FR2525491A1 - Continuous filtration unit for salt baths - in heated enclosure with gas bubble lifting - Google Patents

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Abstract

Aggressive liquid at high temperature, e.g. molten salt from a metallurgical treatment bath, is filtered through a porous cartridge in a metal filter pot, enclosed in an independently by heated furnace. Salt is lifted up a continuously rising suction tube, its end immersed in the bath, in sections, interspersed with gas bubbles from a supply pipe discharging into the end. Salt passes over a return bend at the top into the filter. An inclined pipe from the base carries filtered salt back to the bath, and an overflow is provided in case of blockage. This method of lifting the interrupted column of salt is easy to regulate, and has the advantage of no moving parts exposed to heat or salt. Heating the filter enclosure keeps the molten salt fluid, facilitating filtration, and allows it to drain back into the bath at the normal operating temp.

Description

L'invention se rapporte à un groupe de filtration pour liquides agressifs portés à haute température dans un bac, notamment bains de sels pour traitements métallurgiques. The invention relates to a filtration unit for aggressive liquids brought to high temperature in a tank, in particular salt baths for metallurgical treatments.

Les traitements métallurgiques en bain de sels, tels que des opérations de trempe, de revenu, de préchauffage, ou des traitements superficiels tels que cémentation, nitruration, oxydation, donnent pratiquement toujours naissance à des particules insolubles, oxydes, sulfures, carbone sous forme de suies ou de graphite. Ces particules proviennent, soit d'inclusions dans les pièces, dégagées par une attaque superficielle, soit de produits secondaires de réaction entre le bain et les pièces, soit d'entraînement de particules par les pièces, ces particules réagissant éventuellement avec le bain. Ces particules insolubles ont très fréquemment une action défavorable sur le traitement des pièces, et parfois peuvent induire des décompo- sitions accélérées des sels du bain. Metallurgical treatments in a salt bath, such as quenching, tempering, preheating operations, or surface treatments such as carburizing, nitriding, oxidation, almost always give rise to insoluble particles, oxides, sulfides, carbon in the form of soot or graphite. These particles come either from inclusions in the parts, released by a surface attack, or from secondary reaction products between the bath and the parts, or from particle entrainment by the parts, these particles possibly reacting with the bath. These insoluble particles very often have an unfavorable action on the treatment of parts, and sometimes can induce accelerated decomposition of the salts of the bath.

L'élimination des particules s'effectue classiquement, soit périodiquement généralement par décantation du contenu du bain, la sédimentation des boues formées par les particules pouvant être induite ou renforcée par une variation de température du bain, réchauffage ou refroidissement, soit en faisant circuler le contenu du bain à travers un corps filtrant, souvent une toile métallique, la circulation étant obtenue par une pompe mécanique. The particles are removed conventionally, either periodically generally by decanting the contents of the bath, the sedimentation of the sludge formed by the particles being able to be induced or reinforced by a variation in temperature of the bath, heating or cooling, or by circulating the contents of the bath through a filtering body, often a metal cloth, circulation being obtained by a mechanical pump.

L'élimination périodique des insolubles entraîne des manipulations délicates, les sels devant être déplacés à l'état fondu, et des immobilisations longues de matériel et de tonnages importants de sels. La tendance est donc de ne pratiquer ces opérations que lorsqu'elles deviennent indispensables, c'est-à-dire bien souvent lorsque les déchets de traitement deviennent importants. The periodic elimination of insolubles involves delicate handling, the salts having to be moved in the molten state, and long immobilizations of material and significant tonnages of salts. The tendency is therefore to carry out these operations only when they become essential, that is to say very often when the processing waste becomes significant.

Par ailleurs les pompes mécaniques que l'on utilise pour réaliser une filtration en continu sont évidemment soumises au contact des sels fondus à la température de travail. Il va sans dire que les pièces des pompes doivent supporter le contact des sels fondus ; pour éviter des ajustements frottants en dessous de la surface du bain de sel, on utilise parfois des pompes où les impulseurs tournants sont entraînés par l'intermédiaire d'arbres longs, tourillonnant dans des paliers pisces endehors du bain. Aux températures de travail, les arbres sont sujets à déformation, ce qui provoque des mises hors service fréquentes. Par ailleurs le réglage de débit de pompes centrifuges est incertain, et généralement trbs supérieur à ce qui est nécessaire pour la filtration.Un est conduit alors, soit à utiliser des surfaces filtrantes de très grande dimension, pour assurer une perte de charge réduite à travers ces surfaces filtrantes, soit à utiliser des corps filtrants de taille réduite qui sont alors soumis à des pertes de charge excessives. Furthermore, the mechanical pumps which are used to carry out continuous filtration are obviously subjected to the contact of the molten salts at the working temperature. It goes without saying that the pump parts must withstand the contact of molten salts; to avoid frictional adjustments below the surface of the salt bath, pumps are sometimes used where the rotating impellers are driven by long shafts, rotating in small bearings outside the bath. At working temperatures, the trees are subject to deformation, which causes frequent decommissioning. In addition, the flow rate adjustment of centrifugal pumps is uncertain, and generally very much higher than what is necessary for filtration. One is then led, either to use very large filtering surfaces, to ensure a reduced pressure drop through these filtering surfaces, or to use filter bodies of reduced size which are then subjected to excessive pressure drops.

Or les surfaces ou corps filtrants susceptibles de supporter les agressions des bains de sels fondus sont soit des frittes #étalliques, soit des fibres réfractaires, et ne peuvent, ni être réalisés commodément en grandes surfaces, ni supporter des efforts correspondant à des pertes de charge élevées, tout au moins à des prix compatibles avec une exploitation industrielle.However, the surfaces or filter bodies capable of withstanding the attacks of molten salt baths are either metallic frits or refractory fibers, and can neither be made conveniently in large areas, nor can they withstand forces corresponding to pressure drops high, at least at prices compatible with industrial exploitation.

La demande de brevet d'Allemagne Fédérale P 29 23 028 dd- crit succinctement un groupe de filtrage destiné à éliminer périodiquement des particules dans des bains de sels de nitruration, et composé d'un pot filtrant de structure non précisée, et d'une pompe aspirante avec une canne d'aspiration terminée par un bec de déversement au-dessus du pot filtrant, et une canalisation d'azote qui descend dans le bain parallèlement à la canne pour se redresser à sa partie inférieure et s'engager coaxialement dans la partie inférieure de la canne. L'injection d'azote forme des bulles qui remontent dans la canne en entraînant les sels. Federal German patent application P 29 23 028 dd briefly describes a filter group intended for periodically removing particles in nitriding salt baths, and composed of a filter pot of unspecified structure, and of a suction pump with a suction pipe terminated by a discharge spout above the filter pot, and a nitrogen pipe which descends into the bath parallel to the cane to straighten at its lower part and engage coaxially in the lower part of the cane. The nitrogen injection forms bubbles which rise back into the cane, entraining the salts.

Si cette disposition permet d'éviter l'utilisation de pompes mécaniques, elle n'autorise pas pour autant une filtration continue des bains de sels, notamment parce que la filtration cause un refroidissement du bain de sels fondus, qui doit être compensée par un surchauffage du bac, refroidissement et surchauffage provoquant des variations de température inacceptables pour un maintien en opération du bain. If this provision avoids the use of mechanical pumps, it does not allow continuous filtration of the salt baths, in particular because the filtration causes cooling of the molten salt bath, which must be compensated by overheating of the tank, cooling and overheating causing unacceptable temperature variations to keep the bath in operation.

Pour pallier ces inconvénients, l'invention propose un groupe de filtration pour liquides agressifs portés à haute
température dans un bac, notamment bains de sels pour traite ments métallurgiques, comportant un pot filtrant, une tubulure d'aspiration uniformément ascendante depuis une extrémité imper gée dans le bac en dessous du niveau du liquide jusqu'à un bec de déversement situé dans le four au-dessus du pot filtrant, une tubulure de retour descendant depuis le fond du pot filtrant jusqu'à un déversoir au-dessus du liquide dans le bac, et une canalisation reliée à une source de yaz sous pression et s'immergeant dans le bac jusqu'à une extrémité redressée vers le haut et engagée coaxialement dans ltextrérrité immergée de la tubulure d'aspiration, groupe caractérisé en ce qu'il comprend un four équipé de moyens de chauffage autonomes, le pot filtrant, garni d'une cartouche poreuse et le bec de déver- sement de la tubulure d'aspiration étant disposés dans le four.
To overcome these drawbacks, the invention proposes a filtration group for aggressive liquids brought to high
temperature in a tank, in particular salt baths for metallurgical treatments, comprising a filter pot, a suction tube uniformly rising from a waterproof end in the tank below the level of the liquid to a spout located in the oven above the filter pot, a return pipe descending from the bottom of the filter pot to a spillway above the liquid in the tank, and a pipe connected to a source of pressurized yaz and immersed in the tank up to one end straightened upwards and engaged coaxially in the submerged end of the suction pipe, group characterized in that it comprises an oven equipped with independent heating means, the filter pot, furnished with a porous cartridge and the spout for discharging the suction pipe being arranged in the furnace.

Le groupe ne comporte aucune pièce en mouvement, susceptible en se déformant de mettre hors service ce groupe. Dans la tubulure d'aspiration la colonne de liquide chaud est fractionnée en segments séparés par des bulles du gaz injecté sous pression à la base de cette tubulure. Il en résulte que la pression hydrostatique à la base de cette tubulure d'aspiration est déterminée essentiellement par la hauteur de colonne résultant de l'addition de la hauteur des segments, tandis que la pression hydrostatique dans le bac au niveau de la base de la tubulure correspond à la profondeur d'immersion de cette base. There are no moving parts in the group, which, if deformed, could put this group out of service. In the suction pipe, the column of hot liquid is divided into segments separated by bubbles of the gas injected under pressure at the base of this pipe. As a result, the hydrostatic pressure at the base of this suction pipe is determined essentially by the height of the column resulting from the addition of the height of the segments, while the hydrostatic pressure in the tank at the base of the tubing corresponds to the immersion depth of this base.

Aussi, la pression motrice, qui provoque l'ascension du liquide dans la tubulure d'aspiration, est-elle la différence entre les deux pressions hydrostatiques envisagées plus haut. Le réglage de débit de gaz permet d'ajuster le débit de liquide, tout particulièrement pour de très faibles débits. On a compris que le liquide filtre par gravité à travers la cartouche poreuse pour retourner également par gravité dans le bac, le chauffage du four évitant qu'un refroidissement du liquide, en augmentant la viscosité, ne compromette la filtration. Le débit de circulation peut être ajusté au minimum nécessaire, de sorte que la cartouche poreuse peut être de dimension réduite, tout en assurant un filtrage efficace, et est réalisable à un coût raisonnable. Enfin le fonctionnement du groupe ne modifie pas sensiblement la température du liquide dans le bac.Also, the driving pressure, which causes the ascent of the liquid in the suction pipe, is the difference between the two hydrostatic pressures considered above. The gas flow adjustment allows you to adjust the liquid flow, especially for very low flow rates. It has been understood that the liquid filters by gravity through the porous cartridge to return also by gravity to the tank, the heating of the oven avoiding that cooling of the liquid, by increasing the viscosity, does not compromise filtration. The circulation rate can be adjusted to the minimum necessary, so that the porous cartridge can be reduced in size, while ensuring efficient filtering, and is achievable at a reasonable cost. Finally, the operation of the group does not significantly modify the temperature of the liquid in the tank.

De préférence la tubulure d'aspiration est verticale au moins dans sa partie immergée dans le bac, pour éviter des retours de liquide sur un c#té des bulle de gaz. Preferably the suction pipe is vertical at least in its submerged part in the tank, to avoid liquid returns on one side of the gas bubbles.

De préférence le pot filtrant est équipé d'une canalisation de trop plein, pour évacuer le liquide qui déborderait de la cartouche poreuse si celle-ci s'engorgeait. Preferably the filter pot is equipped with an overflow pipe, to evacuate the liquid which would overflow from the porous cartridge if the latter became engorged.

Dans une première disposition la cartouche poreuse est en métal fritté. In a first arrangement, the porous cartridge is made of sintered metal.

En variante la cartouche est réalisée en fibres agglomérées. As a variant, the cartridge is made of agglomerated fibers.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 est une coupe d'un groupe filtrant selon l'invention
la figure 2 est un schéma de tubulure d'aspiration ;
la figure 3 représente une disposition particulière pour l'injection de gaz.
The characteristics and advantages of the invention will become apparent from the description which follows by way of example, with reference to the accompanying drawings in which
Figure 1 is a section of a filter unit according to the invention
Figure 2 is a diagram of suction tubing;
FIG. 3 represents a particular arrangement for the injection of gas.

Selon la forme de réalisation choisie et représentée figure 1, le groupe de filtrage est associé à un bain de sels 1, contenu dans un creuset, et monté en console sur la paroi 2 de ce creuset. Le groupe comporte un four 3 dans son ensemble, avec une paroi tubulaire 4 en réfractaire, et un couvercle supérieur 5. Il est équipé d'un élément chauffant 7 sensiblement tubulaire. Le four 3 repose sur un socle réfractaire 6, dans lequel est ménagé un canal 6a incliné depuis la base de l'intérieur du four 3 jusqu surplomber le creuset 2. Sur le socle du canal 6a est posé un élément chauffant plat 8. A l'intérieur du four 3, concentriquement à sa paroi 4, est disposé un pot filtrant 9 en métal chaudronné, avec un fond incliné d'où part une tubulure de retour 13, qui se termine par un bec 13a au-dessus du bain de sel, en suivant le canal 6a.A l'intérieur du pot filtrant 9 est disposée une cartouche poreuse 10, qui constitue l'élément filtrant proprement dit, et repose sur des pattes fixées au pot 9. La cartouche 10 est d'un diamètre extérieur sensiblement inférieur à celui du pot filtrant 9, afin que la paroi latérale de la cartouche 10 puisse participer à la filtration. En outre une canalisation de trop plein 12 est piquée à mi-hauteur du pot 9, de façon que si la cartouche 10 venait à s'engorger, les sels fondus débordent dans le pot 9 et puissent retourner au creuset par cette canalisation 12. Dans la représentation qui est donnée la canalisation 12 est masquée, dans le canal 6a par la tubulure de retour 13. According to the embodiment chosen and represented in FIG. 1, the filtering group is associated with a salt bath 1, contained in a crucible, and mounted in a console on the wall 2 of this crucible. The group comprises an oven 3 as a whole, with a tubular refractory wall 4, and an upper cover 5. It is equipped with a substantially tubular heating element 7. The oven 3 rests on a refractory base 6, in which is formed a channel 6a inclined from the base of the interior of the oven 3 to overhang the crucible 2. On the base of the channel 6a is placed a flat heating element 8. A l inside the oven 3, concentrically to its wall 4, is disposed a filter pot 9 of boiled metal, with an inclined bottom from which a return pipe 13, which ends in a spout 13a above the salt bath , following the channel 6a. Inside the filter pot 9 is disposed a porous cartridge 10, which constitutes the filter element itself, and rests on legs fixed to the pot 9. The cartridge 10 has an outside diameter substantially lower than that of the filter pot 9, so that the side wall of the cartridge 10 can participate in filtration. In addition, an overflow pipe 12 is pricked halfway up the pot 9, so that if the cartridge 10 becomes engorged, the molten salts overflow into the pot 9 and can return to the crucible through this pipe 12. In the representation which is given the pipe 12 is masked, in the channel 6a by the return pipe 13.

Une tubulure d'aspiration 11 plonge verticalement dans le bain de sel 1 jusqu'à une extrémité lla. Au-dessus du bain de sel 1 la tubulure 11 passe à l'intérieur du canal 6a puis se redresse pour longer le pot filtrant 9 jusqu'à le surplomber par un bec llb, situé au-dessus de la cavité intérieure de la cartouche poreuse 10. A suction tube 11 plunges vertically into the salt bath 1 to one end 11a. Above the salt bath 1 the tubing 11 passes inside the channel 6a then straightens up to follow the filter pot 9 until it overhangs by a spout llb, located above the interior cavity of the porous cartridge 10.

Une canalisation 14, reliée à une source de pression, avec une vanne de réglage de débit, un détendeur et un manomètre, non représentés et de disposition classique, longe la base du socle 6 pour venir s'attacher à la partie verticale de la tubulure d'aspiration 11, et accompagner cette dernière dans le bain de sel. En extrémité la canalisation 14 forme une boucle 14a, pour pénétrer coaxialement vers le haut dans l'extrémité lla de la tubulure d'aspiration 11. On notera que la tubulure 11 présente un diamètre intérieur de 22 millimètres, tandis que la canalisation 14 est du tube de 6 x 8. De plus, le pot 9, les tubulures 11 et 13 et les canalisations 12 et 14 sont réalisées en acier à 16-18 0 de chrome, sans nickel. A pipe 14, connected to a pressure source, with a flow control valve, a pressure reducer and a pressure gauge, not shown and of conventional arrangement, runs along the base of the base 6 to come and attach to the vertical part of the tubing suction 11, and accompany the latter in the salt bath. At the end, the pipe 14 forms a loop 14a, to penetrate coaxially upwards into the end 11a of the suction pipe 11. It will be noted that the pipe 11 has an internal diameter of 22 millimeters, while the pipe 14 is of the 6 x 8 tube. In addition, the pot 9, the pipes 11 and 13 and the pipes 12 and 14 are made of 16-18 0 chromium steel, nickel free.

Le fonctionnement du groupe de filtration est le suivant les éléments chauffants 7 et 8 portent la température intérieure du four 3 et du canal 6a au voisinage de la température du bain de sels 1, et de préférence à une température un peu supérieure à celle du bain, pour diminuer la viscosité des sels fondus pour la filtration. On admet du gaz comprimé dans la canalisation 14 en augmentant progressivement le débit de façon que le gaz s'échappe de l'extrémité 14a par bulles séparées. The operation of the filtration group is as follows, the heating elements 7 and 8 bring the interior temperature of the oven 3 and of the channel 6a to the vicinity of the temperature of the salt bath 1, and preferably to a temperature slightly higher than that of the bath. , to reduce the viscosity of molten salts for filtration. Compressed gas is admitted into the pipe 14 by gradually increasing the flow rate so that the gas escapes from the end 14a by separate bubbles.

Bien entendu la nature du gaz est compatible avec la nature des sels fondus, et la réaction désirée avec les pièces. Le gaz peut être un gaz rigoureusement neutre, comme l'argon, un gaz sensiblement neutre comme l'azote, ou un gaz oxydant, air enrichi ou non en oxygène, ou encore un gaz réducteur (azote hydrogéné, gaz de craquage d'ammoniac, hydrogène, oxyde de carbone).Of course the nature of the gas is compatible with the nature of the molten salts, and the desired reaction with the parts. The gas can be a strictly neutral gas, such as argon, a substantially neutral gas such as nitrogen, or an oxidizing gas, air enriched or not with oxygen, or even a reducing gas (hydrogenated nitrogen, ammonia cracking gas. , hydrogen, carbon monoxide).

L'homme du métier saura choisir le gaz le mieux adapté au bain de sels. Those skilled in the art will know how to choose the gas best suited to the salt bath.

Le volume des bulles est ddterminé par l'égalité de la force ascensionnelle de la bulle dans le bain de sel, et la force de tension superficielle sur a périphérie de l'embouchure 14a. En fait ceci n'est exact que Si la bulle est au sein d'un liquide en équilibre hdrstatiqe ; mais le métal nisme de formation des bulles séparées est modifié dès que 1 bulle prend contact avec la paroi de la tubulure 11, la colonne de sels fondus s'élevant dans la tubulure 11 sans modifier pour autant la pression qu'elle exerce sur la bulle. A ce moment, une certaine quantité de sels fondus s'écoule vers le bas le long de la paroi de la tubulure 11, en compensation de la croissance de la bulle.Les bulles successives divisent la colonne de sels fondus en segments, comme on le voit mieux à la figure 2, avec les segments 21, 23, 25, 27... séparés par les bulles 20, 22, 24, 26, 28... On remarque que les bulles 20-28... The volume of the bubbles is determined by the equality of the rising force of the bubble in the salt bath, and the surface tension force on the periphery of the mouth 14a. In fact this is only correct if the bubble is within a liquid in hdrstatic equilibrium; but the metal for forming separate bubbles is modified as soon as 1 bubble makes contact with the wall of the tube 11, the column of molten salts rising in the tube 11 without modifying the pressure that it exerts on the bubble . At this time, a certain quantity of molten salts flows downward along the wall of the tube 11, in compensation for the growth of the bubble. The successive bubbles divide the column of molten salts into segments, as is best seen in Figure 2, with segments 21, 23, 25, 27 ... separated by bubbles 20, 22, 24, 26, 28 ... Note that bubbles 20-28 ...

sont de volume croissant vers le haut, la pression sur chaque bulle correspondant à la hauteur de colonne constituée par l'addition des segments 21 + 23 t 25. pour la bulle 20, 23 + 25 +... pour la bulle 22 et ainsi de suite. Lorsque la hauteur cumulée des segments entre l'extrémité lla et le bec llb est inférieure à la hauteur qui sépare l'extrémité lla de la surface du bain de sel 1, la différence de pression résultante sera la force motrice d'ascension des sels fondus.are of increasing volume upwards, the pressure on each bubble corresponding to the height of column constituted by the addition of the segments 21 + 23 t 25. for the bubble 20, 23 + 25 + ... for the bubble 22 and so right now. When the cumulative height of the segments between the end 11a and the spout 11b is less than the height which separates the end 11a from the surface of the salt bath 1, the resulting pressure difference will be the driving force for the rise of the molten salts .

En revenant à la figure 1, les sels fondus se déversent dans la cavité intérieure de la cartouche poreuse 10, et la phase liquide traverse la paroi de cette cartouche 10 pour se rassembler au fond du pot 9 et retourner au bain de sel 1 par la tubulure de retour 13. Comme on l'a déjà vu, si la cartouche 10 se colmate et déborde, le retour des sels au bain 1 peut se faire par la canalisation de trop plein 12. Returning to FIG. 1, the molten salts pour into the interior cavity of the porous cartridge 10, and the liquid phase passes through the wall of this cartridge 10 to collect at the bottom of the pot 9 and return to the salt bath 1 by return pipe 13. As we have already seen, if the cartridge 10 becomes clogged and overflows, the salts can be returned to the bath 1 by the overflow pipe 12.

La figure 3 représente une variante de disposition d'injection de gaz dans la partie inférieure lla de la tubulure d'aspiration 11, où l'extrémité 14a de la canalisation d'arrivée de gaz est tronconique, pour favoriser la formation de bulles distinctes. FIG. 3 represents an alternative arrangement for injecting gas into the lower part 11a of the suction pipe 11, where the end 14a of the gas inlet pipe is frustoconical, to promote the formation of separate bubbles.

On a déjà évoqué la constitution de la cartouche poreuse 10, ou corps filtrant. Il est clair que le matériau filtrant doit être adapté à la température de fonctionnement, et à l'agressivité chimique du liquide à filtrer. Dans le domaine des bains de sels où la présente invention a pris naissance, on peut classer les bains de sels en deux catégories, selon l'alcalinité du bain, ou plus exactement selon le pH d'une solution decinormale de sels du bain dans de l'eau, appelé ciaprès pH de référence. Par solution decinormale on entend une solution où la somme des normalités de chaque constituant du bain est égale à 1/10. On a ainsi des bains hautement basiques, dont le pH de référence est égal ou supérieur à 12, et des bains dont le pH de référence est compris entre 3 et 12. We have already mentioned the constitution of the porous cartridge 10, or filter body. It is clear that the filter material must be adapted to the operating temperature and to the chemical aggressiveness of the liquid to be filtered. In the field of salt baths where the present invention originated, the salt baths can be classified into two categories, according to the alkalinity of the bath, or more exactly according to the pH of a normal solution of bath salts in water, called the reference pH below. By decinormal solution is meant a solution where the sum of the normalities of each constituent of the bath is equal to 1/10. There are thus highly basic baths, whose reference pH is equal to or greater than 12, and baths whose reference pH is between 3 and 12.

Les bains de la première catégorie sont utilisés en général à des températures inférieures à 500du. Les corps filtrants sont alors métalliques, notamment en fer fritté, le fer résistant bien aux alcalis à ces températures ; on peut utiliser des toiles fines métalliques également. Baths of the first category are generally used at temperatures below 500du. The filter bodies are then metallic, in particular made of sintered iron, the iron resistant well to alkalis at these temperatures; fine metallic fabrics can also be used.

Les bains de la seconde catégorie peuvent travailler, soit dans la gamme 2500-350DC, soit dans la gamme 5000-9500C. Les corps filtrants seront alors constitués de fibres, notamment fibres céramiques, stables à températures élevées et résistant à la plupart des réactifs chimiques, à l'exception des alcalis concentrés (dont le pH de référence est situé au-dessus de 13). Second category baths can work either in the 2500-350DC range or in the 5000-9500C range. The filter bodies will then be made of fibers, in particular ceramic fibers, stable at high temperatures and resistant to most chemical reagents, with the exception of concentrated alkalis (whose reference pH is above 13).

Exemple 1. Un bain de nitrosulfuration, à teneur pondérale 38 m d'ions cyanates, 17 Ó d'ions carbonates, les cations étant sodium, potassium et lithium, avec 5 p.p.m. d'ions sulfures, est utilisé pour traiter des pièces en fonte à 57O0C. On utilise une cartouche 10 en fibre de céramique de 20 me d'épaisseur. EXAMPLE 1 A nitrosulphurization bath, with a weight content of 38 m of cyanate ions, 17 of carbonate ions, the cations being sodium, potassium and lithium, with 5 ppm of sulphide ions, is used to treat cast iron parts at 57O0C. A cartridge 10 of ceramic fiber 20 m thick is used.

Le gaz insufflé par la canalisation 14 est de l'air, et le débit est réglé en sorte que la circulation du volume du bain s'exécute en moins de 4 heures. Alors que les pièces traitées dans le bain non filtré présentaient dans leur couche superficielle des inclusions de graphite nombreuses, la filtration a permis de supprimer ces inclusions. The gas blown through the pipe 14 is air, and the flow rate is regulated so that the circulation of the volume of the bath is carried out in less than 4 hours. While the parts treated in the unfiltered bath had numerous graphite inclusions in their surface layer, filtration made it possible to remove these inclusions.

Exemple 2. Un bain oxydant ayant une composition pondérale hydroxyde de potassium 60 ~ nitrate de sodium 30 Ó et carbonate de sodium 10 Ó, auquel on a ajouté 5 5 d'un mélange en parties égales de permanganate et bichromate de potassium est utilisé à 4000C pour un traitement de complément à une nitruration en présence de sulfure, pour améliorer la résistance à la corrosion. Ce bain oxydant n'étant stable que Si les particules de sulfures, oxydes et oxysulfurs qui se forment au cours du traitement des pièces nitrurées sont éliminees rapidement, on le filtre, avec un débit correspondant au volume du bain en moins de 6 heures, sur une cartouche en fer fritté.Le gaz in soufflé est de l'air, la stabilité du bain imposant que le bain reste pratiquement saturé en oxygène dissous. Example 2. An oxidizing bath having a composition by weight potassium hydroxide 60 ~ sodium nitrate 30 Ó and sodium carbonate 10 Ó, to which 5 5 of a mixture of equal parts of permanganate and potassium dichromate was added, is used at 4000C. for a treatment to complement nitriding in the presence of sulfide, to improve corrosion resistance. This oxidizing bath being stable only If the particles of sulphides, oxides and oxysulphides which are formed during the treatment of the nitrided parts are removed quickly, they are filtered, with a flow rate corresponding to the volume of the bath in less than 6 hours, over a sintered iron cartridge. The blown gas is air, the stability of the bath requiring that the bath remains practically saturated with dissolved oxygen.

Exemple 3. On filtre un bain de nitruration analogue à celui de l'exemple 1, et travaillant à 5700C. La densité du bain avoisine 1,7, et le p de référence compris entre 10,5 et 11,5. La pression d'air comprimé en tête de la canalisation 14 est de 2 bars. L'épaisseur de paroi de la cartouche filtrante en fibres de céramique est de 25 mm. Example 3. A nitriding bath similar to that of Example 1, and working at 5700C, is filtered. The density of the bath is around 1.7, and the reference p is between 10.5 and 11.5. The compressed air pressure at the top of the pipe 14 is 2 bars. The wall thickness of the ceramic fiber filter cartridge is 25 mm.

On a relevé les débits de sels en fonction du débit en conditions normales d'air comprimé, le diamètre de la tubulure 11 étant de 22 mm, et celle de la tubulure 14 de 8 mm. The salt flow rates were noted as a function of the flow rate under normal compressed air conditions, the diameter of the tube 11 being 22 mm, and that of the tube 14 8 mm.

Débit d'air (1/mon) 1,5 2 3 4
Débit de sel (1/mon) 1,05 3,18 4 8
Il est bien clair que le groupe de filtration décrit, bien qu'il ait été mis au point pour la filtration en continu de bains de sels fondus, est utilisable pour la filtration de toutes sortes de liquides agressifs à température élevée ; un homme du métier saura choisir-la nature des constituants du groupe, tubulures, canalisations et pot filtrant, de la cartouche filtrante et du gaz de propulsion.
Air flow (1 / mon) 1.5 2 3 4
Salt flow (1 / mon) 1.05 3.18 4 8
It is quite clear that the filtration group described, although it was developed for the continuous filtration of molten salt baths, can be used for the filtration of all kinds of aggressive liquids at high temperature; a person skilled in the art will be able to choose the nature of the constituents of the group, pipes, conduits and filter pot, the filter cartridge and the propellant gas.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Groupe de filtration pour liquides agressifs (1) portés à haute température dans un bac (2), notamment bains de sels pour traitements métallurgiques, comportant un pot filtrant (9), une tubulure d'aspiration (11) uniformément ascendante depuis une extrémité (lla) immergée dans le bac en dessous du niveau du liquide jusqu'à un bec de déversement (llb) situé dans le four au-dessus du pot filtrant, une tubulure de retour (13) descendant depuis le fond du pot filtrant jusqu'à un déversoir (13a) au-dessus du liquide dans le bac, et une canalisation (14) reliée à une source de gaz sous pression et s'immergeant dans le bac jusqu'à une extrémité (14a) redressée vers le haut et engagée coaxialement dans l'extrémité immergée (lia) de la tubulure d'aspiration (11), groupe caractérisé en ce qu'il comprend un four (3) équipé de moyens de chauffage (7, 8) autonomes, le pot filtrant (9), garni d'une cartouche poreuse (10) et le bec de déversement (llb) de la tubulure d'aspiration (11) étant disposés dans le four (3). 1. Filter unit for aggressive liquids (1) brought to high temperature in a tank (2), in particular salt baths for metallurgical treatments, comprising a filter pot (9), a suction pipe (11) uniformly rising from a end (lla) immersed in the tank below the liquid level up to a discharge spout (llb) located in the oven above the filter pot, a return pipe (13) descending from the bottom of the filter pot to '' to a weir (13a) above the liquid in the tank, and a pipe (14) connected to a source of pressurized gas and immersing in the tank to an end (14a) straightened upwards and engaged coaxially in the submerged end (11a) of the suction pipe (11), group characterized in that it comprises an oven (3) equipped with independent heating means (7, 8), the filter pot (9 ), furnished with a porous cartridge (10) and the discharge spout (llb) of the suction pipe (11) being arranged in the oven (3). 2. Groupe de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tubulure d'aspiration (11) est, au moins dans sa partie immergée dans le bac (2) sensiblement verticale. 2. Filter unit according to claim 1, characterized in that the suction pipe (11) is, at least in its part immersed in the tank (2) substantially vertical. 3. Groupe de filtration selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pot filtrant (9) est équipé d'une canalisation (12) de trop plein retournant vers le bac (2). 3. Filter unit according to claim 1 or 2, characterized in that the filter pot (9) is equipped with a pipe (12) of overflow returning to the tank (2). 4. Groupe de filtration selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité (14a) de la canalisation (14) engagée dans l'extrémité (lla) immergée de la tubulure d'aspiration (11) est façonnée en ajutage convergent. 4. Filtration group according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the end (14a) of the pipe (14) engaged in the immersed end (lla) of the suction pipe (11) is shaped in converging nozzle. 5. Groupe de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cartouche poreuse (10) est en métal fritté. 5. Filter unit according to claim 1, characterized in that the porous cartridge (10) is made of sintered metal. G. Groupe de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cartouche poreuse (10) est en fibres agglométrées.  G. Filter unit according to claim 1, characterized in that the porous cartridge (10) is made of agglomerated fibers.
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