ES2343733T3 - Metodo para cebar un filtro para metal fundido. - Google Patents
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Abstract
Un método para iniciar el flujo de metal a través de un filtro en una unidad de filtración de metal fundido en línea que tiene un filtro (20) cerámico o refractario poroso montado horizontalmente en un recipiente (10) de filtración que tiene una entrada (16) para el metal (18) fundido y una salida (25) para el metal fundido, siendo la salida una salida que se puede cerrar en una cubeta (23) de salida que conecta al fado aguas abajo del filtro, comprendiendo el método los pasos de añadir suficiente metal (18) fundido al recipiente de filtración para Henar totalmente el lado aguas arriba del filtro con metal fundido, cerrando la salida (25) de metal fundido con una tapa (24) estanca, aplicando un vacío uniformemente creciente a la cubeta de salida cerrada en una proporción de entre 0,1 y 10 kPa por segundo mediante la aspiración de una corriente de aire de la cubeta de salida a través de un ventilador (40) o venturi de aire hasta que el metal fundido comienza a fluir a través del filtro (20) y liberando entonces el vacío inmediatamente y retirando la tapa (24) estanca de la salida (25) de metal fundido.
Description
Método para cebar un filtro para metal
fundido.
Esta invención se refiere a la filtración de
metal fundido, por ejemplo, aluminio fundido.
Es una práctica industrial común eliminar por
filtración pequeñas inclusiones existentes en metales fundidos,
tales como el aluminio fundido. Un material típico utilizado para
tales filtros es un material cerámico o refractario poroso a través
del cual se hace pasar el metal fundido. Estos materiales cerámicos
o refractarios no se mojan fácilmente por los metales fundidos, y
cuando tales materiales tienen poros relativamente finos, se
encuentran considerables dificultades para iniciar el flujo de metal
a través del filtro (cebado del filtro) y típicamente tales
materiales requieren el uso de recipientes de filtrado profundos
para crear una carga de metal suficiente para superar las
dificultades de cebado que se presentan. Varios fabricantes han
desarrollado recientemente versiones de tamaño de poro fino de
estos materiales de filtración para mejorar la eficiencia de
filtración y las dificultades de cebado limitan su utilidad.
Una solución a este problema ha sido propuesta
por la Publicación de Patente Japonesa JP 60-5829
que enseña el uso de una campana de vacío para cebar un filtro para
filtrar metal fundido para utilizar en la producción de metal ultra
puro. Se había encontrado que con filtros que tienen tamaños de poro
fino, se necesita una presión manométrica sustancial de metal para
cebar el filtro (en un ejemplo son indicadas presiones manométricas
de hasta alrededor de una atmósfera). De acuerdo con esta
publicación japonesa, se producía un vacío en una campana de vacío
por medio de una bomba de vacío conectada a un volumen intermedio
por un conducto. La bomba de vacío se utilizaba para evacuar el
volumen intermedio el cual era entonces aplicado al filtro en su
lado aguas abajo. Se proporcionaba una válvula de alivio de vacío
rápida para cortar el vacío una vez que el cebado se había
producido.
En la Publicación de Patente Japonesa JP
06-49551 se describe un dispositivo de filtro en
línea continuo, basado en un filtro de tubo poroso donde se
utilizaba un ventilador para forzar el metal que es pasado a través
del elemento filtrante desde el exterior del tubo. El ventilador
funciona solo para soplar y no proporciona ninguna succión.
En WO 88/07165 se describe un dispositivo de
mezcla para horno en el cual un metal fundido en una cámara lateral
cerrada es subido y bajado repetidamente para provocar el flujo de
metal a través de orificios tallados y de este modo provocar la
mezcla en el horno principal. El metal era subido y bajado mediante
la aplicación alternativa de presión y succión por medio de un
ventilador actuando sobre el gas por encima del metal en la cámara
lateral cerrada. No existía sugerencia del uso de tal ventilador con
un filtro.
Los presentes inventores se enfrentaban al
problema de intentar cebar un filtro comercial relativamente grande
que tiene por regía general un área de sección transversal
relativamente grande comparada con su espesor. Ese filtro tiene una
cubeta de salida relativamente grande y se encontró que un sistema
como el descrito en el documento JP 60-5829 no era
adecuado. Por ejemplo, se encontró que para el nivel de vacío
necesario en el sistema JP 60-5829, se necesitaba
una bomba de vacío y una bomba de vacío típica no es capaz de
eliminar aire de una cubeta de salida comercial con suficiente
rapidez. Para un funcionamiento comercial con el filtro más grande,
la necesidad no era tanto de un alto nivel de vacío como de ser
capaz de eliminar el aire de la cubeta de salida a una velocidad
suficientemente alta.
Cebar un filtro comercial de metal de sección
transversal considerable, en particular aquellos que tienen tamaño
de poro fino, es un problema técnico complejo. Si se aplica un vacío
a un ritmo fuera de ciertos límites, el cebado falla. Si el ritmo
de aplicación del vacío es demasiado grande, el elemento filtrante
puede romperse. Por otro lado, si el ritmo de aplicación es
demasiado bajo, cuando el vacío alcanza cierto nivel crítico, el
elemento filtrante puede resultar cebado solo en unos pocos sitios,
que causa que el metal empiece a fluir a través del filtro sólo por
esos sitios. Cuando esto sucede, el vacío que fue producido se
libera de forma que el filtro no se ceba más y no existe flujo de
metal a través de las áreas no cebadas. El área de filtración
resultante se reduce sustancialmente dando lugar a una filtración
más pobre, una mayor caída de nivel de metal a través del filtro y
en algunos casos es necesario detener el proceso.
Se realizaron intentos de usar un tanque de
vacío como el mostrado en JP 60-5829, con el tanque
dimensionado para contener suficiente volumen de gas a la presión
final deseada la cual se obtiene por medio de una bomba de vacío
separada antes de establecer una conexión con el filtro, y diferente
de la referencia en que la bomba de vacío se desconectaba del
tanque antes de conectar al sistema. Aparte de la necesidad de un
gran tanque de vacío, este método tendía también a crear una
velocidad de evacuación incontrolable e inicialmente alta y si el
sistema no era hermético podía dar por resultado una presión final
insuficiente para permitir el cebado. No se encontró que fuera una
disposición satisfactoria para una operación grande de filtrado
comercial.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un sistema de cebado que pueda ser adaptado para uso en
grandes filtros comerciales para los que el tamaño de poro es
demasiado pequeño para permitir el cebado en recipientes de
filtrado de poca profundidad.
En un aspecto, ta presente invención se refiere
a un método de iniciar el flujo de metal a través de un filtro en
una unidad de filtración de metal fundido en línea que tiene un
filtro cerámico o refractario poroso montado horizontalmente en un
recipiente de filtrado. Este recipiente de filtrado tiene una
entrada para metal fundido y una salida para metal fundido, siendo
la salida una salida que se puede cerrar en una cubeta de salida que
conecta al lado aguas abajo del filtro. El método de la invención
comprende los pasos de añadir un metal fundido al recipiente de
filtración suficiente para cubrir por completo el lado aguas arriba
del filtro con una profundidad de metal fundido y que cierra
temporalmente la salida en la cubeta de salida con una tapa estanca.
Se aplica entonces un vacío uniformemente creciente a la cubeta de
salida cerrada a un ritmo de entre 0,1 y 10 kPa por segundo
mediante la extracción de una corriente de aire de la cubeta de
salida por medio de un ventilador hasta que el metal fundido
comienza a fluir a través del filtro. En ese momento el vacío se
libera rápidamente y la tapa estanca se retira de la salida de
metal fundido. Una vez que el filtro se ha cebado de esta manera,
el flujo de metal a través del filtro continúa mientras necesita
solo una carga relativamente baja de metal fundido en el lado de
entrada del filtro.
Se ha encontrado que el uso de un ventilador en
la forma de arriba tiene varias ventajas importantes. En primer
lugar, no se necesita un tanque de vacío y el ventilador es capaz de
retirar aire de la cubeta de salida muy rápidamente de forma que el
nivel de vacío necesario para cebar el filtro se alcanza muy
rápidamente. En segundo lugar, mediante una conexión directa a un
ventilador, es posible liberar el vacío muy rápidamente sin ningún
rebase cuando se alcanza el cebado.
En una realización alternativa de la invención
es posible utilizar un venturi de aire en lugar del ventilador y
alcanzar similares resultados.
La invención se refiere también a un nuevo
aparato para filtrar metal fundido. Este aparato incluye un
recipiente de filtrado, un canal de alimentación para alimentar
metal fundido al recipiente de filtrado y un filtro cerámico o
refractario poroso montado horizontalmente dentro del recipiente de
filtrado para recibir el metal fundido del canal de alimentación.
Una cubeta de salida se sitúa debajo del filtro para recibir metal
fundido filtrado. Esta cubeta de salida también se extiende
lateralmente mas allá del recipiente de filtrado y debajo de una
parte inferior del canal de descarga. Una abertura en la parte
inferior del canal de descarga conecta a la cubeta de salida de
forma que el metal fundido filtrado puede fluir desde la cubeta de
salida en el canal de descarga. Una unidad de cierre desplazable
verticalmente se adapta para hacer asiento y sellar la abertura
entre el canal de descarga y la cubeta de salida. Un conducto de
aire se conecta por un primer extremo a la unidad de cierre y por
el segundo extremo a un ventilador o venturi de aire para extraer
aire de la cubeta de salida. El aparato también incluye medios para
subir y bajar la unidad de cierre y una válvula para liberar el
vacío creado en la cubeta de salida.
En los dibujos que ilustran la presente
invención:
La figura 1 es una ilustración esquemática en
sección parcial de la unidad de filtración de la invención;
La figura 2 es una modificación de la vista de
la figura 1;
La figura 3 es una vista en perspectiva de la
unidad de filtración de la invención;
La figura 4 es otra vista en perspectiva de la
unidad de filtración de la figura 3 desde una dirección
diferente;
La figura 5 es una micrografía que muestra como
se miden los diámetros de los poros.
La figura 6 es un gráfico que muestra el aumento
del vacío con el tiempo.
Es importante para el control del vacío de
acuerdo con la presente invención que la cantidad de vacío aumente
constantemente. En otras palabras, desde el arranque del cebado
hasta el punto en que el vacío se libera, no hay descenso de vacío.
Un aumento constante puede ser en forma de una serie de pasos de
aumento o como un aumento lineal.
Los requisitos del ventilador dependerán del
tamaño del filtro utilizado pero por regla general debe ser capaz
de evacuar hasta un vacío de entre 2 y 20 kPa, y de evacuar el
volumen de la salida del filtro hasta el vacío deseado en alrededor
de 1 a 120 segundos, preferiblemente entre 2 y 30 segundos. Un vacío
de 2 a 20 kPa significa 2 a 20 kPa por debajo de la presión
atmosférica estándar (101 kPa). Por regla general el tipo de
ventilador que cumple estos requisitos es un ventilador canalizado
o soplante regenerativa. Sin embargo, puede ser utilizado cualquier
ventilador que cumpla estos requisitos. También puede utilizarse un
venturi de aire dimensionado para estos requisitos. Un ventilador
adecuado para instalaciones comerciales de filtración típicas y que
cumple los requisitos tiene una corriente de escape de 320 litros
normales por minuto a 6 kPa de vacío.
Es también ventajoso conectar el conducto del
ventilador a la cubeta de salida por medio de una pieza de cierre
que cierra la cubeta de salida, incluyendo la salida de metal
fundido. De esta manera, cuando la pieza de cierre está en su
lugar, la cubeta de salida y la salida están aisladas de la
atmósfera. Esta pieza de cierre está adaptada de forma que cuando
se libera el vacío, la pieza de cierre puede ser levantada de la
parte superior de la cubeta de salida y del canal de forma que la
cubeta de salida vuelve inmediatamente a presión atmosférica y el
canal es abierto para recibir metal fundido filtrado.
El ventilador puede ir equipado con un control
de velocidad variable para permitir aumentar la velocidad de
evacuación suavemente, pero en una realización preferida, el
conducto puede también incluir una válvula de tres vías que permite
al ventilador aspirar aire únicamente del exterior, o aplicar vacío
únicamente al filtro, o cualquier combinación intermedia, variando
la posición de la válvula entre dos extremos. En un funcionamiento
típico la válvula se sitúa en una posición donde el ventilador
aspira aire únicamente del exterior (y el filtro está aislado),
punto en el que el ventilador arranca y gira hasta la velocidad
máxima. Entonces la válvula se mueve gradualmente (por ejemplo,
mediante un motor controlado) hacia la otra posición extrema de
manera que el ventilador aspira progresivamente una mayor
proporción de caudal de aire del recipiente de filtrado. Esto
proporciona un aumento suave fácilmente controlado del vacío
aplicado incluso cuando los sellos entre la pieza de cierre y el
filtro son variables o tienen fugas.
Las figuras 1 y 2 muestran una realización
particular de una unidad de filtración de acuerdo con la invención.
La unidad de filtración incluye un recipiente 10 de filtración que
tiene paredes laterales y una pared 14 inferior. Estas paredes
están hechas de un material aislante resistente al calor. A un lado
de la unidad está un canal 16 para alimentar metal 18 fundido al
recipiente. Dentro del recipiente hay un elemento 20 filtrante
horizontal soportado entre paredes laterales y una pared 22
divisoria interior. Una cubeta 23 de salida se proporciona debajo
del filtro 20 y para vaciar el recipiente de filtrado cuando sea
necesario está prevista una salida de drenaje 32 que se puede
cerrar.
La cubeta 23 de salida incluye una abertura 25
de salida a través de la cual el metal fundido se descarga en el
canal 28. Para cebar el filtro 20, la abertura 25 y la cubeta 23 de
salida están cerradas por medio de una unidad 24 de cierre la cual,
como se muestra en la figura 1, asienta encima y sella la abertura
25 de salida. Una abertura en la pieza 24 de cierre conecta a un
conducto 34 por medio de un conector 30 y el conducto 34 conecta a
la toma 36 de aspiración que contiene una válvula 38. Esta válvula
38 puede moverse entre una posición que permite caudal a través del
conducto 34 al conducto 36 de aspiración de la bomba o puede
conmutarse para aspirar aire de la atmósfera por medio de un
accionamiento por motor. La válvula 38 es tal que en cualquier
posición entre estos dos extremos, el ventilador puede aspirar una
parte de aire de la atmósfera y el resto del conducto 34. El
conector 30 tiene una válvula 31 solenoide de actuación rápida
conectada a la atmósfera.
En la posición mostrada en la figura 1, la
unidad filtrante está inicialmente rellena con metal 18 fundido
como se muestra y el ventilador se arranca con la válvula 38
totalmente abierta a la atmósfera y el conducto 34 cerrado desde el
ventilador. La válvula 38 es actuada por un accionamiento por motor
hacia su otro extremo con objeto de aumentar la proporción de
caudal de aire que proviene de la cubeta 23 de salida creando de
este modo un vacío en el espacio debajo del filtro. Este vacío
aumenta rápida y suavemente por la acción del ventilador 40 y la
válvula 38 hasta que se alcanza el punto en que empieza el flujo de
metal a través del filtro 20 y el cebado se ha conseguido. En este
punto es importante liberar rápidamente el vacío y esto se hace
abriendo la válvula 31 a la atmósfera. Para conseguir una rápida
liberación del vacío la válvula 31 es preferiblemente una válvula
de solenoide que se dispara al detectar metal fundido en el fondo de
la cubeta 23, por ejemplo, por medio de una sonda conductora que
detecta el metal por el cierre de un circuito eléctrico.
Una vez que el vacío es liberado, el cierre 24
es levantado fuera del recipiente de filtración como muestra la
figura 2 de forma que todo el extremo abierto de la cubeta 23 de
salida es expuesto a la atmósfera, y, por supuesto, esto también
abre el canal de descarga 28 al flujo de metal.
Una versión más detallada de la presente
invención se muestra en vistas en perspectiva en las figuras 3 y 4.
Se proporciona un recipiente 10 de filtrado revestido de refractario
típico del tamaño y tipo utilizado para unidades de filtración
comercial de espuma cerámica. Un elemento 20 filtrante poroso está
montado básicamente horizontal dentro del recipiente. Con esto
queremos decir que el elemento filtrante está montado a menos de
unos 10 grados de la horizontal. Esto previene, por ejemplo, el
escape de gases atrapados. Se proporcionan una entrada 16 y salida
28 que comprenden canales revestidos de refractario que a su vez
están conectados a un sistema convencional de suministro de metal.
Debajo del elemento filtrante, y no visible en las figuras 3 y 4
está la cubeta 23 de salida que conecta a la abertura 25 de salida,
como se muestra en las figuras 1 y 2.
El recipiente de filtrado se dota de una tapa 41
que se puede retirar. La tapa contiene un quemador 42 para
precalentar el elemento filtrante antes de su utilización. La tapa
está montada en un poste 43 vertical y puede ser levantada y
basculada fuera cuando no se necesita.
Se proporciona un cierre 24 con forma de una
caja hueca con un fondo abierto montado sobre un poste 44 de forma
que puede moverse a su posición y bajarse dentro del canal 28 de
salida para tapar y sellar el orificio 25 y de este modo sellar la
cubeta 23 de salida bajo el elemento filtrante. La caja 24 de cierre
está conectada por la tubería 34 a un ventilador 40. Montada en la
tubería 34 de conexión y cerca del cierre está una válvula 45 de
solenoide de apertura rápida para liberar el vacío cuando se detecta
el metal en la cubeta de salida. El cierre puede ser levantado
automáticamente (cuando se detecta metal) por medios neumáticos
controlados por un controlador 46 en el poste. El metal se detecta
mediante contactos 47 eléctricos alimentados a través del cierre.
Éstos están formados por electrodos de acero con punta de grafito o
de acero.
El cebado se realiza dentro de un tiempo de
alrededor 1 a 120 segundos, preferiblemente en un tiempo de
alrededor de 2 a 30 segundos. Esto es con un filtro que tiene un
área de sección transversal de filtración de alrededor de 25,8 a
10130 centímetros cuadrados (4 a 1570 pulgadas cuadradas).
Preferiblemente el área de filtración es al menos 645 centímetros
cuadrados (100 pulgadas cuadradas). Este filtro tiene también
típicamente un espesor de alrededor de 1,25 a 10,2 centímetros (0,5
a 4,0 pulgadas), preferiblemente alrededor de 2,5 a 7,6 centímetros
(1 a 3 pulgadas).
El filtro utilizado puede ser seleccionado entre
una variedad de filtros comerciales y típicamente tiene un tamaño
de poro de filtración en un rango entre una media de alrededor de
150 hasta 500 micras. Este tamaño de poro medio se define como la
"ventana" media o tamaño de las gargantas de interconexión o
pasos entre tas celdas del medio refractario poroso.
El tamaño de poro medio se mide como sigue. Se
corta una muestra del medio filtrante en el centro del espesor del
medio y perpendicular a la dirección del flujo. De una micrografía
electrónica de barrido de la muestra, se mide el tamaño de las
"ventanas" visibles entre las gargantas cerámicas y se
determina el valor medio de la muestra. La figura 5 muestra un
resultado típico de esas medidas. Los poros que tienen un diámetro
por debajo del 50% de la media de todos los poros medidos no se
tienen en cuenta en el cálculo final del tamaño de poro medio
porque no se cebarán con el metal fundido.
Los filtros que tienen un tamaño de poro medio
mayor de 500 micras típicamente pueden ser iniciados sin necesidad
de cebado, mientras que los filtros que tienen un tamaño de poro
medio por debajo de 150 micras pueden ser susceptibles de ser
cebados mediante la aplicación de vacío a la cubeta de salida, pero
necesitarán una excesiva carga de metal encima del filtro para
continuar la filtración sin el vacío.
Los filtros de este tipo se definen
convencionalmente en términos de poros por pulgada (ppi), pero este
parámetro no es una definición única del tamaño de poro medio ya
que depende de los métodos de fabricación utilizados. Para
comparación, en la Tabla 1 abajo se listan algunos medios de
filtración comerciales:
Los cuatro primeros elementos de la tabla
anterior son materiales filtrantes que son utilizados típicamente
en recipientes CFF de poca profundidad para filtrar metal en plantas
comerciales de fundición. Los cinco últimos materiales no se
utilizan en sistemas convencionales salvo que para el cebado puedan
proporcionarse cargas de metal muy altas. Son los medios filtrantes
típicos que pueden ser convenientemente utilizados con la presente
invención.
La profundidad de metal sobre el filtro se
define como la suma de la distancia vertical desde el fondo del
canal hasta la cara superior del filtro (VDTF) más la altura de
metal en el canal. La altura de metal en el canal variaría
generalmente desde unos 20 a 30 cm. (8 a 12 pulgadas). Con el
procedimiento de la presente invención, el VDTF varía típicamente
desde unos 0 a 10 cm. (0 a 4 pulgadas) y, por consiguiente, la
profundidad de metal sobre el filtro será típicamente de unos 20 a
40 cm. (8 a 16 pulgadas). En un filtro típico, el VDTF varía desde
0 a 50 cm. (0 a 20 pulgadas) y por consiguiente la profundidad de
metal sobre el filtro será desde 20 a 80 cm. (8 a 32 pulgadas).
Por tanto se puede ver que el tamaño del
recipiente de filtración (es decir, la sección transversal y la
profundidad necesaria para alojar la carga de metal sobre el
filtro) puede ser menor en la presente invención que en un equipo
de filtración cerámico convencional o puede instalarse
sustancialmente en el mismo espacio que un filtro cerámico
convencional existente. Además, puesto que en la presente invención
se utiliza un medio de tamaño de poro medio bajo, la eficiencia de
la filtración es mayor que en filtros cerámicos convencionales y
está cerca de la eficiencia de los filtros de lecho profundo los
cuales ocupan volúmenes significativamente mas grandes. El volumen
de la presente invención más pequeño que ambos, tanto las unidades
convencionales de filtro cerámico como los filtros de lecho,
significa que tiene que drenarse menos metal al cambiar de
filtro.
La invención se ha mostrado con un único
elemento filtrante montado en el recipiente de filtración. Sin
embargo, será entendido que otras configuraciones conocidas en la
técnica pueden utilizarse con la invención. Por ejemplo, el
elemento filtrante único puede ser sustituido por dos o mas,
montados uno al lado de. otro para permitir mayores superficies de
sección transversal que las que pueden ser posibles con un solo
elemento. Además, con esta invención es posible el uso de dos
elementos filtrantes montados uno encima de otro en el recipiente
de filtración (como se demuestra por ejemplo en la patente US
5.673.902 asignada a Selee Corporation).
En una unidad piloto de filtración de un diseño
como el mostrado en la figura 1 fue realizado un ensayo. El filtro
utilizado un filtro disponible comercialmente que tenía una densidad
de poros de 70 poros por pulgada (PPI). Tenía un espesor de 5,1 cm
(2 pulgadas) y una superficie de la sección transversal de 929
centímetros cuadrados (144 pulgadas cuadradas). La cubeta de salida
estaba conectada por medio de un conducto a la aspiración de un
ventilador de canal (Spencer VB-055 fabricado por
The Spencer Turbine Company, Windsor, CT USA), incluyendo el
conducto una válvula de venteo y una válvula de tres vías para
purgar aire atmosférico en el aire aspirado por el ventilador.
A la unidad de filtración se añadió aleación de
aluminio fundido hasta una profundidad de alrededor de 20 cm. (8
pulgadas) por encima del filtro. Con la cubeta de salida y el canal
de salida de metal fundido cerrados, se arrancó el ventilador y una
válvula de tres vías movida progresivamente por un motor para
aspirar una proporción creciente de aire de la cubeta de salida y
una proporción decreciente de aire de la atmósfera. El filtro se
cebó en alrededor de 10 segundos, punto en el cual el vacío había
alcanzado un nivel de unos 6 kPa. En este punto se abrió la válvula
de venteo en el conducto y se abrieron también inmediatamente la
cubeta de salida y la salida de metal fundido. Los resultados se
muestran en el gráfico de la figura 6 en el que la línea 62 muestra
una presión continuamente decreciente y el punto 64 indica el punto
en el que el metal se detecta en el fondo de la cubeta de salida 26
mostrando que el cebado se ha conseguido.
Claims (22)
1. Un método para iniciar el flujo de metal a
través de un filtro en una unidad de filtración de metal fundido en
línea que tiene un filtro (20) cerámico o refractario poroso montado
horizontalmente en un recipiente (10) de filtración que tiene una
entrada (16) para el metal (18) fundido y una salida (25) para el
metal fundido, siendo la salida una salida que se puede cerrar en
una cubeta (23) de salida que conecta al fado aguas abajo del
filtro,
comprendiendo el método los pasos de añadir
suficiente metal (18) fundido al recipiente de filtración para
Henar totalmente el lado aguas arriba del filtro con metal fundido,
cerrando la salida (25) de metal fundido con una tapa (24) estanca,
aplicando un vacío uniformemente creciente a la cubeta de salida
cerrada en una proporción de entre 0,1 y 10 kPa por segundo
mediante la aspiración de una corriente de aire de la cubeta de
salida a través de un ventilador (40) o venturi de aire hasta que el
metal fundido comienza a fluir a través del filtro (20) y liberando
entonces el vacío inmediatamente y retirando la tapa (24) estanca de
la salida (25) de metal fundido.
2. Un método según la reivindicación 1 en el que
el ventilador (40) se conecta a la cubeta (23) de salida del
recipiente (10) de filtración por medio de un conducto (34) que
tiene una válvula (31) para ventear a la atmósfera y el vacío se
libera abriendo esta válvula a la atmósfera.
3. Un método según la reivindicación 2 en el que
el conducto (34) se conecta a la tapa (24) estanca y cuando el
vacío va a ser liberado se retira la tapa estanca de la cubeta (23)
de salida y salida (25) del metal fundido.
4. Un método según la reivindicación 2 en el que
el conducto (34) incluye también una válvula (38) de tres vías para
purgar aire atmosférico en la corriente de aire que está siendo
aspirada por el ventilador (40).
5. Un método según la reivindicación 4 en el que
la iniciación se lleva a cabo en un tiempo de 1 a 120 segundos.
6. Un método según la reivindicación 5 en el que
el tiempo es de 2 a 30 segundos.
7. Un método según la reivindicación 5 en el que
el filtro (20) tiene un área de filtración de 25 a 10130
centímetros cuadrados (4 a 1570 pulgadas cuadradas).
8. Un método según la reivindicación 5 en el que
el área de filtración es de al menos 645 centímetros cuadrados (100
pulgadas cuadradas).
9. Un método según la reivindicación 5 en el que
el filtro (20) tiene un espesor de 1,25 a 10,2 centímetros (0,5 a
4,0 pulgadas).
10. Un método según la reivindicación 9 en el
que el espesor del filtro (20) es de 2,5 a 7,6 centímetros (1 a 3
pulgadas).
11. Un método según la reivindicación 9 en el
que el filtro (20) tiene un tamaño de poro medio de 150 a 500
micras.
12. Un aparato para filtrar metal fundido que
comprende un recipiente (10) de filtración, un canal (16) de
alimentación para alimentar metal fundido al recipiente de
filtración, un filtro (20) cerámico o refractario poroso montado
horizontalmente dentro del recipiente de filtración para recibir
metal (18) fundido del canal de alimentación, una cubeta (23) de
salida debajo del filtro para recibir metal fundido filtrado,
extendiéndose dicha cubeta de salida lateralmente mas allá del
recipiente de filtración y debajo de una parte del fondo de un
canal (28) de descarga, teniendo dicha parte del fondo una abertura
(25) que conecta el canal de descarga a la cubeta de salida, una
unidad (24) de cierre desplazable verticalmente adaptada para
asentar y sellar la abertura entre el canal de descarga y la cubeta
de salida, un conducto (34) de aire conectado por el primer extremo
a la unidad (24) de cierre y por el segundo extremo a un ventilador
(40) o venturi de aire para aspirar aire de la cubeta (23) de
salida, una válvula (30, 45) para liberar el vacío formado en la
cubeta de salida y medios (44) para levantar y bajar la unidad (24)
de cierre.
13. Un aparato según la reivindicación 12 en el
que el segundo extremo del conducto de aire incluye una válvula
(38) de tres vías para purgar aire atmosférico en el conducto del
aire (34) que está siendo aspirado de la cubeta (23) de salida.
14. Un aparato según la reivindicación 12 en el
que el ventilador (40) o venturi de aire está adaptado para aplicar
un vacío continuamente creciente a la cubeta (23) de salida a razón
de entre 0,1 y 10 kPa por segundo.
15. Un aparato según la reivindicación 12 en el
que la válvula (31, 45) para liberar el vacío está conectada a la
unidad de cierre desplazable verticalmente.
16. Un aparato según la reivindicación 15 en el
que la unidad (24) de cierre desplazable verticalmente incluye
contactos (47) eléctricos que se extienden desde el fondo de la
misma para detectar la presencia de metal fundido.
\newpage
17. Un aparato según la reivindicación 12 en el
que el recipiente (10) de filtración incluye una tapa (41) que se
puede quitar.
18. Un aparato según la reivindicación 12 en el
que el filtro (20) tiene un área de filtración de 25 a 10130
centímetros cuadrados (4 a 1570 pulgadas cuadradas).
19. Un aparato según la reivindicación 12 en el
que el área de filtración es al menos de 645 centímetros cuadrados
(100 pulgadas cuadradas).
20. Un aparato según la reivindicación 12 en el
que el filtro (20) tiene un espesor de 1,25 a 10,2 centímetros (0,5
a 4,0 pulgadas).
21. Un aparato según la reivindicación 12 en el
que el espesor del filtro (20) es de 2,5 a 7,6 centímetros (1 a 3
pulgadas).
22. Un aparato según la reivindicación 12 en el
que el filtro (20) tiene un tamaño de poro medio de 150 a 500
micras.
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