PL145026B1 - Method of evaporating addtitives in molten metal baths - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odparowywania materialów dodatkowych w roztopio¬ nym metalu.Znane urzadzenia do odparowywania materialów dodatkowych pod cisnieniem atmosfery¬ cznym w roztopionym metalu skladaja sie ze zbiornika z komora napelniana materialami dodat¬ kowymi z zewnatrz, w której materialy dodatkowe odparowuja pod dzialaniem roztopionego metalu przenikajacego ze zbiornika do komory przez odpowiednio umieszczone otwory. Przes¬ lanka jest wlasciwosc materialów dodatkowych, takich jak na przyklad Li, Ca, Mg i inne, do wytwarzania cisnienia pary, przy temperaturze roztopionego metalu, powyzej panujacego w obsza¬ rze komory cisnienia metalostatycznego roztopionego metalu. Odparowane materialy dodatkowe uchodza z komory przez wymienione otwory do roztopionego metalu. Jezeli ksztalt geometryczny otworów, ich powierzchnia calkowita i objetosc komory nie sa w okreslonym stosunku do poziomu roztopionego metalu lub do pojemnosci zbiornika, jak równiez do zawartosci okreslonych pier¬ wiastków w roztopionym metalu, takich jak na przyklad siarka, wodór lub tlen, nie uzyska sie optymalnego odparowania z wysoka sprawnoscia i powtarzalnej zawartosci koncowej materialów dodatkowych lub pierwiastków w roztopionym metalu. Najwazniejszymjestjednak czas potrzebny dla odparowania materialów dodatkowych. Przy zbyt dlugim lub zbyt krótkim czasie odparowania maleje sprawnosc materialów dodatkowych, jak równiez pewnosc uzyskania zadanej zawartosci koncowej materialów dodatkowych lub pierwiastków w roztopionym metalu. Przy zbyt dlugim czasie odparowania moze nastapic zaczopowanie zbyt malych otworów w komorze na skutek krzepniecia roztopionego metalu lub produktów reakcji. Przy zbyt krótkim czasie odparowania dochodzi do silnej reakcji z wyrzucaniem roztopionego metalu. W obu przypadkach powstaja dodatkowe problemy techniczne zwiazane z bezpieczenstwem pracy.Zadanie wynalazku polega na opracowaniu sposobu powtarzalnego sterowania procesem dla uzyskania zadanych parametrów, np. resztkowej zawartosci magnezu, stopnia odtleniania pro¬ duktu koncowego, przy czym powinna byc zwiekszona sprawnosc dzialania materialów dodatko¬ wych.2 145 026 Zgodnie z wynalazkiem sposób odparowywania materialów dodatkowych w roztopionym metalu, przy zastosowaniu zbiornika z co najmniej jedna komora, napelniona co najmniej jednym materialem dodatkowym, oraz majaca kilka otworów dla doprowadzania roztopionego metalu ze zbiornika do komory i dla uchodzenia odparowanego materialu dodatkowego z komory do roztopionego metalu, przy czym uklad geometryczny i wielkosc komory oraz powierzchnia calko¬ wita otworów w stosunku do ilosci T roztopionego metalu w tonach i w stosunku do zawartego w roztopionym metalu pierwiastka wiazanego przez material dodatkowy ksztaltuja czas odparowy¬ wania t w sekundach, charakteryzuje sie tym, ze czas odparowania dobiera sie wedlug wzoru t =68XT0,22XA, przy czym A oznacza wspólczynnik zalezny od rodzaju materialu dodatkowego.Przy odparowywaniu magnezu jako materialu dodatkowego w roztopionym metalu wspól¬ czynnik A dobiera sie w zakresie od 0,5 do 1,5.Przy odparowywaniu wapnia jako materialu dodatkowego w roztopionym metalu wspól¬ czynnik A dobiera sie w zakresie od 0,7 do 1,2.Przy odparowywaniu litu jako materialu dodatkowego w roztopionym metalu wspólczynnik A dobiera sie w zakresie od 0,4 do 1,1.Wynalazek zostanie blizej objasniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zbiornik do przeprowadzania sposobu wedlug wynalazku w polozeniu napelnienia, w przekroju poprzecznym, a fig. 2 — zbiornik z fig. 1 w polozeniu obróbki.W zbiorniku 1 umieszczonajest komora 2. Napelnianie komory 2 odparowywanym materia¬ lem dodatkowym 4 odbywa sie poprzez otwór 5a, który jest zamykany zamknieciem 5. Otwory 3, 3a, 3b w scianie 2a komory 2 maja rózne zadania. Zjednej strony roztopiony metal 6 przedostaje sie poprzez otwór 3 do komory 2, podczas gdy wyplyw odparowanego materialu dodatkowego 4 z komory 2 odbywa sie poprzez otwory 3a, 3b.Zbiornik 1 przechylany jest w znany sposób z polozenia napelniania pokazanego na fig. 1 do pionowego polozenia pokazanego na fig. 2, na skutek czego powodowane jest odparowywanie materialów dodatkowych, mianowicie w chwili wnikania roztopionego metalu 6 poprzez otwór 3 do komory 2.Sposób zostanie objasniony ponizej na nastepujacych przykladach: Przyklad I. Zbiornik 1 napelniono 5t roztopionego metalu. Uprzednio w komorze 2 jako material dodatkowy umieszczono 12 kg magnezu. W chwili, gdy zbiornik 1 osiaga swe polozenie pionowe, praktycznie rozpoczyna sie reakcja. Po 97 sekundach reakcja byla zakonczona. Zawar¬ tosc poczatkowa siarki zostala zmniejszona z 0,09% do 0,006%, a koncowa zawartosc magnezu w roztopionym metalu wynosila 0,05%. Po wykonaniu szeregu prób z wieloma przebiegami reakcji, które zostaly ustawione wedlug wzoru t = 68 X T0,22 X A, stwierdzono wahania koncowej zawar¬ tosci magnezu maks.±0,005%. Wspólczynnik A wynosil 1.PrzykladH. Zbiornik 1 napelniono 11 roztopionego metalu. Uprzednio do komory 2jako metarial dodatkowy wprowadzono 1,5 kg magnezu. W chwili, gdy zbiornik 1 osiagnal swe poloze¬ nie pionowe, praktycznie rozpoczela sie reakcja. Po 52 sekundach byla zakonczona. Poczatkowa zawartosc siarki z 0,03% obnizono do 0,006%, a zawartosc koncowa magnezu w roztopionym metalu wynosila 0,045%. Po wykonaniu szeregu badan z wieloma reakcjami ustawionych wedlug wzoru t = 68 X T0,22 X A, stwierdzono wahania koncowej zawartosci magnezu maks.±0,005%.Wspólczynnik A wynosil 0,76.Przy badaniach wstepnych z czasami odparowania wedlug wspólczynnika A ponizej i powyzej 1,5 stwierdzono wieksze wahania koncowej zawartosci magnezu, jak równiez gorsza sprawnosc dzialania materialu dodatkowego.Zakres wspólczynników A dla magnezu od 0,5 do 1,5% odpowiada zakresowi zawartosci siarki od 0,01 do 0,15%).Przyklad III. Zbiornik 1 napelniono 11 roztopionego metalu. Uprzednio do komory 2jako material dodatkowy wprowadzono 0,25 kg litu. W chwili gdy zbiornik 1 osiagnal swe polozenie pionowe, praktycznie rozpoczela sie reakcja. Po 39 sekundach reakcja byla zakonczona. Poczat¬ kowa zawartosc wodoru z 5,2 ppm zmniejszono do 1,1 ppm, a zawartosc tlenu zmniejszono z 7,67 ppm do 5 ppm. Po wykonaniu szeregu badan z kilkoma przebiegami reakcji, przy czym czas reakcji byl ustawiony wedlug wzoru t = 68 X T0,22 X A, stwierdzono wahania zawartosci wodoru i tlenu ±0,3 ppm. Wspólczynnik A wynosil 0,57.145 026 3 Przy wstepnych badaniach z czasami odparowania wedlug wspólczynników A ponizej 0,4 i powyzej 1,1 stwierdzono wieksze wahania koncowej zawartosci wodoru i tlenu,jak równiez gorszy wspólczynnik sprawnosci dzialania materialu dodatkowego.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób odparowywania materialów dodatkowych w roztopionym metalu, przy zastoso¬ waniu zbiornika z co najmniej jedna komora, napelniona co najmniej jednym materialem dodat¬ kowym, oraz majaca kilka otworów dla doprowadzania roztopionego metalu ze zbiornika do komory i dla uchodzenia odparowanego materialu dodatkowego z komory do roztopionego metalu, przy czym uklad geometryczny i wielkosc komory oraz powierzchnia calkowita otworów w stosunku do ilosci T roztopionego metalu w tonach i w stosunku do zawartego w roztopionym metalu pierwiastka wiazanego przez material dodatkowy ksztaltuja czas odparowywania t w sekundach, znamienny tym, ze czas odparowania dobiera sie wedlug wzoru t = 68 X T0,22 X A, przy czym A oznacza wspólczynnik zalezny od materialu dodatkowego. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przy odparowywaniu magnezu jako materialu dodatkowego w roztopionym metalu wspólczynnik A dobiera sie w zakresie od 0,5 do 1,5. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przy odparowywaniu wapnia jako materialu dodatkowego w roztopionym metalu wspólczynnik A dobiera sie w zakresie od 0,7 do 1,2. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przy odparowywaniu litu jako materialu dodatkowego w roztopionym metalu wspólczynnik A dobiera sie w zakresie od 0,4 do 1,1.143026 S if Z 2a 3a 3t 1 6 \ M / / / / F''S-1 Fiy, 2.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.