FI108852B - Continuous process for removing a pollutant - Google Patents

Continuous process for removing a pollutant Download PDF

Info

Publication number
FI108852B
FI108852B FI20001322A FI20001322A FI108852B FI 108852 B FI108852 B FI 108852B FI 20001322 A FI20001322 A FI 20001322A FI 20001322 A FI20001322 A FI 20001322A FI 108852 B FI108852 B FI 108852B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
metal
melt
reactant
refined
continuous process
Prior art date
Application number
FI20001322A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20001322A0 (en
FI20001322A (en
Inventor
Timo Jorma Juhani Lohikoski
Original Assignee
Timo Jorma Juhani Lohikoski
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI20000375A external-priority patent/FI20000375A0/en
Application filed by Timo Jorma Juhani Lohikoski filed Critical Timo Jorma Juhani Lohikoski
Priority to FI20001322A priority Critical patent/FI108852B/en
Publication of FI20001322A0 publication Critical patent/FI20001322A0/en
Priority to PCT/FI2001/000151 priority patent/WO2001061059A1/en
Priority to AU2001237474A priority patent/AU2001237474A1/en
Publication of FI20001322A publication Critical patent/FI20001322A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI108852B publication Critical patent/FI108852B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/0405Rotating moulds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/006Pyrometallurgy working up of molten copper, e.g. refining
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/10General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/10General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
    • C22B9/103Methods of introduction of solid or liquid refining or fluxing agents

Description

108852108852

Jatkuvatoiminen menetelmä epäpuhtausaineen poistamiseksi - Kontinuerligt arbetande förfarande för avlägsnande av ett föroreningsämneContinuous method for removal of impurities - Kontinuerligt arbetande förfarande för avlägsnande av et föroreningsämne

Keksinnön kohteena on jatkuvatoiminen menetelmä metalliin oleellisesti kaasumuo-5 dossa liuenneen epäpuhtausaineen poistamiseksi käyttäen kiinteässä olomuodossa pysyvää reaktanttia, jolla on suuri affiniteetti mainittuun epäpuhtauskaasuun ja mahdollisimman pieni affiniteetti ja liukoisuus sulaan metalliin ja jonka kevyen reaktan-tin ominaispaino on oleellisesti pienempi kuin mainitun raffinoitavan metallin ominaispaino sulassa tilassa, jossa menetelmässä: järjestetään mainitun raffinoitavan 10 metallin sulaa käsittelyastiaan; pidetään mainittua reaktanttia laattavälineellä metal-lisulan pinnan alapuolelle; ja poistetaan raffinoitua metallia mainitusta käsittelyas-tiasta.The present invention relates to a continuous process for the removal of an impurity solubilized in metal in a substantially gaseous form using a solid state reactant having a high affinity for said impurity gas and a low affinity and solubility in the molten metal having a substantially lower specific gravity than in a method comprising: providing a molten metal for said refining 10 to a treatment vessel; holding said reactant by a tab means below the surface of the metal melt; and removing the refined metal from said treatment vessel.

j Eräs suhteellisen laajasti levinnyt metallilangan, erityisesti kuparilangan, raaka- ainetta tuottava valumenetelmä on pystyvalumenetelmä (Upcast, Verticast), jolla 15 voidaan valmistaa hapetonta (OF) kuparilankaa jähmettämällä metalli sulan yläpinnassa olevassa jäähdytetyssä suulakkeessa ja vetämällä jähmettynyttä lankaa ylöspäin. Tämä raakalanka eli "rod" saatetaan vetomuokkauksella lopulliseen paksuuteensa. Hapettoman kuparilangan saamiseksi käytetään raaka-aineena lähes yksin-omaan hyvälaatuisia kuparikatodeita, jotka sulatetaan verkkojaksoinduktiouuneissa :: * ·.: 20 puuhiilen suojaamana hapettumisen estämiseksi. Puuhiiltä on käytetty aiemmin tun-» · ·. ·. netussa tekniikassa syöttämällä ne sulan pinnalle, jolloin puuhiilet kuparisulaan ver- rattuna keveinä kelluvat uppoamatta sulan pinnalla. Seurauksena on, että pelkistys-..._ vaikutus on pieni ja lisäksi sulan pinnalla puuhiilet ovat hehkuvia ja ilmakehän hap- ;; I pi polttaa niitä, jolloin hiilen kulutus on tarpeettoman suuri ja pelkistysvaikutus vä- *··** 25 Itäinen. Hapettoman kuparin vaatimuksiin kuuluu erittäin pieni happipitoisuus, yleensä vain joitakin ppm, kuten alle 5 ppm eli alle 0,0005 % 02. Myöskin valupro-sessin kannalta alhainen happipitoisuus on hyväksi, koska sulan metallin happi syö '..myös suulakemateriaalina käytettyä grafiittia lyhentäen näin suulakkeen käyttöikää.One relatively widespread raw material casting process for metal wire, particularly copper wire, is the Upcast, Verticast process, which allows the production of non-oxygen (OF) copper wire by solidifying the metal in a cooled die at the top of the melt and pulling the solidified. This "rod" is brought to its final thickness by tensile forming. High quality copper cathodes that are melted in mesh induction furnaces are: * *: 20 protected by charcoal to prevent oxidation. Charcoal has been used in the past »· ·. ·. in the prior art by feeding them to the molten surface, whereby the charcoal as compared to the copper melt floats lightly without sinking on the molten surface. As a result, the reduction -... effect is small and, moreover, the charcoal on the molten surface is glowing and the atmosphere oxygenated ;; I pi burn them, resulting in unnecessarily high carbon consumption and a reduction in * ·· ** 25 Eastern. The requirements for non-oxygenated copper include very low oxygen content, usually only a few ppm, such as less than 5 ppm or less than 0.0005% 02. Also, low oxygen content in the casting process is good because the oxygen in the molten metal also consumes graphite used as the die material. life.

,...: Pystyväkin käyttöä on rajoittanut valun suhteellinen hitaus, eli yhdellä säikeellä tuo- , · · ·, 30 tetaan noin 1000 tonnia vuodessa. Lisäksi valusuulakkeiden vaatima tila sulan kupa- • · ” * rin pinnalla sekä erilliset sulatus- ja valu-uunit hapettomuuden varmistamiseksi, nii- : ' · · den välisine sulansiirto-ongelmineen on ollut rajoittavana tekijänä. Rajoittavana te- ‘: : kijänä on ollut edelleen kahden uuniyksikön aiheuttamat kustannukset., ...: Even vertical use has been limited by the relative slowness of the casting, that is to say, · · ·, 30 per annum produces about 1000 tons per year. In addition, the space required for molding nozzles on the surface of molten copper and separate melting and casting furnaces to ensure oxidation, with their melt transfer problems between them, has been a limiting factor. A limiting factor:: The cost of the two furnace units has continued to exist.

Julkaisussa JP-63-108946 on edellä kuvattuja ongelmia pyritty ratkaisemaan käyt-35 tämällä lämpimänäpitouunia, johon raffinoitava metalli juoksutetaan sulana ja josta 2 108852 se juoksutetaan sulana edelleenkäsittelyyn. Pelkistimenä käytetään sinänsä tunnettua puuhiiltä, mutta tässä lämpimänäpitouunissa hiilet painetaan syvemmälle sulaan pääasiassa alumiinioksidista koostuvalla levyllä. Tällöin hiilten ja metallisulan välinen kontaktipinta-ala saadaan suuremmaksi ja siten pelkistyminen jonkin verran no-5 peammaksi. Julkaisun mukaan uunia kuumennetaan metallisulan, hiilten ja niiden upottamiseen käytetyn levyn yläpuolisella sähkövastuksella. Eristemateriaalia olevan levyn avulla estetään sähkövastuksen oikosulku pelkistimen ja/tai metallin kautta ja siten mahdolliset onnettomuudet. Julkaisun ehdottamalla järjestelyllä on haittapuolena edelleen hiilien nopea palaminen ilmakehän vaikutuksesta. Hiilten li-10 sääminen prosessin aikana on mahdotonta. Hiilien lisäämiseksi on prosessi keskeytettävä, hiiliä painava levy nostettava ylös ja painettava hiilien lisäämisen jälkeen taas alas, mikä tekee ehdotetusta prosessista hitaan ja hankalan. Lisäksi pelkistyksen nopeudessa sinänsä on vieläkin toivomisen varaa. Julkaisussa JP-5-195104 on testattu hiilen upottamisen vaikutusta hapenpoiston tehokkuuteen upokkaassa. Tämän 15 julkaisun mukaisella järjestelyllä on kaikki samat haittapuolet kuin edellä mainitussa julkaisussa ehdotetulla menettelyllä ja lisäksi järjestely on täysin panostyyppinen eikä sovellu käytännössä tuotannolliseen toimintaan.JP-63-108946 attempts to solve the above-described problems by using a warm-keeping furnace in which the metal to be refined is molten and from which 2,108,852 is molten for further processing. The reducing agent used is charcoal, which is known per se, but in this warm-keeping furnace, the carbon is pressed deeper into the melt, consisting mainly of a sheet of alumina. In this case, the contact area between the carbon and the metal melt is made larger and thus the reduction is somewhat no-5. According to the publication, the furnace is heated by an electric resistor above the metal melt, the coals and the plate used for their immersion. The sheet of insulating material prevents short-circuiting of the electrical resistor through the reducing agent and / or the metal, thereby preventing possible accidents. The arrangement proposed by the publication still has the disadvantage of the rapid combustion of carbon by the atmosphere. It is impossible to save carbon-10 during the process. In order to add carbon, the process must be interrupted, the carbon-weight plate lifted up and pressed down again after the carbon addition, which makes the proposed process slow and cumbersome. In addition, the rate of reduction itself is still to be desired. JP-5-195104 has tested the effect of carbon immersion on oxygen scavenging efficiency in a crucible. The arrangement of this 15 publications has all the same drawbacks as the procedure proposed in the above-mentioned publication and, moreover, it is purely input-type and is practically unsuitable for production operations.

Keksinnön tavoitteena on saada aikaan raffinointimenetelmä, jolla metalliin oleellisesti kaasumuodossa liuennut epäpuhtausaine saadaan poistettua kiinteässä olomuo-20 dossa pysyvällä reaktantilla nopeasti ja tehokkaasti. Tämä tarkoittaa sitä, että kiinteän reaktantin aikaansaama pelkistys tai hapetus tulisi saada tehokkaaksi suhteessa . '.; prosessissa olevaan raffinoitavan metallin määrään. Keksinnön toisena tavoitteena j :' ·. · on saada aikaan tällainen raffinointimenetelmä, joka voidaan toteuttaa jatkuvatoimi- ·*; sena, mikä tarkoittaa sitä ettei prosessia ole tarpeen keskeyttää ainakaan raffinoita- ,...: 25 van metallin tai kiinteän reaktantin lisäämiseksi, mutta jossa raffinoitavaa metallia ,···. ja/tai kiinteää reaktanttia voidaan tarvittaessa kuitenkin lisätä jaksoittain erinä.It is an object of the invention to provide a refining process for the rapid and efficient removal of a substantially gaseous contaminant dissolved in a metal in a solid state. This means that the reduction or oxidation provided by the solid reactant should be made effective in proportion. . '; the amount of metal to be refined in the process. Another object of the invention is:. · To provide such a refining process that can be carried out continuously; which means that it is not necessary to interrupt the process, at least not to add the raffin, ...: 25 metal or solid reactant, but where the metal to be refined is ···. and / or the solid reactant may, however, be added in batches, if necessary.

!'.! Keksinnön kolmantena tavoitteena on saada aikaan raffinointimenetelmä, jossa ‘ * kiinteän reaktantin kulutus muista syistä kuin epäpuhtausaineen kanssa reagoimises ta, saataisiin mahdollisimman pieneksi. Keksinnön neljäntenä tavoitteena on saada * · ' - · ·' 30 aikaan raffinointimenetelmä, joka alentaisi kiinteän reaktantin kulutusta metallisulan ... · takaisinhapettumista tai vastaavasti takaisinpelkistymistä estämällä tai vähentämällä.! '.! A third object of the invention is to provide a refining process in which the consumption of a solid reactant for reasons other than reacting with an impurity is minimized. A fourth object of the invention is to provide a refining process which reduces the consumption of solid reactant by preventing or reducing the re-oxidation or the reduction, respectively.

Edelleen keksinnön tavoitteena on saada aikaan raffinointimenetelmä, jota käytettä-" ·. essä laitteistokustannukset voitaisiin pitää alhaisina tai kohtuullisina.It is a further object of the invention to provide a refining process which, when used, could be considered to have low or reasonable hardware costs.

Edellä kuvatut haittapuolet saadaan eliminoitua ja edellä määritellyt tavoitteet saa-; “ ’; 35 daan toteutettua keksinnön mukaisella jatkuvatoimisella menetelmällä, jolle on tun nusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.The disadvantages described above can be eliminated and the objectives defined above can be achieved; ""; The process is carried out by a continuous method according to the invention, characterized by what is defined in the characterizing part of claim 1.

3 1088523, 108852

Keksinnön etuna aiemmin tunnettuun tekniikkaan verrattuna on se, että keksinnön avulla voidaan huomattavasti tehostaa esimerkiksi hapen poistoa metallisulasta ja samalla vähentää pelkistimen, kuten hiilen kulutusta hyödyttömään palamiseen samoin, kuin hapen liukenemista ilmasta metallisulaan. Lisäksi voidaan vähentää me-5 tallisulan siirtoa, koska keksinnön mukaan voidaan tarvittaessa metallin sulatus ja/tai pystyvalu tangoksi tai langaksi tehdä samassa uunissa kuin edellä mainittu raffinointi ilman, että valanteen laatu heikkenee ilmakehän hapen vaikutuksesta. Kuitenkin keksinnön menetelmää voidaan soveltaa ensin mainitut edut säilyttäen, vaikka keksinnön mukaan raffinoitava metalli sulatettaisiinkin erillisessä uunissa 10 ja/tai raffinoitu metallisula olisikin tarpeen jatkokäsitellä, esimerkiksi seostaa, sulassa tilassa edelleen ja erillään mainitusta raffinoinnista. Keksinnön mukainen menetelmä myös antaa erinomaiset mahdollisuudet prosessin valvontaan ja ohjaukseen. Etuna on edelleen se, että valusuulakkeille on enemmän tilaa kuin aiemmin tunnetuissa ratkaisuissa, koska keksinnössä voidaan käyttää ja on edullistakin käyttää ta-15 vanomaista laakeampaa uunia.The advantage of the invention over the prior art is that the invention can significantly improve the removal of oxygen from the metal melt, for example, and at the same time reduce the consumption of a reducing agent such as carbon for useless combustion as well as the leaching of oxygen from the air to the metal melt. In addition, the transfer of the metal-5 melt can be reduced because, according to the invention, metal smelting and / or vertical casting into a rod or wire can, if necessary, be made in the same furnace as the above refining without deteriorating the casting quality. However, the process of the invention can be applied while maintaining the above mentioned advantages even if the metal to be refined is melted in a separate furnace 10 and / or the refined metal melt needs to be further processed, for example doped, in a molten state further and separately from said refining. The method of the invention also provides excellent opportunities for process control and control. A further advantage is that there is more space for the casting nozzles than in the prior art solutions, since it is possible and advantageous to use a thinner flat oven than conventional.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaamalla.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

Kuvio 1 esittää yleisesti metallisulan käsittelyastiaa keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäisten toteutusmuotojen toteuttamiseksi, pitkittäispystyleikkauksena 20 pitkin kuvion 2 tasoa I-I.Figure 1 generally depicts a metal melt processing vessel for carrying out first embodiments of the method of the invention, in longitudinal vertical section 20, along plane I-I of Figure 2.

“ '·1 Kuvio 2 esittää kuvion 1 käsittelyastiaa keksinnön menetelmän toteuttamiseksi, :: päältä päin nähtynä pitkin kuvion 1 tasoa II-II.FIG. 2 shows a processing vessel of FIG. 1 for carrying out the method of the invention, viewed from above along the plane II-II of FIG.

I · ·I · ·

Kuvio 3 esittää yleisesti metallisulan käsittelyastiaa keksinnön mukaisen menetel- , · · ·, män toisten toteutusmuotojen toteuttamiseksi, vastaavassa kuvannossa kuin kuvios- !!! 25 sai.Figure 3 generally depicts a metal melt processing vessel for carrying out other embodiments of the method according to the invention, in a view similar to that of the figure. 25 received.

• · I · l• · I · l

Kuvio 4 esittää yleisesti metallisulan käsittelyastiaa keksinnön mukaisen menetel-män kolmansien toteutusmuotojen toteuttamiseksi, vastaavassa kuvannossa kuin kuvioissa 1 ja 3.Figure 4 generally depicts a metal melt processing vessel for implementing third embodiments of the method of the invention, in a similar view to that of Figures 1 and 3.

Kuvio 5 esittää yleisesti metallisulan käsittelyastiaa keksinnön mukaisen menetel-30 män neljänsien toteutusmuotojen toteuttamiseksi, vastaavassa kuvannossa kuin ku- • ‘ : vioissa 1, 3 ja 4.Figure 5 generally depicts a metal melt treatment vessel for carrying out fourth embodiments of the method of the invention, in a view similar to that of Figures 1, 3 and 4.

* » » » 4 108852* »» »4 108852

Kuvio 6 esittää yleisesti metallisulan käsittelyastiaa keksinnön mukaisen menetelmän viidensien toteutusmuotojen toteuttamiseksi, vastaavassa kuvannossa kuin kuvioissa 1 ja 3-5.Figure 6 generally depicts a metal melt treatment vessel for implementing fifth embodiments of the method of the invention, in a similar view to Figures 1 and 3-5.

Kuvio 7 esittää yleisesti metallisulan käsittelyastiaa keksinnön mukaisen menetel-5 män kuudensien toteutusmuotojen toteuttamiseksi, vastaavassa kuvannossa kuin kuvioissa 1 ja 3-6.Figure 7 generally shows a metal melt treatment vessel for carrying out sixth embodiments of the method of the invention, in a similar view to that of Figures 1 and 3-6.

Kuvio 8 esittää yleisesti metallisulan käsittelyastiaa keksinnön mukaisen menetelmän seitsemänsien toteutusmuotojen toteuttamiseksi, vastaavassa kuvannossa kuin kuvioissa 1 ja 3-7.Figure 8 generally depicts a metal melt treatment vessel for carrying out seventh embodiments of the method of the invention, in a similar view to Figures 1 and 3-7.

i 10 Kuvio 9 esittää yleisesti metallisulan käsittelyastiaa keksinnön mukaisen menetelmän kahdeksansien toteutusmuotojen toteuttamiseksi, vastaavassa kuvannossa kuin kuvioissa 1 ja 3-8.Fig. 9 generally illustrates a metal melt treatment vessel for carrying out eighth embodiments of the method of the invention, in a similar view to Figs. 1 and 3-8.

Aluksi selostetaan keksinnön soveltamiseksi käytettävää raffinointilaitteistoa. Keksinnön mukainen raffinoitavan metallin Ml käsittelyastia 1 on tyypillisesti uuni, jo-15 ka sisältää induktorin 3 ja on edullisimmillaan tarkoitettu pystyvalua varten. Viitteellä Ml tarkoitetaan raffinoitavaa metallia, viitteellä M2 raffinoitua metallia ja viitteellä M sulaa metallia yleisesti. Käsittelyastia 1 on tässä tapauksessa verkkotaajui-nen kouruinduktiouuni, jossa on yksi tai useampi sulatilaan avautuva induktiokouru 13, jonka päistä metallisula M virtaa induktiokouruun 13 ja jonka päistä kuumen-,·: 20 tunut metallisula tulee voimakkaana virtauksena P käsittelyastian sulatilaan. Induk- tiokouru 13 on keksinnön mukaan edullista sijoittaa käsittelyastian 1 pohjaan 24 si-‘: ten, että kourusta lähtevä virtaus P osuu jäljempänä käsiteltävään reaktantin 7, kuten hapettimen tai pelkistimen kerrokseen H2. Induktoreina voidaan käyttää joko U- ,···, kanavainduktoreja tai W-kanavainduktoreja. Siinä tapauksessa, että uunissa on tar- * · 25 koitus sulattaa jähmeässä tilassa eli kiinteässä olomuodossa olevia metallikappaleita 8 suunnassa S2a, kuten kuvioiden 1-3 ja 6 toteutusmuodoissa, on keksinnön mukaan' tarkoituksenmukaista käyttää sellaista induktoria, jolla on mahdollisimman suuri * · *···* sulatusteho eli ns. sulatusinduktoria, kun taas siinä tapauksessa, että uuniin syöte tään suunnassa S2b valmiiksi sulaa lähtömetallia Ml, kuten kuvion 4 toteutusmuo-; 30 dossa, on tarkoituksenmukaista käyttää sellaista induktoria, jolla antaa kourusta tu- , ·. levälle virtaukselle P mahdollisimman suuren nopeuden, mutta jonka sulatusteho on • \ alhainen eli ns. sekoitusinduktoria. Jälkimmäisestä tapausta vastaavassa tilanteessa, I t | ’· '' jossa siis uuniin syötetään valmiiksi sulaa raffinoitavaa metallia Ml suunnassa S2c, •... · voidaan keksinnön mukaan jättää induktori myös kokonaan pois ja metallisulan vir- 35 taus P reaktanttikerrokseen synnyttää lähtömetallin metallostaattisen paineen avulla, 5 108852 kuten on näytetty kuvioissa 7 ja 8. On selvää, että sulan lähtömetallin Ml tapauksessa molemmat edellä mainitut tavat voidaan yhdistää, ts. virtausta P voidaan synnyttää sekä suunnasta S2c tulevalla että suhteellisen pienitehoisella sekoitusinduktoril-la. Tulevan raffinoitavan metalli virtauksen hyödyntämisellä voidaan välttää raffi-5 noidun sulan M ylikuumeneminen, jos raffinoitava sula metalli Ml on jo tullessaan riittävän korkeassa lämpötilassa. Käsittelyastian 1 sulatilan leveys W1 on suurempi ja edullisesti huomattavasti suurempi kuin sulan syvyys Hl. Tällainen muotoilu sallii mm. kokonaisten eli leikkaamattomien kuparikatodien 8 tai vastaavien kappaleiden syöttämisen lappeellaan, eli pääpiirteittäin vaakasuorina uuniin 1, kuten ku-10 vioihin 1, 3 ja 6 on merkitty liikesuuntina S2a. Uuniin voidaan syöttää myös jo edeltäkäsin sulatettua metallia suunnassa S2b tai S2c, kuten on näytetty kuvioissa 4 ja 7-8. Uunin pohjaan tai muuhun sopivaan kohtaan on siis kiinnitetty tarpeellinen määrä sekoitus- tai sulatusinduktoreita 3 erityisesti käsittelyastiassa 1 olevan metal-lisulan M virtausten P aikaansaamiseksi, mutta tarvittaessa myös sulatustehon syn-15 nyttämiseksi, ja/tai uunin pohjaan tai muuhun sopivaan kohtaan on johdettu yksi tai useampi sulan metallin tulokanava 23 käsittelyastiassa 1 olevan metallisulan M virtausten P aikaansaamiseksi. Tässä selostuksessa käsitteellä "uuni" tarkoitetaan sulan käsittelyastiaa siitä riippumatta kohdistetaanko siihen sulatustehoa vai ei, joten kuviot 7 ja 8 esittävät myös uunia. Tässä yhteydessä on uunin pienestä syvyydestä Hl 20 erityisesti hyötyä, koska sulavirtaus P osuu tällöin tehokkaasti alta päin kevyen reak-tantin ("reactant") kerrokseen, kuten jäljempänä selostetaan.First, the refining apparatus used to apply the invention will be described. The treatment vessel 1 of the refining metal M1 according to the invention is typically an oven containing an inductor 3 and is most preferably intended for vertical casting. M 1 refers to the metal to be refined, M 2 refers to the refined metal and M refers to the molten metal in general. The treatment vessel 1 is in this case a mesh-frequency trough induction furnace having one or more induction trough 13 opening into the melt chamber, from whose ends the metal melt M flows into the induction trough 13 and from which ends a hot metal melt is introduced into the molten space of the treatment vessel. According to the invention, it is advantageous to place the induction trough 13 in the bottom 24 of the treatment vessel 1 so that the flow P from the trough will hit the layer H2 of the reactant 7, such as an oxidizing or reducing agent, to be treated below. The inductors can be either U, ···, channel inductors or W channel inductors. In the case where the furnace is intended to melt metal bodies in solid state, i.e. solid state 8 in direction S2a, as in the embodiments of Figures 1-3 and 6, according to the invention, it is expedient to use an inductor with the greatest * · * · ·· * thawing power a melting inductor, whereas in the case where the furnace is fed into the furnace in the direction S2b, the molten parent metal M1, as in the embodiment of Figure 4; 30, it is expedient to use an inductor to provide a trough, ·. the highest possible velocity for algae flow P, but with a melting power of • \ low or so-called. sekoitusinduktoria. In a situation similar to the latter case, I t | Thus, according to the invention, the inductor can also be completely omitted and the flow of the metal melt to the reactant layer is generated by the metallostatic pressure of the parent metal, as shown in Figures 7. and 8. Obviously, in the case of molten parent metal M1, both of the above methods can be combined, i.e., flow P can be generated by a mixing inductor from the direction S2c as well as a relatively low power. By utilizing the forthcoming refining metal stream, overheating of the Raffi-5 witch melt M may be avoided if the refining molten metal M1 is already at a sufficiently high temperature. The width W1 of the melting space of the processing vessel 1 is larger and preferably considerably greater than the depth H1 of the melt. Such a design allows e.g. feeding complete or uncut copper cathodes 8 or the like with its flap, i.e., substantially horizontal to furnace 1, such as ku-10, 1, 3 and 6, is indicated as motion directions S2a. The furnace may also be fed with pre-melted metal in the direction S2b or S2c, as shown in Figures 4 and 7-8. Thus, a sufficient number of mixing or defrosting inductors 3 are fixed to the bottom or other suitable point of the furnace, in particular to provide the flux P of the metal melt M in the treatment vessel 1, but also to provide melting power, if necessary. a plurality of molten metal inlet channels 23 to provide flows P of the metal melt M in the treatment vessel 1. In this specification, the term "furnace" refers to a melt processing vessel, whether or not it is subjected to a melting power, so that Figures 7 and 8 also show the furnace. In this context, the small depth of the furnace H1 20 is particularly advantageous, since the melt flow P then effectively hits the "reactant" layer from below, as will be described below.

. : Metallisulan M pinnan L pääosaa peittää kansimainen lauttaosa 4, joka jättää sulan :pinnasta oleellisesti vapaaksi vain syöttöalueen A1, jonka läpi esimerkiksi kuparika-: * : todit uppoavat suunnassa S2a sulaan tai metallisula syötetään yläkautta suunnassa :··: 25 S2b uuniin ja uunin vastakkaisessa toisessa päässä tarpeellisen valualueen A2 esi- :merkiksi valusuulakkeille 5a ylöspäin suuntaan SI tapahtuvaa pystyvalua varten tai * 4 · , · · ·. sulan ulosjuoksutusvälineille 5b esimerkiksi alaspäin suuntaan S3 tapahtuvaan juok sutukseen. Siinä tapauksessa, että etukäteen sulaa metallia Ml syötetään uunissa ,., olevan sulan M joukkoon suunnassa S2c reaktanttikerrosta 7 kohti suuntautuvana 30 virtauksena uunin pohjan 24 tai päätyseinämän 25 alueelta tai läpi, voi syöttöalue AI olla hyvin pieni, aivan vastaavasti kuin lauttaosan ja sivuseinämien väli, kuten : on erityisesti osoitettu kuviossa 8. Valettava ja ulosjuoksutettava metalli on käsitte- lyastiassa 1 raffinoitua metallia M2. Lauttaosan pitkittäiset reunat, jotka yhdistävät . mainittua syöttöaluetta AI ja valualuetta A2 rajaavia lautan 4 päitä, ovat mahdolli- » * ;, / 35 simman lähellä uunin pitkittäisiä sivuseinämiä 26, mutta normaalisti kuitenkin pie nellä välyksellä 18. Valusuulakkeet 5a samoin kuin tyhjennys- eli kaatoaukko 5b voivat olla mitä tahansa tarkoitukseen sopivaa tyyppiä, joten niitä ei selosteta tar- 6 108852 kemmin. Vapaaksi jäävillä alueilla metallisulan M pinta L on suojattu ympäröivältä atmosfääriltä esimerkiksi grafiittijauheen, grafiittihiutaleiden 2 tai peitostesuolojen kerroksella H2. Lautta voi 4 voi muodostua esimerkiksi teräksisestä selkälevystä, johon on kiinnitetty eristekerros ja tulenkestävä muuraus, eli lautta on vähintään 5 alaosiltaan tulenkestävää materiaalia. Muunkinlaista lautan konstruktiota voidaan käyttää. Lautan 4 alapinnan reunoista ainakin joihinkin, yleensä vähintään kolmeen reunaan ja mahdollisesti kaikkiin reunoihin on sovitettu alaspäin osoittavat harjanteet 11, joiden merkitykseen palataan myöhemmin. Harjanteiden 11 korkeus lautan 4 alapinnasta 14 alaspäin on vähintään yhtä suuri kuin reaktanttikerroksen jokin ennal-10 ta määrätty paksuus H2.. : The major part of the surface L of the metal melt M is covered by a deck-like raft part 4 which leaves the molten surface substantially free of the feed area A1 through which, for example, copper: *: the dips sink in S2a or the metal melt is fed upstream: ··· at the other end, the necessary casting area A2, for example for casting nozzles 5a for vertical casting in the upward direction SI, or * 4 ·, · · ·. for melt discharge means 5b, for example, for downward flow S3. In the case of pre-molten metal M1 being fed into the furnace, as a stream M 2 in the direction S2c towards the reactant layer 7 from or through the region of the furnace bottom 24 or end wall 25, the feed area A1 may be very small such as: is specifically shown in Fig. 8. The metal to be cast and discharged is in the treatment vessel 1 the refined metal M2. The longitudinal edges of the ferry section connecting. the ends of the platform 4 defining said feed area A1 and the casting area A2 are possible close to the longitudinal side walls 26 of the furnace, but normally with a small clearance 18. The casting nozzles 5a as well as the discharge or pouring opening 5b can be any suitable type, so they are not described in more detail. In the free zones, the surface L of the metal melt M is shielded from the ambient atmosphere by, for example, a layer H2 of graphite powder, graphite flakes 2 or coating salts. The raft 4 may, for example, consist of a steel back plate with an insulating layer and refractory masonry attached, i.e. the raft has at least 5 lower refractory materials. Other types of raft construction can be used. At least some, usually at least three, and possibly all edges of the lower surface of the board 4 are provided with downwardly facing ridges 11, the meaning of which will be discussed later. The height of the ridges 11 from the lower surface 14 of the board 4 is at least equal to any predetermined thickness H2 of the reactant layer.

Keksinnön tarkoittamassa jatkuvatoimisessa menetelmässä saadaan metalliin oleellisesti kaasumuodossa liuennut epäpuhtausaine poistetuksi käyttämällä kiinteässä olomuodossa pysyvää reaktanttia, jolla on ensinnäkin suuri affiniteetti mainittuun epäpuhtauskaasuun ja mahdollisimman pieni affiniteetti ja liukoisuus sulaan metal-15 liin. Tällaisena epäpuhtausaineena voi olla ainakin happi, mutta mahdollisesti myös joissain tapauksissa vety. Kiinteässä olomuodossa pysyvänä reaktanttina 7 voi olla hiili, esimerkiksi puuhiilen tms. muodossa, jolloin kyseessä on pelkistin. Epäpuh-tauskaasun ollessa vety tai muu sen tyyppinen kaasu, tulee kiinteän reaktantin olla hapetin. Toiseksi kevyen reaktantin ominaispaino on oleellisesti pienempi kuin 20 mainitun raffinoitavan metallin ominaispaino sulassa tilassa, jolloin reaktantti ei uppoa metallisulaan, vaan sen käyttäytymistä prosessissa on mahdollista asetella, kuten ’! jäljempänä selostetaan. Lähtömetallin Ml raffinoimiseksi se järjestetään sulaksi MIn the continuous process of the invention, the impurity dissolved in the metal in substantially gaseous form is removed by using a solid state reactant having, firstly, a high affinity for said impurity gas and a minimal affinity and solubility for the molten metal. Such impurity may be at least oxygen, but possibly also hydrogen in some cases. The solid reactant 7 in the solid state may be carbon, for example in the form of charcoal or the like, in the case of a reducing agent. When the impurity gas is hydrogen or another type of gas, the solid reactant should be an oxidant. Second, the specific gravity of the light reactant is substantially lower than the specific gravity of said metal to be refined in the molten state, whereby the reactant is not immersed in the metal melt, but its behavior in the process can be adjusted, as'! explained below. To refine the parent metal M1, it is arranged in a molten M

• joko itse käsittelyastiassa tai sen ulkopuolella. Lisäksi pidetään edellä selostettua re- ; aktanttia 7, joka edullisesti koostuu sopivan kokoisista kappaleista, laattavälineellä •: · ·: 25 metallisulan pinnan alapuolella ja raffinoinnin jälkeen poistetaan raffinoitua metallia ;'": M2 mainitusta käsittelyastiasta jollain sopivalla tavalla, kuten edellä jo on mainittu.• either inside or outside the handling container. In addition, the re-; actant 7, which preferably consists of pieces of suitable size, with a tile means::: ·: 25 below the surface of the metal melt and after refining, the refined metal is removed from said treatment vessel in any suitable manner, as already mentioned.

’ *·' Keksinnön yhden toteutusmuodon mukaan synnytetään ensinnäkin mainittuun su-' laan metalliin M vähintään metallisulan virtauksia P sähkömagneettisella induktiol-\: la, jotka saadaan aikaan aikaisemmin mainituilla induktoreilla 3 ja niiden induktio- . * 30 kouruilla 13. Keksinnön toisen toteutusmuodon mukaan synnytetään mainittuun su- , , ·. laan metalliin M vähintään metallisulan virtauksia P etukäteen sulan lähtömetallinAccording to one embodiment of the invention, first, currents P of at least the metal melt are generated in said molten metal M by electromagnetic induction produced by the aforementioned inductors 3 and their induction. * 30 with troughs 13. According to another embodiment of the invention, said mouth,, ·. plating metal M at least metal melt flows P in advance molten parent metal

Ml tulovirtauksella tulokanavasta 23 tai tulokanavista 23, jotka virtaukset saadaan : ‘ aikaan aikaisemmin mainitulla lähtömetallin metallostaattisella paineella. Kun tulo- : kanavaa 23 ympäröi suljettu seinämä 30 uunissa 1 olevan metallisulan pinnan L ylä- 35 puolelle korkeuden H5 päähän ja tulokanava 23 aukeaa uunin pohjan 24 tai pääty-seinämän 25 kautta sulatilaan, on ymmärrettävää, että tulokanavasta purkautuu vir- 7 108852 taus P. Virtauksen P voimakkuus voidaan saada halutun suuruiseksi suunnittelemalla korkeus H5 ja tulokanavan/tulokanavien poikkileikkauspinta-ala(t) ennalta tietyn suuruisiksi ja mahdollisesti säädettäviksi. Jos suhteellisen pieni virtaus P riittää, se voidaan saavuttaa myös pelkän yläpuolisen juoksutuksen S2b avulla, kuten on virta-5 ukseen P sisältyvällä viitteellä F osoitettu kuviossa 4, jossa tapauksessa uunista on ajateltava induktori 3 poistetuksi. Näiden metallisulan virtausten P annetaan kohdistua lautan 4 alapuolella olevaan kevyen reaktantin 7 kerrokseen H2. Kun sulatilassa olevan metallisulan pinnan L ja pohjan välinen etäisyys Hl järjestetään sopivan pieneksi, tietenkin suhteessa induktorin tehoon ja/tai tulovirtauksen S2c tai S2b nopeu-10 teen, saadaan virtauksista ainakin suhteellisen voimakkaita niin, että virtaukset P aiheuttavat kevyen reaktantin kappaleiden suhteellista liikettä ja sulan virtauksia kevyen reaktantin kappaleiden välissä. Tämä tehostaa kevyen reaktantin 7 kerroksena H2 olevien kappaleiden ja metallisulan M välistä reaktiota oleellisesti.M1 with the inlet flow from the inlet channel 23 or the inlet passages 23 which are obtained: by the aforementioned metallostatic pressure of the parent metal. When the inlet duct 23 is surrounded by a closed wall 30 above the surface L 35 of the metal melt in the furnace 1 at a height H5 and the inlet duct 23 opens through the furnace bottom 24 or end wall 25 into the melt space, it is understood that the inlet duct discharges. The intensity of the flow P can be obtained by designing the height H5 and the cross-sectional area (s) of the inlet (s) to be predetermined and possibly adjustable. If the relatively low flow P is sufficient, it can also be achieved by the overhead flow S2b alone, as indicated by the reference F in the flow 5 P in Figure 4, in which case the inductor 3 must be considered removed from the furnace. These metal melt flows P are allowed to exert on the 7 layers of light reactant 7 below the plate 4. When the distance H1 between the surface L and the bottom of the molten metal melt is suitably small, of course relative to the power of the inductor and / or the velocity of the input stream S2c or S2b, at least relatively strong currents are obtained. light reactant between pieces. This substantially enhances the reaction between the light-reactant 7 layers of H2 and the metal melt M.

| Induktoreja 3 voidaan käyttää pelkästään äsken selostettuun metallisulan ja kevyen 15 reaktantin sekoitukseen, jolloin raffinoitava metalli Ml sulatetaan muualla ja juoksutetaan käsittelyastiaan 1, kuten kuviossa 4 on näytetty, joko jatkuvasti tai jaksoit-taisesti. Vaihtoehtoisesti ja edullisesti raffinoitava metalli Ml sulatetaan käsittelyas-tiassa 1 näitä induktoreja käyttäen, kuten kuvioissa 1, 3, 5 ja 6 on näytettyjä tällöin raffinoitava metalli Ml lisätään uuniin kiinteässä eli jähmeässä olomuodossa. Tässä 20 tapauksessa, jossa metalli Ml lisätään käsittelyastiaan 1 kiinteässä olomuodossa eli metallikappaleina 8, on edullista laskea nämä vielä sulamattomat kappaleet sellai-.' : seen kohtaan uunin 1 sisällä, että induktiokourusta tuleva kuumentuneen metallisu- lan virtaus P osuu tai kohdistuu näihin metallikappaleisiin, kuten kuviossa 3 on : 1 : näytetty. Tällöin voi sulavirtauksen P kohdistuminen vasten kevyen reaktantin 7 ker- ; · ·· 25 rosta H2 hieman tai joksikin aikaa häiriintyä, mutta sillä ei ole oleellista merkitystä, , koska tällöin metallikappale tai metallikappaleet 8 sulavat hyvin nopeasti ja enim- * · · män osan tai ainakin riittävän osan aikaa metallisulan virtaus P induktorista kohdistuu kevyen reaktantin kerrokseen lautan 4 alapinnalla. Kun raffinoitava metalli Ml sulatetaan kohdistamalla induktorista tuleva sulavirtaus P siihen, saadaan lisäksi se ;;; 30 etu, että sulavirtaus P - joka siis on suunnattuna kevyen reaktantin kerrokseen - kuljettaa juuri sulanutta raffinoitavaa metallia mukanaan kevyen reaktantin 7 ker-rokseen H2, jolloin siinä oleva epäpuhtausaine reagoi kevyen reaktantin kanssa ja leviää käsittelyastian muihin osiin pääasiassa vasta tämän jälkeen. Näin ollen raffi- ! t » ‘ . nointi tapahtuu erittäin nopeasti ja ei-raffinoidun sulavan metallin vaikutus käsitte- :,. ’ 35 lyastiassa 1 olevan metallisulan M epäpuhtausaineen pitoisuustasoa nostavasti saa- daan oleellisesti eliminoitua. Edelleen kevyen reaktantin 7 ja metallisulan välistä rektiota voidaan tehostaa lisäämällä reaktanttikerroksen paksuutta H2 metallisulan 8 108852 M pinnan L alapuolella jäljempänä selostettavalla tavalla. Edellä kuvattu koskee soveltuvin osin myös käsittelyastian päädyn 25 tai pohjan 24 kautta sulana syötettävällä virtauksella saatavia vaikutuksia.| The inductors 3 can be used solely for the above-described mixing of the metal melt and the light reactant, whereby the metal to be refined M1 is melted elsewhere and introduced into the treatment vessel 1, as shown in Figure 4, either continuously or intermittently. Alternatively, and preferably, the metal M1 to be refined is melted in the treatment vessel 1 using these inductors, as shown in Figures 1, 3, 5 and 6, in which case the metal to be refined M1 is added to the furnace in solid or solid state. In the 20 cases where the metal M1 is added to the treatment vessel 1 in solid state, i.e. metal bodies 8, it is preferable to count these as yet unmelted bodies as such. 3 within the furnace 1 that the heated metal melt flow P from the induction chute will hit or target these metal bodies, as shown in Figure 3: 1. In this case, the application of the melt flow P to the light reactant 7 times; · ·· 25 rust H2 slightly or for some time disturbance, but it is not essential because the metal body or bodies 8 melt very quickly and most of the metal melt flow from the inductor to the light reactant layer on the underside of ferry 4. When the metal M1 to be refined is melted by applying a melt flow P from the inductor thereto, it is further obtained ;;; The advantage is that the melt flow P - which is directed to the light reactant layer - carries the molten metal to be refined with the light reactant 7 to H2, whereby the impurity therein reacts with the light reactant and diffuses to the other parts of the treatment vessel only thereafter. Therefore, raffi-! t »'. the process is very fast and the effect of unrefined melting metal is conceptualized. By substantially increasing the concentration of the impurity M of the metal melt in the lye 1, 35 can be substantially eliminated. Further, the reaction between the light reactant 7 and the metal melt can be enhanced by increasing the thickness of the reactant layer H2 below the surface L of the metal melt 10 8 88852 M as described below. The foregoing also applies, mutatis mutandis, to the effects of a melt flow fed through the end or bottom 24 of the treatment vessel.

Edelleen keksinnön mukaan käytetään tässä käsittelyastiassa 1 itsessään ainakin 5 suhteellisen tiivistä lauttaa 4, jonka alapintaa 14 pidetään ennalta määrätyllä joko vakiolla tai muuttuvalla ja säädettävällä korkeudella ± H3 metallisulan pinnan suhteen. Lautan alapinta 14 voi siten olla sulan pinnan L alapuolella [= -H3] tai sulan pinnan yläpuolella [= + H3]. Tämä korkeus on pienempi kuin sulan pinnalla olevan reaktanttikerroksen paksuus H2, mikä johtaa siihen, että reaktanttia 7 on su-10 lan sisällä. Lautan ei ole tarpeen olla joka hetki optimikorkeudella ja kevyen reak-tantin optimisyvyydellä metallisulassa M. Kun lautta 4 on rakenteeltaan oleellisesti kaasutitvis ja siinä on sulan pinnan L alapuolelle ulottuvat harjanteet 11 kaikissa reunoissaan, ei lautan alapinnan 14 sijaitseminen sulan pinnan yläpuolella haittaa prosessia, koska sulan pinnan yhteys ympäröivään atmosfääriin on kuitenkin estetty. 15 Reaktantin 7 mahdollisten syöttökanavien kautta ei pääse niiden riittävän pituuden ja/tai reaktantin syötön voiman F aikaansaavien laitteiden vuoksi ainakaan merkittäviä määriä mitään haitallista kaasua ympäröivästä atmosfääristä. Lautalla 4 siis estetään metallisulan M pinnan pääosan kontakti ympäröivään ilmakehään. Kevyt reaktantti reagoi tällöin sulassa metallissa liuenneena olevan epäpuhtauskaasun 20 kanssa ja reaktiotulos, joka on tyypillisesti metallisulaan ei-liukoinen kaasu, poistuu | ^ sulasta metallista, jolloin se on raffinoitunut ennalta määriteltyyn epäpuhtauskaasun ! i pitoisuuteen.Further, according to the invention, this treatment vessel 1 itself uses at least 5 relatively tight raft 4, the lower surface 14 of which is held at a predetermined constant or variable and adjustable height ± H 3 relative to the surface of the metal melt. Thus, the lower surface 14 of the board may be below the molten surface L [= -H3] or above the molten surface [= + H3]. This height is less than the thickness H2 of the reactant layer on the molten surface, which results in reactant 7 being contained within the melt. There is no need for the rig to be at optimum height and light reactant depth at all times in the molten metal M. When raft 4 is substantially gas-tight in structure and has ridges 11 extending below molten surface L at all edges, positioning of lower ramp 14 above molten surface however, surface contact with the surrounding atmosphere is prevented. Due to the possible supply channels of the reactant 7, due to the devices providing them of sufficient length and / or the force F of the reactant, at least no significant amounts of the harmful atmosphere surrounding the gas are released. Thus, the board 4 prevents contact of the major part of the surface of the metal melt M with the surrounding atmosphere. The mild reactant then reacts with the impurity gas 20 dissolved in the molten metal and the reaction result, which is typically a gas insoluble in the molten metal, is removed | ^ molten metal so that it is refined to a predetermined impurity gas! i concentration.

* * * · > · ;v; Vielä keksinnön mukaan voidaan syöttää kevyttä reaktanttia 7 lautan alapuolelle sellaisella nopeudella, että ainakin osa reaktanttikerroksen paksuudesta ulottuu me- » 25 tallisulan pinnan alapuolelle. Tämä kevyen reaktantin syöttäminen tapahtuu paina- I · * ; I maila ulkoisella voimalla F metallisulan pinnan alle sulan metallostaattista painetta '" · ’ vastaan. Ulkoinen voima F voidaan toteuttaa edullisesti lautan 4 alueella olevan yh-' den syöttökanavan 6a tai useampien syöttökanavien 6a kautta, jotka syöttökanavat V·..· ulottuvat lautan päällipuolelta sen alapuolelle, kuten ilmenee kuvioista 1, 3 ja 6.* * * ·> ·; V; Still according to the invention, the light reactant 7 can be fed below the board at such a rate that at least part of the thickness of the reactant layer extends below the surface of the metal melt. This feeding of the light reactant is effected by pressing I · *; The outer force F can be advantageously exerted through one of the supply channels 6a or more of the supply channels 6a in the region of the raft 4, which extend from the top of the raft to the surface of the molten metal. 1, 3 and 6.

* · ' ..: 30 Syöttökanavien 6a yläpäihin on jäljestetty laitteisto, kuten jokin mäntämekanismi tai « , , syöttöruuvi mainitun voiman F saamiseksi. Tällaisina syöttölaitteistoina 16a voidaan ··, käyttää mitä tahansa tarkoitukseen sopivaa mekanismia tai välinettä, joita ei siten !’ selosteta tarkemmin. Vaihtoehtoisesti ulkoinen voima F ja kevyen reaktantin reitti ’ i voidaan toteuttaa käsittelyastian 1 pohjaan lautan alueen alapuolelle järjestetyn ja ,,· 35 sen läpi ulottuvan syöttökanavan 6b avulla, jonka yhteyteen on järjestetty sopiva venttiililaitteisto 16b. Venttiilin aukaisu päästää erän kevyttä reaktanttia metallisu- 9 108852 laan, jolloin se nousee lautan alapintaa 14 vasten. Venttiiliinitteisto voi myös olla mitä tahansa tarkoitukseen sopivaa tyyppiä, joita ei siten selosteta tarkemmin. Soveltunee kuitenkin vain metalleille, joiden sulamispiste on suhteellisen alhainen. Vielä vaihtoehtoisesti ulkoinen voima F ja kevyen reaktantin reitti voidaan toteuttaa lautan 5 4 reunan alitse, jolloin käytetään automaattisesti tai manuaalisesti toimivaa varren päässä olevaa kelloa 16c, joka painetaan sulan pinnan alle esimerkiksi syöttöalueelta AI, ojennetaan lautan alueen sisäpuolelle sen alla ja annetaan avautua tai päästää kelloon sijoitettu kevyt reaktantti irti, jolloin se nousee lautan alapintaa 14 vasten.* · '..: 30 At the upper ends of the supply channels 6a there is provided an apparatus, such as a piston mechanism or «, supply screw, to obtain said force F. As such feeding devices 16a, any suitable mechanism or means which is not so described can be used. Alternatively, the external force F and the path of the light reactant may be exerted by a supply channel 6b arranged below the platform area and extending through the bottom of the processing vessel 1, with a suitable valve arrangement 16b provided thereto. Opening the valve discharges a batch of light reactant into the metal plate, thereby raising it against the lower surface 14 of the plate. The valve assembly may also be of any type suitable for the purpose, and thus not further described. However, this should only apply to metals with a relatively low melting point. Alternatively, the external force F and the light reactant path may be implemented below the edge of the raft 5 by using an automatically or manually actuated arm end clock 16c which is pressed beneath the molten surface, e.g. the light reactant is disposed of, so that it rises against the lower surface 14 of the raft.

Lautan 4 ja voimalla F tapahtuvan kevyen reaktantin 7 syötöllä kyseinen reaktantti 10 pakotetaan sulan sisälle, jolloin niiden reaktiovaikutus on olennaisesti voimakkaampi kuin aiemmin tunnetuissa uuneissa, joissa kevyt puuhiili kelluu sulan pinnalla, jolloin hiiltä palaa hukkaan ja palamisesta syntyvä tuhka muodostaa lisäksi haitallisen erottavan kerroksen. Lauttaosan 4 alla olevat kevyen reaktantin kappaleet ovat suojattuna niin, että ympäristön ilma ei pääse kosketuksiin niiden kanssa, joten esi-15 merkiksi hiilet eivät pala turhaan. Tästä on seurauksena se, että hiilenkulutus ja kuonanmuodostus vähenee olennaisesti aiemmin tunnettuun tekniikkaan verrattuna, jolloin aikaansaadaan säästöä sekä hiilen hankintakustannuksissa että käyttökustannuksissa. Lauttaosan alapinnan reunoissa olevat matalat tai korkeammat harjanteet 11 estävät puuhiilikappaleiden liukumisen lauttaosan 6 reunan tai harjanteen 11 alit-20 se lauttaosan ja uunin seinämien väliin.By feeding the board 4 and the light reactant 7 by force F, the reactant 10 is forced into the molten, whereby their reaction effect is substantially stronger than in previously known furnaces where light charcoal floats on the molten surface, whereby the carbon is wasted and the ash The light reactant pieces beneath the ferrule section 4 are protected so that ambient air does not come into contact with them, so that, for example, the coals do not burn unnecessarily. As a result, coal consumption and slag formation are substantially reduced compared to prior art, thereby saving both coal acquisition costs and operating costs. The low or higher ridges 11 on the lower surface of the platform portion prevent the charcoal pieces from sliding between the edge of the platform portion 6 or the bottom 11 of the ridge 11 between the ferry portion and the oven walls.

. . Raffinoitava metalli Ml syötetään mainitussa käsittelyastiassa 1 jo olevaan metalli- ; sulaan astian ensimmäisen pään syöttöalueella AI joko kiinteänä suunnassa S2a tai ♦ · • ' · sulana suunnassa S2b tai S2c. Raffinoidun sulan M2 valu jähmeään olomuotoon ja ; ylöspäin SI aikaisemmin mainituilla valusuulakkeilla 5a, tai raffinoidun sulan M2 25 virtautus alaspäin S3 suulakkeen 5b kautta tai vaakasuunnassa kuvioissa ei-esitet- • ]: tyllä tavalla jatkokäsittelyastiaan tapahtuu uunin vastakkaisen toisen pään poistoalu- eella A2. Menetelmässä voidaan siis edullisesti valaa raffinoitua sulaa metallia tan-' goksi tai putkeksi jatkuvana pystyvaluna ylöspäin, käyttäen yhtä tai useampaa maini-.···. tussa käsittelyastiassa olevaan metallisulaan päältäpäin upotettua suulaketta 5a. Pro- 30 sessista saadaan helposti jatkuvatoiminen, koska kevyttä reaktanttia 7 voidaan edel-lisessä kappaleessa kuvatuilla tavoilla lisätä joko jatkuvasti tai jaksoittain lautan 4 alapuolelle ilman, että prosessia on keskeytettävä. Jatkuvatoimisena prosessina kä-sittelyastiaan syötetään lisää raffinoitavaa metallia ja/tai kevyttä reaktanttia joko jak-: soittain tai jatkuvana siten, että prosessissa on aina läsnä ainakin vähän molempia, 35 jolloin keskeytymisiä ei tapahdu. Samoin valu putkeksi tai tangoksi tai valuttaminen suulakkeista 5a, 5b voi tapahtua täysin jatkuvana tai jaksoittaisena.. . The metal to be refined M1 is fed to the metal already in said processing vessel 1; molten in the feed region A1 of the first end of the vessel in either solid direction S2a or ♦ · • '· melt in direction S2b or S2c. Casting of refined molten M2 to a solid state and; upstream S1 through the aforementioned casting nozzles 5a, or downwardly flowing S3 of refined molten M2 25 through nozzle 5b, or horizontally, in a manner not shown in the figures, to the further treatment vessel at the opposite end of the furnace A2. Thus, in the process, the refined molten metal can preferably be cast into a tank or tube in a continuous vertical casting upwards, using one or more of these. ···. a die 5a embedded in a metal melt in a treated treatment vessel. The process is easily made continuous, since the light reactant 7 can be added continuously or intermittently below the plate 4, as described in the preceding paragraph, without having to interrupt the process. As a continuous process, further refining metal and / or light reactant is fed to the processing vessel either periodically or continuously so that at least a small amount of both is always present in the process so that no interruptions occur. Likewise, casting into a tube or rod or draining from the nozzles 5a, 5b can be completely continuous or intermittent.

108852 ίο Käsittelyastiassa 1 olevalla lautalla 4 on siis edellä kuvatulla tavalla estetty metalli-sulan pinnan L pääosan kontakti ympäröivään ilmakehään. Keksinnön vielä erään piirteen mukaan estetään käsittelyastiassa lisäksi metallisulan M pinnan loppuosan, ts. syöttöalueen AI ja valualueen A2 sekä välysten 18 alueilla olevan metallisulan 5 pinnan L oleellinen kontakti ympäröivään ilmakehään järjestämällä sulan pinnalle kerros 20 grafiittipulveria tai grafiittihiutaleita tai peitostesuoloja. Grafiitti on näistä edullisempi, koska se ei sula vaan muodostaa tiiviin kerroksen metallisulan päälle, joka estää sekä haitallisten kaasujen pääsyn ympäröivästä atmosfääristä metallisu-laan, että vähentää lämpöhäviöitä uunista 1. Edelleen grafiittikerroksen 20 läpi voi-10 daan helposti työntää valusuulakkeet 5a ja syöttää raffinoitavaa metallia Ml suunnissa S2a ja S2b. Aivan vastaavasti estetään mahdollisessa jatkokäsittelyastiassa 29 metallisulan pinnan oleellinen kontakti ympäröivään ilmakehään järjestämällä siinä sulan pinnalle kerros grafiittipulveria tai grafiittihiutaleita tai peitostesuoloja 20.The rig 4 in the treatment vessel 1 is thus prevented from contacting the major part of the metal-molten surface L with the surrounding atmosphere, as described above. According to yet another aspect of the invention, the treatment vessel further prevents substantial contact of the remainder of the metal melt M surface, i.e. the feed area A1 and the casting area A2, and the surface L of the metal melt 5 with recesses 18 with the surrounding atmosphere by providing a layer of graphite powder or graphite flakes or Graphite is more advantageous because it does not melt but forms a dense layer on the metal melt, which prevents both harmful gases from entering the surrounding atmosphere from the metal salt and reduces heat loss from the furnace 1. Further, the graphite layer 20 can easily push casting nozzles 5a and feed M1 in directions S2a and S2b. Similarly, in any further treatment vessel 29, substantial contact of the metal molten surface with the surrounding atmosphere is prevented by providing a layer of graphite powder or graphite flakes or coating salts 20 on the molten surface.

Kevyen reaktantin ja raffinoitavassa metallissa olevan epäpuhtauskaasun reaktiotu-15 loksen ollessa kaasumainen, sen annetaan poistua myös lautassa sijaitsevan kevyen reaktantin lisäyskanavan tai lisäyskanavien 6a kautta, jolloin ympäröivästä atmosfääristä ei pääse haitallisia kaasuja päinvastaiseen suuntaan. Syöttöalueella AI ja valualueella A2 kaasumaiset reaktiotuotteet poistuvat ongelmitta grafiittijauhetta tai grafiittihiutaleita olevan kerroksen 20 läpi.When the reaction product of the light reactant and the impurity gas in the metal to be refined is gaseous, it is also allowed to exit through the light reactant feed channel (s) 6a, so that no harmful gases are discharged in the opposite direction. In the feed area A1 and the flow area A2, the gaseous reaction products exit without problems through the layer 20 of graphite powder or graphite flakes.

20 Tarpeen mukaan voidaan sulasta ottaa näytteitä, analysoida ne ja tehdä induktorin 3 . . tehoa, raffinoitavan metallin Ml lisäysnopeutta, raffinoidun metallin M2 poistono- ; peutta ja/tai kevyen reaktantin 7 lisäysnopeutta koskevia päätöksiä joko manuaali- - ' · sesti tai automaattisesti. Keksinnön erään lisäpiirteen mukaan analysoidaan lautassa : olevan kevyen reaktantin lisäyskanavan 6a kautta poistuvien kaasujen koostumusta, ':: 25 kuten kaasumuodossa liuenneen epäpuhtausaineen ja kevyen reaktantin kaasumaista | reaktiotulosta, esimerkiksi sen pitoisuutta ja/tai määrää mittalaitteella 19 ja tehdä sen perusteella edellä kuvattuja tai vastaavia johtopäätöksiä. Edellä mainittuja pois-' tuvia kaasuja ja mainittua reaktiotulosta voidaan vaihtoehtoisesti analysoida mitta-.···. laitteella 19 myös käyttäen suoraan lautan alapinnan 14 alta johdettua erillistä put- ,···. 30 kea, kuten kuviossa 6 on katkoviivoilla näytetty. Keksinnön mukainen menetelmä20 Depending on the need, samples of the melt can be taken, analyzed and the inductor 3 made. . power, rate of addition of refined metal M1, removal of refined metal M2; and / or light reactant 7 addition rate decisions, either manually or automatically. According to a further aspect of the invention, the composition of the gasses exiting the dish: light reactant addition channel 6a is analyzed, such as gaseous impurity dissolved in gaseous form and light reactant | the reaction product, for example its concentration and / or quantity in the measuring device 19, and draw from it the above or equivalent conclusions. Alternatively, the above-mentioned off-gases and the said reaction product may be analyzed by measuring ···. by means of device 19 also using a separate pipe directly under the bottom surface of the raft, ···. 30, as shown in dotted lines in Figure 6. The method of the invention

mahdollistaa sen, että tehdään erilaisten mittausten perusteella ennalta määriteltyjä korjauksia prosessiin, jolloin metallisulassa mainitun epäpuhtausaineen pitoisuus saadaan pysymään ennalta määrätyn raja-arvon alapuolella tai ennalta määrättyjen : raja-arvojen välissä. Säätö voidaan toteuttaa muuttamalla metallisulan M pinnan Lallows predetermined corrections to be made to the process, based on various measurements, to maintain the concentration of said impurity in the metal melt below or within predetermined: limit values. The adjustment can be accomplished by changing the surface L of the metal melt M

, · · · ’ 35 alapuolella eli upoksissa olevan kevyen reaktantin 7 määrää sekä kevyen reaktantin kerroksen H2 ja induktorien 3 induktiokourujen 13 suuaukkojen välistä etäisyyttä S., · · · '35, that is, the amount of submerged light reactant 7 and the distance S between the light reactant layer H2 and the induction openings 13 of the inductors 3.

108852 11108852 11

Mitä paksumpi on reaktanttikerroksen H2 paksuus sulan pinnan alla sitä tehokkaampi on reaktio ja mitä pienempi on induktiokourujen suuaukkojen ja kevyen re-aktantin välinen etäisyys S sitä tehokkaampi on reaktio. Jos reaktanttikerroksen H2 paksuus pysyy tarkasteluaikavälillä likimain muuttumattomana, mutta lauttaa siirre-5 tään alaspäin, pienenee etäisyys S. Jos alkutilassa lautan pohja oli sulan pinnan ylä-i puolella [tilanne + H3], nousee sulan pinta reaktanttikerroksessa, ts. upotettuna ole van reaktantin määrä kasvaa. Molemmat muutokset vaikuttavat samaan suuntaan eli tehostavat prosessia. Tämä on suhteellisen nopea säätö. Voidaan tietenkin lisätä kevyttä reaktanttia 7 pitämällä lautan alapinta 14 vakiokorkeudella, jolloin reaktantti-10 kerroksen H2 paksuus kasvaa ja sitä on enemmän sulan pinnan L alapuolella. Tämä on kuitenkin hitaampi tapa reagoida, joten ensin mainittu lautan korkeuden muuttaminen on varsinainen säätösuure, joka on siitä erinomainen, että muuttujat vaikuttavat samaan suuntaan, jolloin säätö saadaan helposti konvergoimaan kohti tavoitearvoa. On selvää, että, jos tarvitaan reaktionopeuden vähentämistä, toimitaan 15 edellä kuvatuille päinvastaisin keinoin. Näin metallisulassa mainitun epäpuhtaus-kaasun pitoisuus saadaan pysymään ennalta määrätyn raja-arvon alapuolella tai haluttujen raja-arvojen välissä.The thicker the thickness of the reactant layer H2 under the molten surface, the more effective the reaction and the smaller the distance S between the mouths of the induction chutes and the light reactant, the more effective the reaction. If the thickness of the reactant layer H2 remains approximately constant during the observation period but the raft is downward, the distance S decreases. If initially the raft bottom was above the molten surface [situation + H3], the molten surface in the reactant layer rises, i.e. grow. Both changes work in the same direction, making the process more efficient. This is a relatively quick adjustment. Of course, light reactant 7 can be added by keeping the lower surface 14 of the plate at a constant height, whereby the thickness of the reactant 10 layer H2 increases and is more below the molten surface L. However, this is a slower way of reacting, so the former adjustment of the height of the raft is the actual control variable, which is excellent because the variables work in the same direction, allowing the control to easily converge towards the target value. Obviously, if a reduction in the reaction rate is required, the opposite is true of those described above. Thus, the concentration of said impurity gas in the metal melt is kept below a predetermined limit value or between the desired limit values.

Keksinnön mukaista menetelmää on edullista toteuttaa, kun raffinoitavana metallina on Ml elektrolyyttikuparia, erityisesti elektrolyyttisesti tuotettuja kuparikatodeja, 20 jolloin kaasumainen epäpuhtausaine on happi. Tässä tapauksessa mainittu kevyt re- aktantti 7 on hiiltä, erityisesti puuhiiltä. Keksinnön mukaista menetelmää voidaan '·,· myös soveltaa kun raffinoitavana metallina Ml on jokin kupariseos, hopea, alumiini .·. : tai magnesium. Erityisesti kun käytetään mainittuja kuparikatodeita lähtöaineena, ne :v. syötetään suunnassa S2a induktiouuniin syöttöalueella AI pääasiassa lappeellaan, ’ ’. 25 kuten kuvioista on todettavissa, minkä jälkeen niiden annetaan sulaa induktorista 3 • · ... tulevassa voimakkaassa sulavirtauksessa P.It is advantageous to carry out the process according to the invention when the metal to be refined is M1 electrolytic copper, in particular electrolytically produced copper cathodes, wherein the gaseous impurity is oxygen. In this case, said light reactant 7 is carbon, especially charcoal. The process according to the invention can also be applied when the refining metal M1 is a copper alloy, silver, aluminum. : or magnesium. In particular, when said copper cathodes are used as starting material, they: v. is fed in the direction S2a to the induction furnace in the feed region A1 mainly by its flap, ''. 25, as can be seen in the figures, after which they are allowed to melt in the strong melt flow P from the inductor 3 · · ...

: Koska pystyvaluprosessi on jatkuvaa toimintaa, niin lauttaosa 4 voi olla kiinteästi liitettynä uunin reunoihin, kuten kannen 4' muodostava lauttaosa 4 kuviossa 9, sulan pinnan korkeuden tullessa määritetyksi katodien syötön tai sulan raffinoitavan me- .*··. 30 tallin syötön ja valunopeuden suhteella sekä kannen alle järjestetyn ylipaineen tai ’·“ alipaineen avulla. Korkeussuunnassa liikkuva lauttaosa 4 antaa kuitenkin enemmän vapausasteita. Lauttaosa voi olla esimerkiksi sopivilla painoilla tms. ennalta määrä- :: tyllä syvyydellä metallisulan M pinnalla kelluva tai passiivisesti kannattimista roik- . . : kuva rakenne tai sopivilla, sinänsä tunnetuilla kone-elimillä halutuille eri korkeuk- ,·>·. 35 sille tai eri syvyydelle säädettävä rakenne, jolloin säätö tehdään käsittelyastian tai • · sitä ympäröivien rakenteiden ja lautan välisillä toimilaitteilla ennalta määrätylle tai 12 108852 muuttuvalle korkeudelle metallisulan pinnan suhteen. Lautan 4 alapinta 14 voidaan pitää metallisulan pinnan korkeudella, kuten kuvioissa 1 ja 4, tai pinnan alapuolella, kuten kuviossa 3, tai pinnan yläpuolella, kuten kuviossa 5. Edullinen keino lautan alapinnan 14 korkeuden ± H3 säätöön on järjestää lautan 4 alapinnan alle alipaine 5 -Δρ ympäröivään atmosfääriin verrattuna, jolloin ensinnäkin raffinoitavassa metallissa olleen epäpuhtausaineen ja kevyen reaktantin kaasumaista reaktiotulosta poistetaan tehokkaammin lautan alta ja toiseksi alipaine vetää kaasutiivistä lauttaa 4 syvemmälle metallisulaan samalla kun lautan alueella metallisulan pinta L hieman nousee ympäröivään sulan pintaan verrattuna. Siten tällä alipaineella voidaan toteutit) taa aikaisemmin selostettua säätöä. Vielä tämän alipaineen -Δρ etuna on se, että se edesauttaa myös muiden kaasujen, kuten vedyn, poistossa sulasta metallista M.Since the vertical casting process is a continuous operation, the raft portion 4 may be fixedly connected to the edges of the furnace, such as the ridge portion 4 forming the lid 4 'in Figure 9, with the height of the molten surface determined by cathode feed or molten refining. 30 stables feed rate and casting rate, as well as overpressure or '·' under pressure under the deck. However, the elevated ferry section 4 provides more degrees of freedom. For example, the ferrule section may be floating or passively suspended from the brackets at suitable weights or the like at a predetermined depth on the surface of the metal melt M. . : image structure or suitable machine elements known per se for different heights, ·> ·. 35 Depth or Variable Depth Adjustment, with adjusting actuators • between the treatment vessel or surrounding structures and the raft to a predetermined or 12 108852 variable height relative to the surface of the metal melt. The lower surface 14 of the board 4 may be held at the height of the metal melt surface, as in Figures 1 and 4, or below the surface, as in Figure 3, or above the surface, as in Figure 5. The preferred means for adjusting the height Δρ compared to the ambient atmosphere, whereby first, the gaseous reaction product of the impurity in the metal to be refined and the light reactant is removed more efficiently from underneath the raft and secondly, the vacuum draws the gas-tight raft 4 deeper into the metal melt. Thus, the previously described adjustment can be realized with this vacuum. A further advantage of this negative pressure -Δρ is that it also contributes to the removal of other gases such as hydrogen from the molten metal M.

Kaasujen poistamiseksi sulasta, kuten esimerkiksi alumiinista ja magnesiumista, mutta myös kuparista, voidaan käyttää suurempaa alipainetta, mikäli asemassa + H3 olevan lautan painuminen alipaineen vaikutuksesta estetään kokonaan tai osittain, 15 muodostamalla lautasta 4 esimerkiksi aikaisemmin mainittu kansi 4' ja mitoittamalla lautan alapinnan 14 ja sen reunoissa olevien harjanteiden 11 välinen korkeus + H3, tai vastaavasti kannen alapinnan 14 ja ympäristön paineen kanssa yhteydessä olevan sulan vapaan pinnan L välinen korkeus + H3 riittävän suureksi. Tällöin lautan alapinnan 14 harjanteiden 11 rajaama sulan pinta L* nousee alipaineen vaikutuksesta 20 lauttaa ympäröivää vapaata sulan pintaa L tai käsittelyastiassa olevaa alkuperäistä sulan pintaa L huomattavasti korkeammalle, eli etäisyydelle +H4 vapaasta tai alku-•. : peräisestä sulan pinnasta L, kuten on näytetty kuvioissa 5 ja 9. Kaasunpoistoa varten | . ·. : sulan pintaa voidaan nostaa sulasta metallista riippuen esimerkiksi eri määrä kym- 1 ; / meniä senttimetrejä, jolloin helposti saavutetaan alipaine -Δρ, joka on noin 20 - 30 ' 25 kPa, mikä riittää yleensä kaasun poistoon. Vaihtoehtoisesti lautan 4 tai kannen 4', [.,' joka on kiinnitetty käsittelyastiaan 1, alle voidaan järjestää ylipainetta +Δρ tuomalla ···’ sinne ulkopuolelta lisää sopivaa kaasua tai ilmaa, jolloin sulan pinta L** reaktantin , ‘ * 1 , \ ... · 7 kerroksessa laskee etäisyyden -H4 verrattuna alkuperäiseen tai ympäröivään su lan pintaan L. Kantta 4' käytettäessä ei ole välttämätöntä käyttää sulan pinnalla : [: 30 grafiittipulveria, grafiittihiutaleita tai peitostetta.To remove gases from molten material such as aluminum and magnesium, but also copper, a higher vacuum may be used if the plunger in position + H3 is prevented from being partially or partially pressurized by forming the plate 4, for example the previously mentioned lid 4 ' the height + H3 between the ridges 11 at the edges, or the height + H3 between the lower surface 14 of the lid and the molten free surface L in contact with the ambient pressure, respectively. In this case, the molten surface L * defined by the ridges 11 of the bottom surface 14 of the board rises, under reduced pressure 20, to a significantly higher level of the board surrounding the free molten surface L or the original molten surface L in the treatment vessel. : from the molten surface L as shown in Figures 5 and 9. For degassing . ·. : depending on the molten metal, the surface of the molten surface can be raised, for example, by a different amount of 10; / centimeters to easily achieve a negative pressure of -Δρ of about 20 to 30 '25 kPa, which is usually sufficient for degassing. Alternatively, overpressure + Δρ may be provided under the plate 4 or the lid 4 ', [.,' Attached to the treatment vessel 1 by introducing ··· 'from there an additional suitable gas or air, whereby the molten surface L ** of reactant,' * 1, \ ... · In 7 layers, calculates the distance -H4 relative to the original or surrounding salt surface L. When using the cover 4 ', it is not necessary to use on a molten surface: [: 30 graphite powder, graphite flakes or coating.

Lautan alle järjestettävän alipaineen määrää voidaan myös vaihdella, joko alipaineen . .: Δ[-Δρ] puolella tai ylipaineen Δ[+Δρ] puolella tai alipaineesta ylipaineeseen Δ[-Δρ *...· —> +Δρ] ja takaisin Δ[+Δρ —> -Δρ], eli yleisesti paineenmuutos Δ[Δρ]. Tällä vaihte- , \ : lulla aiheutetaan sulan virtausta P reaktanttikerroksen sisällä ja tehostetaan prosessia 35 huomattavasti.The amount of vacuum under the platform can also be varied, either vacuum. .: Δ [-Δρ] side or overpressure Δ [+ Δρ] or under vacuum to overpressure Δ [-Δρ * ... · -> + Δρ] and back to Δ [+ Δρ -> -Δρ], generally the change in pressure Δ [ Δρ]. This gear causes the molten flow P within the reactant layer and greatly enhances the process 35.

13 10885213 108852

Lautan 4 alapinnan 14 harjanteiden 11 rajaama alapinnan alue voidaan jakaa osiin sijoittamalla alapintaan lisäharjanteita 11' sopiviin kohtiin, kuten kuviossa 5. Näin syntyneissä osissa voidaan alipaineita -Δρ ja -Δρ' säätää ja muuttaa itsenäisesti lautan 4 läpi johdetuilla kaasukanavilla.The lower surface area delimited by the ridges 11 of the lower surface 14 of the board 4 can be subdivided by placing additional ridges 11 'at suitable locations on the lower surface, as shown in Figure 5. The resulting pressures -Δρ and -Δρ' can be independently adjusted and altered by gas channels.

5 Kuvioiden 7 ja 8 suhteen on todettava, että tulokanava(t) voi/voivat ulottua uunin koko leveydelle Wl, mutta edullisemmalta näyttää niiden rajaaminen tässä suunnassa muodostamaan vain osa uunin leveydestä Wl, jolloin tulokanavia 23 on yksi tai ! useampia rinnakkain tai muutoin jäljestettynä uunin leveydellä sen syöttöalueella AI, aivan kuten lähtökanavia eli suulakkeita 5a ja/tai 5b on uunin valualueella A2.With reference to Figures 7 and 8, it should be noted that the inlet channel (s) may extend over the entire width W1 of the furnace, but it is more advantageous to confine them in this direction to form only a portion of the furnace width W1, a plurality of parallel or otherwise tracked widths of the furnace in its feed area A1, just as the outlet channels or nozzles 5a and / or 5b are in the furnace casting area A2.

• » 1 i i• »1 i i

Claims (18)

1. Ett kontinuerligt forfarande för avlägsnande av ett i en metall väsentligen i gas-form lost föroreningsämne medelst en reaktant (7) som förblir i fast form och som har en stor affinitet i förhällande till nämnda föroreningsgas och en sä liten affinitet 5 och löslighet i smält metall (M) som möjligt och vilken lätta reaktants specifika vikt är väsentligen lägre än den specifika vikten hos metallen som skall raffineras i smält form, i vilket forfarande: - smälta av den nämnda metallen (Ml) som skall raffineras anordnas i ett behand-lingskärl (1); 10. nämnda reaktant halls med ett skivverktyg nedanför ytan pä den smälta metallen; och - raffinerad metall (M2) avlägsnas frän nämnda behandlingskärl, kännetecknat av att förfarandet ytterligare innefattar följande faser: - i nämnda smälta metall alstras strömningar (P) i atminstone metallsmältan; 15. som nämnda skivverktyg används en flotte (4,4') som hälls pä en i förväg bestämd eller pä en reglerbar höjd (±H3) i förhällande tili metallsmältans yta (L, L*, L**) i detta behandlingskärl, vilken höjd är mindre än tjockleken (H2) hos det pä smältans yta befintliga reaktantskiktet; - nämnda lätta reaktant (7) mätäs in under nämnda flotte med en sädan hastighet, att 20 ätminstone en del av reaktantskiktets tjocklek sträcker sig in under metallsmältans (L, L*, L**) yta; och - den lätta reaktanten tilläts reagera med föroreningsgas som har löst sig i den smälta · . *. metallen och reaktionsprodukten avgä ur den smälta metallen för raffinering tili en : pä förhand definierad hait av föroreningsgas. » · · • · I * · : 25 2. Kontinuerligt förfarande i enlighet med patentkrav 1, kännetecknat av att i*': nämnda strömningar (P) i metallsmältan i den smälta metallen i behandlingskärlet : , ’ *. alstras med elektromagnetisk induktion och/eller metallostatiskt tryck. 1 · * tA continuous process for removing a gaseous pollutant substantially dissolved in a metal by means of a solid-state reactant (7) having a high affinity relative to said pollutant gas and a low affinity and solubility in said metal. molten metal (M) as possible and the specific weight of the light reactant is substantially lower than the specific weight of the metal to be refined in molten form, in which process: - melting of said metal (M1) to be refined in a treatment lingual vessels (1); 10. said reactant is held with a disk tool below the surface of the molten metal; and - refined metal (M2) is removed from said treatment vessel, characterized in that the process further comprises the following phases: - in said molten metal, streams (P) are generated in at least the metal melt; 15. as said disk tool, a raft (4,4 ') is used which is poured at a predetermined or at an adjustable height (± H3) relative to the surface of the metal melt (L, L *, L **) in this treatment vessel, which height is less than the thickness (H2) of the reactant layer present on the surface of the melt; - said light reactant (7) is measured under said raft at such a rate that at least part of the thickness of the reactant layer extends below the surface of the metal melt (L, L *, L **); and - the light reactant was allowed to react with pollutant gas which has dissolved in the molten ·. *. the metal and the reaction product emit from the molten metal for refining to a pre-defined haze of pollutant gas. 2. A continuous process according to claim 1, characterized in that in * ': said fluxes (P) in the metal melt in the molten metal in the treatment vessel:' '. are generated by electromagnetic induction and / or metallostatic pressure. 1 · * t 3. Kontinuerligt förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av . att förfarandet ytterligare innefattar följande faser: «· · · 30. raffinerad smält metall gjuts tili en stäng eller ett rör i form av kontinuerlig verti- kalgjutning uppät (5a) med hjälp av ett eller flera munstycken, som ovaniffän ned-•: · ·: sänkts i metallsmältan i nämnda behandlingskärl; och : - mera metall (Ml) som skall raffineras mätäs in i nämnda induktionsugn. : : 4. Kontinuerligt förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av ·:·: 35 att förfarandet ytterligare innefattar följande faser: f 18 108852 - raffinerad smält metall tilläts strömma (5b) frän nänrnda behandlingskärl tili ett kari för fortsatt behandling av metall; - i kärlet for fortsatt behandling förhindras metallsmältans yta väsentligen frän att komma i kontakt med den omgivande atmosfaren genom att anordna ett lager med 5 grafitpulver eller grafitflingor eller salter för blackning (20) pä smältans yta; och - mera metall som skall raffmeras mätäs in i nämnda behandlingskärl.Continuous process according to claim 1 or 2, characterized by. the process further comprises the following phases: «· · · 30. refined molten metal is cast into a rod or tube in the form of continuous vertical casting (5a) by means of one or more nozzles, which are lowered from above. : lowered in the metal melt in said treatment vessel; and: - more metal (M1) to be refined measured in said induction furnace. Continuous method according to claim 1 or 2, characterized in that the process further comprises the following phases: refined molten metal was allowed to flow (5b) from said treatment vessel to a vessel for further treatment of metal; in the vessel for further processing, the surface of the metal melt is substantially prevented from coming into contact with the surrounding atmosphere by providing a layer of graphite powder or graphite flakes or salts for blackening (20) on the surface of the melt; and - more metal to be refined is measured into said treatment vessel. 5. Kontinuerligt förfarande i enlighet med nägot av patentkraven 3-4, känne-tecknat av att i förfarandet ytterligare: - tillsättning av metall som skall raffmeras och lätt reaktant i behandlingskärlet fort-10 sätter antingen kontinuerligt eller i perioder; och - strömningen av raffinerad metall tili kärlet för fortsatt behandling eller vertikal-gjutning av den samma fortsätter antingen kontinuerligt eller i perioder.Continuous process according to any of claims 3-4, characterized in that in the process further: - addition of metal to be refined and light reactant in the treatment vessel is continued either continuously or for periods; and - the flow of refined metal into the vessel for continued processing or vertical casting of the same continues either continuously or for periods. 6. Kontinuerligt förfarande i enlighet med nägot av patentkraven 1-5, känne-tecknat av att i förfarandet ytterligare tilläts nämnda elektromagnetiska induktion 15 smälta i fast form tillsatt metall som skall raffmeras.6. A continuous process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the method further permits said electromagnetic induction to melt solidified metal to be refined. 7. Kontinuerligt förfarande i enlighet med nägot av patentkraven 1-6, känne-tecknat av att i förfarandet förhindras i behandlingskärlet med nämnda flotte (4, 4') kontakt mellan huvuddelen av metallsmältans yta med den omgivande atmosfaren.Continuous process according to any of claims 1-6, characterized in that the process prevents contact in the treatment vessel with said raft (4, 4 ') between the main part of the metal melt surface with the surrounding atmosphere. 8. Kontinuerligt förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller 2 eller 7, känne- 20 tecknat av att i förfarandet trycks den lätta reaktanten genom inverkan av en extern ;. : kraft (F) in under metallsmältans yta mot smältans metallostatiska tryck antingen •, : genom en kanal eller kanaler (6a) pä flottens omräde eller altemativt under flottens ! . ] kant (6c) eller genom en kanal eller kanaler (6b) i bottnen pä nämnda behandlings kärl. t * : : 25 9. Kontinuerligt förfarande i enlighet med patentkrav 7 eller 8, kännetecknat av : ’' ’: att dä reaktionsprodukten av den lätta reaktanten och den i metallen som skall raffi- neras ingäende föroreningsgasen är gasformig, tilläts den avlägsna sig genom en i ....: flotten belägen tilläggskanal eller tilläggskanaler (6a) för den lätta reaktanten. . ·: 10. Kontinuerligt förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller 2 eller 9, känne- 30 tecknat av att ytterligare i förfarandet i faser: ....: - görs analyser av smältan, eller analyseras nämnda gasformiga reaktionsprodukt som avlägsnar sig genom tilläggskanalen för lätt reaktant i flotten, eller görs i övrigt •: ‘ en förhandsdefinition; och ’ * ‘ - pä basis av nägon/nägra av dessa ändras den lätta reaktantens sänkningsdjup och/- j 19 108852 eller höjden pa smältans yta i reaktantskiktet sä, att halten av nämnda föroreningsgas i metallsmältan forblir under ett pä förhand bestämt gränsvärde eller mellan pä för-hand bestämda gränsvärden.A continuous process according to claim 1 or 2 or 7, characterized in that in the process the light reactant is pressed by the action of an external; : force (F) into the surface of the metal melt against the metallostatic pressure of the melt either •,: through a channel or channels (6a) in the area of the fleet or alternatively under the fleet! . ] edge (6c) or through a channel or channels (6b) in the bottom of said treatment vessel. 9. Continuous process according to claim 7 or 8, characterized in that: "where the reaction product of the light reactant and the pollutant gas to be refined is gaseous, it is allowed to remove by one in ....: the raft located additional channel (s) (6a) for the light reactant. . Continuous process according to claim 1 or 2 or 9, characterized in that further in the process in phases: ....: - the melt is analyzed, or said gaseous reaction product which is removed through the auxiliary duct for light reactant in the raft, or otherwise: • a pre-definition; and '*' - on the basis of some / some of them, the lowering depth of the light reactant and / or the height of the surface of the melt in the reactant layer is changed so that the content of said contaminant gas in the metal melt remains below a predetermined limit value or between predetermined limit values. 11. Kontinuerligt förfarande i enlighet med nägot av patentkraven 3-5, känne-5 tecknat av att metallen som skall raffineras matas in i den i nämnda behandlingskärl redan befintliga metallsmältan i inmatningsomradet (AI) i ugnens första ände och gjutningen eller strömningen av den rafFinerade smältan till kärlet för fortsatt be-handling sker i utloppsomrädet (A2) i ugnens motsatta andra ände.11. A continuous process according to any of claims 3-5, characterized in that the metal to be refined is fed into the metal melt already present in said treatment vessel in the feed area (AI) at the first end of the furnace and the casting or flow of the refined the melt to the vessel for further treatment takes place in the outlet area (A2) at the opposite other end of the oven. 12. Kontinuerligt förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller 2 eller 6, känne-10 tecknat av att nämnda strömningar (P) i metallsmältan tilläts inrikta sig pä skiktet av lätt reaktant under flotten; och att strömningarna anordnas till sin styrka sa, att de ger upphov till relativ rörelse i den lätta reaktantens stycken och strömningar av smältan mellan den lätta reaktantens stycken.Continuous process according to claim 1 or 2 or 6, characterized in that said flows (P) in the metal melt are allowed to align with the layer of light reactant under the raft; and that the currents are arranged to their strength so that they give rise to relative movement in the light reactant pieces and currents of the melt between the light reactant pieces. 13. Kontinuerligt förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller 2 eller 7 eller 12, 15 kännetecknat av att under nämnda flotte ästadkoms ett undertryck (-Δρ) i förhäl- lande till det omgivande atmosfärtrycket.Continuous process according to claim 1 or 2 or 7 or 12, characterized in that under said raft, a negative pressure (-Δρ) is obtained in relation to the ambient atmospheric pressure. 14. Kontinuerligt förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller 13, kännetecknat av att under nämnda flotte ästadkoms ett föränderligt tryck (Δ[Δρ]) för ästadkommande av strömning (P) av smältan i reaktantskiktet.Continuous process according to Claim 1 or 13, characterized in that a variable pressure (Δ [Δρ]) is produced under said raft for effecting flow (P) of the melt in the reactant layer. 15. Kontinuerligt förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller 2 eller 6 eller 12, ; ; kännetecknat av att nämnda strömningar (P) i metallsmältan alstras med en induk- ; ' : tionsränna i induktionsugnen; och att den upphettade metallsmältan som kommer : .: frän induktionsrännan tilläts inrikta sig pä den i ugnen tillsatta, ännu osmälta metal- • ": Ien som skall raffineras.A continuous process according to claim 1 or 2 or 6 or 12; ; characterized in that said currents (P) in the metal melt are generated by an inductor; ': gutter in the induction furnace; and that the heated metal melt coming from the induction trough was allowed to focus on the still-unmelted metal added in the oven to be refined. 16. Kontinuerligt förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller 2 eller 7, känne tecknat av att i det förhindras kontakt mellan den i behandlingskärlet befmtliga me-tallsmältans ytomräden, som befinner sig i springan mellan flottens sidokanter och behandlingskärlets sidor och även pä inmatningsomrädet och gjutningsomrädet, och ···* den omgivande atmosfaren genom att nämnda omräden täcks med ett lager grafit- •: · : 30 pulver eller grafitflingor eller salter för blackning (20).Continuous method according to claim 1 or 2 or 7, characterized in that contact is prevented between the surface areas of the metal melt contained in the treatment vessel, which is in the gap between the side edges of the fleet and the sides of the treatment vessel and also at the feeding area and the casting area. and ··· * the surrounding atmosphere by covering said areas with a layer of graphite •: ·: 30 powder or graphite flakes or salts for blackening (20). 17. Kontinuerligt förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att som nämnda metall som skall raffineras används elektrolytkop- i 20 108852 par, särskilt elektrolytiskt producerade kopparkatoder; och att nämnda lätta reaktant är koi, särskilt träkol.Continuous process according to any of the preceding claims, characterized in that, as said metal to be refined, electrolyte copper pairs, especially electrolytically produced copper cathodes, are used; and that said light reactant is koi, especially charcoal. 18. Kontimierligt förfarande i enlighet med patentkrav 17, kännetecknat av att nämnda kopparkatoder inmatas i induktionsugnen i inmatningsomrädet huvudsakli-5 gen pä sidan. • · • ·Continuous method according to claim 17, characterized in that said copper cathodes are fed into the induction furnace in the feeding area mainly on the side. • · • · 1 I · • t * · * · · • · · • · * · f ft··· * · • · · f t » · > · t » · · · « · • 1 · » · · · · » » · • t · ••Il • ·1 I · • t * · * · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · • t · •• Il • ·
FI20001322A 2000-02-18 2000-06-02 Continuous process for removing a pollutant FI108852B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20001322A FI108852B (en) 2000-02-18 2000-06-02 Continuous process for removing a pollutant
PCT/FI2001/000151 WO2001061059A1 (en) 2000-02-18 2001-02-16 A continuously operating method for producing refined metal
AU2001237474A AU2001237474A1 (en) 2000-02-18 2001-02-16 A continuously operating method for producing refined metal

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20000375A FI20000375A0 (en) 2000-02-18 2000-02-18 Continuous process for obtaining refined metal
FI20000375 2000-02-18
FI20001322A FI108852B (en) 2000-02-18 2000-06-02 Continuous process for removing a pollutant
FI20001322 2000-06-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20001322A0 FI20001322A0 (en) 2000-06-02
FI20001322A FI20001322A (en) 2001-08-18
FI108852B true FI108852B (en) 2002-04-15

Family

ID=26160951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20001322A FI108852B (en) 2000-02-18 2000-06-02 Continuous process for removing a pollutant

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2001237474A1 (en)
FI (1) FI108852B (en)
WO (1) WO2001061059A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT411024B (en) * 2001-12-14 2003-09-25 Voest Alpine Ind Anlagen INTERMEDIATE VESSEL AND METHOD FOR PRODUCING A METAL STRAND OF HIGH PURITY
CN104911374A (en) * 2015-04-27 2015-09-16 安徽永杰铜业有限公司 Copper smelting processing method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2930693A1 (en) * 1979-07-28 1981-02-12 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Refining of metals with low m.pts., esp. lead, tin or zinc - which are pored into vibratory mixer reactor with reagents which combine with impurities in the molten metal
DE3444962A1 (en) * 1984-12-10 1986-06-12 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln METHOD AND DEVICE FOR THE REDUCING TREATMENT OF MELT-LIQUID METALS AND / OR THEIR SLAGS
US5735935A (en) * 1996-11-06 1998-04-07 Premelt Pump, Inc. Method for use of inert gas bubble-actuated molten metal pump in a well of a metal-melting furnace and the furnace
FI981821A (en) * 1998-08-26 2000-02-27 Timo Jorma Juhani Lohikoski Melting furnace for vertical casting

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001061059A1 (en) 2001-08-23
FI20001322A0 (en) 2000-06-02
FI20001322A (en) 2001-08-18
AU2001237474A1 (en) 2001-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1964628A1 (en) Process for production of aluminum ingots, aluminum ingots, and protective gas for the production of aluminum ingots
GB2120146A (en) Method and apparatus for melting and casting metal
CN1074954C (en) Method and apparatus for manufacture of formable steel
JP3552043B2 (en) Method for producing oxygen-free copper wire by belt & wheel continuous casting and rolling method and method for producing copper alloy wire
KR20220158850A (en) Metal-coated steel strip
CN102294451B (en) Method for enhancing strip casting quality
AU7234994A (en) Purifying molten metal
FI108852B (en) Continuous process for removing a pollutant
US7264767B2 (en) Method and device for reducing the oxygen content of a copper melt
JP2008161875A (en) Casting nozzle suitable for achieving cast product having excellent surface property, method for manufacturing cast product using the same, and magnesium alloy
US4619443A (en) Gas distributing tundish barrier
AU2004252229B2 (en) Method for hot dip coating a metal bar and method for hot dip coating
JP4961675B2 (en) Continuous molten metal plating equipment
CA1097026A (en) Process for the delivery of molten metal to a caterpillar type mould
FI78250C (en) FARING EQUIPMENT FOR DIRECTIVE PROCESSING OF SMALL METAL.
KR102180806B1 (en) Snout Device, and Apparatus for Galvanizing Steel Sheet Having The Same
CN112584947B (en) Method for starting continuous casting of steel
EP0174767A2 (en) Method and apparatus for direct casting of crystalline strip by radiantly cooling
CN112760456A (en) Bismuth-containing oriented silicon steel smelting method enabling bismuth yield to be not less than 70%
EP0174766B1 (en) Method and apparatus for direct casting of crystalline strip in non-oxidizing atmosphere
US20160107226A1 (en) Method of Continuous Casting
JP2560663B2 (en) Method and apparatus for producing hot dip galvanized steel sheet with few surface defects
RU2793619C1 (en) Method for producing continuous copper blank by top draw method and technological complex for implementing this method
CN113481349B (en) Continuous online refining equipment and production process for molten steel
FR2764534A1 (en) CASTING OF A STEEL STRIP