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Séparation par centrifugation d'un sel à haute température de bains de treme isothermiquea.
L'invention se rapport à l'épuration de bains de sels fondus destinés à un traitement thermique. un but principal de l'invention consiste dans l'épura- tion d'un deuxième bain fondu à traitement thermique, compre- nant un sel ou un mélange de sels, provenant du transfert hors d'un premier bain de sel fondu, qui n'est pas miscible ou qui l'est en partie dans le second bain. Pour cette raison,un précipité se forme dans le second bain, lequel précipité gêne la réalisation effective de l'opération de traitement thermi- que projetée.
Un autre but est d'épurer un bain de trempe du précipi- té gênant formé dans le bain de trempe par des sels provenant d'un bain de chauffage, ces sels de bain de chauffage étant transportés dans le bain de trempe par des articles qui sont
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en traitement et subissent la trempe.
un autre objet consiste à retirer un bain à traitement thermique dans lequel des sels provenant d'un autre bain ont précipité, et à enlever les précipités par centrifugation, ce qui peut être réalisé soit en vidant complètement le four de son sel contaminé, en faisant passer le contenu entier par la centrifugeuse et en recueillant le sel purifié dans un réci- pient séparé, soit en centrifugeant continuellement les sels contaminés, en renvoyant le sel purifié dans le bain original jusqutà ce qu'une quantité suffisante d'agents de contamina- tion ait été extraite afin de rendre le bain à nouveau prêt pour une opération.
Un autre but consiste à séparer des précipités, tels que des précipités floconneux de sels de sodium et de potas- sium, de sels de trempe fondus, tels que des nitrates et des nitrites de sodium et de potassium, les sels fondus précipités n'étant pas miscibles, on ne l'étant qu'un peu, dans ledit bain. un autre but consiste à retirer d'un bain de trempe un précipité qui tend à empêcher l'enlèvement immédiat de la pellicule de sel à haute température couvrant l'objet à traiter de sorte que le liquide de trempe peut agir de façon plus im- médiate et avoir un meilleur effet sur les surfaces des arti- cles. un autre but consiste à purifier, continuellement ou à intervalles, les bains de trempe fondus de ces sels non misci- bles lorsqu'ils y ont précipité.
D'autres buts apparaîtront dans la description et dans les revendications.
@ les @
Il a été préféré d'illustrer seulement une forme prin- cipale de l'invention en choississant une forme qui est prati- que, efficiente, simple et peu coûteuse et qui, en même temps,
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en illustre bien les principes.
La figure 1 est une vue en plan du dessus montrant deux fours pour bain de sels qui peuvent être utilisés pour la pra- tique de l'invention.
La figure est une coupe de la figure 1, selon la li- gne 2-2.
La figure 3 est une coupe de la figure 1, selon la li- gne 3-3.
La figure 4 est une coupe verticale, à travers une cen- trifugeuse qui peut être utilisée dans la pratique de l'inven- tion.
La figure 5 est une coupe verticale à plus grande échel- le, à travers le hol d'une centrifugeuse/qui peut être utilisée dans la pratique de l'invention.
Aux dessins, des numéros similaires indiquent les mêmes parties.
L'invention est généralement utilisée pour l'épuration de bains de sels fondus, destinés à n'importe quel but, dans lesquels sont présents des sels ajoutés qui, en raison des conditions de température ou dacaractère des sels eux-mêmes, ne sont pas miscibles, ou le sont seulement partiellement, dans les sels à épurer, en raison de cette contamination par des sels, les sels à épurer ne sont pas à même de jouer le rôle auq#l ils sont destinés.
La meilleure illustration de l'invention à la connais- sance de l'inventeur, non seulement à cause du fait que l'opé- ration de purification assure la séparation complète des sels nécessaire mais compte tenu du dommage que cause le précipité, consiste dans la trempe austénitique, martinsitique ou un au- tre traitement isothermique d'aciers qui sont chauffés dans des bains de chauffage de sels fondus et sont transférés dans un bain de trempe de sels fondus.
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Il n'y a pas de difficulté en ce qui concerne le bain de chauffage des sels, dont la composition est choisie selon la température à laquelle les sels combinés fondent, avec une limite supérieure réglée par la température à laquelle ils fument. Les sels de chauffage doivent être libres de toute attaque sur les surfaces des pièces chauffées. epen- dant, dans le bain de trempe, il se présente une situation dif- férente.
Les chlorures de sodium et de potassium, dont le mélan- ge forme normalement un bain de chauffage très convenable, sont chauffés pour l'austénisation jusqu'à une température de l'or- dre de 1450 à 1525 F., et sont solides à des températures nor- malement utilisées pour le bain de trempe, qui, pour le moment, sont supposéesêtre de l'ordre de 400 à 8500 F, selon l'analyse d'acier particulière et@le traitement de chauffage désiré.
Par le fait que les pièces chauffées, qui sont trans- portées dans le bain de trempe, y arrivent à la haute tempéra- ture du bain d'austénisation, il y a, tenda.nce à ce que le bain de trempe devienne plus chaud. La chaleur additionnelle tend à réduire la différence entre les températures du bain de chauf- fage et du bain de trempe, qui assure l'effet de@trempe.
Les sels de chauffage ont uns chaleur spécifique infé- rieure à celle des sels de trempe fondus lorsque les sels de chauffage sont fondus, et spécialement lorsqu'ils sont solides.
Pour cette raison, l'accumulation des sels de chauffage dans les sels de trempe réduit la capacité d'extraction de chaleur des sels de trempe; et ceci est vrai, que les sels de chauf- fage soient dissous dans les sels de trempe ou qu'ils existent simplement dans ces sels comme précipités.
Dans le chauffage et la trempe d'outils, etc., les caractères des bains utilisés dépendent des températures
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auxquelles les sels comprenant le bain, ou les mélanges de sel comprenant les bains, fondent et ne fument pas, c'est- à-dire au-dessus de leurs points de fusion et en dessous de leurs points de vaporisation.
Les figures doivent être considérées comme étant très schématiques et, comme telles, sont destinées à illus- trer une structure classique, dont il peut y avoir de nom- breuses variantes, susceptible de jouer les rôles désités.
L'objet est d'utiliser un bain de chauffage dans un des fours à bain de sel, qui sera capable d'élever les pièces à la température désirée, et l'objet consiste tremper ensuite les pièces dans un autre bain. Il est reconnu que, pour les s fins précitées, il y a beaucoup de sels qui sont préférés par l'un ou l'autre des usagers des bains de sels et que, par conséquent, il peut exister une variété considérable de fours, certains d'entre eux étant parfaitement capbles de chauffer et les autres de tremper.
Comme il/est attendu de l'inventeur qu'il montre une méthode opératoire de réalisation de l'invention, on a illus- tré schématiquemen des fours qui feront le travail, et dé- crit ici d'une façon générale des sels connus dans le commerce, par lesquels les foursseront mis en fonctionnement. Il n'entre pas dans l'intention de l'inventeur de suggérer que ceux-ci sont les seuls fours ou les seuls sels qui peuvent être utili- sés.
Dans le four de trempe, des appareils de chauffage 18 sont montrés et une centrifugeuse 19 est connectée au bain de trempe 20 par des tuyaux 21 et 22 par l'un desquels une solution du ba,in de tempe est retiree du bain, et par l'autre, la liqueur purifiée résultant de la:séparation est retournée au corps du bain. Un ventilateur d'aspiration 23 attire l'air et la vapeur d'eau..qui se trouvent entre les parois 24 et 25 du four.
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A la figure 3, on voit qu'une alimentation d'eau 26, sous pression alimente des ajutages pulvérisateurs 27, par les- quels de l'eau est injectée contre les parois de four 28 qui doivent être refroidies, ce qui a pour résultat et effet, que ces parois sont refroidies mais qu'en même temps l'eau est va- porisée; l'air et la vapeur d'eau étant extraits par le venti- lateur d'aspiration.
Des conduites d'air 29 communiquent avec le ventilateur d'aspiration pour faciliter la circulation. Des tuyaux d'écou- lement 30 sont montrés à la figure 3, et dont le but est de recueillir l'eau de la vapeur condensée.
A la figure 2, les électrodes et des appareils de chauf- fage ne sont pas montrés. Ils sont également omis à la figure 3 dans le but de rendre l'illustration plus claire.
L'invention a pour but la réparation de sels fondus utilisés avec un traitement à chaud. Pour cette séparation la centrifugeuse a fourni le meilleur moyen connu de l'inven- teur. Cette centrifugeuse, convenant bien pour le but de l'in- vention est montrée à la figure 4 où le bâti 31 supporte un moteur 32 au moyen d'une console 33. L'arbre 34 du moteur supporte un bol 5, au moyen d'un croisillon 36, et fait tourner le bol.
Des sels mélangés provenant du bain de trempe sont pompés ou siphonés du bain de trempe dans le bol, par l'inter- médiaire d'un tuyau 37. Le moteur démarre avant que l'amenée des sels ne commence et les sels sont introduits radialement en un point 38, au delà de l'ouverture 39, située dans le fond du bol.
Lorsque les sels de trempe fondus, contaminés par du précipité provenant des sels de chauffage, sont introduits dans le bol, la force centrifuge tend à les porter vers l'ex- térieur contre la paroi 39 et ils s'alignent contre celle-ci jusqu'à ce que l'épaisseur du remplissage annulaire atteigne
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la ligne 40. Les particules les plus lourdes sont chassées vers. l'extérieur contre la paroi 39 formant d'abord une boue contre celle-ci et formant ensuite un coulis, le liquide clair du bain se trouvant entre la boue et le coulis et l'axe de la cen- trifugeuse. Dès que la profondeur radiale du remplissage de- vient assez grande pour le but proposé, le liquide clair dé- borde le bord intérieur 41 de l'aube de débordement 42.
Le sens de rotation est compté dans la direction de l'ajutage de sortie 43 avec pour résultat que la rotation continue du li- quide clair force le liquide à sortir par le tuyau 44 et à re- tourner dans le corps du bain de trempe. Lorsque, pour une rai- son quelconque, la rotation est arrêtée on laisse le contenu liquide se déverser par l'ouverture située dans le fond du bol et la boue et le coulis sont grattés hors du bol afin de le préparer pour une autre course.
Il sera évident que la force centrifuge maintient la position du corps annulaire du bain qui se trouve centrigu- gé, de sorte que le contenu ne tombera pas par l'ouverture si- tuée dans le fond du bol aussi longtemps que la vitesse de la centrifugeuse est maintenue.
(;test pourquoi, ces opérations de centrifugation peuvent continuer jusqu'à ce que la boue et le coulis combinés sont en danger de déborder dans la. zo-ne captation 45, auquel moment il devient nécessaire d'évacuer le contenu du bol et de recom- mencer.
A la figure 5, il est représenté la même sorte de bol qu'à la figure 4, sauf que le support du dessous gène le re- trait de la boue du fond. Un arbre 46 et un manchon 47 sont maintenus en place par un chapeau 48 venant en prise avec un filetage 49, au sommet de l'arbre, et par un collet bO, vissé sur le manchon. L'aube de débordement et l'admission sont les mêmes.
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En ce qui concerne l'admission, à la figure 5, il n'y a pas avantage à courber la partie inférieure du tuyau d'ad- mission puisqu'il n'y a pas de raison de déposer la matière à centrifuger à une distance considérable de l'axe. Il est toujours vrai que le bol de la centrifugeuse doit être arrête et nettoyé lorsque la boue et le coulis sortent pratiquement par le bord de débordement de l'aube. Sur cette figure, le sens de rotation est indiqué par la queue d'une flèche.
L'en- lèvement de la boue et du coulis est réalisé plus difficilement
11 éxite un autre type de bol utilisé dans une machine centrifugeuse, dans lequel la paroi extérieure, dans le sens radial du bol, est perforée et l'effet centrifuge fait passer le liquide clarifié par la perforation mais la matière solide ne peut passer par les ouvertures, ce qui donne pour résultat une action similaire au filtrage. Ceci est également efficient pour clarifier le bain de trempe contaminé, la dimension des ouvertures étant appropriée à la force centrifuge effectuée.
En d'autres mots, une giration du liquide dans un tel bol cons- titue une autre forme de mécanisme de séparation de bain de sels par lequel la clarification est effectuée.
Dans le fonctionnement normal de bains de chauffage et de trempe, comme appliqué précédemment, les pièces à traiter sont chauffées dans le bain de chauffage et transférées au bain de trempe, emportant avec elles des pellicules de sels de bain de chauffage qui, aussi longtemps qu'elles sont présentes, gênent la trempe.
Lorsque le bain de trempe est nouveau, il dissout rapi- dement ces pellicules mais; comme il en absorbe de plus en plus, sa capacité de le faire est fortement réduite.
La présente invention vise à maintenir le bain de trempe dans un état de haute efficience pour dissoudre ces pellicules.
Lorsque la présence de pellicules en excès à pour ré- sultat de provoquer la formation d'un précipité floconneux dans
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le bain de trempe, ceci est à éviter également car les parois du récipient pour le bain de trempe isolent la chaleur, empêchant un refroidissement convenable de ce bain.
L'épuration du bain de t-rempe, par conséquent, devient très important. En utilisant la centrifugeuse, le bol de la ma- chine est d'abord chauffé par une lampe ou torche à gaz jusqu'à une température égale à la température du bain de trempe. La cen- trifugeuse commençait à tourner et le bain était pompé dans le b bol de sorte que les solides et les liquides mélangés dans le bain de trempe étaient dirigés, de façon centrifuge, contre la face intérieure de la paroi extérieure. Lorsque le bain avait rempli entièrement le bol, de l'extérieur vers l'intérieur, les solides étaient, en même temps, poussés vers l'extérieur con- tre la paroi du bol et le liquide clair, plus léger flottait finalement, débordait par l'aube de débordement et remplissait la zone de captation.
A cause du sens de rotation du bol, lé liquide clair était dirigé dans l'ajutage de sortie et de là, retournait dans le corps du bain de trempe. lorsque le contenu de boue et de coulis approchait dangereusement du point de débordement, la, centrifugeuse était arrêtée et vidée avant de recommencer une nouvelle course.
La centrifugation abaisse la température du bain et, en conséquence, aide à maintenir la température de trempe correcte. Les jets d'eau atomisée dirigés contre les parois extérieures du récipient du bain de trempe se vaporisent, et ltair et la vapeur d'eau mélangés sont aspirés hors de l'espace situé entre les parois extérieures du récipient et les parois extérieures de l'unité, ce qui offre l'avantage supplémentaire de refroidir les parois extérieures.
L'inventeur croit être le premier à centrifuger des liquides' et des solides mélangés hors d'un bain de trempe fondu ou d'un autre bain de traitement par la chaleur, et à utiliser
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le retrait des solides hors du bain, soit de façon continue, soit en une fois, comme un moyen pour maintenir l'efficience de la trempe, ou d'un autre traitement thermique ,du bain.
Il sera évident que, lorsque le bain de trempe est centrifugé et que sa température est ainsi abaissée, deux ac- tions ou la combinaison des deux aura lieu. La possibilité pour le bain, de se dissoudre sera réduite, ce qui a pour résultat une sursaturation d'un sel qui a déjà été dissous et qui est alors précipité parce qu'il ne peut plus être absorbé par le bain. Le sel non dissous est en outre refroidi jusqu'à un point où il peut être gelé.
Il sera évidentque dans la description de matières qui peuvent être utilisées pour le bain dans chacun des deux fours, il n'entre pas du tout dans l'intention de l'inventeur de se restreindre à celles-ci, et en fait, il a été trouvé, selon l'invention, que, dans la pratique, du chlorure de baryum cons- titue une matière désirable pour le bain du four de chauffage, dans certaines conditions. 11 n'entre pas non plus dans l'in- tention de l'inventeur de restreindre l'invention à des tempé- ratures particulières dans les limites desquelles ou auxquelles les bains, ou l'un d'eux ,doivent être réalisés. L'état des compositions de la matière traitée, par exemple, pourrait exigé des températures tout à fait différentes de celles auxquelles les bains sont d'habitude utilisés.
.Afin que l'invention et les variantes et modifications exposées rencontrent le désir individuel ou le besoin particu- lier, il deviendra, sans aucun doute, évident aux autres spécia- listes, qu'il est possible de retirer tous les profits de l'in- vention, ou une partie de ceux-ci, sans copier la structure illustrée, et, en conséquence, il est revendiqué tout ce qui tombe dans l'esprit et le domaine raisonnables des revendica- tions.
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Separation by centrifugation of a salt at high temperature of isothermal treme bathsa.
The invention relates to the purification of molten salt baths intended for heat treatment. a main object of the invention consists in the purification of a second molten bath with thermal treatment, comprising a salt or a mixture of salts, originating from the transfer out of a first bath of molten salt, which does not 'is not miscible or which is partly miscible in the second bath. For this reason, a precipitate forms in the second bath, which precipitate interferes with the effective performance of the intended heat treatment operation.
Another object is to purify a quenching bath of the troublesome precipitate formed in the quenching bath by salts originating from a heating bath, these heating bath salts being transported into the quenching bath by articles which. are
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in treatment and undergo quenching.
another object is to remove a heat-treated bath in which salts from another bath have precipitated, and to remove the precipitates by centrifugation, which can be achieved either by completely emptying the furnace of its contaminated salt, by making pass the entire contents through the centrifuge and collecting the purified salt in a separate container, either by continuously centrifuging the contaminated salts, returning the purified salt to the original bath until a sufficient quantity of contaminants tion has been removed in order to make the bath ready for operation again.
Another object is to separate precipitates, such as fluffy precipitates of sodium and potassium salts, molten quench salts, such as nitrates and nitrites of sodium and potassium, the precipitated molten salts not being. not miscible, we are only a little, in said bath. another object is to remove from a quench bath a precipitate which tends to prevent the immediate removal of the high temperature salt film covering the object to be treated so that the quench liquid can act more immedi- ately. mediate and have a better effect on the surfaces of the articles. another object is to purify, continuously or at intervals, the molten quench baths of these immiscible salts when they have precipitated therein.
Other objects will appear from the description and from the claims.
@ the @
It has been preferred to illustrate only a principal form of the invention by choosing one which is practical, efficient, simple and inexpensive and which at the same time,
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illustrates the principles well.
Figure 1 is a top plan view showing two salt bath ovens which may be used in the practice of the invention.
The figure is a section of figure 1, taken along line 2-2.
Figure 3 is a sectional view of Figure 1, taken along line 3-3.
Figure 4 is a vertical section, through a centrifuge which may be used in the practice of the invention.
Figure 5 is a vertical section on an enlarged scale, through the hol of a centrifuge which may be used in the practice of the invention.
In the drawings, like numbers indicate the same parts.
The invention is generally used for the purification of baths of molten salts, intended for any purpose, in which are present added salts which, due to the conditions of temperature or of the character of the salts themselves, are not. miscible, or only partially miscible in the salts to be purified, because of this contamination by salts, the salts to be purified are not able to play the role for which they are intended.
The best illustration of the invention to the knowledge of the inventor, not only on account of the fact that the purification operation ensures the complete separation of the necessary salts but in view of the damage caused by the precipitate, consists in austenitic, martinsitic or other isothermal treatment of steels which are heated in heating baths of molten salts and transferred to a quenching bath of molten salts.
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There is no difficulty with the salt heating bath, the composition of which is selected according to the temperature at which the combined salts melt, with an upper limit set by the temperature at which they smoke. The heating salts must be free from any attack on the surfaces of the heated rooms. however, in the quenching bath a different situation arises.
The sodium and potassium chlorides, the mixture of which normally forms a very suitable heating bath, are heated for austenization to a temperature in the range of 1450 to 1525 F., and are solid at temperatures normally used for the quench bath, which, at this time, are assumed to be in the range of 400 to 8500 F, depending on the particular steel analysis and the desired heating treatment.
Due to the fact that the heated parts, which are transported into the quenching bath, arrive there at the high temperature of the austenization bath, there is a tendency for the quenching bath to become hotter. . The additional heat tends to reduce the difference between the temperatures of the heating bath and the quenching bath, which provides the quenching effect.
Heating salts have a lower specific heat than molten quenching salts when the heating salts are molten, and especially when they are solid.
For this reason, the accumulation of heating salts in the quench salts reduces the heat extraction capacity of the quench salts; and this is true whether the heating salts are dissolved in the quenching salts or whether they simply exist in these salts as precipitates.
In the heating and quenching of tools, etc., the characteristics of the baths used depend on the temperatures
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in which the salts comprising the bath, or the salt mixtures comprising the baths, melt and do not smoke, that is to say above their melting points and below their vaporization points.
The figures should be regarded as very schematic and, as such, are intended to illustrate a classical structure, of which there may be many variations, capable of playing the desired roles.
The object is to use a heating bath in one of the salt bath ovens, which will be able to raise the parts to the desired temperature, and the object is to then soak the parts in another bath. It is recognized that, for the above purposes, there are many salts which are preferred by either salt bath user and that, therefore, there can be a considerable variety of ovens, some of them being perfectly capable of heating and the others of soaking.
As the inventor is expected to show an operating method for carrying out the invention, ovens which will do the job have been schematically illustrated, and hereby generally described salts are described. trade, by which the ovens will be put into operation. It is not the intention of the inventor to suggest that these are the only ovens or the only salts which may be used.
In the quenching furnace, heaters 18 are shown and a centrifuge 19 is connected to the quenching bath 20 through pipes 21 and 22 through one of which a solution of the tempe is removed from the bath, and by the other, the purified liquor resulting from the separation is returned to the bath body. A suction fan 23 draws in the air and water vapor which are between the walls 24 and 25 of the oven.
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In Figure 3, it can be seen that a pressurized water supply 26 feeds spray nozzles 27, whereby water is injected against the furnace walls 28 which are to be cooled, resulting in and indeed, that these walls are cooled but at the same time the water is vaporized; air and water vapor being extracted by the suction fan.
Air ducts 29 communicate with the suction fan to facilitate circulation. Drain pipes 30 are shown in Fig. 3, the purpose of which is to collect water from the condensed steam.
In Figure 2, the electrodes and heaters are not shown. They are also omitted in Figure 3 in order to make the illustration clearer.
The object of the invention is to repair molten salts used with a heat treatment. For this separation the centrifuge provided the best means known to the inventor. This centrifuge, well suited for the purpose of the invention is shown in Figure 4 where the frame 31 supports a motor 32 by means of a bracket 33. The shaft 34 of the motor supports a bowl 5, by means of 'a spider 36, and rotates the bowl.
Mixed salts from the quench bath are pumped or siphoned from the quench bath into the bowl, through a pipe 37. The motor starts before the supply of salts begins and the salts are introduced radially. at a point 38, beyond the opening 39, located in the bottom of the bowl.
When the molten quench salts, contaminated with precipitate from the heating salts, are introduced into the bowl, centrifugal force tends to carry them outward against wall 39 and they line up against wall 39. '' that the thickness of the annular filling reaches
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line 40. The heaviest particles are driven out towards. the exterior against the wall 39 first forming a slurry against the latter and then forming a slurry, the clear liquid of the bath being between the sludge and the slurry and the axis of the centrifuge. As soon as the radial depth of the filling becomes large enough for the proposed purpose, the clear liquid overflows the inner edge 41 of the overflow vane 42.
The direction of rotation is counted in the direction of the outlet nozzle 43 with the result that the continued rotation of the clear liquid forces the liquid out through the pipe 44 and back into the quench bath body. When for any reason the rotation is stopped the liquid contents are allowed to flow out through the opening in the bottom of the bowl and the slurry and grout are scraped out of the bowl to prepare it for another stroke.
It will be obvious that the centrifugal force maintains the position of the annular body of the bath which is centrigated, so that the contents will not fall through the opening in the bottom of the bowl as long as the speed of the centrifuge. is maintained.
(; test why, these centrifugation operations can continue until the combined sludge and grout are in danger of overflowing into the capture zone 45, at which time it becomes necessary to evacuate the contents of the bowl and to restart.
In Figure 5, the same kind of bowl is shown as in Figure 4, except that the support below hinders the removal of the mud from the bottom. A shaft 46 and a sleeve 47 are held in place by a cap 48 engaging with a thread 49, at the top of the shaft, and by a collar bO, screwed onto the sleeve. Overflow dawn and admission are the same.
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With regard to the inlet, in figure 5, there is no advantage in bending the lower part of the inlet pipe since there is no reason to deposit the material to be centrifuged at a height. considerable distance from the axis. It is still true that the centrifuge bowl should be stopped and cleaned when the sludge and grout practically come out of the overflow edge of the vane. In this figure, the direction of rotation is indicated by the tail of an arrow.
Mud and grout removal is more difficult
There is another type of bowl used in a centrifuge machine, in which the outer wall, in the radial direction of the bowl, is perforated and the centrifugal effect causes the clarified liquid to pass through the perforation, but the solid material cannot pass through them. openings, which results in an action similar to filtering. This is also efficient in clarifying the contaminated quench bath, the size of the openings being appropriate for the centrifugal force being performed.
In other words, a gyration of the liquid in such a bowl constitutes another form of salt bath separation mechanism by which the clarification is effected.
In the normal operation of heating and quenching baths, as previously applied, the parts to be treated are heated in the heating bath and transferred to the quenching bath, carrying with them films of heating bath salts which, as long as 'they are present, hamper the quenching.
When the quench bath is new, it quickly dissolves these films but; as it absorbs more and more, its ability to do so is greatly reduced.
The present invention aims to maintain the quench bath in a state of high efficiency to dissolve these films.
When the presence of excess films results in the formation of a fluffy precipitate in
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the quenching bath, this is also to be avoided because the walls of the vessel for the quenching bath insulate the heat, preventing proper cooling of this bath.
The purification of the tempering bath, therefore, becomes very important. Using the centrifuge, the bowl of the machine is first heated by a gas lamp or torch to a temperature equal to the temperature of the quench bath. The centrifuge began to rotate and the bath was pumped into the bowl so that the solids and liquids mixed in the quench bath were directed, centrifugally, against the inner face of the outer wall. When the bath had completely filled the bowl, from the outside to the inside, the solids were, at the same time, pushed outwards against the wall of the bowl and the clear, lighter liquid finally floated, overflowed through the bowl. the overflow dawn and filled the catchment area.
Due to the direction of rotation of the bowl, the clear liquid was directed into the outlet nozzle and from there returned to the body of the quench bath. when the sludge and grout contents approached dangerously the point of overflow, the centrifuge was stopped and emptied before starting a new stroke.
Centrifugation lowers the bath temperature and, therefore, helps maintain the correct quench temperature. The atomized water jets directed against the outer walls of the quench bath vessel vaporize, and the mixed air and water vapor are drawn out of the space between the outer walls of the vessel and the outer walls of the vessel. unit, which provides the additional benefit of cooling the exterior walls.
The inventor is believed to be the first to centrifuge mixed liquids and solids out of a molten quench bath or other heat treatment bath, and to use
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removing solids from the bath, either continuously or all at once, as a means of maintaining the efficiency of quenching, or other heat treatment, of the bath.
It will be evident that when the quench bath is centrifuged and its temperature is thus lowered, two actions or a combination of the two will take place. The possibility for the bath to dissolve will be reduced, resulting in the supersaturation of a salt which has already been dissolved and which is then precipitated because it can no longer be absorbed by the bath. The undissolved salt is further cooled to a point where it can be frozen.
It will be evident that in the description of materials which can be used for the bath in each of the two ovens, it is not at all the intention of the inventor to be restricted to these, and indeed he has It has been found according to the invention that, in practice, barium chloride is a desirable material for the heating furnace bath under certain conditions. It is also not the intention of the inventor to restrict the invention to particular temperatures within the limits or at which the baths, or one of them, must be carried out. The state of the compositions of the material being treated, for example, might require temperatures quite different from those at which baths are usually used.
In order for the invention and the variations and modifications set forth to meet individual desire or need, it will no doubt become evident to other specialists that it is possible to derive all the benefits of the invention. invention, or a part thereof, without copying the illustrated structure, and, accordingly, everything is claimed which falls within the reasonable spirit and scope of the claims.