IT202000005248A1

IT202000005248A1 - IMPROVED GRAPHITE CONTAINER, ESPECIALLY FOR THE PRODUCTION OF INGOTS.

Info

Publication number: IT202000005248A1
Application number: IT102020000005248A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Faoro
Original assignee: Ikoi S P A
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2021-09-11
Also published as: WO2021181292A1

Description

CONTENITORE IN GRAFITE PERFEZIONATO, IN PARTICOLARE PER IMPROVED GRAPHITE CONTAINER, ESPECIALLY FOR

LA PRODUZIONE DI LINGOTTI THE PRODUCTION OF INGOTS

La presente invenzione riguarda un contenitore in grafite perfezionato, in particolare per la produzione di lingotti, ancora pi? in particolare per la produzione di lingotti in metallo prezioso. The present invention relates to an improved graphite container, in particular for the production of ingots, even more so. in particular for the production of ingots in precious metal.

Nel seguito della descrizione, e nelle rivendicazioni verranno usati il termine ?contenitore? e il termine ?lingottiera? indifferentemente, con riferimento allo stesso elemento, a meno che non sia specificamente indicato. In the following description, and in the claims, the term? Container? Will be used. and the term? ingot mold? indifferently, with reference to the same element, unless specifically indicated.

Ancora pi? dettagliatamente, l?invenzione si riferisce ad un contenitore o lingottiera del tipo detto utilizzato per processi in cui si prevede l?inserimento all?interno del contenitore metallo sotto forma di polveri, graniglia o sfridi in genere, superiormente al quale metallo si pone un coperchio, per l?introduzione del contenitore con il metallo e il coperchio all?interno di un forno in cui il metallo fonde. Even more? in detail, the invention refers to a container or ingot mold of the aforementioned type used for processes in which metal is inserted inside the container in the form of powders, grit or scraps in general, above which metal a lid is placed , for the introduction of the container with the metal and the lid inside an oven in which the metal melts.

Un primo contenitore o lingottiera utile per questo tipo di procedimento ? descritto nel brevetto EP 2730349. L?interno del contenitore prevede uno spazio sufficiente per ricevere la quantit? di metallo, in qualsiasi forma, necessaria per ottenere il lingotto, e per consentire che la parte inferiore del coperchio entri all?interno dello stesso contenitore, appoggiandosi sulla massa di metallo finch? allo stato solido. A first container or mold useful for this type of procedure? described in patent EP 2730349. The interior of the container provides a sufficient space to receive the quantity. of metal, in any form, necessary to obtain the ingot, and to allow the lower part of the lid to enter the same container, resting on the mass of metal until? solid state.

Il coperchio ? provvisto superiormente di bordo allargato, per cui quando il metallo si ? fuso, il bordo fa battuta sulla superficie esterna del contenitore, fermando la sua discesa. The cover ? provided at the top with an enlarged edge, so when the metal is? melted, the edge touches the external surface of the container, stopping its descent.

Questa soluzione presenta il difetto principale dovuto al fatto che il bordo del coperchio esterno al contenitore aumenta l?ingombro in altezza, per cui ? necessario realizzare forni di altezza corrispondentemente maggiore, con i conseguenti maggiori sprechi energetici e ingombro maggiore dell?apparato nel suo complesso. This solution has the main defect due to the fact that the edge of the lid outside the container increases the overall height, so? It is necessary to create ovens with a correspondingly greater height, with the consequent greater energy waste and greater bulk of the apparatus as a whole.

Un altro inconveniente della soluzione descritta in EP?349 ? dovuta al fatto che la parte interna del contenitore ha pareti sostanzialmente verticali, per cui l?inserimento e la compressione verso il basso della massa di metallo sono sicuramente pi? difficoltosi. Another drawback of the solution described in EP? 349? due to the fact that the internal part of the container has substantially vertical walls, so the insertion and the downward compression of the metal mass are certainly more? difficult.

Una prima soluzione alternativa a quella descritta in EP?349 ? stata proposta nel brevetto Italiano n? 102012902088415, depositato il 1 ottobre 2012. A first alternative solution to that described in EP? 349? was proposed in the Italian patent n? 102012902088415, filed on 1 October 2012.

In questo brevetto, che riguarda un ?contenitore in grafite con coperchio? costituito da due parti (rivendicazione 1), si descrive comunque una forma di realizzazione del contenitore o lingottiera, con particolare riferimento alle figure 6 e 7. In particolare, si menziona che il coperchio del contenitore costituisce un notevole ingombro. In questo caso la cavit? interna del contenitore ha pareti inclinate, e il coperchio non viene provvisto della piastra superiore. In this patent, which relates to a? Graphite container with lid? consisting of two parts (claim 1), however, an embodiment of the container or mold is described, with particular reference to figures 6 and 7. In particular, it is mentioned that the lid of the container constitutes a considerable bulk. In this case the cavity? The inside of the container has sloping walls, and the lid is not provided with the top plate.

Quindi, il coperchio, una volta fusa tutta la massa del metallo viene a trovarsi all?interno del contenitore, non costituendo alcun ingombro ulteriore esternamente. Inoltre, le pareti inclinate lisce della cavit? interna consentono un miglior convogliamento della massa di metallo sia durante l?inserimento che durante la fusione. Therefore, the lid, once all the metal mass has been melted, comes to be inside the container, not constituting any further bulk on the outside. In addition, the smooth sloping walls of the cavity? internal allow a better conveying of the metal mass both during the insertion and during the casting.

Nello stesso brevetto si fa riferimento al fatto che, per l?ottenimento di un prodotto in condizioni ottimali, quando ? terminata la fusione del metallo, la parete inferiore del coperchio deve rimanere distante dalla superficie superiore della massa fusa di una distanza ?s?. In the same patent reference is made to the fact that, in order to obtain a product in optimal conditions, when? once the metal has melted, the bottom wall of the lid must remain a distance of? s? from the upper surface of the melt.

Tra parete della cavit? interna e coperchio, entrambi realizzati in grafite, nella soluzione che non prevede la piastra superiore, l?accoppiamento avviene superficie contro superficie, e il bloccaggio del coperchio nella sua corsa verso il basso ? basato semplicemente sulla precisione della lavorazione e sull?attrito tra le due superfici. Between the wall of the cavity? interior and lid, both made of graphite, in the solution that does not include the upper plate, the coupling takes place surface against surface, and the locking of the lid in its downward stroke? based simply on the precision of the machining and on the friction between the two surfaces.

La soluzione di IT?415, seppure in grado di risolvere alcuni dei problemi del documento citato in precedenza, presenta anch?essa alcuni inconvenienti, dovuti principalmente al fatto che ? necessaria una notevole precisione di lavorazione degli elementi in grafite che costituiscono la lingottiera, e al fatto che, nel tempo, in particolare per via delle elevate temperature alle quali viene sottoposta, la grafite si ?usura? per cui la distanza minima ?s? non viene pi? rispettata, richiedendo la sostituzione della lingottiera pi? spesso di quanto normalmente necessario. The solution of IT? 415, although able to solve some of the problems of the document mentioned above, also has some drawbacks, mainly due to the fact that? It is necessary to have a considerable machining precision of the graphite elements that make up the mold, and to the fact that, over time, in particular due to the high temperatures to which it is subjected, the graphite? wear? for which the minimum distance? s? does not come more? respected, requiring the replacement of the pi? often than is normally needed.

La domanda di brevetto Internazionale WO2015/149930, sebbene abbia un oggetto differente, descrive un contenitore o lingottiera che costituisce un miglioramento rispetto ai documenti summenzionati. International patent application WO2015 / 149930, although having a different object, describes a container or mold which constitutes an improvement over the aforementioned documents.

La cavit? interna del contenitore presenta una prima parte superiore con pareti verticali, e una parte finale con pareti inclinate, raccordate da una zona intermedia con pareti inclinate, con un?angolazione (maggiore) diversa da quella delle pareti della parte finale. The cavity inside the container has a first upper part with vertical walls, and a final part with inclined walls, connected by an intermediate area with inclined walls, with a (greater) angle different from that of the walls of the final part.

Il coperchio ? sostanzialmente di forma parallelepipeda, con un gradino nella sua parte inferiore, per cui si inserisce all?interno della cavit?, appoggiandosi sulla zona di transizione intermedia, quando il metallo ? fuso. Questa soluzione presenta tuttavia gli stessi problemi della soluzione di IT?415, in quanto sono necessari una notevole precisione di lavorazione dei vari componenti, senza risolvere il problema dell?usura della grafite quando il coperchio viene inserito e rimosso dal contenitore a temperature elevate. The cover ? substantially parallelepiped in shape, with a step in its lower part, so it is inserted inside the cavity, leaning on the intermediate transition area, when the metal? melted. However, this solution presents the same problems as the solution of IT? 415, as it requires a considerable machining precision of the various components, without solving the problem of graphite wear when the lid is inserted and removed from the container at high temperatures.

Stesso tipo di soluzione ? illustrata nel brevetto Italiano n? 102014902258434. Same kind of solution? illustrated in the Italian patent n? 102014902258434.

Alla luce di quanto sopra, appare bene evidente la necessit? di un contenitore o lingottiera, adatto alla lavorazione in qualsiasi tipo di forno, che sia in grado di risolvere i problemi summenzionati. In the light of the above, the need is clearly evident. of a container or mold, suitable for processing in any type of furnace, which is capable of solving the aforementioned problems.

Questi ed altri risultati sono ottenuti con il contenitore o lingottiera in grafite perfezionato, in particolare per la produzione di lingotti, ancora pi? in particolare per la produzione di lingotti in metallo prezioso secondo la rivendicazione 1 allegata. These and other results are obtained with the improved graphite container or ingot mold, in particular for the production of ingots, even more so. in particular for the production of ingots in precious metal according to the attached claim 1.

Ulteriori particolari e dettagli della soluzione secondo l?invenzione sono descritti nelle rivendicazioni dipendenti. Further details and details of the solution according to the invention are described in the dependent claims.

La presente invenzione verr? ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, facendo riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: The present invention will come now described, for illustrative but not limitative purposes, according to its preferred embodiments, with reference to the figures of the attached drawings, in which:

la figura 1 ? una vista prospettica di un contenitore in grafite secondo l?invenzione aperto; figure 1? a perspective view of an open graphite container according to the invention;

la figura 2 ? una vista in sezione longitudinale del contenitore in grafite di figura 1; figure 2? a longitudinal sectional view of the graphite container of figure 1;

la figura 3 ? una vista in spaccato del contenitore in grafite di figura 1; figure 3? a cut-away view of the graphite container of figure 1;

la figura 4 ? una vista frontale del coperchio del contenitore in grafite di figura 1; figure 4? a front view of the lid of the graphite container of figure 1;

la figura 5 ? una vista prospettica del corpo del contenitore in grafite di figura 1; figure 5? a perspective view of the body of the graphite container of figure 1;

la figura 6 ? una vista in sezione longitudinale del corpo del contenitore in grafite di figura 1; e figure 6? a longitudinal sectional view of the body of the graphite container of figure 1; And

la figura 7 ? una vista prospettica del contenitore in grafite di figura 1 chiuso. figure 7? a perspective view of the closed graphite container of Figure 1.

Con riferimento alle figure dei disegni allegati, con il riferimento numerico 100 ? indicato genericamente il contenitore o lingottiera in grafite secondo l?invenzione, che prevede un corpo 1 e un coperchio 2. Il corpo 1 ? sostanzialmente parallelepipedo, con una apertura superiore 11, per ricevere la massa di metallo da fondere (non mostrata) e quindi il coperchio 2. With reference to the figures of the attached drawings, with the numerical reference 100? generically indicated the graphite container or mold according to the invention, which provides a body 1 and a lid 2. The body 1? substantially parallelepiped, with an upper opening 11, to receive the mass of metal to be melted (not shown) and therefore the lid 2.

Il coperchio 2 presenta una piastra 21, avente forma e dimensioni per inserirsi perfettamente attraverso l?apertura 11 del corpo 1, e inferiormente una parte sagomata 22, che verr? descritta in maggiore dettaglio nel seguito. The lid 2 has a plate 21, having a shape and dimensions to fit perfectly through the opening 11 of the body 1, and at the bottom a shaped part 22, which will come? described in more detail below.

Osservando in dettaglio le figure 2 ? 6 dei disegni allegati, si osserva come il corpo 1 preveda una cavit? interna che presenta inferiormente una prima zona 12 con pareti 13 aventi una prima inclinazione, una seconda zona 14, avente pareti inclinate 15, unite alle pareti inclinate 13, ma con una inclinazione maggiore rispetto ad un immaginario asse verticale, e quindi pareti verticali 16, le quali si raccordano alle pareti verticali 17 di una terza zona 18, pi? larga rispetto a detta seconda zona 14, e che termina con l?apertura 11. Il raccordo tra la seconda zona 14 e la terza zona 18 del corpo 1 viene a costituire uno spallamento 19. Looking at figures 2 in detail? 6 of the attached drawings, it is observed how the body 1 provides a cavity? interior which has at the bottom a first zone 12 with walls 13 having a first inclination, a second zone 14, having inclined walls 15, joined to inclined walls 13, but with a greater inclination than an imaginary vertical axis, and therefore vertical walls 16, which are connected to the vertical walls 17 of a third zone 18, more? wide with respect to said second zone 14, and ending with opening 11. The connection between the second zone 14 and the third zone 18 of the body 1 forms a shoulder 19.

Il coperchio 2 ha, come detto una piastra 21, che si inserisce perfettamente in detta apertura 11, e una parte sagomata 22, ma di altezza inferiore, in modo tale da lasciare uno spazio s tra il lingotto ottenuto e la parte inferiore del coperchio 1. The lid 2 has, as mentioned, a plate 21, which fits perfectly into said opening 11, and a shaped part 22, but of lower height, in such a way as to leave a space s between the ingot obtained and the lower part of the lid 1 .

In particolare, detta parte sagomata 22 ha una prima parte inferiore inclinata 23, e una seconda parte superiore 24 con pareti verticali, che si raccorda con detta piastra 21, dette parti inferiore 22 e superiore 24 essendo perfettamente complementari con la sagomatura della seconda zona 14 del corpo 1. In particular, said shaped part 22 has a first lower inclined part 23, and a second upper part 24 with vertical walls, which connects with said plate 21, said lower 22 and upper parts 24 being perfectly complementary with the shaping of the second zone 14 body 1.

Inoltre, la larghezza della piastra 21 del coperchio 2 si appoggia perfettamente, una volta fuso il metallo che sar? disposto all?interno della lingottiera 100, con detto spallamento 19. Furthermore, the width of the plate 21 of the lid 2 rests perfectly, once the metal which will be melted is melted. arranged inside the mold 100, with said shoulder 19.

Lo spallamento 19 ? arrotondato o svasato per evitare che pezzi o quantit? di metallo si fermino in prossimit? dello spigolo vivo eventualit? che potrebbe compromettere il posizionamento del coperchio stesso. Superiormente a detto coperchio 2 sono previsti mezzi di presa 25 del coperchio, che non sono parte integrante della soluzione secondo la presente invenzione, e che quindi non verranno descritti in maggiore dettaglio. Ovviamente, il coperchio 2 sar? realizzato, preferibilmente, in un pezzo unico. Shoulder 19? rounded or flared to prevent pieces or quantities? of metal stop in the vicinity? of the sharp edge eventuality? which could compromise the positioning of the cover itself. Above said lid 2 there are means 25 for gripping the lid, which are not an integral part of the solution according to the present invention, and which therefore will not be described in greater detail. Obviously, the lid 2 will be? made, preferably, in a single piece.

Quindi, il contenitore o lingottiera 100 secondo l?invenzione consente di: Therefore, the container or mold 100 according to the invention allows to:

- inserire il metallo, in qualsiasi forma, all?interno della cavit? interna del corpo 1; - appoggiare il coperchio 2 sulla massa di materiale; - fondere il materiale; - insert the metal, in any shape, inside the cavity? internal body 1; - rest the lid 2 on the mass of material; - melt the material;

- avere una pressione per gravit? del coperchio 1 sul materiale durante la sua fusione; - have a pressure due to gravity? of the cover 1 on the material during its melting;

- avere che il coperchio 2, una volta terminata la fusione, si ferma per accoppiamento a battuta della piastra 21 del coperchio 2 con lo spallamento 19, evitando quindi qualsiasi sfregamento, e conseguente usura dei due elementi in grafite; - having the cover 2, once the casting is finished, stops by abutting the plate 21 of the cover 2 with the shoulder 19, thus avoiding any rubbing and consequent wear of the two graphite elements;

- avere una tenuta ottimale dovuta alla sagomatura della parte 22 del coperchio 2 e della seconda zona 14 del corpo 1; - have an optimal seal due to the shaping of the part 22 of the cover 2 and of the second zone 14 of the body 1;

- ottenere che il coperchio 2 si fermi ad una distanza prestabilita dal bagno fuso di metallo, per ottenere un lingotto 101 ottimale; - obtaining that the lid 2 stops at a predetermined distance from the molten metal bath, in order to obtain an optimal ingot 101;

- garantire una maggiore vita utile del contenitore o lingottiera, mantenendo le prestazioni ottimali. La presente invenzione ? stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, con particolare riferimento a sue forme preferite di realizzazione, ma ? da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate da un esperto nel ramo, senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito nelle rivendicazioni allegate. - guarantee a longer useful life of the container or mold, maintaining optimal performance. The present invention? has been described for illustrative but not limitative purposes, with particular reference to its preferred embodiments, but? it is to be understood that variations and / or modifications may be made by an expert in the art, without thereby departing from the relative scope of protection, as defined in the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. Container (100) made of graphite, in particular for the production of ingots, comprising a body (1) and a lid (2), said body (2) providing a cavity? internal, having an upper opening (11) for the insertion of a mass of metal to be melted in the ingot and of the lid (2), called cavity? expecting a first lower part (12), having first inclined walls (13) and dimensions sufficient to contain the solidified ingot at the end of production, a second central part (14) having, at the bottom, second inclined walls (15) connected to said first walls inclined (13), and inclination with respect to a vertical axis of the container (100) greater than that of the first inclined walls (13), and above that substantially vertical walls (16), and a third upper part (18), having substantially vertical walls (19), and terminating at the top with said upper opening (11), between said second part (14) and said third part (18) a shoulder (19) being formed, said cover (12) providing a plate (21), corresponding with said opening (11), and a shaped part (22), said shaped part (22) having a first lower part inclined (23), and a second upper part (24) with vertical walls, which is connected with said plate (21), called lower parts (23 ) and upper (24) being perfectly complementary with the shaping of the second part (14) of the body (1), but lower in height, so as to leave a space (s) between the ingot obtained and the lower part of the lid ( 1), the width of the plate (21) of the cover (2) leaning perfectly, once the metal is melted which will be? arranged inside the container (100), on said shoulder (19).

Container (100) according to claim 1, characterized in that said shoulder (19)? rounded or flared, to avoid pieces or quantities? of metal stop in the vicinity? of the sharp edge eventuality? which could compromise the positioning of the cover itself.

Container (100) according to claim 1 or 2, characterized in that gripping means (25) for lifting the lid (2) are provided on the upper outer surface of said lid (2).

Container (100) according to claim 3, characterized in that said gripping means (25) are hollowed.