DK158325B - Roterende gas-dispergeringsanordning til brug ved behandling af et bad af flydende metal - Google Patents
Roterende gas-dispergeringsanordning til brug ved behandling af et bad af flydende metal Download PDFInfo
- Publication number
- DK158325B DK158325B DK384082A DK384082A DK158325B DK 158325 B DK158325 B DK 158325B DK 384082 A DK384082 A DK 384082A DK 384082 A DK384082 A DK 384082A DK 158325 B DK158325 B DK 158325B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- gas
- bath
- rotor
- serving
- metal
- Prior art date
Links
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 47
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 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 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 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
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-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
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 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
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011872 intimate mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011369 optimal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 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
- B01F23/2335—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
- 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
- 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)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
1 DK 158325 B
Den foreliggende opfindelse angår en roterende gasdi spergeringsanordning til brug ved behandling af et bad af flydende metal, især af aluminium og legeringer deraf.
Fagmanden ved, at det er nødvendigt før støbningen af halvfærdige metallurgiske produkter at behandle det rå 5 metal for at befri det for opløste gasarter og ikke-metalliske urenheder, som det indeholder, hvis tilstedeværelse vil være skadelig for de færdig-fremstillede genstandes egenskaber og størkningsevne.
10 Man kender hovedfremgangsmåder til en sådan behandling: den første består i, at man lader metallet bevæge sig gennem et inert eller aktivt filtreringsmiljø, som tilbageholder urenhederne enten mekanisk eller kemisk eller under udøvelse af begge virkninger. Den anden frem-15 gangsmåde betjener sig af inerte eller reaktionsdygtige gasarter eller blandinger deraf, som sammenblandes mere eller mindre intenst med det flydende metal eventuelt i nærvær af produkter såsom flusmidler. Disse to fremgangsmåder kan i øvrigt være kombineret med hinanden.
20
Man har foreslået talrige udførelsesformer for den anden fremgangsmåde, der er rettet mod den måde, hvorpå man indfører gasarterne i metalbadet, og desuden den måde, hvorpå man opnår en bedre dispersion af gasarterne i ΛΓ væsken, idet man ved, at behandlingens effektivitet er knyttet til grænsefladen mellem de 2 faser.
I fransk patentskrift nr. 1 555 953 omtales tilførsel af gasarterne til badet ved hjælp af et neddykket organ, 30 hvis nedre del er udstyret med en roterende anordning, som sikrer omrøring og fordeling af gassen gennem et stort område af badets overflade.
I fransk patentskrift nr. 2 063 916 blæses gassen ind i 35 det smeltede metal ved hjælp af et vandkølet spyd, der er
DK 158325 B
2 dobbeltvægget.
Ifølge fransk patentskrift nr. 2 166 014 indsprøjter man gasarterne i form af små adskilte bobler ved hjælp af en 5 anordning bestående af en roterende aksel, som er fast forbundet med en med finner forsynet rotor, idet en fast bøsning slutter tæt om denne aksel, som i sin nedre ende er forbundet med en med finner forsynet stator. Akslen og bøsningen er adskilt ved en aksialt anbragt passage, 10 hvorigennem gasarterne bevæges, hvorpå de indføres på niveau med finnerne, hvor de opdeles i småbitte bobler og bringes til kontakt med det af rotoren omrørte metal.
Ifølge fransk patentskrift nr. 2 200 364 indføres gas-15 arterne i rotations-centret af en turbineomrører og bringes i kontakt med det flydende metal under omrøringsbetingelser, ved hvilke man undgår enhver emulgerings-dannelse.
20 Man har ligeledes foreslået talrige andre løsninger med henblik på at indføre gasarterne i form af meget små bobler. Skønt hver af disse fremgangsmåder udviser specifikke fordele, har de dog alle den ulempe, at de kun fører til en uregelmæssig dispersion af gasboblerne i det 25 flydende metal.
Selv om hver udskilt gasboble kan være ganske lille i dannelsesøjeblikket og lokalt fører til dannelsen af en fin dispersion, vokser den under sin bevægelse igennem 30 badet ved sammensmeltning med andre bobler og danner således en grov dispersion. Udvekslingen mellem væske og gas er således i særlig grad reduceret for de dele af badet, som ikke har været i kontakt med gassen på udstrømningsstedet, så effektiviteten af behandlingen er 35 usikker. Eftersom man ikke kan undgå dette sammenflydningsfænomen, er det nødvendigt at finde et system, hvori hver af de elementærrumfang i væsken, som udgør det
DK 158325 B
3 samlede bad, der skal behandles, kan danne med gassen denne ønskede fine dispersion til opnåelse af den optimale effektivitet.
5 Man har derfor udformet en roterende gas-disper-geringsanordning, der er af enkel konstruktion og derfor robust og samtidig let at fremstille, og ved hjælp af hvilken hele badet, der er i cirkulation mellem den pågældende beholders indgang og udgang, opdeles i en serie 10 af delstrømme, på hvilke gassen kan udøve sin virkning derigennem, at den totale væskemængde på et eller andet tidspunkt befinder sig i en tilstand af fint fordelt, tofaset væske-gasdispersion.
15 Denne roterende gas-dispergeringsanordning af den i krav l’s indledning anførte art er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anførte.
Anordningen ifølge opfindelsen består således af vel-20 kendte elementer, nemlig en cylinderformet rotor, der på sin sidevæg er udstyret med blade, som kan have en vilkårlig facon, og som er anbragt symmetrisk i forhold til rotationsaksen, og som er placeret enten vertikalt eller skråtstillet således, at de danner en opadgående 25 eller nedadgående skrueanordning. Denne rotor er i sin centrale del og i retning af sin akse forbundet med den nedre del af en drivaksel, hvis øvre del gennem et hastigheds-reduktionsgear er forbundet med en motor, som tilfører den en roterende bevægelse.
30
Denne aksel er hul således, at man kan tilføre rotoren en gasart i rotorens niveau, idet gassen indføres i den Øvre ende ved hjælp af f.eks. en ledning forsynet med en rotationspakdåse. Denne aksel er fortrinsvis sammensat af to 35 forskellige materialer: det ene til den del, som er dykket ned i badet, er sædvanligvis af grafit, og den anden, der delvis rager udenfor, er sædvanligvis en
DK 158325 B
4 metallegering, som er modstandsdygtig· over for korrosion, når behandlingsgassen f.eks. indeholder chlor. Denne del af akslen kan være forsynet med afkølingsfinner til forhindring af en for kraftig temperaturstigning, som på 5 en gang ville forringe gastilførselsudstyrets holdbarhed og omdrejningsmekanismens holdbarhed.
Det særegne ved anordningen ifølge opfindelsen er knyttet til tilstedeværelsen i rotorens indre, som hyppigst er 10 dannet af grafit, af parvis anbragte kanaler til cirkulation af gasarter og kanaler til cirkulation af metallet, som er udboret i materialemassen og anbragt på en særegen måde.
15 Gascirkulationskanalerne er således anbragt radialt, og de samles alle på et sted, som er direkte forbundet med den hule del af akslen eventuelt igennem et kammer. De udmunder alle i badet på cylinderens sidevæg, fortrinsvis imellem to blade. Deres tværsnit, som i almindelighed er 20 cirkulært, er lille og varierer i afhængighed af trykket af den anvendte gas og af den gashastighed, som man ønsker at tilføre; men man kan fortrinsvis vælge diametre på 0,1-0,4 cm.
25 Med hensyn til kanalerne til cirkulation af flydende metal, har disse i almindelighed en skrå retning i forhold til rotorens akse, og gennemskærer rotoren fra den ene side til den anden, idet de begynder enten på den nedre overflade eller på den øvre overflade og udmunder 30 på sidefladen på nøjagtig det sted, hvor gas-cirku lations -kanalerne udmunder. Den omtalte retning har i almindelighed en vinkel på mellem 10 og 60° i forhold til det horisontale plan. Deres tværsnit, som i almindelighed er cirkulært, er større end gaskanalernes tværsnit, og 35 det varierer ligeledes afhængigt af hastigheden af metallet, som man ønsker at behandle; men en diameter på mellem 0,5 og 1,5 cm egner sig udmærket.
DK 158325 B
5
Eftersom antallet af kanaler af disse to typer er det samme, er der til hver gaskanal knyttet en væskekanal, hvorved der dannes et antal kanalpar, der hver har et fælles udmundingspunkt i badet.
5
Under driften forskydes det flydende metal under indvirkning af den centrifugalkraft, som opstår ved rotationen, i de kanaler, som er bestemt dertil. Denne forskydning foregår nedefra og opefter eller oppefra og 10 nedefter afhængigt af, om væskekanalerne begynder på den nedre eller den øvre overflade af rotoren. Den opnåede strømningshastighed er afhængig af rotorens rotationshastighed, af antallet af kanaler, af disses tværnsit, af deres afbøjning i forhold til vertikalen, af niveau-15 forskellen mellem deres yderste del samt af afstanden mellem det område, hvor de begynder, og rotorens centrum.
Når den hule aksel forbindes med en gaskilde under tryk, opstår der i gaskanalerne en strømning, som på grund af 20 kanalernes lille tværsnit fører til meget store has tigheder på det sted eller i de væskefinne-årer, som åbner ud i badet. Dette resulterer i en fin dispersion af de to faser og en intim blanding mellem gassen og metallet over hele tværsnittet af udgangsåbningen af 25 væskekanalen.
Den således opnåede blanding, som opstår på rotorens sidevæg, fordeles straks ved hjælp af bladene i hele badet, hvor der foregår udvekslings-reaktioner, før der 30 gennem sammenflydningen opstår forstørrelse af gasbob lerne og disses påfølgende bristning på badets overflade.
På grund af de talrige parametre, som influerer på væskehastigheden, er det hele tiden muligt at regulere på 35 parametrene til bestemte værdier således, at man opnår en fuldstændig behandling af hele den tilførte mængde af metal, der skal behandles. Man kan tilsvarende regulere
DK 158325B
6 gasmængden til sådanne værdier, der sædvanligvis accepteres for behandlingen af en given mængde metal. På grund af disse muligheder for regulering af de ovenfor angivne geometriske parametre kan man begrænse sig til små 5 rotationshastigheder, hvilket har den fordel at sim plificere teknologien af fremdrivningsmekanismen og derigennem forbedre materiellets holdbarhed.
Man vil se de interessante egenskaber af en sådan an- 10 ordning i forhold til andre hidtil foreslåede midler til fremdrivning af gasarterne, fordi man udover omrøringen ved hjælp af bladene har en kontinuert og fuldstændig fornyelse af den metalmasse, der skal behandles, på nøjagtig det sted, hvor man indsprøjter behandlings-15 gassen. Derved opnås en maximal udvekslingsoverflade mellem gas og væske og som følge deraf en optimal behandlingseffektivitet.
En sådan anordning ifølge opfindelsen kan være anbragt i 20 en hvilken som helst beholder, hvor man ønsker at behandle kontinuert, hvadenten det er en støbeske, en kontinuert eller ikke-kontinuert arbejdende beholderovn, eller produktionsovn, hvadenten den er forsynet med indre adskillelser eller ikke, hvadenten man anvender flus-25 midler eller ikke, og uafhængigt af om de anførte gasarter er nitrogen, argon, chlor eller blandinger deraf, eller dampe af halogenerede forbindelser, eller et hvilket som helst andet gasformigt produkt, som har en gunstig indvirkning på rensningen af metallet.
30
Afhængigt af den ønskede behandling, af den mængde, der skal behandles, af den ønskede varighed af behandlingen kan man anvende flere anordninger, som kan være placeret på en enkelt eller på flere beholdere, der er anbragt i 35 serie eller parallelt.
DK 158325B
7
Opfindelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor der på fig. 1 er vist et lodret snit af anordningen i et 5 plan, som skærer igennem rotationsaksen og akserne for to kanalpar, på fig. 2 er vist set fra neden et horisontalt snit langs med linien X’-X på fig, 10 på fig. 3 er vist et lodret snit af anordningen anbragt i en støbeske til kontinuert støbning.
På fig. 1 ses en hul drivaksel (1), igennem hvilken 15 gassen (2) bringes til rotorens niveau (3) ved hjælp af et kammer (4), der i sin periferi er forsynet med kanaler (5), der udmunder ved (6) på nøjagtig det sted, hvor kanalerne (7) udmunder, idet disse kanaler i det foreliggende tilfælde begynder på den nedre overflade af 20 rotoren og fremfører væsken således, at der dannes en væske-gas-dispersion, der derpå fordeles i badet ved hjælp af bladene (8).
På fig. 2 ser man ved (1) den nederste ende af den hule 25 aksel og det sted, hvor den er forbundet med kammeret (4) af rotoren (3), som er gennemboret af kanaler (5), der tjener til passage af gassen, og som udmunder i badet (6) på det samme sted, hvor de kanaler, der tjener til passage af væsken, udmunder, og hvor den fine væske-gas-30 dispersion fordeles ud i badet ved hjælp af bladene (8).
På fig. 3 er vist en støbeske (9), der er lukket med et låg (10), og som er delt i en øvre afdeling (11) og en nedre afdeling (12) ved hjælp af en afspærringsvæg (13), 35 og som tilføres væske gennem indgangsåbningen (14) og udtømmes igennem udgangsåbningen (15).
DK 158325 B
8 Væsken underkastes i løbet af sin passage gennem støbeskeen mellem (14) og (15) indvirkning af en anordning ifølge opfindelsen, på hvilken man ser rotoren (3) forsynet med sine kanaler (5) og (7), der udmunder i ba-5 det ved (6), samt armene (8), og som er forbundet ved hjælp af kammeret (4) med den hule aksel, der for en dels vedkommende består af grafit (1), som i sin øvre del er muffesamlet med en metalaksel (16), der er udstyret med kølefinner (17), og som drives af et reduktionsgear (18), 10 der drives af en motor (19), og som er forbundet med rørføring (20) ved hjælp af en roterende pakning (21), således at man kan indføre gassen (2), som stammer fra en ydre kilde.
15 Under anordningens rotation trænger væsken ind i kanalerne (7) i retningerne (22) og stiger op til (6), hvor de møder de gasarter, som indføres i kammeret (4) i retningerne (23), og som slipper ud igennem kanalerne (5) til dannelse af en fin dispersion, som fordeles i hele 20 badet ved hjælp af bladene (8) i retningerne (24).
Den foreliggende opfindelse er belyst ved følgende udførelseseksempel: en støbeske med diameteren 60 cm og højden 1 m er udstyret med en grafitrotor med en diameter 25 på 20 cm og en højde på 8 cm.
Rotoren er forsynet med 8 kanaler, som tjener til passage af metallet, med diameteren 1 cm og en længde på 7 cm, som er skråtstillet i forhold til den lodrette akse i 30 45°, samt med 8 kanaler, der tjener til passage for gas sen, og som er gennemboret horisontalt, idet de har en diameter på 0,1 cm.
Igennem denne støbeske bringer man til cirkulation 6 tons 35 i timen af en aluminiumlegering af typen 2014. Rotoren drejer sig med en hastighed på 150 omdr./min., og der indsprøjtes 4 Nm /h af en blanding argon 95 % og chlor 5
DK 158325 B
9 % (efter rumfang).
Legeringen var ved indgangen til støbeskeen meget gas- holdig, og den havde ved afprøvning under vakuum og et 3 5 tryk på 2 Torr, et hydrogenindhold på 0,85 cm /100 g? idet man underkastede denne legering den samme afprøvning, viste den ved udgangen kun et indhold på 0,14 3 cm /100 g, og der blev ikke iagttaget bobler, hvilket viser behandlingseffektiviteten opnået ved hjælp af an-10 ordningen ifølge opfindelsen.
Den foreliggende opfindelse kan anvendes når som helst, man ønsker en god dispersion i tofasede blandinger væskegas: dette er tilfældet under behandlingen af flydende 15 metaller, især aluminium og legeringer deraf, med henblik på at fjerne hydrogen og ikke-metalliske urenheder.
20 25 30 35
Claims (5)
1. Roterende gas-dispergeringsanordning til brug ved be-5 handling af et bad af flydende metal som befinder sig i en beholder omfattende en cylinderformet rotor udstyret med i badet neddykkede blade og fastgjort til en hul drivaksel (1), der tjener som gastilførsel, kendetegnet ved, at rotoren er gennemboret af kanal-par, 10 idet hvert par består af en kanal (7) med en skrå retning i forhold til horisontalplanet og tjenende til passage af væsken og en anden kanal (5) med en radial retning og tjenende til passage af gassen, idet hvert sådant kanalpar udmunder separat på et og samme sted (6) på 15 cylinderens sideflade således, at der på dette sted dannes en fin væske-gas-dispersion, som derpå fordeles i badet ved hjælp af bladene (8).
2. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 20 de til passage af metal tjenende kanaler (7) er rettet i en vinkel på 10-60° i forhold til horisontalplanet.
3. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de til passage af metal tjenende kanaler (7) hver især 25 har cirkulært tværsnit og en diameter på 0,5-1,5 cm.
4. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de til passage af gas tjenende kanaler (5) hver især har cirkulært tværsnit og en diameter på 0,1-0,4 cm. 30
5. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bladene (8) er fordelt symmetrisk omkring rotationsaksen på rotorens sidevæg samt imellem de steder, hvor kanalerne udmunder i badet. 35
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8116735 | 1981-08-28 | ||
| 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 (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK384082A DK384082A (da) | 1983-03-01 |
| DK158325B true DK158325B (da) | 1990-04-30 |
| DK158325C DK158325C (da) | 1990-10-01 |
Family
ID=9261862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK384082A DK158325C (da) | 1981-08-28 | 1982-08-27 | Roterende gas-dispergeringsanordning til brug ved behandling af et bad af flydende metal |
Country Status (28)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4426068A (da) |
| EP (1) | EP0073729B1 (da) |
| JP (1) | JPS6049700B2 (da) |
| KR (1) | KR870000508B1 (da) |
| AT (1) | ATE12311T1 (da) |
| AU (1) | AU546831B2 (da) |
| BG (1) | BG41825A3 (da) |
| BR (1) | BR8205026A (da) |
| CA (1) | CA1184381A (da) |
| CS (1) | CS229943B2 (da) |
| DD (1) | DD202453A5 (da) |
| DE (1) | DE3262681D1 (da) |
| DK (1) | DK158325C (da) |
| EG (1) | EG15395A (da) |
| ES (1) | ES8307914A1 (da) |
| FR (1) | FR2512067B1 (da) |
| GR (1) | GR77611B (da) |
| HK (1) | HK27686A (da) |
| HU (1) | HU186110B (da) |
| IE (1) | IE53805B1 (da) |
| IN (1) | IN156351B (da) |
| NO (1) | NO160527C (da) |
| PL (1) | PL131793B1 (da) |
| RO (1) | RO85137B (da) |
| SU (1) | SU1233807A3 (da) |
| TR (1) | TR21856A (da) |
| YU (1) | YU42045B (da) |
| ZA (1) | ZA826254B (da) |
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 |
| EP0183402B1 (en) * | 1984-11-29 | 1988-08-17 | Foseco International Limited | 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. |
| US5160693A (en) * | 1991-09-26 | 1992-11-03 | Eckert Charles E | Impeller for treating molten metals |
| GB2294209B (en) * | 1991-09-26 | 1996-07-03 | Charles Edward Eckert | Method for treating a molten metal with a gas |
| 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 |
| EP0916066B1 (fr) * | 1996-08-02 | 1999-12-15 | 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 |
| CA2333808C (en) * | 2000-02-01 | 2011-01-04 | Metaullics Systems Co., L.P. | 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 |
| CA2528757A1 (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-02 | Bruno H. Thut | 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 |
| US10126060B2 (en) | 2015-05-01 | 2018-11-13 | Opta Minerals Inc. | Lance drive system |
| US11066713B2 (en) * | 2015-12-09 | 2021-07-20 | 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 (da) * | 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 (da) * | 1972-03-08 | 1973-09-12 | ||
| GB1428146A (en) * | 1972-09-18 | 1976-03-17 | Aluminum Co Of America | Purification of aluminium |
| CH583781A5 (da) * | 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 EG EG516/82A patent/EG15395A/xx active
- 1982-08-25 JP JP57147508A patent/JPS6049700B2/ja not_active Expired
- 1982-08-25 EP EP82420123A patent/EP0073729B1/fr not_active Expired
- 1982-08-25 DE DE8282420123T patent/DE3262681D1/de not_active Expired
- 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 CA CA000410173A patent/CA1184381A/fr not_active Expired
- 1982-08-26 GR GR69129A patent/GR77611B/el unknown
- 1982-08-26 ZA ZA826254A patent/ZA826254B/xx unknown
- 1982-08-26 BG BG057830A patent/BG41825A3/xx unknown
- 1982-08-26 TR TR21856A patent/TR21856A/xx unknown
- 1982-08-27 DK DK384082A patent/DK158325C/da not_active IP Right Cessation
- 1982-08-27 AU AU87793/82A patent/AU546831B2/en not_active Expired
- 1982-08-27 CS CS826269A patent/CS229943B2/cs unknown
- 1982-08-27 IE IE2077/82A patent/IE53805B1/en unknown
- 1982-08-27 NO NO822913A patent/NO160527C/no not_active IP Right Cessation
- 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 RO RO108530A patent/RO85137B/ro unknown
- 1982-08-27 ES ES515297A patent/ES8307914A1/es not_active Expired
- 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 |
|---|---|---|
| DK158325B (da) | Roterende gas-dispergeringsanordning til brug ved behandling af et bad af flydende metal | |
| US4372541A (en) | Apparatus for treating a bath of liquid metal by injecting gas | |
| US5527381A (en) | Gas treatment of molten metals | |
| US3227547A (en) | Degassing molten metals | |
| US5660614A (en) | Gas treatment of molten metals | |
| NO873935L (no) | Bladroerer til bruk i metallsmelter. | |
| US6056803A (en) | Injector for gas treatment of molten metals | |
| NO164112B (no) | Roterende anordning for behandling av smeltet metall. | |
| US3278295A (en) | Method of stirring dispersing or homogenizing metal or slag charges having a temperature of at least 800deg. c. | |
| CN117660792B (zh) | 一种金属熔炼复合搅拌除气装置 | |
| HU194301B (en) | Equipment for fermentation especially for higly viscosive aerobic mediums | |
| US4240618A (en) | Stirrer for metallurgical melts | |
| JPS58130233A (ja) | 亜鉛回収用反応装置 | |
| JP3431597B2 (ja) | 溶鋼簡易脱ガス設備における脱ガス処理方法及び溶鋼撹拌装置 | |
| RU2034041C1 (ru) | Устройство для внепечной обработки расплава | |
| JPH02115324A (ja) | 液体中への気泡放出、分散装置 | |
| SU1607867A1 (ru) | Устройство дл механического удалени газов из жидкости | |
| KR0144013B1 (ko) | 용융 알루미늄 정련 장치의 스피닝 노즐 조립체에 사용되는 베인형 회전자 | |
| SU1089155A1 (ru) | Устройство дл смешени газов с жидкост ми | |
| JP2007204843A (ja) | ガス吹込みノズル装置およびそれを備えたガス吹込み設備 | |
| CN206580872U (zh) | 一种用于铝合金低压铸造保持炉系统的旋转除气装置 | |
| JPH0768590B2 (ja) | 液体中への気泡放出、分散装置 | |
| JPH06273074A (ja) | 溶融金属清浄化用インペラ | |
| SE204064C1 (da) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUP | Patent expired |