NO136798B - Fremgangsm}te og anordning for kontinuerlig gassbehandling av smeltet metall. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en industriell fremgangsmåte for kontinuerlig gassbehandling av smeltet metall samt en anordning for behandling av sådant metall ved hjelp av nevnte fremgangsmåte.

Det er kjent at det i lopet av de siste år har fremkommet

forskjellige anordninger for behandling av flytende metall ved gjennomstrømning av gass, som f.eks. klor- eller nitrogenbobler,

i et metallbad med det formål å fjerne forurensninger og inne-

sluttede gasser fra badet.

Videre er det også fremkommet en anordning som muliggjor kontinuerlig behandling av smeltede metaller ved hjelp av en elektromagnetisk pumpe hvis stromningskanal er utfort i et material med forut bestemt åpen porositet. Denne kanal er anordnet inne i et hoved-sakelig koaksialt anordnet metallror, som også er utstyrt med tetningsinnretninger.

Rommet mellom metallroret og pumpens stromningskanal er tilsluttet

en kilde for behandlingsgass under trykk, således at den gass som trenger inn i det flytende metall i strdmningskanalen blir kraftig rort sammen med det urene smeltede metall ved hjelp av de elektriske strommer som induseres i metallet fra den elektromagnetiske pumpes viklinger.

Denne fremgangsmåte og anordning muliggjor således en effektiv omroring, hvilket utgjor en meget stor fordel, da de induserte strommer fra den elektromagnetiske pumpe frembringes i hele den smeltede metallmasse ved et tidspunkt når denne fremfores gjennom pumpelegemet.

Behovet for ytterligere industriell -utvikling av denne kontinuerlige behandling har imidlertid fort til foreliggende oppfinnelse, som innebærer en vesentlig forbedret behandlingsprosess, idet det på

den ene side oppnås mer effektiv fjerning av de innesluttede gasser som frigjores under behandlingen, og på den annen side ytterligere oket omroring frembringes. Disse to trekk kombineres til en vesentlig forbedret gassbehandling av smeltet metall.

Oppfinnelsen gjelder således en fremgangsmåte for kontinuerlig gassbehandling av smeltet metall inne > i en elektromagnetisk behandlingspumpes stromningskanal, idet fremgangsmåtens viktigste særtrekk består i at et svakt undertrykk i forhold til atmosfæretrykket frembringes på behandlingspumpens utgangsside, samtidig som det på behandlingspumpens inngangsside opprettes et overtrykk i det smeltede metall for å bringe behandlingspumpen til å arbeide under mottrykk.

Oppfinnelsen angår også en anordning for utforelse av den ovenfor angitte fremgangsmåte, og som omfatter en elektromagnetisk behandlingspumpe, hvori det mellom pumpens stromningskanal av et material med forut bestemt åpen porositet og et tett metallror som omslutter kanalen, er dannet et hulrom som er tilsluttet en trykk-kilde for behandlingsgassen, mens en dekanterings- og avgassingstank gjennom en passasje er tilsluttet behandlingspumpens utgangsside, og en stigepumpe, fortrinnvis en elektromagnetsik pumpe og helst i form av en ringformet induksjonspumpe eller en konduksjonspumpe, er anordnet for hevning av det smeltede metall»

Anordningens særtrekk i henhold til oppfinnelsen består herunder^ i

at dekanterings- og avgassingstanken på behandlingspumpens utgangsside er tett tilsluttet en sugepumpe, mens behandlingspumpens inngangsside er forbundet med stigepumpen som er nedsenket i et bad av det smeltede metall.

Den industrielle utnyttelse av oppfinnelsen har således ledet oppfinnerne til i serie ned behandlingspumpen å innfore en annen pumpe med det formål å sikre et overtrykk på 0,5 - 2 eller 3 bar i det flytende metall, således at behandlingspumpen bringes til å arbeide under overtrykk for derved å oke turbulensen inne i pumpelegemet. Dette mottrykk kan bibeholdes på en fast verdi eller eventuelt bringes til å variere i en passende takt for å frembringe ytterligere turbulens i pumpelegemet i tillegg til 'den som spontant frembringes ved hjelp av.de induserte elektriske strommer i det smeltede metall....

Frembringelse av et svakt undertrykk i nivå med dekanterings- og utgassingstanken fremmer videre effektiv fjerning av den gass som innfores mens det flytende metall passerer gjennom behandlingspumpen, idet dette vil ha den virkning at de forurensninger som skal fjernes i hoyere grad trekkes til overflaten. Dette undertrykk er svakt og av størrelsesorden noen hundre torr i forhold til atmos-fære trykket , hvilket ikke vil medfore noen vesentlig hevning av metallnivået, men likevel raskt vil bringe forurensningene til badets overflate; mens et storre undertrykk vil bevirke alt for kraftige hvirvelbevegelser for forurensningene ved badets overflate, og således fore disse tilbake i det indre av det smeltede metall. Hvis det imidlertid ikke foreligger noe undertrykk i det hele tatt, vil det på den annen side dannes en skorpe på badets overflate, således at enhver fjerning av de forurensninger som samles under skorpen, vil bli vanskelig.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet ved hjelp av et utfdrelses-eksempel og under henvisning til den vedfoyde tegning, som viser en skjematisk skisse av en anordning i henhold til oppfinnelsen for gassbehandling av flytende metall.

I denne figur betegner henvisningstallet 1 en aluminiumsmelteovn, hvis nivå av smeltet metall er vist ved 2. En nedsenket stigepumpe for smeltet metall er anordnet ved 3 i smelteovnen for innsugning av smeltet metall. I det viste utfbrelseseksempel er den anvendte pumpe en ringformet induksjonspumpe som er istand til å frembringe et overtrykk mellom 0,5 og 2 bar, og dette tilsvarer omtrent en soyle av flytende aluminium mellom 2 og 8 meter,

Ovenfor den nedsenkede pumpe er det på en bærer 4 anordnet en beharillingspumpe 5 av kjent type. Denne pumpe er en flat induksjonspumpe hvis innlopsåpning for behandlingsgass er vist ved 6, og som

er utstyrt med to statorer for å oke omroringsstrommene.

Det vil bemerkes at stromningskahalen for flytende metall i behandlingspumpen 5 er anordnet i forlengelse av utlopskanalen 8

for overtrykkspumpen 3 i den hensikt å unngå unodig tap av trykk-hoyde. Behandlingen.av det smeltede metall utfores inne i behandlingspumpens stromningskanal mellom nivåene 10 og 11, henhv. tilsvarende pumpens inngang og utgang.

Utgangen 11 fra pumpen er forlenget med en vertikal passasje 12 som forer til en dekanterings- og utgassingstank 13. Ved sin ovre ende er den vertikale passasje 12 omgitt av en ringformet kant 21 som tillater det smeltede metall å bli forskjovet mot periferien av dekanteringstanken 13 i liten dybde, hvilket gjor utgassingen av det smeltede metall lettere. Under overflatenivået 14 for smeltet metall i dekanteringstanken 13 er det anordnet en utlopstut 15 for fjerning av det behandlede smeltede metall etter at det har nådd frem til dekanteringstanken 13. Denne tank er tildekket med en tettende, avtagbar hette 16, som ved sin ovre ende 17 er forlenget med. en passasje 18 som ender i en pumpe 20 med hoy kapasitet. Som allerede antydet ovenfor, må denne sistnevnte pumpe ikke frembringe for sterk trykksenkning, da dette vil fore til for rask fjerning av Toehandlingsgassen. Denne pumpe kan således i det foreliggende

eksempel være en luftvifte av kjent type.

Behandlingsgassen som innfores i stromningskanalen 6, er i det foreliggende utforelseseksempel nitrogen.

En åpning 22 er anordnet i passasjen 12 ved dens utlop i dekanteringstanken 13.

Hvis dékanteringsproduktene opptar for stor plass på overflaten 14

av det smeltede metall, er det fullt mulig å lofte av den avtagbare hette 16 for derpå å skumme av disse produkter uten avbrytelse av anordningens drift, takket være den forholdsvis lave trykksenkning som frembringes av luftviften ved overflaten 14 av det smeltede metall.

TSfår det ér påkrevet å forbedre renhetsgraden for det fremstilte

smeltede metall eller å sikre at ingen gass som f.,eks. hydrogen,

blir tilbake i innsluttet eller opplost tilstand i det flytende metall, vil det være en fordel å oke det trykk som frembringes av den nedsenkede stigepumpe 3 i sådan grad at behandlingspumpen 5 kommer til å arbeide under mottrykk. Alt etter forholdene kan det være fordelaktig å bringe pumpen 5 til å arbeide urider et konstant mottrykk eller eventuelt å modulere mottrykket i en passende takt for å oppnå en stadig forskyvning av de turbulenser som dannes under av mottrykkets virkning.

Når en rensning av den gjenvunnede behandlingsgass er nodvendig,

kan luftviften 20 erstattes med en vanlig vakuumpumpe hvis utgang 23 gjennom oljefiltere og hydrogenfeller 24 er tilsluttet inngangen 6 for behandlingspumpen gjennom en vifte 25.

Claims (5)

1» Fremgangsmåte for kontinuerlig gassbehandling av smeltet metall inixe i en elektromagnetisk behandlingspumpés stromningskanal, karakterisert ved at et svakt undertrykk i forhold til atmosfæretrykket frembringes på behandlingspumpens utgangsside, samtidig som det på behandlingspumpens inngangsside opprettes et overtrykk i det smeltede metall for å bringe behandlingspumpen til å arbeide under mottrykk.

2. Anordning for kontinuerlig gassbehandling av smeltet metall ved den fremgangsmåte som er angitt i krav 1, idet anordningen omfatter en elektromagnetisk behandlingspumpe (5), hvori det mellom pumpens stromningskanal av et material med forut bestemt åpen porositet og et tett metallrbr som omslutter kanalen, er dannet et hulrom som er tilsluttet en trykkilde for behandlingsgassen, mens en dekanterings- og avgassingstank (13) gjennom en passasje (12) er tilsluttet behandlingspumpens utgangsside, og en stigepumpe (3), fortrinnsvis en elektromagnetisk pumpe og helst i form av en ringformet induksjonspumpe eller en konduksjonspumpe, er anordnet for hevning av det smeltede metall, karakterisert ved at dekanterings- og avgassingstanken (13) på behandlingspumpens utgangsside er tett tilsluttet en sugepumpe (20), mens behandlingspumpens inngangsside er forbundet med stigepumpen (3) -som er nedsenket i et. bad (1) ay det smeltede metall (2).

3. Anordning som angi tt i krav 2, karakterisert ved at behandlingspumpen (5) er en induksjonspumpe med to statorer.

4„ AnofldnLng som angitt i krav,2 eller 3, karakterisert ved at dekanterings-.og avgassingstanken (13) på utgangssiden av behandlingspumpen (5) er dekket med en avtagbar tett hette (16) tilsluttet en luftvifte (20).

5. Anordning som angitt i krav 2-4, karakterisert ved at den passasje (12) som forer smeltet metall fra behandlingspumpen (5) til dekanterings-og avgassingstanken (13) ved sin munning er forsynt med en ringformet kant (21).