PL93093B2 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dwuskladnikowej zaprawy miedz-cyrkon na drodze wta¬ piania do cieklej miedzi metalicznego cyrkonu w specjalnych warunkach oraz urzadzenie sluzace do wytwarzania zaprawy miedz-cyrkon.Dotychczas znane sa nastepujace sposoby wytwarzania zaprawy miedz-cyrkon: sposób wytapiania zaprawy miedz-cyrkon oparty na wprowadzeniu jodku cyrkonu do roztopionej w piecu prózniowym i przegrzanej do temperatury 1523-1573°K miedzi, sposób otrzymywania zaprawy miedz-cyrkon polegajacy na bezposrednim stapianiu jej skladników w piecu prózniowym w temperaturze 1873-1973°K. Sposoby te wymagaja jednak posiadania bardzo kosztownych pie¬ ców prózniowych osiagajacych odpowiednio wysokie temperatury pracy.Znany jest równiez sposób wytwarzania zaprawy miedz-cyrkon polegajacy na stapianiu czystych skladni¬ ków w piecu lukowym w atmosferze helu. Znajduje on jednak wyjatkowe zastosowanie ze wzgledu na brak pieców lukowych malej pojemnosci.Celem wynalazku jest unikniecie niedogodnosci znanych sposobów wytwarzania zaprawy miedz-cyrkon, a zadaniem technicznym wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania zaprawy miedz-cyrkon o okreslonym skladzie chemicznym, bez potrzeby stosowania kosztownych i skomplikowanych urzadzen oraz skonstruowanie urzadzenia umozliwiajacego stosowanie tego sposobu.Zadanie to zostalo rozwiazane w ten sposób, ze metaliczny cyrkon w postaci malych brykietów sprasowa¬ nych pod cisnieniem 2*106 - 7-106 N/m2, korzystnie 5-106 N/m2, umieszczonych we wtapiaczu dzwonowym zamknietym od dolu, rozpuszcza sie w roztopionej i przegrzanej do temperatury 1373-1673°K, korzystnie 1573°K, miedzi. Proces wtapiania cyrkonu do miedzi odbywa sie pod przykryciem, w atmosferze argonu. Skon¬ struowane do tego celu urzadzenie sklada sie z tygla zewnetrznego zaopatrzonego w pierscien sluzacy do usta¬ wienia tygla, króciec sluzacy do doprowadzenia argonu i pierscien oporowy, oraz z tygla wewnetrznego z uchwy¬ tem umieszczonym w otworze pierscienia oporowego. Uchwyt tygla wewnetrznego sluzy do zanurzania tygla wypelnionego brykietami cyrkonu w glab cieklej miedzi.2 93 093 Zasadnicza korzyscia techniczna wynikajaca ze stosowania sposobu wedlug wynalazku jest umozliwienie wytwarzania zaprawy miedz-cyrkon w dogodny sposób bez potrzeby stosowania kosztownych pieców próznio¬ wych oraz zapewnienie okreslonego skladu chemicznego zaprawy w wyniku zastosowania atmosfery czystego argonu, chroniacej cyrkon i miedz przed utlenianiem podczas wtapiania.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawione jest w przykladzie wykonania na zalaczonym rysunku.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z wykonanego z tlenku cyrkonu tygla 1 z otworami, umocowane¬ go za pomoca nakretki 2 i dwu podkladek 3 do uchwytu 4 wykonanego z zaroodpornej stali chromowej H 25 T w postaci preta o0lOmm. Uchwyt 4 posiada otwór, który po umieszczeniu w nim kolka 5 ustala polozenie tygla 1 ponad zwierciadlem cieklej miedzi. Uchwyt 4 tygla 1 spelniajacego role wtapiacza dzwonowego umieszczony jest w otworze pierscienia oporowego 6 usytuowanego w dnie tygla 7. Tygiel 7 zaopatrzony jest w dolnej czesci w stalowy pierscien 8 zamocowany don za pomoca trzech wkretów 9 rozlozonych równomiernie na obwodzie tygla. Pierscien 8 sluzy do ustawienia spelniajacego role zbiornika argonu, tygla 7 na tyglu 10 zawierajacym .ciekla miedz, lub tez na powierzchni pieca beztyglowego 11 jezeli proces wytapiania zaprawy prowadzi sie w takim piecu. Tygiel 7 posiada w bocznej scianie otwór, w którym umieszczony jest króciec 12 sluzacy do podlaczenia gumowego weza doprowadzajacego argon. Tygiel 7 w dolnej czesci zamykany jest miedziana folia 14 zamocowywana za pomoca miedzianego drutu 15.W pierwszej kolejnosci tygiel 10 pokrywa sie na wewnetrznej powierzchni mieszanina o skladzie 40% ZrC2, 50% szkla wodnego i 10% wody ciezarowo, po czym suszy sie na powietrzu w temperaturze okolo 298PK i wygrzewa w temperaturze 1073--1123°K w czasie 7,2 ks. Równoczesnie suszy sie i wygrzewa w temperaturze okolo 1073°K tygiel 7 oraz tygiel 1. Sproszkowany cyrkon suszy sie przez okres 3,6 ks i prasuje pod cisnieniem 2# 106 — 7• 106 N/m2, korzystnie 5-106 N/m2, w male brykiety. Brykiety cyrkonowe uklada sie ciasno w tyglu 1, pokrywa podwójnie zlozona folia miedziana 14 i zamocowuje ja miedzianym drutem 15, po czym umieszcza sie tygiel 1 wraz z uchwytem 4 w tyglu 7 i ustala w górnym polozeniu za pomoca kolka 5. Masa cyrkonu umieszczonego w tyglu 1 powinna odpowiadac, w stosunku do masy miedzi, procentowej zawartosci cyrkonu w zaprawie z uwzglednieniem 5% zgaru cyrkonu. Sposób wedlug wynalazku umozliwia wytwarzanie zapraw miedz-cyrkon o zawartosci cyrkonu wynoszacej 1 — 10% ciezarowych.W tyglu 10 umieszczonym w piecu 11 uklada sie ciasno kawalki miedzi katodowej gatunku MOK, pokrywa topnikiem o skladzie: 30% MgF2, 20%CaF2, 20% NaCl, 20% NaF, 10% KC1. Po roztopieniu miedzi i przegrzaniu do temperatury 1573°K odtlenia sie ja mieszanina o skladzie: 90% karbidu i 10% sody bezwodnej Na2C03, wprowadzajac ja do kapieli za pomoca oddzielnego wtapiacza dzwonowego. Po odtlenieniu miedzi sciaga sie zuzel, ustawia sie urzadzenie do wtapiania cyrkonu w taki sposób, azeby pierscien 8 tygla 7 spoczywal na tyglu , przedmuchuje przestrzen nad ciekla miedzia argonem przez okres 180 sekund przy wydatku argonu równym 0,15 dm3/S, po czym wyjmuje sie kolek 5 i zanurza tygiel 1 wtapiacza wypelniony brykietami cyrkonu w glab cieklej miedzi poruszajac nim cyklicznie w góre i dól bez wynurzania z kapieli. Po okresie 900—1200 s zapewnia¬ jacym pelne rozpuszczenie cyrkonu w miedzi wyjmuje sie wtapiacz z kapieli i ustala w górnym polozeniu. Prze¬ plyw argonu przez przestrzen wtapiacza przerywa sie bezposrednio przed rozlaniem wytworzonej zaprawy miedz-cyrkon do kokil podgrzanych do temperatury 473°K. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania zaprawy miedz-cyrkon na drodze wtapiania metalicznego cyrkonu do cieklej mie¬ dzi odtlenionej znanymi sposobami, z n a m i e n n y t y m, ze wysuszony metaliczny cyrkon w postaci brykie¬ tów sprasowanych uprzednio pod cisnieniem 2-106 —7« 106 N/m2 wprowadza sie w atmosferze argonu do cieklej miedzi przegrzanej do temperatury 1373-1673°K, przy czym wydatek przeplywu argonu powinien wynosic 0,10-0,30 dm3/sek.
2. 2. Urzadzenie do wytwarzania zaprawy miedz-cyrkon, znamienne t y m, ze zawiera wykonany z tlen¬ ku cyrkonu wewnetrzny tygiel (1) z otworami w górnej czesci, zamykany od dolu miedziana folia (14) zamoco- wywana za pomoca miedzianego drutu (15), polaczony za posrednictwem nakretki (2) i podkladek (3) z wyko¬ nanym z zaroodpornej stali chromowej H 25 T uchwytem (4), umieszczonym w otworze pierscienia oporowego (6) zewnetrznego tygla (7), który zaopatrzony jest w pierscien (8) zamocowany za pomoca wkretów (9) oraz króciec (12) sluzacy do doprowadzenia argonu.93 093 PL