FR2727432A1 - DEVICE FOR DEGASING AND SEPARATION OF INCLUSIONS IN A LIQUID METAL BATH - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE DEGAZAGE ET DE SEPARATION DES INCLUSIONS DANS UN BAIN
DE METAL LIQUIDE
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne un dispositif pour améliorer le dégazage et la séparation des inclusions d'un métal liquide, tel que l'aluminium et ses alliages ou le magnésium et ses alliages.DEVICE FOR DEGASSING AND SEPARATING INCLUSIONS IN A BATH
LIQUID METAL
TECHNICAL AREA
The invention relates to a device for improving the degassing and separation of inclusions from a liquid metal, such as aluminum and its alloys or magnesium and its alloys.
ETAT DE LA TECHNIQUE
On sait qu'avant d'obtenir par coulée des produits métallurgiques semifinis, tels que l'aluminium, la magnésium ou leurs alliages, il est necessaire de traiter le métal brut liquide pour le débarasser des gaz dissous (en particulier l'hydrogène), des impuretés dissoutes (en particulier les alcalins) et des inclusions solides ou liquides qui nuiraient à la qualité des pièces coulées.STATE OF THE ART
We know that before obtaining semifinished metallurgical products, such as aluminum, magnesium or their alloys, it is necessary to treat the liquid crude metal to rid it of dissolved gases (in particular hydrogen), dissolved impurities (in particular alkalis) and solid or liquid inclusions which would adversely affect the quality of the castings.
Ce traitement est habituellement effectué par insufflation d'un gaz approprié, par exemple un gaz inerte et insoluble dans le métal liquide du type Ar pouvant contenir quelques pour-cent de gaz réactif du type de chlore.This treatment is usually carried out by blowing in a suitable gas, for example an inert gas insoluble in the liquid metal of the Ar type which may contain a few percent of reactive gas of the chlorine type.
Le gaz inerte et insoluble absorbe par effet de dilution et évacue les gaz dissous, tandis que les impuretés dissoutes du type alcalin peuvent réagir avec le gaz réactif et générer des inclusions solides ou liquides qui restent en suspension. L'ensemble des inclusions doit être éliminé.The inert and insoluble gas absorbs by dilution effect and evacuates the dissolved gases, while the dissolved impurities of the alkaline type can react with the reactive gas and generate solid or liquid inclusions which remain in suspension. All inclusions must be eliminated.
Dans la suite on entendra par inclusions tant les inclusions solides que liquides, tant celles préexistantes dans le métal liquide brut que celles générées par suite du traitement.In the following, the term “inclusions” will be understood to mean both solid and liquid inclusions, both those preexisting in the raw liquid metal and those generated as a result of the treatment.
Le traitement peut être effectué dans des poches comportant un ou plusieurs compartiments de traitement, selon la pureté du métal final désirée et le débit de métal traité. The treatment can be carried out in bags comprising one or more treatment compartments, according to the purity of the final metal desired and the flow rate of treated metal.
I1 est connu d'effectuer l'insufflation de gaz dans le métal liquide en équipant le compartiment de traitement de bouchons poreux, comme par exemple dans l'article "A new generation of fluxing in aluminum melting and holding furnaces" de J.R. Guttery et coll. (Light Metal 1994 - p. It is known to insufflate gas into liquid metal by equipping the treatment compartment with porous plugs, as for example in the article "A new generation of fluxing in aluminum melting and holding furnaces" by JR Guttery et al. . (Light Metal 1994 - p.
921-927, Edité par U. Mannweller) et les brevets J 61117237, J 62083431 ou d'un fond poreux, comme par exemple dans les brevets J 02145730, GB 2220424. Mais de telles solutions, qui souvent ne permettent pas une dispersion suffisamment fine du gaz de traitement, peuvent conduire à une épuration non satisfaisante en gaz ou impuretés dissous ; de plus avec les bouchons poreux il n'est pas possible de garantir que la totalité du volume de métal liquide soit intéressée par le traitement. Quant à l'élimination des inclusions, celles déjà présentes dans le métal à traiter ou celles générées lors du traitement par les gaz, elle est genée par l'agitation du milieu ; en particulier l'utilisation d'un fond poreux gêne la décantation des inclusions.921-927, Edited by U. Mannweller) and patents J 61117237, J 62083431 or a porous bottom, as for example in patents J 02145730, GB 2220424. But such solutions, which often do not allow sufficient dispersion fine treatment gas, can lead to an unsatisfactory purification in gas or dissolved impurities; moreover with porous plugs it is not possible to guarantee that the entire volume of liquid metal is involved in the treatment. As for the elimination of inclusions, those already present in the metal to be treated or those generated during the treatment with gases, it is hampered by the agitation of the medium; in particular the use of a porous bottom hinders the settling of inclusions.
I1 est connu également du brevet US 4 714 494 de disposer un fond poreux dans des goulottes de transport de métal liquide pour y insuffler du gaz. It is also known from US Pat. No. 4,714,494 to have a porous bottom in liquid metal transport chutes for blowing gas therein.
Ce dispositif comme précédemment ne permet pas une élimination des inclusions.This device, as before, does not allow elimination of inclusions.
Pour améliorer la dispersion du gaz de traitement dans le métal liquide, il est connu d'effectuer l'insufflation à l'aide d'un rotor ou turbine immergée. Cette méthode est particulierement efficace pour disperser le gaz de traitement donc pour éliminer les gaz dissous et traiter les alcalins en solution. Mais l'agitation provoquée par le rotor peut affecter l'élimination des inclusions liquides ou solides.To improve the dispersion of the treatment gas in the liquid metal, it is known to perform insufflation using a submerged rotor or turbine. This method is particularly effective for dispersing the treatment gas, therefore for eliminating the dissolved gases and treating the alkalis in solution. But the agitation caused by the rotor can affect the elimination of liquid or solid inclusions.
Pour améliorer cette élimination, il est connu d'ajouter au compartiment de traitement un compartiment de sortie, par exemple séparé du précédent par une paroi comportant une ouverture pour le passage du métal liquide, dans lequel s'effectue une meilleure séparation ou décantation des inclusions.To improve this elimination, it is known to add to the treatment compartment an outlet compartment, for example separated from the previous one by a wall comprising an opening for the passage of liquid metal, in which a better separation or decantation of the inclusions takes place. .
Cependant cette disposition complémentaire peut encore ne pas être suffisante ; c'est pourquoi il est connu de la substituer ou d'y adjoindre une poche ou un compartiment de filtration comportant un médium filtrant ; ce dernier peut être un lit de produit pulvérulent ou une céramique poreuse, dont les dimensions respectivement des particules ou des pores sont adaptées à la pureté finale recherchée mais aussi au débit de filtration nécessaire.However, this additional provision may still not be sufficient; this is why it is known to replace it or to add to it a bag or a filtration compartment comprising a filtering medium; the latter may be a bed of powdered product or a porous ceramic, the dimensions of the particles or pores respectively are adapted to the desired final purity but also to the necessary filtration rate.
Or les métallurgistes utilisant les produits semi-finis obtenus par de tels procedés ont des exigences de pureté de plus en plus sevères. En particulier ils cherchent à produire des feuilles métalliques de plus en plus minces, ce qui exige, entre autres, d'avoir un taux d'inclusions d'autant plus faible que la feuille est mince pour ne pas augmenter ou mieux diminuer les rebuts, et d'avoir une teneur en impuretés dissoutes (par exemple en hydrogène) encore plus faible pour ne pas affecter ou mieux améliorer les caractéristiques mécaniques desdites feuilles.However, metallurgists using semi-finished products obtained by such processes have increasingly severe requirements for purity. In particular, they seek to produce increasingly thin metal sheets, which requires, among other things, to have an inclusion rate which is lower the thinner the sheet so as not to increase or better reduce the scrap, and to have an even lower content of dissolved impurities (for example hydrogen) so as not to affect or better improve the mechanical characteristics of said sheets.
En face de ces exigences la filtration évoquée plus haut montre des limites - elle ne permet pas d'arrêter les inclusions liquides, ni les plus
petites inclusions solides ; la taille limite des inclusions arrêtées
dépend de la taille des passages existant dans le médium filtrant
(donnée par exemple par la taille des particules formant le lit
filtrant, par la taille des pores...) ; mais ces passages ne peuvent
pas être exagérément fins afin que les debits de métal liquide restent
compatibles avec une exploitation industrielle.Faced with these requirements, the filtration mentioned above shows limits - it does not stop liquid inclusions, nor the most
small solid inclusions; the size limit of inclusions stopped
depends on the size of the passages existing in the filter medium
(given for example by the size of the particles forming the bed
filtering, by the size of the pores ...); but these passages cannot
not be excessively fine so that the flow of liquid metal remains
compatible with industrial operations.
- elle est sujette à des colmatages, ce qui perturbe le procédé de
filtration et est la source de pollution parasite du métal filtré et
coulé.- it is subject to blockages, which disrupts the
filtration and is the source of parasitic pollution of the filtered metal and
sunk.
- elle peut être le siège de relarguages d'inclusions qui avaient été
arrêtées dans un premier temps, ce qui altère évidemment la pureté du
métal filtré et coulé.- it can be the seat of releases of inclusions which had been
first stopped, which obviously affects the purity of the
filtered and cast metal.
- elle presente des contraintes d'exploitation importantes
obligation de préchauffer le médium filtrant avant d'effectuer la
filtration, avec en plus des risques de présence de gradients de
température pouvant perturber ladite filtration, obligation de nettoyer
et/ou changer régulièrement ledit médium filtrant etc...- it presents significant operating constraints
obligation to preheat the filter medium before performing the
filtration, with in addition risks of presence of gradients of
temperature which can disturb said filtration, obligation to clean
and / or regularly changing said filter medium etc ...
Ainsi, il est intéressant de développer de nouvelles méthodes de purification des métaux fondus, afin de permettre le développement de nouvelles applications, et afin d'améliorer encore la qualité des produits.Thus, it is interesting to develop new methods of purifying molten metals, in order to allow the development of new applications, and in order to further improve the quality of the products.
La demanderesse a donc recherché à améliorer la qualité du métal liquide avant d'effectuer la coulée.The Applicant has therefore sought to improve the quality of the liquid metal before carrying out the casting.
Elle a également recherché à simplifier et à rendre plus économique la mise en oeuvre de l'épuration en recherchant d'autres dispositifs et procédés de traitement.It also sought to simplify and make more economical the implementation of purification by seeking other treatment devices and methods.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'invention est un dispositif pour traiter au défilé un flux de métal liquide comportant des impuretés dissoutes et en suspension, comprenant une enceinte caractérisé en ce que cette enceinte contient au moins un ensemble constitué par un rideau de gaz occupant la totalité de la section du flux de métal liquide puis une zone calme ou le flux de metal liquide se purifie grâce à une décantation facilitée.DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention is a device for treating a stream of liquid metal comprising dissolved and suspended impurities on parade, comprising an enclosure characterized in that this enclosure contains at least one assembly consisting of a gas curtain occupying the entire section of the liquid metal flow then a calm zone where the liquid metal flow is purified thanks to an easier decantation.
Dans la suite cette zone sera aussi appelée zone tranquillisée par opposition à la zone plus agitée contenant les bulles de gaz.In the following, this zone will also be called calm zone as opposed to the more agitated zone containing the gas bubbles.
L'enceinte comporte habituellement des moyens d'entrée et de sortie du metal liquide.The enclosure usually includes means for entering and leaving liquid metal.
Le rideau de gaz forme un rideau continu de bulles au sein du métal liquide et est généralement obtenu à l'aide d'au moins un diffuseur de bulles de gaz habituellement de forme allongée.The gas curtain forms a continuous curtain of bubbles within the liquid metal and is generally obtained using at least one gas bubble diffuser usually of elongated shape.
Ce diffuseur comporte des orifices de sortie de gaz, par exemple grâce à une porosité ou tout autre moyen équivalent, de dimensions et en nombre tels qu'il génère les bulles voulues et le debit de gaz necessaire. I1 peut être réalisé à partir d'un corps poreux, par exemple sous forme de barrette ou de tube poreux situé au fond de l'enceinte et occupant de façon continue toute la largeur du flux de métal liquide.This diffuser has gas outlet orifices, for example by virtue of a porosity or any other equivalent means, of dimensions and in number such that it generates the desired bubbles and the required gas flow rate. I1 can be produced from a porous body, for example in the form of a bar or porous tube located at the bottom of the enclosure and occupying continuously the entire width of the flow of liquid metal.
Le diffuseur est alimenté en gaz de façon continue et le distribue sur toute la largeur de la veine de métal liquide ; le gaz ainsi introduit génère des bulles qui remontent verticalement sur toute la hauteur dudit flux. Toute la section droite dudit flux sera ainsi traversée par le rideau de bulles.The diffuser is supplied with gas continuously and distributes it over the entire width of the liquid metal stream; the gas thus introduced generates bubbles which rise vertically over the entire height of said flow. The entire cross section of said stream will thus be crossed by the bubble curtain.
Quand la largeur de la veine de métal est importante le rideau de bulle peut être obtenu à l'aide de plusieurs diffuseurs accolés présentant des zones de recouvrement suffisantes pour que le rideau de bulles soit continu.When the width of the metal vein is large, the bubble curtain can be obtained using several contiguous diffusers having sufficient overlap areas for the bubble curtain to be continuous.
L'épaisseur et la densité du rideau de bulles est en général telle que, en fonction du débit de métal, il y ait une quasi certitude de contact entre les bulles et les inclusions.The thickness and density of the bubble curtain is generally such that, depending on the metal flow rate, there is almost certainty of contact between the bubbles and the inclusions.
Le diffuseur peut être inclus dans la sole de la poche ; il peut aussi être installé dans ladite poche de façon amovible par exemple posé sur la sole ou encore suspendu dans le métal liquide de façon à ce qu'il soit a proximité immédiate, voire au contact, de la sole et que tout le flux de metal soit traité par le gaz. Ce dernier mode d'installation apporte des avantages du fait que la mise en place et l'enlèvement du diffuseur sont particulièrement aisés, ce qui permet de faciliter notamment les opérations d'entretien et de nettoyage de la poche et du diffuseur.The diffuser can be included in the bottom of the pocket; it can also be installed in said pocket in a removable manner, for example placed on the floor or else suspended in the liquid metal so that it is in the immediate vicinity, or even in contact, of the floor and that all of the metal flow be treated with gas. This latter mode of installation provides advantages in that the installation and removal of the diffuser are particularly easy, which makes it possible in particular to facilitate maintenance and cleaning operations for the bag and the diffuser.
Le diffuseur est généralement inerte vis à vis du métal liquide et il peut être à base de produits frittés poreux, de mousses, de mèches etc...The diffuser is generally inert with respect to the liquid metal and it can be based on porous sintered products, foams, wicks, etc.
obtenus à partir de céramiques ou de métaux.obtained from ceramics or metals.
Il est préférable de générer des bulles de gaz aussi fines que possible pour augmenter la probabilité de rencontrer les inclusions à traiter. Une taille avantageuse de bulles se situe entre 1 et 10 rrin. It is preferable to generate gas bubbles as fine as possible to increase the probability of encountering the inclusions to be treated. An advantageous size of bubbles is between 1 and 10 rrin.
La zone de tranquillisation est directement contiguë au rideau de bulles.The tranquilization zone is directly adjacent to the bubble curtain.
Après ledit rideau de bulles, le flux de métal est généralement substantiellement libre d'obstacles, ou s'il en contient ils ne doivent pas perturber la décantation. Ainsi un compartiment de décantation accolé à un compartiment dans lequel sont générées des bulles ne produit pas le même effet.After said curtain of bubbles, the metal flow is generally substantially free of obstacles, or if it contains they should not disturb the settling. Thus a settling compartment attached to a compartment in which bubbles are generated does not produce the same effect.
Le premier rideau de bulles peut être précédé par une zone tranquillisée.The first bubble curtain can be preceded by a quiet zone.
On peut disposer à la suite d'un premier ensemble une série de plusieurs ensembles rideau de bulles-zone tranquillisée.Following a first set, a series of several bubble curtain-tranquilized area sets may be available.
On peut dire que le gaz agit comme agent de flottation des inclusions qui sont ainsi entrainées et collectées à la surface du métal liquide de la zone tranquillisée. Les particules trop lourdes pour être entraînées décantent dans la zone tranquillisée ; elles se rassemblent au fond de l'enceinte et ne sont pas remises en suspension.It can be said that the gas acts as a flotation agent for inclusions which are thus entrained and collected on the surface of the liquid metal of the tranquilized zone. The particles too heavy to be entrained settle in the tranquilized zone; they gather at the bottom of the enclosure and are not resuspended.
La zone calme est de dimensions suffisantes pour optimiser la séparation complète par décantation des inclusions les plus lourdes ou par flottation des inclusions plus légères.The calm zone is of sufficient size to optimize complete separation by settling the heaviest inclusions or by flotation of the lighter inclusions.
Elle peut avantageusement avoir un volume important pour augmenter le temps de séjour du métal liquide traité et être telle que la section de la veine de métal liquide soit plus grande que la veine traversant le rideau de bulles afin de diminuer le plus possible la vitesse dudit métal liquide. Ainsi sa longueur est de préférence au moins trois fois la longueur (ou épaisseur) du rideau de bulle pour une section de veine de métal liquide identique.It can advantageously have a large volume to increase the residence time of the treated liquid metal and be such that the section of the stream of liquid metal is larger than the section crossing the curtain of bubbles in order to reduce the speed of said metal as much as possible. liquid. Thus its length is preferably at least three times the length (or thickness) of the bubble curtain for an identical section of vein of liquid metal.
A la sortie de la dernière zone calme du dispositif selon l'invention, on dispose généralement des moyens pour arrêter ou éliminer les crasses surnageantes résultant de la collecte des inclusions. Ces moyens sont habituellement placés vers la goulotte de sortie du métal liquide et peuvent comporter une paroi emergeant du métal liquide.On leaving the last calm zone of the device according to the invention, there are generally means available for stopping or eliminating the supernatant dross resulting from the collection of inclusions. These means are usually placed towards the liquid metal outlet chute and may include a wall emerging from the liquid metal.
Le dispositif selon l'invention, en plus d'être un moyen efficace de séparation des inclusions, offre par ailleurs l'avantage, grâce à son rideau de gaz de pouvoir traiter ou apporter un complément de traitement des impuretés dissoutes se trouvant dans le métal liquide.The device according to the invention, in addition to being an effective means for separating inclusions, also offers the advantage, thanks to its gas curtain, of being able to treat or provide additional treatment for dissolved impurities present in the metal. liquid.
Le gaz peut être en effet un gaz inerte vis à vis du métal liquide, comme l'argon, ce qui suffira par éliminer les gaz dissous et effectuer la collection des inclusions en suspension ; mais il peut aussi contenir un gaz réactif comme le chlore, ce qui permettra en outre d'améliorer ladite collection des inclusions et d'effectuer ou completer l'épuration en éléments dissous (par exemples alcalin) se trouvant dans le métal entrant.The gas can indeed be an inert gas with respect to the liquid metal, such as argon, which will suffice by eliminating the dissolved gases and effecting the collection of the inclusions in suspension; but it can also contain a reactive gas such as chlorine, which will also make it possible to improve said collection of inclusions and to carry out or complete the purification in dissolved elements (for example alkaline) present in the incoming metal.
Le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour traiter un métal brut. Dans ce cas, l'épuration en impuretés dissoutes est du niveau de celle obtenue dans l'art antérieur en utilisant une poche à fond poreux ; par contre on note une nette amélioration dans l'élimination des inclusions.The device according to the invention can be used to treat a raw metal. In this case, the purification of dissolved impurities is of the level obtained in the prior art using a bag with a porous bottom; on the other hand, there is a marked improvement in the elimination of inclusions.
Mais il est avantageux de l'utiliser complémentairement après que le métal brut ait déjà ete traité par un gaz dans une poche initiale. Dans ce cas le dispositif est placé après le compartiment de sortie de ladite poche initiale ou directement après le dernier compartiment de traitement en supprimant ainsi le compartiment de sortie.However, it is advantageous to use it additionally after the raw metal has already been treated with a gas in an initial pocket. In this case, the device is placed after the outlet compartment of said initial pocket or directly after the last treatment compartment, thereby eliminating the outlet compartment.
Une telle disposition permet de remplacer avantageusement la filtration ; par rapport à cette dernière l'épuration en impuretés dissoutes est complétée grâce au rideau de bulles, le degazage et la séparation des inclusions sont notablement améliorées, notamment les inclusions liquides.Such an arrangement makes it possible to advantageously replace filtration; compared to the latter, the purification of dissolved impurities is completed thanks to the bubble curtain, the degassing and the separation of the inclusions are notably improved, in particular the liquid inclusions.
Mais il est particulièrement recommandé de l'utiliser après une poche initiale où le traitement par un gaz a été effectué au moyen d'un rotor.But it is particularly recommended to use it after an initial pocket where the treatment with a gas was carried out by means of a rotor.
En effet le dispositif de l'invention se montre très complémentaire, car si le rotor assure une très bonne dispersion du gaz de traitement, et donc une bonne épuration des impuretés dissoutes, la séparation des inclusions peut présenter des insuffisances dues au brassage vigoureux.Indeed, the device of the invention proves to be very complementary, because if the rotor ensures a very good dispersion of the treatment gas, and therefore a good purification of the dissolved impurities, the separation of the inclusions can present insufficiencies due to vigorous mixing.
Ledit dispositif selon l'invention est alors particulièrement adapté pour effectuer une séparation plus efficace des inclusions que la filtration, tout en assurant un complément de traitement des impuretés solubles, comme cela a été déjà dit.Said device according to the invention is then particularly suitable for effecting a more efficient separation of inclusions than filtration, while ensuring additional treatment of soluble impurities, as has already been said.
On peut encore utiliser le dispositif selon l'invention dans d'autres configurations. Par exemple dans une installation de traitement par les gaz de métal brut de grand débit, comportant plusieurs compartiments de traitement avec rotor, on peut par exemple substituer un des compartiments de traitement par le dispositif de l'invention qui pourra ainsi faire fonction a la fois de traitement des impuretés solubles par le gaz et de séparation des inclusions améliorée.The device according to the invention can also be used in other configurations. For example in an installation for treatment with high flow rate raw metal gases, comprising several treatment compartments with rotor, it is for example possible to substitute one of the treatment compartments with the device of the invention which will thus be able to function both improved treatment of soluble impurities by gas and improved separation of inclusions.
Les configurations d'utilisation évoquées ci-dessus ne sont bien sûr pas limitatives.The usage configurations mentioned above are of course not limiting.
Le dispositif est d'une mise en oeuvre simple. Par rapport à une installation de filtration sur lit ou mousse filtrante, les contraintes d'exploitation sont significativement allégées ; il n'y a plus par exemple a préchauffer les média filtrant, ni a l'imprégner par du métal liquide, avec les risques que présentent ces opérations : gradient de températures préjudiciables à la qualité du métal coulé, colmatage des média filtrants, relargage des inclusions. De plus le dispositif de l'invention ne nécessite que des nettoyages plus simples et espacés que ceux d'un filtre : il y a seulement à évacuer les résidus décantés dans les zones tranquillisées.The device is of simple implementation. Compared to a filtration system on a bed or filter foam, the operating constraints are significantly reduced; there is no longer, for example, preheating the filter media, nor impregnating it with liquid metal, with the risks that these operations present: temperature gradient detrimental to the quality of the cast metal, clogging of the filter media, release of the inclusions. In addition, the device of the invention requires only simpler and more spaced cleanings than those of a filter: there is only to evacuate the settled residues in the tranquilized areas.
Comme perfectionnement du dispositif selon l'invention, on peut prévoir de disposer des moyens de chauffage, par exemple du type thermoplongeur à résistance électrique blindée, dans les zones tranquillisées pour maîtriser de façon très précise la température du métal liquide traité.As a refinement of the device according to the invention, provision may be made to have heating means, for example of the immersion heater type with shielded electrical resistance, in the tranquilized zones to very precisely control the temperature of the treated liquid metal.
Un autre aspect de l'invention est le procédé découlant du dispositif ; dans ledit procédé la totalité du flux de métal liquide traverse au moins un ensemble comprenant un rideau continu de gaz de traitement suivi directement par un volume calme.Another aspect of the invention is the method flowing from the device; in said method the entire flow of liquid metal passes through at least one assembly comprising a continuous curtain of treatment gas followed directly by a calm volume.
La figure 1 illustre non limitativement la vue en coupe verticale d'un dispositif selon l'invention installé à la suite d'une poche de traitement de metal liquide brut par insufflation de gaz à l'aide d'un rotor. Mais comme cela a été dit il pourrait aussi bien être utilisé seul ou dans d'autres configurations.FIG. 1 illustrates, without limitation, the vertical section view of a device according to the invention installed following a pocket for treating crude liquid metal by blowing gas using a rotor. But as has been said it could just as well be used alone or in other configurations.
Les figures 2 et 3 donnent des vues en plan d'autres variantes concernant la disposition des rideaux et des zones tranquillisées.Figures 2 and 3 give plan views of other variants concerning the arrangement of the curtains and the quiet areas.
On voit en (1) la poche de traitement, comportant une enceinte (2) avec un moyen d'entrée (3) du métal liquide brut (4) ; un rotor (5) muni d'un arbre (6), servant également d'amenée de gaz, disperse ledit gaz dans le metal liquide.We see in (1) the processing bag, comprising an enclosure (2) with an input means (3) of the raw liquid metal (4); a rotor (5) provided with a shaft (6), also serving as a gas supply, disperses said gas in the liquid metal.
Le métal traité est évacué par le moyen de sortie (7) situé à la base d'un baffle (9) séparant la poche de traitement (1) de la poche selon l'invention (8) et servant également de moyen d'alimentation de ladite poche selon l'invention (8) en métal liquide traite.The treated metal is removed by the outlet means (7) located at the base of a baffle (9) separating the treatment bag (1) from the bag according to the invention (8) and also serving as a supply means. of said pocket according to the invention (8) in treated liquid metal.
Mais il va de soi que la localisation des entrées et sorties de métal liquide n'est pas limitée ; elles peuvent se situer sur n'importe quelle face de la poche, sur une même face, sur des faces adjacentes ou opposées, par le haut, par le fond, immergées ou non, a n'importe quelle hauteur, etc..., de même il peut y avoir plusieurs entrées et/ou plusieurs sorties.But it goes without saying that the location of the inputs and outputs of liquid metal is not limited; they can be located on any side of the pocket, on the same side, on adjacent or opposite sides, from above, from the bottom, submerged or not, at any height, etc., similarly there can be several inputs and / or several outputs.
A l'intérieur de l'enceinte (10) de la poche selon l'invention (8) sont disposés deux ensembles en série comportant chacun un rideau de gaz (11) alimenté par une pièce poreuse (12) située en fond de poche et s'étendant sur toute la largeur de l'enceinte de façon continue ; le rideau de gaz est suivi par un volume calme (13) de décantation. En amont du premier rideau de gaz se trouve un espace d'alimentation (14), tandis qu'en amont du moyen de sortie (15) se trouve une paroi émergée (16) plongeant dans le métal liquide et retenant les crasses surnageant sur ledit métal liquide. Les flèches représentent le sens de circulation du métal.Inside the enclosure (10) of the pocket according to the invention (8) are arranged two sets in series each comprising a gas curtain (11) supplied by a porous piece (12) located at the bottom of the pocket and extending over the entire width of the enclosure continuously; the gas curtain is followed by a calm volume (13) of settling. Upstream of the first gas curtain is a supply space (14), while upstream of the outlet means (15) is an emerging wall (16) plunging into the liquid metal and retaining the dross supernatant on said liquid metal. The arrows represent the direction of movement of the metal.
La figure 2 illustre une poche selon l'invention où les reperes ont la même signification que dans la figure 1. Dans cet exemple on voit que les zones tranquillisées (13) ont une section de passage du métal liquide supérieure à celle du rideau de bulle de gaz (12) pour diminuer la vitesse de métal liquide et augmenter son temps de séjour. On voit que ce dernier est réalisé à l'aide de plusieurs barrettes poreuses, situées dans le fond de la poche, accolées de telle façon que le rideau de bulle soit continu.Figure 2 illustrates a pocket according to the invention where the markers have the same meaning as in Figure 1. In this example we see that the tranquilized zones (13) have a cross section of the liquid metal greater than that of the bubble curtain gas (12) to decrease the speed of liquid metal and increase its residence time. It can be seen that the latter is produced using several porous bars, located in the bottom of the pocket, joined in such a way that the bubble curtain is continuous.
La figure 3 illustre une autre poche selon l'invention dans laquelle le rideau de bulles (12), est obtenue par accolement de plusieurs diffuseurs (par exemple pièces poreuses de grande longueur) décalés les uns par rapport aux autres, le flux du métal liquide traversant en diagonale les zones tranquillisées (13) et étant évacué de la derniere zone tranquillisée par une ouverture (17) située dans le baffle (16) à l'opposé du rideau de bulles (12) correspondant. FIG. 3 illustrates another pocket according to the invention in which the bubble curtain (12) is obtained by joining several diffusers (for example porous pieces of great length) offset from one another, the flow of liquid metal diagonally crossing the tranquilized zones (13) and being evacuated from the last tranquilized zone by an opening (17) located in the baffle (16) opposite the corresponding bubble curtain (12).
Claims (7)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9414320A FR2727432B1 (en) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | DEVICE FOR DEGASSING AND SEPARATING INCLUSIONS IN A LIQUID METAL BATH |
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