185540. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fémömledékek gáztalanítására és/vagy nemfémes szennyezőik eltávolítására
1 185 540 1. példa Egy folyamatos üzemű, zárt, két — alul szűkülő konfuzor résszel, felül bővülő diffúzor résszel ellátott — pl. 50 mm belső 0 betétcsővel, mint keverő elemmel felszerelt — 650 kg olvadt fém befogadására alkalmas tartályban 4 t/óra átfolyási sebességei végrehajtott tisztítási üzemben a kiinduló kohófém (99,5 E Al) szennyező tartalmát az alábbiakban sikerült csökkentetni: Na 0,005 96-iól 0,0001%-ra Li 0,006 %-ról 00,0001% alá H2 0,28 cm3/100 g fémről 0,05—0,1 cnvVIOO g fémre A tisztítás 700—800 °C-on 1 m3/tonna 99,995 %-os nitrogén gázzal — amelyben 0 + 3 tf%-ig változtatva a klórtartalmat végeztük. A számított mennyiségű klór adagolása, valamint a zárt tér megszívása, lehetővé tette, hogy a munkacsarnokban káros gázok nem voltak tapasztalhatók. Egy-egy gázvezető cső és betét elempárral 4—5000 tonna fém tisztítható meg. Egy ismert eljárásnál grafit keverő használta esetén egy keverővei 1000—1500 t kohófém tisztítható meg. Más ismert eljárások kerámia töltetet használnak és egy töltettel - 30001 kohóalumínium tisztítható meg. Az öblítőgáz felhasználás az ismert eljárásoknál 3—5 m3/t kohófém. A gázfelhasználás mennyiségének 1/3-ad részre történő csökkentése, valamint a keverő elemek magas élettartama, lehetővé tette, hogy a ma alkalmazott és a fenti tisztítási fokot megközelítő mechanikus keverővei ellátott fémtisztító közvetlen költségeivel szemben a fémtisztítás fajlagos költségeit 30—40%-ra csökkentsük. 2. példa A fenti tisztítási műveletet Al MgSi 1 minőségű alumínium ötvözettel elvégezve, a szennyezd tartalmakat az alábbi módon sikerült csökkenteni: Na 0,0092%-ról 0,0001%-ra Li 0,0005%-ról 0,0001%-ra Hí 0,42 cm3/100 g fémről 0,12—0,16 cm3/100 g fémre. A tisztítás 700—800 °C-on 1,3 m3/tonna 99,995%-os nitrogén gázzal — amelyben 2,5 tf% klór volt — végeztük. Tisztított fémből mindkét esetben öntvehengerléssel durva huzalt állítottunk elő, öntvehengerlés közbeni huzalszakadások és repedések száma teljesen megszűnt. Az így előállított előtermékből a finom huzalok gyártása közben a korábbi 0,8 szakadás/tonna durvahuzal 0,2 szakadás/ tonna durvahuzal értékre csökkent le. Ezen módszerrel tisztított, ötvözött alumínium önthetőségi tulajdonságainak javulása lehetővé tette a korábban alkalmazott szemcsefinomítási műveletek elhagyását. A példák segítségével megvilágítottuk a találmány szerinti eljárás és berendezés alkalmazásának módját. Az alkalmazás módja és az alkalmazási terület igen nagy számú változatos, természetesen egyáltalán nem korlátozódik a példákban és az ábrákon bemutatott néhány esetre. A példákból kitűnnek eljárásunk és berendezésünk előnyei: Az előkészítési műveletek elhagyása, valamint a felhasznált gáz mennyiségének csökkenése a keverőelemek magas élettartama és alacsonyabb előállítási költsége az ötvözött alumíniumnál a tisztítási és kezelési műveletek költségét 50—55%ra csökkentette és jobb minőségű tisztított fém előállítását tette lehetővé. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás fémömledékek gázöblítéssel történő szakaszos vagy folyamatos gáztalanítására és nem fémes szenynyezőik eltávolítására a fém nyitott vagy zárt edényben adott esetben történő megömlesztésével, az inert és/vagy kémiailag aktív gáznak a tartályban elhelyezkedő vagy áramló fémömledék felszíne alá vezetésével, az ömledéken áthaladt gáz és a fémömledék felszínére került nem fémes szennyezések eltávolításával azzal jellemezve, hogy a gázokat a nyugvó vagy ármló fémömledékkel és adott esetben legalább részben térkitöltő idomokkal kitöltött statikus keverő elem(ek) és/vagy perdítőelemeket tartalmazó egy vagy több betétcső alsó nyílása alá vezetjük és adott esetben a fémömledéket a betétcsőben vagy a statikus keverő elemeken felfelé haladó gázárammal és/vagy indukciós áram létrehozásával áramlásba hozzuk vagy áramlási sebességét megváltoztatjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a felfelé haladó gázáramot buborékokra diszpergáljuk. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a gázáram bevezetését < 10 mm átmérőjű egy vagy több nyíláson keresztül valósítjuk meg. 4. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a felfelé haladó gázáramot váltakozva szűkülő és bővülő tereket létrehozó statikus keverő elemeken vagy perdítőelemeket tartalmazó betétcsövön vezetjük keresztül. 5. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, a felfelé haladó gázáramot alul szűkülő konfiizor résszel és/vagy felül bővülő diffúzor résszel ellátott betétcsövön vezetjük keresztül. 6. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a fémömledéket a bevezetett gázokkal ellenáramban áramoltatjuk. 7. Berendezés az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására a fémömledéknek és az inert és/vagy kémiailag aktív gáznak ellenálló béléssel ellátott, nyitott vagy zárt szakaszos feltöltésű vagy átfolyó tartálylyal(okkal) vagy tartályt helyettesítő csőszakasszal(okkal), fémömledék bevezető és elvezető eszközökkel, gázbevezető és zárt fémömledék tartály esetén gázelvezető eszközökkel, a nem fémes szennyezéseknek a fémömledék felületéről eltávolító eszközökkel és hőfokszabályozással azzal jellemezve, hogy a nyugvó vagy áramló fémömledékben a gázbevezető nyflás(ok) felett elhelyezkedő egy vagy több statikus keverő eleme és/vagy perdítőelemeket tartalmazó egy vagy több betétcsöve és adott esetben a statikus keverő elemeket és/vagy perdítőelemeket tartalmazó betétcsöveket legalább részben kitöltött térkitöltő idomai valamint adott esetben indukciós áramot létrehozó eszközei vannak. 8. A 7. igénypontban mehatározott berendezés kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a betétcső tengelye előnyösen függőleges vagy attól < 50-kai tér el. 9. A 7. és 8. igénypontban meghatározott berendezés kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a betétcső és a benne elhelyezett perdítőelemek között váltakozva szűkülő vagy bővülő terei vannak. 10. A 7.-9. igénypontok bármelyike szerint meghatározott berendezés kiviteli alakja azzal jellemezve, hogy a perdítőelemeket tartalmazó betétcsőnek alul szűkülő konfiizor része és/vagy felül bővülő diffúzor része van. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
