CS229943B2 - Rotating device for dispersion of gas for processing of bath of liquid metal - Google Patents
Rotating device for dispersion of gas for processing of bath of liquid metal Download PDFInfo
- Publication number
- CS229943B2 CS229943B2 CS826269A CS626982A CS229943B2 CS 229943 B2 CS229943 B2 CS 229943B2 CS 826269 A CS826269 A CS 826269A CS 626982 A CS626982 A CS 626982A CS 229943 B2 CS229943 B2 CS 229943B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- gas
- bath
- liquid
- rotor
- channels
- Prior art date
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 21
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000003287 bathing Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2331—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2331—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
- B01F23/23311—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements through a hollow stirrer axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2331—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
- B01F23/23314—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements through a hollow stirrer element
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2335—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the direction of introduction of the gas relative to the stirrer
- B01F23/23352—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the direction of introduction of the gas relative to the stirrer the gas moving perpendicular to the axis of rotation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/111—Centrifugal stirrers, i.e. stirrers with radial outlets; Stirrers of the turbine type, e.g. with means to guide the flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/81—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/06—Obtaining aluminium refining
- C22B21/066—Treatment of circulating aluminium, e.g. by filtration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/05—Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ
- C22B9/055—Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ while the metal is circulating, e.g. combined with filtration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D27/00—Stirring devices for molten material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/115—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers comprising discs or disc-like elements essentially perpendicular to the stirrer shaft axis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Description
(54) Otáčivé zařízení pro disperzi plynu . ke' zpracovávání . lázně - kapalného kov 1
Vynález se týká otáčivého zařízení , · pro disperzi plynu ke zpracovávání .lázně kapalného kovu a zejména hliníku.
Odborníku je známo, že před tvarováním hutnických polotovarů je zapotřebí zpracovat surový kov, ah(y byl zbaven rozpuštěných plynů a nekovových nečistot,· které obsahuje a jejichž přítomnost by nepříznivě ovlivňovala žádané vlastnosti a snadnost tuhnutí vyrobených předmětů.
V dnešní době jsou známy dva hlavní způsoby zpracování: První způsob záleží v tom, že se · kapalný kov vede inertními nebo. · aktivními filtračními prostředími, která zadržují nečistoty buď mechanicky, nebo ' chemicky nebo za využití obou těchto účinků; druhý postup používá inertních nebo reaktivních plynů nebo· jejich ' směsí, které se více nebo· méně intenzívně promísí s kapalným kovem v přítomnosti nebo v nepřítomnosti látek jako jsou tavidla. Tyto oba postupy mohou být ovšem navzájem kombinovány.
Podle druhého postupu byla provedena různá opatření, která se mezi jiným týkají způsobu zavádění plynu do kovové lázně, a kromě toho možnosti získávání lepší disperze plynů v Kapalině, při 'uvážení, že , účinnost zpracování je vázána na povrch rozhraní mezi oběma fázemi.
·. ·... ... .. . ... . t . : ; .
Například ' podle · francouzského· ' pat. spisu' ·č. · 1 '555· 953 ·je' ' plyn zaváděn 'do lázně plunžrem, jehož dolní '·část je vybavena · otáčivým zařízením zajišťujícím · · promíchávání · a · rozvádění ' plynu' ' · po velkém· povrchu lázně.
Podle francouzského pat. spisu č. 2 063 916 je · plyn dmýchán 'do' ·roztaveného · kovu pomocí · dmyšny · s · -dvojitým · pláštěm chlazené vodou.
Podle· francouzského' pát. spisu č. 2 166 014 se· plyn vstřikuje · v ' podobě malých ' rozpojitých· bublin pomocí zařízení tvořeného otáčivým hřídelem provedeným · ·V ' jednom· celku· s rotorem·· opatřeným · lopatkami,' dále pevného· ·' pláště ' ''obklopujícího·' uvedený ' hřídel a spojeného na · 'dolním' · konci s lopatkovým statorem; hřídel a · plášť jsou odděleny osovým · průchodem, ' ve · kterém jsou · plyny dopravovány a potom. · zaváděny v úrovni lopatek,· kde · · jscu rozdělovány: ' -na malé bublinky· a přiváděné do styku s kovem uváděným · do prudkého ' pohybu · rotorem.
Podle · francouzského pat.· spisu č. 2 200· 364 se plyn zavádí do středu otáčení · turbinového · -míchadla á'. je - · uváděn do ' styku s · kapalným · kovem ' za ''podmínek prudkého pohybu, jakékoliv emulzifikáci.
' · - Byly ' ještě navrženy Četné ' jiné · postupy, které · máji ·'za · účel' zavádět · plyn v podobě velmi malých - bublinek: I když každý z těchto postupů - má zvláštní - výhodu, . mají všechny - tu nevýhodu, . že vedou pouze k nepravidelné disperze bublinek plynu -v kapalném . kovu.
Je skutečností, že - i- - když - - každá - vypuštěná bublinka plynu může být malá v okamžiku jejího vytvoření - a na počátku, a lokálně vést -k vytvoření; jemné -disperze, v průběhu jejího postupů v - lázni naopak rychle vzrůstá shlukování 3 jinými bublinami a vytvoří potom hrubou - disperzi. - Výůána - - kapalina-plyn se tím zvlášť sníží- pro ty části lázně, které nebyly ve -styku s plynem v -místě jeho vypouštění, čímž - účinnost - zpracování je nahodilá. Jelikož-se nelze vyhnout tomuto jevu shlukování, je zapotřebí nalézt soustavu, ve které kažidý z elementárních objemů kapaliny, tvořících dohromady zpracovávanou lázeň, by mohl s plynem vytvořit -uvedenou jemnou -disperzi potřebnou pro dosažení optimální účinnosti.
Z toho - důvcdu - bylo - hledáno zpracování lázně kapalného - kovu, které má - jednoduchý tvar a přesto- je snadno uskutečnitelné a má robustní konstrukci a kterým celek lázně, obíhající mezi vstupem a výstupem nádržky, která jej obsahuje, je rozdělován na řadu kapalných proudových vláken, na které plyn - plynule působí pronikajícím účinkem, takže celá hmota kapaliny v okamžiku. zpracovávání se - -nalézá - ve - - stavu jemné dvojfázové disperze- kapalina-plyn.
Uvedené nedostatky - odstraňuje otáčivé zařízení pro- disperzi - plynu ke - zpracovávání lázně kapalného - kovu, obsaženého v- nádržce, které sestává - - z- rotoru v podobě válce - opatřeného - lopatkami - - ponořenými ' - do lázně a - spojeného - s -dutým - hnacím- - hřídelem, který slouží- pro - přívod -plynu, - - podle- - vynálezu; jehož - podstatou - je, - že - v - rotoru je- - provedena -nejméně jedna - - dvojice - - -kanálů, - přičemž každá dvojice obsahuje kanál, - -který slouží - pro- průchod kapaliny - a- druhý kanál, který slouží - pro - - průchod plynu, . každá . - z těchto - dvojic odděleně - ústí ve stejném- bodu bočního povrchu válce, takže v - tomto místě -se vytváří jemná - disperze kapaliny a plynu, která - se potom- - rozvádí - do lázně pomocí - lopatek.
Zařízení- podle - vynálezu - obsahuje známé prvky, a to. - - rotor . v podobě válce - vybaveného na - boční- stěně, -lopatkami, - které mají - libovolný obrys, jsou - umístěny - - souměrně vůči ose otáčení a - umístěny - -bud - - svisle, nebo šikmo tak, že tvoří šroubovici s - Chodem - namířeným bud. - - nahoru, nebo dolů. Tento - rotor je ve svém' -středu a - ve - směru - své osy spojen -s - - dolní částí- hnacího hřídele, -přičemž horní konec je -přes reduktor rychlosti spojen s motorem, -který- mu uděluje - otáčivý pohyb.
Tento hřídel je dutý, takže přivádí do úrovně rotoru plyn připouštěný na - jeho horním konci, například - - potrubím - opatřeným otáčivým spojem. - S výhodou je - tento hřídel složen ze dvou - různých - materiálů, a to- z jednoho - pro část, která - je ponořena do lázně a sestává obvykle z grafitu a z druhého pro vynořenou část, což může - - být - kovová slitina odolná proti korozi, když například zpracovávací plyn -obsahuje chlor. Tato část hřídele může být opatřena chladicími lopatkami pro zabránění příliš vysokému stoupnutí teploty, což by mohlo poškodit odolnost zařízení pro přívod plynu a hnacího mechanismu.
Zvláštní znak zařízení podle vynálezu záleží- v - tom, že uvnitř rotoru, nejčastěji- grafitového, jsou - upraveny - dvojice - kanálů pro cirkulaci plynu a kanály pro- cirkulaci kovu, proražené ve hmotě a umístěné- neobvyklým způsobem.
Pokud jde o první kanály, jsou umístěny radiálně a všechny se sbíhají ke - středu - rotoru v místě, které je - přímo - . ve. spojení s dutou částí hřídele nebo je s ní ve spojení prostřednictvím komory. Všechny tyto kanály ústí do lázně na boční straně válce, s výhodou mezi dvěma lopatkami. Jejich průřez, obecně -kruhový, je malý a mění -se ve funkci tlaku užitého- plynu a ve funkci dodávaného množství plynu, které má procházet, - avšak s - výhodou lze zvolit tyto průměry rozmezí mezi 0,1 až 0,4 cm.
Pokud jde o kanály pro cirkulaci kapalného kovu, mají obecně šikmý směr vůči ose rotoru a procházejí jím od jedné části . ke druhé, - přičemž začínají - buď na jeho dolní straně, nebo na jeho herní straně a ústí na boční straně v přesném místě, kam ústí kanály pro cirkulaci plynu. Tento směr je obecně nakloněn mezi 10 a 60 stupni vůči vodorovné rovině. Jejich průřez, obecně •kruhový, je větší než průřez plynových kanálů a také se mění- ve funkci dodávky kovu,- který má být zpracován, -avšak - je velmi dobře, možné - použít průměru mezi - 0,5 a - 1,5 centimetru. ..........
Protože počet - kanálů - obou shora· uvedených typů je - stejný, - s každým plynovým kanálem je sdružen kanál pro kapalinu, takže celek - dvojic kanálů má společné místo -vyústění - do lázně; ........
Při - provozu se účinkem odstředivé síly vytvořené otáčením, kapalný . - kov - posunuje v -, kanálech, ' - které jsou mu přiřazeny. - Toto přemísťování - nastává - zdola nahoru - nebo shora- - dolů podle - toho, vycházejí-li kanály pro kapalinu na dolní straně - nebo - horní straně- rotoru. - Získané množství je funkcí rychlosti otáčení rotoru, počtu kanálů, jejich. průřezu, jejich sklonu vůči - svislé čáře, rozdílu hladin mezi jejich konci a vzdálenosti mezi místem, odkud vycházejí, a středem rotoru.
Když se vytvořilo spojení dutého hřídele se zdrojem - tlakového plynu, vyvolá se v kanálech pro plyn takový jev, který v důsledku malého. průřezu - těchto kanálů vede k - velmi vysokým rychlostem - v místě, kde proudová vlákna kapaliny ústí do lázně. Z toho vyplývá jemná disperze -obou fází a
......... 8 důkladné promíchání mezi plynem a kovem na celém výstupním průřezu kanálu s _ kapalinou.
Takto vytvořená směs vznikající na bočním povrchu rotoru se okamžitě pomocí lopatek rozdělí do celé lázně, kde - -.se - vytvářejí výměnné reakce a před tím, než se shlukování dostaví vzrůst plynových bublin a jejich vystoupení na povrch lázně.
V důsledku četných parametrů, které ovlivňují dodávku kapaliny, je - vždycky možné nastavit tyto parametry na určité hodnoty tak, aby se obdrželo- úplné zpracování celého -množství zpracovávaného kovu. Stejně lze seřídit dodávané množství plynu na hodnoty, které se běžně připouštějí pro zpracování určitého množství daného kovu. V důsledku těchto možností seřízení geometrických parametrů shora naznačených, je dána možnost omezení na nízké rychlosti otáčení, což má tu výhcdu, že se technologie hnacího mechanismu zjednoduší, a že se také zlepší časová odolnost materiálu.
Je zřejmý význam takového zařízení oproti ostatním vrtulovým míchadlům - dosud navrženým, protože kromě promíchávání lopatkami dochází k plynulému a úplnému obnovování hmoty zpracovávaného kovu přesně v místě, kde se vstřikuje zpracová- vací plyn. Tím se dosáhne maximálního výměnného povrchu plyn-kapalina a v důsledku toho optimální účinnost zpracování.
Takové zařízení podle vynálezu může být umístěno- do každé nádržky, jejíž obsah má být zpracováván, ať je to licí pánev, zpracovávací nebo výrobní pec, pracující spojitě nebo nespojitě, ať je nádržka vybavena vnitřními přepážkami, nebo je bez těchto přepážek, ať vyvolává nebo- nevyvolává spolupůsobení proudových vláken, ať jsou použité plyny, dusík, argon, chlor nebo Jejich směsi nebo páry halogenderiváty, nebo jiné plynné látky, které mohou -mít příznivý vliv na čištění plynu.
Podle žádaného zpracování, množství určeného ke zpracování, nebo· žádané doby zpracovávání, lze použít více zařízení, které se umístí na jedné nebo několika nádržkách, zařazených sériově nebo paralelně.
Vynález bude popsán v souvislosti s přiloženými výkresy, které znázorňují příklad provedení, kde na obr. 1 je svislý řez zařízením podle roviny procházející osou otáčení a osami dvou dvojic kanálů, na -obr. 2 je v pohledu zespodu vodorovný řez zařízením podle- čáry X — X* . na obr. 1 a na obr. 3 je ve svislém řezu zařízení podle vynálezu instalované na pánvi pro plynulé odlévání.
Na obr. 1 je znázorněn dutý hnací hřídel
1, kterým se plyn 2 přivádí do- úrovně rotoru 3 prostřednictvím komory 4 opatřené na obvodu kanály 5, které ústí v místě 6, přesně v místě, kde -končí kanály 7 pro kapalinu, které v přítomném- případě vycházejí od dolní strany rotoru 3, přivádějí kapalinu tak, že se - - vytvoří - jemná - disperze kapalina— plyn, která ... , se - potom' - rozptýlí - do. lázně lopatkami- 8. í ý .
Na obr. - 2 - je' znázorněn dolní - konec dutého hnacího hřídele 1 v místě, kde se připojuje na -komoru 4 rotoru 3 provrtaného kanály 5 pro průchod plynu a ústí do lázně přesně - v místě - 6 - vyústění - - - jako - kanály 7 pro průchod kapaliny, - a - - kde jemná disperze -kapalina—plyn se· rozvádí do - lázně lopatkami 8.
Na obr. 3 - je - znázorněna - licí pánev 9 uzavřená víkem 10 ... a rozdělená - na - horní oddělení 11- . a dolní oddělení 12 .příčkou - 13 a je zásobována kapalinou vstupním - žlabem 14 - a' - - vyprazdňována výstupním ' ' žlabem - 15.
V průběhu svého- postupu v licí pánvi 9 mezi odděleními - 14, - 15' - je- kapalina - - vystavována působení zařízení podle vynálezu, na kterém - lze- rozlišit rotor 3 opatřený svými kanály - 5, 7 ústícími - do - lázně - v místě 6 vyústění, - a lopatkami 8 připojenými prostřednictvím -komory 4 - - k - dutému hřídeli- . 1 - složenému z - grafitové Části, - navlečené . na své horní části na kovový hřídel- 16 opatřený chladicími lopatkami 17 - a poháněný - redukčním převodem· 17, ovládaný rotorem19 - a spojeným potrubím 20 přes otáčivý spoj 21 za účelem -možnosti přivádění plynu 2 z vnějšího· zdroje.
Při otáčení zařízení proniká kapalina do kanálů 7 podle směrů šipek 22, vystupuje až do místa- 6 vyústění, kde se setkává s plynem vpouštěným do komory 4 podle směrů šipek 23 a unikajícím kanály 5 pro průchod plynu za vytvoření jemné disperze, která je rozdělována do lázně lopatkami 8 podle směru šipek 24.
Nyní bude udán příklad aplikace zařízení podle vynálezu.
Pánev o průměru 60 cm a o výšce 1 m byla opatřena grafitovým rotorem o průměrech 20 cm a 8 cm.
Rotor je opatřen osmi kanály 7 pro průchod kovu, které mají průměr 1 cm, délku 7 cm a nakloněnými vůči svislé čáre v úhlu 45 stupňů a dále je opatřen osmi kanály 5 pro průchod plynu, vyvrtanými vodorovně, které- mají průměr 0,1 cm.
V pánvi se uvede -do cirkulace v množství 6 tun hliníková slitina.
Rotor se otáčel frekvencí stopadesát otáček za minutu a bylo vstřikováno množství 4 Nm3. h_1 směsi 95 objemových procent argonu a 5- objemových procent chloru.
Na vstupu do pánve byla slitina hliníku s velkým obsahem plynu a při vakuové zkoušce pod tlakem 0,267 kPa měla obsah vodíku rovný 0,85 cm3 ve 100 g; když se na výstupu tato slitina podrobila stejné zkoušce, zjistil se pouze obsah vodíku 0,14 cm3 ve 100 g a nebylo pozorováno objevování bublinek, což dokazuje účinnost zařízení podle vynálezu.
Vynález je aplikovatelný v každém přípa219943 t
dě, kde se má dosáhnout dobré disperze ve na hliníku nebo jeho směsí, za účelem oddvoufázových směsích kapalina—plyn; to je stranit vodík a nekovové nečistoty, případ zpracovávání kapalných kovů, zejmé-
Claims (7)
1. Otáčivé zařízení pro disperzi plynu ke zpracovávání lázně kapalného kovu obsaženého v nádržce, obsahujícího rotor v podobě válce opatřeného lopatkami ponořenými do lázně a připojeného к dutému hnacímu hřídeli sloužícímu к přivádění plynu, vyznačující se tím, že rotor (3) je provrtán dvojicemi kanálů (5, 7], kde každá dvojice obsahuje jeden kanál (7) pro průchod kapaliny a druhý kanál (5) pro průchod plynu, přičemž'každá z dvojic kanálů (5, 7] odděleně ústí v témže místě (6) vyústění na bočním povrchu válce, pro vytváření jemné disperze kapalina—plyn, rozváděné do lázně prostřednictvím lopatek (β).
2. Zařízení podle bodu .1, vyznačující se tím, že kanály (5) pra průchod plynu mají radiální směr.
3. Zařízení podle·bodu 1, vyznačující se tím, že kanály (7) pro průchod kapalíny mají šikmý směr vůči vodorovné rovině.
4. Zařízení podle bodu 3, vyznačující se tím, že kanály (7) pro průchod kapaliny jeou vůči, vodorovné rovině nakloněny v úhlu mezi 10 a 60 stupni.
5. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že kanály (7) pro průchod kapaliny mají kruhový průřez o průměru v rozmezí mezi 0,5 a 1,5 cm.
6. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že kanály (5) pro průchod plynu mají kruhový průřez o průměru v rozmezí mezi 0,1 a 0,4 cm.
7. Zařízení pcdle bodu 1, vyznačující se tím, že lopatky (8) jsou rozloženy souměrně vůči ose otáčení na boční stěně rotoru (3) mezi místy (6) vyústění kanálů (5, 7] do lázně.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8116735A FR2512067B1 (fr) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | Dispositif rotatif de dispersion de gaz pour le traitement d'un bain de metal liquide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS229943B2 true CS229943B2 (en) | 1984-07-16 |
Family
ID=9261862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS826269A CS229943B2 (en) | 1981-08-28 | 1982-08-27 | Rotating device for dispersion of gas for processing of bath of liquid metal |
Country Status (28)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4426068A (cs) |
| EP (1) | EP0073729B1 (cs) |
| JP (1) | JPS6049700B2 (cs) |
| KR (1) | KR870000508B1 (cs) |
| AT (1) | ATE12311T1 (cs) |
| AU (1) | AU546831B2 (cs) |
| BG (1) | BG41825A3 (cs) |
| BR (1) | BR8205026A (cs) |
| CA (1) | CA1184381A (cs) |
| CS (1) | CS229943B2 (cs) |
| DD (1) | DD202453A5 (cs) |
| DE (1) | DE3262681D1 (cs) |
| DK (1) | DK158325C (cs) |
| EG (1) | EG15395A (cs) |
| ES (1) | ES515297A0 (cs) |
| FR (1) | FR2512067B1 (cs) |
| GR (1) | GR77611B (cs) |
| HK (1) | HK27686A (cs) |
| HU (1) | HU186110B (cs) |
| IE (1) | IE53805B1 (cs) |
| IN (1) | IN156351B (cs) |
| NO (1) | NO160527C (cs) |
| PL (1) | PL131793B1 (cs) |
| RO (1) | RO85137B (cs) |
| SU (1) | SU1233807A3 (cs) |
| TR (1) | TR21856A (cs) |
| YU (1) | YU42045B (cs) |
| ZA (1) | ZA826254B (cs) |
Families Citing this family (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO155447C (no) * | 1984-01-25 | 1987-04-01 | Ardal Og Sunndal Verk | Anordning ved anlegg for behandling av en vaeske, f.eks. en aluminiumssmelte. |
| FR2562449B1 (fr) * | 1984-04-06 | 1986-11-14 | Servimetal | Dispositif de traitement de l'acier, avant coulee continue, par injection de gaz |
| FR2568267B1 (fr) * | 1984-07-27 | 1987-01-23 | Pechiney Aluminium | Poche de chloruration d'alliages d'aluminium destinee a eliminer le magnesium |
| DE3564449D1 (en) * | 1984-11-29 | 1988-09-22 | Foseco Int | Rotary device, apparatus and method for treating molten metal |
| JPS62205235A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | Showa Alum Corp | 溶融金属の処理装置 |
| FR2604099B1 (fr) * | 1986-09-22 | 1989-09-15 | Pechiney Aluminium | Dispositif rotatif a pels de mise en solution d'elements d'alliage et de dispersion de gaz dans un bain d'aluminium |
| JPH01271059A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-30 | Honda Kinzoku Gijutsu Kk | 金属連続溶解保持炉 |
| CA1305609C (en) * | 1988-06-14 | 1992-07-28 | Peter D. Waite | Treatment of molten light metals |
| US4954167A (en) * | 1988-07-22 | 1990-09-04 | Cooper Paul V | Dispersing gas into molten metal |
| DE3827659A1 (de) * | 1988-08-16 | 1990-03-15 | Gabor Klaus Dieter Dipl Ing | Verfahren zur physikalischen aufbereitung von medien - fluessiger bis duennbreiiger konsistenz - zur veraenderung physikalischer grundeigenschaften und aufbereitungsgeraet zur durchfuehrung des verfahrens |
| US5013490A (en) * | 1988-10-21 | 1991-05-07 | Showa Aluminum Corporation | Device for releasing and diffusing bubbles into liquid |
| FR2645456B1 (fr) * | 1989-04-11 | 1994-02-11 | Air Liquide | Procede et installation de traitement d'un liquide avec un gaz |
| FR2656001A1 (fr) * | 1989-12-18 | 1991-06-21 | Pechiney Recherche | Procede et dispositif d'elaboration de produits composites a matrice metallique. |
| GB2294209B (en) * | 1991-09-26 | 1996-07-03 | Charles Edward Eckert | Method for treating a molten metal with a gas |
| US5160693A (en) * | 1991-09-26 | 1992-11-03 | Eckert Charles E | Impeller for treating molten metals |
| JPH07122106B2 (ja) * | 1991-12-02 | 1995-12-25 | 福岡アルミ工業株式会社 | 溶融軽金属の精製処理方法及び軽金属鋳塊または鋳物の製造方法 |
| CA2097648C (en) * | 1992-06-12 | 1998-04-28 | Ronald E. Gilbert | Molton metal pump with vaned impeller and flow directing pumping chamber |
| US5634770A (en) * | 1992-06-12 | 1997-06-03 | Metaullics Systems Co., L.P. | Molten metal pump with vaned impeller |
| FR2702159B1 (fr) * | 1993-03-05 | 1995-04-28 | Raymond Berchotteau | Appareil pour introduire et diffuser de l'air ou un gaz dans un liquide. |
| NO950173L (no) * | 1994-01-27 | 1995-07-28 | Praxair Technology Inc | Slagresistent oksydasjonsbeskyttelse for grafittdeler |
| US5660614A (en) * | 1994-02-04 | 1997-08-26 | Alcan International Limited | Gas treatment of molten metals |
| US5527381A (en) * | 1994-02-04 | 1996-06-18 | Alcan International Limited | Gas treatment of molten metals |
| US5597289A (en) * | 1995-03-07 | 1997-01-28 | Thut; Bruno H. | Dynamically balanced pump impeller |
| US5660766A (en) * | 1995-09-22 | 1997-08-26 | Van Dyek; Bernhard | Aerator |
| DE19539621C1 (de) * | 1995-10-16 | 1997-06-05 | Bayer Ag | Begasungsrührer für Leichtmetallschmelzen |
| WO1998005915A1 (fr) * | 1996-08-02 | 1998-02-12 | Pechiney Rhenalu | Dispositif rotatif de dispersion de gaz pour le traitement d'un bain d'aluminium liquide |
| US6254340B1 (en) * | 1997-04-23 | 2001-07-03 | Metaullics Systems Co., L.P. | Molten metal impeller |
| FR2763079B1 (fr) * | 1997-05-07 | 1999-07-30 | Graphitech | Rotor et installation pour le traitement d'un bain de metal liquide |
| US6019576A (en) * | 1997-09-22 | 2000-02-01 | Thut; Bruno H. | Pumps for pumping molten metal with a stirring action |
| US6056803A (en) * | 1997-12-24 | 2000-05-02 | Alcan International Limited | Injector for gas treatment of molten metals |
| US6109449A (en) * | 1998-11-04 | 2000-08-29 | General Signal Corporation | Mixing system for separation of materials by flotation |
| US6199836B1 (en) * | 1998-11-24 | 2001-03-13 | Blasch Precision Ceramics, Inc. | Monolithic ceramic gas diffuser for injecting gas into a molten metal bath |
| US6457940B1 (en) | 1999-07-23 | 2002-10-01 | Dale T. Lehman | Molten metal pump |
| CA2717264C (en) * | 2000-02-01 | 2014-04-29 | Pyrotek, Inc. | Pump for molten materials with suspended solids |
| GB2365513A (en) * | 2000-08-04 | 2002-02-20 | Pyrotek Engineering Materials | Refractory components for use in metal producing processes |
| US6524066B2 (en) * | 2001-01-31 | 2003-02-25 | Bruno H. Thut | Impeller for molten metal pump with reduced clogging |
| CN100409931C (zh) * | 2003-11-11 | 2008-08-13 | 福州华镁新技术开发有限公司 | 镁合金液搅拌精炼器 |
| BRMU8402794U8 (pt) * | 2004-08-27 | 2021-10-26 | Magnesita Insider Refratarios Ltda | Configuração aplicada a dispositivo para injeção de gás e/ou gás e pós em metais líquidos através de lança refratária rotativa |
| US7476357B2 (en) * | 2004-12-02 | 2009-01-13 | Thut Bruno H | Gas mixing and dispersement in pumps for pumping molten metal |
| US7497988B2 (en) * | 2005-01-27 | 2009-03-03 | Thut Bruno H | Vortexer apparatus |
| US7507365B2 (en) * | 2005-03-07 | 2009-03-24 | Thut Bruno H | Multi functional pump for pumping molten metal |
| US7534284B2 (en) * | 2007-03-27 | 2009-05-19 | Bruno Thut | Flux injection with pump for pumping molten metal |
| KR101036321B1 (ko) * | 2008-12-26 | 2011-05-23 | 주식회사 포스코 | 페로망간 탈린 장치 및 탈린 방법 |
| US9259780B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-02-16 | Esm Group Inc. | Rotational lance drive and rotational lance injection method |
| JP6317604B2 (ja) * | 2014-03-20 | 2018-04-25 | 東京窯業株式会社 | 気泡の放出分散装置 |
| CA2928650C (en) | 2015-05-01 | 2023-09-26 | Opta Minerals Inc. | Lance drive system |
| WO2017098446A1 (en) * | 2015-12-09 | 2017-06-15 | Tenova South Africa (Pty) Ltd | Method of operating a top submerged lance furnace |
| CN109351141A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-19 | 南京安伦化工科技有限公司 | 一种旋转式废气净化处理装置 |
| CN111102850B (zh) * | 2019-12-26 | 2021-07-30 | 河北工业职业技术学院 | 金属冶炼用自动匀料器 |
| PL441774A1 (pl) * | 2022-07-19 | 2024-01-22 | Akademia Górniczo-Hutnicza Im.Stanisława Staszica W Krakowie | Rotor do urządzenia rafinującego aluminium |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3227547A (en) * | 1961-11-24 | 1966-01-04 | Union Carbide Corp | Degassing molten metals |
| SE307627B (cs) * | 1967-02-09 | 1969-01-13 | J Oestberg | |
| DE1758186A1 (de) * | 1968-04-19 | 1971-01-14 | Dr Heinrich Willter | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung dispersionsgeharteter Legierungen aus der Schmelze |
| US3743263A (en) * | 1971-12-27 | 1973-07-03 | Union Carbide Corp | Apparatus for refining molten aluminum |
| LU64926A1 (cs) * | 1972-03-08 | 1973-09-12 | ||
| GB1428146A (en) * | 1972-09-18 | 1976-03-17 | Aluminum Co Of America | Purification of aluminium |
| CH583781A5 (cs) * | 1972-12-07 | 1977-01-14 | Feichtinger Heinrich Sen | |
| US4178175A (en) | 1973-06-08 | 1979-12-11 | Kobe Steel, Ltd. | Method for agitating a bath of melted metal for treating the same |
| DE2329807C2 (de) * | 1973-06-12 | 1975-05-15 | Kobe Steel, Ltd., Kobe (Japan) | Verfahren zur Bewegung einer Metallschmelze und Vorrichtung dazu |
| DE7622931U1 (de) * | 1976-07-21 | 1976-12-02 | Oestberg, Jan-Erik, Bettna (Schweden) | Rotierender ruehrer fuer metallurgische zwecke |
| US4040610A (en) | 1976-08-16 | 1977-08-09 | Union Carbide Corporation | Apparatus for refining molten metal |
| DE2728173A1 (de) * | 1977-06-23 | 1979-01-04 | Rudolf Koppatz | Ruehrwerk fuer metallschmelzen |
-
1981
- 1981-08-28 FR FR8116735A patent/FR2512067B1/fr not_active Expired
-
1982
- 1982-06-16 IN IN691/CAL/82A patent/IN156351B/en unknown
- 1982-07-26 US US06/402,158 patent/US4426068A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-08-24 PL PL1982238022A patent/PL131793B1/pl unknown
- 1982-08-24 DD DD82242755A patent/DD202453A5/de not_active IP Right Cessation
- 1982-08-25 EP EP82420123A patent/EP0073729B1/fr not_active Expired
- 1982-08-25 JP JP57147508A patent/JPS6049700B2/ja not_active Expired
- 1982-08-25 DE DE8282420123T patent/DE3262681D1/de not_active Expired
- 1982-08-25 EG EG516/82A patent/EG15395A/xx active
- 1982-08-25 AT AT82420123T patent/ATE12311T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-08-26 SU SU823482205A patent/SU1233807A3/ru active
- 1982-08-26 BG BG057830A patent/BG41825A3/xx unknown
- 1982-08-26 ZA ZA826254A patent/ZA826254B/xx unknown
- 1982-08-26 GR GR69129A patent/GR77611B/el unknown
- 1982-08-26 TR TR21856A patent/TR21856A/xx unknown
- 1982-08-26 CA CA000410173A patent/CA1184381A/fr not_active Expired
- 1982-08-27 IE IE2077/82A patent/IE53805B1/en unknown
- 1982-08-27 CS CS826269A patent/CS229943B2/cs unknown
- 1982-08-27 DK DK384082A patent/DK158325C/da not_active IP Right Cessation
- 1982-08-27 NO NO822913A patent/NO160527C/no not_active IP Right Cessation
- 1982-08-27 AU AU87793/82A patent/AU546831B2/en not_active Expired
- 1982-08-27 YU YU1929/82A patent/YU42045B/xx unknown
- 1982-08-27 HU HU822771A patent/HU186110B/hu not_active IP Right Cessation
- 1982-08-27 BR BR8205026A patent/BR8205026A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-08-27 ES ES515297A patent/ES515297A0/es active Granted
- 1982-08-27 RO RO108530A patent/RO85137B/ro unknown
- 1982-08-28 KR KR8203887A patent/KR870000508B1/ko not_active Expired
-
1986
- 1986-04-17 HK HK276/86A patent/HK27686A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CS229943B2 (en) | Rotating device for dispersion of gas for processing of bath of liquid metal | |
| US4372541A (en) | Apparatus for treating a bath of liquid metal by injecting gas | |
| EP0155701B1 (en) | Device for releasing and diffusing bubbles into liquid | |
| US5593634A (en) | Gas treatment of molten metals | |
| EP0832304B1 (en) | Method and apparatus for continuous in-line gas treatment of molten metals | |
| CN103097846B (zh) | 用于液体金属处理的设备和方法 | |
| US4931091A (en) | Treatment of molten light metals and apparatus | |
| US4717540A (en) | Method and apparatus for dissolving nickel in molten zinc | |
| US6056803A (en) | Injector for gas treatment of molten metals | |
| JPS60215720A (ja) | 液体の処理方法 | |
| JP2002500273A5 (cs) | ||
| EP0365013A2 (en) | Device for releasing and diffusing bubbles into liquid | |
| US4240618A (en) | Stirrer for metallurgical melts | |
| JPH02303653A (ja) | 溶融金属の処理方法及び装置 | |
| CN117701893B (zh) | 一种合金熔体旋转喷吹精炼装置及方法 | |
| JP2766792B2 (ja) | 溶融アルミニウムのガス注入処理法 | |
| RU2034041C1 (ru) | Устройство для внепечной обработки расплава | |
| PL71558Y1 (pl) | Urządzenie do regeneracji kwaśnych roztworów chlorku miedzi |