PL54828B3 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 12.VII.1960 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 28.11.1968 54828 KI 21 h, 16/60 MPK H 05 b , UW u; CZYitu.iA :edu Patentowego ikis] Izenypiwi-ei Lu.oni Twórca wynalazku: dr Siegfried Schiller Wlasciciel patentu: VEB Lokomotivbau-Elektrotechnische Werke „Hans Beimler "Hennigsdorf (Niemiecka Republika Demo¬ kratyczna) Piec do ogrzewania i topienia materialów za pomoca strumienia elektronów Wynalazek dotyczy pieca do ogrzewania i to¬ pienia materialów za pomoca strumienia elektro¬ nów, a zwlaszcza jego urzadzenia odchylajacego.Przedmiotem patentu polskiego Nr. 46924 jest piec do topienia, odlewania i wytwarzania stopów, pracujacy z napieciem przyspieszajacym 10 kV, w którym pomiedzy wysokowydajnym ukladem wytwarzajacym strumien elektronów, a magne¬ tyczna soczewka o zmiennej zdolnosci skupiania strumienia, przewidziano przeslony z otworami od¬ powiadajacymi srednicy strumienia elektronów.W piecu tym przez odpowiednie urzadzenia mozna odchylac strumien elektronów statycznie lub pe¬ riodycznie. Piece te jednak posiadaja te wade, ze strumienia elektronów nie mozna odchylic w do¬ wolnym kierunku, przy czym oprócz materialu to¬ pionego nie mozna ogrzac form odlewniczych i ma¬ terial topiony nie moze byc ogrzany powyzej tem¬ peratury topnienia.Wady tej nie posiada piec wedlug wynalazku, w którym cewki odchylajace urzadzenia odchyla¬ jacego sa tak uksztaltowane, ze umozliwiaja dy^ namiczne, zwlaszcza periodyczne jedno lub dwu¬ kierunkowe odchylanie strumienia elektronów.Strumien elektronów jest tak skupiany i odchyla¬ ny, ze przeznaczony do topienia material jest to¬ piony w specjalnie w tym celu przewidzianym urzadzeniu, na przyklad w tyglu albo poprzez od¬ powiednio wykonane urzadzenie uchwytowe, a po¬ lo 15 20 25 30 2 nadto dokonane zostaje ogrzanie roztopionego ma¬ terialu powyzej jego temperatury topienia.Przegrzanie to moze nastapic dzieki temu, ze bezposrednio pod urzadzeniem odchylajacym prze¬ widziano przeslone wzglednie uklad przeslon, któ¬ rych wielkosc otworu przelotowego odpowiada od¬ chyleniu i skupieniu strumienia elektronów, a któ¬ re na przyklad utrudniaja przedostawanie sie pla¬ zmy gazowyladowczej z komory grzejnej do komo¬ ry odchylajacej strumien elektronów, jak równiez aby wskutek odpowiedniego skupienia i odchyla¬ nia strumienia elektronów powodowane bylo jed¬ noczesnie ogrzewanie form odlewniczych.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony na podstawie rysunku, przedstawiajacego przyklad wykonania pieca wedlug wynalazku, na którym figv 1 przedstawia schemat przebiegu strumienia elektronów z poziomym odchylaniem i pionowym ruchem wahadlowym przy topieniu na przyklad materialu pretowego, doprowadzanego z dowolnego kierunku, fig. 2 — schemat wedlug fig. 1 z jed¬ noczesnym dodatkowym ogrzewaniem w tyglach na przyklad chlodzonych woda, a fig. 3 — sche¬ mat przebiegu strumienia elektronów o ruchu ko¬ lowym na materiale topionym z otworem do usta¬ lania odplywu materialu stopionego.Wedlug fig. 1 strumien elektronów 1 wytwarza¬ ny przez zródlo tego strumienia i przeprowadzany poprzez urzadzenie odchylajace 6, wedlug wyna¬ lazku za pomoca pomocniczej magnetycznej so- 548283 czewki 7, sluzacej do regulacji przekroju stru¬ mienia elektronów, jest poruszany za pomoca tego urzadzenia odchylajacego na przyklad w kierunku wedlug strzalek 2 i 3 (na przyklad poziomo i pio¬ nowo). Bezposrednio pod urzadzeniem odchylaja¬ cym przewidziana jest przeslona lub uklad prze¬ slon, których wielkosc otworu przepustowego jest odpowiednia do wielkosci odchylania i skupiania strumienia elektronów, co utrudnia dostawanie sie plazmy gazowyladowczej z komory nagrzewania do przestrzeni urzadzenia odchylajacego strumien elektronów. Wskutek odpowiedniego' skupiania i odchylania strumienia elektronów 1 powodowa¬ ne jest jednoczesne ogrzewanie formy odlewniczej lub tygla wytopowego 9.Metal lub inny material doprowadza sie w celu topienia na przyklad w postaci prasowanych lub masywnych pretów 5, które wprowadzane sa do strumienia elektronów na przyklad w kierunku zgodnym ze strzalka 4 tak, ze wskutek odpowied¬ niego skupiania i odchylania strumienia elektro¬ nów nastepuje zarówno topienie jak równiez pod¬ grzewanie odplywajacego materialu topionego 8, bez stykania sie strumienia elektronów z tyglem wytopowym 9, przy czym rozdzial energii stru¬ mienia elektronów 1 nastepuje wedlug wynalazku przez okresowe odchylenie w kierunku przebiega¬ jacym równolegle do osi strumienia.Za pomoca zastosowanego wedlug wynalazku przedstawionego na fig. 2 urzadzenia odchylaja¬ cego 6 przylaczonego do napiecia odchylania dla dynamicznego, a zwlaszcza periodycznego odchy¬ lania strumienia elektronów 1, strumien jest tak skupiany i odchylany, ze oprócz topienia materia¬ lu podgrzewana jest na przyklad powierzchnia ma¬ terialu topionego 5, tygiel wytopowy 9 lub urza¬ dzenie uchwytowe, chlodzone na przyklad za po¬ moca wody chlodzacej 10. Material topiony jest podawany wedlug wynalazku na przyklad w po¬ staci proszku lub granulek do strumienia elektro¬ nów lub jest umieszczony w tyglu wytopowym.W innym - przykladzie wykonania, material to¬ piony 5 na przyklad w postaci tarczy o okreslonej grubosci (jak to przedstawiono przykladowo na fig. 3) w celu stopienia i odlania surowca jest wystawiany na dzialanie strumienia elektronów, przy czym tarcza materialu topionego posiada na dolnej swojej stronie otwór 13 o dogodnej glebo¬ kosci do ustalania miejsca odplywu jeziorka sto¬ pionego materialu, a za pomoca na przyklad pe¬ riodycznego jednowymiarowego lub dwuwymia¬ rowego odchylania, poziome rozprzestrzenienie je¬ ziorka stopionej masy jest zwiekszane lub jego ksztalt regulowany, podczas czego srednica stopio¬ nego materialu zostaje na przyklad przez wlasciwy dobór otworu 13 doprowadzona do wartosci dosto¬ sowanej do danego zadania.Strumien elektronów 1 opisuje przy tym, we¬ dlug wynalazku, na przyklad tor kolowy 11 w kie¬ runku strzalki 12. Po przeprowadzeniu wytopu we¬ dlug wynalazku, ten sam element materialu topio¬ nego moze byc wypelniony ponownie przez kawal¬ ki materialu i przy dalszym kontynuowaniu pro¬ cesu topienia moze byc na przyklad najpierw za¬ topiony otwór 13 lub powstaly otwór odplywowy, 4 za pomoca odpowiedniego odchylania strumienia oraz przy odpowiedniej amplitudzie odchylania, doprowadzona do stopienia glówna masa mate¬ rialu wypelniajacego. 5 Mozliwe jest takze, za pomoca zastosowanego wedlug wynalazku urzadzenia odchylajacego na przyklad oprócz stapiania materialu 5 strumie¬ niem elektronów 1, jednoczesne podgrzanie ma¬ terialu topionego 8 w tyglu 9, powyzej punktu 10 topnienia odpowiedniego materialu.Praktyczne doswiadczenia wykazaly, ze przy do¬ statecznie duzej mocy strumienia udaje sie utrzy¬ mywanie metalu w stanie cieklym az do woda chlodzonej sciany tygla 9, co zawdziecza sie zle- 15 mu przewodzeniu ciepla w warstwie granicznej.Przy odlewaniu w piecu wedlug wynalazku po¬ winno sie ponadto kontynuowac przegrzewanie metalu przez strumien elektronów X podczas ca¬ lego czasu wyplywu metalu. Dalsza zaleta urza- dzenia wedlug wynalazku polega na tym, ze przez zachowanie okreslonego programu pod wzgledem zmniejszania pól odchylania i ewentualnie takze pod wzgledem zmniejszania energii promieniowa¬ nia elektronowego na jednostke czasu, mozna op¬ tymalnie nastawiac w czasie przegrzewanie ma¬ terialu topionego 8.Ponadto przed rozpoczeciem odlewania mozna stosowac proces odgazowywania metalu przez po¬ zadany okres ozasu.Wreszcie bardzo wazne jest to, ze przez doda¬ nie skladników stopowych na krótko przed roz¬ poczeciem odlewania mozna uzyskac stop o zu¬ pelnie scisle okreslonym skladzie. Uwydatnia sie przy tym korzystnie fakt, ze przez doprowadzenie energii do wytopu z odchylonego strumienia elek¬ tronów 1 nastepuje intensywna konwekcja ciepla w materiale topionym 8, powodujaca intensywne jego przemieszczanie. Ten proces przemieszania mozna jeszcze polepszyc, jezeli strumien elektro¬ nów 1 na przyklad z odchyleniem kolowym prze¬ prowadza sie przez material topiony i jezeli po¬ nadto promien .tego kola zmienia sie wedlug okre¬ slonego programu. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 45 Piec do ogrzewania i topienia materialów za pomoca strumienia elektronów z ukladem stopni cisnienia i napieciem przyspieszajacym powyzej 10 kV, z jednym wysokowydajnym strumieniem 50 elektronowym, z nagrzewana za pomoca bombar¬ dowania elektronami katoda pelna o powierzchni czynnej majacej jeden lub kilka centymetrów kwadratowych oraz mozliwie jak najmniejsza odle¬ gloscia zasysania dla elektronów na górnej czesci 55 pieca, z jedna lub kilkoma soczewkami magne¬ tycznymi ze zmienna zdolnoscia skupiania, które sa umieszczone na przeciwleglym koncu pieca, jednak powyzej materialu topionego oraz z do¬ stosowanymi do strumienia elektronów, umiesz^- 60 czonymi pomiedzy wysokowydajnym strumieniem elektronów a soczewkami magnetycznymi, prze¬ slonami stopni cisnienia i z urzadzeniem magne¬ tycznym odchylajacym, umieszczonym pomiedzy dolna soczewka magnetyczna a materialem topio- 65 nym, wedlug patentu Nr 46924, znamienny tym,54828 ze magnetyczne urzadzenie odchylajace (8) przy¬ laczone jest do napiecia odchylania dla dyna¬ micznego, a zwlaszcza periodycznego odchylania strumienia elektronów (1). Fig. IKI 21 h, 16/60 54828 MKP H 05 b Fig. 2KI 21 h, 16/60 54828 MKP H 05 b fig-3 PL