PL52103B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 3.XII.1966 52103 KI 40 a, 21/06 MKP C22b LA/eC UKD 669.714 / Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Antoni Soloduszkiewicz, Albin Joz#l^J^v::. .:ly czak Wlasciciel patentu: Wytwórnia Sprzetu Komunikacyjnego im. Boleslawa Krzywoustego, Wroclaw — Psie Pole (Polska) Sposób odgazowywania stopów metali lekkich, zwlaszcza stopów aluminiowych Przedmiotem wynalazku jest sposób odgazowy¬ wania stopów metali lekkich, zwlaszcza stopów aluminiowych za pomoca czynnika gazowego i top¬ ników rafinujacych, w celu uzyskania jednorod¬ nych wolnych od zagazowan odlewów.Odgazowywanie stopów metali lekkich, jako ostatnia faza procesu topienia przed odlewaniem, przeprowadzana jest kilkoma sposobami.Do najczesciej stosowanego znanego sposobu na¬ lezy odgazowywanie za pomoca topników rafinuja¬ cych opartych na zwiazkach chloru, takich jak: chlorek cynku (ZnCl2) chlorek magnezu (MgCl2), chlorek wapnia (CaCl2), chlorek potasu (KC1), chlo¬ rek manganu (MnCl2), chlorek sodu (NaCl), chlo¬ rek boru (BC12) i inne.Lacznie z wprowadzeniem do plynnego metalu topników rafinujacych, stosuje sie odgazowanie plynnego metalu przez przedmuchiwanie gazowym chlorem (Cl2).Znane jest równiez stosowanie gazowego azotu jako fizycznego czynnika odgazowywujacego. Od¬ gazowanie plynnych stopów metali lekkich gazo¬ wym azotem, przy stosowaniu dotychczasowych sposobów i topników rafinujacych, jest jednak za malo skuteczne i wymaga dodatkowego przedmu¬ chiwania gazowym chlorem.Ostatnio bardzo rozpowszechniona jest metoda odgazowywania za pomoca pastylek CgCle.Poza tym znane sa inne sposoby odgazowywania jak: wytwarzanie prózni nad plynnym metalem, ID 15 20 25 2 stosowanie ultradzwieków oraz metoda termiczna wykorzystujaca zjawisko zmiany rozpuszczalnosci gazów w zaleznosci od zmiany temperatury.Stosowanie w praktyce podanych wyzej sposo¬ bów odgazowywania wykazuje wiele niedogodno¬ sci i wad. Przy stosowaniu chloru gazowego (Cl2) oraz topników rafinujacych opartych na zwiazkach chloru, do wad nalezy zaliczyc: ubytek magnezu i tytanu w odgazowanych stopach, sklonnosc do nadmiernego rozrostu ziarn, powodujaca peknie¬ cie odlewów, zanieczyszczenie stopów metalami wchodzacymi w sklad topników rafinujacych, ko¬ niecznosc stosowania czystego i drogiego gazowego chloru, wolnego od zanieczyszczen, duza toksycz¬ nosc chloru i jego zwiazków, powodujacych w cza¬ sie degazacji powstawanie par chloru, kwasu sol¬ nego i fosgenu, co jest bardzo szkodliwe dla zdro¬ wia personelu pracujacego w odlewni i wymaga stosowania drogich urzadzen wyciagowo-wentyla- cyjnych, które i tak ulegaja czestym awariom, spowodowanym korozyjnoscia otaczajacej atmo¬ sfery.W wypadku stosowania odgazowywania za po¬ moca prózni oraz ultradzwieków, istotnymi man¬ kamentami sa: koszt urzadzen — uzasadniony tylko w wypadkach produkcji potokowej, nie usu¬ wanie wtracen niemetalicznych, trudnosc doboru odpowiedniej skutecznej amplitudy drgan. Wspom¬ niana metoda termiczna jest malo skuteczna i dosc klopotliwa w zastosowaniu na skalen przemyslowa. 52103s 52103 4 Celem wynalazku jest usuniecie tych niedoma- gan i wad, a opracowanie takiego sposobu odgazo¬ wywania stopów metali lekkich, w których wpro¬ wadzenie do metalu odpowiedniego zestawu topni¬ ków rafinujacych w polaczeniu z czynnikiem ga¬ zowym, nieszkodliwym dla zdrowia, umozliwiloby uzyskanie wyników odgazowywania, nie gorszych od uzyskanych dotychczasowymi sposobami.Zgodnie z wytyczonym celem, odgazowywanie stopów metali lekkich, zwlaszcza odgazowywanie stopów aluminiowych, uzyskuje sie wedlug wyna¬ lazku dzieki temu, ze do plynnego metalu wprowa¬ dza sie zestaw topników rafinujacych skladajacy sie z 50% wagowych fluorku sodu (NaF) i 50% wago¬ wych chlorku potasu (KC1)) w ilosci 0,1—0,4% cie¬ zaru wsadu metalowego, ,po czym plynny metal przedmuchuje sie sprezonym azotem (N2).Stosowanie sposobu odgazowywania, bedacego przedmiotem niniejszego wynalazku, poza korzys¬ ciami ekonomicznymi przynosi równiez bardzo do¬ bre efekty techniczne.Stosunkowo maly dodatek topników rafinujacych nie powoduje praktycznie zauwazalnego ubytku Mg i Ti, a wprowadzony azot powoduje dodatkowe rozdrobnienie ziarna przez tworzenie nowych za¬ rodków krystalizacji w .postaci licznych azotków metali znajdujacych sie w stopie, brak nakluc ga¬ zowych, rzadzizn i innych wad odlewniczych, po¬ lepszenie wlasnosci mechanicznych i fizycznych jak: wzrost wytrzymalosci i wydluzenia, zwiekszo¬ na lejnosc stopów.Po powyzszych zalet nalezy jeszcze dodac, bar¬ dzo wydatne polepszenie warunków pracy wskutek wyeliminowania toksycznych par chloru, kwasu solnego i fosgenu.(Przeprowadzone badania skladu powietrza bez¬ posrednio na stanowiskach topienia i odgazowywa¬ nia plynnego metalu, wykazaly zawartosc substan¬ cji toksycznych w ilosci ponizej dopuszczalnej dla zdrowia. Po zastosowaniu sposobu odgazowywania wedlug wynalazku nie stwierdzono wiecej obja¬ wów stanów zapalnych dróg oddechowych u pra¬ cowników odlewni.Sposób odgazowywania wedlug wynalazku pole¬ ga na tym, ze do plynnego stopu metalu przygo¬ towanego do odgazowywania wprowadza sie przy temperaturze 700 —715°C zestaw topników rafinu¬ jacych, skladajacy sie z 50% wagowych fluorku sodu (NaF) i 50% wagowych Chlorku potasu (KC1), w ilo§ej 0,1 — 0,4% ciezaru wsadu metalowego, na¬ stepnie Robrze nalezy wymieszac i po uplywie okreslonego czasu, w którym temperatura metalu osiagnie 050—700°C wprowadza sie sprezony azot je-iJMAtif W czasie od 5 do 15 minut.Powy^zy S©psób stosuje sie w urzadzeniu, które sklada WJA I trzech zasadniczych zespolów: butli ze sprejig^m azotem zaopatrzonej w urzadzenia do re^Wtl^cji cisnienia, naczynia, w których naste¬ puje 0€i$xanie azotu wyplywajacego z butli oraz rurki-sondy perforowanej, zaopatrzonej w zawór dozujacy azot do przedmuchiwania.Przykladowe wykonanie urzadzenia do stosowa¬ nia sposobu wedlug wynalazku przedstawione jest na rysunku w schematycznym zestawieniu. Urza¬ dzenie to sklada sie z butli 1, zawierajacej sprezo¬ ny azot, zaopatrzonej w zawór glówny 4, redukto¬ ra cisnienia 2, manometrów 3, przewodu doprowa¬ dzajacego azot do zbiornika 10, zaopatrzonego w zawór bezpieczenstwa 5, manometru 8, przy czym wewnatrz zbiornika znajduje sie czynnik osusza¬ jacy 7, siatka przeslaniajaca 6, oraz wskaznik 9 stopnia zawilgocenia osuszacza i przewodu dopro¬ wadzajacego dalej azot do rurki perforowanej 12, zaopatrzonej w zawór dozujacy 11.Dzialanie urzadzenia jest bardzo proste. Po uprzednim sprawdzeniu szczelnosci instalacji i stwierdzeniu poprawnosci dzialania zaworu bez¬ pieczenstwa 5 odkreca sie zawór glówny 4, regu¬ lujac za pomoca zaworu reduktora 2 i wskazan manometrów 3 zadane cisnienie azotu, który prze¬ mieszczajac sie przewodem laczacym wplywa do zbiornika 10, gdzie nastepuje jego osuszenie, wsku¬ tek przechodzenia przez warstwy czynnika osusza¬ jacego, którym jest zel kwasu krzemowego zwany „silikazel — osuszacz" 7, i stamtad przemieszcza sie dalej przewodem rurki perforowanej 12, be¬ dac odpowiednio dozowany za pomoca zaworu 11 i manometru 8, przy czym przed nadmiernym wzrostem cisnienia w instalacji chroni zawór bez¬ pieczenstwa 5, a nadmierne zawilgocenie i nie wy¬ starczajace osuszenie azotu sygnalizuje wskaznik stopnia zawilgocenia 9, zawierajacy równiez zel kwasu krzemowego zwany „silikazel — indyka¬ tor".Urzadzenie to jest proste w budowie, pewne w dzialaniu i moze byc wykonane sposobem warszta¬ towym w kazdej odlewni. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób odgazowywania stopów metali lekkich, zwlaszcza aluminiowych, za pomoca topników rafinujacych i czynnika gazowego, znamienny tym, ze do plynnego metalu przygotowanego do odgazowania, wprowadza sie przy temperatu¬ rach 700 — 715°C zestaw topników rafinujacych, skladajacy sie z 50% wagowych fluorku sodu (NaF) i 50% wagowych chlorku potasu (KC1), w ilosci 0,1 — 0,4% ciezaru wsadu metalowego, nastepnie miesza sie i po uplywie okreslonego czasu, w którym temperatura metalu osiagnie 650 — 700°C wprowadza sie osuszony azot pod cisnieniem 0,05 — 0,2 ata i przedmuchuje me¬ tal w czasie od 5 do 15 minut.
2. 2. Sposób wedlug zastrzezenia 1, znamienny tym, ze jako czynnik osuszajacy azot stosuje sie zna¬ ny zel kwasu krzemowego, a jako wskaznika stopnia zawilgocenia osuszacza stosuje sie rów¬ niez znany zel kwasu krzemowego zwany „sili- kazel-indykator". 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55KI. 40 a, 21/06 52103 MKP C 22 b * * II II n\\WWWV\WWW\W\\W\WWWWW\\WWWW\^ PL