PL 70 777 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest elektryczny piec do topienia i podtrzymywania w stanie plyn- nym stopów aluminium i innych metali niezelaznych, który pozwala na uzyskania wysokowydajnego i energooszczednego procesu topienia i podtrzymywania w stanie plynnym stopów aluminium i innych metali niezelaznych. Znany jest z opisu zgloszenia wynalazku P.414802 przechylny piec do topienia aluminium z ogrzewaniem gazowym, posiadajacy komore grzewcza z wanna zlewowa cieklego metalu polaczona trwale z szybem, który od dolu ma, usytuowany na poziomie górnej krawedzi wanny zlewowej, zbiornik górny na ciekly metal polaczony kanalem przelewowym z ta wanna, a od góry posiada otwór zaladowczy z pokrywa oraz kanal odprowadzania spalin. Piec wyposazony jest w trzy palniki gazowe generujace plaskie plomienie. Po przeciwnej stronie od szybu komora ma okno technologiczne. Znane jest z opisu zgloszenia wynalazku P.316123 urzadzenie do ciaglego topienia i odlewania metali niezelaznych (np. ze zlomu tychze metali) w atmosferze ochronnej, a w szczególnosci drobnych frakcji takich jak wióry czy opilki. Urzadzenie zawiera komore topielno-odlewnicza, skladajaca sie z izo- lacyjnego plaszcza, wewnatrz którego ustawiony jest tygiel. Wewnetrzna warstwa plaszcza wykonana jest z wlóknistego materialu termoizolacyjnego. Pomiedzy plaszczem a tyglem znajduja sie grzejne ele- menty. Komora polaczona jest z krystalizatorem poprzez spust usytuowany w dolnej czesci komory. Od góry komora zamknieta jest sklepieniem. Zasypowy szyb polaczony jest ze sklepieniem poprzez po- sredni element, wewnatrz którego zainstalowany jest wieloszczelinowy izolator. Szyb zakonczony jest zasypowym lejem, wewnatrz którego zainstalowany jest slimakowy podajnik. Ponizej podajnika, a powyzej sondy Lambda, w szybie zainstalowana jest odcinajaca zasuwa, zas w dolnej czesci szybu zainstalowana jest okreznica gazu, natomiast na zewnetrznej scianie szybu chlodnica. W sklepieniu komory usytuowany jest rewizyjny wziernik. Urzadzenie wyposazone jest w ujecie gazów odlotowych polaczone z instalacja filtrujaco-czyszczaca. Znany jest takze z opisu patentowego wynalazku PL201848 piec do topienia stopów metali nie- zelaznych, zwlaszcza dla przetopu zlomu ze stopów magnezu, który zawiera tygiel topielny otoczonego komora grzewcza. W dnie tygla usytuowany jest otwór wylewowy zakonczony rurka z komora filtra. Tygiel topielny przykryty jest szczelna pokrywa, w srodku której, wspólosiowo z otworem wylewowym, zamocowany jest ruchomy trzpien sluzacy do zamykania otworu wylewowego. Trzpien zamocowany jest na wsporniku przylegajacym do pokrywy i polaczony jest z napedem. Na pobocznicy pokrywy znaj- duje sie co najmniej jeden otwór zamykany obrotowa przykrywka z wziernikiem oraz komora zaladow- cza ze sluza zamykana zasuwami. Przez boczna sciane tygla topielnego przechodza perforowane rurki. Rurka perforowana zakonczona pólkolem nad dnem tygla sluzy do wprowadzania gazu rafinujacego, natomiast rurka perforowana w ksztalcie pierscienia, usytuowana w górnej czesci tygla topielnego, sluzy do wprowadzania gazu ochronnego. Znany jest równiez z opisu patentowego wynalazku PL221094 sposób uzyskiwania temperatury topienia metali i agregat hutniczy do realizacji tego sposobu. Sposób uzyskiwania temperatury topienia metali i ekologiczny agregat hutniczy do tego sposobu charakteryzuja sie tym, ze temperatura topienia metalu narasta w maszynie grzewczej agregatu, od temperatury atmosferycznej, w trzech zamknietych oddzielnych, lewoskretnych obiegach gazowych: obiegu I, obiegu II i obiegu III, przy czym kazdy obieg jest o tej samej róznicy entropii. Kazdy obieg zawiera izobare dolnego zródla ciepla, izentrope sprezania czynnika gazowego, izobare oddawania ciepla i izentrope rozprezania, przy czym cisnienie czynnika roboczego w kazdym wymienniku dolnych zródel ciepla jest jednakowe i równe cisnieniu atmosferycz- nemu. Górne zródlo ciepla obiegu I jest dolnym zródlem ciepla obiegu II, zas górne zródlo ciepla tego obiegu jest dolnym zródlem ciepla obiegu III, przy czym dolnym zródlem ciepla obiegu I jest powietrze atmosferyczne lub odpadowe. Cieplo z górnego zródla obiegu III poprzez przeciwpradowy wymiennik ceramiczny przenika do gazu bezposrednio topiacego metal w tyglu. Ekologiczny agregat hutniczy za- wiera trójsekcyjna maszyne grzewcza z wymiennikami, zas w strefie sprezania kazdej sekcji tej ma- szyny znajduje sie klapa obrotowo nastawialna, sztywno osadzona na wspólnym walku. Zespól kanalów osiowych cylindra wewnetrznego maszyny grzewczej jest usytuowany od strony sekcji. Istota wzoru uzytkowego jest elektryczny piec do topienia i podtrzymywania w stanie plynnym stopów aluminium i innych metali niezelaznych, charakteryzujacy sie tym, ze tygiel ma od strony ze- wnetrznej na obwodzie przedzielone pustka powietrzna, segmentowe plyty grzejne z zatopionymi cze- sciowo elementami grzejnymi, które okolone sa po obwodzie na zewnatrz elementami ocieplajacymi w postaci maty ceramicznej, plyty mi kro porowatej oraz plyty z wlókna ceramicznego, która oslonieta PL 70 777 Y1 3 jest obwodowym plaszczem, przy czym tygiel w czesci górnej ma posadowiony kolnierz, na którym ma mobilna, izolowana cieplnie pokrywe z usytuowanym od dolu zeliwnym elementem zamykajacym. Korzystnie, tygiel ma ksztalt cylindryczny przechodzacy w czesci dolnej w niecke, zas na ze- wnatrz w czesci dolnej ma cylindryczna podstawe akumulacyjna posadowiona na warstwie cegiel izo- lacyjnych, natomiast w czesci górnej na powierzchni czolowej ma termiczny pierscien uszczelniajacy. Korzystnie, segmentowe plyty grzejne, elementy ocieplajace w postaci maty ceramicznej, plyty mikroporowatej i plyty z wlókna ceramicznego oraz plaszcz oslonowy posadowione sa na pierscieniowej plycie betonowej a w czesci górnej przykryte sa pierscieniowa plyta izolacyjna, która wraz z obwodowym zewnetrznym pierscieniem izolacyjnym i kolnierzem okolona jest stalowa obejma. Korzystnie, segmentowe plyty grzejne sa wymiennymi elementami betonowymi. Korzystnie, mate ceramiczna stanowi warstwa monolityczna. Korzystnie, kolnierz stanowi pierscien skladajacy sie z obwodowego zewnetrznego pierscienienia izolacyjnego oraz obwodowego pierscienienia izolacyjnego, który w górnej czesci czolowej przy otworze wewnetrznym ma stozkowa faze dla posadowienia zeliwnego elementu zamykajacego a w czesci dolnej ma obwodowy wystep. Korzystnie, pokrywa ma ksztalt kopuly, która w górnej czesci srodkowej ma dzwignie manipula- cyjna zblokowana z wysiegnikiem. Korzystnie, element zamykajacy jest mocowany rozlacznie. Korzystnie, na warstwie cegiel izolacyjnych usytuowana jest warstwa zaroodpornego betonu ze spadkiem w jedna strone, w którego najnizszym punkcie znajduje sie wyprowadzony na zewnatrz kanal spustowy. Przedmiot wedlug wzoru uzytkowego jest wysokowydajnym i energooszczednym elektrycznym piecem do topienia i podtrzymywania w stanie plynnym stopów aluminium. Konstrukcja tygla pozwala na podwyzszenie parametrów przewodnosci cieplnej co wydluza czas jego uzytkowania, zas zatopione z betonie grzalki utrzymuja wymagana temperature nawet po ich wylaczeniu w ustalonych cyklach. Zu- zycie energii na przetopienie 1 kg aluminium ksztaltuje sie ponizej 0,35 kWh. Uzycie trzech warstw izolacji termicznej ma znaczacy wplyw na ograniczenie strat cieplnych, przy czym w piecu wedlug wzoru zastosowano mate ceramiczna o przewodnosci cieplnej 0,20 W/m 2 K w temp. 800°C i niskim skurczu w temp. 1000°C (ponizej 1,5% po pierwszym wygrzaniu), plyty mikroporowate SiO2 o przewodnosci cieplnej 0,022 W/m 2 K w temp. 400°C, oraz plyty glinokrzemianowe formowane prózniowo, o przewod- nosci cieplnej 0,06 W/m 2 K w temp. 400°C. Mata ceramiczna z uwagi na dobre wlasnosci elektroizolacyjne i nienasiakliwosc aluminium chroni przed zniszczeniem dalszej warstwy izolacji, natomiast pochylona warstwe zaroodpornego be- tonu na warstwie cegiel izolacyjnych wewnatrz pieca mozna wykorzystac dla wyplywu plynnego stopu przez otwór wyplywowy w przypadku przepalenia tygla. Mata ceramiczna z uwagi na swoja bardzo duza elastycznosc i latwosc formowania jest uzyta w pierwszej warstwie za plytami grzejnymi. Doskonale wypelnia ona przestrzen pomiedzy twardymi be- tonowymi plytami grzejnymi a plytami mikroporowatymi, które maja niska wytrzymalosc mechaniczna. Mata ceramiczna z uwagi na dobre wlasnosci elektroizolacyjne i nienasiakliwosc aluminium chroni rów- niez przed zniszczeniem dalsze warstwy izolacji, jak równiez kompensuje rozszerzalnosc cieplna chro- niac delikatne mechanicznie plyty mikroporowate. Zastosowanie plyt mikroporowatych radykalnie ob- niza przewodnictwo cieplne izolacji, pozwalajac na pocienienie warstwy izolacyjnej 4 ? 5 krotnie w sto- sunku do tradycyjnej izolacji wykonanej z maty ceramicznej i plyt glinokrzemianowych. Plyta mikropo- rowata, jak wspomniano, jest krucha, wymaga wiec oblozenia materialem o wyzszej wytrzymalosci me- chanicznej. Takim materialem jest plyta z glinokrzemianów, formowana prózniowo, o odpowiedniej od- pornosci mechanicznej (wytrzymalosc na sciskanie – 0,45 MPa) i dobrej izolacyjnosci. Taki sposób ulozenia izolacji pozwala zmniejszyc grubosc izolacji o 33% (1/3 grubosci tradycyjnej izolacji), jednoczesnie pozwala uzyskac wyzsza sprawnosc termiczna pieca (ok. 15%), obnizajac zuzy- cie energii elektrycznej na przetopienie 1 kg wsadu a tym samym koszty eksploatacji pieca. Do obnizenia zuzycia energii na 1 kg wsadu i zwiekszenia szybkosci topienia przyczynia sie rów- niez uzycie tygla wykonanego z grafitu i weglika krzemu. Udzial procentowy grafitu i weglika krzemy nie odbiega od standardów stosowanych w innych tego typu wyrobach. Wysoka jakosc i stabilnosc prze- wodnictwa cieplnego wynika ze sposobu formowania i wygrzewania (spiekania) tygli oraz z zastosowa- nych dodatków, przy czym utrata przewodnosci cieplnej po 180 dniach (okolo 800 wytopów) – ponizej 15% tj. 27 W/ m 2 K, natomiast po 360 dniach (okolo 1500 wytopów) – ponizej 25% tj. 25 W m 2 K. PL 70 777 Y1 4 Zastosowanie grzalek czesciowo zatopionych w plytach betonowych pozwala na skierowanie cie- pla na plaszcz tygla, zas pustka powietrzna pozwala na oplyw cieplego powietrza wokól powierzchni tygla. Czesciowe zatopienie grzalek w betonie pozwala na kumulacje ciepla i jego utrzymywanie nawet po wylaczeniu grzalek, co utrzymuje przez dluzszy czas stop w stanie plynnym. Przedmiot wzoru uzytkowego uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia piec w prze- kroju wzdluznym, zas fig. 2 przedstawia piec w przekroju poprzecznym. Piec wedlug wzoru uzytkowego sklada sie z ceramicznej podstawy 14 oraz warstwy cegiel izola- cyjnych 13, na której jest posadowiony zamkniety od góry pokrywa 3 tygiel 10, który okolony jest grzal- kami elektrycznymi 11 oraz zewnetrzna izolacja 7, 8 i 9. Tygiel 10 ma od strony zewnetrznej na obwodzie przedzielone pustka powietrzna 15 segmentowe plyty grzejne 6 z zatopionymi czesciowo elementami grzejnymi 11, które okolone sa po obwodzie na zewnatrz elementami ocieplajacymi w postaci maty cera- micznej 7, plyty mikroporowatej 8 oraz plyty z wlókna ceramicznego 9, która oslonieta jest obwodowym plaszczem 20. Tygiel 10 w czesci górnej ma posadowiony kolnierz 5, na którym ma mobilna, izolowana cieplnie pokrywe 3 z usytuowanym od dolu zeliwnym elementem zamykajacym 4. Tygiel 10 ma ksztalt cylindryczny przechodzacy w czesci dolnej w niecke 17, zas na zewnatrz w czesci dolnej ma cylin- dryczna podstawe akumulacyjna 16 posadowiona na warstwie cegiel izolacyjnych 13, natomiast w czesci górnej na powierzchni czolowej ma termiczny pierscien uszczelniajacy 25. Segmentowe plyty grzejne 6, elementy ocieplajace w postaci maty ceramicznej 7, plyty mikroporowatej 8 i plyty z wlókna ceramicznego 9 oraz plaszcz oslonowy 20 posadowione sa na pierscieniowej plycie betonowej 19 a w czesci górnej przykryte sa pierscieniowa plyta izolacyjna 22, która wraz z obwodowym zewnetrznym pierscieniem izolacyjnym 23 i kolnierzem 5 okolona jest stalowa obejma 24. Segmentowe plyty grzejne 6 sa wymiennymi elementami betonowymi a mate ceramiczna 7 stanowi warstwa monolityczna. Kolnierz 5 stanowi pierscien skladajacy sie z obwodowego zewnetrznego pierscienienia izolacyjnego 23 oraz ob- wodowego pierscienienia izolacyjnego 26, który w górnej czesci czolowej przy otworze wewnetrznym ma stozkowa faze 27 dla posadowienia mocowanego rozlacznie zeliwnego elementu zamykajacego 4 a w czesci dolnej ma obwodowy wystep 21. Pokrywa 3 ma ksztalt kopuly, która w górnej czesci srodko- wej ma dzwignie manipulacyjna 2 zblokowana z wysiegnikiem 1. Na warstwie cegiel izolacyjnych 13 usytuowana jest warstwa zaroodpornego betonu 18 ze spadkiem w jedna strone, w którego najnizszym punkcie znajduje sie wyprowadzony na zewnatrz kanal spustowy 12. PL PL PL