DE2405184A1 - Methode und anlage zur reinigung metallischer schmelzen durch filterzentrifugieren und ansammlung des filtrats - Google Patents
Methode und anlage zur reinigung metallischer schmelzen durch filterzentrifugieren und ansammlung des filtratsInfo
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Description
Diese Erfindung behandelt eine neue Methode und Anlage zur Reinigung von Metallen und/oder Legierungen. Die
Erfindung ist besonders geeignet für Aluminium, seine Legierungen und Schrottlegierungen, ist aber auch für andere
Metalle anwendbar. Dns Wort 'TTetall11 wird im folgenden zur
Bezeichnung von reinen Metallen wie auch von Legierungen verwendet.
Bisher bekannte Methoden entfernen Wasserstoff und suspendierte Säuerstoffteilchen aus flüssigem Aluminium mit
Hilfe von Chlor, Stickstoff oder anderen Gasen oder Grasgemischen, die durch Graphitrohre durch die Schmelze
geblasen werden. Wasserstoff entweicht mit dem Chlor, die Oridhäutehen schwimmen zur Schmelzoberfläche und werden mit
entsprechenden Werkzeugen abgeschäumt. Die Wechselwirkung
zwischen Gas und Schmelze ist begrenzt, wegen des begrenzten Oberflächenkontaktes zwischen Reinigungsgas und Schmelze.
Eine bedeutende Mensre Aluminium bleibt in der Kratze hängen
und kann nicht ohne weiteres zurückgewonnen werden. Eine erneute Verschmutzung der Schmelze vor dem Giessen tritt
häufig auf. Andere Methoden verwenden Filterkästen, die jedoch Metallflussprobleme mit sich bringen und nur gewisse
Mengen von festen Verunreinigungen aus der Schmelze entfernen ehe des Filter ausgewechselt werden muss. Besonders für die
Verarbeitung von Schrottlegierungen zur Wiederverwendung sind keine wirksamen Methoden bekannt. Ausseigerung von eisen-
oder manganreichen Kristallen mit anschliessendem Dekantieren wurde versucht,pber niemals in grösserem Ausmass angewendet,
weil es zeitraubend, teuer und nicht sehr wirkungsvoll ist.
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Alle solche Nachteile werden durch dieae Erfindung vermieden.
Sie wurde speziell entwickelt zur Anwendung auf dem sich, schnell erweiternden Gebiet der Reinigung und Wiederverwendung
von Gebraucht- und AbfpllmetPll und zur Reinigung
von Primärschmelzen. Die Reinigung des Metalls wird am
besten kurz vor dem Giessen unternommen, wodurch erneute Verunreinigungen vermieden werden. Die Aluminiumverluste
sind minimal.
Die Erfindung ist eine neuartige Methode und Apparatur zur Reinigung von Metallen mittels einer Filterzentrifuge.
Grobe Festteilchen, in lösung befindliche, unerwünschte Bestandteile und feinste Festteilchen werden erfolgreich
pus der Schmelze entfernt, alles in ein und derselben Apparatur unter im wesentlichen gleichbleibenden Druck- und
Temperaturbedingungen. Die Erfindung nützt speziell die Zentrifugalkraft um die Kontaktfläche zwischen Reinigungsgas
und Metall zu erhöhen, was wiederum die Wirksamkeit der Gasbehandlung erhöht. Jeder einzelne der drei Reinigungsvorgänge weist einzigprtige Züge auf. In Verbindung
beseitigen sie die Schwierigkeiten der bisher bestehenden Systeme und haben viele Vorteile. Die drei Arten von
Reinigungsvorgängen, die mit dieser Erfindung durchgeführt werden, sind, allgemein ausgedrückt:
1. Die Entfernung von suspendierten, nichtmetallischen Teilchen, wie Oxiden und Karbiden aus flüssigem
Metall.
2. Die Entfernung von suspendierten, festen metallischen
Teilchen aus flüssigem Metall.
3· Die Entfernung von Gasen und anderen in Lösung befindlichen Elementen aus flüssigem Metall.
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Kurz gesagt, die Metallreinigung npch dieser Erfindung wird in einer neuartigen Metallzentrifuge durchgeführt, in
die ein kontinuierlicher Metallfluss mit suspendierten
festen Verunreinigungsteilchen eingeführt wird. Der Rotor hält die grösste Menge der festen Verunreinigungsteilchen
zurück, während er die erwünschte aluminiumreiche Schmelze in ein metallbehandelndes Gas aussprüht, welches entweder
ein Reinigunfrsgps, ein Edelgas, oder ein Reaktionsgas, das
ein oder mehrere erwünschte Komponenten dem Filtrat zufügt, sein kann. Das Piltrat wird, zum Beispiel, Stickstoff, Chlor
oder anderen Gasen oder Gasgemischen ausgesetzt, um Oxidation zu verhindern und/oder um gleichzeitig Wasserstoff und andere
in lösung befindliche Elemente zu entfernen. Die im Rotor zurückgebliebenen festen Verunreinigungsteilchen enhalten nur
eine minimale Menge von metallischem Aluminium, da die Zentrifugalkraft praktisch die gesamte Schmelze durch das
Filter in d«s Sa^melgefäss schleudert, wo sie auf eine
feststehende Wand aufprallt und in kleine Tropfen zersprüht. Verbleibende, winzige, feste Verunreinigurursteilchen werden
aus dem Metall entfernt während die Tropfen durch ein flÜFsis-es Salzbad rennen, das eine niedrigere Dichte hat als
d^s zu reinigende Metall.
Die Neuartigkeit der Methode der Erfindung umfasst das
Filterzentrifugieren des Metalls um grobe Verunreinigungsteilchen zu entfernen und die Ausnutzung der Zentrifugalkraft
um die Oberfläche des Filtrats beim Austritt aus dem Rotor zu vergrössern durch Versprühen in kleine Tropfen oder
anderweitige feine Konfigurationen. Dies ermöglicht die
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optimale Wechselwirkung zwiscben im Metall gelösten Verunreinigungen und einer Reinigungsatmosphäre in dem
zweiten Reinigungsvorgang, und, wenn erwünscht, weitere Reinigung innerhalb derselben Apparatur durch Verwendung
eines reinigenden Salzbades. Die Methode ermöglicht eine Reinigung des Metalls in einem kompakten System, in welchem
dps Metallfiltrat ständig vor neuer Verunreinigung geschützt ist.
Die Apparatur dieser Erfindung besteht aus einem Zentrifugalfilter umgeben von einem Gefäss, welches das
Filtrat auffängt in einer halbabgeschlossenen, schützenden
Atmosphäre und bei einer geeigneten Temperatur. Die Apparatur ist billiger und leichter zu bedienen als andere, bisher
bekannte Anlagen. Die oben kurz beschriebene Methode und Apparatur werden unten noch detailliert. Anwendungsmöglichkeiten
und Vorteile werden für den Experten offensichtlich aus der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung der
besten Ausführungsmethode der Erfindung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung, wobei Bild 1 eine schematische
Seitenansicht darstellt, mit Schnitt zumeist durch die Mitte, welche die beste Ausführung der Erfindung illustriert.
Bild 1 zeigt die Zentrifugenapparatur dieser Erfindung. Eine Antriebswelle (10) ist mit einem Motor mit variabler
Geschwindigkeit verbunden (Motor nicht im Bild). Ein zylinderförmiger Rotor (15), vorzugsweise aus Gusseisen,
Stahl, Graphit, Marinite, etc., ist auf einer horizontalen Bodenplatte (12) abhebbar angebracht. Die Bodenplatte (12)
wiederum ist am oberen Ende der Antriebswelle (10) befestigt.
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Die Rotorseitenwand (20) ist eine starre, flüssigkeitsdurchlassende
Stütze, die an der Bodenplatte leicht entfernbar angebracht ist, und die so entworfen ist, dass auf deren
Innenseite filtermaterial (22) angebracht werden kann. Die
Rotorseitenwand (20) fungiert vor allem als Stütze für die verschiedenen Arten von Filtermsterialien (22) während des
Zentrifugieren, aber gestattet dem PiItrat leichten Durchgang»
Vorzugsweise ist sie aus Gusseisen hergestellt, aber sie kann »nch aus anderen geeigneten Werkstoffen gemacht sein. Sie
kann in Form von zum Beispiel Stangen, Trägern, Bändern, Gitter oder sogar Gitterdraht konstruiert werden. Die entfernbare
Deckplatte (25), die p.n der Rotorseitenwand (20)
befestigt wird, hat eine Öffnung in der Mitte, geeignet für die Einführung der verunreinigten Schmelze, die gereinigt wird,
während der Rotor von der Antriebswelle (10) angetrieben wird.
Das Rotorafgregat, bestehend aus der Antriebswelle, der
Bodenplatte, angebrachter Seitenwand und Deckplatte, ist von einen S^-i^elgefass umgeben. Das letztere besteht aus einer
Aussenwand (32) und einer Innenwand (35) mit einer Heizanlage zur Beheizung der Innenwand nahe der Innenwsnd angebracht,
vorzugsweise zwischen der Innen- und der Aussenwand. Die Heizelemente (40), die im Bild 1 schematisch angezeigt sind,
sind Heizkörper, die in der La^e sind, die Temperatur im
Sa^melgefäss auf der Höhe der Temperatur des Metalls zu
halten während dieses vom Filter (22) und der Rotorseitenwand
(20) ausgeschleudert wird. Als Heizelemente (40) bevorzugt sind elektrische Widerstandsheizelemente, die mit einer
externen Kraftquelle verbunden sind. Innen- und Aussenwand sind miteinander verbunden, um eine im wesentlichen gasdichte
Kammer (42) zu formen unter Einschluss der Heizelemente.
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Die Kammer (42) ist mit einem oder mehreren Einlassen (4-5)
versehen und mit einem oder mehreren tangentialen Gaslässen
(48). Reinigungsgas wird durch Einlass (45) eingeleitet, zirkuliert um die Heizelemente und verlässt schliesslich
Kammer (A2) durch Auslass (48) und zirkuliert dann im Sammelgefäss und entweicht schliesslich durch Ausgang (50)
und (52). Während eine Konstruktion mit Innen- und Aussenwand
bevorzugt ist, kann auch eine einzige Wand verwendet werden, mit oder ohne Heizelementen, da nach dem Anfahren die Temperatur
des FiItrats hoch genug ist, um das Erstarren des Metalls
an der Innenwand zu verhindern. Aus dem gleichen Grund muss das Reinigungsgas auch nicht unbedingt erhitzt werden. Vor dem
Anfahren kann das System mit verschiedenen geeigneten Heizvorrichtungen erwärmt werden, zum Beispiel mit einer
Heizflamme.
Die Werkstoffe für die Konstruktion und die Filtermaterialien (22) sind so gewählt, dass kein Teil mit dem
flüssigen Metall bei der Arbeitstemperatur reagiert. Für Aluminium kommen dazu Werkstoffe in Frage wie feuerfeste
Steine, G-raphit, Gusseisen, Glasstuch, Tonerde, Marinite, etc.
Das Reinigungsgas wird vorzugsweise tangential in die Kammer (42) eingeführt und, nach der Erhitzung auf Arbeitstemperatur
in das Sammelgefäss (49) entlassen, pus welchem es entweichen kann wie vorher beschrieben, oder es Vann an einer erwünschten
Stelle abgesaugt werden mittels einer entsprechenden konventionellen
Absaugvorrichtung.
Die Apparatur wird für den Gebrauch vorbereitet indem eine Schicht Filtermaterial (22) an die innere Rotorseitenwand
(20) gelegt oder befestigt wird (z.B. eine oder mehrere Lagen Gl«=stuch von gewünschter Porengrösse) ehe die Rotorseitenwand
(20) an die Bodenplatte (12) befestigt wird,
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oder indem loses Filtermaterial mit einer Teilchendimension
erröpser als die der Perforierungen der Rot or seitenwand (20)
(z.B. Tonerdekügelchen) auf die Bodenplatte gehäuft wird,
nachdem Seitenwand (20) an Bodenplatte (12) befestigt wurde.
Deckplatte (25) wird dann an Seitenwpnd (20) befestigt und der Rotorzylinder wird für eine kurze Zeit erhitzt mit Hilfe
einer Heizflamme, die durch die Mittelöffnung in der Deckplatte (25) eingeführt wird. Zur gleichen Zeit wird Sanmelgefäss (30)
mit Hilfe von Heizelementen (40) erhitzt. Nach genügender Erhitzung, vorzugsweise suf eine Temperatur etwas über der
Temperatur des zur Reinigung bestimmten Metalls, wird die
Heizflamme entfernt und Schutz- oder Reinigungsgas beginnt
durch d»s System zu zirkulieren (von Einlass (45), Öffnung (48)
zum Auslass (50) und (52)). Öffnungen (50) und (52) können
auch geschlossen und abgedichtet werden und das Gas entweicht dpnn nur an einer Stelle durch ein übliches Gassammeisystem
(nicht gezeigt). Der Motor wird eingeschaltet und beschleunigt
langsam den Rotor. Palis auf der Bodenplptte (12) gehäuftes,
loses Filtermaterial verwendet wird, wird dieses durch die Zentrifugalkraft gegen das Innere der Seitenwand (20) gepresst,
wo es dazu neigt sich zu einer gleichmässig dicken Schicht auszubreiten, ^ine gleichmässige Verteilung kann erleichtert
werden indem ein Werkzeug durch die Mittelöffnung der Deckplatte (25) eingeführt wird während der Rotor sich dreht.
Zusätzlich kann, falls erwünscht, die Ablauföffnung (55) geschlossen werden und flüssiges Reinigungssalz von geringerer
Dichte als das zu giessende Metal dem System beigefügt werden durch die Mittelöffnung in der Deckplatte (25). Das flüssige
Salz sammelt sich in Sammelbecken (60) an, welches vorzugsweise
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in Richtimg auf die Metal labIpuföffnung (55) geneigt ist, um
den Ablauf von Metall und Salz zu erleichtern. Zusätzliche Ablauföffnungen für dps Ablassen des Salzbades können in
Sammelbecken (60) oder Wand (35) angebracht werden. Die Apparatur ist nun fertig für Inbetriebnahme,
Das zu reinigende Metρ11 wird durch die Mittelöffnung
der Deckplatte (25) eingegossen, mit Hilfe der Zentrifugalkraft durch Filter (22) und die Öffnungen in Rotorseitenwand
(20) gepresst. Es wird in Form von vielen kleinen Tropfen und Strahlen in Sam^elgefäss (49) gesprüht (einige davon sind in
der Zeichnung durch punktierte Linien angedeutet), wodurch ein grosses Mpss θπ Metalloberfläche dem reinigenden Einfluss
des Gases in Sammelgefäss (49) ausgesetzt wird. Die Innenwand (35) ist teilweise in Stufen susereführt (gegenüber Rotorwand
(20)). Die geheizten, senkrechten Teile des stufenförmigen Verteilers (75) lenken die Flussrichtung des Filtrats nach
unten zum Sammelbecken (60). Die feinen Metallstrahlen oder
Tropfen (70) prallen auf die geheizten, vertikplen Flächen des Verteilers (75) suf, zerspritzen in Form von vielen kleinen
Tröpfchen, die d?=nn gemäss der Schwerkraft nach unten tropfen
und dabei immer noch dem Reinigungs- und/oder Schutzgas ausgesetzt sind. Der Zweck solcher Verteiler ist, die Metalloberfläche
noch mehr zu vergrössern und die Metalltröpfchen in nahezu dem gesamten Raum zwischen Sammelgefässwand (35)
und der Rotoraussenwand (20) herunterregnen zu lassen, anstelle
des Herunterlaufens entlang einer geheizten Sammelgefässwand. Auf diese Weise werden die Metallstrahlen und -Tröpfchen
maximal der Wirkung des Reinigungsgases ausgesetzt. Wenn
Sammelbecken (60) eine Läse flüssiges Salz (80) enthält, wird
eine zusätzliche Reinigungswirkung erzielt während die
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Metalltropfen und -Strahlen durch die flüssige Salzschicht zum
Boden des Sp'^elbeckens rieseln, ehe das Metall durch Ablauf
(55) abgezapft wird.
Die Masse der metallischen und nichtmetallischen festen Verunreinigungsteilchen des zu reinigenden Metalls wird im
Rotor durch dps Filtermaterial zurückgehalten. In der Schmelze
eingeschlossenes Gas wird durch das Reinigungsgas in Karmer (49)
entfernt. Dps Reinigungsgas verhindert auch die Oxidation des
aus dem Rotor geschleuderten Metalls und entfernt einige Elemente,
die sich im Metall in Lösung befinden. Die flüssige Salzschicht im Sammelbecken (6o) vollendet den Reinigungsvorgang, sodpss d«s Metall, welches vom Zapfloch (55)
abgezapft wird, eine Qualität aufweist, die bisher nur durch zeitraubende und kostspielige Bemühungen erzielt werden konnte,
nicht »ber in einem solch einfachen und kontinuierlichen
Verfahren wie npch dieser Erfindung.
Sobald sich der Metalldurchstoss verringert wegen der in Filtermaterial (22) aufgefangenen festen Verunreinigungsteilchen, die den normalen Metallfluss zu stark behindern, wird
kein weiteres Metall zugegeben und der Rotor wird zum Stillstand gebracht, sobpld das noch darin befindliche Metall ausgeschleudert
worden ist. Deckplptte (23), Rotorseitenwand (20),
Filtermaterial (22) und die daran angesammelten festen Verunreigungsteilchen werden entfernt und durch einen neuen
Rotor von gleicher Art, aber natürlich frei von Verunreinigungsteilchen, ersetzt. Meist ist ein Aufheizen des neuen Rotors
nicht nötig ehe die Metallreinigung fortgesetzt wird. Der Austausch des Rotors braucht nur eine Minute zu dauern, wenn
von geübtem Bedienungspersonal ausgeführt. Die entfernte Rotoreinheit
wird gereinigt, mit neuem oder gereinigtem Filtermaterial versehen und ist wieder zur Verwendung "bereit.
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Die Dimensionen und die Form jedes Teils der Apparatur
können geändert und einem spezifischen Reinifrangsprozess
angepasst werden» Zu^i Beispiel, Rotorseitenwand (20) kann zu
einer konischen "Kegelstumpf form modifiziert werden. Auch die
Innenwpnd (35) der Kammer (30) kann völlif glptt bleiben,
obwohl die treppenstufenförmige Form bevorzugt ist. .ebenso
können an Innenwand (35) Unterteilungen oder Verteiler in
anderen G-rögsen und Formen als der treppenstufenförmigen
engebracht werden, um das FiItrat in kleinere Tropfen aufzuspalten.
Stufenförmig angeordnete kleine Auffangplatten, die
d^s Herabrieseln der Metalltropfen in Sammelbecken (60)
verlangsamen, liegen auch im Rahmen dieser Erfindung. In einer anderen Version werden Schutz- und Reiniffungsgas durch
Sammelbecken (60) eingeführt, welches in diesem Falle aus einem Werkstoff besteht, der gasdurchlässig ist, aber das
flüssige Metall nicht durchlässt. Ausgang (48) wird verschlossen
und d«s GrPiS wird unter Druck durch Einlass (45) eingeführt. Das
G-PS perlt dann durch das Metal und d»s flüssige Salz (80) im
Sammelbecken (60) in die Kammer (4-9) für maximale Reinigungswirkung .
Die folgenden Beispiele beschreiben die bevorzugte Methode der Erfindung:
Aluminiumlegierung 3004, in einem üblichen Umschmelzofen
aus gebrauchten Aluminiumdosen erschmolzen, wird ohne weitere
Behandlung durch die Filterzentrifuge (Bild 1) geleitet und
zu Barren vergossen. Vor der Reinigung entnommene Schmelzproben
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enthielten zahlreiche, im flüssigen Metall suspendierte
Oxidflocken und wsren gesättigt mit während des Schmelzens
von der Luftfeuchtigkeit aufgenommenem Wasserstoff. In einem
Straube-Pfeiffer Vakuum Prüfgerät zeigten sich zahlreiche
Bläschen während der Erstarrung der Probe. Die metallographische Untersuchung zeigte ebenfalls einen hohen Gasgehalt
und viele Oxideinschlüsse.
Die Filterzentrifuge wird zwischen den Schmelzofen und die Str^nggus^nlpge gestellt und ist mit einem Filtermaterial
ausgestattet, d^s aus einer ca. 8 cm dicken Lege von Tonerdekü
>elchen mit ca. 1.3 cm Durchschnitt besteht und das an die Rotorseitenwand geschichtet ist. Die zylinderförmige Rotorseitenwand
soll erleiehmässig verteilte Perforierungen haben mit
cp. 2 to 3 mm (1/16 to 1/8 inch) Durchschnitt. Reinigungsgas
wie Stickstoff, Chlor, COp, Chloridgase, etc. wird durch das
Sa^elgefäss geblasen. Das SsTpelgefäss hat im Sammelboden
eine Salzbadschicht. Die Zusammensetzung des Salzbades ist
$ NaCl (»He Prozente sind Gewichtsprozente), A-5^ KCl und
#> AlF.,«3NaF. Nachden die Filterzentrifuge auf ungefähr 6900C
erhitzt worden ist, wird der Rotor langsam beschleunigt auf ca. 350 UPM und das zu reinigende Metall wird bei einer
Temperatur von 680° C i 5° C kontinuierlich zugefügt mit der
gleichen Giessgeschwindigkeit wie sie für das Stranggiessen benötie-t wird. Der Ablauf der Filterzentrifuge wird geöffnet
sobald sich eine 13 cm (5 inch) hohe Metallschicht im Sammelbecken
angesammelt hat und der Metallablauf wird von dann ab
an dieser öffnung reguliert gemäss der erwünschten Giessgeschwindigkeit.
Um die Qualität der aus dem Metall gegossenen Stücke zu verbessern, können Bor und/oder Titan dem Fitrat
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zugesetzt werden, indem Borchloride und/oder Titanchloride als Bestandteile des Reinigungsgases verwendet werden.
In einer hocheisenhaltigen Aluminiumschrottlegierung wurde bei hoher Temperatur Silizium gelöst. Die Schmelze wurde
dpnn abgekühlt, damit sich siliziumhaltige kristalline Teilchen, die aus ungefähr 14.8^ Si, 2.7$ Fe und 82.5$ Al und
Spurenelementen bestehen, ausscheiden. Die Schmelze wird auf 5QO0G £ gekühlt in einer Weise, dpss abgesonderte AlPeSi
Kristalle von verhältnismäesig grober Grosse in der Schmelze
suspendiert sind.
Während die verunreinigungsreichen Teilchen durch leichtes Rühren suspendiert gehalten werden, wird die Schmelze in die
Filterzentrifuge eingeführt. Die Filterzentrifuge ist mit einem Filtermaterial aus porösem Astbesttuch ausgestattet, das an der
Innenseite der perforierten zylindrischen Rotorseitenwand angebracht ist. Stickstoff wird eingelassen und, nach Erhitzung
auf ca. 600° C, wird der Rotor auf ca. 300 UPM gebracht.
Der Rotor, oder zumindest das Filtermaterial, muss von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden, wegen der Ansammlung der
vom Filter zurückgehaltenen, eisenreichen Kristalle.
Eine hocheisenhaltige Aluminiumschrottlegierung, die auch
Silizium enthält und eine Zusammensetzung von 14.8$ Si, 2.7$ Fe, 0.05$ Ca. und 82.5$ Al und Spurenelemente enthält, wird verwendet.
Die Giessfähigkeit von Gusslegierungen wird ernstlich von einem Kalziumgehalt über 0.005$ beeinträchtigt. Wenn unerwünschtes
Kalzium ebenfalls aus der Schmelze entfernt werden soll, kann
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Claims (14)
- die gleiche Methode wie in Beispiel II Hingewendet werden, jedoch wird anstelle von Stickstoff Chlor eingeleitet. Dps Chlor reagiert mit dem Kalzium und die gereinigte Legierung h*»t weniger »Is ^Es fTibt viele andere Gebiete auf denen die Apparatur dieser Erfindung· nutzbringend angewendet werden kann. Silizium kpnn dpmit gereinigt werden, indem man mehr als 12$ Silizium mit Aluminium legiert. Die entstehende Aluminium-Siliziumlegierung nimmt die meisten Spurenelementen, wie Eisen und Kalzium, auf, die ursprünglich im Silizium enthalten waren, während spubere, übereutektische Siliziumkristalle im Rotor zurückbleiben. Jede Schmelze, die feste, suspendierte Teilchen enthält oder auch Elemente in Lösung oder ungelöst, die »usfiltriert oder mit Gps gereinigt werden können, kann npch dieser Erfindung erfolgreich behandelt werden.Diese Erfindung ka"in auch in anderer Form verwirklicht werden ohne von dem Konzept oder den wesentlichen Merkmalen derselben abzuweichen. Die gegenwärtige "Formgebung muss deshalb in jeder Hinsicht als allgemeine Beschreibung und nicht als spezifische Beschränkung angesehen werden. Das Ausmass der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche festgelegt und nicht durch die obige Beschreibung, und alle Änderungen, die dem Sinne und dem Ausmass der Ansprüche entsprechen, werden deshalb als Teil der Erfindung betrachtet.Die Ansprüche sind wie folgt:fl)/Eine Filterzentrifuge für Metall und Metallegierungen bestehend aus einem kraftangetriebenen Rotor mit einer Seitenwand durch die Flüssigkeit austreten kann; eine Einfüllöffnung für das zu filternde Metall und auswechpelbare Filtermittel, die sich an der inneren Seitenwandflache des Rotors befinden;409832/0393ein Filtratsarrnelgefäss, das den Rotor umgibt, welches Gefäss eine äussere und eine innere Wand hat, mit freiem Raum zwischen beiden Wänden, beide Wände miteinander verbunden zu einer im wesentlichen abgeschlossenen doppelwand igen Sa^melkpmmer zum Auffand des flüssigen Filtrates, das ditrch den besaiten Rotor pustritt; Vorrichtung um d^s flüssige ?iltrat nahe dem unteren Teil der besagten inneren Wand anzusammeln und dazugehörige Abflussöffnungen um d^s Piltrat aus der besaiten App^ratiir zu entfernen.
- 2) Eine Apparatur wie im Anspruch 1 beschrieben, wobei das Sa^melg-efäss mit Gas Ein- und Auslassen versehen ist und worin ein oder mehrere Gase durch das S» 17F*1elgefass zirkulieren können zur Kontaktnabme mit dem Piltrat wenn es ans dem Zentrifugenrotor austritt.
- 3) Eine Apparatur wie am Anspruch 2, die ausserdem Vorrichtungen enthält um die Innenwand des Sammeltefasses zu einer Temperatur zu erhitzen, die der Temperatur des Filtrats entspricht, das a\is dem besagten Rotor austritt.
- 4) Eine ApOaratur wie im Anspruch 3, wobei die besagten Heizmittel in dem Raum zwischen der inneren und äusseren Aussenwsnd angebracht sind und damit jedes Gbs, das in diesem Raum zirkuliert, erhitzt werden kann.
- 5) Eine Apparatur wie im Anspruch 2 beschrieben, wobei das besagte Sa'nmelgefäss zusätzlich ausgestattet ist mit Vorrichtungen zur Verteilung und Zerstreuung des Filtrpts über das gesamte Samnelgefass.
- 6) Eine Apparatur wie im Anspruch 5 beschrieben, wobei die Vorrichtung zum Verteilen und Verstreuen des Piltrats aus einer oder mehrerer, im wesentlichen senkrechter Wandunterteilungen403832/0393 - 14 -"besteht direkt gegenüber der Rotorseitenwpnd.
- 7) Eine Filterzentrifugenapparatur für Metallschmelzen bestehend pns einem kraftangetriebenen Rotor, der Decke, Boden und Seitenwand hpt, einen Einlass in der Decke des besagten Rotors um die zu filternde Schmelze einzuführen, die besagte Seitenwand mit Öffnungen um die "Flüssigkeit durchzulassen, eine1?! Filtermaterial, d»ps sich en der inneren Seitenwand des Rotors befindet, und einem Spinmelgefäss für dps geschmolzene MetPllfiltrpt, welches Gefäss den besagten Rotor umgibt, das Sporne lire fass bestehend aus einer Wand gegenüber der Rotorseitenwpnd und einem Sammelbecken mit Abfluss für Metall, verbinden mit der Gefässwnnd zur Ansammlung des geschmolzenen Metalls und zur kontrollierten Ausscheidung desselben aus der besaiten Apparatur.
- 8) Eine Filterzentrifuge wie in Anspruch 7 beschrieben, wobei dps besagte Sammelgefäss zusätzlich mit Vorrichtungen versehen ist um das Filtrat durch das Sammelbecken zu verteilen und zu versprühen,
- Q) Eine Filterzentrifuge wie in Anspruch 7, wobei die besaiten Vorrichtungen zur Verteilung und Zersprühung aus einem oder mehreren im wesentlichen senkrechten Wandteilen gegenüber der Rotorwpnd bestehen.
- 10) Eine Methode zur Reinigung von Metellschmelzen, welche aus den Stufen besteht, Verunreinigungsteilchen zentrifugal puszufiltern, und unter Ausnützung der Geschwindigkeit des Filtrats, welches aus der besagten Filterzentrifuge ausgeschleudert wird, das Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen des Filtrats zu vergrö'ssern während das besagte Filtrat einer gewählten Gasbehandlung ausgesetzt wird.409832/0393 - 15 -
- 11) Eine Methode zur Reinigung von Mete IlsehmeIzen wie in Anspruch 10 beschrieben, wobei d^s besagte Verhältnis von Oberfläche zu Volumen vergrössert wird indem das Filtrat zentrifugal geren eine im wesentlichen bewegungslose Versperrung geschleudert wird, um df=s Filtrat in kleinere Tröpfchen aufzuspalten.
- 1?) Eine Methode zur Reinigung von Metallschmelzen wie in Anspruch 11 beschrieben, wobei die besagten Tröpfchen in einer Reinigungsgas-Atmosphäre geformt werden.
- 13) Eine Methode zur Reinigung von Met?llscbmelzen wie in Anspruch 11 beschrieben, in der zusätzlich die besagten Tröpfchen durch ein metallreinigendes Salzbad gehen und anschliessend das so behandelte FiItrat angesammelt wird für den Gebrauch.
- 14) Eine Methode wie beschrieben in Anspruch 13, wobei die besagten kleinen Tröpfchen gleichmässig über das Salzbad verteilt werden.Der Patentanwalt409832/0393Leerseite
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US32986073A | 1973-02-05 | 1973-02-05 |
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DE19742405184 Pending DE2405184A1 (de) | 1973-02-05 | 1974-02-04 | Methode und anlage zur reinigung metallischer schmelzen durch filterzentrifugieren und ansammlung des filtrats |
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