NO144413B - Fremgangsmaate og anordning for minskning av overflateoksydasjon paa gloedende metalldross - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for minskning av overflateoksydasjon på glødende metalldross.

Med dross forstås de forbrenningsprodukter, fremfor alt uopp-løselige oksyder i det utgangsmateriale og dettes legerings-bestanddeler som anvendes i støperier,. som ved smelting av ikke-jernmetaller i normal atmosfære avsettes på overflaten av smeltebadet (LUEGER, Lexikon der teknik, 4.A. 1963, Bind 5, s. 334). Umiddelbart før utstøpningen blir dette dross mekanisk fjernet fra overflaten av smeltebadet, etter som det

for oppnåelse av feilfrie støpestykker ikke må forekomme slagg i formen. For å oppnå en fullstendeig mekanisk ad-skillelse må det for det meste tilsettes et flussmiddel som danner en seigviskøs eller fast og dermed lett fjernbar slagg. Dette utskilte dross blir på grunn av sitt høye innhold av verdifulle ikke- jernmetaller og ikke- jernmetalloksyder samlet opp. Ettersom drosset blir utskilt ved den temperatur som er i smeltebadet, skjer det på overflaten av drosset innen det kjølner relativt heftige oksydasjonsreaksjoner med luftens oksygen, hvilket minsker innholdet av ikke-oksydert metall i drosset.

Denne oksydasjonsprosess er uønsket sett fra et drossbehand-lingssyrispunkt, da ved denne prosess metallrestene på. forhånd er skilt fra oksydene, og bare oksydene tilføres den kostbare og energiford-brukende behandling, mens metallrestene derimot bare krever en forholdsvis billig omsmelteprosess. Dross med relativt høye konsentrasjoner av ikke-oksyderete metaller oppnår derfor på markedet for tilbakevundne materialer høyere priser enn høyt oksyderte materialer.

Arbeidet med drossbehandlingen har derfor vært konsentrert om å styreoksydasjonsreaksjonen mellom det glødende dross og luftens oksygen, og såvidt mulig begrense denne. For dette formål er det tidligere kjent to forskjellige fremgangsmåter: 1) Det glødende dross spres på stålplater, for å oppnå en minskning av forbrenningen. Denne metode gjør bruk av den såkalte kjøleeffekt, som utgjør en av de fire hoved-slukke-effekter, og består i at den frigitte reaksjonsvarme ved oksydasjonen bortledes raskt, og at den raske temperatur-senkning i drosset dessuten minsker oksydasjonshastigheten. Den derved uunngåelige økning av drossoverflaten gir en større angrepsflate for luftens oksygen, og virker derfor i motsatt retning, hvorved resultatene ved metoden er util-fredsstillende .

2) Det er forsøkt å dekke det glødende dross med tørt slukkepulver ( natriumhydrogenkarbonat, klorid) , hvorved det utr-nyttes en avart av kveleeffekten, nemlig fortrengningseffekten (mekanisk fortrengning av luften fra det brennende stoff). Den dertil utvilsomt likeså virksomme kjøleeffekt på grunn

av temperaturforskjellen mellom det glødende dross og det kalde slukkepulver mister derimot noe av sin betydning. Ettersom denne fremgangsmåte imidlertid møter vektige innvendinger sett fra et arbeidsfysiologisk og miljøvernssynspunkt" -ut-vikling av plagsomme og giftige damper), må resultatene av denne fremgangsmåte likeså betegnes som dårlige.

Kontrollen med og minskningen av oksydasjonsreaksjonene med luftens oksygen ved hjelp av egnede fysikalske og kjemiske metoder betegnes generelt som slukking, og er i stofflig, termodynamisk og kinetisk henseende vesentlig mer komplisert enn oksydasjonsreaksjonen . For karakterisering av hva som skjer er det hensiktismessig å foreta en teoretisk oppdeling av virkningene ved de: enkelte metoder i enkelteffekter som i det vesentlige utgjør en vesentlig hindring for oppfyllelse av oskydasjonsbetingelsene. De fire såkalte hovedslukke-effekter utgjøres av fortynningseffekten, kjøleeffekten, kveleef fekten og den antikatalytiske effekt. ( L. Scheichl, Brandlehre und ehemischer Brandshutz, 2.A. Heidelberg 1958, S. 243).

Kveleef fekten er den enkleste, lengst kjente og mest brukte, og virker på den måte at luftens oksygen helt eller delvis hindres tilgang til det brennende stoff. Dette kan skje ved at et slukkemiddeli form av en sky av gass, damp, tåke eller støv, eventuelt også som et skall eller et skumskikt, mer eller mindre kompakt omhyller det brennende stoff, eller at det brennende stoff innelukkes i mekanisk stive, gasstette beholdere. Det siste blir i tungindustrien fremfor alt anvendt for kontroll med oljebranner i den jernproduserende industri, der det er foreskrevet " å anvende lokk for ol jebeholdere, slik at lokkene ved antennelse av innholdet straks kan senkes eller lukkes, idet betjeningen eventuelt må foretas utenfor rommet. Dessuten må rommet utstyres med slukkeutstyr".(Ernst v. SCHWARTZ, Handbuch der Feuer- og Explosionsgefahr, 6.A. Munchen 1965, S.296).

Kveleeffekten ved bruk av stive beholdere har også funnet ut-bredt teknisk anvendelse på andre områder for styring av oskydasjonsforløp, særlig i tilfeller der romutvidelsen for det brennende stoff er naturlig begrenset og en innstengning er mulig. Således er det foreslått tilsvarende anordninger for å hindre tilgang av luftens oksygen ved uskadeliggjøring av brannbomber (DT-PS 623.599 og 647.893), og for kveling av brennende gasser som kommer opp av jorden (DT-PS 573.489, 573.680, 579,190) såvel som for hindring av branner i sjakter (DT-PS 2.218.578) .

Videre er det tidligere kjent at en anordning med pneumatisk kar en særlig egnet for oppbevaring av gassformige stoffer hvis volum forandrer seg i løpet av et eksperiment. I denne anordning oppbevares gassene i en beholder som står med sin åpning vendt ned i et kar som er fylt med en egnet væske (for det meste kvikksølv eller vann). Når volumet av den opp-bevarte gass forandrer seg f.eks. ved tilførsel av en ytter-ligere mengde eller (slik som ved luft ég oksygen) ved oksyd-as jonsprosesser som foregår i gassEommet, eller andre reak-sjoner som omsetter gassen kjemisk, blir volumforandringen kompensert ved en tilsvarende forskyvning av væskespeilet og den gasstette lukning av anordningen opprettholdes.

Formålet med den foréliggende oppfinnelse er å komme frem til en fremgangsmåte og en anordning for minskning av overflate-oksydas jon på glødende metalldross, under utnyttelse av prin-sippet med pneumatisk kar, og hvorved de ulemper som er nevnt i forbindelse med de kjente fremgangsmåter for drossbehand-ling, beskrevet i punktene 1) og 2) ovenfor, unngås..

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd med en fremgangsmåte som kjennetegnes ved at en flat beholder fylt med metalldross plasseres på en betongsokkel som er festet i et kar fylt med vann, at en nedad åpen metallklokke senkes over metalldrosset til anlegg i det vannfylte kar, slik at innerrommet i metallklokken blir gasstett lukket ved hjelp av vannet, hvorved oksygentilførselen til overflaten av metalldrosset hindres,

Dessuten oppnås nevnte formål ved hjelp av en anordning som kjennetegnes ved at den består av en vertikalt bevegbar, nedad åpen metallklokke, en sokkel som står i et kar som kan fylles med vann, samt en flat beholder for metalldrosset, og at det ved den undre kant av metallklokken er anordnet åpninger eller kanaler mellom innsiden og utsiden av metallklokken, hvorved det oppnås en gasstett lukking av innerrommet i metallklokken.

På den vedføyde tegning er vist^ en utførelsesform av anordningen' i henhold til oppfinnelsen, og denne skal i det følg-ende forklares nærmere.

Anordningen består av en betongsokkel 1 som i størrelse til-svarer en ISO-transportpall og som står i et kar 2 som er forankret i underlaget og er fylt med vann 3 hvis nivå holdes konstant ved hjelp av egnede midler, f.eks. en flottør. Den flate beholder 4 som inneholder drosset 5 settes på en metall-plate 6, og denne senkes ved hjelp av en egnet innretning ned på den beregnede plass på betongsokkelen.

Over betongsokkelen befinner det seg en metallklokke 7 som ved hjelp av holdere.9 på sin sidevegg er bevegbar forbundet med en fast forankret, vertikal forløpende føringsskinne 10. Denne metallklokke 7 kan ved hjelp av en heve- og senkeanordning 11 forskyves i vertikal retning. Metallklokken 7 senkes således over det glødende dross 5, slik at føttene 8 står i vannet 3 i karet, og således muliggjør nivåutligning av vannet på innsiden og utsiden av klokken. Derved befinner drosset seg i et pneumatisk kar hvis gassrom til tross for minkende volum på grunn av oksygenforbruket er tett lukket. Det glødende dross 5 blir oksydert på overflaten på grunn, av oksygenet i luften som befinner seg i klokken, inntil for-

forbrenningen stanser på grunn av oskygenmangel.

På grunn av volumminskningen i gassrommet i klokken oppstår

et lite undertrykk som utlignes ved hjelp av hevning av vann-nivået inne i klokken. Når høyden av betongsokkelen" 1 og volumet i klokken 7 er riktig valgt, stiger vannet 3 opp til drossbeholderen, og kan avkjøle denne noe. For å sikre fri adkomst for vannet 3 i klokken 7, er denne utstyrt med føtter 8 langs sin undre kant. Hele slukkeprosessen tar to til tre timer. Metallklokken 7 er på sin overside utstyrt med en hane 12, som muliggjør innslipp av luft f or trykkutjevning.

Uten en slik trykkutjevningsanordning ville trykk- og nivå-utjevningen ved hevning av klokken skje med uheldige bivirk-ninger.

Ved bruk i et aluminiumsstøperi har det med den foreliggende oppfinnelse vært mulig å høyne konsentrasjonen av metallisk aluminium i drosset med 20 til 30%.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for minskning av overflateoksydasjon på glødende metalldross, karakterisert ved at en flat beholder fylt med metalldross plasseres på en betongsokkel som er festet i et kar fylt med vann, at en nedad åpen metallklokke senkes over metalldrosset til anlegg i det vannfylte kar, slik at innerrommet i metallklokken blir gasstett lukket ved hjelp av vannet, hvorved oksygentilførselen til overflaten av metalldrosset hindres.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at forholdet mellom mengde, temperatur og overflate for metalldrosset på den ene side, og volumet av metallklokken på den annen side er slik valgt at slukkeprosessen varer i minst 2 timer.

3. Anordning for minskning av overflateoksydasjon på glød-ende metalldross, ved hindring av oksygentilførselen, karakterisert ved at den består av en vertiU kalt bevegbar, nedad åpen metallklokke (7), en sokkel (1), som står i et kar (2) som kan fylles med vann, samt en flat beholder (4) for metalldrosset, og at det ved den undre kant av metallklokken (7) er anordnet åpninger eller kanaler mellom innsiden og utsiden av metallklokken, hvorved det oppnås en gasstett lukking av innerrommet i metallklokken.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at metallklokken (7) på en side av veggen oppviser flere holdere (9), for forankring til en fast montert, vertikal føringsskinne (10), på hvilken metallklokken ved hjelp av en heve- og senkeanordning (11) kan beveges i vertikal retning.