BR112015016959B1

BR112015016959B1 - APPARATUS FOR CIRCULATION OF MELTED METAL, AND MELTED METAL FURNACE

Info

Publication number: BR112015016959B1
Application number: BR112015016959-7A
Authority: BR
Inventors: Edwin L. Rauch
Original assignee: Novelis Inc
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2023-07-11

Abstract

APARELHOS PARA CIRCULAÇÃO E PARA AGITAÇÃO DE METAL FUNDIDO, E, FORNO DE METAL FUNDIDO. Uma bomba magnética em um poço de bomba em um forno de metal fundido com, uma parede lateral relativamente longa e fina que envolve em torno de uma fração significativa da circunferência da bomba, o que facilita a criação de um campo de fluxo de corrente de Foucault com base no material fundido com melhor acoplamento magnético, aumentando assim a eficácia da bomba. Quebra da parede fina de poço não irá resultar em vazamento de metal para fora do forno, e o poço pode ser monitorado para qualquer quebra ou qualquer outra alteração, de modo que a bomba pode ser levantada para fora do poço para protegê-la do contato com o metal fundido no caso de tal quebra, ou outra ação apropriada pode ser executada.APPARATUS FOR CIRCULATION AND AGITATION OF MELTED METAL, AND MELTED METAL FURNACE. A magnetic pump in a pump well in a molten metal furnace with a relatively long, thin side wall that wraps around a significant fraction of the pump's circumference, which facilitates the creation of an eddy current flow field based on molten material with better magnetic coupling, thus increasing pump effectiveness. Breakage of the thin well wall will not result in metal leaking out of the furnace, and the well can be monitored for any breakage or other changes, so the pump can be lifted out of the well to protect it from contact. with the molten metal in the event of such breakage, or other appropriate action may be taken.

Description

RELATED REQUESTS

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US N.° de série 61/776.316 depositado em 11 de março de 2013, todo o conteúdo do qual é incorporado por referência.[001] This application claims the benefit of US Provisional Application Serial No. 61/776,316 filed on March 11, 2013, the entire contents of which are incorporated by reference.

FIELD OF INVENTION

[002] A presente invenção refere-se a bombas utilizadas para fazer circular o material em fornos de metal fundido não ferrosos e, mais especificamente, para a localização e funcionamento das bombas de metal fundido ou eletromagnético permanente à base de imã.[002] The present invention relates to pumps used to circulate material in non-ferrous molten metal furnaces and, more specifically, to the location and operation of molten metal or magnet-based permanent electromagnetic pumps.

FUNDAMENTALS

[003] É desejável por certo número de razões para fazer com que o material flua em fornos de fundição de metal não ferroso. Bombas magnéticas são por vezes utilizadas para induzir correntes de Foucault no metal de modo a induzir tal fluxo ou agitação. Dispositivos eletromagnéticos são utilizados em algumas bombas conhecidas, e ímãs permanentes são usados em outras tais bombas. Tais bombas são normalmente fixadas no exterior de uma parede lateral de uma fornalha, e o metal fundido pode ser canalizado para dentro e em torno da estrutura da bomba (como na publicação de pedido de patente US 2011/0248432 e 2010/0244338, os quais são ambos incorporados aqui por referência). Isto significa que o metal fundido é movido para fora do forno, elevando a probabilidade de um vazamento descontrolado de tais bombas e estruturas associadas. Além disso, alguns dispositivos existentes projetam fluxo magnético através das paredes externas do forno, que precisam ser grossas por razões de segurança.[003] It is desirable for a number of reasons to cause material to flow in non-ferrous metal smelting furnaces. Magnetic pumps are sometimes used to induce eddy currents in the metal in order to induce such flow or agitation. Electromagnetic devices are used in some known pumps, and permanent magnets are used in other such pumps. Such pumps are typically attached to the exterior of a side wall of a furnace, and molten metal can be piped into and around the pump frame (as in US patent application publications 2011/0248432 and 2010/0244338, which are both incorporated herein by reference). This means that molten metal is moved out of the furnace, increasing the likelihood of an uncontrolled leak from such pumps and associated structures. Additionally, some existing devices project magnetic flux through the outer walls of the oven, which need to be thick for safety reasons.

[004] Cada uma destas abordagens pode ser ineficiente na agitação do metal fundido e criar um risco significativo de vazamento de metal fundido através da parede lateral do forno ou dentro das estruturas fora do forno e através do qual o metal flui. Tal vazamento ou quebra pode resultar em risco significativo de vazamento no exterior da estrutura da bomba, para não mencionar o risco de danos para a estrutura da bomba.[004] Each of these approaches can be inefficient at stirring the molten metal and create a significant risk of molten metal leaking through the side wall of the furnace or into structures outside the furnace and through which the metal flows. Such a leak or breakage could result in a significant risk of leakage to the exterior of the pump structure, not to mention the risk of damage to the pump structure.

SUMMARY

[005] Os termos “invenção”, “a invenção,” “presente invenção” e “a presente invenção” utilizados nesta patente pretendem se referir genericamente a todo o objeto da presente patente e reivindicações da patente abaixo. As declarações que contenham esses termos devem ser entendidas não limitam o objeto aqui descrito ou limitam o sentido e o alcance das reivindicações de patente abaixo. Modalidades da invenção cobertas por esta patente são definidas pelas reivindicações anexas, e não este sumário. Este resumo é uma visão geral de alto nível de vários aspectos da invenção e introduz alguns dos conceitos que são ainda descritos na secção de descrição detalhada abaixo. Este sumário não se destina a identificar as características chaves ou essenciais da matéria reivindicada, nem se destina a ser utilizado isoladamente para determinar o escopo da matéria reivindicada. O objeto deve ser compreendido por referência às porções apropriadas de toda a especificação desta patente, quaisquer ou todos os desenhos e cada reivindicação.[005] The terms “invention”, “the invention,” “present invention” and “the present invention” used in this patent are intended to refer generically to the entire subject matter of the present patent and patent claims below. Statements containing these terms should be understood not to limit the subject matter described herein or to limit the meaning and scope of the patent claims below. Embodiments of the invention covered by this patent are defined by the appended claims, and not this summary. This summary is a high-level overview of various aspects of the invention and introduces some of the concepts that are further described in the detailed description section below. This summary is not intended to identify the key or essential characteristics of the claimed subject matter, nor is it intended to be used in isolation to determine the scope of the claimed subject matter. The subject matter is to be understood by reference to the appropriate portions of the entire specification of this patent, any or all of the drawings and each claim.

[006] A presente invenção resolve os problemas descritos acima, e fornece outras vantagens através do posicionamento de uma bomba magnética, o que pode ser uma bomba eletromagnética com base em ímã permanente ou, na entrada para um poço lateral do forno e em um poço de bomba com uma parede lateral relativamente longa e fina que envolve em torno de uma fração significativa da circunferência da bomba. A parede lateral fina longa do poço da bomba e ângulo de envolvimento significativo em torno de poço de bomba facilita a criação de um campo de forte fluxo baseado em corrente de Foucault no material fundido com melhor acoplamento magnético, aumentando assim a eficácia da bomba. O risco de quebra da parede de poço da bomba relativamente fina é aceitável porque a quebra da parede do poço e o fluxo de metal fundido para dentro do poço não irá resultar em vazamento de metal para fora do forno. Além disso, o poço pode ser monitorado para qualquer quebra, de modo que a bomba pode ser levantada para fora do poço para protegê-la do contato com o metal fundido no caso de uma referida quebra.[006] The present invention solves the problems described above, and provides other advantages through the positioning of a magnetic pump, which can be a permanent magnet-based electromagnetic pump or, at the inlet to a side well of the furnace and in a well pump with a relatively long, thin sidewall that wraps around a significant fraction of the pump's circumference. The long thin side wall of the pump well and significant wrap angle around the pump well facilitates the creation of a strong eddy current based flow field in the melt with better magnetic coupling, thus increasing the effectiveness of the pump. The risk of breaking the relatively thin pump well wall is acceptable because breaking the well wall and flowing molten metal into the well will not result in metal leaking out of the furnace. Additionally, the well can be monitored for any breakage, so the pump can be lifted out of the well to protect it from contact with molten metal in the event of such a breakage.

BRIEF DESCRIPTION OF FIGURES

[007] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma bomba desta invenção em um poço em um forno de metal.[007] Figure 1 is a perspective view of a pump of this invention in a well in a metal furnace.

[008] A Figura 2 é uma vista em elevação, em secção da bomba instalada mostrada na Figura 1.[008] Figure 2 is an elevational view, in section of the installed pump shown in Figure 1.

[009] A Figura 3 é uma vista plana esquemática de um forno e bomba desta invenção.[009] Figure 3 is a schematic plan view of a furnace and pump of this invention.

[0010] A Figura 4 é uma vista lateral esquematizada, parcialmente em corte, de uma outra modalidade da bomba da presente invenção em um poço em um forno de metal.[0010] Figure 4 is a schematic side view, partially in section, of another embodiment of the pump of the present invention in a well in a metal furnace.

[0011] A Figura 5 é uma vista em planta esquemática de um forno e uma bomba de acordo com outra modalidade.[0011] Figure 5 is a schematic plan view of a furnace and a pump according to another embodiment.

[0012] As Figuras 6-7 são vistas isométricas de um sistema de elevação de acordo com uma modalidade.[0012] Figures 6-7 are isometric views of a lifting system according to one embodiment.

[0013] A Figura 8 é uma vista em planta esquemática de um forno e uma bomba de acordo com outra modalidade.[0013] Figure 8 is a schematic plan view of a furnace and a pump according to another embodiment.

DETAILED DESCRIPTION

[0014] O objeto de modalidades da presente invenção é aqui descrito com especificidade para satisfazer exigências legais, mas esta descrição não se destina necessariamente a limitar o escopo das reivindicações. A matéria reivindicada pode ser incorporada de outras maneiras, pode incluir diferentes elementos ou etapas, e pode ser utilizada em conjunto com outras tecnologias existentes ou futuras. Esta descrição não deve ser interpretada como implicando qualquer ordem particular ou arranjo entre duas ou vários etapas ou elementos, exceto quando a ordem das etapas individuais ou arranjo dos elementos esteja explicitamente descrita.[0014] The object of embodiments of the present invention is described here with specificity to satisfy legal requirements, but this description is not necessarily intended to limit the scope of the claims. The claimed subject matter may be incorporated in other ways, may include different elements or steps, and may be used in conjunction with other existing or future technologies. This description should not be interpreted as implying any particular order or arrangement between two or more steps or elements, except when the order of the individual steps or arrangement of the elements is explicitly described.

[0015] A presente invenção resolve os problemas acima descritos através do posicionamento de uma bomba magnética 10, que pode ser uma bomba com base em ímã permanente ou eletromagnética, em um poço 12 situado inteiramente no interior da parede exterior 14 de um forno de fusão de metal 16 e perto da entrada 22 para um poço lateral 18 do forno 16. Certos tipos de sucata podem ser adicionados no poço lateral 18, e a turbulência extra no metal fundido gerado pela bomba e derrete rapidamente 10 submerge a sucata. Agitação no poço lateral 18 também agita o metal na área principal de cadinho 20 do forno 16.[0015] The present invention solves the problems described above by positioning a magnetic pump 10, which can be a permanent magnet or electromagnetic based pump, in a well 12 located entirely within the outer wall 14 of a melting furnace. of metal 16 and near the inlet 22 to a side shaft 18 of the furnace 16. Certain types of scrap may be added into the side shaft 18, and the extra turbulence in the molten metal generated by the pump and rapid melts 10 submerges the scrap. Agitation in the side well 18 also agitates the metal in the main crucible area 20 of the furnace 16.

[0016] Embora possam ser utilizadas outras configurações de bomba, a bomba 10 ilustrada nas Figuras 1-2 é uma bomba permanente que é acionada por um motor 24 acoplado a uma caixa de engrenagem 26. O motor 24 pode ser alimentado com energia elétrica em corrente direta ou corrente alternada, hidraulicamente ou de outra forma operado para fornecer força de rotação. A caixa de engrenagem 26, que pode ser interposta entre o motor 24 e um eixo vertical (não visíveis nas Figuras 1-3), reduz a velocidade de rotação relativamente alta do motor 24. Isto proporciona uma velocidade de rotação inferior para fazer rodar um arranjo de um ou mais ímãs permanentes (também não visíveis nas Figuras 1-2) que giram dentro da parede interior 28 da camisa de resfriamento 30 através do qual o ar, nitrogênio ou outro fluido de resfriamento adequado é circulado através da entrada 34.[0016] Although other pump configurations may be used, the pump 10 illustrated in Figures 1-2 is a permanent pump that is driven by a motor 24 coupled to a gearbox 26. The motor 24 can be supplied with electrical energy in direct current or alternating current, hydraulically or otherwise operated to provide rotational force. The gearbox 26, which may be interposed between the motor 24 and a vertical shaft (not visible in Figures 1-3), reduces the relatively high rotational speed of the motor 24. This provides a lower rotational speed for rotating a arrangement of one or more permanent magnets (also not visible in Figures 1-2) that rotate within the inner wall 28 of the cooling jacket 30 through which air, nitrogen or other suitable cooling fluid is circulated through inlet 34.

[0017] A camisa de resfriamento 30 é adjacente a uma parede relativamente fina refratária 32 do poço 12 do forno 16. Este resfriamento mantém um plano de congelamento térmico. Isto reduz a probabilidade de que o alumínio ou outro metal fundido irá dissolver orifícios na parede 32 do poço 12. Se, no entanto, tais orifícios se formam, porque o metal se encontra ainda retido no interior do forno, as consequências serão tipicamente menos grave do que aquelas potencialmente associadas com quebra de uma parede exterior de um forno.[0017] The cooling jacket 30 is adjacent to a relatively thin refractory wall 32 of the well 12 of the furnace 16. This cooling maintains a thermal freezing plane. This reduces the likelihood that aluminum or other molten metal will dissolve holes in the wall 32 of pit 12. If, however, such holes form because the metal is still trapped inside the furnace, the consequences will typically be less severe. than those potentially associated with breaking an outer wall of a furnace.

[0018] Tal como mencionado, outras disposições de bombas, como uma bomba eletromagnética, podem ser utilizadas em vez de uma bomba rotativa permanente. Por exemplo, um motor de indução tais como o descrito na Patente US No. No. 3.824.414, que foi emitida em 16 de julho de 1974 e é aqui incorporada por referência, pode ser incorporado dentro de um poço lateral de um forno. A Figura 8 ilustra um motor de indução linear 200 que pode ser posicionado em um poço 212 situado inteiramente no interior de um forno de fusão de metal 216 e perto de um poço lateral 218 do forno 116. Em algumas modalidades, a superfície que é normalmente plana em um motor de indução linear convexa, tal como ilustrado na Figura 8. A agitação no poço lateral 212 também agita o metal em outras áreas do forno e o metal circula entre a área principal do cadinho 220 e o poço lateral 218 do forno 216 na direção das setas 215. Em algumas modalidades, portas submersas 222 permitem o fluxo entre o poço lateral 218 e área de cadinho 220. Em algumas modalidades, portas submersas 222 permitem que o metal flua entre o poço lateral 218 e área de cadinho 220. Uma bomba 224 submergindo pode ser usada para submergir e derreter qualquer sucata (tais como, sem limitação, medidor de luz, clips, chips, ou sucata de fardo com base em pós-consumo) adicionada ao poço lateral 218.[0018] As mentioned, other pump arrangements, such as an electromagnetic pump, can be used instead of a permanent rotary pump. For example, an induction motor such as that described in U.S. Patent No. No. 3,824,414, which was issued on July 16, 1974 and is incorporated herein by reference, can be incorporated within a side well of a furnace. Figure 8 illustrates a linear induction motor 200 that may be positioned in a well 212 situated entirely within a metal melting furnace 216 and near a side well 218 of the furnace 116. In some embodiments, the surface that is normally plane in a convex linear induction motor, as illustrated in Figure 8. Agitation in the side well 212 also agitates the metal in other areas of the furnace and the metal circulates between the main crucible area 220 and the side well 218 of the furnace 216 in the direction of arrows 215. In some embodiments, submerged ports 222 allow flow between the side well 218 and crucible area 220. In some embodiments, submerged ports 222 allow metal to flow between the side well 218 and crucible area 220. A submerging pump 224 may be used to submerge and melt any scrap (such as, without limitation, light meter, clips, chips, or post-consumer based bale scrap) added to the side well 218.

[0019] A disposição de bomba do presente invenção proporciona um sistema de fluxo de canal aberto para mover o metal fundido devido ao campo de fluxo com base em corrente de Foucault criado pela bomba magnética, agitando o metal e, assim, contribuindo para a manutenção de temperaturas homogêneas no metal. O arranjo da bomba dentro de uma parede relativamente fina de um poço no interior do forno minimiza a distância entre o metal se movendo e o ímã, facilitando, assim, a criação de fortes correntes de Foucault no material fundido, aumentando assim a eficácia da bomba.[0019] The pump arrangement of the present invention provides an open channel flow system for moving molten metal due to the eddy current based flow field created by the magnetic pump, agitating the metal and thus contributing to maintenance of homogeneous temperatures in the metal. The arrangement of the pump within a relatively thin wall of a well inside the furnace minimizes the distance between the moving metal and the magnet, thus facilitating the creation of strong eddy currents in the molten material, thus increasing the effectiveness of the pump. .

[0020] Em alguns casos, a bomba magnética é posicionada dentro do forno de tal modo que vórtices lineares significativos são criados no interior do metal. Por exemplo, o ímã pode ser posicionado e configurado para gerar o campo de fluxo baseado em correntes de Foucault para o metal fundido posicionado dentro de aproximadamente metade da espessura da parede fina do poço (o mais próximo da bomba) e forçar um fluxo linear ao longo desta parte do metal mais próxima do ímã. A outra metade aproximadamente do metal fundido no interior da parede fina flui em um percurso complacente, tortuoso que por sua vez gera um forte vórtice linear em toda a profundidade do poço.[0020] In some cases, the magnetic pump is positioned within the furnace in such a way that significant linear vortices are created within the metal. For example, the magnet can be positioned and configured to generate the eddy current-based flow field for molten metal positioned within approximately half the thickness of the thin wall of the well (closest to the pump) and force a linear flow along the well. along this part of the metal closest to the magnet. The other approximately half of the molten metal within the thin wall flows in a compliant, tortuous path which in turn generates a strong linear vortex throughout the depth of the well.

[0021] A Figura 4 representa uma outra modalidade de uma bomba magnética, em um poço da presente invenção. A bomba 40 é uma bomba com base em magnética permanente e inclui um motor/caixa de velocidades 42 que aciona um eixo 44 que gira ímãs permanentes 46 dentro de um poço 48 posicionado em um forno de metal fundido 50 tendo uma área principal de cadinho 52 e um poço lateral 54. O meio de resfriamento indicado pelas setas 56 é soprado para dentro do poço 48 por um soprador 58 e sai pela porta 60. Um controlador 70 controla motor/caixa de velocidades 42 e soprador 58. Em caso de uma quebra de poço 48 um sinal do detector 62 pode ativar um sistema elevador para elevar a bomba fora do poço. Como mostrado na Figura 4, o sistema de elevador inclui um guincho (não mostrado) ligado à cadeia 64 ou cabo ligado ao motor/caixa de velocidades 42 e capaz de levantar a bomba 40 para fora do poço 48 para proteger este de danos.[0021] Figure 4 represents another embodiment of a magnetic pump, in a well of the present invention. Pump 40 is a permanent magnet based pump and includes a motor/gearbox 42 that drives a shaft 44 that rotates permanent magnets 46 within a well 48 positioned in a molten metal furnace 50 having a main crucible area 52 and a side shaft 54. The cooling medium indicated by arrows 56 is blown into the shaft 48 by a blower 58 and exits through port 60. A controller 70 controls motor/gearbox 42 and blower 58. In case of a breakdown well 48 a signal from detector 62 can activate a lift system to lift the pump out of the well. As shown in Figure 4, the elevator system includes a winch (not shown) connected to the chain 64 or cable connected to the engine/gearbox 42 and capable of lifting the pump 40 out of the sump 48 to protect it from damage.

[0022] As Figuras 6-7 ilustram outra modalidade não limitante de um sistema de elevador 300 configurado para içar uma bomba (tais como a bomba 400) para fora do poço no caso de uma quebra. O sistema de elevador 300 ilustrado nas Figuras 6-7 inclui um carrinho 301 que tem uma pluralidade de rodas 303. O carrinho 301 está configurado para atravessar ao longo de um conjunto de trilhos 302 para mover a bomba 400 para longe do forno.[0022] Figures 6-7 illustrate another non-limiting embodiment of an elevator system 300 configured to lift a pump (such as pump 400) out of the well in the event of a break. The elevator system 300 illustrated in Figures 6-7 includes a cart 301 that has a plurality of wheels 303. The cart 301 is configured to traverse along a set of tracks 302 to move the pump 400 away from the furnace.

[0023] O detector 62 pode ser um termopar ou outro detector de temperatura para detectar a temperatura no interior do poço no local do detector. Em alguns casos, detector 62 é um termopar tipo K duplex com um tubo de proteção aberta e isoladores de grânulo de cerâmica, embora qualquer termopar adequado ou outro detector de temperatura possam ser utilizados.[0023] The detector 62 may be a thermocouple or other temperature detector for detecting the temperature inside the well at the location of the detector. In some cases, detector 62 is a duplex type K thermocouple with an open shield tube and ceramic bead insulators, although any suitable thermocouple or other temperature detector may be used.

[0024] O detector 62 pode, alternativamente, ser um detector capaz de detectar a presença de metal fundido no poço por outros meios. Ele também pode ser qualquer outro detector adaptado para detectar direta ou indiretamente uma condição, tal como temperatura elevada, a cessação do fluxo de ar, condutividade que indica a presença de metal fundido, alteração no conteúdo de umidade do ar ou qualquer outro parâmetro ou condição susceptível de ser monitorado.[0024] Detector 62 may alternatively be a detector capable of detecting the presence of molten metal in the well by other means. It may also be any other detector adapted to detect directly or indirectly a condition such as elevated temperature, cessation of air flow, conductivity that indicates the presence of molten metal, change in the moisture content of the air, or any other parameter or condition likely to be monitored.

[0025] Em algumas modalidades, mais do que um detector 62 é utilizado e, em alguns casos, mais de um tipo de detector é utilizado. Em uma modalidade não limitativa, um termopar ou outro detector de temperatura é utilizado, bem como um detector capaz de detectar a presença de metal fundido por um outro meio, tal como por medição de condutividade com uma sonda de condução. Em uma modalidade não limitativa, um dos detectores pode ser parte de um circuito de sistema de condutividade de Warrick® que tem capacidades de detecção de nível de líquido, tais como, entre outros, controles de Warrick® Série 16M.[0025] In some embodiments, more than one detector 62 is used and, in some cases, more than one type of detector is used. In a non-limiting embodiment, a thermocouple or other temperature detector is used, as well as a detector capable of detecting the presence of molten metal by another means, such as by measuring conductivity with a conduction probe. In a non-limiting embodiment, one of the detectors may be part of a Warrick® conductivity system circuit that has liquid level detection capabilities, such as, among others, Warrick® Series 16M controls.

[0026] Se utilizado, um elemento termopar pode detectar a temperatura a partir de qualquer local adequado, por exemplo, entre outros, cerca de ^” a partir do poço da cavidade 48. Se usado, um sistema de condutividade, tal como, entre outros, uma sonda de referência relé de Warrick, pode ser conectado diretamente ao poço da parede para detectar uma quebra, por detecção de condutividade associada a qualquer infiltração de metal.[0026] If used, a thermocouple element can sense the temperature from any suitable location, for example, among others, about ^” from the well of cavity 48. If used, a conductivity system, such as, between Others, a Warrick relay reference probe, can be connected directly to the well wall to detect a break, by detecting conductivity associated with any metal infiltration.

[0027] Um controlador lógico programável ou processador adequado pode receber e interpretar o sinal do detector 62 e iniciar qualquer ação adequada. Por exemplo, o PLC pode soar ou exibir um alarme de modo que um operador de forno pode determinar se deve levantar bomba 40 para fora do poço 48, ou tomar qualquer outra medida adequada. Alternativamente, o PLC pode ativar um aparelho de elevação para levantar a bomba 40 para fora do poço 48. Os sinais de detector 62 e/ou o PLC podem também ser usados para automaticamente ou através de uma ação do operador de outro modo controlar o forno por, por exemplo, parando a rotação dos ímãs 46 ou ajustando a velocidade de rotação através do ajuste da operação do motor/caixa de velocidades 42, ajustar o fluxo de ar de resfriamento 56, ajustar o funcionamento do soprador 58, ou alterar a entrada de calor para a cadinho principal 52 ou alguma outra parte do forno 50.[0027] A suitable programmable logic controller or processor may receive and interpret the signal from detector 62 and initiate any suitable action. For example, the PLC may sound or display an alarm so that a furnace operator can determine whether to lift pump 40 out of shaft 48, or take any other appropriate action. Alternatively, the PLC may activate a lifting apparatus to lift the pump 40 out of the well 48. The detector signals 62 and/or the PLC may also be used to automatically or through operator action otherwise control the furnace. by, for example, stopping the rotation of the magnets 46 or adjusting the rotation speed by adjusting the operation of the motor/gearbox 42, adjusting the cooling air flow 56, adjusting the operation of the blower 58, or changing the input of heat to the main crucible 52 or some other part of the furnace 50.

[0028] A Figura 5 é uma outra vista plana representando uma modalidade de uma bomba de ímã permanente em um poço. Como mostrado, uma bomba magnética 100 está posicionada em um poço 112 que está localizado totalmente dentro de um forno de fusão de metal 116 e perto de um poço lateral 118 do forno 116. Certos tipos de sucata (tais como, sem limitação, medidor de luz, clips, chips, ou com sucata de fardo com base em pós-consumo) podem ser adicionados no poço lateral 118 e/ou poço lateral 122 e assim a turbulência extra no metal fundido gerado pela bomba 100 derrete rapidamente e submerge a sucata. A agitação no poço lateral 112 também agita o metal em outras áreas do forno e o metal circula entre a área de cadinho principal 120, o poço lateral 118, e o poço lateral 112 do forno 116. Em algumas modalidades, as portas submersas permitem o metal fluir entre o poço lateral 112 e área de cadinho 120 e entre o poço lateral 112 e poço lateral 118.[0028] Figure 5 is another plan view representing an embodiment of a permanent magnet pump in a well. As shown, a magnetic pump 100 is positioned in a pit 112 that is located entirely within a metal melting furnace 116 and near a side shaft 118 of the furnace 116. Certain types of scrap (such as, without limitation, light, clips, chips, or with post-consumer based bale scrap) can be added into the side well 118 and/or side well 122 and thus the extra turbulence in the molten metal generated by the pump 100 quickly melts and submerges the scrap. The agitation in the side well 112 also agitates the metal in other areas of the furnace and the metal circulates between the main crucible area 120, the side well 118, and the side well 112 of the furnace 116. In some embodiments, the submerged doors allow the metal flow between side well 112 and crucible area 120 and between side well 112 and side well 118.

[0029] Todas as patentes, publicações e resumos citados acima são aqui incorporados por referência na sua totalidade.[0029] All patents, publications and abstracts cited above are incorporated herein by reference in their entirety.

[0030] São possíveis diferentes arranjos dos componentes representados nos desenhos e descritos acima, bem como os componentes e etapas não mostrados ou descritos. Do mesmo modo, algumas das características e subcombinações são úteis e podem ser empregues sem referência a outras características e sub-combinações. Modalidades da invenção foram descritas com fins ilustrativos e não restritivos, e modalidades alternativas serão evidentes para os leitores desta patente. Por conseguinte, a presente invenção não está limitada às modalidades acima descritas ou ilustradas nos desenhos, e várias modalidades e modificações podem ser feitas sem se afastarem do escopo das reivindicações abaixo.[0030] Different arrangements of the components represented in the drawings and described above are possible, as well as components and steps not shown or described. Likewise, some of the features and sub-combinations are useful and can be employed without reference to other features and sub-combinations. Embodiments of the invention have been described for illustrative and not restrictive purposes, and alternative embodiments will be apparent to readers of this patent. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described above or illustrated in the drawings, and various embodiments and modifications may be made without departing from the scope of the claims below.

Claims

1. Apparatus for circulating molten metal in a container containing the molten metal, the apparatus characterized by the fact that it comprises: a well (12, 48, 112, 212) situated entirely within the container and spaced from an outer wall of the container ; and a magnet positioned within the well (12, 48, 112, 212), wherein the well comprises a wall with an arched portion surrounding at least a portion of the magnet and a non-arched portion extending from the arched portion of the wall so that the non-arched portion forces the molten metal to flow in a path further away from the shaft than the arched portion; an elevator operable in response to a signal from the detector (62) to lift the magnet out of the well (12, 48, 112, 212) and away from the well located entirely within the container; and a detector (62) for detecting the well break and sending a signal based on at least the detected break.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by the fact that the magnet is rotatable or electromagnetic.

3. Molten metal furnace, (16, 50, 116, 216), characterized by the fact that it comprises: a. a main crucible (20, 52, 120, 220), b. a side well (18, 54,118, 218), c. a furnace wall surrounding at least the main crucible (20, 52, 120, 220) and the side shaft (18, 54,118, 218), and d. an apparatus as defined in claim 1 for agitating molten metal within the furnace (16, 50, 116, 216), wherein the well of the apparatus is a pump well (12, 48, 112, 212) comprising a wall generally cylindrical refractory (32) positioned entirely inside the furnace (16, 50, 116, 216), next to the side well (18, 54,118, 218) and not coming into contact with the furnace wall, and in which the apparatus comprises a eddy current pump (10, 40, 100), at least partially, within the well pump (12, 48, 112, 212), the pump (10, 40, 100) comprising a set of magnets.

4. Furnace (16, 50 116, 216), according to claim 3, characterized by the fact that the set of magnets is a set of permanent and rotating magnets in which the pump (10, 40, 100) further comprises , a motor (24, 42) to rotate the set of rotating permanent magnets.

5. Furnace (16, 50 116, 216), according to claim 3, characterized by the fact that the set of magnets is a stationary electromagnetic set.

6. Furnace (16, 50 116, 216), according to claim 3, characterized in that the pump well (12, 48, 112, 212) is adjacent to the side well (18, 54, 118, 218 ).

7. Furnace (16, 50 116, 216), according to claim 3, characterized in that it further comprises a means for cooling the pump (10, 40, 100).

8. Furnace (16, 50 116, 216), according to claim 7, characterized in that the cooling medium is a blower (58) for injecting cooling medium (56) into the well (12, 48 , 112, 212).

9. Oven (16, 50 116, 216), according to claim 8, characterized in that it further comprises a coating (30) adapted for the passage of the cooling medium (56) around at least one magnet .

10. Furnace (16, 50 116, 216), according to claim 4, characterized by the fact that it further comprises a detector (62) for detecting the breakage of the well (12, 48, 112, 212).

11. Furnace (16, 50 116, 216), according to claim 10, characterized by the fact that it further comprises an elevator operable in response to a signal from the detector (62) to raise the pump (10, 40, 100 ) out of the pit (12, 48, 112, 212).

12. Furnace (16, 50 116, 216), according to claim 11, characterized by the fact that it further comprises an elevator operable in response to the control of the oven operator to raise the pump (10, 40, 100) outward from the well (12, 48, 112, 212).