CZ284660B6 - Pracovní nádoba ke zpracování tavenin kovů - Google Patents

Abstract

V pracovní nádobě (1) ke zpracování tavenin kovů se přídavkem odpařitelných přísad, zvláště čistého hořčíku, popřípadě hořčíkových předslitin, vyrábí litina obsahující kuličkový grafit, přičemž stěna (4) vnější komory (3) opatřená otvory (5) je uspořádána ve dně (4a) pracovní nádoby (1).ŕ

Description

Vynález se týká pracovní nádoby pro zpracování tavenin kovů přiváděním odpařitelných přísad, zejména pro výrobu litinových nástrojů, obsahujících zrnitý grafit, jako je čistý hořčík, popřípadě hořčíková předslitina, sestávající z podélného dutého tělesa, uvnitř kterého je vytvořen pracovní prostor, a které je opatřeno dnem, v jehož oblasti je vytvořena komora, plnitelná z vnější strany. Ve dně, které zároveň tvoří horní stěnu komory, jsou vytvořeny otvory pro propojení komory a pracovního prostoru.

Dosavadní stav techniky

Při známém zpracování taveniny litiny se používá čistý hořčík, popřípadě hořčíková předslitina. Nevýhodou hořčíkových předslitin s nízkým procentuálním obsahem hořčíku, například 5 až 10 % hmotn. Mg, jsou jejich vysoké výrobní náklady a omezené možnosti použití, neboť s hořčíkem se do taveniny dostávají i jiné nežádoucí látky, obsažené v předslitinách.

Nízkoprocentní hořčíkové slitiny pro zpracování litiny se mohou používat v tzv. sendvičovém způsobu, při němž se do otevřené pánve přivede předem určené množství předslitiny, která je pak přelita proudem litiny, vtékající do pánve. U vysokoprocentních hořčíkových předslitin, například do obsahu 40 % hmotn. Mg, nelze tento způsob pro bouřlivý průběh reakce uskutečnit.

Pro zpracování tavenin litiny čistým hořčíkem jsou známé hlavně sklápěcí pracovní nádoby s komorou, uspořádanou v pracovní nádobě. Při tomto uspořádání se tavenina dostává do kontaktu se zpracovávacím médiem sklápěním.

Známá pracovní nádoba pro zpracování tavenin kovů přiváděním odpařitelných přísad, zejména pro výrobu litinových nástrojů, obsahujících zrnitý grafit, jako je čistý hořčík, popřípadě hořčíková předslitina, sestává z podélného dutého tělesa, uvnitř kterého je vytvořen pracovní prostor, a které je opatřeno dnem, v jehož oblasti je vytvořena komora, plnitelná z vnější strany. Ve dně, které zároveň tvoří horní stěnu komory, jsou vytvořeny otvory pro propojení komory a pracovního prostoru.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje pracovní nádoba pro zpracování tavenin kovů přiváděním odpařitelných přísad, zejména pro výrobu litinových nástrojů, obsahujících zrnitý grafit, jako je čistý hořčík, popřípadě hořčíková předslitina, sestávající z podélného dutého tělesa, uvnitř kterého je vytvořen pracovní prostor, a které je opatřeno dnem, v jehož oblasti je vytvořena komora, plnitelná z vnější strany, přičemž ve dně, které zároveň tvoří horní stěnu komory, jsou vytvořeny otvory pro propojení komory a pracovního prostoru, jejíž podstata spočívá v tom, že podélná osa pracovního prostoru je totožná s podélnou osou komory, která je vytvořena pod dutým tělesem. Otvory pro pomalé pronikání kovové taveniny do komory jsou vytvořeny kolem podélné osy pracovního prostoru a jsou orientovány šikmo k podélné ose pracovního prostoru.

Hlavní výhodou navrženého řešení je to, že pomocí pracovní nádoby je možno optimalizovat parametry zpracování. Další výhodou je to, že pomocí pracovní nádoby lze provádět hospodárné zpracování malých množství tavenin, které nelze provádět konvertorovým způsobem zpracování tavenin. Při použití pracovní nádoby je jednak zaručena reprodukovatelnost jistoty přesného

- 1 CZ 284660 B6 dosažení parametrů, jako je množství zbytkového hořčíku a jednak dochází k pomalému styku taveniny s modifikovaným postupným přeléváním taveniny, na rozdíl od konvertorového způsobu zpracování, u něhož je překlopení nádoby spojeno s přídavnou potřebou energie.

Podle výhodného provedení leží otvory v jedné rovině.

Výhodou tohoto provedení je to, že takto orientované otvory usnadňují výrobu a opravu pracovní nádoby.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, na kterém je znázorněn podélný řez pracovní nádobou.

Příklady provedení vynálezu

Pracovní nádoba 1 pro zpracování tavenin kovů přiváděním odpařitelných přísad, zejména pro výrobu litinových nástrojů, obsahujících zrnitý grafit, jako je čistý hořčík, popřípadě hořčíková předslitina, sestává z podélného dutého tělesa, které je opatřeno dnem 4. Uvnitř dutého tělesa je vytvořen pracovní prostor 2. Pod dnem 4 je z vnější strany dutého tělesa vytvořena komora 3 pro zachycení prostředku zpracování, například hořčíku nebo vysokoprocentních hořčíkových předslitin, která je uzavřena víkem 3a, a která je plnitelná z vnější strany. Ve dně 4, které zároveň tvoří horní stěnu komory 3, jsou vytvořeny otvory 5 s relativně malým průměrem, jež propojují komoru 3 a pracovní prostor 2. Podélná osa 7a pracovního prostoru 2 je rovnoběžná s podélnou osou 7b komory 3, nebo jsou obě podélné osy 7a, 7b totožné. Středové osy otvorů 5 podélnou osu 7a pracovního prostoru 2 protínají, tzn., že středové osy otvorů 5 svírají od víka 3a směrem ke dnu 4 a směrem od podélné osy 7a pracovního prostoru 2 s touto podélnou osou ostrý úhel. Středové osy otvorů 5 mohou ležet v jedné rovině a kolem podélné osy 7a pracovního prostoru 2.

V pracovní nádobě 1 se zpracovaly litinové taveniny s následujícími výchozími obsahy síry, popřípadě hořčíku:

Dávka 1: Přídavkem 0,093 % hmotn. hořčíku a při výchozím obsahu 0,011% hmotn. síry vykazovala tavenína zbytkový obsah 0,043 % hmotn. hořčíku a 0,009 % hmotn. síry. Teplota zpracování činila 1480 °C.

Dávka 2: Přídavkem 0,072 % hmotn. hořčíku a při výchozím obsahu 0,012% hmotn. síry vykazovala tavenina zbytkový obsah 0,036 % hmotn. hořčíku a 0,009 % hmotn. síry. Teplota zpracování činila 1510 °C.

Dávka 3: Přídavkem 0,09% hmotn. hořčíku a při výchozím obsahu 0,01% hmotn. síry vykazovala tavenina zbytkový obsah 0,042 % hmotn. hořčíku a 0,008 % hmotn. síry. Teplota zpracování činila 1470 °C.

Dávka 4: Přídavkem 0,23 % hmotn. 40 % hořčíkové předslitiny a při výchozím obsahu 0,01% hmotn. síry vykazovala tavenina zbytkový obsah 0,48 % hmotn. hořčíku a 0,008% hmotn. síry. Teplota zpracování činila 1480 °C.

Proces zpracování probíhá následovně: Do komory 3 se vnese čistý hořčík nebo vysokoprocentní hořčíková předslitina, a to při například vodorovné poloze pracovní nádoby 1. Poté se komora 3 uzavře víkem 3a. Následně se pracovní nádoba 1 umístí svisle a pracovní prostor 2 se vyplní

-2CZ 284660 B6 zpracovávanou litinovou taveninou. V důsledku relativně malého průměru otvorů 5 vniká tavenina pomalu do komory 3 a prostředek pro zpracování se odpařuje. V důsledku vývinu páry a s ním spojeného velkého tlaku páry dojde k vyplachovacímu účinku, kterým se tavenina dostane do rovnoměrného pohybu, jehož pomocí se komora 3 kontinuálně vyplňuje taveninou až do ukončení zpracování. Tyto páry jednak zkracují potřebnou dobu zpracování a tím snižují potřebné množství přísad, a jednak vykonávají rovnoměrné vyplachovací působení, které podporuje oddělování produktů reakce. Reakce je řízena přísunem taveniny až do té míry, kdy pára, stoupající z komory 3, zastaví přítok taveniny do této komory 3. Tím, že středové osy některých otvorů 5 svírají s podélnou osou 7a pracovního prostoru 2 ostrý úhel, uvede se tavenina do pohybu a podporuje vylučování reakčního produktu.

Průmyslová využitelnost

Pracovní nádoba podle vynálezu je využitelná pro různé způsoby tavení kovů, zejména pro modifikaci tavenin kovů.

Claims (2)

1. Pracovní nádoba pro zpracování tavenin kovů přiváděním odpařitelných přísad, zejména pro výrobu litinových nástrojů, obsahujících zrnitý grafit, jako je čistý hořčík, popřípadě hořčíková předslitina, sestávající z podélného dutého tělesa, uvnitř kterého je vytvořen pracovní prostor, a které je opatřeno dnem, v jehož oblasti je vytvořena komora, plnitelná z vnější strany, přičemž ve dně, které zároveň tvoří homí stěnu komory, jsou vytvořeny otvoiy pro propojení komory a pracovního prostoru, vyznačující se tím, že podélná osa (7a) pracovního prostoru (2) je totožná s podélnou osou (7b) komory (3), která je vytvořena pod dutým tělesem, přičemž otvory (5) pro pomalé pronikání kovové taveniny do komory (3) jsou vytvořeny kolem podélné osy (7a) pracovního prostoru (2) a jsou orientovány šikmo k podélné ose (7a) pracovního prostoru (2).

2. Pracovní nádoba podle nároku 1, vyznačující se tím, že otvory (5) leží v jedné rovině.