriore metallo a basso punto di fusione oltre allo zinco si prende in considerazione anche il cadmio.

Nel noto procedimento viene sfruttato il gradiente di pressione parziale del vapore di zinco fra la zona di alligatura riscaldata e le superfici di condensazione, nonch? la velocit? di diffusione delle molecole dello zinco fra queste zone. Il gradiente di concen-

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'trazione viene definito dal gradiente di temperatura nel dispositivo necessario per il procedimento, mentre la velocit? di vaporizzazione viene definita dalla velocit? di diffusione delle molecole di zinco nell?atmosfera di gas inerte.

Nel noto procedimento il rottame di metallo duro insieme a granulato di zinco viene sistemato in un crogiuolo aperto verso l?alto. Per evitare reazioni nocive dello zinco con il materiale del crogiuolo il crogiuolo ? costituito di grafite resistente nei confronti dello zinco. Tuttavia questo accorgimento ? combinato con due inconvenienti sostanziali:

In primo luogo anche per effetto di forte riduzione della pressione nel recipiente in seguito alla formazione della lega non si ? riusciti a ridurre il tenore di zinco nel residuo a valori apprezzabilmente al disotto di 400 ppm. un tenore di zinco cos? grande ? per? eccessivo per la riutilizzazione del rottame trattato, ' J ??? ing. Barzan? & zanardo poich? con una tale percentuale di zinco non si possono raggiungere una sufficiente resistenza ed un tempo di funzionamento utile sufficiente per i nuovi attrezzi di metallo duro. In conseguenza di ci? si era costretti a trattare ulteriormente il residuo infragilito per mezzo di aggiuntivo e complicato procedimento inteso ad ottenere un tenore di zinco inferiore a 400 ppm.

Un ulteriore considerevole inconveniente del noto tipo di procedimento si basa sulla combinazione visibile fra il contenuto del crogiuolo e le superfici interne ovvero gli.inserti del recipiente. In conseguenza di ci? si ? potuto impedire che lo zinco che vaporizza si condensi parzialmente sugli inserti ovvero sulle superfici interne del recipiente. Queste quantit? di condensato non soltanto andavano perse in relazione alle quantit? di materiale separate nel condensatore propriamente detto, ma costituivano anche un'indesiderata impurificazione del recipiente e delle sue parti incorporate, A riguardo tuttavia ? di importanza assai particolare la tendenza dello zinco a provocare reazioni indesiderate con le superfici di condensazione ed a formare leghe, che da ultimo portano fino alla distruzione dei relativi elementi costruttivi.

Per la cosiddetta zincatura a fuoco si utilizza la propriet? dello zinco di formare una dentatura re? ing, Barzan? & zanard.o golare con la sua superficie di contatto. Mentre l'estrema resistenza alla aderenza dello strato di zinco per questo tipo di prodotti finali ottenuti ? estremamente desiderata, la combinazione quasi insolubile fra lo zinco e la superficie di condensazione rappresenta un risultato secondario indesiderato, quando ad esempio la parete del recipiente debba essere depurata dallo zinco condensato a determinati intervalli. Questo risulta un problema praticamente insolubile.

L'invenzione si pone pertanto il compito di indicare un procedimento del genere descritto all?inizio, per mezzo del quale l'aliquota residua del metallo a basso punto di fusione nel residuo, in una fase di lavorazione, pu? essere ridotta a meno di 100 ppm, preferibilmente a meno di 50 ppm, ed in essa non vengono depositati vapori metallici sulle superfici interne o sugli inserti del recipiente.

per il procedimento descritto all'inizio la soluzione del problema posto secondo l'invenzione avviene per il fatto che si alligano fra di loro il rottame di metallo duro ed il metallo a basso punto di fusione in una camera interna, che ? disposta nel recipiente e dalla quale si convoglia il vapore metallico ed il gas inerte sulle superfici di condensazione, e inoltre per il fatto che si porta in circolazione attraverso la camera . ?\,

Ing. Barzan? & Zanardo interna il gas inerte privato dei vapori metallici.

La menzionata camera interna rappresenta il presupposto in apparecchiatura per l 'esecuzione del procedimento secondo l'invenzione. Con ci? si intende un elemento incor por abile del recipiente , che ai vapori metallici non lascia libero altro percorso che quello che porta alle superfici di condensazione. Si tratta di una camera interna, sostanzialmente chiusa in tutte le direzioni in relazione ai vapori metallici e che per i vapori metallici presenta esclusivamente un 'apertura di uscita, attraverso la quale detti vapori vengono convogliati direttamente sulle superfici di condensazione. Tuttavia in tal caso la camera interna in relazione al gas inerte presente nel recipiente dovr? presentare una permeabilit? sufficiente, in modo tale che il gas inerte viene portato in circolazione attraverso la camera interna. A tale scopo nella camera interna si possono prevedere aperture o fessure estremamente piccole, che escludono un collegamento a vista fra il contenuto della camera inerte e le superfici interne del recipiente o delle sue parti incorporate, contemporaneamente i percorsi di flusso per il gas inerte nelle pareti della camera interna sono dimensionati cosi stretti che ? esclusa una direzione opposta di una corrente di vapore metallico.

. , ? w?'- ing. Barzan? & zanardo Mediante gli accorgimenti secondo l'invenzione le molecole metalliche vaporizzate vengono mosse in una direzione preferenziale, e precisamente in direzione delle superfici di condensazione. Conseguentemente si mette in moto un meccanismo di trasporto, che fa circolare il gas inerte all'interno del dispositivo fra la camera interna e le superfici di condensazione.

Questo effetto ? paragonabile al meccanismo di azione di una pompa a diffusione, poich? il gas inerte sfugge nuovamente dal condensatore e attraverso i canali di flusso gi? descritti entra nella camera interna, il gas inerte anche senza l'impiego di dispositivi meccanici, come ad esempio pompe di circolazione, viene messo in circolazione solo per effetto della corrente di vapore metallico. Questa corrente di gas inerte impedisce contemporaneamente una corrente di vapori metallici in direzione opposta.

poich? mediante opportune esecuzioni delle superfici di condensazione ? senz'altro possibile condensare i vapori metallici in misura tale che il gas inerte entrando nei recipienti ? del tutto privo di vapori metallici, in tal modo efficacemente si impedisce l'entrata di vapori metallici in direzione verso le superfici interne e gli inserti del recipiente, in certo qual modo il gas inerte agisce come gas di lavaggio per - Ing, Barzan? & zanardo l?intercapedine fra la camera interna e la parete del recipiente e porta a tempi di funzionamento utile del dispositivo estremamente lunghi.

inoltre grazie al meccanismo di trasporto descritto si ottiene che in un'unica fase di lavorazione il tenore residuo di metallo a basso punto di fusione nel residuo ( "panello?) pu? essere ridotto a meno di 100 ppm, preferibilmente a meno di 50 ppm.

La circolazione del gas inerte perturba positivamente il gradiente di pressione parziale del vapore metallico corrispondente alla differenza di temperatura. All?interno della camera interna si forma una zona di minore concentrazione del gas inerte, cos? che ? possibile una vaporizzazione del metallo praticamente perfetta. All'esterno della camera interna esiste una densit? del gas inerte maggiore e quindi un'elevata protezione della parete del recipiente da un attacco del vapore metallico. Il meccanismo di trasporto gi? descritto aumenta quando la pressione totale nel condensatore corrisponde alla pressione parziale del vapore metallico nella camera interna.

Inoltre nel noto procedimento in caso di diminuzione della pressione troppo rapida, in dipendenza della sottrazione, in tal caso troppo grande, di calore di vaporizzazione, esiste il pericolo che si scenda al di? * Ing. Barzan? & Zanardo sotto della linea di solidificazione della lega formata e quindi esiste il pericolo di una rottura della camera interna ovvero del crogiuolo oppure dei recipienti di cui ? formata la camera interna?

per impedire ci? efficacemente conformemente all'ulteriore invenzione viene proposto di regolare la temperatura della lega tramite la pressione nel recipiente.

/ci? avviene preferibilmente per il fatto che si rileva la temperatura della lega direttamente oppure indirettamente (ad esempio mediante la temperatura della parete della camera interna) e conseguentemente, per una preassegnata potenza di riscaldamento, si regola la potenza di aspirazione delle pompe d?i vuoto in modo tale che la temperatura del recipiente interno viene mantenuta al disopra di una preassegnata temperatura prescritta. La regolazione della potenza di aspirazione delle pompe, da intendere riferita ai recipienti, pu? essere influenzata anche per il fatto che tramite una valvola di regolazione viene immesso gas esterno nella conduttura di aspirazione.

Pertanto la temperatura della camera interna rimane ampiamente costante, in quanto piccole variazioni della temperatura provocano grandi variazioni della tensione del vapore, mentre la velocit? di vaporizzazione ? proporzionale alla quantit? di calore addotta, in tal ' Barzan? & Zanardo modo risulta ampiamente escluso il pericolo di una solidificazione della massa fusa di alligatura.

L'invenzione si riferisce ad un dispositivo per attuare il procedimento, che conformemente all'ulteriore invenzione ? caratterizzato dal fatto che la camera interna ? costituita di crogiuoli impilabili a

cave anulari, che sono sovrapposti lasciando libere intercapedini capillari ovvero di diffusione e presentano canali del vapore centrali, fra di loro allineati ed aperti esclusivamente in direzione verso le superfici di condensazione, e inoltre dal fatto che all'esterno della camera interna ? previsto un canale di riflusso per il gas inerte.

Infine l'invenzione concerne anche una disposizione di regolazione per attuare il procedimento, che conformemente all'ulteriore invenzione ? caratterizzata da una sonda termometrica, associata alla camera interna, e da un regolatore di pressione che ? inserito a valle della sonda termometrica e regola il vuoto nel recipiente, in modo tale che la temperatura del recipiente interno viene mantenuta al disopra di una preassegnata temperatura prescritta.

Ulteriori vantaggiose esecuzioni dell'oggetto dell'invenzione sono menzionate nelle rimanenti sottorivendicazioni

Ing. Barzan? & zanardo Un esempio di realizzazione dell'oggetto dell'invenzione viene illustrato pi? dettagliatamente nel seguito in base alla singola Figura, che mostra una sezione verticale attraverso un dispositivo completo dotato delle necessarie apparecchiature periferiche incluso un sistema di regolazione.

Nella Figura ? mostrata una piastra di base 1, sulla quale con interposizione di una guarnizione 2 si appoggia un recipiente 3 eseguito nella forma di cilindro cavo aperto verso il basso. La piastra di?base 1 possiede un'apertura 4, che ? coassiale al recipiente ed alla quale verso il basso si raccorda un bocchettone 5 con una flangia 6.

Con la flangia 6 tramite una guarnizione 7 ? accoppiato un condensatore 8 con una superficie di condensazione 8a, che ? costituita di una marmitta cilin drico-cava con una serpentina di raffreddamento 9 applicata esternamente. Le sezioni trasversali interne del bocchettone 5 e del condensatore 8 sono circa uguali.

Il recipiente 3 racchiude un vano di riscaldamento 10, mentre il condensatore 8 racchiude un vano di condensazione 11. I due vani menzionati comunicano fra di loro ma non costituiscono una unit? chiusa verso l'esterno

ing. Barzan? & zanard-> Il recipiente 3 ? circondato da una cappa di riscaldamento 12 coassiale, che in corrispondenza della propria estremit? inferiore con interposizione di una guarnizione 13 si appoggia sulla flangia anulare, non contrassegnata pi? dettagliatamente, del recipiente 3 e rispetto a questo chiude un vano 14 a tenuta di gas. La cappa di riscaldamento 12 sul proprio lato interno /? rivestita di un isolamento termico 15, all'interno del quale ? disposto un dispositivo di riscaldamento simbolizzato dall'elemento di riscaldamento 16. La potenza di riscaldamento ? variabile per mezzo di un organo di impostazione 17 della potenza.

Nella parte inferiore del recipiente 3 si trova un corpo di sostegno 18, che ? eseguito sostanzialmente come corpo di rotazione e si appoggia sulla piastra di base 1, in modo tale che la sezione trasversale dell'aper tura 4 non ? completamente chiusa. Ci? avviene per mezzo di pi? aperture, che sono previste nella zona del bordo inferiore esterno del corpo di sostegno 18, costituiscono una rientranza radiale e lasciano libere sezioni trasversali sufficienti per la formazione di un circuito del gas inerte. Le aperture formano insieme un canale di riflusso 19. Il corpo di sostegno 18 nel proprio interno possiede una cavit? 18a circa a forma di imbuto, alla quale verso il basso si raccorda un di* ing. Barzan? & zanordo spositivo assiale 21 di conduzione del vapore.

Sul corpo di sostegno 18 , che a tale scopo presenta un bordo a forma di anello di circonferenza, si appoggia una camera interna 20 composta di pi? crogiuo li impilabili 22 a cave anulari, che presentano tutti lo stesso diametro esterno del corpo di sostegno 8. I crogiuoli a cave anulari possiedono un fondo 23, una ? staffa esterna 24 di altezza costante ed una staffa interna 25 racchiudente un canale 26 del vapore. La staffa interna 25 - con fondo piano 23 - ? tenuta di altezza inferiore alla staffa esterna 24 , cos? che si ottiene un'intercapedine radiale di sufficienti dimensioni in altezza per il flusso di vapore che si forma* Tutti i crogiuoli a cave anulari sono eseguiti come corpi di rotazione, cos? che anche tutti i canali 26 del vapore sono fra di loro allineati nonch? allineati con il dispositivo 21 di conduzione del vapore. I l crogiuolo superiore 22 a cave anulari ? chiuso da un coperchio 27 coprente anche il canale del vapore.

Corpo di sostegno 18, crogiuolo 22 a cave anulari e coperchio 27 sono costituiti di un materiale resistente nei confronti dei materiali da trattare, ad esempio di grafite. Grazie alla descritta disposizione impilata dei crogiuoli 22 a cave anulari fra le superfici di contatto, che sono superfici anulari circolari , 1 Ing. Barzan? & zanardo vengono formate cosiddette intercapedini capillari 28, che consentono invero una corrente di gas inerte, attraverso la superficie di inviluppo cilindrica di tutti i crogiuoli a cave anulari, dall'esterno verso l'interno, ma non una corrente di vapore in direzione inversa.

E' riconoscibile il fatto che il dispositivo di conduzione 21 del vapore sbocca nel condensatore 8.

/per mezzo della linea tratteggiata 29 ? caratterizzata la superficie della condensa depositata nel condensatore, laddove la superficie ? la rispettiva superficie di condensazione. Il miscuglio di rottame di metallo duro e metallo a basso punto di fusione durante il funzionamento del dispositivo si trova, nello stato almeno in parte fuso, nei vani anulari fra le staffe esterne 24 e le staffe interne 25. in conseguenza della corrente di vapore che si forma all'interno dei canali 26 del vapore e del dispositivo di conduzione 21 del vapore, nonch? in conseguenza del gradiente di pressione parziale del vapore in direzione verso le superfici di condensazione nel condensatore 8 si ottiene un efficace flusso di circolazione del gas inerte non in grado di condensare, che accompagna il vapore metallico fino nel condensatore ma lo lascia, tramite il canale di riflusso 19, di nuovo privo di aliquote di vapore metallico ed entra nell'intercapedine anulare fra il recipiente ? * ? Ing. Barzan? & zanardo 3 e la camera interna 20. Di qui il gas inerte si riporta di nuovo nella camera interna 20, attraverso le intercapedini capillari gi? descritte, cos? che si ripete il circuito.

La necessaria pressione di esercizio nel recipiente 3 viene prodotta nella zona del vuoto per mezzo di un bocchettone di aspirazione 30, che tramite una conduttura 31 ? collegato con un manometro 32 e tramite una conduttura 33, un filtro 34, una Velivola 35 ? collegato con una pompa del vuoto 36,

Nel vano di riscaldamento 11, nonch? nel vano 12 a tenuta di gas per lo scarico della pressione del recipiente 3 si possono produrre pressioni circa uguali. Ci? avviene per il fatto che la cappa di riscaldamento 12 ? dotata di un bocchettone di raccordo 37, dal quale una tubazione 38 tramite una valvola 39 fa capo ad una seconda pompa del vuoto 40. I lati di aspirazione delle pompe del vuoto 36 e 40 sono collegati fra di loro tramite una conduttura 41, in cui si trova una valvola di ritenuta 42.

Nel vano 14 a tenuta di gas si trova una sonda ter mometrica 43, che tramite un limitatore di temperatura 44 ed una conduttura di comando.45 agisce sull'organo di impostazione 17 nel senso di una limitazione della temperatura

t ili

-^yf- Ing. Barzan? & zanardo All'interno del recipiente 3 nell'immediata vicinanza della camera interna 20 si trova -un'ulteriore sonda termometrica 46, che tramite un commutatore 47 agisce a scelta o sull'organo di impostazione T4 oppure su un regolatore di pressione 48. in tal modo ? semplice regolare in dipendenza della pressione la temperatura della massa fusa, poich? piccole variazioni della temperatura provocano grandi variazioni della temperatura provocano grandi variazioni della tensione del vapore. La velocit? di vaporizzazione ? in particolare proporzionale alla quantit? di calore addotta. Quando si rileva ora la temperatura della massa fusa ovvero del crogiuolo a cave anulari per mezzo della sonda termometrica 46, mediante una regolazione di pressione ? possibile ottenere che la pressione non viene ridotta in misura tale che la massa fusa nei crogiuoli 22 a cave anulari solidifica. Anzi ? possibile mantenere ampiamente costante la temperatura nei crogiuoli a cave anulari.

Esempio:

Crogiuoli a cave anulari vengono alimentati con metallo duro e granulato di zinco, ciascuno con met? dell'aliquota ponderale, ed impilati fra di loro nella maniera rappresentata nella Figura. Dopo aver applicato il recipiente 3, la cappa di riscaldamento 12 e dopo t? .--I * -^?^- ing. Barzan? & zanardo 1 'applicazione del condensatore 8 il dispositivo viene evacuato ad una pressione parziale possibilmente bassa dell'ossigeno.

Successivamente tramite la valvola di regolazione 49 viene immesso argon attraverso il bocchettone di aspirazione 30, fino a quando nel recipiente esiste una pressione di 1500 mbar (in tal caso la valvola 35 ? chiusa e la valvola di ritenuta 42 agisce in questo senso della sollecitazione di pressione come sbarramento). Il riscaldamento viene a questo punto inserito e spinto tramite un programmatore ad una temperatura di 850?C. L'aumento di temperatura avviene in base ad una funzione a rampa. Al raggiungimento della temperatura massima segue un tempo di diffusione isotermica, che a seconda della grandezza delle parti di rottame da infragilire ? dell?ordine di ore. Dopo la completa penetrazione delle parti di rottame con zinco la temperatura della lega viene portata a 920?C e contemporaneamente viene abbassata la pressione dell'argon. Se la pressione dell'argon nel recipiente corrisponde alla tensione del vapore dello zinco a questa temperatura, allora inizia un trasporto dello zinco dai crogiuoli a cave anulari nel condensatore tramite il dispositivo di conduzione 21 del vapore. Questa fase pu? essere definita con la tecnica di misurazione tramite la solle* ?, 0 ?V\

ing. Barzan? & zanardo citazione termica del condensatore 8.

A partire da questo istante il ri scaldamento viene fatto funzionare con potenza costante, mentre la temperatura viene regolata tramite la pressione dell ' ar gon. Una temperatura costante presuppone una riduzione costante della pressione. Una temperatura decrescente provoca una pressione costante ovvero un aumento della pressione in ragione di un determinato importo con definito tempo di mantenimento, una correzione della potenza, necessaria mediante la variazione della trasmissione termica fra crogiuoli a cave anulari e lega, viene effettuata tramite un programmatore. La pressione viene ridotta in tal modo in maniera controllata fino nel campo del vuoto spinto di circa 5 x 10 -2 mbar.

Alla fine del procedimento nei crogiuoli a cave anulari si trovavano cosiddetti "panelli?1 costituiti di una massa friabile, in cui si ? potuto accertare un tenore residuo di zinco di circa 45 ppm. Dalla relativa polvere per mezzo degli usuali processi di rigenerazione si sono potuti produrre attrezzi in metallo duro di qualit? perfetta.

Con l' espressione intercapedine capillare si intende un'intercapedine senza fessure fra staffa esterna e bordo del coperchio, come quella che viene delimitata ad esempio da due superfici anulari circolari piane sul

Claims (1)

1. crogiuolo a cave anulari e sul coperchio, quando il coperchio per mezzo delle usuali irregolarit? superficiali (rigature di lavorazione) si appoggia sul bordo del crogiuolo, LO stesso vale per l'intercapedine capillare quando questa viene formata fra due crogiuoli a cave anulari. L 'intercapedine, capillare pu? essere prolungata per mezzo di una filettatura, di un labirinto o similare. L 'ampiezza dell 'intercapedine non dovr? essere superiore a circa 0, 1 mm. Il limite pu? essere determinato mediante prove; esso ? raggiunto quando il metallo condensa sulle pareti del recipiente.

   *

   per traduzione conforme

   p. Ing. s.p.A.

   Doc.1 25 639/pn *