Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób i urzadzenie do oczyszczania sto¬ pionych metali, dajace sie zastosowac do wszelkich metali albo stopów metalowych o zblizonych gestosciach, otrzymywanych na drodze cieplnej albo majacych podlegac obróbce cieplnej.Sposób polega na tern, ze strumien sto¬ pionego metalu przepuszcza sie przez jed¬ no lub kilka urzadzen oczyszczajacych, po¬ siadajacych postac przewodów (rur), wpra¬ wianych w szybki ruch obrotowy. Przed wpuszczeniem metalu do wzmiankowanych rur mozna don dodac substancyj odsiarcza¬ jacych, odtleniajacych, topników i t. d., sprzyjajacych bezposrednio lub posrednio wydzielaniu (zuzla) i ,,zrastaniu sie" cza¬ stek metalu.Zastosowanie sposobu oczyszczania we¬ dlug wynalazku daje nastepujace wyniki: 1. homogenizacje pierwiastków i zwiaz¬ ków jednorodnych pod wzgledem ciezaru wlasciwego, ogólnie drobniejsza budowe krystaliczna tych samych cial albo dyfuzje w calej masie stopu pierwiastków lub zwiazków dodatkowych, przeznaczonych e- wentualnie do reakcji ze stopem przed oczy¬ szczaniem lub podczas oczyszczania; 2. wydzielenie wrostów gazowych, cie¬ klych lub nawet stalych, jak równiez pier¬ wiastków albo zwiazków, któremi stop jest przesycony w warunkach chemicznych i fi¬ zycznych procesu albo wogóle wszelkich czastek o mniejszej gestosci, tworzacych to, co zwykle nazywa sie zuzlem, jak równiez wydzielenie produktów reakcji chemicznej, spowodowanej zapomoca ewentualnych do¬ datków, wprowadzonych przed oczyszcza¬ niem albo podczas oczyszczania; 3. zebranie lub koagulacje pierwiast¬ ków lub zwiazków tego samego rodzaju w tym zuzlu i naogól wszystkich pierwiast¬ ków lekkich, juz wydzielonych, jak to po¬ wiedziano powyzej w punkcie 2; 4. ozywienie lub zakonczenie wogóle wszystkich reakcyj chemicznych, jakim normalnie podlega stop w warunkach che¬ micznych i fizycznych procesu, a zwlaszcza wszelkich reakcyj, spowodowanych zapo¬ moca ewentualnych dodatków, wprowadza¬ nych przed oczyszczaniem albo podczas o- czyszczania.Dla osiagniecia wyzej wymienionych wyników urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z jednego lub kilku obrotowych przewodów, przez które przeplywa metal lub stop, przeznaczony do oczyszczenia, znajdujacy sie w stanie stopionym w ciagu calego oczyszczania, przyczem jeden lub wieksza liczba tych przewodów, lecz nie¬ koniecznie wszystkie, wykonywa ruch obro¬ towy wokolo swych osi tak, iz wskutek dzia¬ lania sily odsrodkowej metal rozmieszcza sie na obwodzie przewodu.Podluzny profil wewnetrzny tych prze¬ wodów jest cylindryczny lub stozkowy lub sklada sie ze stozków scietych i cylindrów lub wogóle posiada ksztalt wszelkich bryl obrotowych tak, zeby przeplyw metalu w kierunku osi przewodów, z uwzglednieniem sily odsrodkowej w przewodach, wykony¬ wa jacych ruch obrotowy, odbywal sie w — 2 —tych warunkach ze zmienna szybkoscia i zmienna gruboscia warstwy metali, odpo¬ wiednio do zadanych wyników i do rodzaju obrabianego stopu, jak równiez do wydaj¬ nosci stopionego metalu.Szybkosci obrotowe przewodów moga byc rózne, przyczem jedne z nich moga miec kierunek ruchu przeciwny wzgledem innych.Nachylenia osi przewodów moga byc rózne, sa one kazdorazowo okreslone przez czas przeplywu metalu przez te przewody z uwzglednieniem ich przekrojów, profilów podluznych i szybkosci obrotowych, to zna¬ czy, ze w kazdym poszczególnym przypad¬ ku w celu przystosowania kazdego przewo¬ du nietylko do zadanego wyniku, lecz takze do nieuniknionych wahan wydajnosci, na¬ lezy umozliwic zmiane szybkosci obrotu al¬ bo pochylenia osi danego przewodu.Jako przyklad wykonania urzadzenia wedlug wynalazku, uwidoczniono na rysun¬ ku schematycznie widok przewodu obroto¬ wego w ksztalcie stozka, obracajacego sie okolo swej osi X — X^.Na rysunku tym cyfra / oznaczono o- czyszczalnik wirujacy o ksztalcie stozka, zaopatrzony z jednej strony w pierscien 8, oparty na walkach 9, podtrzymywanych przez podpory 10, a z drugiej strony w wie¬ niec zebaty lub kolo zebate 6, zazebiajace sie z kolem zebatem 7, osadzonem na wale silnika elektrycznego 5 lub wszelkiego in¬ nego odpowiedniego silnika. Wnetrze oczy- szczalnika jest zaopatrzone w wylozenie ogniotrwale w celu zapobiezenia lub zmniej¬ szenia ochladzania metalu, a sam oczy- szczalnik jest umieszczany mozliwie jak najblizej otworu wylotowego pieca topiel- nego.Cyfra 3 oznaczono koryto, doprowadza¬ jace stopiony metal. Lej 2 przejmuje metal, plynacy z oczyszczalnika /, i wprowadza go do koryta spustowego 4.W podanym przykladzie przedstawiono jeden tylko oczyszczalnik 1, lecz mozna takze przyjac, ze koryto spustowe 4 jest korytem zasilajacem drugiego oczyszczalni¬ ka identycznego z pierwszym lub rózniace¬ go sie oden ksztaltem i nachyleniem.Urzadzenie to lub urzadzenia umieszcza sie bezposrednio czyto przy spuscie wiel¬ kiego pieca, czy przetapiaka, czy tez wresz¬ cie innego pieca podobnego.Ciagle lub przerywane wprowadzanie strumienia stopionego metalu do jednego lub kilku przewodów, wykonywajacych ruch obrotowy, powoduje gwaltowne wpra¬ wienie w ruch obrotowy stopionego metalu w kierunku przeciwnym wzgledem kierun¬ ku jego pierwotnego ruchu. To nagle wpra¬ wianie w ruch obrotowy masy metalu po¬ woduje energiczne mieszanie metalu. W re¬ zultacie tej czynnosci otrzymuje sie naste¬ pujace wyniki: a. homogenizacje pierwiast¬ ków jednorodnych pod wzgledem ciezaru wlasciwego, tworzacych dobra czesc stopu; b. dyfuzje i równomierne rozprowadzenie ewentualnych zwiazków dodatkowych w masie metalu; c. zakonczenie wszelkich re- akcyj chemicznych, zachodzacych normal¬ nie w metalu w warunkach chemicznych i fizycznych procesu, albo reakcyj, spowodo¬ wanych zapomoca ewentualnych dodatków, i d. ogólnie drobniejsza budowe krystalicz¬ na stopu wskutek rozkladu duzych kry¬ sztalów.Srednica oczyszczalnika, szybkosc jego obrotu, jak równiez czas trwania przeplywu metalu dostosowuje sie do obrabianego me¬ talu, w celu: a. odpedzenia zawartych w materjale gazów i wrostów obcych w stopie, b. rozdzielenia na wspólsrodkowe warstwy, rozmieszczone na wewnetrznej powierzchni przewodu obrotowego, czastek niejednorod¬ nych pod wzgledem ciezaru wlasciwego o- raz pierwiastków lub okreslonych zwiaz¬ ków, rozpuszczalnych w ograniczonych sto¬ sunkach, któremi stop bylby przesycony w warunkach fizycznych i chemicznych pro¬ cesu.Warunki trwania przeplywu metalu i — 3 —grubosci warstwy tego metalu, przylegaja¬ cej do scianki oczyszczalnika pod dziala¬ niem sily odsrodkowej, zmieniaja sie od punktu do punktu w przewodzie i sa dosto¬ sowane do osiagniecia wyzej wymienionych wyników rozdzielania oraz osiagniecia zgru¬ powania lub koagulacji czastek tego samego rodzaju lub zblizonego rodzaju zuzla i wszelkich pierwiastków lekkich, juz wy¬ dzielonych z czesci gestej stopu.Nachylenie osi oczyszczalników oraz ich srednice albo przekroje przelotu i szybko¬ sci obrotu sa dostosowywane do rodzaju ob¬ rabianego materjalu lub stopu oraz do wy¬ dajnosci, jaka jest potrzebna, w celu wy¬ tworzenia zmiennych warunków trwania i grubosci plynnej masy podczas jej przeply¬ wu przez oczyszczalnik. jak to wyjasniono powyzej.Aby zwiekszyc szybkosc obrotu, nalezy zwiekszyc nachylenie przewodu i zmniej¬ szyc jego stozkowatosc.Opisane powyzej wyniki moga nie na¬ stepowac koniecznie kolejno po sobie w przestrzeni i czasie, niektóre z nich moga byc osiagane jednoczesnie. Wyniki, opisa¬ ne powyzej, moga byc osiagane niekoniecz¬ nie w porzadku ich wyliczenia, a wreszcie moga byc frakcjonowane i osiagane badzto w kilku przewodach kolejnych, z przerwa lub bez przerwy, badz tez w jednym tylko przewodzie, odpowiednio obliczonym.. Najlepszym . profilem wewnetrznym przewodu, jaki mu nalezy nadac, jest ksztalt paraboloidy obrotowej.Osiagniecie rozmaitych wyzej wymie¬ nionych wyników mozna ulatwic zapomoca dodatków chemicznych, wprowadzanych przed przeplywem albo podczas przeplywu metalu przez jeden lub kilka przewodów, np, zapomoca srodków odsiarczajacych, jak weglanu sodowego, lub srodków odtlenia- jacych, jak glinu, albo poprostu topników, jak wypalonego piasku z odlewni, badz wreszcie zapomoca obróbki mechanicznej lub cieplnej, jak rozcierania lub przegrzew wania, co ma na celu otrzymanie cial, prze¬ znaczonych do wydzielenia lub nadania im drobniejszej budowy, w postaci odpowied¬ niejszej do ich oddzielenia, koagulacji lub nadania im drobniejszej budowy.Wynalazek niniejszy przewiduje osobne zbieranie oczyszczonego metalu i zuzla badzto zaraz po procesie, badz tez (w przy¬ padku obróbki frakcjonowanej) w dwóch lub kilku kolejnych zabiegach. PL