IT202100024371A1 - Impianto e procedimento di degassaggio sotto vuoto per l’inertizzazione di polveri piroforiche - Google Patents

Impianto e procedimento di degassaggio sotto vuoto per l’inertizzazione di polveri piroforiche Download PDF

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IT
Italy
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phase
filter
vacuum
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Application number
IT102021000024371A
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Harald Koblenzer
Franco Gandin
Stefano Terlicher
Alessandra Primavera
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Danieli Off Mecc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/0036Flash degasification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10Handling in a vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
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Description

TITOLO: IMPIANTO E PROCEDIMENTO DI DEGASSAGGIO SOTTO VUOTO PER L?INERTIZZAZIONE DI POLVERI PIROFORICHE
CAMPO DELLA TECNICA
La presente invenzione ? riferita a un impianto e un procedimento di degassaggio sotto vuoto che prevede l?inertizzazione di polveri piroforiche contenute nei flussi di gas asportati da un serbatoio posto sotto vuoto. Il trattamento di degassaggio sotto vuoto (VD, Vacuum Degassing) viene utilizzato per ridurre il contenuto di gas disciolto in un metallo fuso al fine di migliorarne le caratteristiche. Un impianto di degassaggio sotto vuoto comprende generalmente:
(a) un serbatoio atto, in uso, a contenere una siviera, collegato tramite almeno un primo condotto ad
(b) un filtro; e
(c) almeno una pompa a vuoto atta a porre l?impianto sotto vuoto e creare un deflusso di gas che dal serbatoio attraversa il filtro.
STATO DELLA TECNICA
Nell?ambito siderurgico le siviere servono per raccogliere il metallo fuso che viene spillato da un forno fusorio, e spostarlo fino alla successiva fase di lavorazione, che pu? essere la metallurgia secondaria in forno siviera, la colata, o un'altra fase del processo produttivo intermedia come il degassaggio. Il metallo fuso una volta spillato nella siviera contiene gas disciolti, per lo pi? legati al processo fusorio: per la produzione di alcuni prodotti non ? necessario eliminarli prima di andare in colata, tuttavia per altre produzioni ? opportuno cercare di rimuoverli. Per eliminare i gas dal metallo fuso si procede al processo di degassaggio, che consiste nel posizionamento delle siviere contenenti l?acciaio fuso all'interno di un serbatoio con un tappo di copertura a tenuta in cui viene creata, tramite un opportuno sistema di pompe, un?atmosfera di sottovuoto: ad esempio le siviere sono esposte a un vuoto tipicamente < 1 mbar nella fase di cosiddetto vuoto spinto. Il vuoto provoca un alleggerimento tra i legami delle molecole dell?acciaio fuso pertanto i gas volatili disciolti tendono a risalire verso l?alto e possono essere rimossi tramite l?aspirazione fumi.
Un'evacuazione rapida ? importante, in quanto il metallo fuso si raffredda continuamente durante il trattamento. Tuttavia, un'evacuazione troppo rapida potrebbe causare schiumatura di scorie, spruzzi e schizzi di materiali, rendendo necessario un processo di pompaggio controllato al fine di evitare manutenzioni straordinarie.
I moderni impianti di degassaggio sotto vuoto (Vacuum Degassing, VD) basati su pompe meccaniche da vuoto sono caratterizzati dallo sviluppo, in percentuali pi? o meno elevate, di polveri dotate di caratteristiche di piroforicit? elevate che vengono aspirate insieme ai gas asportati dal serbatoio dell?impianto di degassaggio. Queste polveri vengono generate nella siviera durante il trattamento sotto vuoto e possono incendiarsi reagendo al primo contatto con l?aria. Generalmente questo contatto potenzialmente incendiario avviene nel filtro a maniche, facente parte del tratto finale di un impianto fumi. Le maniche infatti sono realizzate normalmente in tessuto e hanno lo scopo di filtrare le polveri residue contenute nei fumi, che in quel punto dell?impianto fumi ormai sono freddi. Tuttavia la presenza dell?ossigeno contenuto nell?aria in quel tratto pu? innescare reazioni esotermiche con le polveri piroforiche, con evidenti rischi per operatori e impianto durante i processi di scarico e smaltimento. L?incendio del filtro ha come conseguenze negative il danneggiamento delle maniche dei filtri, con annesso fermo dell?impianto e la quindi perdita di produttivit?, oltre ai costi per la sostituzione delle maniche del filtro.
Per ridurre questo rischio, il gas, ovvero le polveri contenute in esso, devono essere separate e/o diluite prima di entrare nel filtro. La diluizione neutralizza in parte la capacit? piroforica delle polveri, ed il loro raffreddamento lo fa ulteriormente. Per ottenere questo effetto, lo stato dell?arte propone l?aggiunta al flusso del gas di materiale particolato inerte, freddo, come ad esempio particelle di vetro, prima dell?ingresso al filtro, come descritto ad esempio nei documenti US 3,514,866 ed US 5,022,897.
ESPOSIZIONE DELL?INVENZIONE
L?invenzione si pone lo scopo di superare i suddetti inconvenienti e di proporre un impianto e un procedimento alternativo di degassaggio sotto vuoto che permetta il raffreddamento e la diluizione delle polveri piroforiche contenute nei gas asportati ovvero il controllo della reattivit? delle polveri piroforiche in modo che le polveri vengano rese innocue o se ne riduca sensibilmente la pericolosit? prima che entrino nel filtro per essere raccolte, preservandone la durata e per ridurne inoltre a valle del filtro la pericolosit? per il trasporto e lo stoccaggio. Ulteriore scopo dell?invenzione ? quello di sviluppare un impianto e procedimento di degassaggio sotto vuoto che non richieda, o che almeno richieda in quantit? ridotta, l?aggiunta di materiale inerte esterno al procedimento.
Ulteriori scopi e vantaggi dell?invenzione risultano evidenti dalla seguente descrizione.
In un primo aspetto dell?invenzione, lo scopo ? raggiunto mediante un impianto di degassaggio sotto vuoto come inizialmente definito, in cui l?impianto di degassaggio sotto vuoto comprende inoltre:
(d) un erogatore atto ad essere alimentato con polveri precedentemente separate dal filtro, in cui un?uscita di detto erogatore ? collegata a detto primo condotto che collega il serbatoio al filtro.
L?erogatore pu? essere alimentato con le polveri separate dal filtro in modo diverso, ad esempio manualmente trasportando le polveri in apposite sacche dal filtro all?erogatore. Vantaggiosamente, il riempimento dell?erogatore avviene in modo automatico prelevando le polveri con un sistema di pompaggio da un contenitore raccolta polveri del filtro e convogliandole attraverso un secondo condotto ad un ingresso dell?erogatore.
A tal proposito, in una variante preferita dell?invenzione, un ingresso dell?erogatore ? collegato tramite un secondo condotto a un contenitore raccolta polveri del filtro per alimentare l?erogatore con le polveri separate dal filtro. Dal contenitore di raccolta, dette polveri potranno essere trasportate, mediante ad esempio pressione pneumatica, trasportatori meccanici o altro nel sistema di stoccaggio, atto a porre dette polveri a contatto con l?ambiente in modo da farle ossidare, prima di inviarle al sistema di erogazione. Ovviamente l?ossidazione potrebbe anche avvenire direttamente con ossigeno o miscele di gas contenenti ossigeno, come l?aria, che vengono introdotti appositamente nelle polveri filtrate.
L?erogatore pu? essere di vario genere, attivo o passivo: possono infatti essere impiegati mezzi che iniettano attivamente le polveri inerti, come coclee, nastri trasportatori, trasporti pneumatici, ovvero mezzi che non usano parti in movimento come le tramogge etc.
L?utilizzo di una tramoggia per introdurre senza residui sostanziali le polveri all?interno del primo condotto permette sfruttare in modo ideale gli effetti della gravit? che si combinano con l?effetto aspiratorio eseguito dal primo condotto al quale la tramoggia ? collegata.
Il filtro dell?impianto fumi ? preferibilmente un filtro a maniche, o un altro filtro utile allo scopo usuale nel settore. Un periodico getto di gas iniettato all?interno delle maniche crea una violenta onda di scuotimento in modo di staccare e far precipitare le particelle depositate all?esterno delle maniche. Le polveri possono poi essere raccolte in un contenitore posto sotto il filtro. In una variante vantaggiosa dell?impianto secondo l?invenzione, tra serbatoio e filtro ? installato a monte di detto dispositivo erogatore un depolveratore, ad esempio un ciclone, atto all?eliminazione delle particelle pi? grossolane della polvere, che idealmente subiscono gi? un primo abbattimento termico, precipitando in un relativo contenitore di raccolta per via della diminuzione di velocit? una volta all?interno del depolveratore. Preferibilmente, le polveri non separate dal ciclone presentano per almeno il 70 % in peso dimensioni inferiori a 1 ?m. Vantaggiosamente, le polveri non separate presentano inoltre per almeno il 15 % in peso dimensioni ? 1 ?m e ? 3 ?m.
L?erogatore preferito ? una tramoggia, per i motivi sopra illustrati. Le sperimentazioni hanno dimostrato che per un?introduzione ottimale delle polveri dalla tramoggia nel primo condotto di passaggio dei gas ? preferibile che la tramoggia abbia delle pareti laterali inclinate di un angolo < 45?, preferibilmente di un angolo tra 15? e 25?, il pi? preferibilmente di un angolo di circa 18?. In particolare, con un angolo di 18? sono stati ottenuti i migliori risultati in termini di velocit? di penetrazione e mescolamento della polvere inerte nel condotto assieme ai gas transitanti in esso.
Vantaggiosamente, l?erogatore alimenta il primo condotto a monte del filtro e, se presente, a valle del depolveratore, preferibilmente in un tratto discendente del primo condotto in modo da sfruttare la forza di gravit? nell?erogazione delle polveri da parte della tramoggia. Infatti, installando l?erogatore in questa posizione si pu? sfruttare il tratto discendente per facilitare il trasporto delle polveri e il mescolamento della polvere introdotta con il fluido passante di gas. Inoltre, ? possibile posizionare la sommit? dell?erogatore all?altezza di eventuali ballatoi dell?impianto che permettono l?accesso di operai per visionare l?impianto e anche l?erogatore, favorendone la ricarica. Nel caso di una tramoggia, le polveri cadono quindi per gravit? dalla stessa nel condotto e sono aspirate dalla depressione presente nel condotto e trascinate dal flusso in discesa del fluido passante, chiaramente ? possibile regolare il flusso di materiale iniettato tramite sistemi noti di dosaggio come valvole, rotocelle o altro. Gli impianti esistenti di degassaggio sotto vuoto con pompe a vuoto e filtro possono essere integrati con erogatori e linee di aspirazione che caricano le polveri nell?erogatore semplicemente aspirandole dagli appositi contenitori di raccolta polveri del filtro utilizzando le apposite pompe, indipendentemente dal sistema di pompe a vuoto che evacua l?impianto.
In alternativa, ? possibile caricare l?erogatore autonomamente rispetto a quello che ? l?ammontare di polveri raccolte al filtro, che possono anche essere accumulate a parte per il rifornimento dell?erogatore.
Chiaramente, l?impianto pu? anche comprendere pi? di un filtro e pi? di un depolveratore. Preferibilmente, l?erogatore ? atto ad essere gestito in atmosfera inerte.
L?aggiunta controllata di polvere inerte ai gas o fumi in uscita dal serbatoio o dal depolveratore, se presente, dell?impianto di degassaggio permette di contenere le reazioni esotermiche che portano alla combustione, rendendo innocua la polvere piroforica rispetto al filtro, e in particolare agli elementi tessili eventualmente presenti nel filtro.
Un secondo aspetto dell?invenzione concerne un procedimento di degassaggio sotto vuoto che comprende le seguenti fasi:
(I) aspirazione sotto vuoto di gas contenenti polveri piroforiche da un serbatoio, in particolare da un metallo fuso contenuto in detto serbatoio;
(II) aggiunta di polveri inerti al flusso di gas;
(III) filtrazione del gas per l?asportazione delle polveri;
in cui le polveri inerti derivano almeno parzialmente, preferibilmente da uno a due terzi del loro ammontare, pi? preferibilmente completamente, da polveri precedentemente separate con la filtrazione nella fase (III),
in cui la temperatura delle polveri inerti ? inferiore alla temperatura delle polveri aspirate nella fase (I), in particolare inferiore di un fattore di 0,5, pi? preferibilmente la temperatura delle polveri inerti corrisponde all?incirca alla temperatura ambiente, e
in cui opzionalmente dette polveri separate con detta filtrazione nella fase (III) vengono ulteriormente ossidate prima della loro aggiunta al flusso di gas della fase (II).
Dove le polveri inerti non derivano completamente dalle polveri separate dal filtro, sono integrate da particelle inerti come descritte nello stato dell?arte e ben note all?esperto, come ad esempio particelle di vetro. Si fa a tal proposito riferimento ai due documenti statunitensi sopra citati.
Vantaggiosamente, prima dell?aggiunta delle polveri inerti, tra la fase (I) e la fase (II) vengono asportate particelle pi? grossolane della polvere dal flusso di gas, cosicch? le polveri non separate dal ciclone presentano per almeno il 70 % in peso dimensioni inferiori a 1 ?m. Vantaggiosamente, le polveri non separate presentano inoltre per almeno il 15 % in peso dimensioni ? 1 ?m e ? 3 ?m.
Con i vantaggi descritti sopra per l?impianto secondo l?invenzione, l?aggiunta di polveri della fase (II) avviene preferibilmente in un tratto discendente del flusso del gas.
Le fasi del procedimento di degassaggio sotto vuoto secondo l?invenzione si collocano in particolare all?interno di un procedimento di degassaggio sotto vuoto (VD) come di consueto eseguito.
Un ciclo tipico di trattamento VD prevede una fase iniziale di evacuazione, il cosiddetto pumpdown in cui la pressione viene portata da circa 760 Torr a circa 2 Torr o meno. Questa fase di evacuazione dura in media da 6 a 10 min, Durante la fase pump-down c?? l?abbassamento di pressione e il raggiungimento del vuoto spinto, cio? preferibilmente di un vuoto ? 2 Torr. All?interno di questa fase c?? la schiumazione, il foaming, periodo in cui c?? una consistente formazione di schiuma nella scoria solitamente presente sul metallo fuso nella siviera. Questa prima fase si estende quindi dall?inizio vuoto fino al raggiungimento del valore desiderato di Torr con una generazione media di polvere nei fumi. In questa fase, generalmente, si forma molto poca polvere piroforica (la pi? pericolosa dal punto di vista della bruciatura delle maniche). A partire da un vuoto di circa 200-100 Torr si nota solitamente la formazione di un po? di particelle o micro-frazioni di scoria dovute alla schiumazione della scoria. Per? queste particelle sono gi? costituite per lo pi? da ossidi e quindi non sono pi? potenziali comburenti, anche se molto calde, hanno solitamente una temperatura attorno ai 1.600 ?C circa. Comunque, una loro mitigazione con polvere ?fredda? le renderebbe meno pericolose per bruciare/bucare effettivamente le maniche del filtro. Si suppone che la quantit? di queste polveri dipenda dalla quantit? di scoria in ingresso dell?impianto e dalla sua reattivit?/schiumosit? durante il tempo di evacuazione, nonch? dalla sua viscosit? ad inizio evacuazione.
Poi segue la fase principale del processo, il vuoto spinto o il deep vacuum che ha una durata approssimativa da 20 a 30 min ed ? caratterizzata da una produzione elevata di polveri, in cui avviene la maggiore detrazione di fumi. ? la fase in cui la maggior parte della polvere viene prodotta ed ? quella in cui si determina quella del tipo pi? pericoloso, cio? la polvere formata dalla sublimazione dei metalli (Mn, Al, Zn, Fe). Si suppone che la sua quantit? ovvero il suo flusso verso il filtro sia in qualche modo proporzionale all?ammontare dell?argon stirring, se applicato durante il trattamento, ed inversamente proporzionale alla quantit?/allo spessore di scoria in ingresso all?impianto VD. Negli ultimi 5-10 min di vuoto spinto la quantit? di polvere generata ? molto alta in quanto la pressione di vuoto, se le perdite del sistema non sono eccessive, dovrebbe essersi stabilizzata sui 0,5-1,0 Torr e quindi la forza motrice per la sublimazione della polvere dovrebbe essere maggiore, nonostante la temperatura del metallo liquido sia diminuita di circa 20-40?C rispetto all?inizio del vuoto, con l?effetto di diminuire la forza motrice per la sublimazione dei metalli.
La terza fase del globale procedimento VD dura solitamente circa 20 min, dalla fine del vuoto alla fine della pulizia del filtro, la fase in cui si puliscono i filtri. In questa fase non c?? alcuna generazione di polvere, una valvola shut-off principale, prevista vantaggiosamente in una variante preferita dell?invenzione nell?impianto, ? chiusa e quindi il filtro non ? pi? collegato al serbatoio.
L?ultima fase del ciclo dura in generale circa 5 min dalla fine della pulizia del filtro all?inizio del vuoto del serbatoio di una colata successiva. In questa fase non c?? alcuna generazione di polvere, una valvola shut-off principale, prevista vantaggiosamente in una variante preferita dell?invenzione nell?impianto, ? chiusa e quindi il filtro non ? pi? collegato al serbatoio.
In una variante preferita dell?invenzione, la fase (II), cio? l?aggiunta di polveri inerti, avviene durante la fase di produzione maggiore di polveri piroforiche durante il degassaggio sotto vuoto, in particolare almeno dall?ultimo quarto della fase di evacuazione oltre la met? della fase di vuoto spinto, in particolare della fase di un vuoto ? 2 Torr. In una variante esemplificativa del procedimento secondo l?invenzione, l?aspirazione dei gas avviene dal minuto 8 al minuto 26 di un ciclo di trattamento VD completo.
Per ridurre la formazione di particelle durante il periodo di evacuazione nel serbatoio, in una variante dell?invenzione, si prevede la riduzione della schiumosit? di scoria presente sul metallo fuso. La riduzione della schiumosit? pu? avvenire con metodi noti alla persona esperta del ramo, in particolare tramite l?iniezione di un gas inerte, come azoto che va a modificare le pressioni nel serbatoio. In alternativa, ? ipotizzabile di contrastare la formazione di schiuma entrando nell?impianto o procedimento con una scoria molto viscosa in modo tale che rimanga ?nonreattiva? e viscosa fino a basse pressioni.
Preferibilmente, la riduzione della schiumosit? (misure anti-foaming) nella fase di evacuazione si prevede alla sua met? circa, in particolare a pressioni tra circa 30 e 50 Torr.
In una variante preferita dell?invenzione, per determinare l?andamento della produzione di polveri piroforiche nel serbatoio e determinare periodo e quantit? di polveri inerti da aggiungere ideali si prevedono prima della fase (I) le seguenti fasi:
- l?installazione di misuratori di pressione prima e dopo il filtro (a tal proposito, l?impianto secondo l?invenzione in una variante preferita prevede due misuratori di pressione, uno prima e uno dopo il filtro);
- l?analisi delle curve di pressione per valutare l?andamento della produzione di polvere nel ciclo produttivo e calcolo delle curve di ammissione di poveri inerti ideali, - prova di immissione polveri inerti secondo le curve ideali e valutazione dell?impatto dovuto all?aumento di polveri sul filtro, valutazione della miscela polveri risultante e del livello di pericolosit? finale.
Le caratteristiche e vantaggi descritti per un aspetto dell?invenzione possono essere trasferiti mutatis mutandis all?altro aspetto dell?invenzione.
L?applicabilit? industriale ? ovvia dal momento in cui ? possibile una rimozione e neutralizzazione di polveri piroforiche da un impianti di degassaggio sotto vuoto nel settore metallurgico/siderurgico.
Gli scopi e i vantaggi detti verranno ulteriormente evidenziati nella descrizione di preferiti esempi di esecuzione dell'invenzione dati a titolo indicativo, ma non limitativo.
Varianti e ulteriori caratteristiche dell?invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. La descrizione dei preferiti esempi di esecuzione dell?impianto e del procedimento secondo l?invenzione viene data a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento agli allegati disegni. In particolare possono variare, ove non specificato diversamente, numero, forma, dimensioni e materiali del sistema e dei singoli componenti e trovare applicazione elementi equivalenti senza deviare dal concetto inventivo.
DESCRIZIONE DI PREFERITI ESEMPI DI ESECUZIONE
La Fig. 1 rappresenta uno schema semplificato di una forma di realizzazione di un impianto di degassaggio sotto vuoto con la rimozione e neutralizzazione di polveri piroforiche.
La Fig. 2 rappresenta in un dettaglio la parte dell?impianto di degassaggio sotto vuoto della figura 1.
La figura 1 rappresenta uno schema semplificato di una forma di realizzazione di un impianto di degassaggio sotto vuoto 10 con la rimozione e neutralizzazione di polveri piroforiche. A sinistra si nota un serbatoio 12 dal tetto chiudibile che alloggia una siviera 11 e che ? collegato tramite un condotto 13 ad un separatore di polveri pi? pesanti 14 che vengono raccolte in un contenitore 16. Il separatore di polveri 14 si collega tramite un condotto 15 ad un filtro 22 usuale nel settore per filtrare le polveri residue, pi? fini che vengono poi raccolte nel contenitore 24. Vantaggiosamente, quasi il 75 % in peso di queste polveri fini ha dimensioni inferiori a 1 ?m, il 20 % in peso tra 1 e 3 ?m. Lungo il condotto 15 ? prevista un erogatore18, preferibilmente in forma di tramoggia, che contiene delle particelle inerti a temperatura inferiore a quella delle polveri contenute nei fumi, che possono essere aggiunte al flusso di gas, che viene asportato dal serbatoio 12 e raggiungere attraverso i condotti 13 e 15 il filtro 22. Le particelle iniettate dall?erogatore 18 si mescolano con la polvere contenuta nel gas, la diluiscono e raffreddano in modo tale che perda o diminuisca sensibilmente le capacit? piroforiche e possa essere introdotta nel filtro 22. A valle del filtro 22 si trova una pluralit? di pompe meccaniche da vuoto 26 che pongono l?impianto in condizione di sotto vuoto per creare una depressione lungo i condotti 13 e 15 ed aspirare i gas dal serbatoio 12. Preferenzialmente una fonte di un gas inerte 20, ad esempio azoto, permette di gestire la tramoggia 18 in atmosfera inerte. La tramoggia 18 viene alimentata con le polveri separate dal filtro 22 attraverso il condotto 28.
La Fig. 2 rappresenta in un dettaglio la parte dell?impianto di degassaggio sotto vuoto in cui avviene l?aggiunta del materiale inerte al condotto 15 prima del filtro (non rappresentato). Il depolveratore 14 ? alimentato con un flusso di gas contenente le polveri provenienti dal condotto 13. Le polveri pi? pesanti, separate dal depolveratore 14, cadono nel contenitore 16. Il gas residuo, ancora contenente delle polveri fini piroforiche, viene aspirato attraverso condotto 15 in direzione della freccia verso il filtro (non rappresentato). Il condotto 15 preferibilmente scende per seguire poi il suo percorso sotto il pavimento 30, anche se non ? indispensabile avere un condotto discendente, dato che le elevate velocit? dei fumi transitanti consentono un buon trascinamento e mescolamento delle polveri. Lungo la discesa del condotto 15 ? preferibilmente applicata la tramoggia 18 che viene alimentata dal condotto 28 con polveri separate dal filtro (non rappresentato), gi? rese inerti, che a loro volta vengono aggiunte al flusso di gas con polveri fini attraverso un tubo inclinato 19. L?aggiunta delle polveri pu? essere regolata con una valvola 17. Le polveri aggiunte si mescolano con il gas in movimento nella linea 15. ? chiaro che le modalit? di introduzione possono essere anche altre, come coclee, nastri trasportatori, trasporti pneumatici o altro, che potrebbero agevolmente iniettare le polveri inerti in altri punti della linea a monte del filtro 22.
Vista la quantit? di polveri piroforiche prodotte da ogni trattamento VD e visto l?andamento della produzione delle stesse, in un esempio esecutivo si prevede di scaricare circa 200 kg di polvere per una colata di 100 ? 125 tonnellate in modo omogeneo da dopo 5 minuti a mezz?ora del trattamento di degassaggio; in particolare ? previsto di scaricare polvere inerte dall?ottavo minuto in pi? scariche di una durata di 10-20 secondi ogni tre-cinque minuti fino allo svuotamento totale della tramoggia. La scarica delle polveri inerti nel primo condotto in varianti dell?invenzione pu? avvenire in intervalli e non necessariamente in continuo.
Una tramoggia per un impianto VD comune pu? avere ad esempio 180 l di volume utile, e un angolo di apertura di 18?. Come contenitore principale per la raccolta di polveri si pu? prevedere un serbatoio da 1000 litri e un ulteriore serbatoio ausiliario di accumulo vuoto da 1000 l per gestire la raccolta e lo stoccaggio delle polveri che non tutte potranno essere riutilizzate nell?impianto, ma devono essere ciclicamente anche smaltite. Pompe idonee per pompare le polveri nel primo condotto sono pompe ad anello liquido, ad esempio con una potenza di 5,5 kW. Vantaggiosamente sono previste linee di collegamento per pressurizzare e depressurizzare la sommit? della tramoggia, quindi per bilanciare la pressione nella tramoggia oltre alla linea di ricarica polvere ad aspirazione.
Valvole idonee per gestire i flussi di fluidi lungo i diversi condotti sono ad esempio valvole a sfera, valvole proporzionali, rotocelle, ecc.
Dalle prove eseguite, ? stata confermata la possibilit? di far fluire la polvere in modo affidabile e costante nel tempo e di interrompere e riprendere a piacimento il flusso, permettendo di far fluire il quantitativo previsto di polvere inerte nel momento e per la durata desiderata. Grazie ad interruzioni variabili ? possibile realizzare delle curve di concentrazione diverse, per meglio miscelare le polveri.
Impostando pressioni uguali o diversi tra serbatoio e tramoggia e applicando o meno delle vibrazioni pneumatiche e variando il grado di apertura delle valvole tra serbatoio e tramoggia ? possibile impostare i tempi di svuotamento della tramoggia.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI
1) Un impianto di degassaggio sotto vuoto (10) comprendente:
(a) un serbatoio (12) atto, in uso, a contenere una siviera (11), collegato tramite almeno un primo condotto (13, 15) ad
(b) un filtro (22);
(c) almeno una pompa a vuoto (26) atta a porre l?impianto sotto vuoto e creare un deflusso di gas che dal serbatoio (12) attraversa il filtro (22); e
(d) un erogatore (18) atto ad essere alimentato con polveri precedentemente separate dal filtro (22), in cui un?uscita di detto erogatore ? collegata a detto primo condotto (15) che collega il serbatoio (12) al filtro (22).
2) L?impianto di degassaggio sotto vuoto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che un ingresso di detto erogatore (18) ? collegato tramite un secondo condotto (28) a un contenitore (24) raccolta polveri di detto filtro (22) per alimentare detto erogatore (18) con le polveri separate dal filtro (22), in cui, preferibilmente, detto secondo condotto (28) ? atto a porre dette polveri a contatto con l?ambiente in modo da farle ossidare, prima di inviarle al sistema di erogazione.
3) L?impianto secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che tra serbatoio (12) e filtro (22) ? installato a monte di detto erogatore (18) un depolveratore (14) che fa passare solo polveri che presentano per almeno il 70 % in peso dimensioni inferiori a 1 ?m, e preferibilmente inoltre per almeno il 15 % in peso dimensioni ? 1 ?m e ? 3 ?m.
4) L?impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto erogatore ? una tramoggia (18) le cui pareti laterali sono inclinate di un angolo < 45?, preferibilmente di un angolo tra 15? e 25?, il pi? preferibilmente di un angolo di circa 18?.
5) L?impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto erogatore (18) alimenta detto primo condotto (15) a monte di detto filtro (22) e, se presente, a valle di detto depolveratore (14) in un tratto discendente di detto primo condotto (15).
6) L?impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto erogatore ? atto ad essere gestito in atmosfera inerte (20).
7) Un procedimento di degassaggio sotto vuoto comprendente le seguenti fasi:
(I) aspirazione sotto vuoto di gas contenenti polveri piroforiche da un serbatoio (12), in particolare da un metallo fuso contenuto in detto serbatoio (12);
(II) aggiunta di polveri inerti al flusso di gas;
(III) filtrazione del gas per l?asportazione delle polveri;
in cui dette polveri inerti derivano almeno parzialmente, preferibilmente da uno a due terzi del loro ammontare, pi? preferibilmente completamente, da polveri precedentemente separate con detta filtrazione nella fase (III),
in cui la temperatura delle polveri inerti ? inferiore alla temperatura delle polveri aspirate nella fase (I), in particolare inferiore di un fattore di 0,5, pi? preferibilmente la temperatura delle polveri inerti corrisponde all?incirca alla temperatura ambiente, e
in cui opzionalmente dette polveri separate con detta filtrazione nella fase (III) vengono ulteriormente ossidate prima della loro aggiunta al flusso di gas della fase (II).
8) Il procedimento secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che tra la fase (I) e la fase (II) vengono asportate particelle pi? grossolane della polvere dal flusso di gas in modo da avere nella fase (II) solo polveri che presentano per almeno il 70 % in peso dimensioni inferiori a 1 ?m, e preferibilmente inoltre per almeno il 15 % in peso dimensioni ? 1 ?m e ? 3 ?m.
9) Il procedimento secondo la rivendicazione 7 o 8 caratterizzato dal fatto che detta aggiunta di polveri della fase (II) avviene in un tratto discendente del flusso del gas.
10) Il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9 caratterizzato dal fatto che la fase (II) avviene durante la fase di produzione maggiore di polveri piroforiche durante la degassaggio sotto vuoto, in particolare almeno dall?ultimo quarto della fase di evacuazione fino alla met? della fase di vuoto spinto, in particolare di vuoto ? 2 Torr.
11) Il procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10 caratterizzato dal fatto che durante la fase di evacuazione del serbatoio per raggiungere il vuoto spinto avviene una riduzione della schiumosit? della scoria presente sulla superficie del metallo fuso.
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