NO852346L - Apparat for overvaakning av effektiviteten av et filter for smeltet metall - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår filtere for smeltet metall i sin alminnelighet og særlig et apparat for måling av effektiviteten av et sådant filter samt for å angi eventuell feil-aktig arbeidsfunksjon for filteret.

US patenter nr. 2,429,584, 3,537,987, 3,610,600, 3,820,767, 3,904,180, 3,972,709 og 4,067,731 samt ytterligere referanser i disse patentskrifter er blant de tallrike patenter som viser at filtrering og utgassing av smeltet metall er prinsippielt velkjent teknikk. Anvendelse av porøse filtere av keramisk skum for engangsbruk for løpende filtrering av smeltet aluminium er vist i US patenter nr. 4,007,923, 3,917,242, 3,893,917, 3,962,081 og 4,092,153. Et filter for kontinuerlig filtrering av smeltet kobber er angitt i US patent nr. 4,277,281.

Da filteret for smeltet metall av den type som er vist i US patent nr. 4,277,281 er delvis eller fullstendig nedsenekt i smeltet metall under filtreringsprosessen, er det ikke mulig å fastlegge filterets effektivitet uten analyse av det støpte produkt som skriver seg fra den filtrerte smelte. Da betraktelig tid er påkrevet for filtrering, rengjøring, støping, valsing, nedkjøling og analyseprosesser, vil en stor andel av forurenset metall være behandlet før sviktende filtrering er påvist. Typiske feil som kan føre til utilstrekkelig filtrert metall er filtere som er sprukket eller på annen måte skadet under transport, håndtering eller installasjon, samt filtere som ikke er korrekt innpasset i vedkommende digel eller filterkar. Sprekker i sådanne filtere har en tendens til å åpnes under forvarming eller drift, hvilket gjør det mulig for ufiltrert metall å passere gjennom filtersystemet og derved frembringe utillatelig høye materialinnleiringer . Under normal drift vil filteret gradvis bli tilstoppet, hvilket fører til en betraktelig drivhodeforskjell mellom innløpssiden og utløpssiden av filteret. Et normalt drivhode forventes under filtreringsprosessen og forutsetter under denne prosess å opprettholde den korrekte mengdestrøm av metall som er påkrevet for støping. Hvis imidlertid en sprekk foreligger i filteret, vil en normal drivhodeoppbygning ikke finne sted og kan ikke forutsettes å styre metallstrømningen, og ufullstendig filtrering vil være et resultat av dette. I det tilfellet filteret for smeltet metall blir sterkt tilstoppet vil det i tillegg foreligge utilstrekkelig metallstrømning.

Foreliggende oppfinnelse har som formål å løse disse probelem-er ved å frembringe et apparat for anvisning av effektiviteten av et filter for smeltet metall og derved hindre utilsiktet begrensning av metallstrømningen og motvirke produksjon av et utilstrekkelig filtrert metallprodukt.

Foreliggende oppfinnelse gjelder et apparat for anvisning av den effektive gjennomstrømning av smeltet metall i et filter. Dette apparat omfatter midler for å fastlegge forandringer i smeltet metallnivå på minst en side av metallfilteret. Dette apparat registrerer forandringer i nivået av smeltet metall på minst en side av metallfilteret, innbefattet fine forandringer som ellers ville forløpe ubemerket . På denne måte kan effektiviteten av filteret for smeltet metall overvåkes kontinuerlig med det formål å forhindre behandling av forurenset metall, samtidig som korrekt filtreringstakt av smeltet metall sikres for vedkommende produksjonsprosess.

Det er derfor et hovedformål for foreliggende oppfinnelse å frembringe et apparat for anvisning av filtreringseffektiviteten for et filter for smeltet metall.

Et annet formål for foreliggende oppfinnelse er å forhindre støping av ufiltrert metall.

Det er ennu et annet formål for oppfinnelsen å frembringe midler for påvisning av sterkt tilstoppede filtere for smeltet metall.

Skjønt denne beskrivelse avsluttes med patentkrav som særlig fremhever og klart krever rettsbeskyttelse for den gjenstand som anses å utgjøre foreliggende oppfinnelse, antas det at oppfinnelsen, dens formål, særtrekk og fordeler vil bli bedre forstått ut i fra følgende beskrivelse under henvisning til de vedføyde tegninger hvor tilsvarende deler er gitt samme hen-visningstall og hvorpå: Fig. 1 er et tverrsnitt av en del av en smeltedigel utstyrt med filter for smeltet metall i henhold til foreliggende oppfinnelse, og Fig. 2 er et oppriss av senderenheten i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Foreliggende oppfinnelsesgjenstand er en indikator for effektiviteten av smeltet metallfiltrering. Som vist i fig. 1, omfatter en digel 10 et øvre kammer 11 og et nedre kammer 12. Ufiltrert smeltet metall føres inn i det øvre kammer 11 og passerer igjennom et filter 13 for smeltet metall til det nedre kammer 12. Filteret 13 holdes vanligvis i stilling av setebrikker 14 av silisium-karbid. Smeltet metall ledes inn i det øvre kammer 11 på sådan regulert måte at et øvre smeltenivå oppnås og opprettholdes, slik som angitt ved linjen A-A. Etter hvert som det smeltede metall begynner å filtreres gjennom filteret 13, strømmer det inn i det nedre kammer 12 samt videre til ytterligere behandling. Smeltet metall tilføres kontinuerlig til det øvre kammer 11 inntil metallsmelten i det nedre kammer 12 når et forut bestemt nivå angitt ved en linje B-B. Forskjellen mellom det øvre metallsmeltenivå A-A og det nedre metallsmeltenivå B-B betegnes vanligvis som drivhodet . Under normale driftsbetingelser med et korrekt arbeidende filter 13 har drivhodet et område av godtagbare verdier som er bestemt av visse variable størrelser, slik som utformingen av digelen 10, utførelsen av filteret 13 og den type smeltet metall som behandles. Det er å foretrekke at det målte metallnivå befinner seg på nedstrømssiden av filteret 13, da det øvre smeltenivå A-A blir direkte regulert ved smeltetilfør-selen, mens det nedre metallsmeltenivå B-B avhenger av strøm-ningen av metallsmelte gjennom filteret 13. Foreliggende oppfinnelse omfatter nivådetektorutstyr 15 for smeltet metall, en dataomformingsenhet 16, dataoverføringsutstyr 18 samt en data-opptager 19. Detektorutstyret 15 for smeltet metall omfatter en marinitt-flottør 20 og en anvisningsarm 21. Variasjoner i metallsmeltenivået B-B avføles av flottøren 20 som er forbundet med armen 21. Armen 21 overfører nivåforandringene til omformingsenheten 16, som omformer de avfølte data til et signal. Drevet av effektkilden 17, overføres dette signal til opptageren 19 ved hjelp av overføringsutstyret 18.

Det skal nå henvises til fig. 2, hvor det er vist at dataom-formingsenheten 16 videre omfatter et potensiometer 22 med variabel motstand. Potensiometeret 22 er koblet i serie med likestrømkilden 17 i fig. 1, som har tilstrekkelig utgangs-spenning til å gi et mV-utgangssignal fra potensiometeret 22, og som overføres over utstyret 18 i fig. 1 til opptageren 19 i samme figur. Opptageren 19 er fortrinnsvis en 24 timers opptager. Etter hvert som metallsmeltenivået B-B forandres, vil mV-utgangssignalet til opptageren 19 variere, hvilket fører til en synbar dataforandring i opptageren 19. Drastiske forandringer i smeltenivået B-B, slik som f .eks. frembragt ved opphør av smeltetilførsel til det øvre kammer 11 samt fri strømning av smeltet metall gjennom feil eller sprekker i filteret 13 vil således umiddelbart bli registrert. Videre vil gradvis tilstopping av filteret 13 til ikke godtagbare be-grensningsnivåer bli anvist av foreliggende apparat, liksom utvikling av svikt i filteret 13 som frembringer gradvis økning i metallsmeltenivået B-B. På denne måte overvåkes effektiviteten av filteret 13 kontinuerlig for å hindre at ufiltrert metall behandles, samtidig som en metallsmeltestrøm-ning i samsvar med produksjonsfordringene opprettholdes.

Skjønt foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet i detalj med særlig henvisning til en foretrukket utførelse, vil det forstås at variasjoner og modifikasjoner kan gjøres effektive innenfor grunnprinsipp og ramme for foreliggende oppfinnelse, slik den er beskrevet ovenfor samt definert i de etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen vil med fordel kunne utnyttes i industrien for filtrering av smeltet metall, og er særlig anvendbar i et system for overvåkning av effektiviteten av et filter for smeltet metall.

Claims (9)

1. (Forandret) Apparat for overvåkning av effektiviteten av et filter for smeltet metall, karakterisert ved at det omfatter: et første kammer for smeltet metall, et annet kammer for smeltet metall, filterutstyr for metallsmelte og anordnet mellom nevnte første og annet kammer for filtrering av smeltet metall mellom nevnte kammere, følerutstyr for avføling av metallsmeltenivået i et av nevnte kammere, omformerutstyr for omforming av det avfølte metallsmeltenivå til et nivåsignal, overføringsutstyr for å overføre nevnte nivåsignal, samt utstyr for å motta og anvise nevnte nivåsignal som en funksjon av tiden for derved å påvise eventuelt nedsatt effektivitet av filteret for smeltet metall.

2. (Forandret) Apparat som angit i krav 1, karakterisert ved at følerutstyret videre omfatter en høytemperaturbestandig keramikkflottør anbragt på nedstrømssiden av nevnte filterutstyr samt forbundet med en anvisningsarm.

3. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte omformerutstyr videre omfatter et potensiometer med variabel motstand i serie med en likestrømskilde.

4. (Forandret) Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte anvisnings-utstyr videre omfatter en 24-timers opptager.

5. (Forandret) Smeltedigel for filtering av smeltet metall og som omfatter: et første kammer for å motta ufiltrert smeltet metall, et annet kammer for å motta filtrert smeltet metall fra det første kammer, filterutstyr for smeltet metall og anordnet mellom nevnte første og annet kammer, utstyr for å frembringe en opptegnet historisk forløp av effektiviteten av filterutstyret, og som omfatter: utstyr for avføling av nivået av smeltet metall i et av nevnte kammere, omformerutstyr for å omforme det avfølte metallsmeltenivå til et nivåsignal, utstyr for opptegning av nevnte nivåsignal som en funksjon av tiden, og således at effektiviteten av nevnte filterutstyr overvåkes ved hjelp av nevnte nivå opptegnet som funksjon av tiden.

6. (Forandret) Apparat som angitt i krav 5, karakterisert ved at følerutstyret videre omfatter en hø ytemperaturbestandig keramisk flottør anbragt på nedstrømssiden av nevnte filterutstyr samt forbundet med en anvisningsarm.

7. Apparat som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte omformerutstyr videre omfatter et potensiometer med variabel motstand i serie med en likestrømskilde.

8. Apparat som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte opptagerutstyr videre omfatter en 24-timers opptager.

9. (Forandret) Fremgangsmåte for påvisning av effektiviteten av et filter for smeltet metall i en metallsmeltedigel av den type som har et første kammer for smeltet metall, et annet kammer for smeltet metall samt metallsmelteutstyr anordnet mellom første og annet kammer for filtrering av metallsmelte mellom nevnte kammere, karakterisert ved at: smeltet metall ledes inn i det første kammer, det smeltede metall filtreres fra det første kammer inn i det annet kammer gjennom nevnte filterutstyr, nivået av smeltet metall avføles i et av kammerne, det avfølte metallsmeltenivå omformes til et signal, nevnte nivåsignal som funksjon av tiden overvåkes for å måle forandringstakten av metallsmeltenivået, og effektiviteten av nevnte filterutstyr bestemmes på grunnlag av nivåforandringstakten for det smeltede metall.