FI88727C - Foerfarande och anlaeggning foer rening av smaelta, som jaemte en eller flera foeroreningar innehaoller vaesentligen laettmetall, i synnerhet aluminium - Google Patents

Description

i 88727

Menetelmä ja laitteisto sulan aineen puhdistamiseksi, joka aine yhden tai useamman epäpuhtauden ohella sisältää oleellisesti kevymetallia, erityisesti alumiinia 5 Tämä keksintö kohdistuu laitteistoon sulan aineen puhdistamiseksi, joka aine yhden tai useamman höyryn-paineeltaan suhteellisen korkean haihdutettavan metallisen epäpuhtauden ohella sisältää oleellisesti 10 kevytmetallia, erityisesti alumiinia. Mainittu laitteisto käsittää tyhjiökäsittelysäiliön, elimet alipaineen aikaansaamiseksi mainittuun tyhjiökäsittelysäi-liöön, yhden tai useamman putken sulan aineen johtamiseksi mainittuun tyhjiökäsittelysäiliöön, pumppaus-15 elimet sulan syötön aikaansaamiseksi, elimet sulan ruiskuttamiseksi mainittuun tyhjiökäsittelysäiliöön ja poistoelimet sulasta erotetun yhden tai useamman epäpuhtauden poistamiseksi. Mainitut poistoelimet on yhdistetty erotuselimeen yhden tai useamman epäpuh-20 tauden eristämiseksi, joka elin on yhdistetty tyhjiö-pumppuun, jonka avulla alipainetta voidaan pitää yllä mainitussa tyhjiökäsittelysäiliössä. Ainakin yksi syöttöputki ja yksi paluuputki on yhdistetty tyhjiökäsittelysäiliöön.

25

Alankomaiden patentti 172 464 esittää laitteiston, joka on suunniteltu kevytmetalliseosten, erityisesti alumiiniseosten samanaikaiseksi puhdistamiseksi ja valmistamiseksi. Tätä tarkoitusta varten kyseiset 30 seoselementit järjestetään ensin tyhjiökäsittelysäiliöön, josta tämän jälkeen pumpataan pois ilmaa. Vallitsevan osittaisen tyhjiön vaikutuksesta seostettavan metallin sula imetään sisään ja johdetaan vaakasuorassa tyhjiökäsittelysäiliöön yhtenä tai 35 useampana suihkuna, jolloin samanaikaisesti säiliössä vallitsevassa osittaisessa tyhjiössä tapahtuu kaasun poistuminen, epäpuhtauksien konsentraatio pienenee ja seoksen ainesosat liukenevat ja sekoittuvat säiliöön 2/1 Λ ΓΤ .· .—

' & X

/ _ / kerääntyvään sulaan aineeseen. Tässä aikaisemmin tunnetussa laitteistossa käsiteltävän sulan aineen kuljetus ja johtaminen tyhjiökäsittelysäiliöön tapahtuu yksinomaan säiliössä vallitsevan osittaisen tyhjiön 5 vaikutuksesta. Lisäksi sulan aineen käsittely, t.s puhdistus ja seostus, tapahtuu yksinomaan panosproses-sina.

Ranskalainen patentti 918 574 esittää myös laitteen 10 metallin ja seosten puhdistamiseksi, mikä tässä tapauksessa on vain metalliin liuenneen kaasun poistamista. Tässä aikaisemmin tunnetussa laitteistossa tyhjiökäsittelykammio sijaitsee puhdistettavaa sulaa sisältävän säiliön alapuolella. Tämän syöttösäiliön 15 pohjassa olevan aukon kautta käsiteltävä sula putoaa alaspäin tyhjiökäsittelykammioon. Eräässä tämän aikaisemmin tunnetun laitteiston suoritusmuodossa sulaa, josta kaasut on poistettu, johdetaan jatkuvasti pois tyhjiökäsittelysäiliöstä.

20 US-patentti 4 456 479 esittää prosessin alumiinisulan jalostamiseksi, jossa metallit, joilla on alhaisempi höyrynpaine kuin päämetallilla, poistetaan suihkuttamalla säiliössä oleva sulaerä kammioon, joka sijoi-25 tetaan säiliön päälle. Kammioon on järjestetty nousu-putki ja laskuputki, jotka ulottuvat jalostettavaan sulan aineen erään asti. Jalostettavan sulan aineen ruiskutus tapahtuu pakottamalla sula nousuputkessa kantajakaasun avulla ylöspäin kammioon, jossa pidetään 30 yllä osittaista tyhjiötä. Sulan tullessa nousuputken poikkisuuntaisen yläpään kautta kammioon se suihkuaa osaksi vallitsevan osittaisen tyhjiön vaikutuksesta ja sen ansiosta, että kantajakaasun kuplat laajenevat nopeasti ja saavat aikaan nestemäisen metallin pieniä 35 pisaroita, jotka pommittavat kammiossa olevan sulan metallikylvyn pintaa. Kammion pohjaan kerääntyvä sula r Λ r- r ,

3 ^ ^ > I

aine kierrätetään säiliöön laskuputken kautta. Tämän prosessin haitta on se, että kaikki kantajakaasu, joka käytetään juoksevan metallin pakottamiseksi 5 nousuputkessa kammioon, täytyy pumpata pois. Halutun alipaineen ylläpitämiseksi tarvitaan tällöin suuri tyhjiöpumppu. Prosessissa ei saada myöskään riittävän tehokasta erotusta suuren pisarakoon takia.

10 Itävaltalainen patentti 333 452 esittää laitteiston kaasun poistamiseksi metallisulasta, esim. alumiini-sulasta. Laitteisto käsittää sulasäiliön, joka voidaan sulkea ilmatiiviisti ja joka on yhdistetty tyhjiö-pumppuun ja jossa lisäksi on lämmitin. Edelleen 15 säiliössä on pumppu, jonka avulla sulaa nostetaan säiliössä ja ruiskutetaan sen painelinjan kautta sulan yläpuolella olevaan tilaan, jossa on alipaine. Sulaa suihkuaa niin kauan kuin se sisältää siihen liuennutta kaasua, kuten vetyä, ja tällöin tämä kaasu 20 erottuu sulasta. Kun kaikki liuennut kaasu on poistunut sulasta, suihkuaminen lakkaa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää uusi laitteisto kevytmetalliseosten, erityisesti alumiiniseosten 25 puhdistamiseksi, jolla laitteistolla on laaja käyttöalue, joka käsittää sulaan liuenneiden kaasujen nopean perinpohjaisen poiston ja mahdollisuuden poistaa ei-toivottuja tai vähemmän toivottuja metallikomponentteja sulasta sen ansiosta, että sulan metallin suihku on 30 hienompaa.

Tätä tarkoitusta varten esitetään keksinnön mukaisesti ensimmäisessä kappaleessa mainittu laitteisto, jolle on tunnusomaista se, että puhdistettavan sulan pump-35 pauselimet käsittävät putkessa olevan nostopumpun, joka on järjestetty saamaan aikaan sulan jatkuva virta 4 ' , ·’ j putkessa ja ruiskutuselimet ovat putken päässä oleva suutin tai törmäystä varten sijoitettu poikkeutuslevy pumpun syöttämän sulan hienojakoiseksi suihkuttamiseksi 5 tyhjiökäsittelysäiliöön.

Keksinnön mukaisessa laitteistossa tyhjiökäsittely-säiliö ja elimet epäpuhtauksien erottamiseksi konden-soitumattomien epäpuhtauksien poissaollessa muodostavat 10 tehokkaan diffuusiopumppujärjestelmän. Päin vastoin kuin apukaasua tai kantajakaasua käyttävät järjestelmät, tämä mahdollistaa matalatehoisen tyhjiöpumpun käytön.

15 Johdettaessa käsiteltävä sula syöttöputken kautta tyhjiökäsittelysäiliöön pumppauselimillä tämän keksinnön mukaisesti, jolloin sula kulkee syöttöputkessa olevien ruiskutuselinten kautta, voidaan saada aikaan kevytmetallisulan, esim. alumiinisulan tehokas hieno-20 jakoinen suihkutus. Tämän tuloksena saadaan suuri reaktioalue, josta seuraa hyvä aineensiirto. Täten keksinnön mukainen laitteisto ei ainoastaan mahdollista sulaan liuenneiden ei-toivottujen kaasujen poistoa sulasta, joka koostuu esim. sinkillä tai magnesiumilla 25 kontaminoituneesta alumiinista, vaan myös sinkki voidaan poistaa höyryn muodossa ja se voidaan poistaa tyhjiökäsittelysäiliöstä sen myöhemmäksi erottamiseksi tehokkaalla tavalla.

30 Tyhjiökäsittelysäiliön pohjaosaan kerääntyvä puhdis tettu alumiinisula voidaan poistaa tyhjiökäsittelysäiliöstä paluuputken kautta. Syöttöputki on edullisesti yhdistetty tai sekä syöttöputki että paluuputki on yhdistetty joko suoraan tai epäsuorasti puhdistet-35 tavaan sulakylpyyn, jota voidaan esim. pitää sulatusuunissa. Tällöin on mahdollista kierrättää yhden tai useamman kerran puhdistettavaa sulakylpyä, missä yhteydessä saadaan tehokas tyhjiökäsittelysäiliö, 5 - R 7 / kun se sijoitetaan suunnilleen barometriselle korkeudelle puhdistettavan sulakylvyn pinnan yläpuolelle ja tehokas syöttöputki ja paluuputki saadaan aikaan muodostamalla ne vastaavasti nousuputkeksi ja lasku-5 putkeksi niin, että laskuputkessa voidaan pitää yllä nestelukkoa ja käsiteltävä kevytmetallisula voidaan poistaa automaattisesti tyhjiökäsittelysäiliöstä nestelukon kautta.

10 Tässä yhteydessä käytettyä termiä "ruiskutuselimet" ei tule käsittää liian rajoittavasti. Esimerkiksi ruiskutus voidaan suorittaa myös johtamalla nousuput-kesta purkautuva metallivirtaus levyyn (poikkeutus-levy), jolla voi olla tasainen tai muu muoto. Ruiskut-15 timesta purkautuvat pisarat voidaan aktivoida uudelleen antamalla niiden törmätä tasaista pintaa vasten. Haluttaessa tämä voidaan toistaa kerran tai useamman kerran.

20 Keksinnön mukainen laitteisto mahdollistaa puhdistus- prosessin, jota voidaan valvoa joustavammin, jos se käsittää tämän keksinnön mukaisesti elimet happikaasun tai happea tuottavan aineen johtamiseksi tyhjiökäsit-telysäiliöön ja/tai kohtaan, joka sijaitsee alavirtaan 25 päin mainitusta tyhjiökäsittelysäiliöstä. Kun puhdistettava kevytmetallisula on kontaminoitunut esim. sinkillä ja/tai magnesiumilla, keksinnön mukaisen laitteiston erotuselin kiinteässä tai nestemäisessä muodossa olevia epäpuhtauksia varten voi olla erotus-30 elin, joka on yhdistetty yhdysputkella tyhjiökäsit-telysäiliöön, jolloin mainittu yhdysputki on varustettu elimillä happikaasun tai happea tuottavan materiaalin syöttämiseksi. Tyhjiökäsittelysäiliöstä erotettu höyryn muodossa oleva sinkki reagoi hapen kanssa 35 muodostaen sinkki- ja/tai magnesiumoksidipartikkeleita, jotka voidaan erottaa partikkelien erotuselimillä, esim. pölysuodattimella.

6 < ρ. y 1 · y Tämän keksinnön mukaisen laitteiston toisessa suoritusmuodossa on mahdollista erottaa tyhjiökäsittely-säiliöstä poistuva sublimoituvan aineen höyry, kuten 5 sinkkihöyry, saostamalla se kiinteänä metallisena sinkkinä lauhduttimessa. Sinkkimetallin jaksottaista poistamista varten lauhdutin voi olla varustettu suljettavalla hanalla ja lisäksi elimillä kerätyn sinkkimetallin sulattamiseksi. Jos keksinnön mukainen 10 laitteisto on muodossa, jossa se käsittää lauhduttimen ja siihen on yhdistetty syöttöelimet happikaasua tai happea tuottavaa ainetta varten, nämä elimet on tarkoitettu yksinomaan tyhjiökäsittelysäiliöön tapahtuvaa syöttöä varten. Lauhdutin on sopiva myös siinä 15 olevien nestemäisten epäpuhtauksien erottamiseen. Tätä lauhdutinta voitaisiin haluttaessa käyttää myös siinä tapauksessa, jos elimet happikaasun tai happea tuottavan aineen syöttämiseksi on yhdistetty yhdysput-keen alavirtaan päin tyh j iökäsittelylaitteesta, 20 vaikkakin tämä on vähemmän suositeltavaa.

Tämän keksinnön mukaisen laitteiston erään lisäkehit-telymuodon mukaisesti tyhjiökäsittelysäiliö ja syöttöjä paluuputki ovat edullisesti esilämmitettäviä. 25 Tätä tarkoitusta varten on monia mahdollisuuksia, esim. induktiivinen tai sähköinen lämmitys tai myös lämmitys poltinta hyväksi käyttäen.

Sulan hienojakoista suihkuamista tyhjiökäsittely-30 säiliössä voidaan edistää vielä käyttämällä erään tämän keksinnön suoritusmuodon mukaisesti mekaanista ja/tai induktiivista pumppua yhdistettynä pumppuun, jossa puhdistettavan sulan pumppauselimet toimivat nostokaasuperiaatteella.

Jotta keksinnön mukaisessa laitteistossa käynnissä olevaa prosessia voitaisiin valvoa paremmin, voidaan käsittelysäiliön ja erotuselinten välinen yhdysputki 35 7 ' S / / varustaa kalvolla. Tämän kalvon päätarkoitus on ohjata diffuusiopumppujärjestelmää.

Edellä esitetyn mukaisesti keksintö kohdistuu myös 5 menetelmään sulan aineen puhdistamiseksi, joka aine yhden tai useamman metallisen, höyrynpaineeltaan suhteellisen korkean haihdutettavan epäpuhtauden ohella sisältää oleellisesti alumiinia, jolloin puhdistettava kevytmetallisula pumpataan pumppauseli-10 millä syöttöputken kautta tyhjiökäsittelysäiliöön ja ruiskutetaan mainittuun säiliöön ruiskutuselimillä, samalla kun mainitussa säiliössä ylläpidetään alipainetta, jolloin alipainetta pidetään yllä mainitussa tyhjiökäsittelysäiliössä ja epäpuhtaudet eristävässä 15 erotuselimessä tyhjiöpumpun avulla ja tyhjiökäsittely-säiliön pohjaosaan kerääntyvä käsitelty kevytmetallisula poistetaan mainitusta tyhjiökäsittelysäiliöstä paluuputken kautta, ja tyhjiökäsittelysäiliössä muodostunut höyry poistetaan mainitun tyhjiöpumpun 20 avulla. Menetelmälle on tämän keksinnön mukaisesti tunnusomaista se, että puhdistettava kevytmetallisula pidetään 600-900°C lämpötilassa ja sitä pumpataan jatkuvana virtana putkea pitkin ja ruiskutetaan hienojakoisena suihkuna putken päässä olevan suuttimen 25 avulla tai poikkeutuslevyn avulla, johon putkesta tuleva sulasuihku törmää.

Puhdistettava sula pidetään alumiinin sulatusuunissa normaalissa 710-740°C säilytyslämpötilassa.

30

Kun keksinnön mukaisessa laitteistossa tyhjiökäsittelysäiliössä ja erotuselimissä, kuten lauhdutinsäiliössä, ylläpidettävää osittaista tyhjiötä ei käytetä osaksi käsiteltävän sulan aineen imemiseksi ja ruiskuttami-35 seksi, asetettavaa osittaista tyhjiötä voidaan halut taessa käyttää apuvälineenä puhdistusprosessin säätöön. Siten esim. alumiinissa 0.1% pitoisuudessa liuenneena olevan sinkin kanssa tasapainossa olevan 8 ' .

sinkin höyrynpaine on riittävän korkea, jotta keksinnön mukainen menetelmä, jossa sinkki erotetaan alu-miinisulasta, toteutuisi hyvällä nopeudella. Toisaalta alumiinissa 0.1% pitoisuudessa liuenneena olevan 5 magnesiumin kanssa tasapainossa olevan magnesiumin höyrynpaine on huomattavasti alhaisempi, joten sinkin poistoon soveltuvassa suhteellisen korkeassa paineessa magnesiumin erottuminen hidastuu huomattavasti.

Jos ainoastaan sinkki on poistettava, on kannattavaa 10 pitää yllä 0.05-20 mbar paine (0.005-2 kPa), edullisesti 0.1-5 mbar (0.01-0.5 kPa) tyhjiökäsittelysäi-liössä, ja kun ainoastaan magnesium poistetaan, on paine 0.01-0.5 mbar (0.001-0.05 kPa), edullisesti 0.02-0.2 mbar (0.002-0.02 kPa).

15 Nyt on yllättäen havaittu, että syöttämällä happikaa-sua tai happea tuottavaa ainetta tyhjiökäsittelysäi-liöön voidaan myös toteuttaa magnesiumin poisto. Paine tyhjiökäsittelysäiliössä pidetään tällöin 0.05-20 mbarrssa (0.05-2 kPa), edullisesti 0.1-5 mbar:ssa 20 (0.01-05 kPa). Tapa, jolla happi on aktiivinen tässä yhteydessä on tuntematon. Mahdollisesti tyhjiökäsittelysäiliössä oleva höyryfaasi sisältää magnesiumhöy-ryä, joka voidaan hapettaa. Muodostuva magnesiumoksi-di putoaa osittain takaisin tyhjiökäsittelysäiliön 25 pohjaosaan kerääntyvään alumiinikylpyyn. Kun tämä käsitelty alumiinisula kierrätetään sulatusuuniin, jossa alumiinisulaa pidetään, mukana kulkeutunut magne-siumoksidi kuonautuu sulatusuunissa ja on poistettavissa. Toinen osa muodostuneesta magnesiumoksidista 30 kulkeutuu kiinteänä sinkkihöyryn mukana tyhjiökäsit-telysäiliöstä lauhduttimeen ja jää sinne. Sinkin jaksottaisen sulatuksen aikana magnesiumoksidi kelluu sinkin pinnalla kuonana ja se poistetaan tällöin lauhduttimesta ja erotetaan tässä muodossa.

9 %%'/'/'/

Sulan tehokkaan hienojakoisen suihkuamisen ansiosta tyhjiökäsittelysäiliössä voidaan saada aikaan myös magnesiumin poisto puhdistettavasta alumiinisulasta lisäämällä tyhjiökäsittelysäiliöön klooria ja/tai 5 fluoria ja/tai ainetta, joka muodostaa klooria ja/tai fluoria. Alumiiniseoksen käsittely halogeenilla tai halogeeniyhdisteellä on tosin tunnettu alankomaalaisesta patenttihakemuksesta 7612653, mutta tämä julkaisu kohdistuu natriumin poistoon alumiiniseoksesta, 10 jolloin kaikki mahdollisesti esiintyvä magnesium hyvin todennäköisesti jää alumiiniseokseen.

Keksintöä selostetaan seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää kaavamaisesti esimerkinomaisesti keksinnön mukaisen laitteiston kahta suori-15 tusmuotoa perspektiivikuvantoina. Mainitussa piirustuksessa kuva 1 esittää keksinnön mukaisen laitteiston ensimmäistä suoritusmuotoa, joka käsittää erillisen yhdysputken tyhjiökäsittelysäiliön ja yhden 20 tai useamman epäpuhtauden kiinteässä tai nes temäisessä muodossa erottavien elinten välillä, kuva 2 esittää eri suoritusmuotoa, jossa tyhjiökäsit-telysäiliö ja epäpuhtaudet kiinteässä tai nes-25 temäisessä muodossa erottavat erotuselimet muodostavat yhtenäisen yksikön, jossa ei ole erillistä yhdysputkea ja kuva 3 esittää kuvan 2 ympäröityä yksityiskohtaa III suuremmassa mittakaavassa ja poikkileikkausku-30 vantona.

10

Keksinnön mukaisen laitteiston esitetyssä suoritusmuodossa on osat, joilla on sama toiminta, merkitty samoin viitenumeroin.

Piirustuksessa on esitetty alumiinin sulatusuuni 1, 5 johon on liitetty avonaiset puskurisäiliöt 2 ja 3, jotka toimivat vastaavasti käsiteltävän sulan säiliönä sekä käsitellyn sulan varastosäiliönä. Barometri-selle korkeudelle puskurisäiliön 2, 3 yläpuolelle on sijoitettu tyhjiökäsittelysäiliö 4. Tämä säiliö 4 on 10 liitetty putken 6 kautta lauhdutinsäiliöön 5. Lauhdu-tinsäiliö 5 on puolestaan yhdistetty putken 15 ja pö-lynerottimen 16 kautta tyhjiöpumppuun, jota ei ole esitetty (nuoli P) . Lauhdutinsäiliö 5 käsittää pohjassa olevan suljettavan hanan 7, joka linjan 8 väli- 15 tyksellä on yhdistetty valukoneeseen, jota ei ole esitetty.

Kalvon tai luistin 17 avulla yhdysputken 6 (kuva 1) tehollista poikkileikkausalaa voidaan pienentää. Happi tai muu reaktiokaasu tai inertti kaasu voidaan 20 syöttää yhteiden 18 kautta.

Edelleen tyhjiökäsittelysäiliöön 4 on yhdistetty nou-suputki 9 ja laskuputki 10, jotka ulottuvat avoinai-siin puskurisäiliöihin, vastaavasti 2 ja 3. Nousuput-kessa 9 on nostopumppu 11 sekä suutin 12. Sekä tyh-25 jiökäsittelysäiliössä 4 että lauhdutinsäiliössä 5 on ovi, vastaavasti 13, 14, joiden avulla tyhjiökäsitte-lysäiliön 4, vastaavasti lauhdutinsäiliön 5 sisäosaan päästään käsiksi.

Käytössä puhdistettava alumiinisula syötetään sula-30 tusuunista 1 sellaiselle tasolle, että nousuputken 9 pää on kylvyn pinnan alapuolella. Tyhjiöpumpun avulla 11 Cp 7 pidetään yllä haluttua alipainetta tyhjiökäsittely-säiliössä 4 ja lauhdutinsäiliössä 5 putken 15 kautta.

Avonaisessa puskurisäiliössä 2 olevaa sulaa pumpataan ylöspäin jatkuvana virtana pumpun 11 avulla ja suih-5 kutetaan hienojakoisena suihkuna tyhjiökäsittelysäi-liöön 4 suuttimen 12 kautta. Kerääntyvä käsitelty alumiinisula virtaa jatkuvasti laskuputkeen 10 säiliössä 4 vallitsevan osittaisen tyhjiön vaikutuksesta muodostuvan nestelukon kautta avonaiseen puskurisäi-10 liöön 3 ja näin takaisin sulatusuuniin 1.

Tyhjiökäsittelysäiliöstä 4 pois imetty sinkkihöyry kerääntyy lauhdutinsäiliöön 5 ja saostuu. Tämä sinkki voidaan sulattaa jaksottaisesti ja poistaa hanan 7 ja putken 8 kautta valukoneeseen, jossa se voidaan valaa 15 esim. sinkkiharkoiksi.

Keksinnön mukaisen laitteiston kuvassa 2 esitetyssä suoritusmuodossa tyhjiökäsittelysäiliö 4 ja lauhdu-tinsäiliö 5 sulautuvat toisiinsa yhtenäisen yhdysput-ken 6 kautta. Putken 9 kautta syötetty sula ei suih-20 kua suuttimesta, vaan alumiinisulasuihku törmää poik-keutuslevyyn 12. Sulapisaroiden sivusuuntaisen leviämisen ansiosta nämä voivat törmätä vielä yhden tai useamman kerran kiinteisiin levyihin 19 ja ne aktivoituvat näin uudelleen jokaisessa törmäyksessä. Kuu-25 mennuselimiä on esitetty kaavamaisesti viitenumeroilla 20 ja 21.

Tässä kuvattua ja oheisessa piirustuksessa esitettyä laitteistoa voidaan luonnollisesti muunnella poikkeamatta keksintöajatuksesta.

12 q*7‘>7

Vaikka esimerkinomaisesti on käsitelty erityisesti sinkin ja magnesiumin poistoa alumiinisulasta, keksintö ei ole rajoittunut tähän. Esimerkiksi natrium ja kadmium ja myös litium ovat haihdutettavissa tämän 5 keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston puitteissa ja ne on poistettavissa tämän keksinnön mukaisesti kevytmetallisulasta. Keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto on käyttökelpoinen myös lyijy-sinkki-sulan käsittelyyn.

Claims (29)

1. Laitteisto sulan aineen puhdistamiseksi, joka aine yhden tai useamman höyrynpaineeltaan suhteellisen 5 korkean haihdutettavan metallisen epäpuhtauden ohella sisältää oleellisesti kevytmetallia, erityisesti alumiinia, jolloin mainittu laitteisto käsittää tyhjiökäsittelysäiliön (4), elimet alipaineen aikaansaamiseksi mainittuun tyhjiökäsittelysäiliöön, yhden 10 tai useamman putken (9) sulan syöttämiseksi mainittuun tyhjiökäsittelysäiliöön (4), pumppauselimet (11) sulan syötön aikaansaamiseksi, elimet (12) sulan ruiskuttamiseksi mainittuun tyhjiökäsittelysäiliöön (4), poistoelimet (6) sulasta erotetun yhden tai 15 useamman epäpuhtauden poistamiseksi, jolloin mainitut poistoelimet on yhdistetty erotuselimeen (5) yhden tai useamman epäpuhtauden eristämiseksi, joka elin on yhdistetty tyhjiöpumppuun (P), jonka avulla alipainetta voidaan pitää yllä mainitussa tyhjiökäsittelysäiliössä 20 (4) , jolloin ainakin yksi syöttöputki (9) ja yksi paluuputki (10) on yhdistetty tyhjiökäsittelysäiliöön (4) , tunnettu siitä, että puhdistettavan sulan pumppauselimet käsittävät putkessa (9) olevan nosto-pumpun (11), joka on järjestetty saamaan aikaan sulan 25 jatkuva virta putkessa (9) ja ruiskutuselimet ovat putken (9) päässä oleva suutin (12) tai törmäystä varten sijoitettu poikkeutuslevy (12) pumpun (11) syöttämän sulan hienojakoiseksi suihkuttamiseksi tyhjiökäsittelysäiliöön (4). 30

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että syöttöputki (9) tai sekä syöttöputki (9) että paluuputki (10) on yhdistetty joko suoraan tai epäsuorasti puhdistettavaan sulakyl- 35 pyyn (2, 3). Q p> ' V vy 14 - /

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tyhjiökäsittelysäiliö (4) on sijoitettu suunnilleen barometriselle korkeudelle puhdistettavan sulakylvyn pinnan yläpuolelle ja 5 syöttöputki (9) ja paluuputki (10) on muodostettu vastaavasti nousuputkeksi ja laskuputkeksi.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä on elimet (18) happi- 10 kaasun tai happea tuottavan aineen syöttämiseksi tyhjiökäsittelysäiliöön (4) ja/tai kohtaan, joka sijaitsee alavirtaan päin mainitusta tyhjiökäsittely-säiliöstä (4).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että erotuselin (5) kiinteässä tai nestemäisessä muodossa olevia epäpuhtauksia varten on erotuselin, joka on yhdistetty yhdysputkella (6) tyhjiökäsittelysäiliöön (4), jolloin mainittu yhdys-20 putki (6) on varustettu elimillä (18) happikaasun tai happea tuottavan aineen syöttämiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että erotuselin epäpuhtauksien 25 erottamiseksi kiinteässä tai nestemäisessä muodossa on lauhdutin (5), joka on varustettu suljettavalla hanalla (7).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, 30 tunnettu siitä, että lauhdutin (5) käsittää valinnaisesti esilämmitettävän barometriputken, jossa on lapposulku.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, 35 tunnettu siitä, että lauhdutin (5) on yhdistelmässä, jossa on happikaasun tai happea tuottavan aineen syöttöelimet (18), jotka on tarkoitettu yksinomaan tyhjiökäsittelysäiliöön (4) tapahtuvaa syöttöä varten. O r7 15

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tyhjiökäsittelysäiliö (4) ja syöttöputki (9) ja paluuputki (10) ovat esilämmitet- 5 täviä.

10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lauhdutin (5) on varustettu elimillä säiliössä (4) erottuneen aineen sulattamisek- 10 si.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että puhdistettavan sulan pumppaus-elimet (11) ovat mekaanisen ja/tai induktiivisen 15 pumpun sekä nostokaasuperiaatteella toimivan pumpun yhdistelmä.

12. Menetelmä sulan aineen puhdistamiseksi, joka aine yhden tai useamman höyrynpaineeltaan suhteellisen 20 korkean haihdutettavan metallisen epäpuhtauden ohella sisältää oleellisesti kevytmetallia, erityisesti alumiinia, jolloin käytetään patenttivaatimuksen 1 mukaista laitteistoa, jolloin puhdistettava kevytmetal-lisula pumpataan pumppauselimillä (11) syöttöputken 25 (9) kautta tyhjiökäsittelysäiliöön (4) ja ruiskutetaan mainittuun säiliöön ruiskutuselimillä (12), samalla kun mainitussa säiliössä (4) ylläpidetään alipainetta, jolloin alipainetta pidetään yllä mainitussa tyhjiö-käsittelysäiliössä (4) ja epäpuhtaudet eristävässä 30 erotuselimessä (5) tyhjiöpumpun (P) avulla ja tyhjiö-käsittelysäiliön (4) pohjaosaan kerääntyvä käsitelty kevytmetallisula poistetaan paluuputken (10) kautta mainitusta tyhjiökäsittelysäiliöstä (4), ja tyhjiökä-sittelysäiliössä (4) muodostunut höyry poistetaan 35 mainitun tyhjiöpumpun (P) avulla, tunnettu siitä, että puhdistettava kevytmetallisula pidetään 600-900°C lämpötilassa ja sitä pumpataan jatkuvana virtana putkea (9) pitkin ja ruiskutetaan hienojakoisena MW ·’ ; ·; 16 n ' / suihkuna putken (9) päässä olevan suuttimen (12) avulla tai poikkeutuslevyn (12) avulla, johon putkesta (9) tuleva sulasuihku törmä.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhdistettava sula pidetään 710—740°C lämpötilassa.

13 Patentt ivaat imukset:

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä sinkillä 10 kontaminoituneen alumiinisulan puhdistamiseksi, tunnettu siitä, että tyhjiökäsittelysäiliössä (4) ylläpidetään 0.05-20 mbar:n paine (0.005-2 kPa).

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että paine pidetään 0.1-5 mbar:ssa (0.01-0.5 kPa).

16. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä magnesiumilla kontaminoituneen alumiinisulan puhdistamisek- 20 si, tunnettu siitä, että tyhjiökäsittelysäiliössä (4) pidetään yllä 0.01-0.5 mbarrn paine (0.001- 0.05 kPa).

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että paine pidetään 0.02- 0.2 mbar:ssa (0.002-0.02 kPa).

18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happea syötetään mainittuun 30 tyhjiökäsittelysäiliöön (4) happikaasun tai happea muodostavan aineen muodossa.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tyhjiökäsittelysäiliössä (4) 35 pidetään yllä 0.05-20 mbar:n paine (0.005-2 kPa) . 17 '·- Ρ ' f

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paine pidetään 0.1-5 mbarrssa (0.01-0.5 kPa). 5

21. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tyhjiökäsittelysäiliöstä (4) poistettu käsitelty kevytmetallisula kierrätetään takaisin puhdistettavaan kevytmetallisulaan. 10

22. Patenttivaatimusten 14-21 mukainen menetelmä, jossa puhdistetaan sinkillä ja magnesiumilla kontaminoitunutta alumiinisulaa, tunnettu siitä, että käsiteltävä ruiskutettu sula saatetaan ensiksi suhteel- 15 lisen pieneen osittaiseen tyhjiöön ja tämän jälkeen toisessa vaiheessa, jossa happea lisätään höyryfaasiin, se saatetaan suhteellisen suureen tyhjiöön.

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että mainittuun tyhjiökäsittely- säiliöön (4) syötetään klooria ja/tai fluoria ja/tai klooria ja/tai fluoria muodostavaa ainetta.

24. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että ruiskutuselinten (12) yli pidetään yllä 30.4-304 kPa:n tehollista painetta.

25. Patenttivaatimuksen 24 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tehollinen paine on 81.0- 30 152 kPa.

26. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ruiskutuksen aikana saadut pisarat aktivoidaan uudelleen antamalla niiden törmätä 35 kiinteään kappaleeseen (19) yhden tai useamman kerran. 18 ' '· , 7

27. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ruiskutuksen aikana saadut pisarat saatetaan alipaineeseen tyhjiökäsittely- 5 säiliössä (4) 0.05-0.5 sekunnin ajaksi.

28. Patenttivaatimuksen 27 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostuneet pisarat saatetaan alipaineeseen tyhjiökäsittelysäiliössä (4) 0.2- 10 0.35 sekunnin ajaksi.

29. Patenttivaatimusten 26-28 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aktivoitaessa pisaroita uudelleen kerran tai kaksi kertaa ne saatetaan alipai- 15 neeseen tyhjiökäsittelysäiliössä (4) pituudeltaan vastaavasti kaksin- tai kolminkertaiseksi ajaksi. 19 ' '' ’ *