Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwa¬ rzania stopu cynkowego przeznaczonego do cyn¬ kowania rur stalowych.Sposób dotyczy wytwarzania stopu zawieraja¬ cego wagowo: 0,2—1,5% olowiu, 0,002—1,2% cyny, 5 0,002—0,06% kadmu, 0,005—0,6% antymonu i 0,01—0,10% magnezu, reszta cynk.Z polskiego opisu patentowego nr 111663 zna¬ ny jest sposób wytwarzania stopu Zn-Al-Pb za¬ wierajacego wagowo 0,1—0,3% Al i 0,1—0,25% Pb, 10 reszta cynk, przeznaczonego do cynkowania tasm i blach stalowych. Stop ten wytwarza sie z ka¬ tod cynkowych, które stapia sie w piecu induk¬ cyjnym. Po uzyskaniu cieklego cynku w ilosci 80—90% pojemnosci wsadowej pieca dwukrotnie 15 usuwa sie zgary i do tak oczyszczonej kapieli wprowadza sie porcjami pozostala ilosc katod.Po stopieniu kazdej z tych porcji warstwe za¬ nieczyszczen wyplywajacych na lustro kapieli, skrapia sie Wodnym nasyconym roztworem soli zawierajacym wagowo: 10—ao% NH4C1 i 70—00% ZmCl2, po czym wypala sie zanieczyszczenia i usu¬ wa je. Po uzyskaniu czystego cieklego cynku wolnego od fazy stalej wprowadza sie go do od¬ rebnego pieca topielnego, gdzie po odstawieniu kapieli w temperaturze 450—460°C usuwa sie zgary i dodaje zaprawe Zn-Al. Zaprawe te wpro¬ wadza sie w postaci rozdrobnionych kawalków rozsypujac je równomiernie po calym lustrze ka¬ pieli, po czym, po usunieciu zgarów, wprowadza 20 25 sie porcjami zaprawe Zn-Pb lub metaliczny olów, przy czym, po stopieniu kazdej porcji, kapiel mie¬ sza sie intensywnie. Rafinacje tak uzysKanego stopu Zn-Al-Pb prowadzi sie za pomoca dzwonu wypelnionego rafinatorem, który zawiera wago¬ wo 5—8% chlorku amonu, 1—2% parafiny i 90—94% kalafonii. Wyflotowane zanieczyszczenia usuwa sie i stop odlewa do wlewnic.Tak wytworzony stop przy utrzymaniu opty¬ malnych parametrów cynkowania tworzy na tas¬ mach stalowych powloki metaliczne o bardzo cienkiej warstwie stopowej Fe-Zn w postaci fazy Sj oraz cienka warstwe cynkowa w postaci fa¬ zy T|.Sposób wytwarzania stopu cynkowego wedlug wynalazku prowadzi sie w dwóch piecach lduk- cyjnych.Po stopieniu katod cynkowych w pierwszym piecu indukcyjnym w temperaturze 500—530°C, pozostawia sie przez 30 minut komore topielna pieca w spokoju bez sciagania zgarów z lustra ka¬ pieli cynkowej, a po uplywie tego czasu sciaga sie zgary z lustra kapieli cynkowej w studzience przelewowej pieca, z pozostawieniem w dalszym ciagu zgarów na lustrze kapieli w komorze topiel- nej pieca. Z kolei wylacza sie ogrzewanie pieca i po 20—30 minutach, gdy ustanie ruch kapieli pomiedzy kanalami grzewczymi a studzienka przelewowa, wprowadza sie do studzienki dzwon z rafinatorem zanurzajac go w okolice dna ka- 130 5393 130539 4 pieli, a nastepnie poruszajac nim rafinuje sie ka¬ piel rafinatorem o skladzie: chlorek amonu w po¬ staci drobno krystalicznej sprasowany w kostki lub tez chlorek amonu w postaci grubokrystalicz- nej 46—58%, kalafonia 20^30%, weglan amonu 7—32%, lepiszcze w postaci wosku^ smoly lub asfaltu 2—5%. (Po przerafinowaniu sciaga sie zga¬ ry z lustra kapieli w studzience przelewowej i powtarza rafinacje i sciaganie zgarów az lustro kapieli nie bedzie sie zanieczyszczalo wyplywaja¬ cymi z dna kapieli domieszkami niemetaliczny¬ mi.Z kolei stop przepompowuje sie do drugiego pieca indukcyjnego, a tiastepnie podnosi sie tem¬ perature kapieli cynkowej do okolo 500°C, oczy¬ szcza lustio kapieli ze zgarów i wprowadza do niej zaprawe t^ów-*ntymon w postaci cienkich blaszek o grubosci 1—2 mm i ksztalcie kwadra¬ tów okolo 5X5 cm, rozsypujac je po calej po¬ wierzchni lustra"'kapieli równoczesnie ^mieszajac intensywnie kapiel. W dalszym ciagu powtarza sie te operacje kilka razy az calosc zaprawy Bb-Sb zostanie wprowadzona do kapieli, po czym do tak utworzonej kapieli stopowej Zn-Pb-Sb wprowadza sie gazowy azot poprzez zanurzona w niej rure grafitowa. Z chwila rozpoczecia wy¬ dzielania sie azotu porusza sie rura w kapieli stopowej tak, azeby azot przedmuchal jak naj¬ wieksza czesc tej kapieli. Równoczesnie z przed- muchdwaniem azotem, które trwa okolo 2—5 mi¬ nut, miesza sie intensywnie kapiel, a nastepnie sciaga sie z lustra kapieli zgary i wprowadza za¬ prawe cyna-olów. Wprowadzona zaprawa Pb-Sn posiada postac blaszek o grubosci 0,5—1 mm oraz szerokosci i dlugosci 5—6X7—8 cm.Blaszki te rozsypuje sie równomiernie po calej powierzchni lustra kapieli intensywnie miesza¬ jac ja zgarniaczem w jej górnych warstwach.Operacje te powtarza sde az do wprowadzenia ca¬ losci namiaru zaprawy. Po stopieniu i równomier¬ nym rozprowadzeniu zaprawy Pb-Sn, przeprowa¬ dza sie przedmuchiwanie kapieli stopowej azotem w taki sam sposób, jak poprzednio podano. Na¬ stepnie wprowadza sie do kapieli kadm metalicz¬ ny przy uzyciu dzwonu grafitowego poruszajac nim na wysokosci okolo 10^15 cm od dna pie- ' ca, tak, azeby w miare nadtapiania sie kadmu nie wyplywal on na powierzchnie lustra kapieli lecz zostal rozprowadzony w calej jej masie. Z kolei przedmuchuje sie kapiel azotem, jak to poprzednio opisano. Po oczyszczeniu lustra kapie¬ li wprowadza sie do kapieli magnez przy uzyciu dzwonu. Operacja ta polega na szybkim zanu¬ rzeniu dzwonu z magnezem az do dna pieca, gdzie w stanie nieruchomym jest on przetrzymy¬ wany 5—8 mdnut przy równoczesnym intensyw¬ nym mieszaniu zgarniaczem górnej warstwy ka- piett .spoczywajacej nad dzwonem.W tym czasie nadtaniajacy sie magnez, a raczej produkt wzajemnej dyfuzji. Zn^Mg, wyplywa przez, dziurki dzwonu i jest jnatychmiast ^miesza¬ ny zgarniaczem z kapieja stopowja.W .miara uply¬ wu czasu — 10r-30 minut, zaleznie od wielkosci namiaru Mg w dzwonie, szybkosc wyplywania produktów wzajemnej dyfuzja maleje, co pociaga za soba koniecznosc dodatkowego poruszania dzwonem, przy równoczesnym mieszaniu kapie¬ li; azeby caly magnez zawarty w dzwonie roz¬ prowadzic w masie kapieli. Jezeli dzwon zostanie 5 za wczesnie wyjety z kapieli, tak, ze pozostanie w nim reszta magnezu z silnie wdy^undowanym do niego cynkiem, to zetkniecie sie tego produktu z powietrzem prowadzi do bardzo szybkiego jego utlenienia, który juz przy. ponownym zanurzeniu 10 dzwonu nie da sie rozprowadzic w calej masie kapieli. W tym przypadku utleniony produkt wy¬ rzuca sie i dzwon uzupelnia odpowiednia iloscia swiezego magnezu.Po calkowitym rozpuszczeniu magnezu i wy- 15 mieszaniu kapieli lacznie ze sciagnieciem z jej lu¬ stra zgarów, przeprowadza sie rafinacje utworzo¬ nego stopu przy uzyciu topnika o skladzie: chlo¬ rek amonu w postaci drobnokrystalicznej spraso¬ wany w kostki lub tez chlorek amonu w postaci 20 grubokrystalicznej ~ 46-^58%, kalafonia 20—30%, weglan amonu 7—32%, lepiszcze w postaci wosku, smoly lub asfaltu 2—5%.Dzwon z rafinatorem porusza sie po calej po¬ wierzchni dna pieca az przestana sie wydzielac 25 gazowe produkty rozkladu topnika. Nastepnie oczyszcza sie lustro kapieli ze zgarów i jezeli po uplywie 5—10 minut nie wyplyna na powierzchnie lustra domieszki niemetaliczne, a lustro pokryje sie tylko cienka blona tlenkowa, to stop nalezy w uznac za gotowy do odlewania. Jezeli natomiast z kapieli wyplyna wspomniane zanieczyszczenia, to rafinacje sie powtarza. Po zakonczeniu rafina¬ cji i sciagnieciu zgarów przedmuchuje sie kapiel azotem w sposób poprzednio opisany, sciaga zga- 35 ry i odlewa gotowy stop do wlewnic chlodzonych woda.Zaleta sposobu jest otrzymanie stopu dobrze zwilzajacego powierzchnie stali przy jej cynkowa¬ niu, a obecnosc w stopie rozpuszczonego azotu w 40 postaci roztworu czy zwiazku powoduje hamowa nie (rozczlookowywiania sie i rozpadania rozrastaja¬ cej sie warstwy fazy 6X (Fe-Zn), co pozwala na otrzymywanie w temperaturze 450—460°C szczel¬ nych powlok o grubosci powyzej 200 mikrome- 45 trów- Przyklad. Katody cynkowe topi sie w piecu indukcyjnym w temperaturze 530°C. Po stopie¬ niu katod pozostawia sie piec w spokoju bez sciagania zgarów przez okres 30 minut, po czym 50 sciaga sie zgary w studzience przelewowej i wy¬ lacza ogrzewanie pieca na okres 30 minut, a na¬ stepnie wprowadza sie do studzienki przelewowej dzwon z rafinatorem. Rafinator sklada sie z gru- bokrystalicznego chlorku amonu w ilosci 46% ma¬ ss sowych, kalafonii 20% masowych, weglan amonu 32% masowych i 2% asfaltu. Po zakonczeniu ra¬ finacji i sciagnieciu zgarów, ciekly cynk prze¬ pompowuje sie do drugiego pieca topielnego i podnosi temperature cynku do 500°C. Nastep- oq nie oczyszcza sie lustro kapieli metalowej i roz¬ sypuje równomiernie na jego powierzchni blaszki zaprawy Pb-Sb a kapiel intensywnie miesza sie.Po stopieniu czesci zaprawy wprowadza sie w podobny sposób dalsze porcje zaprawy wykonujac 15 te same operacje az zostanie wprowadzony do130 cynku caly namiar zaprawy Pb-Sb, po czym do tak utworzonej kapieli stopowej Zn-Pb-Sb wpro- -wadza sie gazowy azot za pomoca rury grafito¬ wej. Z chwila rozpoczecia wydzielania sie azotu porusza sie ta rura w poblizu dna pieca tak, aby azot przedmuchal mozliwie najwieksza czesc ka¬ pieli stopowej. Równoczesnie z przedmuchiwa¬ niem azotem, które trwa 5 minut, miesza sie in- iensywnie kapiel, po czym sciaga sie zgary z lu¬ stra kapieli i wprowadza zaprawe cyna-olów. oprowadzona zaprawa Sn-Pb posiada postac bla¬ szek o wymiarach 0,5X50X70 mm. Po stopie¬ niu i równomiernym rozprowadzeniu zaprawy przeprowadza sie przedmuchiwanie kapieli stopo¬ wej azotem w taki sam sposób jak poprzednio.JNastepnie wprowadza Sie do kapieli metaliczny ~kadm przy uzyciu dzwonu, którym porusza sie na wysokosci 10 cm od dna pieca.Po stopieniu i równomiernym rozprowadzeniu Icadmu, a nastepnie po przedmuchaniu kapieli .azotem, wprowadza sie do niej magnez przy uzy¬ ciu dzwonu. Napelniony magnezem dzwon zanur rza sie szybko na dno pieca i pozostawia w spo¬ koju przez 8 minut. W tym samym czasie kapiel nad- dzwonem intensywnie miesza sie zgarnia¬ czem. Po uplywie wymienionego czasu rozpoczy- jia sie poruszanie dzwonem bez przerywania mie¬ szania calej kapieli. Po calkowitym rozpuszcze¬ niu magnezu, co nastepuje po uplywie okolo 20 minut, oczyszcza sie lustro kapieli i przeprowadza Jej rafinacje przy uzyciu rafinatora w dzwonie w sposób poprzednio opisany. Przerafinowany goto¬ wy stop przedmuchuje sie azotem, a po zakoncze¬ niu tej operacji, po uplywie 6 minut sciaga sie zgary i odlewa stop do wlewnic plaskich studzo¬ nych woda.Zastrzezenia patentowe i. JSposób wytwarzania stopu cynkowego prze- /.iKiufionego do cynkowania rur stalowych zawie¬ rajacego wagowo: 0,2^1,5% olowiu, 0,002—1,2% cyny, 0,002—0,06% kadmu, 0,005—0,6% antymonu, 0,01—0,10% magnezu, reszta cynk, z katod cyn¬ kowych kolejno w dwóch piecach indukcyjnych, polegajacy na stopieniu wsadu, usuwaniu zgarów i wprowadzaniu do kapieli metalowej skladni¬ ków stopowych w postaci zapraw i w postaci czystego metalu oraz na rafinacji przy uzyciu rafinatora zawierajacego chlorek amonu i kala¬ fonie, wprowadzanego za pomoca dzwonu w glab kapieli, odlewaniu wytworzonego stopu do form, znamienny tym, ze po stopieniu katod cynkowych w (temperaturze 500—530°C w pierwszym piecu .indukcyjnym kapiel stopowa pozostawia sie w .spokoju na okolo 30 minut, po czym sciaga sie 539 6 zgary z lustra kapieli w studzience przelewowej, a nastepnie wylacza ogrzewanie i po uplywie dal¬ szych 20—30 minut rafinuje sie ciekly cynk rafi- natorem zawierajacym wagowo: 46—58% chlorku 5 amonu, 20—30% kalafonii, 7—32% weglanu amo¬ nu oraz 2—5% lepiszcza w postaci wosku, smoly badz asfaltu i po usunieciu zgarów kapiel meta¬ lowa wprowadza sie do drugiego pieca indyuk- cyjnego, gdzie podnosi sie temperature kapieli 10 cynkowej do okolo 500°C, oczyszcza lustro ka¬ pieli ze zgarów i wprowadza zaprawe olów-anty- mon w postaci blaszek, które rozsypuje * sie po calej powierzchni kapieli cynkowej równoczesnie mieszajac intensywnie te kapiel, po czym kapiel 15 Zn-Bb-Sb 'przedmuchuje sie gazowym azotem w czasie 2—5 minut, przy czym podczas przedmu¬ chiwania kapiel równiez miesza sie intensywnie, a nastepnie po sciagnieciu zgarów z lustra kapie¬ li wprowadza sie zaprawe ólów-cyna w postaci M blaszek rozsypujac je równomiernie po calej po¬ wierzchni kapieli jednoczesnie mieszajac inten¬ sywnie kapiel, a po stopieniu i równomiernym rozprowadzeniu zaprawy Fb-Sm, kapiel stopowa przedimuchuje sie gazowym azotem tak jak po- gg przednio, po czym w glab kapieli stopowej wprowadza sie (metaliczny kadm, a po jego roz¬ topieniu i rozprowadzeniu w calej masie kapieli, ponownie przedmuchuje sie te kapiel azotem i usuwa zgary, a nastepnie wprowadza sie meta- M liczny magnez, a po jego rozpuszczeniu i rozpro¬ wadzeniu oraz oczyszczeniu lustra kapieli, rafi¬ nuje sie kapiel stopowa rafinatorem o skladzie podanym wagowo: 46—58% chlorku amonu, 20—30%. kalafonii, 7-^32% weglanu amonu oraz u 2—5% lepiszcza w postaci wosku, smoly badz as¬ faltu, po czyim usuwa sie zgary, a kapiel ponow¬ nie przedmuchuje azotem i po oczyszczeniu lu¬ stra kapieli stop odlewa sie do form. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze m kadm wprowadza sie do kapieli stopowej przy uzyciu dzwonu, którym porusza w poblizu dna pieca, az do rozprowadzenia kadmu w calej ma¬ sie kapieli. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ^ metaliczny magnez wprowadza sie przy uzyciu dzwonu, kttóry szybko opuszcza sie. na dno pieca i przetrzymuje go w spokoju przez 5—8 minut przy równoczesnym intensywnymi mieszaniu gór¬ nej warstwy kapieli, po czym porusza sie dzwo- 5(J nem w poblizu dna pieca i miesza kapiel az do calkowitego rozpuszczenia i rozprowadzenia mag¬ nezu. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gazowy azot wprowadza sie za pomoca rury gra- w fitowej. PL