NO772138L - Fremgangsm}te for raffinering av smeltet metall - Google Patents

Fremgangsm}te for raffinering av smeltet metall

Info

Publication number
NO772138L
NO772138L NO772138A NO772138A NO772138L NO 772138 L NO772138 L NO 772138L NO 772138 A NO772138 A NO 772138A NO 772138 A NO772138 A NO 772138A NO 772138 L NO772138 L NO 772138L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gas
refining
molten metal
metal
bubbles
Prior art date
Application number
NO772138A
Other languages
English (en)
Inventor
Andrew Geza Szekely
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/697,466 external-priority patent/US4047938A/en
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of NO772138L publication Critical patent/NO772138L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/05Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ
    • C22B9/055Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ while the metal is circulating, e.g. combined with filtration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/05Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

Fremgangsmåte for raffinering av smeltet metall.
Oppfinnelsen vedrører generelt raffinering av smeltet metall, og mer spesielt en fremgangsmåte for fjerning av oppløste gasser og ikke-metalliske urenheter fra smeltet metall uten utsendelse av korrosive gasser og damper eller gasser og damper som er skadelige for omgivelsene.
Smeltet metall inneholder før støping mange urenheter, som hvis de ikke fjernes bevirker en høy vrakprosent ved støpingen eller på annen måte kan forårsake dårlig metallkvali-tet i de produkter som fremstilles av metall. Hovedurenheten er oppløste gasser og suspenderte ikke-metalliske partikler, såsom metalloksyder og tungtsmeltende partikler.
Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for raffinering av metall med raffineringsgass som effektivt fjerner oppløste gasser og andre ikke-metalliske urenheter fra metallet i en kontinuerlig prosess ved høye metallgjennomgangshastigheter.
De ovenfor nevnte og andre hensikter kan oppnås ved en fremgangsmåte for fjerning av oppløste gasser og ikke-metalliske urenheter fra et smeltet metall valgt fra gruppen bestående av magnesium, kobber, sink, tinn og bly, hvilken fremgangsmåte omfatter følgende trinn:
1) mating av det smeltede metall til en raffineringssone,
2) opprettholdelse av en beskyttende atmosfære over flaten til det smeltede metall ved et positivt trykk i forhold til omgivelsestrykket, hvorved det forhindres infusjon av luft og fuktighet i sonen og kontakt for luft og fuktighet med det
smeltede metall,
3) innføring av en raffineringsgass i form av adskilte bobler
i det smeltede metall under smeltens flate,
4) omrøring av det smeltede metall i raffineringssonen for dannelse av et sirkulerende mønster i det smeltede metall i forhold til punktene for inngang av gassbobler i smeiten, slik at gassboblene som innføres i smeiten transporteres i det vesentlige radielt utover i forhold til inngangspunktene for boblene, slik at man derved forlenger oppholdstiden for gassboblene i smeiten og bevirker at gassboblene kommer i intim kontakt med i det vesentlige hele massen av smeltet metall i raffineringssonen, 5) uttrekking av brukt raffineringsgass og opløste gasser som er frigjort av metallet mens det oppsamles og adskilles andre ikke-metalliske urenheter i et slagglag på flaten til det smeltede metall, 6) uttrekking av det raffinerte smeltede metall fra raffineringssonen.
Med uttrykket "raffineringsgass" er det ment å innbefatte gasser som vanligvis benyttes ved raffinering av magnesium, kobber, sink, tinn og bly. Den felles karakteristikk for disse ■' raffineringsgasser er at de er.inerte overfor det smeltede metall som raffineres. Argon og nitrogen eller blandinger derav er foretrukket selv om andre inerte gasser i det periodiske system er egnet for foreliggende oppfinnelse. Andre anvendbare raffineringsgasser er hydrogen og karbonmonoksyd eller blandinger derav eller inerte gasser i det periodiske system. Det skal bemerkes at hydrogen og karbonmonoksyd kan benyttes i tilfeller hvor de ikke vil reagere med smeltet metall, men vil reagere med gassformede urenheter, såsom oksygen. Andre rekative gasser med lignende egenskaper kan også benyttes, såsom svovel-heksafluorid, klor og halogenerte hydrokarboner. Valg,av en spesiell raffineringsgass gjøres generelt i samsvar med egen-skapene til det spesielle metall som raffineres.
Uttrykket "metall" er ment å innbefatte rent metall
såvel som legeringer av metall.
Oppfinnelsen.skal i-det følgende nærmere forklares ved hjelp av et utførelseseksempel for en innretning for gjennom-føring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Tegningen viser-: ■ fig. 1 et perspektivriss av en gassinjeksjonsinnretning for bruk ved oppfinnelsen,
fig. 2 et tverrsnitt av innretningen på fig. 1,
fig. 3 et skjematisk riss i tverrsnitt som viser et foretrukket system for raffinering av en metallstrøm i en kontinuerlig prosess i samsvar med oppfinnelsen,
fig. 4 og 5 et tverrsnitt og et oppriss av en annen foretrukket utførelse for et apparat egnet for raffinering av smeltet metall i samsvar med oppfinnelsen.
Den gassinjeksjonsinnretning som er foreslått for bruk ved foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved sin evne til å injisere gass ved høye strømningshastighete.r i smeltet metall i form av adskilte gassbobler og for å oppnå en høy grad av gassdispersjon gjennom smeiten. Når innretningen er i drift, induseres strømningsmønstre i metallet i nærheten av innretningen, slik at gassboblene som dannes transporteres langs en resultant-strømningsvektor som ligger radielt utover med en nedoverrettet komponent i forhold til den vertikale akse for injeksjonsinnretningen. Disse strømningsmønstre har flere fordelak-tige virkninger. For det første blir en i det vesentlige ver ti-,-kal omrøring tilveiebragt for hele legemet av smelte hvorved en nedoverrettet strøm langs innretningen i kombinasjon med de roterende blad bevirker en oppdeling av gassen i små adskilte gassbobler. For det andre har man en hurtig transport av gassboblene bort fra innføringspunktet i smeiten som hindrer boblene i å koaliskere i sonen hvor gassboblenes konsentrasjon er høyest. For det tredje forlenges gassoppholdstiden for de godt dispergerte gassbobler i smeiten, fordi gassboblene ikke øye-blikkelig ved dannelsen stiger til overflaten under virkningen av tyngdekraften.
En annen faktor som fremmer den maksimale oppdeling av gassen til små bobler og følgelig fører til et stor metall-gassgrenseflate er forvarming av gassen før den går inn i smeiten. En slik forvarming er tilveiebragt ved'foreliggende oppfinnelse■ved å lede gassen gjennom en kanal som føres langs lengden av innretningen som er neddykket i det varme smeltede metall. Således blir til å begynne med kold gass forvarmet ved kontakt med de varme, varmeledende vegger i gassens kanal hvorved gassen ekspanderes før den oppdeles i gassbobler. Følgelig vil antall bobler som dannes av et gitt gassvolum økes vesentlig og en termisk vekst av små bobler i smeiten forhindres i alt vesentlig.
Når benyttet for injisering av raffinert gass i smeltet metall, vil injeksjonsinnretningen tilveiebringe en klar forbedring i effektiviteten for raffineringsdriften. I tillegg til å være istand til å avgasse metallet ved en høy gjennom-gangshastighet, vil den voldsomme rørevirkning som frembringes av innretningen sammenkobles med det store gass/metallkontaktom-råde med godt fordelte gassbobler sikre en effektiv fjerning av faste partikkelurenheter som er suspendert i smeiten.
Som vist på fig. 1 og 2 har gassinjeksjonsinnretnin-• gen en rotor 1 som er utstyrt med vertikale blad 2 og som rote-res ved hjelp av en motor, såsom en luftmotor eller elektrisk motor (ikke vist) over akselen 3. Akselen 3 som ikke er i kontakt med smeiten under normal drift, kan fremstilles av stål, mens den resterende del av utstyret fortrinnsvis konstrueres av tungtsmeltende materiale,- såsom kommersielt tilgjengelig grafitt eller silikonkarbid, materialer som er inerte overfor metall ved driftstemperaturene som benyttes. Akselen 3 er be-skyttet i forhold til det smeltede metall av en hylse 4 som er fast forbundet med statoren 5. De mot hverandre støtende indre flater 6 og 7 til henholdsvis hylsen 4 og statoren 5 og de mot hverandre støtende ytre flater 8 og 9 'til henholdsvis akselen 3 og rotoren 1 danner en ringformet aksiell passasje 10 for den gass som skal injiseres.
Flere vertikale kanaler 11 er maskinert inn i statoren 5. Kombinasjonen av stator 5 og rotor 1 vil, når i drift, indusere et øvre og nedre strømningsmønster av smeltet metall rundt injeksjonsinnretningen, som antydet generelt med pilene 13 og 12.
Spesielt har det øvre strømningsmønster.13 en hoved-hastighetsvektor som<p>eker i det vesentlige nedover, dvs. den er koaksial med aksen for rotasjon av rotoren 1 og tvinger derved smeltet metall gjennom kanalene 11 til statoren 5. Det nedre, mer lokale strømningsmønster som er antydet med pilene 12, utvikles under rotoren og peker i det vesentlige oppover og vinkelrett til rotasjonsaksen for rotoren 1. Den resulterende strøm av disse kom<p>onenter er antydet med pilene 14, som viser at smeltet metall tvinges kraftig av rotorbladene 12 radielt og nedover bort fra rotoren 1. Det resulterende strømningsmønster bevirker en vel- fordelt og jevn gassdispersjon og en gjennomgå-ende agitasjon av det smeltede metall i behandlingskaret.
En raffineringsgass (antydet med pilen 15) innføres
i den ringformede ka,nal 10 ved et forutbestemt, trykk og strøm-ningshasticihet.. Gassen fyller den klokkef ormede lomme 16 som er en fortsettelse av kanalen 10 og omgir nakken 17 til rotoren 1. Da crassen tilføres ved et trykk større enn trykket som hersker i det smeltede metall ved en høyde med pilen 18, vil gasslommen 16 forhindre smeltet metall i å renne tilbake gjennom gasskanalen og fra å komme i kontakt med metallakselen 3 til gassinjektoren. Nakken 17 omgir akselen 3 og er konstruert av et metall som er motstandsdyktig mot det smeltede metall for å beskytte akselen 3 for angrep fra det smeltede metall. Som
vist på fig. 2 overføres vridningskraften fra akselen 3 til rotoren 1 ved hjelp av et vingeforsynt krysstykke 21 som er gjen-get på akselen 3. Krysstykket 21 er plasert gjennom anordningen i hulrommet 23 til rotoren 1, idet' hulrommet 23 har en form som svarer til formen for krysstykket 21. Deretter avtettes hulrommet 23 ved gjenging og sementering av nakken 17 på gjen-gen 24 i rotoren 1.
Innføringen av raffineringsgass 15 i den ringformede kanal 10 behøver ikke nødvendigvis være den eneste innretning for tilveiebringelse av den gass som skal injiseres. En alternativ utførelse av oppfinnelsen kan innbefatte en hul aksel hvor en kanal 19 utstrekker seg aksielt gjennom akselen 3 og er utstyrt med flere boringer 20 som tilveiebringer en forbindelse med kanalen 10 og gasslommen 16. Således kan gass (antydet med pilene 15 og 25) fremføres enten gjennom kanalen 10 eller kanalen 19 eller begge deler.
Det er viktig at den kolde gass (antydet med piler 15 og 25) går inn i injektoren og forvarmes ved sin passasje gjennom kanalen 10 eller kanalen 19 og gasslommen 16 ved kontakt for hylsen 4 og aksen 3 som i det vesentlige har temperatu-ren til smeiten. Den forvarmede gass tvinges mellom bladene til rotoren 1 hvor den brytes opp til små adskilte bobler ved kollisjon med bladene 2 og ved metallstrømmen som føres forbi bladene. Den tvungne sirkulasjon av metallet rundt injeksjonsinnretningen dispergerer hurtig gassboblene når de dannes i en retning i det vesentlige langs hovedstrømningshastighetsvekto-ren, som antydet med pilene 14. Den første bane.for gassboblene følger retningen til pilene 14 inntil oppdriftskraften blir fremherskende og bevirker at gassboblene stiger til smeltens flate.
De gunstige virkninger ved det tvunge sirkulasjons-mønster for metallet rundt injeksjonsinnretningen innbefatter følgende: 1) tilveiebringelsen av en effektiv mekanisme for dannelsen av små gassbobler, 2) forhindring av en koaleskering av boblene ved dispergering av de små gassbobler nesten samtidia med deres dannelse,
3) tilveiebringelsen av effektiv sirkulasjon for metallet,
4) forlenget oppholdstid for gassboblene i smeiten utover den tid de ville forbli i smeiten hvis gravitasjon var den eneste kraft som virket på dem.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan gjennomføres ved en satsvis drift eller ved kontinuerlig drift ved bruk av et raffineringssystem, slik som vist på fig. 3. Raffineringssystemet omfatter et støpejernskall 31 som holdes ved sin driftstemperatur ved hjelp av vanlige oppvarmingsinnretninger som kan være plasert i fordypningen 32 og isolert mot varmetap av et ytre tungtsmeltende skall 33. Den indre flate til skallet 31 er foret med grafitt 34 eller med annet tungtsmeltende materiale som er inert overfor smeltet metall og ikke-metalliske urenheter som kan være tilstede. Skallet 31 er utstyrt med et deksel- 36 som hviler på flenser 39. En gasstett avtetning er anordnet mellom flensene 39 og dekselet 36 som kan boltes fast eller på annen måte festes og derved tillate at systemet kan drives uten infiltrasjon av luft. En gassinjeksjonsinnretning 35 av den type som er vist på fig. 1 festes til dekselet 36 og avstøttes fra dette.
Raffineringsgass (antydet med pilen 37) injiseres i det smeltede metall 38 med gassinjektoren 35. Gassen vil etter å ha passert gjennom det smeltede metall samles i hoderommet 43 for dannelsen av et' inert gassteppe over smeiten og forlater rommet gjennom metallinngangsåpningen 40 i motstrøm til den innkomne metallstrøm. Det frie tverrsnittsområde for gasskanalen og følgelig trykket i systemet reguleres av spjeldet 49 som er plasert i åpningen 40. Den under lett trykk stående inerte gass i hoderommet 43 forhindrer luftlekkasje inn i rommet.
Innføringen av metall 38 i raffineringssystemet skjer gjennom metallinnløpsåpningen 40. Inne i beholderen blir metallet 38 overrislet av de jevnt fordelte gassbobler av inert gass og agiteres ved virkningen som tilveiebringes av den roterende gassinjektor 35. Gassen som er oppløst i smeiten diffun-derer inn i og bæres bort av boblene av inert gass når de stiger gjennom smeiten til smeltens flate 42. Det store flateom-råde til de findelte dispergerte gassbobler -tjener også som en effektiv transportinnretning for suspenderte ikke-metalliske partikler til 'slagglaget 48.ved smeltens flate 4 2 hvorfra de kan fjernes ved skumming. Det totale hovedsirkulasjonsmønster som utvikles i det smeltede metall er skjematisk vist ved piler 50. Det er dette induserte strømningsmønster for metall i beholderen som fortsetter å bringe friskt metall i kontakt med gassboblene som blir ført ut fra rommet mellom rotoren og statoren til in-jektorinnretningen.
Det raffinerte smeltede metall forlater raffineringsbeholderen gjennom utløoså<p>ningen 44 som er plasert.under metallflaten 42 i veggen 45. Metallet føres gjennom brønnen 46
og forlater systemet gjennom utlø<p>srennen 47 til en støpesta-' sjon. Brønnen 46 kan inneholde et vanlig filtreringsmedium, såsom grafitt eller fast tungtsmeltende flis.
Skummingen av metallflaten 4 2 kan gjennomføres ved utformingen av raffineringsbeholderen eller ved å stoppe inn-løpsstrømmen av metall til raffineringsbeholderen, mens man holder strømmen av inert gass 37 gjennom gassinjektoren 35 slik at den skyver slagglaget 48 inn i innløpstrauet 40 hvorfra det kan fjernes ved mekaniske innretninger. Alternativt kan metallflaten 42 bli skummet ved hjelp av et håndverktøy som inn-settes i skallet 31 gjennom innløpstrauet 40 eller gjennom en åpning (ikke vist) i dekselet 36.
Raffineringsdriften er ikke begrenset og gjennomfø-res i en enkelt raffineringssone, som vist på fig. 3. Beholderen kan istedet inneholde flere enkelte raffineringskamre eller soner gjennom hvilke det smeltede metall passerer i serier.
Fig. 4 og 5 illustrerer en slik alternativ anordning.
Raffineringsbeholderen 55, som er vist på fig. 4 og . 5, er konstruert av et tungtsmeltende materiale som er inert overfor smeltet .metall og som er isolert mot varmetap med høye temperaturisolerende egenskaper. Hvis nødvendig kan beholderen være utstyrt med elektriske oppvarmingselementer (ikke vist) for varmetap. Raffineringsbeholderen 55 er utstyrt med et deksel 56 som er festet til beholderen 55 på en gasstett måte, idet bare metallinnløpsrennen 57 er uavtettet. Gassinjektorer 59
og 60 som er av den type som er beskrevet på fig. 1 og de respektive drivinnretninger 61 og 62 bæres av dekselet 56. Piler 75 indikerer inert gass som går inn i gassinjektorer. 59 og 60 gjennom deres respektive innløpsåpninger.
Raffineringsbeholderen 55 er beregnet på å benyttes
i kontinuerlig drift, dvs. smeltet metall blir kontinuerlig til-ført gjennom innløpsrennen 57 i beholderen 55, oq metallet raffineres ved kontinuerlig påvirkning og gassinjeksjon gjennom injektorer 59- og 60, og det raffinerte metall blir kontinuerlig trukket ut fra beholderen via utløpsrennen 58. På fig. 5 vises at raffineringsbeholderen 55 er utstyrt med to raffineringsso-ner 63 og 64 som er adskilt av en ledeplate 65. Metallet kommer først inn i raffineringssonen 63 hvor det agiteres og overrisles;med en inert gass som frembringes av gassinjektoren 59. Metallet forlater raffineringssonen 63 delvis ved over-strøm over toppen av ledeplaten 63 og delvis ved understrømning gjennom åpningene 66, som er anordnet i ledepalten 65. Metallet blir videre raffinert i den andre raffineringssone 64 hvor det samtidig agiteres og overrisles med inert gass som tilveiebringes av gassinjektoren 60. Metallet forlater raffineringssonen 64 ved å strømme over bunnledeplaten 67 og-gå inn i ut-løpsrøret 68. Utløpsrøret 68 er fremstilt av et tungtsmeltende materiale, såsom grafitt eller silikonkarbid, og tjener til å lede raffinert smeltet metall fra raffineringssonen 64 til ut-løpsbrønnen 69 hvor det forlater raffineringsbeholderen gjennom utløpsrennen 58.
Raffineringsgassen som innføres i systemet passerer gjennom det smeltede metall, samles i hoderommet 74 over metallet og forlater raffineringsbeholderen 55 gjennom innløpsrennen 57 over og i motstrøm til det innkommende smeltede metall. Trykket i raffineringsbeholderen 55 kan innstilles med en hengs-let spjeldinnretning 73 som er plasert i innløpsrennen 57 ved å regulere det frie tverrsnittsområde for gasspassasjen i inn-løpsrennen 57. Det er således mulig å tilveiebringe i tillegg
■ til den statiske avtetning tilveiebragt av'dekselet 56, en dy-namisk gåssavtetning for raffineringsbeholderen ved drift av be-
holderen 55 lett over omgivelsestrykket for å forhindre luft i å komme inn i beholderen.
En vesentlig fordel ved systemet ifølge foreliggende oppfinnelse er at det lett kan innstilles for å gi raffinerings-gasskravene for forskjellige metaller og raffineringshastighe-ten kan til<p>asses til et vidt område av støpehastigheter. De spesielle raffineringsgasskrav som vanligvis uttrykkes som gassvolum ved normal temperatur og trykk pr. vektenhet av metall som skal behandles er en funksjon av sammensetningen av legeringen og graden av renhet som kreves i det ferdige produkt. Strøm-ningshastigheten for metallet gjennom raffineringssystemet kan reguleres ved støpehastigheten, f. eks. ved type støpemaskiner som benyttes og ved antall av støpeblokker som skal støpes samtidig fra det raffinerte metall. Det følgende illustrerer en hensiktsmessig måte med hvilken driftsbetingelsene i systemet kan innstilles i avhengighet av den spesielle legering som skal raffineres og denønskede hastighet for raffinering i samsvar med foreliggende oppfinnelse..
Til å begynne med blir strømningshastigheten for raffineringsgassen pr. gassinjeksjonsinnretning beregnet etter den følgende formel:
hvor V er strømningshastigheten for raffineringsgassen gjennom innretningen, normal m^/min.,
W er metallstrømningshastigheten eller raffineringshastig-heten i kg/min.,
C er spesielle raffineringsgasskrav, normal m /kg metall N er antall gassinjeksjonsinnretninger i systemet.
Det spesielle raffineringsgasskrav C bestemmes ved eksperimentering eller ved oppstarting kan det vurderes ut fra mengden av raffineringsgass som benyttes for raffinering av det spesielle metall ved vanlig praksis.
Etter å ha bestemt den nødvendige gasstrømningshas-tighet gjennom injeksjonsinnretningen, blir rotasjonshastigheten for rotoren innstilt i samsvar med følgende formel: R = (300 + 750V + 83r<2>)/d \ 2)
hvor R er rotasjonshastigheten for rotoren (omdreininger/min.),
V er gasstrømningshastigheten gjennom innretningen bereg-3
net av formel (1), normal m /min.,
r er forholdet mellom den minste tverrsnittsdimensjon for raffineringssonen rundt rotoren og rotorens diameter (beregnet med benyttede enheter) f. eks. i raffineringssystemet som er vist på fig. 5, den minste tverrsnittsdimensjon for raffineringssonen 63 er den minste av de to dimensjoner indikert med pilene 70 og 71,
d er rotorens diameter i centimeter.
Denne formel gir en egnet verdi for omdreininger pr. minutt for rotoren som sikrer en tilfredsstillende dispersjon . av raffineringsgassen og en god omrøring av metallbadet under de fleste driftsbetingelser. Av formelen ser man at rotorens hastighet må økes med økende raffineringsgasstrømningshastighet. Det skal imidlertid bemerkes at det er mulig å drive . innretningen ved betydelig lavere hastigheter enn angitt med denne formel, idet den optimale hastighet er diktert hovedsakelig av den ønskede grad av raffinering.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for raffinering av et smeltet metall valgt fra gruppen bestående av magnesium, kobber, sink, tinn og bly, karakterisert ved følgende trinn:
1) mating av smeltet metall til en raffineringssone, 2) opprettholdelse av en beskyttende atmosfære over flaten til det smeltede metall ved et trykk som er større enn atmosfæretrykk for derved å forhindre kontakt for smeiten med luft eller atmosfærefuktighet, 3) anordning av en gassinjeksjonsinnretning neddykket i det smeltede metall omfattende a) en aksel festet til en rotor med blad ved sin nedre ende, b) en stasjonær hylse som omgir akselen og c) en kanal for transport og utføring av raffinert gass til det smeltede metall langs lengden til gassin-jeks jonsinnretningen , 4) innføring av en raffineringsgass i den øvre ende av kanalen under tilstrekkelig trykk til å bli injisert i smeiten, 5) forvarming av raffineringsgassen ved kontakt av denne med de varme vegger til kanalen, hvorved gassen ekspanderes før den oppdeles i gassbobler til det punkt hvor termisk vekst for boblene i smeiten i det vesentlige hindres, 6) fø ring av den forvarmede raffineringsgass til bladene på rotoren til gassinjeksjonsinnretningen, 7) oppdeling av raffineringsgassen til adskilte gassbobler ved rotasjon av rotoren med blad med en hastighet tilstrekkelig til å danne et sirkulerende mønster i det smeltede metall, slik at gassboblene transporteres i det vesentlige radielt utover med en nedoverrettet komponent i forhold til deres inngangspunkt i smeiten for derved å komme i intim kontakt med i det vesentlige hele massen av smeltet metall i raffineringssonen, noe som resulterer i fjerning av o <p> pløste gasser og i det vesentlige alle ikke-metalliske urenheter fra smeiten, 8) uttrekking av den brukte inerte gass og de oppløste gasser som er frigitt fra metallet, mens andre ikke-metalliske urenheter oppsamles i et slagglag på flaten til det smeltede metall og 9) uttagning av det raffinerte smeltede metall fra raffineringssonen .
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at raffineringsgassen er argon.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at raffineringsgassen er nitrogen.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at raffineringsgassen er en blanding av argon og nitrogen.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kanalen dannes av den ytre flate av akselen og den indre flate til den stasjonære hylse.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved- at kanalen utstrekker seg aksielt gjennom akselen.
7. Fremgangsmåte for raffinering av et smeltet metall valgt fra gruppen bestående av magnesium, kobber, sink, tinn og bly, karakterisert ved følgende trinn: 1) tilveiebringelse av en raffineringsbeholder for smeltet metall, hvilken beholder inneholder minst en raffineringssone, 2) mating av smeltet metall til raffineringsbeholderen, 3) opprettholdelse av en beskyttende atmosfære over flaten til det smeltede metall ved et trykk større enn atmosfærisk trykk for derved å forhindre kontakt for smeltet metall med luft eller atmosfærisk fuktighet, 4) anbringelse av minst en gassinjeksjonsinnretning i raffineringsbeholderen neddykket i det smeltede metall omfattende a) en aksel festet til en rotor med blad ved sin nedre ende, b) en stasjonær hylse som omgir akselen og c) en kanal for innføring og utføring av raffineringsgass i det smeltede metall langs lengden til gassinjeksjonsinnretningen, 5) innføring av raffineringsgass i den øvre ende av kanalen under tilstrekkelig trykk til å injiseres i smeiten, idet strømningshastigheten for gassen bestemmes av følgende formel: V = W C/N hvor V er strømningshastigheten for gass gjennom hver injeksjons- innretning, normal m /min., W er matehastigheten for smeltet metall inn i raffinerings beholderen, kg/min., C er det spesielle raffineringsgasskrav i normal m 3/kg metall, N er antall gassinjeksjonsinnretninger i' raffineringsbehol deren, 6) oppdeling av raffineringsgassen i adskilte gassbobler ved' rotasjon av rotoren med blad med en hastighet tilstrekkelig til å danne et sirkulært mønster i det smeltede metall, slik at gassboblene■transporteres i det vesentlige radielt utover med en nedoverrettet komponent i forhold til deres inngangspunkter i smeiten, noe som resulterer i fjerning av opp-løste gasser og i det vesentlige alle ikke-metalliske urenheter fra smeiten, 7) uttrekking av brukt raffineringsgass og oppløste gasser som er frigitt av metallet, mens man oppsamler andre ikke-metalliske urenheter i et slagglag på flaten til det smeltede metall og 8) fjerning av raffinert smeltet metall fra raffineringsbeholderen.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at gassinjeksjonsinnretningen drives med en hastighet til-nærmet som definert av den følgende formel: R - (300 + 750V + 83r <2> ) /d hvor R er rotasjonshastigheten for rotoren (omdreininger/min.), V er gasstrømningshastigheten gjennom injeksjonsinnretnin gen, normal m /min., r er forholdet mellom den minste tverrsnittsdimensjon for raffineringssonen og diameteren for rotoren (dimensjons-løst) og d er rotorens diameter i centimeter.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den inerte gass er argon.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den inerte gass i forhold til metallet er nitrogen.
11. Fremgangsmåte for raffinering av smeltet metall valgt fra gruppen bestående av magnesium, kobber, sink, tinn og bly, karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: 1) mating av smeltet metall til en raffineringssone, 2) opprettholdelse av en beskyttende atmosfære over flaten til det smeltede metall med et større trykk enn atmosfæretrykk, for derved å forhindre kontakt for smeiten med luft eller atmosfærisk fuktighet, 3) innføring av en raffineringsgass i smeiten under dens over-flate, 4) forvarming av raffineringsgassen før den oppdeles■i gassbobler ved ekspandering av gassen til det punkt hvor termisk vekst for boblene i smeiten i det vesentlige forhindres, 5) oppdeling av raffineringsgassen i adskilte gassbobler, 6) dannelse av et sirkulasjonsmønster i det smeltede metall, slik at boblene av raffineringsgass transporteres i det vesentlige radielt utover med en nedoverrettet komponent i forhold til deres inngangspunkter i smeiten, hvorved gass-' boblene kommer i intim kontakt med i det vesentlige hele massen av smeltet metall i raffineringssonen, noe som resulterer i fjerning av oppløste gasser og i det vesentlige alle ikke-metalliske forurensninger fra smeiten, 7) fjerning av brukt raffineringsgass som inneholder oppløste gasser frigjort av metallet, mens andre ikke-metalliske urenheter oppsamles- i et slagglag på flaten til det smeltede metall og 8) fjerning av det raffinerte smeltede metall fra raffineringssonen.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at raffineringsgassen i forhold til metallet vel-ges av gruppen bestående av argon, nitrogen og blandinger herav.
NO772138A 1976-06-18 1977-06-17 Fremgangsm}te for raffinering av smeltet metall NO772138L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/697,466 US4047938A (en) 1974-12-23 1976-06-18 Process for refining molten metal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO772138L true NO772138L (no) 1977-12-20

Family

ID=24801232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO772138A NO772138L (no) 1976-06-18 1977-06-17 Fremgangsm}te for raffinering av smeltet metall

Country Status (17)

Country Link
JP (1) JPS52156105A (no)
AU (1) AU506332B2 (no)
BR (1) BR7703792A (no)
CA (1) CA1095732A (no)
CH (1) CH621365A5 (no)
CS (1) CS212305B2 (no)
DE (1) DE2727142A1 (no)
ES (1) ES459881A1 (no)
FR (1) FR2355079A1 (no)
GB (1) GB1587662A (no)
IN (1) IN146956B (no)
IT (1) IT1078941B (no)
MX (1) MX146591A (no)
NO (1) NO772138L (no)
RO (1) RO75207A (no)
SE (1) SE7706137L (no)
YU (1) YU148677A (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE31579T1 (de) * 1983-08-04 1988-01-15 Alusuisse Verfahren und vorrichtung zum zufuehren von metall in eine metallschmelze.
BRMU8402794U8 (pt) * 2004-08-27 2021-10-26 Magnesita Insider Refratarios Ltda Configuração aplicada a dispositivo para injeção de gás e/ou gás e pós em metais líquidos através de lança refratária rotativa
RU2619534C2 (ru) * 2015-11-19 2017-05-16 Виталий Евгеньевич Дьяков Вакуумный аппарат для разделения оловянных сплавов
CN117604311B (zh) * 2024-01-24 2024-04-19 北京航空航天大学 一种基于三通道转子的铝合金旋转喷吹精炼方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3743263A (en) * 1971-12-27 1973-07-03 Union Carbide Corp Apparatus for refining molten aluminum

Also Published As

Publication number Publication date
MX146591A (es) 1982-07-12
DE2727142A1 (de) 1977-12-22
AU2618577A (en) 1978-12-21
AU506332B2 (en) 1979-12-20
FR2355079A1 (fr) 1978-01-13
CA1095732A (en) 1981-02-17
GB1587662A (en) 1981-04-08
IN146956B (no) 1979-10-20
CH621365A5 (en) 1981-01-30
CS212305B2 (en) 1982-03-26
FR2355079B1 (no) 1983-12-30
IT1078941B (it) 1985-05-08
BR7703792A (pt) 1978-03-28
ES459881A1 (es) 1978-04-16
JPS52156105A (en) 1977-12-26
SE7706137L (sv) 1977-12-19
YU148677A (en) 1984-08-31
RO75207A (ro) 1981-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3743263A (en) Apparatus for refining molten aluminum
US3870511A (en) Process for refining molten aluminum
US4047938A (en) Process for refining molten metal
US5846481A (en) Molten aluminum refining apparatus
EP0170600B1 (fr) Poche de chloruration d&#39;alliages d&#39;aluminium destinée à éliminer le magnésium
US3767382A (en) Treatment of molten aluminum with an impeller
US4470846A (en) Removal of alkali metals and alkaline earth metals from molten aluminum
NO813447L (no) Apparatur for behandling av flytende metall ved innblaasing av gass
NO167518B (no) Anordning for avgivelse og diffundering av bobler til en vaeske samt anvendelse av anordningen.
EP0151434A1 (en) Method of and apparatus for treating and breaking up a liquid with the help of centripetal force
NO171371B (no) Rotasjonsanordning til anvendelse i et apparat for behandling av smeltet metall, samt apparat og tilhoerende fremgangsmaate
US4456479A (en) Vacuum purification of liquid metals
EP1225236B1 (en) Process and apparatus for continuous vacuum purification of molten metal
US4242175A (en) Silicon refining process
US2395286A (en) Processes for chemically purifying and refining metals
US5342429A (en) Purification of molten aluminum using upper and lower impellers
JPH02225633A (ja) 高純度アルミニウムの製法
NO772138L (no) Fremgangsm}te for raffinering av smeltet metall
NO160663B (no) Fjerning av alkali- og jordalkalimetaller fra smeltet aluminium.
US3689046A (en) Apparatus for purifying metallic melts in a vacuum
US3393997A (en) Method for metallurgical treatment of molten metal, particularly iron
US4040820A (en) Processing aluminum skim
GB2086941A (en) Recovery of materials from low concentrations
CN1041754C (zh) 一种对欲分离的含金属混合物进行预处理的方法和装置
US2960397A (en) Separation of calcium metal from contaminants