NO330023B1 - Method and apparatus for supplying a melt to a crucible - Google Patents
Method and apparatus for supplying a melt to a crucible Download PDFInfo
- Publication number
- NO330023B1 NO330023B1 NO20092875A NO20092875A NO330023B1 NO 330023 B1 NO330023 B1 NO 330023B1 NO 20092875 A NO20092875 A NO 20092875A NO 20092875 A NO20092875 A NO 20092875A NO 330023 B1 NO330023 B1 NO 330023B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- melt
- powder
- crucible
- gas
- supplied
- Prior art date
Links
- 239000000155 melt Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 49
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 13
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/05—Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/50—Mixing liquids with solids
- B01F23/57—Mixing high-viscosity liquids with solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
- B01F25/3141—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit with additional mixing means other than injector mixers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/433—Mixing tubes wherein the shape of the tube influences the mixing, e.g. mixing tubes with varying cross-section or provided with inwardly extending profiles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/433—Mixing tubes wherein the shape of the tube influences the mixing, e.g. mixing tubes with varying cross-section or provided with inwardly extending profiles
- B01F25/4331—Mixers with bended, curved, coiled, wounded mixing tubes or comprising elements for bending the flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/433—Mixing tubes wherein the shape of the tube influences the mixing, e.g. mixing tubes with varying cross-section or provided with inwardly extending profiles
- B01F25/4336—Mixers with a diverging cross-section
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/06—Obtaining aluminium refining
- C22B21/062—Obtaining aluminium refining using salt or fluxing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/06—Obtaining aluminium refining
- C22B21/064—Obtaining aluminium refining using inert or reactive gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/10—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
- C22B9/103—Methods of introduction of solid or liquid refining or fluxing agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Abstract
Det omtales en fremgangsmåte og en anordning ved en digel (10) for midlertidig oppbevaring av en smelte (40), så som smeltet metall, idet digelen (10) er utstyrt med et lokk (24) med et innløpsbend (14) som innbefatter en innvendig buet boring (16), som via et sugerør (12) er innrettet til å motta smelten (40) fra et utvendig forråd og for innførsel av smelten i digelen (10), ved hjelp av undertrykk i digelen. Innløpsbendet (14) er utstyrt med en koblingsflens (18) omfattende en injeksjonsdyse (28) for gass og pulver som skal tilføres smelten (40), hvor injeksjonsdysen (28) er innrettet til å motta gass og pulver som tilføres fra en eller flere mateenheter, og injeksjonsdysen (28) er innrettet til å injisere gass og pulver inn i den strømmende smeltens (40) underside, slik at pulveret og gassen tvinges til å flyte gjennom smelten minst en gang.A method and device are disclosed in a crucible (10) for temporarily storing a melt (40), such as molten metal, the crucible (10) being provided with a lid (24) with an inlet bend (14) which includes a internally curved bore (16), which is arranged via a suction pipe (12) to receive the melt (40) from an external supply and for introducing the melt into the crucible (10), by means of negative pressure in the crucible. The inlet band (14) is provided with a coupling flange (18) comprising an injection nozzle (28) for gas and powder to be supplied to the melt (40), the injection nozzle (28) being arranged to receive gas and powder supplied from one or more feed units. , and the injection nozzle (28) is adapted to inject gas and powder into the underside of the flowing melt (40) so that the powder and gas are forced to flow through the melt at least once.
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for tilsetting av pulver og gass i en smelte, samt en anordning ved en digel for midlertidig oppbevaring av en smelte, som angitt i innledningen av respektive selvstendige krav. The present invention relates to a method for adding powder and gas to a melt, as well as a device at a crucible for temporary storage of a melt, as indicated in the introduction of respective independent claims.
I forbindelse med fjerning av natrium eller andre urenheter fra en smelte, eksempelvis flytende aluminium, er det vanlig med innføring eller innrøring av fluoridpulver, så som aluminiumfluoridpulver, ved hjelp av rotorer eller innblåsing for å fordele pulveret i smeiten. Etter at aluminium er smeltet i en elektrolyseovn blir smeiten overført til en digel på et tappekjøretøy, hvoretter digelen med smelte transporteres til videre behandling. Et slikt tappekjøretøy fra Hydeq er vist i figur 1, og har vært kjent i flere tiår. I dette kjente tappekjøretøyet blir smelte sugd opp via tapperøret ved hjelp av undertrykk i digelen. In connection with the removal of sodium or other impurities from a melt, for example liquid aluminium, it is common to introduce or stir in fluoride powder, such as aluminum fluoride powder, using rotors or blowing in to distribute the powder in the melt. After aluminum is melted in an electrolysis furnace, the melt is transferred to a crucible on a bottling vehicle, after which the crucible with melt is transported for further processing. Such a tap vehicle from Hydeq is shown in Figure 1, and has been known for several decades. In this known tapping vehicle, melt is sucked up via the tapping pipe by means of negative pressure in the crucible.
Fra tidligere kjent teknikk skal det blant annet vises til NO20063101, som omhandler en fremgangsmåte og anordning for tilføring av pulver i en smelte. De vesentlige trekk med den kjente løsningen er at pulveret tilsettes en smelte, hvor pulveret blandes med en gass og tilføres smeiten i et tapperør, altså før smeiten kommer inn i rørbendet og digelen. Smeiten strømmer etter kjent prinsipp fra et forråd via tappe-røret til en digel påvirket av undertrykk i digelen, slik som eksempelvis kjent fra Hydeq sitt tappekjøretøy. From prior art, reference should be made, among other things, to NO20063101, which deals with a method and device for feeding powder into a melt. The essential features of the known solution are that the powder is added to a melt, where the powder is mixed with a gas and fed to the melt in a tapping tube, i.e. before the melt enters the tube bend and the crucible. According to a known principle, the smelt flows from a store via the tapping pipe to a crucible affected by negative pressure in the crucible, as is known for example from Hydeq's tapping vehicle.
Det går tydelig frem fra nevnte NO20063101 at pulveret tilføres smeiten i tapperøret, og noe annet eller heller ikke foreslått i nevnte dokument. En av de store ulemper med en slik løsning er at det i tapperøret, eller sugerøret, under renseprosessen med tilføring av fluoridpulver for natriumfjerning, oppstår til dels store problemer med tetting av dyser og brenning og deformasjon av injektor. Det er også vanskelig å justere pulvermater grunnet varierende statisk og dynamisk trykk i tapperøret. Videre oppstår stor slitasje på tapperør og også rørbend grunnet varmeutvikling, noe som medfører økte kostnader med hensyn til utskiftning av deler og tidsforbruk. It is clear from the aforementioned NO20063101 that the powder is fed to the melt in the tapping tube, and something else or not suggested in the aforementioned document. One of the major disadvantages of such a solution is that in the tap pipe, or suction pipe, during the cleaning process with the addition of fluoride powder for sodium removal, major problems with clogging of nozzles and burning and deformation of the injector occur. It is also difficult to adjust powder feeders due to varying static and dynamic pressure in the tap tube. Furthermore, considerable wear and tear occurs on tap pipes and also pipe bends due to heat generation, which leads to increased costs with regard to the replacement of parts and time consumption.
Ved injisering i tapperør får man en lengre tilførselsslange for fluoridpulver, og det må brukes mer argongass for transport av pulveret fram til dyse. Slangen må også legges slik at det er lite bøyning på den for å unngå tetting. Dette er vanskelig å få til med et rør som er leddet. Den gassen som tilføres i tapperøret fører til en stor hastighetsøkning som følge av volumutvidelse (gassen utvider seg ca. 4 ganger ved det temperaturområdet det arbeides i). På grunn av hastigheten som oppstår, øker temperaturen mye og man får utbrenning av rør- og bendmateriale. Dette gjelder støpegods og keramisk materiale. På grunn av denne reaksjonen er det utenkelig å injisere i tapperør. Utstyret blir oppbrent etter 2-3 forsøk. When injecting into tap pipes, you get a longer supply hose for fluoride powder, and more argon gas must be used to transport the powder to the nozzle. The hose must also be laid so that there is little bending on it to avoid clogging. This is difficult to achieve with a pipe that is jointed. The gas that is fed into the tapping pipe leads to a large increase in speed as a result of volume expansion (the gas expands approx. 4 times at the temperature range in which it works). Because of the speed that occurs, the temperature increases a lot and you get burnout of pipe and bend material. This applies to castings and ceramic material. Because of this reaction, it is unthinkable to inject into taps. The equipment burns out after 2-3 attempts.
Ved injisering i innløpsbend, (fortrinnsvis bunn av bend), unngås problemene med volumutviding. Her kan diameteren på bendet økes og som dermed eliminerer overoppheting, og dermed brenning av materiale (utforming av bend) Det oppnås også mye betre innblanding av fluoridpulveret, p.g.a. at pulveret flyter gjennom metallet flere gonger. By injecting into the inlet bend, (preferably the bottom of the bend), the problems with volume expansion are avoided. Here, the diameter of the bend can be increased, which thus eliminates overheating, and thus burning of material (design of bend). Much better mixing of the fluoride powder is also achieved, due to that the powder flows through the metal several times.
Ved injisering i tapperør, forblir mye av fluoridpulveret i gassbobler. Dette fører til dårligere innblanding i metallsmelten. Forsøk som er gjort viser dette. For praktisk bruk er det kun injisering i innløpsbend som er brukbart som alternativ til injisering i digelen. Injisering i tapperør er ikke brukbart i praksis, kun til enkelforsøk. Ved at pulver og gass tilføres i innløpet til digelen, dvs. i innløpsbendet, unngås de overfornevnte problemer med blant annet overoppheting av tapperør. When injected into taps, much of the fluoride powder remains in gas bubbles. This leads to poorer mixing in the metal melt. Experiments that have been carried out show this. For practical use, only injection into the inlet bend is usable as an alternative to injection into the crucible. Injection into taps is not usable in practice, only for simple experiments. By supplying powder and gas in the inlet to the crucible, i.e. in the inlet bend, the above-mentioned problems with, among other things, overheating of the tapping pipe are avoided.
Det er følgelig er formål med foreliggende oppfinnelse å frembringe en ny løsning for tilføring av pulver til en smelte, hvor de overnevnte problemer unngås. It is therefore the purpose of the present invention to produce a new solution for supplying powder to a melt, where the above-mentioned problems are avoided.
Overnevnte formål oppnås med en fremgangsmåte, som angitt i det selvstendige krav 1, for tilsetting av pulver og gass i en smelte, så som smeltet metall, som overføres til en digel, idet digelen settes under undertrykk for å suge opp smeiten fra et utvendig forråd, via et sugerør plassert mellom digelen og forrådet, og inn i digelen gjennom et innløpsbend med en innvendig buet boring, hvori pulver og gass tilføres smeiten under oppsugingsprosessen. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved at når smeiten suges inn i digelen med en viss hastighet, starter en mater tilførsel av pulver til smeiten, samtidig som en fluidiseringsgass tilføres pulveret, idet tilførselen skjer når smeiten kommer inn i nevnte innløpsbend, og pulveret og gassen injiseres i smeiten i innløpsbendet, inn i den strømmende smeltens underside via en injeksjonsdyse. The above purpose is achieved with a method, as stated in independent claim 1, for adding powder and gas to a melt, such as molten metal, which is transferred to a crucible, the crucible being placed under negative pressure to suck up the melt from an external supply , via a suction pipe placed between the crucible and the supply, and into the crucible through an inlet bend with an internally curved bore, in which powder and gas are supplied to the smelt during the suction process. The method is characterized by the fact that when the melt is sucked into the crucible at a certain speed, a feeder starts supplying powder to the melt, at the same time as a fluidizing gas is added to the powder, the supply taking place when the melt enters the said inlet bend, and the powder and gas are injected into the melt in the inlet bend, into the underside of the flowing melt via an injection nozzle.
Alternative utførelser av fremgangsmåten er angitt i respektive uselvstendige fremgangsmåtekrav. Alternative embodiments of the method are specified in respective independent method requirements.
Fortrinnsvis utformes innløpsbendets innvendige boring slik at pulveret og gassen, etter at smeltestrømmen snur, tvinges til å flyte gjennom smeiten for en andre gang. Preferably, the inlet bend's internal bore is designed so that the powder and gas, after the melt flow reverses, are forced to flow through the smelter for a second time.
Mengde pulver som tilføres styres avhengig av tappemengde på smeiten som suges opp. Under oppstart og avslutning av oppsugingsprosessen kan det tilføres gass kun til injeksjonsdysen, slik at denne ikke tettes igjen. The amount of powder that is supplied is controlled depending on the tap quantity of the melt that is sucked up. During the start and end of the suction process, gas can only be supplied to the injection nozzle, so that it does not become clogged.
Foretrukket er det smeltede metallet som suges opp i digelen aluminiumssmelte, og gassen som tilføres er foretrukket argongass og pulveret som tilføres er foretrukket fluoridpulver. Preferably, the molten metal that is sucked up into the crucible is molten aluminium, and the gas that is supplied is preferably argon gas and the powder that is supplied is preferably fluoride powder.
Overnevnte formål oppnås også med en anordning, som angitt i det selvstendige krav 6, ved en digel for midlertidig oppbevaring av en smelte, så som smeltet metall, idet digelen er utstyrt med et lokk med et innløpsbend som innbefatter en innvendig buet boring, som via et sugerør er innrettet til å motta smeiten fra et utvendig forråd og for innførsel av smeiten i digelen, ved hjelp av undertrykk i digelen. Innløpsbendet er utstyrt med en koblingsflens omfattende en injeksjonsdyse for gass og pulver som skal tilføres smeiten, hvor injeksjonsdysen er innrettet til å motta gass og pulver som tilføres fra en eller flere mateenheter, og injeksjonsdysen er innrettet til å injisere gass og pulver inn i den strømmende smeltens underside. The above-mentioned purpose is also achieved with a device, as stated in independent claim 6, by a crucible for temporary storage of a melt, such as molten metal, the crucible being equipped with a lid with an inlet bend which includes an internally curved bore, which via a suction pipe is arranged to receive the melt from an external supply and for introducing the melt into the crucible, by means of negative pressure in the crucible. The inlet leg is equipped with a coupling flange comprising an injection nozzle for gas and powder to be supplied to the smelter, where the injection nozzle is adapted to receive gas and powder supplied from one or more feed units, and the injection nozzle is adapted to inject gas and powder into the flowing the underside of the melt.
Alternative utførelser av anordningen er angitt i respektive uselvstendige anordningskrav. Alternative versions of the device are specified in respective independent device requirements.
Koblingsflensen kan omfatte en utvending flens og en indre rørstuss for innføring i innløpsbendet, og et injeksjonshus kan være integrert med den indre rørstussen, hvori injeksjonsdysen foretrukket er plassert i injeksjonshuset. The connecting flange may comprise an external flange and an internal pipe socket for insertion into the inlet bend, and an injection housing may be integrated with the internal pipe socket, in which the injection nozzle is preferably placed in the injection housing.
Injeksjonsdysen kan løpe gjennom injeksjonshuset og munne ut innvending i rørstussen, i et område på undersiden av smeltestrømmen. The injection nozzle can run through the injection housing and discharge into the pipe end, in an area on the underside of the melt flow.
Nevnte en eller flere mateenheter kan være en eller flere slusematere, innrettet til å dosere mengde pulver som tilføres avhengig av tappemengde på smeiten som suges opp. Said one or more feeding units can be one or more sluice feeders, arranged to dose the amount of powder that is supplied depending on the tapping amount of the melt that is sucked up.
Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel vist i figurene, hvori: The invention will now be described in more detail using an embodiment shown in the figures, in which:
Figur 1 viser et kjent tappekjøretøy, Figure 1 shows a known tank vehicle,
Figur 2-7 viser fyllingsprosessen av en digel, i følge oppfinnelsen, Figure 2-7 shows the filling process of a crucible, according to the invention,
Figur 8 viser del av et innløpsbend med en koblingsflens i følge oppfinnelsen, Figur 9a - 9e viser koblingsflensen i følge oppfinnelsen, hvor figur 9c viser et snitt langs linjen E - E i figur 9d, og Figur 10 viser et nærmere utsnitt av strømningen av smeiten med blandingen av gass og pulver, i innløpsbendet. Figure 8 shows part of an inlet bend with a coupling flange according to the invention, Figures 9a - 9e show the coupling flange according to the invention, where Figure 9c shows a section along the line E - E in Figure 9d, and Figure 10 shows a closer section of the flow of the smelt with the mixture of gas and powder, in the inlet bend.
Som det fremgår fra figurene vises en løsning med en i og for seg kjent digel 10 for transport av smeltet metall, så som for eksempel aluminiumssmelte. Smeiten 40 suges opp via et tapperør eller sugerør 12 ved hjelp av undertrykk i digelen 10. Dette undertrykket kan frembringes ved hjelp av eksempelvis en ejektor 20, hvorpå det settes på trykkluft for å danne vakuum i digelen. Smeiten 40 strømmer videre gjennom et innløpsbend 14 med en indre buet boring 16 og inn i digelens indre hulrom 42. As can be seen from the figures, a solution is shown with a known per se crucible 10 for the transport of molten metal, such as, for example, molten aluminium. The melt 40 is sucked up via a drain tube or suction tube 12 by means of negative pressure in the crucible 10. This negative pressure can be produced by means of, for example, an ejector 20, after which compressed air is applied to create a vacuum in the crucible. The melt 40 flows on through an inlet bend 14 with an inner curved bore 16 and into the inner cavity 42 of the crucible.
Innløpsbendet 14 er videre utstyrt med en koblingsflens 18 omfattende en injeksjonsdyse 28 for gass og pulver som skal tilføres smeiten 40. Hensikten med injeksjonsdysen 28 er, foruten å kople tapperør 12 og digellokk 24 sammen, å motta gass og pulver som tilføres fra en eller flere mateenheter, via en slange 34 eller rør, slik at injeksjonsdysen 28 injiserer gass og pulver inn i den strømmende smeltens underside, og slik at blandingen 44 av pulveret og gassen tvinges til å flyte gjennom smeiten 40 minst en gang, i boringen 16 i innløpsbendet 16. Nevnte mateenhet kan eksempelvis være en slusemater for å dosere mengde pulver som tilføres avhengig av tappemengde på smeiten som suges opp. The inlet leg 14 is further equipped with a connecting flange 18 comprising an injection nozzle 28 for gas and powder to be supplied to the smelter 40. The purpose of the injection nozzle 28 is, in addition to connecting the tap tube 12 and crucible lid 24 together, to receive gas and powder supplied from one or more feeding units, via a hose 34 or pipe, so that the injection nozzle 28 injects gas and powder into the underside of the flowing melt, and so that the mixture 44 of the powder and the gas is forced to flow through the melt 40 at least once, in the bore 16 in the inlet bend 16 Said feeding unit can, for example, be a sluice feeder to dose the amount of powder that is supplied depending on the tapping amount of the melt that is sucked up.
Koblingsflensen 18 omfatter videre en utvending flens 32 og en indre rørstuss 30 for innføring i innløpsbendet 14. Et injeksjonshus 26 er integrert med den indre rørstussen 30, og injeksjonsdysen 28 er plassert i injeksjonshuset 26. Injeksjonsdysen 28 løper fortrinnsvis gjennom injeksjonshuset 26 og munner ut innvending i rørstussen 30, i et område på undersiden av smeltestrømmen. Egnete pakninger kan være anordnet i eller til koblingsflensen 18. The coupling flange 18 further comprises an external flange 32 and an internal pipe socket 30 for insertion into the inlet leg 14. An injection housing 26 is integrated with the internal pipe socket 30, and the injection nozzle 28 is placed in the injection housing 26. The injection nozzle 28 preferably runs through the injection housing 26 and opens into the interior in the pipe connection 30, in an area on the underside of the melt flow. Suitable gaskets can be arranged in or to the coupling flange 18.
Men med den nyutviklete koplingsflensen 18 kan det injiseres pulver (fluorid) inn i flytende aluminiumsmetallsmelte. Dette kan foregå på følgende måte: Koplingsflensen 18 er som nevnt koblet til en slusemater (ikke vist). Slusemateren kan dosere tilpasset mengde fluoridpulver etter tappemengde. Argongass blir ansluttet ved materutløp for å fluidisere fluoridpulveret slik at det flyter lett. Når trykkluften blir satt på ejektoren 20 på digellokket 24, oppstår det vakuum i digelen 10. Etter at vakuumet er kommet opp i eksempelvis ca -0,6 Bar, vil flytende metall bli trukket opp gjennom tapperøret 12, som eksempelvis vist på fig.2. But with the newly developed connecting flange 18, powder (fluoride) can be injected into liquid aluminum metal melt. This can take place in the following way: The coupling flange 18 is, as mentioned, connected to a sluice feeder (not shown). The sluice feeder can dose an adapted amount of fluoride powder according to the tap volume. Argon gas is connected at the feed outlet to fluidize the fluoride powder so that it flows easily. When the compressed air is applied to the ejector 20 on the crucible lid 24, a vacuum is created in the crucible 10. After the vacuum has risen to, for example, approx. -0.6 Bar, liquid metal will be drawn up through the tapping pipe 12, as shown for example in fig.2 .
For at injeksjonsdysen 28 i koplingsflensen 18 ikke skal bli tettet under oppstart av tappet, kan det brukes argongass som blåser inn og som fungerer som en startgass. Som vist på eksempelvis figur 5 og 6 skjer injisering fortrinnsvis i bunnen av det flytende metallet, og i eller tilstøtende innløpet av innløpsbendets boring 16. Når metallet blir sugd inn i digelen 10 med en vis hastighet, starter slusemateren å levere fluoridpulver, og argongassen går over fra å være startgass til å bli fluidiseringsgass for at pulveret skal flyte lett. Drivkraften for transport av pulveret er det store vakuumet som oppstår i digelen 10, som følge av kjøring av ejektoren (eksempelvis fra -0,6 til -0,85 Bar, men andre trykk kan også benyttes). Dette vakuumet kan også styre mengde flytende metall som blir tappet inn i digelen. In order that the injection nozzle 28 in the coupling flange 18 does not become clogged during start-up of the tap, argon gas can be used which blows in and acts as a starting gas. As shown in, for example, Figures 5 and 6, injection takes place preferably at the bottom of the liquid metal, and in or adjacent to the inlet of the inlet leg's bore 16. When the metal is sucked into the crucible 10 at a certain speed, the sluice feeder starts delivering fluoride powder, and the argon gas goes from being a starting gas to becoming a fluidizing gas so that the powder will flow easily. The driving force for transporting the powder is the large vacuum that occurs in the crucible 10, as a result of driving the ejector (for example from -0.6 to -0.85 Bar, but other pressures can also be used). This vacuum can also control the amount of liquid metal that is drawn into the crucible.
Som nevnt er det av stor betydning for renseprosessen at injisering skjer i bunn eller underside av det flytende metallet, slik at fluoridpulver/argongass flyter opp gjennom metallet, og får en god innblanding. Dette illustreres på figur 5 og 6, og nærmere i figur 10, der metallstrømmen blir snudd andre veien slik at pulver/gass blir tvunget til å flyte gjennom metallet for andre gang. Innløpsbendet 14 og dens utforming er følgelig en svært viktig komponent for at prosessen skal fungere så bra som mulig, men det skal kommenteres at boringen 16, slik den er vist i figurene, ikke trenger å ha den viste krumning eller radius. Koplingsflensen 18 som gjør det mulig å injisere fra undersiden av metallstrømmen må være tilpasset innløpsbendet 14, slik at det er lett å montere av og på. Den er også utformet slik at den lett kan renses eller bores opp ved en eventuell tetting. Dette kan gjøres uten at flens må demonteres. Injiseringen vil pågå så lenge det blir tappet flytende metall inn i digelen 10. Ved avslutning av tappet, blir fluoridmateren stanset og injisering av fluorid vil opphøre. For å holde doseringshull/dyse 28 i koplingsflensen 18 åpen, kan argongass fortsatt bli blåst inn gjennom dysen i et bestemt antall sekunder. Dette blir kalla for stoppluft. As mentioned, it is of great importance for the cleaning process that injection takes place at the bottom or underside of the liquid metal, so that fluoride powder/argon gas flows up through the metal, and gets a good mixing. This is illustrated in Figures 5 and 6, and in more detail in Figure 10, where the metal flow is reversed the other way so that powder/gas is forced to flow through the metal a second time. The inlet bend 14 and its design is consequently a very important component for the process to work as well as possible, but it should be commented that the bore 16, as shown in the figures, does not need to have the curvature or radius shown. The coupling flange 18 which makes it possible to inject from the underside of the metal flow must be adapted to the inlet bend 14, so that it is easy to mount on and off. It is also designed so that it can be easily cleaned or drilled out in the event of a blockage. This can be done without the flange having to be dismantled. The injection will continue as long as liquid metal is being tapped into the crucible 10. At the end of the tapping, the fluoride feeder is stopped and the injection of fluoride will cease. In order to keep the dosing hole/nozzle 28 in the coupling flange 18 open, argon gas can still be blown in through the nozzle for a certain number of seconds. This is called stagnant air.
Under transport av digelen 10 kan det injiseres gass, så som argongass, ned gjennom et leveringsrør 22. Dette blir gjort for å røre og/eller sette metallet i bevegelse, og for at gassbobler skal trenge/flyte gjennom metallet. På denne måten blir metallet ført til overflaten og eksponert for oksygen og dermed kan avbrenning av natrium skje med den injiserte fluoriden som reaktor også under transport. During transport of the crucible 10, gas, such as argon gas, can be injected down through a delivery pipe 22. This is done to stir and/or set the metal in motion, and for gas bubbles to penetrate/flow through the metal. In this way, the metal is brought to the surface and exposed to oxygen and thus the burning of sodium can take place with the injected fluoride as a reactor also during transport.
Systemet kan videre omfatte forskjellig utstyr for prosessen, så som gassbeholder, styringskap for gass og tilhørende ventiler i systemet, gassmengdemåler, eksempelvis Rotameter, rør og slanger, og strømtilførsel. Videre kan det være tilkoblet en styringsenhet (PLS), med for eksempel et display i form av en LCD skjerm eller lignende. The system can further include various equipment for the process, such as gas container, control cabinet for gas and associated valves in the system, gas flow meter, for example Rotameter, pipes and hoses, and power supply. Furthermore, a control unit (PLS) can be connected, with, for example, a display in the form of an LCD screen or similar.
Claims (9)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20092875A NO20092875A1 (en) | 2009-08-21 | 2009-08-21 | Method and device for supplying a melt to a crucible |
| PCT/NO2010/000300 WO2011021940A1 (en) | 2009-08-21 | 2010-08-11 | Method and apparatus for adding powder and gas in a melt |
| EP10810233A EP2467503A1 (en) | 2009-08-21 | 2010-08-11 | Method and apparatus for adding powder and gas in a melt |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20092875A NO20092875A1 (en) | 2009-08-21 | 2009-08-21 | Method and device for supplying a melt to a crucible |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO330023B1 true NO330023B1 (en) | 2011-02-07 |
| NO20092875A1 NO20092875A1 (en) | 2011-02-07 |
Family
ID=43607198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20092875A NO20092875A1 (en) | 2009-08-21 | 2009-08-21 | Method and device for supplying a melt to a crucible |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2467503A1 (en) |
| NO (1) | NO20092875A1 (en) |
| WO (1) | WO2011021940A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO342536B1 (en) * | 2015-06-01 | 2018-06-11 | Hmr Hydeq As | A molten metal and powder adding and mixing system and a system for the production of metal |
| NO20210630A1 (en) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | Norsk Hydro As | Na removal from pot-room Al metal with under-pressure and forced convection |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4122319A1 (en) * | 1991-07-05 | 1993-01-14 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | METHOD FOR GENERATING REACTIVE MELTS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
| NO319478B1 (en) * | 2004-09-21 | 2005-08-15 | Alu Innovation As | Method and apparatus for adding powder to a metal melt |
| NO325978B1 (en) * | 2006-07-04 | 2008-08-25 | Heggset Teknologi As | Method and apparatus for adding powder to liquid |
-
2009
- 2009-08-21 NO NO20092875A patent/NO20092875A1/en active IP Right Review Request
-
2010
- 2010-08-11 WO PCT/NO2010/000300 patent/WO2011021940A1/en active Application Filing
- 2010-08-11 EP EP10810233A patent/EP2467503A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2467503A1 (en) | 2012-06-27 |
| WO2011021940A1 (en) | 2011-02-24 |
| NO20092875A1 (en) | 2011-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2448764C2 (en) | Method and device for adding powder to fluid | |
| NO330023B1 (en) | Method and apparatus for supplying a melt to a crucible | |
| KR101377375B1 (en) | Method and device for charging processing plants | |
| CN210993813U (en) | Fracturing fluid preparation system | |
| CN205673577U (en) | A kind of device preventing Metal in Tundish secondary oxidation | |
| NO974401D0 (en) | Method and apparatus for checking casting machines | |
| TW391905B (en) | Apparatus and process for alternatively creating flame or ceramic welding | |
| JPS5843171B2 (en) | Immersion lance for blowing fine solid material into the metal melt | |
| CN102517533B (en) | Ceramic powder thermal spraying continuous delivering apparatus | |
| CN106466551A (en) | A kind of apparatus system being applied to flue gas and powder hybrid reaction | |
| CN207206202U (en) | A kind of dandy roll sand-blasting machine | |
| CN204457592U (en) | Gas drilling solid implanter | |
| CN206504628U (en) | A kind of molten copper case for being easy to discharge opeing | |
| CN206767924U (en) | Glass discharging device | |
| CN220951882U (en) | Aluminum particle adding device | |
| CN220708100U (en) | Anti-reflux device for side blowing of molten pool | |
| CN202440545U (en) | Smelting furnace | |
| CN205818685U (en) | A kind of dot matrix ink jet numbering machine mixed cylinder ink structure | |
| US1461377A (en) | Gas apparatus | |
| JP2005211904A (en) | Apparatus for supplying molten metal | |
| CN209006652U (en) | Magnesium alloy infusion pouring mouth | |
| CN106871647A (en) | A kind of molten copper case for being easy to discharge opeing | |
| RU2376390C2 (en) | Blowing-off method of liquid metal | |
| CN207343409U (en) | A kind of preventing clogging up device | |
| CN205933188U (en) | Large -barrel glue feeding mechanism |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| Filing an opposition |
Opponent name: HEGGSET TEKNOLOGI AS, POSTBOKS 17 Effective date: 20111028 |
||
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: HEGGSET TEKNOLOGI AS, NO |
|
| CREP | Change of representative |
Representative=s name: BRYN AARFLOT AS, POSTBOKS 449 SENTRUM |
|
| PDP | Decision of opposition (par. 25 patent act) |
Free format text: INNSIGELSE. Opponent name: HEGGSET TEKNOLOGI AS, NERGATA 16, 6516 |