NO770320L

NO770320L - Fremgangsm}te og anordning for samtidig og kontinuerlig utgassing og filtrering av smeltet metall.

Info

Publication number: NO770320L
Application number: NO770320A
Authority: NO
Inventors: John C Yarwood; James E Dore; Robert K Preuss
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1976-02-02
Filing date: 1977-02-01
Publication date: 1977-08-03
Also published as: JPS52113304A; CH626653A5; ATA65677A; JPS5437081B2; IT1067961B; AT360236B; DE2704301A1; BR7700588A; BE850998A; NL7701085A; CA1090587A; ZA77480B; FR2339676A1; GB1569779A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår samtidig og kontinuerlig utgassing og filtrering av smeltet metall, og særlig behandling av vedkommende metall med en strommende gass.

I praksis inneholder smeltet metall, særlig smeltet aluminium, vanligvis inedforte og opploste forurensninger i gassform og fast form, og som har en ugunstig påvirkning av det stopte sluttprodukt. Disse forurensninger kan påvirke dette stopte sluttprodukt etter storkning av det smeltede metall på sådan måte at bearbeiding forhindres og sluttproduktet blir mindre toyelig. Endelig kan dette sluttprodukt ha dårlig etterbearbeidbarhet og anodiseringsegenskaper. Forurensningene kan ha forskjellig opprinnelse. De kan f.eks. omfatte metalliske forurensninger som alkali- og jordalkali-metaller, såvel som okkludert gassformig hydrogen og loste filmdannelser av overflateoksyder, som brytes opp og folger med det smeltede metall. Videre kan innholdet av ulosbare forurensninger, slik som f.eks. karbider, borider osv., eller eroderte ildfaste materialer, skrive seg fra ovner eller tilforselskanaler.

Det er naturligvis hSyst bnskellg å forbedre ugassing og

filtrering av smeltet metall på sådan måte at nevnte forurensninger fjernes fra eller sterkt nedsettes i det stSpte sluttprodukt.

Dette vil særlig være tilfelle ved smeltet aluminium, f.eks. når det utgassede og filtrerte metall skal anvendes som dekorativt produkt, slik som dekorativ bekledning eller pyntepanaler, eller som produkter med spesielle egenskaper, slik som smidde komponenter eller strengpressede folier i flyindustrien, eller eventuelt skal anvendes i form av tynne foliebånd* De beskrevede forurensninger - medforer nedsettelse av egenskaper som strekkfasthet og korrosjonsbestandighet for den st5rknede legering, og farer til en nedsatt prosessvirkningsgrad samt nedsatte egenskaper for sluttproduktet. En kategori av sluttbearbeidingsfeil som særskilt gj<5r seg gjeldende ved dekorative bekledninger eller pyntepanaler, er f.eks. de langsgående striper som er kjent under betegnelsen "lineære feil".

De vanligvis gjennomfarte fremgangsmåter med strammende gass, slik som den generelle gassbehandling av smelterommet, har befattet seg med innforing av vedkommende strommende gasser i smelte- eller varmøovner som inneholder en metallsmelte. En sådan fremgangsmåte gjor det nodvendig at vedkommende ovn under behandlingen med flytende gass midlertidig bringes til stillstand, for at det behandlede metall kan holdes konstant og behandlingen finne sted. Denne prosess har mange ulemper, blant annet såvel en nedsatt virkningsgrad som folge av den lengre driftstid for ovnen under gassbehandlingen, som også en nedsatt virksomhetsgrad som folge av det lave forhold av overflate til volum mellom den strammende gass og det smeltede metall. Ytterligere ugunstige faktorer er også begrensningen ar vedkommende gassbehandling til selve smelteovnen, hvilket muliggjSr ny tilfarsel av forurensninger til smeiten for st.Spningen, liksom de hoye utstramninger, som skriver seg fra den nbdvendige store gassmengde og stedet for gass-sirkulasjonen.

Som alternativ til den ovenfor beskrevede diskontinuerlige gjennomstromningsprosess anvendes også visse kontinuerlig virkende gjennomstromningsprosesser, hvilket vil si at gassbehandlingen og den tilhorende anordning henhv. finner sted og er plassert utenfor smelte- eller lagringsovnen for smeltet metall, og of tei; enten mellom vedkommende smelteovn og varmholdingsovnen, eller mellom varmholdingsovnen og stapemaskinen. Dette .'bidrar til å minske den ovenfor omtalte foreiabige driftsstans for ovnen, men kan ikke forbedre virkningsgraden for selve prosessen i vesentlig grad, idet ofte uforholdsmessig store mengder strommende gass pi-*, enhet smeltet metall har vist seg å være nodvendig, hvilket medforer akede omkostninger og forurensning av den omgivende atmosfære. Visse av disse tidligere fremgangsmåter benytter seg i denne forbindelse av vanlige filtermedier, slik som grovmaskede glassvevsikter og skiktfiltere som f.eks. består av skiveformet aluminiumoksyd, men begge disse filterutforelser har den hovedsakelige ulempe at ikke likeartet porestorrelse kan opprettholdes.

Porose keramiske skummaterialer er tidligere kjent, f.eks. fra US-PS 3.090.09^ og 3.097.930. Disse porose keramiske skummaterialer er kjent for å være særlig egnet for filtrering av smeltet metall, og er normere beskrevet i US-PS 3.893.917 og DT-OS 26.13.023. Likeledes beskrives i sistnevnte patentskrift en anordning og en fremgangsmåte for filtrering av smeltet metall, hvorved det anvendes filterplater fremstilt av porbst keramisk material.

Sådanne porose keramiske skummaterialer er av en rekke grunner særlig egnet for filtrering av smeltet metall, blant annet på grunn av deres fremragende filtreringsvirkningsgrad takket være den ensartede og kontrollerbare porestorrelse, de lave omkostninger samt sådanne filterenheters problemfrihet under drift og ved utskiftning. Det forhold at disse keramiske skumfiltere er lett og billig å fremstille og å anvende, har medfort utvikling av midler for lett og enkel anvendelse av disse porose filtere i enheter for samtidig og kontinuerlig utgassig og filtrering av smeltet metall, for derved å oppnå hoyt virksomme anordninger.

På denne bakgrunn er det derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en forbedret anordning samt å angi en forbedret fremgangsmåte for utgassing og filtrering av smeltet metall, for å oppnå en meget virksom prosess og muligheter for anvendelse av filterformede medier med ensartet porositet og som er enkle og billige både i fremstilling og bruk.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette ved hjelp av en anordning som omfatter et filterkammer med innlop og utlop for det flytende

metall, samt veggplate? utfort for tilpasset inngrep med henhv.

et fSrste og et annet utskiftbart filtermedium anordnet i innbyrdes avstand, og en gasstilf<g>rselsledning tilsluttet minst en gass-innlSpsåpning som er sådan anordnet mellom nevnte forste og annet filterforaede medium at gass som kommer ut av innlopsåpningen, kan stromme fint fordelt gjennom det f5rste filterformede medium. De nevnte filterformede medier er forskjellige med hensyn på porestorrelse og gjennomtrengnarhet, hvilket vil si at det forste av nevnte medier har en forholdsvis mer grovporet struktur, en stc<j>rre gjennomtrengbarhet og et stdrre effektivt stromnings~tverrsnitt enn det annet filtermedium.

I henhold til en foretrukket utforelsesform anvendes filterformede medier med en skumstruktur som oppviser åpne celler, dannet av et stort antall innbyrdes forbundne hulrom omgitt av et nettverk av keramikkmaterial. Det filterformede medium kan utgjores av plater med sideplater som skråner mot hverandre i retning nedover, og som er tilpasset til tilsvarende avskrånede sideveggflater i filterkammeret.

Det foretrekkes også at hver av de nevnte skrå sideflater på vedkommende filterplater forsynes med et elastisk tetningsmiddel, som er bestandig overfor det smeltede metall og som bringer filterkammerets mot hverandre avskrånede veggflater i tettende inngrep med filterplatene ved installasjon av disse.

Oppfinnelsens fremgangsmåte har som særtrekk at det smeltede metall fSres gjennom et filterkammer med minst to innbyrdes adskilte og påfSigende filterformede medier, og under gjennomtrengning av det forste av nevnte filterformede medier bringes i berSring med motstrSmmende gass, som tilfores gjennom minst et gassinnlSp anordnet mellom det forste og det annet av de filterformede medier og bringes til finfordelt stromning gjennom nevnte fijrste medium for derved å komme i intim berSring med det smeltede metall.

Under denne fremgangsmåte holdes oversiden av det forste filterformede medium under metallsmeltens overflate. For utfSrelse av fremgangsmåten kan det anvendes en strommende gass, f.eks. en jordgass som fortrinnsvis er tilsatt en liten mengde av aktive gassformede komponenter, slik som f.eks. klor eller en fullstendig halogenisert karbonkomponent. Eventuelt kan et dekkskikt bestående av alkali- og jordalkaliklorider såvel som fluorider være anordnet på den del av meta11smeltens overflate som befinner seg ovenfor det f5rste filterformede medium.

Foreliggende anordning og fremgangsmåte muliggjor en betraktelig . okning av produktiviteten ved utgassing av smeltet metall, idet utgassingen kan finne sted uten driftsavbrudd for smelteovnen. Videre tillater anordningens- utformning at den kan anbringes i nærheten av vedkommende stopemaskin, hvorved mulighetene for ytterligere tilforsel av ugunstige forurensninger til smeiten i det vesentlige oppheves.

Anvendelse av filterformede medier i henhold til oppfinnelsen i

den ovenfor angitte anordning gjor det mulig å oppnå en gass-strom med bredere strSmningsfordeling over metallsmelten, hvorved det oppnås stSrre gassoverflatekontakt pr. volumenhet av smeltet metall. Denne forbedrede stromningskinetikk som oppnås i henhold til foreliggende oppfinnelse., bidrar til den oppnådde forhoyede virkningsgrad.

Videre tillater den oppnådde forhøyede virkningsgrad i henhold til foreliggende oppfinnelse at utgassingen kan finne sted med en betraktelig nedsatt gassmengde, hvorved den mengde strcjmningsgass som avgis under prosessen i sterk grad kan nedsettes.

Foreliggende anordning og fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen medforer en betraktelig forhoyning av produktiviteten med hensyn til utgassing av smeltet metall, idet utgassingsprosessen kan finne sted uten avbrudd av smelteovnens drift. Videre tillater anordningens utformning at denne anbringes i nærheten av vedkommende stSpemaskin. Foreliggende oppfinnelse muliggjor således en gjennomstrømnings- og filtreringsprosess som i vesentlig grad nedsetter den avgassmengde som frembringes ved prosesser av denne art. Anvendelse av lett uttagbare filterformede medier, som har en omhyggelig kontrollert avtrapning av sine filteregenskaper, gjor det mulig ved hjelp av oppfinnelsens anordning og fremgangsmåte å oppnå sådanne grader av smelterenhet, som hittil bare har vært mulig ved hjelp av ytterst strenge og noyaktig gjennomforte prosesser. Likeledes forlenger anvendelsen av et forholdsmessig grovporet forste filterformet medium, som fjerner de storre møT5rte., ikke metalliske partikler for smeiten når frem til det annet, finere filter, levetiden for dette sistnevnte filter i betydelig grad. Endelig bor det bemerkes at denne hoye renhets-grad oppnås ved anendelse av filterformede medier som er forholdsvis billige å fremstille.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart ved hjelp av utforelseseksempler og under henvisning til de vedfoyde skjematiske • tegninger, hvorpå: Figur 1 viser i snitt og sett fra siden en anordning med horisontale filterplater anordnet ovenfor hverandre; Figur.-2 er en perspektivskisse av en delvis oppbrudt filterplate, og Figur 3 viser et lengdesnitt gjennom en alternativ utforelse av oppfinnelsens anordning, og som er utstyrt med filterplater som ligger i samme plan og er anordnet side ved side. Figur 1 viser et filterkammer som kan innsettes i omstopnings-systemet, som omfatter stSpedigler, stopebeholdere, transport-renner^metallbearbeidingsavdelinger eller lignende.

Som det vil nærmere fremgå av det fSigende, kan oppfinnelsens anordning og fremgangsmåte anvendes på tallrike steder i metall-bearbeidingssystemet mellom vedkommende smelteovn og stope-anordning. Således viser fig. 1 en anordning 10 som er anordnet umiddelbart etter utlopsåpningen 11 fra en varmholdingsovn 12.

Den metallsmelte som flyter ut fra denne ovn 12 kan reguleres med et reguleringsorgan, som omfatter en sperrestav 13. Metallet flyter etter en kort overgangsstrekning 1<*>+ inn i apparatet og videre til fiiterkammeret 15, hvori utgassnings- og filtrerings-prosessen i henhold til foreliggende oppfinnelse finner sted. Ved regulering av metallstromningen i overgangsområdet 1V ved hensiktsmessig innstilling av sperrestaven 13 opprettholdes et passende metallsmeltenivå 16 over det fSrste filterformede medium,h hvorunder imidlertid den viste hoyde av smeltenivået i fig. 1 bare er vilkårlig og anskuelig anvist.

Filterkammeret 15 er hovedsakelig skålformet utfort og er forsynt med en innbuktet bunn under smelteoverflaten i overgangsområdet 1H-, således at det metall som trenger gjennom filterkammeret og de filterformede medier har en stromningsretning nedover. UtfSrelsen av filterkammeret 15 er kjennetegnet ved utformning av en forste, rundtgående og avskrånet jølate 17 samt en annen, likeledes rundtgående og avskrånet flate 18. Den forstnevnte avskrånede flate 17 befinner seg i den Svre del av filterkammeret 15 og begynner som vist i fig. 1 i nivå med bunnen av overgangsområdet 1<1>*. Den annen, rundtgående avskrånede flate 18 er, som fig. 1 viser, anbragt slik at i filterkammeret 15 at dette oppdeles i to underkammere 19 og 20. De rundtgående, avskrånede flater 17 og 18 har en sammenlSpende skråretning nedover, hvilket fremmer rask montering og utskifting av tilsvarende utformede filterformede medier. Den rundtgående avskrånede flate 18 er mindre enn den tilsvarende flate 17»hvilket muliggjor en uhindret håndtering av de filtermedier som skal settes inn i kammeret. Skjont flatene 17 og 18 er fremstilt som rundtgående, avskrånede flater, kan det innenfor oppfinnelsens rammer også anordnes andre midler for opplagring og feste av de filterformede medier, slik det vil fremgå senere i beskrivelsen.

Underkammeret 19 omfatter det område som ligger mellom det fSrste filterformede, medium 21 og det annet filterformede medium 22. Som vist kan de filterformede medier 21 og 22 være utstyrt med sideflater 23 som forloper skrått innover i retning nedover, for tilpasning til de tilsvarende utformede, rundtgående avskrånede flater 17 og 18 i filterkammeret. De avskrånede sideflater 23 i retning nedover er utstyrt med elastisk tetningsmiddel 2h som er bestandig mot smeltet metall, og de respektive filtermedier 21

og 22 som er påfSrt tetningsmiddel 2h settes så inn i rekkefolge i filterkammeret 15»således at filtermediene over tetnings-midlet 2h til enhver tid befinner seg i Inngrep med de titøarende rundtgående, avskrånede flater 17 og 18.

Som tidligere nevnt deler anordningen av rundtgående,

avskrånede flater 17 og 18, som utgjor stette for hvert sitt filtermedium 21 og 22, filterkammeret 15 opp i underkammeret 19 og 20. Som angitt i fig. 1 og i samsvar med foreliggende oppfinnelse, er underkammeret 19 forsynt med minst et innlop 25, som omfatter en eller flere åpninger for en eller flere gass-tilf<g>rselsledninger 26, og hvorigjennom gass tilfores fra en ytre, ikke vist gasskilde til metallsmeiten. I den foreliggende anordning og i overensstemmelse med den anvendte fremgangsmåte kan et stort antall kjente gasskomponenter anvendes, som f.eks. klor og andre halogeniserte gasser, og videre såvel karbonmono-oksyd som også visse blandinger av inertgasser som er avledet fra nitrogen, argon, helium eller lignende gasser eller består av sådanne gasser. En foretrukket gassblanding for foreliggende formål består av nitrogen med omtrent 0,1 - 5 Vol.-$ diklorid-fluorometan. Inertgasskomponenten kan videre omfatte en inert bæregass som helium, argon eller blandinger av sådanne gasser. Uevnte diklorodifluorometan kan helt eller delvis erstattes av fullstendig klorerte eller klorofluorerte lavere hydrogenfrie karbonhydrogenkomponenter med mindre enn seks karbonatomer. I forbindelse med denne gassblanding kan det på metallsmeltens overflate i overgangsområdet 1<*>f anordnes en flytende saltblanding. Denne valgfritt anvendte flytende saltblanding kan inneholde en blanding av alkali- og jordalkaliklorider og en fluorid. En spesifisert sammensetning kan f.eks. inneholde ko - 50 % NaCl,

<1>+5 - 55% KC1 og 5% Na^AlPg. Disse og ytterligere kjente fluss-midler er nærmere beskrevet i det allerede tidligere nevnte US-PS 3 «8 5*+. 93*+» uten at disse utgjor de eneste mulige utforelses-former.

Et vesentlig særtrekk i henhold til foreliggende oppfinnelse ligger i at anordningen av det gassinnlop som i fig. 1 er antydet ved åpningen 25, på hensiktsmessig måte i forhold til det forste filterformede medium som utgjores av filterplaten 21. fermere besfcemt er denne åpning 25 anordnet slik at den gass som kommer ut av åpningen, kan stige opp gjennom metallsmelten i underkammeret 19 til forste filterformede medium 21, og derpå stromme gjennom dette, etter at gass-strommen har spredd og antatt en regelmessig fordeling, således at det oppnås en motstrbmskontakt med det smeltede metall som strommer i motsatt retning gjennom det fSrste filterformede medium. På dette sted i filteret 21 finner den overraskende virksomme fjerning av forureninger sted, hvorunder forholdsvis grove, uonskede partikkelformede bestand-deler, uonskede gasser og visse opploste metalliske elementer kan utskilles fra metallsmelten og derpå ved hjelp av motstroms-virkningen av nevnte gass-str5mning bringes til å stige opp til smeltens overflate, hvor de partikkelformede materialer til slutt fjernes ved hjelp av vanlige overflatebehandlingsmetoder, som f.eks. avskumning eller lignende., i tilfelle dette er onskelig. Virkningen av de strommende gasser er skjematisk fremstilt i

fig. 1, idet gassen er inntegnet som et stort antall bobler 27, som trer ut av innlopsåpningen 25 og stiger opp gjennom filtermediet 21 til overflaten 16 av smeiten. Videre befinner det seg på smelteoverflaten 16 fortrinnsvis et tidligere nevnt, flytende saltbelegg, som ikke er inntegnet i fig. 1, men sammen med en foretrukket stromningsgass utgjor en særlig fordelaktig utforelsesform.

Etter at det ved gjennomstrømning gjennom filtermediet 21 er kommet i beroring med den oppstigende gass, flyter det smeltede

metall gjennom underkammeret 19 og videre gjennom filtermediet 22, som i henhold til fig. 1 utgjSres av en filterplate med forholdsvis fin porestorrelse. Mens hovedformålet med det forste filterformede medium 21 består i at den gjennomstrømmende gass bringes til en intimt og varig kontakt med metallsmelten under jevn og fin fordeling av strSmningsgassen, ligger formålet for det annet filterformede medium 22 i at eventuelle gjenværende, ikke metalliske partikler i smeiten holdes tilbake når metallsmelten.

strommer gjennom dette filter. Det smeltede metall som strommer ut av filtermediet 22 og inn i det annet underkammer 20 vil således være grundig renset og beredt for overforing til en stopemaskin eller, hvis så Snskes, til videre bearbeiding gjennom utlopsrennen 28.

Et ytterligere viktig særtrekk ved foreliggende oppfinnelse ligger i at de filterformede medier kan fremstilles innenfor enhetlige, smale toleranser og med betraktelig nedsatte omkostninger. I henhold til dette utgjøres det filterformede medium i henhold til foreliggende oppfinnelse av en filterplate av den art som er vist i fig. 2. Denne filterplate- 29 har en åpen cellestruktur, som er dannet av et stort antall innbyrdes forbundne hulrom, således at det smeltede metall kan flyte gjennom filterplaten for fjerning eller nedsatt innhold av medfSrte faste partikler fra det stopte sluttprodukt eller for å lette overforing av forurensninger fra smeiten til en oppstigende gass i motstrom. Et sådant filter kan f.eks. utgjores av en fast filterplate fremstilt av et sintret keramikkaggregat, eller av en poros karbonplate.

I den foretrukne utforelsesform anvendes et keramisk skumfilter

av den art som er beskrevet 1 det ovenfor omtalte DT-OS 26 13 023. 1 overensstemmelse med det som angis i denne tidligere patent-ansSkning kan det fremstilles keramiske skumfiltere med åpen cellestruktur og som utgjores av et stort antall innbyrdes forbundne hulrom som omgis av et nettverk av keramisk material. Sådanne keramikkfiltere har en luftgjennomtrengelighet i området

<*>f00 - 8000 x10~7 em<2>, fortrinnsvis hOO - 2500 x 10*"7cm<2>, en porositet eller hulromsandel på 0,80 til 0,95 samt et poretall på 2 til 18, fortrinnsvis 8 til 18, pr. cm lengdeutstrekning. StrSmningshastigheten av det smeltede metall gjennom filteret kan ligge i området 13 til 130 cnrVcm<2>f ilterf late og pr. min. Det keramiske skumfilter som er beskrevet i det nevnte DT-0S 26 13 023, er særlig egnet for anvendelse i forbindelse med foreliggende oppfinnelse, idet det kan fremstilles med lave omkostninger og lett kan anvendes som engangsutstyr. I tillegg til dette viser dette filter seg å ha en overraskende god virkning ved filtrering av smeltet metall»særlig ved aluminium, og det kan oppnås en

usedvanlig god regulerbarhet, hvilket er særlig overraskende ved en prisgunstig filtrering med høy virkningsgrad.

I henhold til en foretrukket ut f Srelsesform av foreliggende oppfinnelse kan det forste filterformede medium 21 være fremstilt med grov porestorrelse, som ligger i området fra 2 til 18 porer pr. cm lengdeutstrekning, hvilket tilsvarer en luft-gjennomtrengelignet i området fra 2500 til 8000 x 10 -7 ' cm 2, mens det annet filterformede medium 22 kan omfatte et forholdsvis finporet filter, som oppviser et poretall på 8 - 18 pr. cm lengde, utstrekning og en luftgjennomtrengelighet på k00 - 2500 x 10"*^ cm<2>. Haturligvis kan såvel luftgjennomtrengeligheten som porestørrelsen for vedkommende filterformede medium forandres i tilpasning til det spesielle material som skal filtreres, slik det allerede er forklart, og således også ligge utenfor de ovenfor angitte områder.

Det keramikkfilter som fortrinnsvis anvendes i henhold til foreliggende oppfinnelse tilvirkes først og fremst av et bøyelig skummaterial med åpen cellestruktur, som dannes av et stort antall innbyrdes forbundne hulrom omgitt av et nettverk av vedkommende bbyelige skummaterial, slik som f.eks. polyuretanskum eller syntetiske stoffer på cellulosebasis. Et sådant keramisk skumfilter kan'fremstilles i samsvar med den alminnelige fremgangsmåte som er beskrevet i US-PS 3.893.917?og i henhold til denne fremgangsmåte opprettes en vandig, keramisk oppslemning som vedkommende skummaterial impregneres med, således at hele celle-nettverket overtrekkes og hulrommene hovedsakelig fylles av oppslemningen. Det impregnerte material sammenpresses derpå på sådan måte at en del av oppslemningen drives ut og resten fordeles likeartet over hele skummaterialets omfang. Dette skiktpåførte skummaterial blir så tørket og oppvarmet, med det formål å flyktig-gjøre og/eller forbrenne det bøyelige organiske skummaterial, hvoretter det opprinnelige keramiske belegg sintres for dannelse av et sintret keramikkskum med et stort antall innbyrdes forbundne hulrom omgitt av et nettverk av sintret keramikk og med samme konfigurasjon som det opprinnelige fleksible skumstmff. Ålt etter det spesielle metall som skal filtreres, kan naturligvis et stort antall keramiske materialer velges for det foreliggende formål. Fortrinnsvis anvendes imidlertid en blanding av aluminium- og kromoksyd,,^ men disse materialer kan naturligvis anvendes hver for seg eller sammen med andre keramiske materialer. Andre typåske keramikkmaterfaler som kan anvendes, er zirkonoksyd, magnesiumoksyd, titanoksyd, silisiumoksyd og blandinger av disse oksyder. Normalt inneholder de anvendte oppslemninger mellom 10 og kO% vann såvel som en eller flere reologiske midler, bindemidler eller midler som opptar luft.

Som vist i fig. 2, kan filterplaten 29 i henhold til foreliggende oppfinnelse vere forsynt med' skrå sideflater 30 som løper sammen i retning nedover og således kan tilpasses tilsvarende rundtgående veggflater i filterkammeret, slik disse er vist i fig. 1

og 3« Oet ligger naturligvis også innenfor oppfinnelsens ramme å anvende et stort antall forskjellige geometriske konfigurasjoner, i stedet for de utfSrelsesformer som er vist i fig.

Når filterplaten i henhold til foreliggende oppfinnelse er tenkt anvendt som engangsartikkel, er det vesentlig at filterplatenes sideflater forsynes med et virkningsfullt tetningsmiddel, som er lett å anbringe, tilpasse i mengde og fjerne fra filterplatens sideflater. Filterkammeret i seg gc]$ utgjøres vanligvis av en del som hører en tilforselsrenne, en støpepanne, et støpekar e.l. og bør fremstilles av ildfast material, som er like bestandig mot smeltet metall som vanlige deler av tilførselsrenner eller lignende. Det foretrekkes at filterplaten med påført elastisk tetningsmiddel eller en tetningskrave anbringes på

forut fastlagt sted, slik dette tidligere er vist og omtalt. Nevnte elastiske tetningsmiddel eller tetningskrave avgrenser således filterplaten langs sine ytre skråstilte sideflater i retning nedover. De kraveformede tetninger sikrer en feilfri insjtallasjon og danner dessuten et faktisk skillemedium hvilket er vesentlig for en lett demontering. I tillegg hindrer kraver eller tetningsmiddel inntrengning av metall til tetningsflatene i de filterbærende enheter, samtidig som bruk av sådanne tetninger letter rengjøring av filterene og forlenger filterenhetens levetid i vesentlig grad, idet problemer i forbindelse med angrep fra

metallsmelten utelukkes. Utover dette kari kravene eller vedkommende tetningsmiddel takket være sin elastisitet frembringe tilstrekkelig friksjonskraft til å fastholde filter-legemet på fastlagt sted i filterkammeret, uten at det i tillegg må tas tilflukt til andre holdeinnretninger. Tetningsmiddelet bor ikke kunne fuktes av den metallsmelte som skal filtreres, samtidig som det bor kunne motstå kjemiske angrep fra metallet og være tilstrekkelig ildfast til å motstå selv høye drifts-temperaturer. De plateformede filterenheter i henhold til foreliggende oppfinnelse kan være avtettet ved hjelp av tetnings-kraver over hele sine sideflater og/eller bare langs sideflatenes øvre og nedre omfang. De plateformede filterenheter avtettes i henhold til oppfinnelsen fortrinnsvis ved hjelp av en kantformet krave som forløper langs filterplatens sideflate, hvorved en fast tetningsforbindelse sikres, og filteret, i samarbeide med tetnings-, kraven, fastholdes på monteringsstedet. I tilfelle et enkelt press-sete ikke er tilstrekkelig for å fastholde filteret på dette sted, kan det naturligvis anvendes forskjellige slags mekaniske festemidler, slik som f.eks. kiler eller fastholdningsvekter. I henhold til en annen, ikke vist utforelse kan anordningen 10 i fig. 1 være avdelt ved de rundtgående, avskrånede flater 17 og 18, således at det nødvendige trykk for fastholdelse av filterplatene kan oppnås ved;innklemning under sammensetningen av den oppspaltede enhet. Den innoverrettede skråvinkel for de avskrånede flater i filterkammeret og den tilsvarende sammenlopende skråvinkel i retning nedover for filterplatens sideflater er egnet for dannelse av en fast avtetning, samt fastholdning av filteret og monteringsstedet mot påvirkning av innvirkende hevekrefter. Nevnte te^nings-mansjett eller vedkommende tetningsmiddel må naturligvis, slik som angitt ovenfor, være bestandig mot den foreliggende metallsmelte. Typiske tetningsmaterialer som kan anvendes ved behandling av smeltet aluminium, omfatter fiberformede ildfaste avtetninger, som kan ha mange forskjellige sammensetninger. Som eksempler på sådanne tetningsmaterialer kan angis; -omtrent h5% aluminiumoksyd, 52$ silisiumoksyd, 1,3$ jernoksyd og 1,7$ titanoksydj -omtrent 55$ silisiumoksyd, kO, 5fo aluminiumoksyd, hfo kromoksyd og 0,5$ jernoksyd; -omtrent 53$ silisiumoksyd, M$$ aluminiumoksyd og 1$ jernoksyd.

I fig. 3 er det vist en ytterligere utforelsesform av foreliggende oppfinnelsesgjenstand, og hvori innretningen 31 omfatter et overgangsområde 32 som forer til et kontinuerlig filterkammer 33. Filterkammeret 33 skiller seg fra filterkammeret 15 i fig. 1 ved at det ikke er oppdelt i to fullstendig adskilte underkammere.

I fig. 3 er det grovporede filterformede medium 21' i det vesentlige anordnet sideflate mot sideflate med det finporede filterformede medium 22'. De to filterformede medier er adskilt ved en skillevegg 3<1>*, som i overgangsområdet 32 er festet til avløpsrennen 35 og oppviser samme hb<*>yde som denne. Likesom ved den utførelse som er vist i fig. 1, er filterkammeret 33 like under det grovporede filtermedium 21', forsynt med en innlops-åpning 35<*>for gass, som på lignende måte som tidligere beskrevet tilføres gjennom rorledningen 26'. Den gass som strømmer ut gjennom utløpsåpningen 25'»kan således strømme gjennom filtermediet 21' og i motstrom oppnå den ønskede kontakt og materialutveksling med den nedoverstrømmende smelte. Forskjellen i utførelsen av filterkammeret 33 gjør. det nødvendig at smeiten først strammer nedover, derpå omkring skilleveggen 3<*>+ og p& sin vei til utløpsrennen 35 endelig oppover gjennom filtermediet 22', hvor den avsluttende filtrering finner sted. Likesom anordningen 10 i fig. 1 er også anordningen 31 forsynt med rundtgående, sammenløpende skråflater i retning nedover, således at de tilsvarende filtermedier lett kan monteres for fast understøttelse. Tilsvarende den utførelse som er vist i fig. 1, er filtermedienes sideflater forsynt med elastisk tetningsmiddel for å oppnå det ønskede feste av filteret mot de rundtgående avskrånede sideægger i filterkammeret.

Det finnes et stort antall forhold hvorunder oppfinnelsens anordning og fremgangsmåte kan anvendes i alle ovenfor angitte utførelsesformer. Særlig ved strengstøpning kan et par sådanne filterkammere være anvendt i parallell utførelse. Ved en sådan fremgangsmåte kan det i betraktning av den lange prosesstid og den tilsvarende store mengde smeltet metall være nødvendig med hyppig utskiftning av filtermediene under prosessens utførelse. Sådanne utvekslinger kan lettes ved anvendelse av parallelle strømningskanaler som hver inneholder et f ilterkaminer, sammen med utstyr for overføring av det flytende metall fra den ene kanal til den annen, idet dette utstyr kan omfatte ventiler, avstengningsorganer og lignende. Strømmen av flytende metall kan således under en viss tid være avgrenset til et eneste filterkammer, og kan styres over til den annen kanal så snart trykkfallet over det førstnevnte filterkammer blir for stort. Det vil lett innsees at en sådan omkoblingsmulighet vil sikre strengstøpnings-anlegget enuavbrudt forsyning av filtrert metallsmelte.

Utover dette kan det i forbindelse med foreliggende anordning og fremgangsmåte foretas visse modifikasjoner for tilpasning til variasjoner i behandlingen av det smeltede metall. Når f.eks.

små enkeltserier av smeltet metall skal fremstilles og støpes, er det ønskelig at det filterformede medium kan være i drift under flere sådanne serier. For dette formål kan filtermediet være noe nedsenket i forhold til bunnflatene i overgangsområdet og avløps-rennen, således at det etter smeltestrømmens opphør blir tilbake en rest av metallsmelte, som fyller filterkammeret og de to filtere. I forbindelse med denne modifikasjon kan det anvendes minst en tildekningsenhet, som plasseres over smelteresten og er forsynt med varmeelementer, slik som f.eks. et antall varmestrålere som bibeholder smeiten i flytende tilstand. Ved anvendelse av en sådan modifikasjon i sammenheng med den viste anordning i fig. 1, ble den rundtgående, avskrånede flate 17 utfort nedsenket i forhold til bunnflatene i overgangsområdet 11* og avløpsrennen 28, idet det ikke viste dekkorgan ble anordnet ovenpå dette. Likeledes ble bunnen i avløpsrennen 28 utført etter bunnen i overgangsområdet 1<*>+, og et lignende tildekningsorgan ble anbragt der hvor underkammeret 20 munner ut i avløpsrennen 28. Ved den utførelse som er vist i fig. 1, kan filtermediene 21' og 22<1>på enkel måte være utført nedsenket 1 forhold til bunnen i overgangsområdet og avløpsrennen.

Dette gjor det mulig for en restandel av metallsmelten etter opphor av metallstrommen å forbli på aersiden av filtermediene,

og ovenpå denne rest kan så de tilsvarende utformede dekkorganer anordnes. Andre modifikasjoner innenfor oppfinnelsens ramme består i at' flere gassinnløpsåpninger er anordnet omkring vedkommende kammer umiddelbart under det forste filterformede medium. Videre kan innløpsåpningene for gassen ved forlengelse av de tilsvarende gasstilforselsledninger være forskjøvet i retning mot kammerets midtområde, hvorved den utstrømmende gass fra et sted i midten av kammeret kan ledes inn i metallsmelten. Såvel anordning av flere innløpsåpninger for den tilførte gass som innløpsåpninger forskjøvet mot filterkammerets midtområde (ikke vist i figurene) omfatter modifikasjoner som i og for seg utelukkende angår strukturelle forandringer.

Claims

1. Anordning for samtidig og kontinuerlig utgassing og filtrering av smeltet metall, karakterisert ved at den omfatter? - et filterkammer med innløp og utløp for det flytende metall, - samt veggflater utført for tilpasset inngrep med henhv. et forste og etannet utskiftbart filtermedium anordnet i innbyrdes avstand, og - en gasstilførselsledning tilsluttet minst en gass-innlopsåpning som er sådan anordnet mellom nevnte forste og annet filterformede medium at gass som kommer ut av innløpsåpningen kan strømme fint fordelt gjennom det første filterformede medium.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at de filterformede medier utgjøres av filterplater med ytre rundtgående sideflater tilpasset veggflater i filterkammeret.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at det mellom de innbyrdes tilpassede flater på henhv. kammerveggen og filterplatene er anordnet et tetningsmiddel som er bestandig overfor det foreliggende flytende metall» <*> f.

Anordning som angitt i krav 2 og 3?karakterisert ved at nevnte filterplate utgjøres av porose keramikkflltere av skummaterial med åpen cellestruktur, som dannes av et stort antall innbyrdes forbundne hulrom omgitt av et nettverk av keramisk material.

5. Anordning som angitt i krav karakterisert ved at nevnte filterplater oppviser en luftgjennomtrengelighet på kOO til 8000 x 10 —7 ' cm ?, en porøsi-tet på 05 8o til 0,95? et poretall på 2 til 18 pr. cm lengdeutstrekning samt en tykkelse på 10 til 100 mm.

6. Anordning som angitt i krav 1-5»karakterisert ved at det første filterformede medium omfatter en forholdsvis grovporet filterplate, mens det annet filterformede uedium omfatter en finporet filterplate.

7» Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at den grovporede filterplate har en luftgjennomtrengelighet på 1500 til 8000 x 10 -1 cm 2 samt et poretall på 2 til 8 pr. cm lengdeutstrekning, mens den finporede filterplate har en luftgjennomtrengelighet på <*> +00 til 2500 x 10 — 7 cm 2 og et poretall på 8 til 18 pr. cm lengdeutstrekning.

8. Anordning som angitt i krav 1-7»karakterisert ved at filterkammeret ved parallell ancdning av de filterformede medier parallelt over hverandre er oppdelt i minst to delkammere.

9. Anordning som angitt i krav 8, karakterisert ved at filterkammeret er oppdelt i to delkammere ved en ovre grovporet filterplate og en nedre finporet filterplate.

10. Anordning som angitt i krav 1 - 7, karakterisert ved at filterkammeret er delvis avdelt ved hjelp av en vertikal skillevegg, og de filterformede medier er anordnet sideflate mot sideflate på begge sider av denne skillevegg.

11. Anordning som angitt i krav 6, 7 og 10, karakterisert ved at den grovporede og den finporede filterplate er anordnet i samme plan på hver sin side av skilleveggen.

12. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at de innbyrdes tilpassede flater utgjores av innoverrettede skråflater i retning nedover.

13* Anordning som angitt i krav 12, karakterisert ved at de innbyrdes tilpassede overflater utgjores av skråflater i hovedsakelig samme vinkel. 1 <*> f.

Anordning som angitt i krav 3» karakterisert ved at nevnte elastiske tetningsmidler utgjores av keramiske kraver.

15. Anadning som angitt i krav 1 - 1 <*> +, karakterisert ved at nevnte strommende gass utgjores av en gass fra en gruppe som omfatter halogeniserte gasser, Inerte gasser og blandinger av de nevnte gasser.

16. Anordning som angitt i krav 1 - 15?karakterisert ved at en smeltet saltblanding er anordnet direkte på overflaten av det smeltede metall.

17. Fremgangsmåte for utgassing og filtrering av flytende metall ved hjelp av den anordning som er angitt i krav 1 - 16, karakterisert ved at det smeltede metall fores gjennom et filterkammer med minst to innbyrdes adskilte og påfølgende filterformede medier, og under gjennomtrengning av det første av nevnte filterformede medier bringes i berøring med motstrømmende gass, som tilføres gjennom minst et gassinnløp anordnet mellom det første og det annet av de filterformede medier samt bringes til finfordelt strømning gjennom nevnte første medium for derved å komme i intim berøring med det smeltede metall.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 17-, karakterisert ved at det som filterformede medier innsettes utskiftbare filterplater med ytre sideflater tilpasset tilsvarende veggflater i filterkammeret.

19. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, karakterisert ved at det i filterkammeret mellom de innbyrdes tilpassede flater på henhv. kammerveggen og filterplatene er anordnet elastiske tetningsmidler som er bestandige overfor den flytende metallsmelte.

20. Fremgangsmåte som angitt i krav 18 og 19}karakterisert ved at det som filterplater innsettes porøse keramikkfiltere av skummaterial med åpen cellestruktur, dannet av et stort antall innbyrdes forbundne hulrom omgitt av et nettverk av keramikk.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 17-20, karakterisert ved at det som første filterformet medium anvendes en forholdsvis grovporet filterplate og som annet medium anvendes en forholdsvis finporet filterplate, idet den strømmende gass bringes til å strømme gjennom nevnte grovporede filterplate.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 21, karakterisert ved at det anvendes en grovporet filterplate med en luftgjennomtrengelighet på 2500 til 8000 x 10 —7 ' cm 2 og et poretall på 2 til 8 pr. cm lengdeutstrekning, samt en finporet filterplate med en luftgjennomtrengelighet på kOQ til 2500 x 10" <7> cm <2> og et poretall på 8 til 18 pr. cm lengdeutstrekning.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 19?karakterisert ved at det som elastiske tetningsmidler anvendes keramiske mansjetter. 2k.

Fremgangsmåte som angitt i krav 17 - 23, karakterisert ved at nevnte flytende gass velges ut av en gruppe som består av halogeniserte gasser, inerte gasser og blandinger av de nevnte gasser.

25. Fremgangsmåte som angitt i krav 17 - 2h, karakterisert ved at en smeltet saltblanding sammensatt av halogenholdige komponenter anordnes direkte på overflaten av det smeltede metall.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at det i et filterkammer med et innlop og et utlop for smeltet metall samt veggflater tilpasset for inngrep med filterformede medier, anordnes sådanne medier i form av filterplater med åpen cellestruktur bestående av et stort antall innbyrdes forbundne hulrom, mens det på filterplamenes ytre sideflater som er tilpasset nevnte veggflater, anordnes tetningsmidler som er bestandig mot den flytende metallsmelte, hvoretter vedkommende filterplater og tetningsmidler i rekkefolge bringes i inngrep med kammerveggen, for smeltet metall fores gjennom filterkammeret,

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 26, karakterisert , ved at nevnte innbyrdes tilpassede veggflater i filterkammeret og ytre sideflater på filterplatene utgjores av innoverrettede skråflater i retning nedover.

28. Fremgangsmåte som angitt i krav 27, karakterisert ved at de innbyrdes tilpassede veggoverflater og ytre sideflater av filterplatene utgjores av skråflater i hovedsakelig samme vinkel.