Opublikowano dnia 21 listo POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41278 Pomorskie Zaklady Budowy Maszyn *) Bydgoszcz, Polska KI. 18 br47^02 Sposób sferoidyzacji roztopionego ieliwo oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu Patent trwa od dnia 13 listopada 1956 r.Przedmiotem wynalazku jest sposób sferoidy¬ zacji roztopionego zeliwa podczas normalnego biegu zeliwiaka oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu.Znane sposoby otrzymywania zeliwa sferoi- dalnego polegaja na przelewaniu roztopionego zeliwa po jego odsiarkowaniu z jednej kadzi do drugiej, gdzie zamocowany jest kosz ze zlo¬ mem elektronowym (patent nr 37720), badz na wprowadzeniu pretów magnezowych lub elektro¬ nowych do kadzi (nie do zbiornika zeliwiaka) za pomoca urzadzenia pneumatycznego (patent nr 39132).Pierwszy z nich polega na tym, ze kadz za¬ wierajaca zlom elektronowy zostaje napelniona '*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa inz. mgr Jerzy Taran, inz. Henryk Oleszycki, Czeslaw Bakalarczyk, Bernard Kozlowski, Benedykt Oczko, Klemens Polcyn i Jan Malinowski. plynnym 'zeliwem, przy czym w czasie reakcji przykryta jest pokrywa blaszana, która sciaga sie po skonczeniu przebiegu reakcji. Nastepnie zeliwo odzuzla sie i dodaje do niego 75%-wego FeSi celem uzyskania zeliwa sferoidalnego. Wa¬ dy tego sposobu sa nastepujace. Gwaltowna reakcja w czasie topienia elektronu powoduje rozpryskiwanie sie metalu, grozac pomimo po¬ krywy poparzeniem, jak równiez na powierzchni zeliwa wydzielaja sie duze ilosci gazów, unie¬ mozliwiajac obserwacje przebiegu. Powstajace przy tym oslepiajace swiatlo moze spowodowac utrate wzroku obslugujacego. Dlugi czas trwania procesu uniemozliwia pobieranie próbek techno¬ logicznych, dokonywanych w celu ewentualnego dalszego poprawienia wlasciwosci zeliwa. Daje ¦to w efekcie szereg wytopów zeliwnych, a ilosc braków dochodzi do 50%. Temperatura procesu sferoidyzacji zeliwa w kadzi jest o okolo 30-50°C nizsza niz np. w zbiorniku zeliwiaka, co w kon-sekwencji powoduje, ze zeliwo zawiera duza ilosc wtracen aieinetaijjlcznych, obnizajacych Wlasciwosci wytrzymalosciowe tworzywa. Po¬ nadto sposób taki zwiazany jest ze stosunkowo duzym zuzyciem zmieniacza.Inny sposób polegajacy na pneumatycznym wprowadzaniu pretów elektronowych eliminuje w pewnym stopniu niektóre braki, jednak posiada jeszcze szereg powaznych wad. I tak np. sto¬ sowane wedlug tego sposobu urzadzenie pneu¬ matyczne nie gwarantuje W dostatecznym stop¬ niu bezpieczenstwa zalodze. Do odciagania gazów powstajacych przy t zbyt gwaltownej reakcji elektronu niezbedne jest instalowanie dodatko¬ wych urzadzen wyciagowych. Oprócz tego spo¬ sób ten wymaga zamykania i otwierania kadzi, sciagania zuzla, pobierania próbek technologicz¬ nych itd. Przedluza to okres trwania sferoidy- zacji. Koniecznosc uzyskiwania wysokiej tempe¬ ratury zeliwa (temperatura w kadzi jest 30 — 50 °C nizsza niz w zbiorniku zeliwiaka) pociaga za soba dodatkowy rozchód koksu siegajacy do okolo 16%.Sposób sferoidyzacji zeliwa plynnego wedlug wynalazku polega na wprowadzeniu pretów elektronowych nie do kadzi, lecz bezposrednio do zbiornika zeliwiaka za pomoca urzadzenia z dowolnie regulowana szybkoscia, przedstawio¬ nego na rysunku czesciowo w przekroju w wi¬ doku bocznym.Sposób sferoidyzacji roztdpioneap zeliwa we¬ dlug wynalazku polega na tym, ze zmieniacz w postaci pretów magnezowych lufo elektrono¬ wych doprowadza sie bezposrednio do zbiornika zeliwiaka podczas jego pracy. W tym celu w scianie zbiornika zeliwiaka znajduje sie otwór, w którym jest osadzone urzadzenie srubowe do wpychania pretów magnezowych, elektrono¬ wych lub innych, powodujace sferoidyzacje ze¬ liwa, które wprowadza sie bezposrednio do roz¬ topionego zeliwa, gromadzacego sie podczas normalnego biegu pieca w zbiorniku zeliwiaka.Zapewnia to, doprowadzanie zmieniacza w spo¬ sób szczelny i ciagly z moznoscia dowolnego regulowania stopnia powolnosci wprowadzania zmieniacza z jednoczesnym zachowaniem wy¬ sokiego stopnia bezpieczenstwa pracy. Masa zbiornika zeliwiaka lacznie z masa pieca jest kilkakrotnie wieksza od masy kadzi, co wply¬ wa stabilizujaco na przebieg sferoidyzacji zeliwa.Urzadzenie do wprowadzania zmieniacza skla¬ da sie z prowadnicy 1 wbudowanego na stale w otworze sciany zbiornika zeliwiaka oraz z urzadzenia srubowego 2, nadajacego posuw wpychanym do zbiornika zeliwiaka pretom magnezowym, elektronowym lub innym.Prowadnica 1 sklada sie z ksztaltki zaroodpor¬ nej 3, np. szamotowej, osadzonej w otworze w scianie zbiornika oraz tulei 4, najlepiej sta¬ lowej, stanowiacej przedluzenie prowadnicy szamotowej. Ksztaltka szamotowa 3 ma ksztalt cylindryczno-stozkowy, przy czym mniejsza podstawa jest ona zwrócona ku wewnatrz zbior¬ nika zeliwiaka. Na ksztaltke 3 od strony wiekszej podstawy { jest nasadzony pierscien stalowy 5, o otworze stozkowym o nachyleniu odpowiadajacym nachyleniu zewnetrznej po¬ wierzchni ksztaltki 3. Do pierscienia 5 od jego strony zewnetrznej jest przyspawana plytka stalowa 6 z otworem 7, równym wiekszej pod- 'stawie ksztaltki 3. Plytka ta jednoczesnie jest przyspawana do plaszcza stalowego zbiornika zeliwiaka. Do tego plaszcza oraz w plytce sta¬ lowej 6, dokola otworu 7, sa zamocowane przez spawanie sruby 8, na które jest^ osadzony otworami 10 i zamocowany kolnierz stalowy 9, Czesc tulei 4 od strony kolnierza 9 posiada za¬ konczenie stozkowe 11 o krzywiznie odpowia¬ dajacej krzywiznie wlotu ksztaltki 3, co pozwala na trwale ich polaczenie wzajemne przez pola¬ czenie kolnierza 9 z plaszczem zbiornika zeli¬ wiaka. "Zapewnia to scisle polaczenie tulei 4 z ksztaltka 3. Tulejka 4 posiada mniej wiecej w srodku jej dlugosci gwintowany otwór, w który osadzona jest sruba 13, sluzaca do zamo¬ cowania tak pretów stalowych (zabezpieczaja¬ cych) w czasie dluzszych przerw w pracy, jak i pretów elektronowych w czasie dokonywania obrotu sruby wypychajacej podczas zakladania nowych pretów elektronowych. Tulejka 4 na swym drugim koncu posiada po obu stronach bolce lub sruby zaczepowe do polaczenia urza¬ dzenia srubowego 2 z tuleja 4. Niezaleznie od tego tuleja 4 posiada szczeliny klinowe, sluzace do wybijania klinem stalowym preta stalowego, którym blokuje sie w razie dluzszych przerw otwór prowadzenia z tulei 4.Do wpychania pretów zmieniacza do zbiornika zeliwiaka sluzy znane urzadzenie srubowe 2 skladajace sie z kadluba 14 o ksztalcie dlugiego koryta otwartego z góry, z wkladek prowad¬ niczych 15, gwintowanego gniazda 16, w którym umieszczona jest sruba popychajaca 17 oraz z podstawy 18. Kadlub 14 posiada zaczepy 19, którymi zahacza sie o sworzen tulei 4. — 2 —, / Sruba popychajaca 17 ma ksztalt dlugiego bolca, gwintowanego najlepiej gwintem trapezowym i posiadajacego na swych koncach jednakowo ksztaltowane rdzenie 'nasadkowe 21, najlepiej o kwadratowym profilu ich przekroju poprzecz¬ nego. Na obu koncach sruby popychajacej 17 w rdzeniach nasadkowych 21 umieszczone sa obrotowo nakielki 22, które bezposrednio sty¬ kaja sie z zaglebieniami stozkowo uformowany¬ mi w wpychanych za pomoca tego urzadzenia pretach. Dzieki obrotowemu osadzeniu gwinto¬ wanego gniazda 16 w kadlubie 14 zamiast wy¬ krecania sruby popychowej 17 wystarczy obró¬ cic ja razem z gniazdem 16 o kat 180° i po wlo¬ zeniu nowego preta we wkladki prowadnicze 15 mozna ponownie popychac prety w tym samym kierunku za pomoca sruby popychowej 17 bez jej wykrecania z gniazda 16. Gniazdo 16 obraca sie w kadlubie 14 na sworzniach lub srunach 23. Sruiba popyehowa 17 jest obracana za pomoca odejmowalnego walka 24, zaopatrzo¬ nego w swym srodku w otwór 25, najlepiej kwadratowy, którym osadza sie ja na czopie kwadratowym 25.Chcac za pomoca urzadzenia srubowego wpro¬ wadzac prety do zbiornika zeliwiaka nalezy je¬ den z tych (pretów wlozyc we wkladki prowadzace 15 kadluba 14 i kolnierza 24 obracac srube po¬ pychowa 17 az do calkowitego wepchniecia pierwszego preta do tulejki 4. Nastepnie w celu chwilowego zabezpieczenia preta nalezy docis¬ nac go sruba zabezpieczajaca 13, po czym srube 17 odkreca sie o tyle, aby nakielek 22 tej sruby zostal wysuniety z gniazda, znajdujacego sie w jednym koncu preta oraz po odblokowaniu gniazda 16 srube popychowa 17 nalezy razem z tym gniazdem obrócic o kat 180° i naklada sie nastepny pret, który popycha sie w analo¬ giczny sposób jak pret pierwszy, po uprzed¬ nim zluzowaniu sruby zabezpieczajacej 13.Jako pierwszy pret wprowadza sie pret gra¬ fitowy, a za nim dopiero prety elektronowe lub inne niezbedne do danego procesu. Pierwszy pret zostaje wprowadzony do ksztaltki 3 wtedy, gdy zbiornik zeliwiaka jest jeszcze pusty. Pret ten do czasu napelnienia zbiornika zeliwem zwykle jest zabezpieczany pretem stalowym, unieru¬ chomionym w tulejce 4 za pomoca sruby 13.Pret stalowy przy koncu zewnetrznym posiada klinowy otwór sluzacy do wybijania go z otwo¬ ru tulejki 4, po czym wprowadza sie prety elek¬ tronowe. Po kilku pretach elektronowych wpro¬ wadza sie pret grafitowy i mase grafitowa (to znaczy papke), która przechodzac przez wydra¬ zenie ksztaltki 3 „smaruje" je, ulatwiajac tym samym wpychanie dalszych pretów elektrono¬ wych lub innych niezbednych do danego procesu modyfikacji. PL