NL8220318A

NL8220318A - METHOD FOR TREATING MELTED ALUMINUM

Info

Publication number: NL8220318A
Application number: NL8220318A
Authority: NL
Original assignee: Aluminum Co Of America
Priority date: 1981-08-03
Filing date: 1982-08-02
Publication date: 1983-05-02
Also published as: GB8302040D0; BR8207792A; GB2119815A; WO1983000508A1; JPS58500951A; NO830387L; AU8908082A

Description

< P & c ♦ LW 3399-111 PCT/Ned.dB/LdB Γ, h f'· i b ί.;· ά U :.: c o<P & c ♦ LW 3399-111 PCT / Ned.dB / LdB Γ, h f '· i b ί.; · Ά U:.: C o

Korte aanduiding: Werkwijze voor het behandelen van gesmolten aluminium.Short designation: Method for treating molten aluminum.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van gesmolten metaal voor het daaruit verwijderen van er in gesuspendeerde 5 deeltjes.The invention relates to a method of treating molten metal for removing particles suspended in it.

Amerikaans octrooischrift 2,840.473 beschrijft een werkwijze waarbij gesmolten aluminium wordt gefiltreerd door een bed van vuurvaste lichamen voor het verwijderen van gesuspendeerde vaste stoffen uit dit gesmolten aluminium. Amerikaans octrooischrift 3,039.864 beschrijft 10 een werkwijze waarbij argon of een ander niet reagerend gas wordt gevoerd door een bed van vuurvaste lichamen in tegenstroomse aanraking met gesmolten aluminium voor het daaruit verwijdren van niet-metalen onzuiver-heden en waterstofgas. Met die werkwijze kunnen gemakkelijk grote hoeveel-heden opgelost waterstofgas worden verwijderd, tezamen met niet-metalen 15 onzuiverheden, waardoor de kwaliteit van het gesmolten aluminium belangrijk wordt vergroot. Amerikaans octrooischriften 3,737.303, 3.737.304 en 3,737,305 beschrijven een verbetering van de werkwijze volgens 3,039.864, waarmee een zeer belangrijke verlenging ontstaat van de levensduur van het bed met vuurvaste lichamen, tezamen met andere werkvoordelen en betere rende-20 menten en heeft groot commercieel succes geboekt. Volgens die verbeterde werkwijze wordt een kleine hoeveelheid chloor of ander chloorhoudend gas tezamen met grotere hoeveelheden van een niet-reagerend spoelgas gevoerd door de vuurvaste middelen in aanraking met het gesmolten aluminium.U.S. Patent 2,840,473 discloses a process in which molten aluminum is filtered through a bed of refractories to remove suspended solids from this molten aluminum. US Patent 3,039,864 describes a process in which argon or other unreactive gas is passed through a bed of refractory bodies in countercurrent contact with molten aluminum to remove non-metal impurities and hydrogen gas therefrom. With that method, large amounts of dissolved hydrogen gas can be easily removed, along with non-metallic impurities, thereby significantly enhancing the quality of the molten aluminum. U.S. Pat. Nos. 3,737,303, 3,737,304, and 3,737,305 describe an improvement in the process of 3,039,864, which represents a very important extension of the life of the refractory bed, along with other work benefits and better efficiencies, and has achieved great commercial success . According to that improved method, a small amount of chlorine or other chlorine-containing gas together with larger amounts of an unresponsive purge gas is passed through the refractories in contact with the molten aluminum.

De vergrote levensduur van de genoemde werkwijze maakt het onnodig 25 een giethandeling te onderbreken voor het vervangen van de filterorganen, hetgeen kan worden gedaan tijdens een onderbreking voor een ander doel, zoals het bijstellen of repareren van een gietvorm. Daar echter de nuttige levensduur van vormen en andere bijbehorende gietapparatuur met de jaren toenam, werd het duidelijk dat nog verdere verlengingen van de nuttige 30 levensduur van de filtermiddelen voor gesmolten aluminium zeer nuttig konden zijn voor het verder bevorderen van het rendement en de productiviteit bij het behandelen en gieten van gesmolten aluminium en andere metalen.The extended life of said method makes it unnecessary to interrupt a casting operation to replace the filter members, which can be done during an interruption for another purpose, such as adjusting or repairing a mold. However, as the useful life of molds and other associated casting equipment increased over the years, it became apparent that still further useful life extensions of the molten aluminum filter media could be very useful in further promoting efficiency and productivity in treating and casting of molten aluminum and other metals.

De onderhavige uitvinding betreft het scheiden van gesmolten metaal, zoals aluminium of een aluminiumlegering van gesuspendeerde fijne 35 deeltjes, die bijvoorbeeld een drijvende fase hebben, zoals een drijvende vloeibare zoutfase, en op de toepassing daarvan in combinatie met werkwij-zen voor het zuiveren van gesmolten aluminium, die een zout of reactie-produkt verschaffen.The present invention relates to the separation of molten metal, such as aluminum or an aluminum alloy from suspended fine particles, which have, for example, a floating phase, such as a floating liquid salt phase, and to their use in combination with processes for purifying molten aluminum, which provide a salt or reaction product.

Gesmolten metaal zoals aluminium, waaronder legeringen met meer 40 dan 50% Al, is behandeld met zout voor het Verwijderen van onzuiverheden 8220318 * - 2 - of met een gas dat reageert met bepaalde onzuiverheden voor het doen ont-staan van een zout als reactieprodukt, bijvoorbeeld vloeibaar zout, of combinaties van vloeibaar zout met vaste stoffen en gassen. Werkwijzen van deze soort zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3,767,382 5 3,849.119 en 3,839.019. Elk van deze werkwijzen omvat enige voorziening voor het bezinken, zoals scheidingskamers, voor het scheiden van behandeld gesmolten Al van zout, dat het hetzij is toegevoegd bij de behandeling van het gesmolten Al of is gevormd als reactieprodukt bij de behandeling van het gesmolten Al. Echter, daar men steeds hogere productiviteit van 10 deze systemen vraagt, kunnen moeilijkheden ontstaan bij het scheiden van de gesuspendeerde zoutbevattende deeltjes uit het gesmolten Al. Wanneer de deeltjes niet op geschikte wijze worden gescheiden en worden meegevoerd door het gesmolten Al naar de gietplaats, kunnen daardoor fouten op of onder het oppervlak van de gegoten ingot ontstaan.Molten metal such as aluminum, including alloys with more than 50% Al, has been treated with salt to remove impurities 8220318 * - 2 - or with a gas that reacts with certain impurities to form a salt as reaction product, for example liquid salt, or combinations of liquid salt with solids and gases. Methods of this type are described in U.S. Pat. Nos. 3,767,382, 3,849,119 and 3,839,019. Each of these methods includes some settling means, such as separation chambers, for separating treated molten Al from salt, either added in the treatment of the molten Al or formed as a reaction product in the treatment of the molten Al. However, since increasing productivity is required from these systems, difficulties can arise in separating the suspended salt-containing particles from the molten Al. Failure to properly separate the particles and entrain them by the molten Al to the casting site may result in errors on or below the surface of the cast ingot.

15 De genoemde deeltjes hebben een grootte van microns, bijvoorbeeld van minder dan 1/yUm tot 40 of misschien soms 50 JJ m. De deeltjes kunnen vloeibare zoutdruppels of vaste deeltjes omvatten, zoals vaste oxidedeeltjes of vaste zoutdeeltjes, gehecht aan of ingekapseld in vloeibaar zout. De deeltjes zijn bijvoorbeeld lichter of zwaarder dan het gesmolten metaal 20 en zouden daardoor met behulp van de zwaartekracht kunnen worden gescheiden, maar blijven meegenomen of gesuspendeerd grotendeels omdat de kleine af-metingen ervan oppervlakeffekten veroorzaken. Ware het niet voor hun kleine afmetingen, dan zouden de drijvende deeltjes naar het oppervlak stijgen en kunnen worden verwijderd door afscheppen of soortgelijke handelingen, 25 terwijl de zwaardere deeltjes naar omlaag uit het gesmolten metaal zouden bezinken. De pogingen tot nu toe voor het direct verwijderen van de deeltjes zijn niet geheel succesvol geweest. Bijvoorbeeld beweging door een filterbed van het type volgens Amerikaans octrooischrift 3,039.864 kan voortijdig verstoppen veroorzaken van het filterbed of in sommige gevallen 30 het meenemen van vloeibare deeltjes naar de gietplaats. De zoutdeeltjes veroorzaken bijvoorbeeld oxideplekken op een continu gegoten ingot, die problemen kunnen geven bij het walsen van de ingot tot plaatprodukten.The said particles have a size of microns, for example from less than 1 µm to 40 or perhaps sometimes 50 µm. The particles can comprise liquid salt drops or solid particles, such as solid oxide particles or solid salt particles, attached to or encapsulated in liquid salt . For example, the particles are lighter or heavier than the molten metal 20 and could thereby be separated by gravity, but remain entrained or suspended largely because their small dimensions cause surface effects. Were it not for their small size, the floating particles would rise to the surface and could be removed by scraping or similar operations, while the heavier particles would settle down from the molten metal. Hitherto attempts to directly remove the particles have not been entirely successful. For example, movement through a filter bed of the type according to US Pat. No. 3,039,864 can cause premature clogging of the filter bed or, in some cases, the transfer of liquid particles to the casting site. For example, the salt particles cause oxide spots on a continuously cast ingot, which can cause problems in rolling the ingot into plate products.

Volgens de uitvinding wordt gesmolten Al of ander gesmolten metaal gevoerd door ondergedompelde aanrakingsvlakken zoals een filterbed.According to the invention, molten Al or other molten metal is passed through immersed contact surfaces such as a filter bed.

35 De middelen met de aanrakingsvlakken worden zodanig gekozen dat zij een hoge tussenruimtefractie hebben van 0,5 of meer en een hoog specifiek 2 3 oppervlak zoals 1,64 m per. m van het middel. Een stijf gepakt bed van Interloc zadels of Raschig ringen is een geschikt middel. Het gesmolten Al of ander metaal beweegt door het aanrakingsmiddel met lage snelheid en 40 een gas kan in aanraking worden gebracht met het gesmolten metaal dat 8220318 - 3 - door het middel beweegt. Wanneer het gesmolteri metaal door het middel beweegt worden meegenomen niet-metalen deeltjes, zoals oxidedeeltjes in het geval van Al, doelmatig verwijderd, mits het metaal niet met te grote snelheid door het middel beweegt. Na een periode van de beschreven hande-5 ling kan het middel periodiek worden schoongespoeld door een belangrijke hoeveelheid gas er door te voeren, waardoor het bed wordt verstoord en de gevangen onzuiverheden daaruit worden verplaatst, waardoor deze op-stijgen en gaan drijven op het gesmolten metaal. Deze praktijk van ver-wijdering van deeltjes uit het middel en periodiek schoonspoelen en ver-10 storen van de gevangen deeltjes door deze er uit te spoelen geeft als resultaat van de verbeterde werkwijze een duidelijk verhoogde levensduur, hoger zelfs dan die van de zeer succesvolle werkwijze volgens Amerikaans octrooischrift 3,737,305, bovengenoemd.The means with the contact surfaces are selected to have a high spacing fraction of 0.5 or more and a high specific surface area such as 1.64 m per. m from the waist. A stiff packed bed of Interloc saddles or Raschig rings is a suitable means. The molten Al or other metal moves through the low speed contacting agent and a gas can be contacted with the molten metal moving 8220318-3 through the agent. When the molten metal moves through the medium, entrained non-metal particles, such as oxide particles in the case of Al, are efficiently removed, provided that the metal does not move through the medium at too great a speed. After a period of the described operation, the agent can be periodically rinsed clean by passing a significant amount of gas through it, disturbing the bed and displacing the trapped impurities, causing it to rise and float on the melted metal. This practice of removing particles from the agent and periodically rinsing and disrupting the trapped particles by rinsing them out results in a significantly increased service life, higher than that of the highly successful method, as a result of the improved process according to U.S. Patent 3,737,305, mentioned above.

Verder kan volgens de uitvinding gesmolten Al of ander metaal, 15 dat gesuspendeerde fijnverdeelde deeltjes bevat, bijvoorbeeld bestaande uit drijvende vloeistof, zoals vloeibaar zout of ander zout of gesuspendeerde fasen bevattend, worden behandeld voor het samenballen of agglomereren van de gesuspendeerde deeltjes zodanig dat zij gemakkelijker door de zwaartekracht uit het gesmolten metaal kunnen worden afgescheiden. 20 Wanneer het gesmolten metaal Al is vergemakkelijkt een geagglomereerde deeltjesgrootte van meer dan 50 jum, bij voorkeur groter dan 60 ju m, de scheiding door de zwaartekracht zelfs wanneer het Al beweegt, mits het betrekkelijk rustig is. Wanneer de geagglomereerde deeltjes drijven stijgen zij door het drijfvermogen naar hfet oppervlak en kunnen gemakkelijk 25 worden afgescheiden door afscheppen of dergelijke methoden. Wanneer de geagglomereerde deeltjes de neiging hebben te zinken kunnen zij worden tegengehouden in een val of door andere middelen. Het gesmolten Al of ander metaal wordt bewogen door een middel met ondergedompelde aanrakings-oppervlakken, zoals een bed met een pakking, bij voorkeur een vuurvaste 30 pakking, zoals aluminiumoxide, met een grote tussenruimtefractie en een hoog specifiek oppervlak, zoals Interloc zadels of Raschig ringen. Het gesmolten metaal beweegt door het aanrakingsmiddel met relatief lage snelheid en een gas kan door het middel naar omhoog worden gevoerd in gelijkstroom of tegenstroom met het metaal. Samenballing of agglomeratie 35 van meegenomen fijne deeltjes treedt op binnen het middel en de samen-gebalde grotere deeltjes worden van het gesmolten metaal gescheiden door de zwaartekracht, bijvoorbeeld doordat zij tengevolge van hun drijfvermogen naar het oppervlak stijgen.Furthermore, according to the invention, molten Al or other metal, containing suspended finely divided particles, for example consisting of floating liquid, such as containing liquid salt or other salt or containing suspended phases, can be treated to compact or agglomerate the suspended particles so that they are more easily can be separated from the molten metal by gravity. When the molten metal Al is an agglomerated particle size of more than 50 µm, preferably larger than 60 µm, gravity separation facilitates even when the Al moves, provided it is relatively quiet. As the agglomerated particles float, they rise through the buoyancy to the surface and can be easily separated by scooping or the like methods. When the agglomerated particles tend to sink, they can be stopped in a fall or by other means. The molten Al or other metal is moved by means of immersed contact surfaces, such as a bed with a gasket, preferably a refractory gasket, such as aluminum oxide, with a large gap fraction and a high specific surface, such as Interloc saddles or Raschig rings . The molten metal moves through the contacting means at a relatively low speed and a gas can be passed up through the means in direct or countercurrent with the metal. Clumping or agglomeration of entrained fine particles occurs within the waist and the clumped larger particles are separated from the molten metal by gravity, for example by rising to the surface due to their buoyancy.

Verdere samenballing of agglomeratie van de deeltjes of verza-40 meling daarvan kan worden veroorzaakt door het bewegen van het gesmolten 8 2 2 0 3 1 8 - 4 - metaal,,bij voorkeur naar omlaag en zijwaarts/in aanraking met hellende vlakken, bij voorkeur in hoofdzaak evenwijdige vlakken. Drijvende deeltjes verzamelen zich op de hellende vlakken en bewegen bijvoorbeeld zijwaarts en naar omhoog in tegenstroom met het zijwaarts en naar omlaag stromende 5 gesmolten metaal. De samengebalde drijvende zouthoudende fase wordt dus verwijderd uit het gebied van de hellende vlakken door zijn drijfvermogen en beweegt naar het oppervlak van het gesmolten metaal, waar deze fase door afscheppen kan worden verwijderd. Zware geagglomereerde deeltjes zinken en kunnen worden verwijderd door een geschikte val of andere midde-10 len.Further agglomeration or agglomeration of the particles or collection thereof can be caused by moving the molten 8 2 2 0 3 1 8 - 4 metal, preferably down and sideways / in contact with inclined surfaces, preferably substantially parallel planes. Floating particles collect on the inclined surfaces and move, for example, sideways and upward in countercurrent with the sideward and downward flowing molten metal. Thus, the compacted floating saline phase is removed from the area of the inclined planes by its buoyancy and moves to the surface of the molten metal where this phase can be removed by scraping. Heavy agglomerated particles sink and can be removed by a suitable trap or other means.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarinThe invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, in which

Fig. 1 een schematische doorsnede is door een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.Fig. 1 is a schematic section through an apparatus for carrying out the method according to the invention.

15 Fig. 2 is een schematische doorsnede die de werking toont van een uitvoeringsvorm van het verbeterde systeem en schematisch een uitvoe-ringsvorm die geschikt is voor het uitvoeren van de uitvinding.FIG. 2 is a schematic sectional view showing the operation of an embodiment of the improved system and schematically an embodiment suitable for practicing the invention.

Fig. 3 is een zeer schematisch aanzicht van een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding tezamen met de werkwijze volgens Amerikaanse octrooi-20 schrift 3,839,019.Fig. 3 is a highly schematic view of an embodiment of the invention along with the method of U.S. Patent 3,839,019.

Fig. 4 toont zeer schematisch een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding.Fig. 4 shows very schematically an embodiment according to the invention.

Volgens fig. 1 gaat gesmolten metaal het behandelingsvat 10 binnen door een inlaat 12 en beweegt naar omlaag in het neerwaartse been 25 14 aan de inlaatzijde van een keerplaat 16, die het vat 10 verdeelt in een neerwaarts been 14 en een opwaarts been 18. In het vat 10 is een gebied aangebracht met niet-vervuilende kontaktoppervlakmiddelen zoals een gepakt bed. Het gesmolten metaal beweegt naar omlaag door het ondergedompelde aanrakingsmiddel 20 in het neerwaartse been 14, beweegt onderlangs de 30 keerplaat 16 en dan naar omhoog door het opwaartse been 18 en verlaat het vat via de uitlaat 21. Terwijl het gesmolten metaal beweegt door het middel 20 kan het in aanraking komen met een stroom gas die binnenkomt door een dispergeerorgaan 20. In de uitvoeringsvorm volgens fig.l beweegt gas, dat via het orgaan 22 binnenkomt, naar omhoog binnen het neerwaartse 35 been 14 en het aanrakingsmiddelengebied 20 daarin, in tegenstroom met het gesmolten metaal, dat door het been 14 naar omlaag beweegt. Beweging naar omlaag van het gesmolten metaal door de kontaktmiddelzone 20 verdient de voorkeur, hoewel ook opwaartse beweging kan worden toegepast.According to Figure 1, molten metal enters the treatment vessel 10 through an inlet 12 and moves down into the downward leg 25 14 on the inlet side of a baffle 16, which divides the vessel 10 into a downward leg 14 and an upward leg 18. In the vessel 10 is provided with an area of non-contaminating contact surface agents such as a packed bed. The molten metal moves down through the immersed touch means 20 into the down leg 14, moves down the baffle 16 and then up through the up leg 18 and exits the vessel through the outlet 21. While the molten metal moves through the means 20 it may come into contact with a stream of gas entering through a dispersing member 20. In the embodiment of Figure 1, gas entering through member 22 moves upward within the downward leg 14 and the touch means region 20 therein, in countercurrent with the molten metal moving down through leg 14. Downward movement of the molten metal through the contact agent zone 20 is preferred, although upward movement may also be employed.

In het geval van het behandelen van gesmolten A1 kan door het 40 dispergeerorgaan 22 toegevoerd gas een niet-reactief gas of een haLogeen- of 8 2 2 0 3 1 8 - 5 - chloorhoudend gas zijn of mengsels daarvan. Voor A1 kan het niet-reactieve gas elk van de gassen zijn die worden genoemd in het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift 3,039.864, waaronder de inerte gassen van het periodieke systeem, helium ,neon, argon, krypton en xenon en mengsels 5 daarvan, waarbij argon de voorkeur verdient i.v.m. de kosten en de be-schikbaarheid daarvan. Bovendien kan stikstof of kooldioxide worden gebruikt, hoewel dan vaak voorzorgsmaatregelen wenselijk zijn teneinde de vorming te vermijden van nitriden, oxiden, karbiden of complexen daarvan. Al deze gassen worden beschouwd als niet-reactief in de praktijk van 10 de uitvinding voor het behandelen van gesmolten Al. Halogeenhoudende gassen zoals djreons kunnen worden gebruikt evenals chloorhoudende gassen zoals chloor, aluminiumchloride en hexachloorethaan, hoewel chloor enigszins de voorkeur verdient, wegens zijn kosten en de verenigbaarheid met be-staande faciliteiten in veel bestaande installaties. Een voorbeeld van een 15 gasmengsel kan als hoofddeel argon bevatten met kleine delen chloorhoudend of halogeenhoudend gas, bijvoorbeeld 1:50, bijvoorbeeld 1 : 10 delen chloorhoudend of halogeenhoudend gas en ongeveer 99:50, bijvoorbeeld 99:90 delen van een niet-reactief spoelgas, op volumebasis. Echter kunnen ook andere mengsels nuttig zijn, bijvoorbeeld mengsels die gelijke delen 20 chloor- of halogeenhoudend gas en niet reactief gas benaderen of zelfs overschrijden. Het is gewenst dat elk gasmengsel wordt voorgemengd voor het binnengaan van de zone 20, zoals wordt aangegeven in de figuur, die toont dat de gassen worden gemengd voordat zij door het dispergeerorgaan 22 bewegen.In the case of treating molten A1, gas fed through the disperser 22 may be a non-reactive gas or a halogen or gas containing chlorine or mixtures thereof. For A1, the non-reactive gas may be any of those listed in the aforementioned U.S. Pat. No. 3,039,864, including the inert gases of the periodic table, helium, neon, argon, krypton and xenon, and mixtures thereof, argon being preferred earned because of the costs and availability thereof. In addition, nitrogen or carbon dioxide can be used, although precautions are often desirable to avoid the formation of nitrides, oxides, carbides or complexes thereof. All of these gases are considered non-reactive in the practice of the invention for treating molten Al. Halogen-containing gases such as djreons can be used as can chlorine-containing gases such as chlorine, aluminum chloride and hexachloroethane, although chlorine is somewhat preferred because of its cost and compatibility with existing facilities in many existing plants. An example of a gas mixture may contain as main part argon with small parts of chlorine-containing or halogen-containing gas, for example 1:50, for example 1:10 parts of chlorine-containing or halogen-containing gas and about 99:50, for example 99:90 parts of a non-reactive purge gas , on a volume basis. However, other mixtures may also be useful, for example mixtures which approach or even exceed equal parts of chlorine or halogen-containing gas and non-reactive gas. Desirably, each gas mixture is premixed before entering zone 20, as indicated in the figure, which shows that the gases are mixed before they pass through the disperser 22.

25 De' hoeveelheid spoelgas voor het behandelen van gesmolten Al 3 2 varieertvan ongeveer 22 tot 2200 m /per uur per m dwarsdoorsnedeoppervlak in de zone 20 in een vlak loodrecht op de gasbeweging, d.w.z. het hori- zontale vlak van de figuur, dat loodrecht staat op de opwaartse gasstroom en op de neerwaartse metaalstroom. De voorkeur verdienende gasstroom- 3 2 30 hoeveelheden zijn 66 tot 880 m /per uur per m . De genoemde gasstroomsnel-heden of hoeveelheden zijn die welke gelden voor het behandelen van gesmolten Al volgens de uitvinding. Zoals hieronder wordt verklaard, wordt een grotere gassnelheid gebruikt voor het periodiek spoelen van de z6ne 20. Het is gewenst dat het dispergeerorgaan 22 een belangrijk deel inneemt 35 van de dwarsdoorsnede beneden de contactzdne 20, zodat een brede, gelijk-matige dispersie ontstaat van de gassen door de hoofdcontactzone 20. Dus kan hetzij een groot dispergeerorgaan 22 volgens fig. 1 worden gebruikt of een aantal kleinere dispergeerorganen. De toepassing van een brede gasdis-pers'ie kan het gewenst maken hellende schotten 17 aan te brengen onder de 40 hoofdkeerplaat 16, welke schotten de metaalstroom onder de keerplaat 16 6 2 2 0 5 18 - 6 - geleiden in een in hoofdzaak naar omlaag hellende richting, waardoor de hoeveelheid gas wordt verminderd, die de keerplaat 16 kan passeren, zodat het gas in de zone 20 wordt gehouden waar het gunstiger in aanraking kan komen met het gesmolten metaal. Het is daarom voordelig zijwaarts naar 5 omlaag hellende stromingsorganen aan te brengen voor het geleiden van het gesmolten metaal uit het gaswkontaktgebied, hetgeen volgens fig. 1 de zone 20 is. Hierdoor wordt de hoeveelheid . gas, die de zone 20 kan verlaten, belangrijk verminderd, zodat de geleidingsorganen dienen voor het geleiden van de vloeibare metaalstroom, maar .voor het beperken van 10 de gasstroom uit de zone 20.The amount of purge gas for treating molten Al 3 2 ranges from about 22 to 2200 m / h per m cross-sectional area in the zone 20 in a plane perpendicular to the gas movement, ie the horizontal plane of the figure, which is perpendicular on the upward gas flow and on the downward metal flow. Preferred gas flow rates are 66 to 880 m / h / m. The said gas flow rates or amounts are those that apply to the treatment of molten Al according to the invention. As explained below, a higher gas velocity is used for periodically flushing the zne 20. It is desirable that the dispersant 22 occupy a significant portion of the cross section below the contact 20 so that a wide, uniform dispersion of the gases through the main contact zone 20. Thus, either a large dispersing member 22 of FIG. 1 or a number of smaller dispersing members may be used. The use of a wide gas dispersion may make it desirable to provide inclined baffles 17 under the main baffle 16, which baffles conduct the metal flow below the baffle 16 6 2 2 0 5 18-6 in a substantially downward direction. inclined, thereby reducing the amount of gas that the baffle plate 16 can pass, so that the gas is kept in the zone 20 where it can more favorably come into contact with the molten metal. It is therefore advantageous to provide sideways downwardly sloping flow members for guiding the molten metal from the gas contact region, which is zone 20 according to FIG. This increases the quantity. gas, which can leave the zone 20, is significantly reduced, so that the guide members serve to conduct the liquid metal flow, but to restrict the gas flow from the zone 20.

Volgens de uitvinding is het Van helang de aanrakingsmiddelen 30 in de hoofdkontaktzone 20 juist te kiezen. Een eerste vereiste voor deze ondergedompelde aanrakingsmiddelen is dat zij een relatief hoge tussenruimtefractie hebben, d.w.z. de fractie van het. totale volume, die 15 niet wordt ingenoraen door vast materiaal, zoals de pakking of de ondergedompelde lichamen, welke ruimte dus beschikbaar is voor de beweging van gesmolten metaal door de zone 20 . De minimumwaarde voor de tussenruimtefractie volgens de uitvinding moet ongeveer 0,4 of 0,5 bedragen, bij voorkeur ongeveer 0,6. Een de voorkeur verdienende tussenruimtefractie 20 is ongeveer 0,7 of 0,8 of meer. Een fractie van 0,6 is ongeveer 2 maal die van een filterbed bestaande uit bolletjes van aluminiumoxide van 19 mmm diameter of van een filterbed bestaande uit fijne deeltjes aluminium-oxide, bijvoorbeeld die welke een zeef van 4,76 mm maaswijdte passeren, maar blijven liggen op een zeef van 3,36 mm maaswijdte(Amerikaangsoctrooi-25 schriften 3,737,305 en 3,039.864.)Bij elk van deze is de tussenruimtefractie ongeveer 0,33. De hoge tussenruimtefractie volgens de uitvinding ver-gemakkelijkt het hechten van fijne niet-metalen deeltjes en andere deeltjes aan de kontaktvlakken, zodat zij kunnen worden verwijderd uit het gesmolten metaal dat langzaam door het gebied 20 beweegt.According to the invention, it is essential to choose the contact means 30 in the main contact zone 20 correctly. A prerequisite for these submerged contact means is that they have a relatively high spacing fraction, i.e. the fraction of the. total volume, which is not absorbed by solid material, such as the gasket or the immersed bodies, thus space is available for the movement of molten metal through the zone 20. The minimum value for the gap fraction according to the invention should be about 0.4 or 0.5, preferably about 0.6. A preferred spacing fraction 20 is about 0.7 or 0.8 or more. A fraction of 0.6 is about 2 times that of a filter bed consisting of 19 mm diameter alumina spheres or a filter bed consisting of fine alumina particles, for example those passing through a 4.76 mm mesh sieve, but remain on a 3.36 mm mesh sieve (U.S. Pat. Nos. 3,737,305 and 3,039,864.) The spacing fraction for each of these is about 0.33. The high spacing fraction of the invention facilitates the adhesion of fine non-metallic particles and other particles to the contact surfaces so that they can be removed from the molten metal slowly moving through the region 20.

20 Een tweede vereiste voor de kontaktmiddelen 30 is dat deze een hoog specifiek oppervlak, d.w.z. oppervlak per volume-eenheid hebben, die qspervlakken verschaft voor de gewenste verwijdering van niet-metalen deeltjes. Volgens de uitvinding moet het specifieke oppervlak minstens 2 3 2 0,82 m per m bedragen, bij voorkeur 1,64 tot 2,46, nog beter 2,63 m per 3 35 m . Een waarde van 2,95 blijkt uitstekende resultaten te geven. Mits dit gepaard kan gaan met een geschikte tussenruimtefractie verdient een spe- 2 3 cifiek oppervlak van 3,93 m per m nog meer de voorkeur. De volgende tabel 1 geeft geschikte pakkingmaterialen (Interlock zadels en Raschig ringen) voor de uitvinding tezamen met vergelijkingsmaterialen met betrek-40 king tot hun tussenruimtefractie en gemiddeld specifiek oppervlak. De 8220318 - 7 - vergelijkingsmaterialen zijn die welke genoemd worden in de Amerikaanse octrooischriften 3,737.305 en 3,039.864.A second requirement for the contact means 30 is that they have a high specific surface area, i.e. surface area per unit volume, which provides surface areas for the desired removal of non-metallic particles. According to the invention, the specific surface area must be at least 2 3 2 0.82 m per m, preferably 1.64 to 2.46, even better 2.63 m per 3 35 m. A value of 2.95 appears to give excellent results. Provided this can be accompanied by a suitable spacing fraction, a specific surface area of 3.93 m per m is even more preferred. The following Table 1 lists suitable gasket materials (Interlock saddles and Raschig rings) for the invention along with comparative materials regarding their spacing fraction and average specific surface area. The 8220318-7 comparison materials are those mentioned in U.S. Pat. Nos. 3,737,305 and 3,039,864.

TABEL I 5TABLE I 5

Gemiddelde tussenruimte- Gemiddeld spec^fiek ^ Pakking_ fractie van het bed_ oppervlak in m per m 12.7 mm Interlock zadels 0,78 6,23 12.7 x 12,7 mm Raschig ringen 0,85 3,05 bolletjes van 19 mm diameter 0,33 1,77 10 deeltjesgrootte tussen 3,36 en 1,19 mm 0,33 8,43Average Spacing- Average Specific ^ Gasket_ Bed Fraction_ Area in m per m 12.7mm Interlock Saddles 0.78 6.23 12.7 x 12.7mm Raschig Rings 0.85 3.05 19mm Diameter Spheres 0.33 1.77 particle size between 3.36 and 1.19 mm 0.33 8.43

Uit deze tabel blijkt dat bolletjes van 19 mm diameter of fijne deeltjes, zoals genoemd in de aangehaalde octrooischriften, niet geschikt zijn voor 15 het uitvoeren van de uitvinding. Bedden van deze materialen kunnen ten-slotte verstopt raken, waardoor het oppervlak van het gesmolten metaal aan de inlaatzijde 12 stijgt boven dat in het uitlaatgebied 21, hetgeen wordt veroorzaakt door de drukval over de z6ne 20. Wanneer eenmaal bij de bekende werkwijze het niveau aan de inlaatzijde 12 begint belangrijk hoger 20 te worden dan dat aan de uitlaatzijde 21 is dit onomkeerbaar en neemt het niveau steeds toe, hetgeen tenslotte leidt tot onderbreking van de werking door de ongeschikte beweging van gesmolten metaal door de behan-delingszone. Het meer open bed type, verkregen met de zadels of de ringen, is echter geschikt voor de uitvinding .Ringen kunnen worden verkregen 25 door het in vrij korte stukken snijden van buizen of holle, cilindrische vormen.From this table it appears that spheres of 19 mm diameter or fine particles, as mentioned in the cited patents, are not suitable for carrying out the invention. Beds of these materials can eventually become clogged, causing the surface of the molten metal on the inlet side 12 to rise above that in the outlet region 21, which is caused by the pressure drop across the zne 20. the inlet side 12 begins to become significantly higher than that on the outlet side 21, this is irreversible and the level continues to increase, finally leading to interruption of operation due to the inappropriate movement of molten metal through the treatment zone. However, the more open bed type obtained with the saddles or the rings is suitable for the invention. Rings can be obtained by cutting pipes or hollow, cylindrical shapes into relatively short pieces.

Het materiaal, dat wordt gekozen voor het kontaktmiddel 30, bijvoorbeeld de Raschig ringen of de Interlock zadels, mogen het gesmolten metaal niet'vervuilen enmoeten earlange levensduur hebben van het oppervlak dat 30 wordt blootgesteld aan het gesmolten metaal, zonder dat het smelt of van kwaliteit vermindert en daardoor de verbeterde werkwijze of de gewenste resultaten benadeelt. Wanneer het gesmolten metaal A1 is, zijn de tempera-^ turen bijvoorbeeld van 677 tot 815° C en de middelen 30 moeten deze tem-peraturen kunnen weerstaan. Geschikte vuurvaste materialen voor toepassing 35 bij Al, die een hoger smeltpunt hebben dan A1 en in hoofdzaak inert zijn voor Al, omvatten chromiet, korund, fosteriet, magnesiumoxide-spinel, periklaas, siliciumcarbide en zirkoon. Aluminiumoxide (synthetisch korund) is een de voorkeur verdienend, niet vervuilend materiaal voor gesmolten metaal. Koolstofhoudende materialen zoals vervaardigd van gebruikte 40 koolstof-anoden kunnen ook nuttig zijn voor gesmolten Al, hoewel zij de 8220318 - 8 - neiging hebben te drijven en daartegen maatregelen moeten worden genomen zoals een vuurvast scherm, aangebracht boven de zone 40, teneinde te beletten dat het koolstofhoudende materiaal uit de zone wegdrijft. De term niet-vervuilend, omvat zowel vuurvaste materialen als koolstofhou-5 dende materialen of andere materialen die niet geheel vuurvast voor A1 kunnen worden genoemd in de strikte zin van de term vuurvast, maar voldoen-de stabiel zijn, zodat zij geen ongewenste vervuilende stoffen in het gesmolten metaal brengen.The material chosen for the contact agent 30, for example the Raschig rings or the Interlock saddles, must not contaminate the molten metal and must have a long service life of the surface exposed to the molten metal, without melting or of quality and thereby impairs the improved method or the desired results. When the molten metal is A1, the temperatures are, for example, from 677 to 815 ° C, and the means 30 must be able to withstand these temperatures. Suitable refractories for use at Al which have a higher melting point than A1 and are substantially inert to Al include chromite, corundum, fosterite, magnesia spinel, periclase, silicon carbide and zircon. Aluminum oxide (synthetic corundum) is a preferred non-polluting material for molten metal. Carbonaceous materials such as those made from spent 40 carbon anodes may also be useful for molten Al, although they tend to float 8220318-8 and countermeasures such as a fireproof screen disposed above zone 40 should be prevented. the carbonaceous material drifts out of the zone. The term non-pollutant includes both refractories and carbonaceous materials or other materials that cannot be termed fully refractory to A1 in the strict sense of the term refractory, but are sufficiently stable so that they do not contain undesirable pollutants into the molten metal.

De diepte van het kontaktmiddel 30 bedraagt tenminste 15 cm en 10 bij voorkeur 25 of 38 cm of meer. Een bed van ongeveer 50 cm is gewenst. Hierdoor wordt de gewenste tijd verkregen voor de aanfaking tussen het gesmolten metaal en de kontaktmiddel-oppervlakken teneinde verwijdering te krijgen van de niet-metalen deeltjes en voldoende tijd voor aanraking tussen het metaal en eventuele gassen die in het kontaktgebied 20 worden 15 toegevoerd.The depth of the contact means 30 is at least 15 cm and 10 preferably 25 or 38 cm or more. A bed of about 50 cm is desirable. This provides the desired time for the contact between the molten metal and the contact agent surfaces to obtain removal of the non-metallic particles and sufficient time for contact between the metal and any gases introduced into the contact region 20.

Wanneer het metaal door de kontaktzdne 20 beweegt, is het gewenst dat het dit doet met vrij lage snelheid. De oppervlaksnelheid van het gesmolten metaal (snelheid gebaseerd op de aanname dat er zich geen middelen of pakking 30 in het vat bevinden) door de zdne 20 moet bij 20 voorkeur kleiner zijn dan 15 cm per minuut. Een langzamere oppervlaksnelheid, kleiner dan 12 of 9 cm/min. verdient de voorkeur, bijvoorbeeld een oppervlaksnelheid van ongeveer 7,5 cm/min. is bevredigend. Echter kunnen snelheden van het gesmolten metaal tot 22 of 30 cm/min. bruikbare resulta-ten geven, hoewel dit minder de voorkeur heeft. Voor de speciale opstel-25 ling volgens fig. 1 die geen verdere maatregelen toont voor het verwijderen van deeltjes na het verlaten van de zone 20, wordt een metaalsnelheid van niet meer dan 15 cm/min. als beter beschouwd. De deeltjes ballen samen en worden gevangen in de middelen, waardoor zij uit het behandelde gesmolten metaal worden verwijderd en het gecombineerde effect van het 30 samenballen en verwijderen wordt vergroot met vrij lage stroomsnelheden.As the metal moves through the contact 20, it is desirable that it do so at a relatively low speed. The surface velocity of the molten metal (velocity based on the assumption that there are no agents or packing 30 in the vessel) through the zone 20 should preferably be less than 15 cm per minute. A slower surface speed, less than 12 or 9 cm / min. is preferred, for example, a surface speed of about 7.5 cm / min. is satisfying. However, speeds of the molten metal can be up to 22 or 30 cm / min. give useful results, although this is less preferred. For the special arrangement according to Fig. 1, which shows no further measures for removing particles after leaving zone 20, a metal velocity of no more than 15 cm / min. considered better. The particles ball together and are trapped in the media, thereby removing them from the treated molten metal and enhancing the combined effect of balling and removing with relatively low flow rates.

Zoals hierboven is aangegeven omvat de praktijk van de uitvinding het toevoeren van spoelgassen, waaronder spoelgasmengsels, aan de kontakt- zone 20 voor de behandeling van gesmolten Al. Wanneer het gasmengsel halogeen- of chloorhoudend gas bevat, kan dit sporen onzuiverheden van 35 natrium en Calcium verwijderen en het verwijderen van oxiden en opgelost gas bevorderen. Een dergelijke gasbehandeling omvat gewoonlijk vrij lage 3 2 snelheden zoals ongeveer 220 m /uur/m beddwarsdoorsnede loodrecht op het vlak van de metaal- en gasbeweging door het bed, dus in het horizonta-le vlak. De uitvinding omvat echter ook de periodieke toepassing van gas-40 snelheden die twee of drie maal zo groot zijn voor het verstoren van de δ 2 2 0 3 1 8As indicated above, the practice of the invention includes supplying purge gases, including purge gas mixtures, to the contact zone 20 for the treatment of molten Al. When the gas mixture contains gas containing halogen or chlorine, it can remove traces of impurities of sodium and calcium and promote the removal of oxides and dissolved gas. Such a gas treatment usually comprises relatively low speeds such as about 220 m / h / m bed cross-section perpendicular to the plane of the metal and gas movement through the bed, i.e. in the horizontal plane. However, the invention also includes the periodic application of gas-40 velocities two or three times greater to disrupt the δ 2 2 0 3 1 8

VV

- 9 - middblen 30 en het reinigen daarvan, waarbij de er in gevangen deeltjes worden losgemaakt, die tevoren zijn verwijderd uit het gesmolten metaal, zodat deze deeltjes ktijgen en zich verzamelen als een drijvende laag 36. Geschikte snelheden voor dit reinigingsgas zijn ongeveer 35,2 tot 39,6 5 m/uur tot ongeveer 2640 of 3080 of meer ra/uur, bij vvoorkeur ongeveer 110 tot 154 m/uur. Door de ernstige verstoring van de middelen 30 door deze overvloedige gasstroom verdient het aanbeveling enige vorm van bovenliggend zwaar materiaal aan te brengen, bij voorbeeld een enkele laag van bolletjes 34 van vuurvast materiaal met diameter van 19 of 25 mm. Hierdoor wordt 10 belet dat door de hoge gassnelheid delen van het kontaktmiddel uit de zone 20 worden afgevoerd en misschien niet gelijkmatig en niet stijf gepakt terugvallen. Daarom omvat de uitvinding het periodiek spoelen van het bed met een gasstroom, die de organen 30 verstoort, waardoor de gevangen deeltjes daaruit worden verwijderd. Deze reiniging kan op elk geschikt 15 tijdstip worden uitgevoerd. Bijvoorbeeld kan de reiniging worden uitgesteld totdat het gesmolten metaalniveau aan de inlaatzijde 12 belangrijk hoger is dan in de uitlaatzdne 21. Het is echter niet nodig tot dit tijdstip te wachten. De reiniging kan op elk geschikt tijdstip worden uitgevoerd, bijvoorbeeld bij een onderbreking in de metaalstroom, bijvoorbeeld een 20 onderbreking van het gieten of enige voorgaande of latere behandeling, die een vertraging of onderbreking veroorzaakt van de stroom gesmolten metaal door het verbeterde behandelingsvat 10. Het verdient de voorkeur dat tijdens de reiniging de beweging van gesmolten metaal door de zone 20 wordt onderbroken, zodat het dan het geschiktst wordt de reiniging uit te voeren 25 tijdens een onderbreking van de metaalstroom, veroorzaakt door voor of na het vat plaatsvindende handelingen. Wanneer echter de met de werkwijze verbonden giethandeling geheel continu is en niet kan worden onderbroken kan de ingot, die van het metaal wordt gegoten dat de zdne 20 passeert tijdens het reinigen, onzuiverheden bevatten, waardoor de kwaliteit 30 vermindert. Opgemerkt wordt dat het niet praktisch is een bed te reinigen zoals volgens Amerikaans octrooischrift 3,737.305 en een bed te gebruiken met fijne vuurvaste lichamen met een afmeting tussen 1,19 en 6,73 mm, daar de hoge gassnelheden onverenigbaar zijn met de relatief kleine tussen-ruimtefractie van deze filterbedden en deze sterk uiteen rukt. D.w.z. de 35 werkwijze volgens Amerikaans octrooischrift 3,737.305 omvat enig continu uitspoelen van onzuiverheden uit de fijne deeltjes van het filterbed. Deze continue spoeling bevordert wel de vergrote levensduur bij dat systeem, maar laat toch enige ophoping toe van niet-metalen deeltjes in het filterbed, die tenslotte een toenemende drukval over het bed veroorzaken, waardoor de 40 drukval tussen de inlaatzijde 12 over de keerplaat 16 naar de uitlaatzijde 21 6220318 - 10 - toeneemt, zodat het niveau aan de inlaatzijde 12 een aantal cm boven het uitlaatniveau 21 kan stijgen. Wanneer echter dit niveauverschil begint op te treden bij de werkwijze volgens 3,737.305 is dit verschijnsel normaal onomkeerbaar en voert tenslotte tot vervanging van het bed. Volgens de 5 uitvinding kan echter herhaaldelijk worden gereinigd met de hoge gas- snelheid, waardoor een nog sterkere levensduur-vergroting ontstaat, welke zelfs een oneindige levensduur benadert bij sommige toepassingen. Bij het uitvoeren van de uitvinding zijn lange proeven gedaan waarbij geen verschil ontstond tussen de niveau's 12 en 21.And cleaning thereof, releasing the trapped particles previously removed from the molten metal so that these particles rise and collect as a floating layer 36. Suitable rates for this cleaning gas are about 35, 2 to 39.65 m / h to about 2640 or 3080 or more ra / h, preferably about 110 to 154 m / h. Due to the serious disturbance of the means 30 by this abundant gas flow, it is recommended to apply some form of superimposed heavy material, for example a single layer of spheres 34 of refractory material with a diameter of 19 or 25 mm. This prevents parts of the contacting agent from being discharged from zone 20 due to the high gas velocity and may not fall back uniformly and not packed tightly. Therefore, the invention includes periodically flushing the bed with a gas stream which disturbs the members 30 thereby removing the trapped particles therefrom. This cleaning can be performed at any convenient time. For example, cleaning can be delayed until the molten metal level on the inlet side 12 is significantly higher than in the outlet zone 21. However, it is not necessary to wait until this time. The cleaning can be performed at any convenient time, for example, in the event of an interruption in the metal flow, for example an interruption of the casting or any previous or later treatment, which causes a delay or interruption of the flow of molten metal through the improved treatment vessel 10. it is preferable that during the cleaning the movement of molten metal through the zone 20 is interrupted, so that it is then most convenient to carry out the cleaning during an interruption of the metal flow caused by actions taking place before or after the vessel. However, when the casting operation associated with the process is completely continuous and cannot be interrupted, the ingot cast from the metal passing through the zone 20 during cleaning may contain impurities, thereby reducing quality. It should be noted that it is not practical to clean a bed as in U.S. Pat. No. 3,737,305 and to use a bed with fine refractories of a size between 1.19 and 6.73 mm, since the high gas velocities are incompatible with the relatively small intermediate rates. fraction of space of these filter beds and they are widely disrupted. I.e. the method of US Pat. No. 3,737,305 includes some continuous flushing of impurities from the fine particles of the filter bed. This continuous flush does promote the extended life of that system, but still allows some build-up of non-metallic particles in the filter bed, which eventually cause an increasing pressure drop across the bed, causing the pressure drop between the inlet side 12 across the baffle plate 16 to the outlet side 21 6220318 - 10 - increases, so that the level on the inlet side 12 can rise a few cm above the outlet level 21. However, when this difference in level starts to occur in the method according to 3,737,305, this phenomenon is normally irreversible and finally leads to replacement of the bed. However, according to the invention it is possible to repeatedly clean with the high gas velocity, resulting in an even stronger lifetime extension, which even approaches an infinite lifetime in some applications. In the practice of the invention, long tests have been carried out with no difference between levels 12 and 21.

10 Volgens fig. 2 omvat het verbeterde systeem 110 een vat 112, vervaardigd van of bekleed met een geschikt vuurvast of niet-reactief materiaal en voorzien van een deksel 114. Een inlaat-keerplaat 118 vormt een inlaatbeen 120 en een uitlaat-keerplaat 124 een uitlaatbeen 130. Binnen het inlaatbeen 120 bevindt zich een zone 140 met ondergedompelde 15 kontaktvlakken, zoals een pakking, zoals weergegeven, met een hoge tussenruimtefractie en een hoog specifiek oppervlak. De pakking 138, zoals Interlock zadels of Raschig ringen, verschaft geschikte kontaktvlakken en kan op zijn plaats worden gehouden door grotere bolvormige delen 139. Ook kan het kontaktvlak worden geplaatst in de z6ne 148, d.w.z. rechts 20 van de plaat 118 volgens fig. 2, of kunnen gepakte bedden worden geplaatst aan weerszijden van de plaat 118. Wanneer het bed zich alleen in de zone 148 bevindt, moet de plaat 118 naar links in fig. 2 worden verplaatst.According to Fig. 2, the improved system 110 includes a vessel 112 made of or lined with a suitable refractory or non-reactive material and provided with a lid 114. An inlet baffle 118 forms an inlet leg 120 and an outlet baffle 124 outlet leg 130. Within the inlet leg 120 is a zone 140 with submerged contact pads, such as a gasket, as shown, with a high spacing fraction and a high specific surface area. The gasket 138, such as Interlock saddles or Raschig rings, provides suitable contact surfaces and can be held in place by larger spherical parts 139. Also, the contact surface can be placed in the z6ne 148, ie right 20 of the plate 118 of Figure 2, or packed beds can be placed on either side of plate 118. When the bed is only in zone 148, plate 118 must be moved to the left in Figure 2.

De ondergedompelde kontaktvlakken verschaffen een eerste behandelingszdne 140 bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 2 en kunnen een gasdispergeeror-25 gaan 150 hebben binnen of onder de pakking 138 voor het toevoeren van een gas of gasmengsel via een toevoerleiding 152. Wanneer de pakking 138 zich in de zdne 148 in plaatsvan of als extra ten opzichte van het bed in het been 120 bevindt, kan een gasdispergeerorgaan ook voor dat bed worden aangebracht, indien gewenst.The submerged contact pads provide a first treatment zone 140 in the embodiment of FIG. 2 and may have a gas dispersant 150 within or below the gasket 138 for supplying a gas or gas mixture through a feed conduit 152. When the gasket 138 is in the If 148 is located in leg 120 instead of or additionally to the bed, a gas dispersant may also be provided for that bed, if desired.

30 Een tweede behandelingszone 136 is weergegeven in fig. 2 tussen de inlaatplaat 118 en de uitlaatplaat 124. In de zdne 136 zijn evenwijdige platen 144 aangebracht, die naar omlaag hellen naar het uitlaatbeen 130. Hoewel in fig. 2 drie platen 144 zijn weergegeven kan dit aantal groter of kleiner zijn naar wens of voor zover nodig is in verband met de hier-35 onder gegeven aanbevelingen.A second treatment zone 136 is shown in Figure 2 between the inlet plate 118 and the outlet plate 124. In the zone 136, parallel plates 144 are arranged, which slope down to the outlet leg 130. Although in Figure 2, three plates 144 may be shown these numbers are larger or smaller as desired or as needed in connection with the recommendations given below.

Bij de werking beweegt gesmolten metaal, dat fijne agglomereer-bare deeltjes bevat, bijvoorbeeld kleiner dan 1 /jm tot 40 of mogelijk 50 ^m, naar omlaag in het inlaatbeen 120 en door de eerste zone 140 die ondergedompelde oppervlakken als kontaktmiddel bevat, bijvoorbeeld de 40 pakking 138. In de zdne 140 vindt een belangrijke samenballing plaats van 0220318 - 11 - het gesuspendeerde zout of andere fijne deeltjes tot grotere deeltjes, bijvoorbeeld groter dan 50 of 60 jUm. Wanneer de gesuspendeerde fijne deeltjes drijven, agglomereren zij tot grotere deeltjes in de zone 140, waarvan er veel opstijgen naar het oppervlak tot een drijvende fase 141.In operation, molten metal containing fine agglomeratable particles, for example, less than 1 µm to 40 or possibly 50 µm, moves down into the inlet leg 120 and through the first zone 140 containing immersed surfaces as a contact agent, for example, the 40 packing 138. In zdne 140 there is an important aggregation of 0220318-11 - the suspended salt or other fine particles into larger particles, for instance larger than 50 or 60 µm. When the suspended fine particles float, they agglomerate into larger particles in zone 140, many of which rise to the surface into a floating phase 141.

5 Sommige geagglomereerde drijvende deeltjes bewegen onder de plaat 118 door en stijgen in de kamer 136 tot een drijvende fase 142. Wanneer de deeltjes zwaar zijn of de neiging hebben tot zinken, verzamelen zich onder de zone 148 en kunnen periodiek worden verwijderd. Na het bewegen door de zone 140 beweegt het gesmolten metaal bij voorkeur naar omlaag naar het 10 uitlaatbeen 130 en stroomt dan door kanalen 143 tussen evenwijdige platen 144. Het metaal beweegt relatief langzaam tussen de platen 144 onder in hoofdzaak laminaire stromingsomstandigheden. Daarbij verzamelen zich drijvende deeltjes, waaronder in de z6ne 140 samengebalde deeltjes, en ballen verder samen tot een geagglomereerde fase 146 tegen het ondervlak 15 147 van de platen 144. Deze fase 146 beweegt naar omhoog en zijwaarts (naar links in fig. 2) in een richting in tegenstroom met de metaalstroom die naar omlaag en zijwaarts beweegt tussen de platen 144. Deze drijvende fase 146 beweegt dus omhoog langs de onderzijde van de platen 144 en naar omhoog van de bovenrand 145 van deze platen en stijgt naar het opper-20 vlak in de behandelingszSne 136, waar deze fase zich verzamelt als drij-vend materiaal 142 in zone 136. Wanneer de deeltjes zinken,verzamelen z.ij zich op de plaats 155 en kunnen periodiek worden verwijderd. De kanalen 143 tussen de platen 144 zorgen dus voor verzameling en verdere agglomeratie van deeltjes, bijvoorbeeld geagglomereerd in de zone 140, 25 waardoor de afscheiding van deeltjes uit het metaal verder wordt verbeterd.Some agglomerated floating particles pass under the plate 118 and rise in the chamber 136 to a floating phase 142. When the particles are heavy or tend to sink, they collect under the zone 148 and can be periodically removed. After moving through the zone 140, the molten metal preferably moves down to the outlet leg 130 and then flows through channels 143 between parallel plates 144. The metal moves relatively slowly between the plates 144 under substantially laminar flow conditions. Floating particles, including particles clenched in the z6ne 140, and balls further accumulate together into an agglomerated phase 146 against the bottom surface 147 of the plates 144. This phase 146 moves up and sideways (to the left in Fig. 2). a countercurrent direction with the metal flow moving down and sideways between the plates 144. Thus, this floating phase 146 moves up along the bottom of the plates 144 and up from the top edge 145 of these plates and rises to the surface in the treatment zone 136, where this phase collects as floating material 142 in zone 136. When the particles sink, they collect at the location 155 and can be periodically removed. Thus, the channels 143 between the plates 144 allow for collection and further agglomeration of particles, eg agglomerated in the zone 140, thereby further improving the separation of particles from the metal.

Zoals is weergegeven in fig. 2 kan een gas worden toegevoerd in het onderste deel van zone 140 en in aanraking komen met de middelen 138, door middel van een gasafgeefinrichting 150, verbonden mfet een gasinlaat-pijp 152. Wanneer het metaal aluminium is, zijn geschikte gassen relatief 30 inerte gassen of niet-reactieve gassen, waaronder helium, neon, argon, krypton en zenon of, minder gunstig, koolmonoxide, stikstof, kooldioxide of verschillende andere gassen, mits er voor wordt gezorgd dat daarmee geen vervuilende stoffen in het Al worden opgenomen. Argon verdient de voorkeur voor Al, omdat het gemakkelijk beschikbaar en gemakkelijk te 35 behandelen is. Indien gewenst kan het inerte gas worden gecombineerd met een chloor- of ander halogeenhoudend gas zoals halogeenkoolwaterstoffen (bijvoorbeeld freons) in verhoudingen van ongeveer 50 tot 99% niet-reactief gas en 50 - 1% chloor of ander chloor- of halogeenhoudend gas. Bijvoorbeeld is een mengsel van 85 tot 99% argon en 15 - 1% chloor of 40 freon nuttig. Door het gebruik van een chloor- of halogeenhoudend gas 82 2 0 3 1 8 - 12 - kunnen sporen onzuiverheidselementen worden verwijderd zoals natrium en calcium in het bed 140 evenals oxiden en opgeloste gasonzuiverheden. Het gas kan ook dienen voor het spoelen van het middel 140 en het verge-makkelijken van het losmaken van geagglomereerde drijvende deeltjes 5 daarvan, die dan naar de bovenlaag 141 stijgen. Periodiek reinigen van het middel met grotere hoeveelheden gas kan deeltjes losmaken die zijn gevangen in het middel en een voorkeurswerkwijze volgens de uitvinding omvat het vrijwel continu tijdens het bedrijf toepassen van een spoel-gas en periodiek de gasstroomsnelheid vergroten tot 1,5 of 2 a 3 maal de 10 normale continue snelheid, waardoor het bed voldoende wordt verstoord voor het uitspoelen van de gevangen deeltjes. Gedurende deze hoge gas-spoelsnelheid verdient het aanbeveling de metaalstroom door de z6ne 140 te onderbreken daar de verstoring van het middel een juiste reiniging van het gesmolten metaal kan hinderen.As shown in Fig. 2, a gas can be supplied to the lower portion of zone 140 and come into contact with the means 138, connected by a gas dispenser 150, with a gas inlet pipe 152. When the metal is aluminum, suitable gases relatively 30 inert gases or non-reactive gases, including helium, neon, argon, krypton and zenon or, less favorably, carbon monoxide, nitrogen, carbon dioxide or various other gases, provided care is taken to avoid pollutants in the Al be included. Argon is preferred for Al because it is readily available and easy to treat. If desired, the inert gas can be combined with a chlorine or other halogen containing gas such as halohydrocarbons (e.g. freons) in proportions of about 50 to 99% non-reactive gas and 50-1% chlorine or other chlorine or halogen containing gas. For example, a mixture of 85 to 99% argon and 15 - 1% chlorine or 40 freon is useful. By using a gas containing chlorine or halogen 82 2 0 3 1 8 - 12 - traces of impurity elements such as sodium and calcium in the bed 140 can be removed as well as oxides and dissolved gas impurities. The gas may also serve to rinse agent 140 and facilitate release of agglomerated floating particles 5 from it, which then rise to the top layer 141. Periodic cleaning of the agent with larger amounts of gas can loosen particles trapped in the agent and a preferred method of the invention includes using a purge gas almost continuously during operation and periodically increasing the gas flow rate to 1.5 or 2 to 3 times the normal continuous speed, disturbing the bed sufficiently to wash out the trapped particles. During this high gas purge rate, it is recommended that the metal flow through the z6ne 140 be interrupted since the disruption of the agent may hinder proper cleaning of the molten metal.

15 Dit kan worden vergemakkelijkt door het spoelen van het middel te plannen tijdens een stilstandstijd, bijvoorbeeld voor vervanging of bijstelling van de gietvorm. Onder onderbreken van de metaalstroom door de zone 140 wordt verstaan dat de totale stroming wordt onderbroken maar enige kleine metaalbewegingen in de z6ne 140 mogelijk zijn, bijvoorbeeld 20 als reaktie op de grote gasstroom.This can be facilitated by scheduling the flushing of the agent during a standstill time, for example for replacement or adjustment of the mold. Interruption of the metal flow through the zone 140 is understood to mean that the total flow is interrupted but some small metal movements in the z6ne 140 are possible, for example in response to the large gas flow.

In zone 140 is het gewenst het gesmolten metaal te bewegen over grote oppervlakken met relatief lage snelheid, waardoor de gewenste agglomeratie van zout en andere fijne deeltjes wordt vergemakkelijkt.In zone 140, it is desirable to move the molten metal over large areas at a relatively low speed, thereby facilitating the desired agglomeration of salt and other fine particles.

De oppervlaksnelheid van het gesmolten metaal (snelheid gebaseerd op 25 afwezigheid van middel of pakking 138) door deze zdne 140 is bij voorkeur kleiner dan 1,50 m/min. Een lagere oppervlaksnelheid dan 0,9 m/min. is beter en minder dan o,30 tot 0,60 m/min. verdient nog meer de voorkeur.The surface velocity of the molten metal (velocity based on absence of agent or gasket 138) through this section 140 is preferably less than 1.50 m / min. A surface speed lower than 0.9 m / min. is better and less than 0.30 to 0.60 m / min. is even more preferable.

22

Voor gesmolten Al komt een snelheid van 0,30 m/min. overeen met 4,2 kg/cm uur in de z6ne 140, gemeten in het horizontale vlak. De verblijftijd van 30 het metaal in de zone 140 moet een kwart of een halve minuut of meer izijn, waarbij driekwart minuut of meer de voorkeur verdient.For molten Al, a speed of 0.30 m / min. corresponds to 4.2 kg / cm hour in the z6ne 140, measured in the horizontal plane. The residence time of the metal in zone 140 should be a quarter or a half minute or more, with three quarters of a minute or more being preferred.

Een de voorkeur verdienende methode is een voldoende grote metaalsnelheid door het kontaktmiddel te gebruiken zodatgeagglomereerde deeltjes door de metaalbeweging uit de zone 140 worden gespoeld. Een 35 oppervlaksnelheid van ongeveer 15 cm/min. of meer, bijvoorbeeld 16,5 of 18 of 19,5 cm/min. of meer verdient de voorkeur. Dit belet het zodanig verzamelen van geagglomereerde deeltjes in de zone 140 dat daardoor de metaalbeweging wordt gehinderd. Bij deze voorkeursuitvoeringsvorm neemt het metaal dat de kontaktzone verlaat, flinke hoeveelheden of zelfs 40 grote delen of het grootste deel, bijvoorbeeld 60% of meer van de in de 81 2 0 3 1 f? - 13 - zone 140 geagglomereerde deeltjes mee. Doordat echter de grotere geagglo-mereerde deeltjes die ontstaan als gevolg van de verbeterde werkwijze vol-gens de uitvinding scheidbaar zijn door de zwaartekracht, zelfs uit bewegend gesraolten metaal, kunnen de deeltjes gemakkelijk worden verwijderd 5 en daarom wordt het gesmolten metaal bij voorkeur gevoerd door een zwaartekrachts-scheidingszone na het verlaten van het kontaktmiddel. Deze zwaartekrachtscheiding wordt bij voorkeur verkregen met de hellende platen 144, die een groot rendement hebben bij de verwijdering van de deeltjes. Hoewel sommige deeltjes, bijvoorbeeld oxiden, een chemische samenstelling 10 hebben, die een dichtheid suggereert, groter dan die van het gesmolten metaal, bijvoorbeeld Al, geeft de open poreuze constructie van de deeltjes deze vaak een laag stortgewicht, waardoor scheiding door de zwaartekracht ontstaat door opwaartse of drijvende beweging van de deeltjes ten opzichte van het metaal. Hierdoor kunnen zij gemakkelijk worden verwijderd uit 15 de drijvende fase 142 waarin oxiden, zouten en andere fasen drijven op het gesmolten metaal door de oppervlakspanning (tussenvlakspanning) van het gesmolten metaal, zodat zij gemakkelijk kunnen worden verwijderd. Hierdoor wordt de levensduur van het kontaktmiddel belangrijk vergroot.A preferred method is a sufficiently high metal velocity by using the contact agent so that agglomerated particles are flushed out of the zone 140 by the metal movement. A surface speed of about 15 cm / min. or more, for example 16.5 or 18 or 19.5 cm / min. or more is preferred. This prevents the collection of agglomerated particles in the zone 140 such that the metal movement is thereby hindered. In this preferred embodiment, the metal exiting the contact zone takes large amounts or even 40 major parts or the major part, for example 60% or more of the in the 81 2 0 3 1 f? - 13 - zone 140 with agglomerated particles. However, because the larger agglomerated particles resulting from the improved process of the invention are gravity separable, even from moving shirred metal, the particles can be easily removed and therefore the molten metal is preferably passed through a gravitational separation zone after leaving the contact agent. This gravitational separation is preferably obtained with the inclined plates 144, which have a high efficiency in the removal of the particles. While some particles, for example oxides, have a chemical composition 10, suggesting a density greater than that of the molten metal, for example, Al, the open porous construction of the particles often gives them a low bulk density, causing separation by gravity by upward or floating movement of the particles relative to the metal. This allows them to be easily removed from the floating phase 142 in which oxides, salts and other phases float on the molten metal by the surface tension (interfacial tension) of the molten metal so that they can be easily removed. This considerably increases the life of the contact agent.

Verder kan deze werkwijze worden gecombineerd met de voorkeurswerkwijze van 20 het periodiek reinigen of spoelen van de middelen 140 door hoge gassnel-heden, waardoor het vrijwel niet nodig is deze kontaktmiddelen te vervangen. Dit voordeel is beschikbaar door de hoge tussenruimtefractie en het hoge specifieke oppervlak van de middelen volgens de uitvinding.Furthermore, this method can be combined with the preferred method of periodically cleaning or rinsing the means 140 by high gas velocities, making it virtually unnecessary to replace these contact means. This advantage is available due to the high spacing fraction and the high surface area of the agents of the invention.

Als voorbeeld van de verbetering in nuttige levensduur van de kontakt-25 middelen werd een inrichting volgens Amerikaans octrooischrift 3,737,305 geplaatst achter de inrichting volgens Amerikaans octrooischrift 3,839.019, waardoor het gesmolten Al werd verbeterd, dat de inrichting volgens 3,839.019 verliet en een goede levensduur van het filterbed werd verkregen.As an example of the improvement in useful life of the contact means, a device of U.S. Patent 3,737,305 was placed behind the device of U.S. Patent 3,839,019, improving the molten Al leaving the device of 3,839,019 and good filter bed life was obtained.

Door vervanging van de inrichting volgens Amerikaans octrooischrift 3,737,305 30 door de verbetering volgens de uitvinding met Raschig ringen verkreeg men een vijf maal zo lange levensduur, en zelfs nog langer, daar de werking werd onderbroken voor redenen die geen verband houden met de bedlevensduur.By replacing the device of U.S. Pat. No. 3,737,305 with the improvement of the invention with Raschig rings, a life five times longer, and even longer, was obtained since operation was interrupted for reasons unrelated to bed life.

De hellende platen 142 volgens fig. 2 kunnen worden aangebracht 1 in een willekeurig geschikt aantal en in verschillende vormen, geschikt 35 voor het uitvoeren van de uitvinding. De platen moeten worden vervaardigd van een materiaal dat niet wordt aangetast door of vervuilingen inbrengt in het gesmolten metaal. Voor het behandelen van gesmolten Al zijn geschik-te plaatmaterialen grafiet, siliciumcarbide, koolstof, aluminiumoxide of andere materialen die gesmolten Al niet vervuilen. De platen zijn als 40 plat weergegeven maar zij kunnen in alle richtingen gegolfd zijn, in het 8220318 - 14 - bijzonder in de richting loodrecht op het vlak van fig. 2. Ook kunnen in plaats van met platen de hellende vlakken worden verkregen door het een-voudig op elkaar stapelen van een groep pijpen in de algemene vorm volgens fig. 2. Hierdoor ontstaan stroombanen binnen de binnendiameter van een 5 ronde pijp en in de ruimten tussen aangrenzende pijpen ( ruitvormig of driehoekig, afhankelijk van de stapelvorm van de pijpen). De pijpen kunnen een vierkante, rechthoekige of veelhoekige doorsnede hebben. Het aantal platen of het aantal ruimten of kanalen tussen de platen is een functie van de gewenste totale stroomsnelheid door de inrichting, met handhaving van een 10 laminaire stroming tussen de tegenover elkaar liggende vlakken 147 en 149.The inclined plates 142 of Fig. 2 can be arranged 1 in any suitable number and in various shapes suitable for carrying out the invention. The plates must be made of a material that is not affected by or introduces contaminants into the molten metal. Suitable materials for treating molten Al are graphite, silicon carbide, carbon, alumina or other materials that do not contaminate molten Al. The plates are shown flat as 40 but they can be corrugated in all directions, especially in the direction perpendicular to the plane of fig. 2. Also, instead of with plates, the inclined surfaces can be obtained by stacking a group of pipes in the general shape according to fig. 2 on top of each other. This creates flow paths within the inner diameter of a round pipe and in the spaces between adjacent pipes (diamond-shaped or triangular, depending on the stacking shape of the pipes). The pipes can have a square, rectangular or polygonal cross section. The number of plates or the number of spaces or channels between the plates is a function of the desired total flow rate through the device, while maintaining a laminar flow between the opposing surfaces 147 and 149.

De stroming moet laminair zijn, vrijwel zonder turbulentie of loslaten van de stroming van de vlakken 147 en 149. Het getal van Reynolds moet niet groter zijn dan 3500 en bij voorkeur iets groter dan 2800. Stroomsnelheden , van 90 of 120 cm/min. of minder door de kanalen tussen de platen 144 zijn 15 geschikt, terwijl snelheden kleiner dan 50 cm per min. de voorkeur verdienen.The flow should be laminar, with virtually no turbulence or release of flow from planes 147 and 149. Reynolds number should be no greater than 3500 and preferably slightly greater than 2800. Flow rates, 90 or 120 cm / min. or less through the channels between the plates 144 are suitable, while speeds less than 50 cm per min are preferred.

De afstand tussen de platen of tussen tegenover elkaar liggende vlakken 147 en 149 kan iets varieren bij de toepassing van de uitvinding.The distance between the plates or between opposing surfaces 147 and 149 may vary slightly in the practice of the invention.

De platen moeten niet zo dicht bij elkaar liggen, dat zij gemakkelijk verstoppen met het geagglomereerde materiaal en ook moeten de afstanden 20 tussen de platen niet een zo kleine stroombaan geven dat de stroming van het gesmolten metaal daardoor wordt gehinderd. Zoals gezegd moet de metaal- stroming rustig en laminair zijn. Een afstand tussen de vlakken 147 en 149 van ongeveer 12,5 of 25 tot 37 mm is geschikt voor de uitvinding, hoewel afstanden tot 250 mm of zelfs meer nuttig kunnen zijn.The plates should not be so close together that they easily clog with the agglomerated material, nor should the distances between the plates provide a flow path so small as to obstruct the flow of the molten metal. As mentioned, the metal flow must be calm and laminar. A distance between the surfaces 147 and 149 of about 12.5 or 25 to 37 mm is suitable for the invention, although distances of up to 250 mm or even more may be useful.

25 De hoek A van de platen kan ook varieren volgens de uitvinding. De platen moeten bij voorkeur niet horizontaal zijn, daar dit de gewenste scheidings- werking hindert die optreedt tussen de platen (scheiding naar omhoog of naar omlaag, afhankelijk van het gewicht ten opzichte van het gesmolten metaal). In het algemeen omvat de uitvinding hoeken van ongeveer 5 tot 90° o 30 met de horizontaal. Een hoek van 90 heeft echter enig nadeel, daar hierdoor de hoeveelheid verwijderde deeltjes vermindert en daarom is de hoek bij voorkeur minder dan 90°. Een hoek van ongeveer 10 of 15° tot 70 of 80° is meer geschikt, terwijl hoeken van ongeveer 25 tot 50° de voorkeur hebben. Hoek A van 20 of 30 tot 45° is zeer geschikt voor de uitvinding in bijzonder 35 bij een plaatafstand van ongeveer 12,5 of 25 tot 50 mm bij de behandeling van gesmolten Al.The angle A of the plates can also vary according to the invention. The plates should preferably not be horizontal since this interferes with the desired separation action that occurs between the plates (up or down separation depending on the weight relative to the molten metal). In general, the invention encompasses angles of about 5 to 90 degrees from the horizontal. However, an angle of 90 has some drawback as it reduces the amount of particles removed and therefore the angle is preferably less than 90 °. An angle of about 10 or 15 ° to 70 or 80 ° is more suitable, while angles of about 25 to 50 ° are preferred. Angle A of 20 or 30 to 45 ° is very suitable for the invention especially 35 at a plate spacing of about 12.5 or 25 to 50 mm in the treatment of molten Al.

De lengte van de kanalen in de richting van de metaalstroom moet zodanig zijn dat voldoende tijd ontstaat voor het verkrijgen van de gewenste scheiding en agglomeratie van deeltjes ter vergemakkelijking van het 40 drijven van de lichtere deeltjes en het zinken van de zwaardere deeltjes 8220318 - 15 - dan het metaal. Bij voorkeur is de verhouding van de kanaallengte tot de vertikale afstand d tussen de platen tenminste 5:1, bijvoorkeur 8 of 10:1 hoewel een kleinere verhouding ook nuttig kan zijn bij bepaalde toepassing-en. De platen 144 kunnen worden vervangen door holle pijpen of een wille-5 keurige andere geschikte methode voor het verschaffen van hellende vlakken 147 en 149, die een kanaal of stroombaan begrenzen voor neerwaartse en zijwaartse beweging van het metaal in aanraking met deze vlakken, welke dienen voor de verzameling, agglomeratie of samenballing van de gesuspenr deerde deeltjes. Hoewel in het algemeen evenwijdige plaat- of pijpvlakken 10 geschikt zijn voor het doel, is de uitvinding niet noodzakelijk daartoe beperkt. Belangrijk is dat een neerwaartse, bij voorkeur neerwaartse en zijwaartse stroombaan,aanwezig is voor de beweging van het metaal in aanraking met een oppervlak dat tenminste gedeeltelijk de stroombaan begrenst. Bij voorkeur begrenzen bovenste en onderste hellende vlakken de bovenste 15 en onderste grenzen. Deze vlakken zijn bij voorkeur recht en glad in verband met eenvoudige constructie en voor het vergemakkelijken van lami-naire stromingsomstandigheden en voor het beletten van verstopping.The length of the channels in the direction of the metal flow should be such as to allow sufficient time to obtain the desired particle separation and agglomeration to facilitate the floating of the lighter particles and the sinking of the heavier particles. 8220318 - 15 - than the metal. Preferably the ratio of the channel length to the vertical distance d between the plates is at least 5: 1, preferably 8 or 10: 1 although a smaller ratio may also be useful in certain applications. Plates 144 can be replaced by hollow pipes or any other suitable method of providing inclined surfaces 147 and 149 that define a channel or flow path for downward and lateral movement of the metal in contact with these surfaces, which serve for the collection, agglomeration or aggregation of the suspended particles. Although generally parallel sheet or pipe surfaces 10 are suitable for the purpose, the invention is not necessarily limited thereto. Importantly, a downward, preferably downward and lateral flow path is provided for the movement of the metal in contact with a surface that at least partially defines the flow path. Preferably, upper and lower inclined planes define the upper and lower limits. These surfaces are preferably straight and smooth due to simple construction and to facilitate laminar flow conditions and to prevent clogging.

De vlakken 147 en 149 kunnen echter ook gebogen, gegolfd, ruw gemaakt zijn of op andere wijze afwijken van de rechte constructie volgens fig. 2.However, the surfaces 147 and 149 may also be curved, corrugated, roughened or otherwise deviate from the straight construction according to Fig. 2.

20 Hoewel in hoofdzaak evenwijdige vlakken de voorkeur hebben is dit bedoeld in algemene zin. Bijvoorbeeld vertegenwoordigen ruw gemaakte of gegolfde vlakken ruwweg een enkel of gemiddeld vlak, terwijl enige divergentie of convergentie, bijvoorbeeld niet groter dan 10 of 15°, geacht wordt in hoofdzaak evenwijdig te zijn.Although substantially parallel planes are preferred, this is intended in a general sense. For example, roughened or wavy planes roughly represent a single or medium plane, while any divergence or convergence, for example no greater than 10 or 15 °, is considered to be substantially parallel.

25 De verbeterde werkwijze is zeer geschikt voor de behandeling van gesmolten Al en kan zeer goed fijn verdeelde deeltjes verwijderen, in het bijzonder die welke zoutfasen bevatten, in het bijzonder vloeibare zoutfasen, of die een lager s;.g. hebben dan Al. Hoewel deze zoutfasen zullen drijven in gesmolten Al wanneer zij voldoende grootte hebben, blij-30 ven zij gesuspendeerd in het Al wanneer de deeltjes de grootte van 1 jUm hebben en daardoor vergemakkelijkt de samenballing volgens de uitvinding de verwijdering, daar dan de drijvende deeltjes tenslotte zich verzamelen aan het oppervlak van het metaal als een drijvende zoutfase. De werkwijze is bijzonder geschikt voor aluminiumlegeringen die grote hoeveel-35 heden magnesium bevatten, welke legeringen zijn onderworpen aan chloreren of halogeneren met het doel sporenelementen te verwijderen zoals natrium en calcium, bijvoorbeeld volgens een uitvoeringsvorm van de werkwijze be-schreven in Amerikaans octrooischrift 3,839.019, waarnaar'hier wordt verwezen. Bij een uitvoeringsvorm van die werkwijze wordt gesmolten Al 40 of legeringen daarvan in aanraking gebracht met een gas dat chloorhoudend 8220318 - 16 - gas bevat, zoals een mengsel van argon en chloor (90% A, 10% Cl^) voor het ontgassen van het Al, het verwijderen van sporenelementen, zoals na- v trium en calcium en het verwijderen van oxidedeeltjes. Wanneer echter de Al-legering een groot Mg gehalte heeft, bijvoorbeeld boven 2 of 3%, 5 bijvoorbeeld een legering met 3½ tot 6% Mg,bevindt zich een kleine hoeveelheid vloeibaar MgC^ in het overigens vaste CaC^ en NaCl, gevormd door het chloreren van de elementen Na en Ca. De zoutdeeltjes en andere deeltjes hebben door de aanwezigheid van het vloeibare MgC^ in het al-gemeen een vloeibare of half vloeibare aard en drijven wanneer zij worden 10 samengebald tot grotere deeltjes. Wanneer echter het behandelde metaal de werkwijze volgens 3,839.019 verlaat kunnen sommige van deze deeltjes nog in het metaal aanwezig zijn, in het bijzonder wanneer men de produc-tiviteit van de werkwijze wil vergroten door het behandelen van grotere hoeveelheden Al per uur en wanneer meer aluminium afkomstig is van 15 vervuild schroot. Bij het behandelen van Al-legeringen . die Mg bevatten, in het bijzonder met 4% of meer Mg, kan deze gedispergeerde fase proble-men geven bij de afscheiding, die kunnen doorwerken in het gegoten eind-produkt. Wanneer een eenheid volgens Amerikaans octrooischrift 3,737.305 wordt geplaatst achter een inrichting volgens 3,839.019 wordt de totale 20 werking belangrijk verbeterd, maar soms verkorten de deeltjes van microngrootte de bedlevensduur van het filterbed volgens 3,737,305 en hinderen zij de verbetering van de levensduur die overigens door deze werkwijze wordt verkregen.The improved method is very suitable for the treatment of molten Al and can very well remove finely divided particles, in particular those containing salt phases, in particular liquid salt phases, or which have a lower s .g. then have Al. Although these salt phases will float in molten Al when they are of sufficient size, they will remain suspended in the Al when the particles are 1 µm in size, and thus the aggregation of the invention facilitates removal since the floating particles finally collect at the surface of the metal as a floating salt phase. The process is particularly suitable for aluminum alloys containing large amounts of magnesium which have been subjected to chlorination or halogenation for the purpose of removing trace elements such as sodium and calcium, for example, according to an embodiment of the process described in U.S. Pat. No. 3,839,019. referred to here. In one embodiment of that method, molten Al 40 or alloys thereof are contacted with a gas containing chlorine-containing 8220318-16 gas, such as a mixture of argon and chlorine (90% A, 10% Cl 2) to degas the A1, removing trace elements, such as sodium and calcium, and removing oxide particles. However, if the Al alloy has a high Mg content, for example above 2 or 3%, for example an alloy with 3½ to 6% Mg, a small amount of liquid MgC 2 is contained in the otherwise solid CaCl 2 and NaCl, formed by chlorination of the elements Na and Ca. The salt particles and other particles generally have a liquid or semi-liquid nature due to the presence of the liquid MgCl 2 and float when compacted into larger particles. However, when the treated metal leaves the process of 3,839,019, some of these particles may still be present in the metal, especially if one wants to increase the productivity of the process by treating larger amounts of Al per hour and when more aluminum is coming from is from 15 contaminated scrap. When treating Al alloys. containing Mg, in particular with 4% or more Mg, this dispersed phase may cause separation problems which may affect the final cast product. When a unit according to US patent 3,737,305 is placed behind a device according to 3,839,019, the overall operation is significantly improved, but sometimes the micron size particles shorten the bed life of the filter bed according to 3,737,305 and hinder the improvement of the service life otherwise provided by this method. obtained.

Een speciaal nuttige toepassing van de werkwijze volgens de 25 uitvinding is dan ook in combinatie met een werkwijze volgens 3,839.019 waarbij gesmolten Al, in het bijzonder Al, dat Mg bevat, wordt gereinigd door het chloreren in een cloreerkamer voor het doen reageren van chloor of chloriden of andere haliden met metaalonzuiverheden, bijvoorbeeld Na en Ca of zelfs Mg in het Al, waarbij de chloride-of halidezouten van 30 die onzuiverheden ontstaan en waarbij de chlorering wordt uitgevoerd in een geroerd gebied, bijvoorbeeld met een turbineschoep met een buiten-diameter van ongeveer 30 cm en bladen met een doorsnede van 5 x 5 cm, roterend met ongeveer 150 tot 400 omwentelingen per minuut. Deze werk-wijzen zijn nuttig voor het behandelen van gesmolten Al met een gas, 35 dat een chloorhoudend gas bevat, bijvoorbeeld een gas bestaande uit ongeveer 90% of meer argon of een ander niet-reactief gas en 10% of iets minder chloor. De verbeterde werkwijze kan duidelijke verb'eteringen geven in de algemene kwaliteit van het metaal dat de behandeling verlaat en een geschikte uitvoeringsvorm voor het combineren van de werkwijze volgens 40 de uitvinding met de genoemde werkwijze is weergegeven in fig. 3 in een 8220318 - 17 - zeer schematisch diagram.A particularly useful application of the method according to the invention is therefore in combination with a method according to 3,839,019 in which molten Al, in particular Al, containing Mg, is cleaned by chlorination in a chlorination chamber to react chlorine or chlorides or other halides with metal impurities, for example Na and Ca or even Mg in the Al, wherein the chloride or halide salts of those impurities are formed and the chlorination is carried out in a stirred area, for example with a turbine blade with an outer diameter of approximately 30 cm and blades with a diameter of 5 x 5 cm, rotating at about 150 to 400 revolutions per minute. These methods are useful for treating molten Al with a gas containing a chlorine-containing gas, for example a gas consisting of about 90% or more argon or another non-reactive gas and 10% or slightly less chlorine. The improved process can provide significant improvements in the overall quality of the metal leaving the treatment and a suitable embodiment for combining the process of the invention with said process is shown in Fig. 3 in a 8220318-17. very schematic diagram.

Volgens fig. 3 wordt gesmolten Al behandeld in de kamer 212 door toevoer van een mengsel van argon en chloor naar omlaag in een niet weergegeven holle leiding, aangebracht binnen de roterende as 252 die 5 aan het ondereinde een roterende schoep 254 heeft. Door deze chlorering ontstaat een reactie met natrium, calcium, strontium, lithium en magnesium en worden de chloridezouten daarvan gevormd, die zich grotendeels verzame-len in een bovenliggende zoutlaag 210. Voor een snellere behandeling kun-v nen twee of meer van dergelijke chloreergebieden parallel of in serie 10 worden geschakeld. Na het verlaten van de chloreerkamer 212 beweegt het gesmolten Al onder de keerplaat 223 naar een zoutafscheidingskamer 224, waarin het metaal een richtingsverandering ondergaat door de keerplaat 232. Het metaal beweegt dan naar omlaag door ondergedompelde kontakt-vlakken, zoals het bed 220 volgens de eerste behandeling volgens de 15 uitvinding, waarin het gesmolten Al in aanraking wordt gebracht met een gas dat argon en chloor bevat en wordt ingevoerd door een dispergeer-orgaan 250. Het bed 220 bevat een pakking zoals hierboven beschreven.According to FIG. 3, molten Al is treated in the chamber 212 by feeding a mixture of argon and chlorine down into a hollow conduit (not shown) disposed within the rotary shaft 252 which has a rotating blade 254 at the lower end. This chlorination creates a reaction with sodium, calcium, strontium, lithium, and magnesium, and its chloride salts are formed, which largely accumulate in an overlying salt layer 210. For faster treatment, two or more such chlorination regions can be paralleled or connected in series 10. After leaving the chlorination chamber 212, the molten Al moves under the baffle plate 223 to a salt separation chamber 224, in which the metal changes direction through the baffle plate 232. The metal then moves down through submerged contact surfaces, such as the bed 220 of the first treatment according to the invention, wherein the molten Al is contacted with a gas containing argon and chlorine and introduced through a dispersing member 250. The bed 220 contains a packing as described above.

Het gesmolten Al beweegt beneden de keerplaat 218 en naar omhoog door de zone 248, die eveneens kan zijn voorzien van een pakking of andere onder-20 gedompelde kontaktvlakken volgens de uitvinding en het gesmolten metaal kan daar ook in aanraking worden gebracht met gas via een dispergeer-orgaan 251. Fijne zoutdeeltjes die naar omlaag bewegen door het filter-bed 220 worden geagglomereerd tot grotere deeltjes, waarvan er sommige opstijgen naar de zoutlaag 210. Dit wordt versterkt doordat de deeltjes die 25 de scheidingszdne 224 verlaten, meegenomen door het gesmolten Al, drijvend zijn, ware het niet dat zij uiterst kleine afmetingen hebben, zodat wanneer zij worden geagglomereerd zij stijgen naar de laag 210.The molten Al moves below the baffle 218 and up through zone 248, which may also include a gasket or other submerged contact pads of the invention, and the molten metal may also be contacted there with gas via a dispersion member 251. Fine salt particles moving down through the filter bed 220 are agglomerated into larger particles, some of which rise to the salt layer 210. This is enhanced by the particles leaving the separation zone 224 entrained by the molten Al, are buoyant except that they are extremely small in size, so that when agglomerated they rise to the layer 210.

Dit kan worden versterkt door toevoer van enig gas door het dispergeer-orgaan 250 dat omhoog beweegt door het bed 220. Het gesmolten Al dat 30 onder de plaat 218 doorgaat kan verder worden behandeld door aanbrengen van een bed in de zone 248 of kan eenvoudig opstijgen waardoor het binnentreedt tussen de boveneinde van de banen tussen hellende platen 244. Wanneer geen pakking aanwezig is in 248 bewegen sommige geagglomereerde deeltjes van onder de plaat 218 eenvoudig naar omhoog naar de zoutlaag 35 242. Wanneer er wel een bed aanwezig is in 248 vindt verdere agglomeratie plaats en voert het drijfvermogen van de geagglomereerde deeltjes sommige nieuw geagglomereerde deeltjes en sommige deeltjes die het bed 220 verlaten, naar omhoog naar de zoutlaag 242. Vervolgens wordt het gesmolten Al naar omlaag en zijwaarts gevoerd tussen de platen 244, waarbij verdere 40 agglomeratie van het zout en andere deeltjes en verzameling van deeltjes 8220318 - 18 - die het bed 220 verlaten plaatsvindt. Zoals reeds is gezegd, moet de stroming tussen de platen 244 relatief langzaam en laminair zijn. Het gesmolten Al wordt dan omhoog gevoerd door de uitlaatkamer 230 en uit het vat naar de volgende bewerking, bijvoorbeeld een gietbewerking.This can be enhanced by supplying some gas through the dispersing member 250 which moves up through the bed 220. The molten Al passing under the plate 218 can be further treated by placing a bed in the zone 248 or simply ascending. through which it enters between the upper end of the webs between inclined plates 244. When no packing is present in 248, some agglomerated particles simply move up from under the plate 218 to the salt layer 242. When a bed is present in 248, further agglomeration takes place and buoyancy of the agglomerated particles, some newly agglomerated particles and some particles leaving the bed 220, upwards to the salt layer 242. Then, the molten Al is fed down and sideways between the plates 244, further agglomerating the salt and other particles and collection of particles 8220318-18 leaving the bed 220 takes place. As has already been said, the flow between the plates 244 must be relatively slow and laminar. The molten Al is then fed up through the outlet chamber 230 and out of the vessel to the next operation, for example a casting operation.

5 De uitvinding is ook nuttig in’ combinatie met werkwijzen waar- bij Al wordt behandeld met zouten met of zonder gelijktijdige gasbe-handeling voor verwijdering van oxiden, gas of metaalonzuiverheden, in het bijzonder wanneer deze werkwijze krachtige roering omvat, zoals volgens Amerikaanse octrooischriften 3,767,382 en 3,849.119. Daarom wordt 10 de uitvinding beschouwd als zeer nuttig in combinatie met werkwijzen voor behandeling van gesmolten Al met halogeen- of chlooractieve middelen waarbij zouten als reactieprodukten worden gevormd die bij voorkeur voor het gieten van het Al worden gescheiden.The invention is also useful in combination with methods wherein Al is treated with salts with or without simultaneous gas treatment to remove oxides, gas or metal impurities, especially when this method involves vigorous agitation, such as in U.S. Patents 3,767,382 and 3,849,119. Therefore, the invention is considered to be very useful in combination with processes for treating molten Al with halogen or chloroactive agents to form salts as reaction products, which are preferably separated from the Al before casting.

Hoewel de neerwaarts hellende platen 144 volgens fig. 2 meestal 15 de voorkeur verdienen kunnen ook andere opstellingen worden toegepast. Bijvoorbeeld toont fig. 4 zeer schematisch platen 344 die naar omhoog hellen in de richting van de gesmolten metaalstroom. Het gesmolten metaal gaat de inrichting binnen en beweegt naar omlaag door het bed 340 waarin het met gas in aanraking kan worden gebracht, hetgeen niet is weergegeven.Although the downwardly inclined plates 144 of Fig. 2 are usually preferred, other arrangements can also be used. For example, Fig. 4 very schematically shows plates 344 sloping upward in the direction of the molten metal stream. The molten metal enters the device and moves down through the bed 340 into which it can be contacted with gas, which is not shown.

20 Na het passeren onder de plaat 318 beweegt het metaal naar omhoog en naar rechts in fig.4 tussen evenwijdige platen 344. Vervolgens beweegt het metaal over de plaat 325 en onder de plaat 324 en verlaat de inrichting. Deeltjes worden afgescheiden tussen de platen 344 op soortgelijke wijze als volgens fig. 2, behalve dat nu de drijvende deeltjes in gelijkstroom 25 bewegen met de metaalstroom tussen de platen 344.After passing under the plate 318, the metal moves up and to the right in Figure 4 between parallel plates 344. Then, the metal moves over the plate 325 and under the plate 324 and exits the device. Particles are separated between the plates 344 in a similar manner as in Fig. 2, except that the floating particles now move in direct current with the metal flow between the plates 344.

Voorbeeld IExample I

Bij elke vergelijking is het natuurlijk gewenst de zelfde soort metaal en metaalkwaliteit te gebruiken (vervuild of vrij van vervuiling) en de 30 zelfde stroomsnelheden en andere werkomstandigheden teneinde een zinvolle vergelijking te verkrijgen. Deze vergelijking blijkt duidelijk uit het volgende voorbeeld. In een inrichting volgens fig. 1 wordt de werkwijze volgens Amerikaans octrooischrift 3,737.305 toegepast voor het zuiveren van gesmolten Al. Het filterbed had een gedeelte met fijne aluminiumoxide-35 korrels doorgelaten door een zeef met maaswijdte 3,36 mm en liggen blij-vend op een zeef met maaswijdte 1,19 mm, waarbij dit bedgedeelte een diepte heeft van 33 cm en is aangebracht op een onderlaag van 15 cm diepte met bolletjes aluminiumoxide met een diameter van 19 mm. Gesmolten Al werd gevoerd door het filterbed met een oppervlaksnelheid van ongeveer 40 6 cm/min. en in aanraking gebracht met een mengsel van 3 delen chloor en 8220318 - 19 - 3 2 100 delen argon met een gasstroomsnelheid van ongeveer 220 m /uur/m beddoorsnede in het horizontale vlak. De gesmolten Al-legering was legering 5182 welke 4 tot 5% Mg en o,2 tot 0,5% mangaan bevat, welke legering algemeen wordt gebruikt voor openscheurbare blikdeksels voor 5 dranken en gemakkelijk verkrijgbaar is als schroot dat grote hoeveelheden onzuiverheden bevat. Het bleek dat de werkwijze volgens 3,737,305 duide-lijk de kwaliteit verbeterde van het Al, zodanig dat het geschikt werd voor gieten toteen ingot, welke wordt gewalst tot plaat, geschikt voor blikdeksels. Bij toepassing van deze werkwijze ontstond echter een ge-10 leidelijke drukvergroting over de keerplaat 16 en moest het proces worden onderbroken na 160 uur tengevolge daarvan.In any comparison, it is of course desirable to use the same type of metal and metal grade (contaminated or free from contamination) and the same flow rates and other operating conditions to obtain a meaningful comparison. This comparison is clear from the following example. In an apparatus of Figure 1, the method of U.S. Patent 3,737,305 is used to purify molten Al. The filter bed had a section of fine alumina-35 grains passed through a 3.36 mm mesh sieve and remained on a 1.19 mm mesh sieve, this bed section having a depth of 33 cm and being mounted on a bottom layer of 15 cm depth with balls of aluminum oxide with a diameter of 19 mm. Molten Al was passed through the filter bed at a surface speed of about 40 cm / min. and contacted with a mixture of 3 parts chlorine and 8220318 - 19 - 3 2 100 parts argon at a gas flow rate of about 220 m / h / m bed cross section in the horizontal plane. The molten Al alloy was alloy 5182 containing 4 to 5% Mg and 0.2 to 0.5% manganese, which alloy is commonly used for tear open lids for beverages and is readily available as scrap containing large amounts of impurities. It was found that the process of 3,737,305 markedly improved the quality of the Al, such that it became suitable for casting into ingots, which are rolled into sheets suitable for can lids. However, when this method was used, a gradual pressure increase occurred over the baffle plate 16 and the process had to be interrupted after 160 hours as a result.

De fijne deeltjes en aluminiumoxidebolletjes werden verwijderd uit het vat en vervangen door 12,7 mm Raschig ringen van aluminiumoxide v met daarop een laag van aluminiumoxide bolletjes van 19 mm volgens fig.l.The fine particles and alumina spheres were removed from the vessel and replaced with 12.7mm Raschig alumina rings v topped with a 19mm alumina spheres of FIG.

15 De zelfde soort gesmolten Al type 5182 in sterk vervuilde toestand werd gevoerd door deze eenheid voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, welke de zelfde uitstekende metaalzuivering opleverde als werd bereikt met de genoemde bekende werkwijze, zodanig dat het metaal, dat de uitlaat 21 verliet, duidelijk minder gas bevatte, evenals 20 minder niet-metalen onzuiverheden en sporenelementen. Bij het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding met de ringen als kontaktmedium werd geen drukverhoging waargenomen, zelfs na een zeer lange proef van 750 uur, waarna de werkwijze werd onderbroken voor redenen die geen verband houden met de werkwijze. Tijdens deze proef werd het periodiek 3 25 reinigen met grote gassnelheid toegepast bij een gassnelheid van 880 m per uur en per m2 beddoorsnede in het horizontale vlak, die ongeveer vier maal zo groot is als de voor de normale metaalbehandeling gebruikte snelheid. In elk geval werd het periodiek reinigen toegepast tijdens een periode van onderbreking van de metaalstroming ten gevolge van onder-30 breking van het gieten. Geen ander onderhoud of bijstellen van de behande-lingswerkwijze van het gesmolten metaal was nodig tijdens deze periode en de metaalsnelheid, kwaliteit en alle eigenschappen waren gelijk na 750 uur aan die bij het eerste uur van de werking, waaruit de duidelijke verbetering volgens de uitvinding blijkt.The same kind of molten Al type 5182 in the highly contaminated state was passed through this unit to carry out the process of the invention, which yielded the same excellent metal purification as was achieved with said known process, such that the metal leaving the outlet 21, clearly contained less gas, as well as 20 less non-metallic impurities and trace elements. When the method according to the invention was carried out with the rings as the contact medium, no pressure increase was observed, even after a very long test of 750 hours, after which the method was interrupted for reasons unrelated to the method. During this test, periodic high gas velocity cleaning was used at a gas velocity of 880 m per hour and per m2 bed cross section in the horizontal plane, which is approximately four times the velocity used for normal metal treatment. In any case, the periodic cleaning was applied during a period of interruption of the metal flow due to interruption of the casting. No other maintenance or adjustment of the molten metal treatment process was required during this period and the metal speed, quality and all properties were equal after 750 hours to that in the first hour of operation, demonstrating the marked improvement of the invention .

3535

Voorbeeld IIExample II

Dun plaat van Al-legering 5182 met 4 tot 5% Mg en 0,2 tot 0,5% Mn wordt algemeen gebruikt voor openscheurbare deksels voor frisdrankblikken. Het wordt vervaardigd door gieten van een vrij grote ingot, welke wordt 40 gehomogeniseerd en warm gewalst tot dik plaat, gevolgd door koud walsen 82 2 0 3 1 8 - 20 - tot dun plaat. Wanneer de legering 5182 voor het gieten wordt behandeld door de werkwijze volgens Amerikaans octrooischrift 3,839.019 voor het verwijderen van natrium en calcium, wordt een deel van het aanwezige Mg omgezet in MgCl2 in de vorm van zeer kleine drijvende vloeibare deeltjes.Al-alloy 5182 thin sheet with 4 to 5% Mg and 0.2 to 0.5% Mn is widely used for tear-open lids for soda cans. It is manufactured by casting a fairly large ingot, which is homogenized and hot rolled into thick sheet, followed by cold rolling 82 2 0 3 1 8 - 20 - into thin sheet. When the alloy 5182 is cast prior to casting by the method of U.S. Patent 3,839,019 to remove sodium and calcium, some of the Mg present is converted to MgCl2 in the form of very small floating liquid particles.

5 Deze deeltjes kunnen moeilijk verwijderbaar zijn. Wanneer belangrijke hoeveelheden van deze deeltjes worden meegevoerd met het metaal naar het gietstation kan de verkregen ingot oppervlakplekken van oxiden van Mg en A1 vertonen. Deze oxideplekken geven randscheuren bij het daarop vol-gende walsen, die zo groot kunnen zijn, dat het walsen wordt gehinderd 10 of zelfs de ingot moet worden afgekeurd. De aanwezigheid van deze oxideplekken in belangrijke hoeveelheden kan zelfs het walsen beletten doordat en zo veel randmetaal moet worden verwijderd dat dit oneconomisch is.These particles can be difficult to remove. When significant amounts of these particles are carried along with the metal to the casting station, the resulting ingot may show surface spots of oxides of Mg and A1. These oxide spots cause edge cracks in the subsequent rolling, which can be so great that the rolling is hindered or even the ingot has to be rejected. The presence of these oxide spots in significant amounts may even prevent rolling by removing so much peripheral metal that it is uneconomical.

In een reeks proeven werd de legering 5182 behandeld volgens de werkwijze van Amerikaans octrooischrift 3,839.019 en werden daarmee ingots 15 gegoten. Bij verdere proeven werd de zelfde procedure gevolgd, behalve dat de werkwijze volgens dit octrooischrift werd gevolgd met de verbeter-de werkwijze volgens fig. 2 van de uitvinding, met inbegrip van toepassing van een mengsel van chloor en argon, toegevoerd aan de zone 140. De verbeterde inrichting had een bed 138 met Raschig ringen van 12,7 mm 20 buitendiameter, 9,5 mm binnendiameter en een lengte van 12,7 mm, waarbij het bed ongeveer 33 cm diep was in de hoofd-stroombaan van de onderzijde van de plaat 118 naar de bovenzijde van het bed. Vijf hellende kanalen werden aangebracht tussen evenwijdige vlakken in de zone 136. De resulta-ten blijken uit tabel II.In a series of tests, the alloy 5182 was treated according to the method of U.S. Pat. In further tests, the same procedure was followed, except that the process of this patent was followed by the improved process of Fig. 2 of the invention, including using a mixture of chlorine and argon, fed to the zone 140. The improved device had a bed 138 with Raschig rings of 12.7 mm outer diameter, 9.5 mm inner diameter and a length of 12.7 mm, the bed being approximately 33 cm deep in the main flow path from the bottom of the plate 118 to the top of the bed. Five inclined channels were placed between parallel planes in zone 136. The results are shown in Table II.

2525

TABEL IITABLE II

Na Ca Oxide- _voor na _voor na plekkenAfter Ca Oxide- _ before after _ before after spots

Uitsluitend 0,004 0,0003 0,003 0,0004 ernstige volgens oc- oxideplekken 2q trooi 3,839,0190.004 0.0003 0.003 0.0004 severe according to oxide spots 2q only 3.839.019

Volgens oc- 0,004 0,0000 0,003 0,0002 geen oxideplekken trooi 3,839,019 plus uitvinding 35 Het is duidelijk dat door de uitvinding de oxideplekken in de ingot geheel worden vermeden, maar bovendien meer Na en Ca wordt verwijderd dan volgens 3,839,019, waarbij wordt opgemerkt dat deze bekende werkwijze veel commerciele toepassing heeft gevonden door de erkende voordelen.According to 0.004 0.0000 0.003 0.0002 no oxide spots, sprinkle 3,839,019 plus invention It is clear that the invention completely avoids the oxide spots in the ingot, but moreover removes more Na and Ca than according to 3,839,019, it being noted that this known method has found much commercial application because of the recognized advantages.

Toch wordt deze werkwijze nog sterk verbeterd door de uitvinding, waardoor 40 niet alleen de verwijdering van Na en Ca wordt verbeterd, maar zoutoxide- 1220318 - 21 - plekken op de ingotvlakken geheel zijn verdwenen, ζοάΐε deze soms optre-den bij aluminiumlegeringen met flinke hoeveelheden Mg.Nevertheless, this method is still greatly improved by the invention, whereby 40 not only improves the removal of Na and Ca, but salt oxide spots on the ingot surfaces have completely disappeared, which sometimes occur with aluminum alloys with large quantities. Mg.

Proeven op gesmolten Al hebben verder de doelmatigheid van de uitvinding aangetoond, in het bijzonder wat betreft het verwijderen van 5 zoutbevattende onzuiverheden. Smeltmonsters werden genomen op punten, over-eenkomende met in fig. 2 het inlaatdeel 120(voor de behandeling), de zone 148(in het midden) en het uitlaatbeen (na de behandeling). De monsters werden gestold in monsterhouders van grafiet, welke werden doorgesneden voor onderzoek bij een 50 maal vergroting. Zoutonzuiverheden nemen zo 10 snel vocht op wanneer zij aan deΊlucht worden blootgesteld, dat wanneer het metaal stolt, het zout en het vocht een vergrote "bol" vormen. Deze bollen geven zowel een kwalitatieve als een kwantitatieve aanwijzing voor de aanwezige zoutonzuiverheden. Onderzoek van het monster voor het inlaatmetaal deed een aantal bollen zien, waarbij verschillende bollen 15 met verschillende afmetingen zichtbaar waren. Onderzoek van het Al uit de zone 148 toonde een sterk verminderd voorkomen aan van de bolletjes (minder dan de helft) en belangrijk kleinere afmetingen ervan. Onderzoek van het Al in het uitlaatbeen 130 deed zien dat daar geen bolletjes aan-wezig waren, waardoor nogmaals de doelmatigheid van de uitvinding is 20 aangetoond.Molten Al tests have further demonstrated the effectiveness of the invention, particularly in removing salt-containing impurities. Melt samples were taken at points corresponding to in Fig. 2 the inlet portion 120 (before the treatment), the zone 148 (in the center) and the outlet leg (after the treatment). The samples were solidified in graphite sample holders, which were cut for examination at 50 times magnification. Salt impurities so quickly absorb moisture when exposed to air that when the metal solidifies, the salt and moisture form an enlarged "sphere". These spheres provide both a qualitative and a quantitative indication of the salt impurities present. Examination of the sample for the inlet metal revealed a number of spheres with different spheres 15 of different sizes visible. Examination of the Al from zone 148 showed a greatly reduced appearance of the spheres (less than half) and significantly smaller dimensions. Examination of the A1 in the outlet leg 130 showed that no spheres were present there, again demonstrating the effectiveness of the invention.

Hoewel in de voorgaande beschrijving de nadruk is gelegd op de uitvindng toegepast voor de behandeling van gesmolten Al, bedoelt dit niet de omvang van de uitvinding daartoe te beperken, daar zij ook van toepassing is op Mg, andere lichtmetalen en andere metalen. Hoewel veel 25 nadruk is gelegd op drijvende zouthoudende deeltjes is aangetoond dat met de uitvinding ook niet-drijvende deeltjes kunnen worden verwijderd zoals titaandiboride (TiB^) en Al en andere oxidedeeltjes.While the foregoing description has emphasized the invention used for the treatment of molten Al, it is not intended to limit the scope of the invention thereto, as it also applies to Mg, other light metals and other metals. Although much emphasis has been placed on floating salt-containing particles, it has been shown that the invention can also remove non-floating particles such as titanium diboride (TiB2) and Al and other oxide particles.

30 35 40 8 S 2 0 3 1 830 35 40 8 S 2 0 3 1 8

Claims

1. Werkwijze voor het verwijderen van gesuspendeerde deeltes uit gesmolten metaal, gekenmerkt door het voeren van het metaal door een middel met ondergedompelde niet-vervuilende aanrakingsoppervlakken, welk middel een gemiddelde tussenruimtefractie heeft van tenminste 0,5 en 2 , 3 - 5 een specifiek oppervlak van tenminste 0,82 m /m .A method for removing suspended particles from molten metal, characterized by passing the metal through an agent with submerged non-contaminating contact surfaces, which agent has an average spacing fraction of at least 0.5 and 2.3 - 5 a specific surface of at least 0.82 m / m.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 2 3 specifieke oppervlak 2,46 m /m of meer bedraagt.2. Method according to claim 1, characterized in that the specific surface area is 2.46 m / m or more.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2,. met het kenmerk, dat de tussenruimtefractie 0,7 of meer bedraagt.A method according to claim 1 or 2. characterized in that the spacing fraction is 0.7 or more.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 3, met het kenmerk, dat het 2 3 specifieke oppervlak 1,64 m /m of meer bedraagt.Method according to claim 1 or 3, characterized in that the specific surface area is 1.64 m / m or more.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het metaal door het middel beweegt met een oppervlaksnelheid van het metaal van niet meer dan 15 cm/min.A method according to claim 1, characterized in that the metal moves through the medium at a surface speed of the metal of not more than 15 cm / min.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het metaal door het middel beweegt met een oppervlaksnelheid van 12 cm/min. of minder.A method according to claim 5, characterized in that the metal moves through the medium at a surface speed of 12 cm / min. or less.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het gesmolten metaal, dat door de ondergedompelde niet-ver- 20 vuilende aanrakingsoppervlakken beweegt, in aanraking wordt gebracht met een gas.7. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the molten metal moving through the immersed non-contaminating contact surfaces is brought into contact with a gas.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het gas in tegenstroom met het gesmolten metaal beweegt.Method according to claim 7, characterized in that the gas moves in countercurrent with the molten metal.

9. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het gas 25 in gelijkstroom met het gesmolten metaal beweegt.9. A method according to claim 7, characterized in that the gas 25 moves in direct current with the molten metal.

10. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat periodiek (en niet continu) een gas wordt gevoerd door het middel met voldoende snelheid voor voldoende verstoring van het middel voor het losmaken van deeltjes, die tevoren zijn verwijderd uit gesmolten 30 metaal dat door het middel wordt gevoerd, en voor het verwijderen van de deeltjes uit het middel, welke deeltjes dan uit het middel opstijgen (on-der invloed van het gas).10. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that a gas is periodically (and not continuously) passed through the medium at a sufficient speed for sufficient disturbance of the means for releasing particles previously removed from molten metal. which is passed through the agent, and for removing the particles from the agent, which particles then rise from the agent (under the influence of the gas).

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met! het kenmerk, dat de beweging van het gesmolten metaal door het middel wordt onderbroken tij- 35 dens het reinigend door het middel voeren van het gas.A method according to claim 10, with! characterized in that the movement of the molten metal through the agent is interrupted during the cleaning of the gas through the agent.

12. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies , met het kenmerk, dat opwaartse beweging van het middel wordt beperkt door boven 8220318 \ - 23 - het middel aangebrachte organen.12. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that upward movement of the waist is limited by means arranged above the waist.

13. Werkwijze volgens een der conclusies 1 tot 3, met het ken-merk, dat de gesuspendeerde deeltjes agglomereerbare fijne gesuspendeerde deeltjes omvatten, welke worden behandeld voor het agglomereren van deze 5 deeltjes tot een grootte, waardoor zij onder invloed van de zwaartekracht scheidbaar zijn van het gesmolten metaal en die de verwijdering bevordert van de deeltjes uit het gesmolten metaal, door het voeren van het metaal met deze deeltjes door het middel, bestaande uit ondergedompelde niet vervuilende kontaktoppervlakken, waardoor delen van de deeltjes worden 10 geagglomereerd en deze onder invloed van de zwaartekracht scheidbaar van het gesmolten metaal worden gemaakt.A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the suspended particles comprise agglomerable fine suspended particles which are treated to agglomerate these particles to a size whereby they are separable under the influence of gravity of the molten metal and which promotes the removal of the particles from the molten metal, by passing the metal with these particles through the medium consisting of submerged non-contaminating contact surfaces, whereby parts of the particles are agglomerated and under the influence of gravity are made separable from the molten metal.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de gemiddelde oppervlaksnelheid van het gesmolten metaal, dat beweegt door het middel van ondergedompelde, niet vervuilende oppervlakken, niet meer dan 15 1,5 m/min. bedraagt.Method according to claim 13, characterized in that the average surface velocity of the molten metal moving through the immersed, non-polluting surfaces does not exceed 1.5 m / min. amounts.

15. Werkwijze volgens conclusie 13 of 14, met het kenmerk, dat de gemiddelde oppervlaksnelheid van het gesmolten metaal, dat beweegt door het middel van ondergedompelde niet vervuilende vlakken groter is dan 15 cm per minuut.A method according to claim 13 or 14, characterized in that the average surface velocity of the molten metal moving through submerged non-polluting surfaces is greater than 15 cm per minute.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de opper vlaksnelheid 18 cm/min. of meer bedraagt.Method according to claim 15, characterized in that the surface speed is 18 cm / min. or more.

17. Werkwijze volgens een der conclusies 13 - 15, met het kenmerk dat de gemiddelde oppervlaksnelheid van het gesmolten metaal, dat beweegt door het middel van ondergedompelde niet-vervuilende vlakken, 15 tot 90 25 cm/min. bedraagt.A method according to any one of claims 13-15, characterized in that the average surface speed of the molten metal moving through submerged non-polluting surfaces is 15 to 90 25 cm / min. amounts.

18. Werkwijze volgens een der conclusies 13 - 17 met het kenmerk, dat het gesmolten metaal, dat in het middel van ondergedompelde niet-vervuilende aanrakingsvlakken geagglomereerde deeltjes bevat, wordt gevoerd door tenminste een hellend kanaal, begrensd door tenminste een hellend 30 vlak, welke beweging door het kanaal laminair is, waardoor de deeltjes onder invloed van de zwaartekracht .uit het bewegende gesmolten metaal op het hellende vlak worden gebracht.18. A method according to any one of claims 13-17, characterized in that the molten metal containing agglomerated particles in the medium of immersed non-polluting contact surfaces is passed through at least one inclined channel, bounded by at least one inclined surface, which movement through the channel is laminar, whereby the particles are brought to the inclined plane from the moving molten metal under the influence of gravity.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat een aantal hellende kanalen een aantal van deze hellende vlakken verschaffen.Method according to claim 18, characterized in that a number of inclined channels provide a number of these inclined surfaces.

20. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat een aantal hellende kanalen zijn aangebracht tussen in hoofdzaak evenwijdige vlakken.Method according to claim 18, characterized in that a number of inclined channels are arranged between substantially parallel planes.

21. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat een aantal hellende kanalen zijn aangebracht tussen in hoofdzaak platte even- 40 wijdige vlakken. 8220318 - 24 -21. A method according to claim 18, characterized in that a number of inclined channels are arranged between substantially flat parallel planes. 8220318 - 24 -

22. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de vlakken op een onderlinge afstand liggen van ongeveer 12,7 - 50 mm.Method according to claim 21, characterized in that the surfaces are spaced about 12.7 - 50 mm apart.

23. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat er een aantal kanalen worden gevormd door een aantal hellende, in hoofdzaak 5 evenwijdige vlakken.Method according to claim 18, characterized in that a number of channels are formed by a number of inclined, substantially 5 parallel surfaces.

24. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat een aantal kanalen wordt verschaft door een'aantal hellende, in hoofdzaak evenwijdige buizen.24. A method according to claim 18, characterized in that a number of channels are provided by a number of inclined, substantially parallel tubes.

25. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de vlak-10 ken hellen onder een hoek tussen 10 en 70° met de horizontaal.25. A method according to claim 20, characterized in that the surfaces slope at an angle between 10 and 70 ° with the horizontal.

26. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de vlakken op een onderlinge afstand liggen van 12,7 tot 50 mm en hellen onder een hoek tussen 20 en 45° met de horizontaal.Method according to claim 20, characterized in that the surfaces are at a mutual distance of 12.7 to 50 mm and are inclined at an angle between 20 and 45 ° to the horizontal.

27. Werkwijze volgens een der conclusies 18 tot 26, met het ken-15 merk, dat het metaal naar omlaag en naar opzij beweegt door een aantal hellende kanalen, en geagglomereerde deeltjes zich verzamelen op de bovenvlakken, die de kanalen begrenzen en naar omhoog bewegen en de bovendelen van de bovenste vlakken verlaten.27. A method according to any one of claims 18 to 26, characterized in that the metal moves down and to the side through a number of inclined channels, and agglomerated particles collect on the top surfaces, which define the channels and move upwards and leaving the upper parts of the upper surfaces.

28. Werkwijze volgens een der conclusies 18 - 27 met het kenmerk, 20 dat het gesmolten metaal gesmolten aluminium is dat gesuspendeerde deeltjes bevat in het gebied van 1-50 ^m, welke worden geagglomereerd in het genoemde middel van ondergedompelde niet-vervuilende aanrakingsvlakken tot deeltjes met een grootte boven 50 ^»m, welke door de zwaartekracht uit het bewegende gesmolten aluminium kunnen worden afgescheiden.28. A method according to any one of claims 18-27, characterized in that the molten metal is molten aluminum containing suspended particles in the range of 1 - 50 µm, which are agglomerated in said immersed non-polluting contact surfaces to particles with a size above 50 µm, which can be separated by gravity from the moving molten aluminum.

29. Werkwijze volgens een der conclusies 18 - 28 met het kenmerk dat de stroming van het gesmolten metaal door het hellende kanaal plaats-vindt met een getal van Reynolds niet groter dan 3500.A method according to any one of claims 18-28, characterized in that the flow of the molten metal through the inclined channel takes place with a Reynolds number not greater than 3500.

30. Werkwijze volgens conclusie 29, met het kenmerk, dat de gesmolten metaalbeweging door het hellende kanaal een getal van Reynolds 30 heeft niet groter dan 2800 en in hoofdzaak vrij is van turbulentie of loslaten van de stroming van het hellende vlak.A method according to claim 29, characterized in that the molten metal movement through the inclined channel has a number of Reynolds 30 no greater than 2800 and is substantially free of turbulence or slippery slope flow.

31. Werkwijze volgens een der conclusies 18-27, met het kenmerk, dat het gesmolten metaal een lichtmetaal is, gekozen uit de groep van aluminium en magnesium.A method according to any one of claims 18-27, characterized in that the molten metal is a light metal selected from the group of aluminum and magnesium.

32. Werkwijze volgens een der conclusies 18 tot 31, met het kenmerk, dat het gesmolten metaal aluminium is.A method according to any one of claims 18 to 31, characterized in that the molten metal is aluminum.

33. Werkwijze volgens een der conclusies 18-32, met het kenmerk, dat de deeltjes drijfbaar halidezout omvatten.33. A method according to any one of claims 18-32, characterized in that the particles comprise floatable halide salt.

34. Werkwijze volgens een der conclusies 18-33, met het kenmerk, 40 dat de deeltj;es vloeibaar en drijfbaar halidezout omvatten. 8 2 2 0 ύ 1 8 - 25 -34. A method according to any one of claims 18-33, characterized in that the particles comprise liquid and floatable halide salt. 8 2 2 0 ύ 1 8 - 25 -

35. Werkwijze volgens een der conclusies 18-34 met het kenmerk, dat een gas wordt toegevoerd aan het medium van niet-vervuilende aanra-kingsvlakken.A method according to any one of claims 18-34, characterized in that a gas is supplied to the medium of non-polluting contact surfaces.

36. Werkwijze volgens conclusie 35, met het kenmerk, dat het 5 gas een niet-reactief gas is.36. A method according to claim 35, characterized in that the gas is a non-reactive gas.

37. Werkwijze volgens conclusie 35, met het kenmerk, dat het gas een halogeen-Jioudend gas is.A method according to claim 35, characterized in that the gas is a halogen-containing gas.

38. Werkwijze volgens conclusie 35, met het kenmerk, dat het gas bestaat uit een mengsel van een niet-reactief gas met een halogeenhoudend 10 gas dat aanwezig is in kleinere hoeveelheden dan het niet-reactieve gas.38. A method according to claim 35, characterized in that the gas consists of a mixture of a non-reactive gas with a halogen-containing gas which is present in smaller amounts than the non-reactive gas.

39. Werkwijze volgens een der conclusies 18 - 38, met het kenmerk dat een gas wordt toegevoerd aan het middel van ondergedompelde, niet-vervuilende aanrakingsvlakken met een eeiste gassnelheid en waabbij deze gassnelheid periodiek wordt verhoogd voor het uitspoelen en vrijmaken 15 van geagglomereerde deeltjes uit het middel en voor het doen stijgen van deze geagglomereerde deeltjes uit het middel voor het vormen van een fase die in hoofdzaak drijft op het gesmolten metaal.39. A method according to any one of claims 18-38, characterized in that a gas is supplied to the means of submerged, non-polluting contact surfaces with a required gas velocity and at which gas velocity is periodically increased for rinsing and releasing agglomerated particles from the agent and raising said agglomerated particles from the agent to form a phase which floats substantially on the molten metal.

40. Werkwijze volgens conclusie 39, met het kenmerk, dat deze ver-hoogde gassnelheid tenminste twee maal de eerste gassnelheid bedraagt.A method according to claim 39, characterized in that said increased gas velocity is at least twice the first gas velocity.

41. Werkwijze volgens conclusie 39 of 40, met het kenmerk, dat de stroom gesmolten metaal door de ondergedompelde kontaktvlakken tijdens de periode van verhoogde gassnelheid wordt onderbroken.A method according to claim 39 or 40, characterized in that the flow of molten metal is interrupted through the immersed contact surfaces during the period of increased gas velocity.

42. Werkwijze volgens een der conclusies 18-41, met het kenmerk, dat het gesmolten metaal neerwaarts door het middel van niet-vervui- 25 lende kontaktvlakken wordt gevoerd.42. A method according to any one of claims 18-41, characterized in that the molten metal is passed down through the means of non-contaminating contact surfaces.

43. Werkwijze volgens een der conclusies 18 - 42, met het kenmerk, dat de gemiddelde verblijfstijd van het gesmolten metaal in het middel van ondergedompelde kontaktvlakken driekwart minuut of langer bedraagt.A method according to any one of claims 18 to 42, characterized in that the average residence time of the molten metal in the medium of immersed contact surfaces is three quarters of a minute or longer.

44. Werkwijze volgens een der conclusies 18-43, met het kenmerk, 30 dat het gesmolten metaal naar omlaag wordt bewogen door een eerste middel .. van de ondergedompelde, niet vervuilende vlakken en dan naar omhoog door een tweede middel van de ondergedompelde niet-vervuilende vlakken.44. A method according to any one of claims 18-43, characterized in that the molten metal is moved down by a first means .. of the submerged, non-polluting surfaces and then upwards by a second means of the submerged non- polluting surfaces.

45. Werkwijze volgens conclusie 44, met het kenmerk, dat het metaal in tegenstroom beweegt met opstijgend gas in het eerste middel 35 en in gelijkstroom beweegt met het opstijgende gas in het tweede middel.45. A method according to claim 44, characterized in that the metal moves countercurrently with ascending gas in the first agent 35 and moves in a direct current with the ascending gas in the second agent.

46. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de niet-vervuilende vlakken worden gevormd door vuurvast materiaal (aluminiumoxide voor aluminium).A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the non-polluting surfaces are formed by refractory material (aluminum oxide for aluminum).

47. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het ken- 40 merk, dat de ondergedompelde niet-vervuilende vlakken in het middel 82 2 03 18 * - 26 - bestaan uit ringvormige lichamen.47. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the immersed non-polluting surfaces in the means 82 2 03 18 * - 26 - consist of annular bodies.

48. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de ondergedompelde iiiet-vervuilende vlakken in het middel bestaan uit zadelvormige lichamen. 5 10 15 20 25 30 35 40 8220318A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the immersed non-polluting surfaces in the waist consist of saddle-shaped bodies. 5 10 15 20 25 30 35 40 8 220 318