Four électrique pour l'affinage des métaux. La présente invention a pour objet un four électrique pour l'affinage des métaux, notamment des métaux facilement oxydables tels que le magnésium et l'aluminium. On sait que l'opération d'affinage de ces métaux fait suite à leur élaboration par des procédés généralement électro-thermiques, à partir de leurs minerais.
Divers procédés d'affinage ont été déjà proposés pour les métaux dans lesquels les principales impuretés sont de nature phy sique. Ces procédés font appel soit à des agents physico-chimiques, dans le cas de l'af finage par flux, soit à des moyens mécani ques, dans le cas de l'affinage par filtration.
Le four selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte calorifugée, étanche, divisée intérieurement en comparti ments que le métal doit traverser successive ment, dans des conditions telles que l'affi nage du métal s'opère au cours de la circula tion de celui-ci d'un compartiment à l'autre, depuis le compartiment initial, où le métal brut est fondu, jusqu'à celui où le métal, séparé de ses impuretés, est rassemblé.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, trois formes d'exécution du four selon l'invention.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1 en coupe verticale axiale, le four est fige et la circulation du métal après fusion est assurée par la pesanteur. Il comprend une enceinte calorifugée, .entourée par -deux parois métalliques 1 et 2. Un corps .de chauffe élec trique, constitué par des résistances: électri ques 4, ainsi qu'un serpentin 5 pour ,la circu lation d'un fluide de refroidissement, par exemple de l'eau ou de l'air, sont logés entre les parois 1 et 2 dans. l'espace 3.
Un second serpentin 7 de circulation d'eau est disposé, d'autre part, -entre la paroi externe 2 et une cloison intermédiaire 6. L'intervalle entre les parois 1 et 6 est garni par des matériaux réfractaires.
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Le <SEP> four <SEP> présente <SEP> un <SEP> fond <SEP> 8 <SEP> et <SEP> titi <SEP> couvercle
<tb> amovible <SEP> 9, <SEP> pour <SEP> permettre <SEP> l'introduci.ion <SEP> ra pide <SEP> @de <SEP> la <SEP> charge. <SEP> La. <SEP> fermeture <SEP> de <SEP> ce <SEP> cou vercle <SEP> est <SEP> rendue <SEP> étanche <SEP> au <SEP> moyen <SEP> d'un
<tb> joint <SEP> en <SEP> caoutchouc <SEP> 10.
<SEP> refroidi, <SEP> et <SEP> maintenu
<tb> hermétiquement. <SEP> serré, <SEP> dès <SEP> la. <SEP> mise <SEP> en <SEP> inarehe
<tb> du <SEP> four, <SEP> par <SEP> des <SEP> serre-joints, <SEP> non <SEP> représe:ités.
<tb> Dans <SEP> les <SEP> parois <SEP> du <SEP> four <SEP> sont <SEP> ménagés <SEP> (les
<tb> orifices <SEP> 11-12-13 <SEP> d'aspiration <SEP> on <SEP> d'amenée
<tb> de <SEP> gaz, <SEP> polir <SEP> le <SEP> conditionnement <SEP> de <SEP> l'atmo sphère <SEP> du <SEP> four.
<SEP> On <SEP> peut <SEP> ainsi <SEP> entretenir <SEP> dans
<tb> celui-ci <SEP> une <SEP> atmosphère <SEP> permettant <SEP> d'éviter
<tb> l'inflammation <SEP> du <SEP> métal <SEP> et <SEP> la <SEP> formation <SEP> (l'im puretés, <SEP> telles <SEP> qu'oxydes <SEP> et <SEP> nitrure.
<tb> Le <SEP> chauffage <SEP> axial <SEP> du <SEP> four <SEP> est <SEP> produit
<tb> par <SEP> lin <SEP> résistor <SEP> constitué <SEP> par <SEP> une <SEP> baguette <SEP> (le
<tb> graphite <SEP> 14, <SEP> montée <SEP> entre <SEP> un <SEP> bouchon <SEP> i <SEP> a <SEP> c#t
<tb> une <SEP> amenée <SEP> de <SEP> courant <SEP> 16. <SEP> tous <SEP> deux <SEP> par#,ill(- ment <SEP> en <SEP> graphite. <SEP> L'amenée <SEP> de <SEP> courant <SEP> 16 <SEP> ( <SEP> @!:
<tb> refroidie <SEP> par <SEP> circulation <SEP> d'eau <SEP> dans <SEP> un <SEP> canal
<tb> interne <SEP> 17, <SEP> et <SEP> sa. <SEP> section, <SEP> élargie <SEP> ail <SEP> passal@c
<tb> du <SEP> couvercle, <SEP> permet <SEP> un <SEP> passage <SEP> facile <SEP> du
<tb> courant <SEP> jusqu'au <SEP> rési:
5tor <SEP> lui-même. <SEP> Le <SEP> retour
<tb> du <SEP> courant <SEP> se <SEP> fait. <SEP> par <SEP> le <SEP> bouchon <SEP> i <SEP> â <SEP> et <SEP> uiifl
<tb> gaine <SEP> de <SEP> graphite <SEP> 18, <SEP> perméable <SEP> au <SEP> gaz, <SEP> reliée
<tb> e-l.Ie-m#?me <SEP> â, <SEP> une <SEP> amenée <SEP> de <SEP> courant <SEP> 19, <SEP> rc, froidie <SEP> par <SEP> circulation <SEP> d'eau.
<tb> L'ensemble <SEP> du <SEP> résistor <SEP> et <SEP> de <SEP> ses <SEP> org@incs
<tb> est <SEP> amovible <SEP> et <SEP> réuni <SEP> ait <SEP> four <SEP> par <SEP> un <SEP> joint <SEP> de
<tb> caoutchouc <SEP> 20. <SEP> qui <SEP> sert <SEP> également <SEP> < i <SEP> l'isole ment <SEP> électrique <SEP> réciproque <SEP> des <SEP> deux <SEP> amenées
<tb> de <SEP> Courant <SEP> 16 <SEP> et <SEP> 19.
<SEP> L <SEP> n <SEP> joint <SEP> élastiqu..- <SEP> 21
<tb> permet <SEP> la <SEP> libre <SEP> dilatation <SEP> de <SEP> la <SEP> ba@,'l;@@tte <SEP> cen trale <SEP> par <SEP> rapport <SEP> à. <SEP> la <SEP> gaine <SEP> 18 <SEP> (lui <SEP> contit.ite,
<tb> en <SEP> qiielq,ie <SEP> sorte, <SEP> tin <SEP> écran <SEP> absorbant <SEP> les <SEP> ra diations <SEP> émises <SEP> par <SEP> la. <SEP> bagnetie <SEP> et <SEP> les <SEP> rayon nant <SEP> ensuit. <SEP> dans <SEP> l'enceinte <SEP> du <SEP> four, <SEP> <B>('11 <SEP> les</B>
<tb> égalisant <SEP> par <SEP> une <SEP> émission <SEP> secondaire. <SEP> De
<tb> plus, <SEP> des <SEP> dispositifs <SEP> de <SEP> réglage. <SEP> non <SEP> repré sentés, <SEP> permettent <SEP> de <SEP> régler <SEP> la <SEP> presion.
<SEP> des
<tb> contacts <SEP> aux <SEP> @exirémités <SEP> de <SEP> la <SEP> baguette <SEP> 14.
<tb> Par <SEP> ailleurs, <SEP> des <SEP> canne;. <SEP> pyrométriques,
<tb> non <SEP> représentées, <SEP> coopèrent <SEP> avec <SEP> nu <SEP> ré-ula teur <SEP> pour <SEP> régler <SEP> la <SEP> température, <SEP> en <SEP> tout- <SEP> point
<tb> du <SEP> four, <SEP> en <SEP> agissant <SEP> sur <SEP> le <SEP> cbauffag@@ <SEP> axüd
<tb> et <SEP> sur <SEP> le <SEP> chauffage <SEP> latéral <SEP> éventuel.
<tb> Le <SEP> four <SEP> décrit <SEP> comprend <SEP> en <SEP> outre <SEP> lui <SEP> (li p <SEP> osi <SEP> *tif <SEP> À <SEP> d'affinage <SEP> <B>C</B> <SEP> fixe <SEP> constitué <SEP> par <SEP> <B>des</B> <SEP> or-
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galles <SEP> filtratils, <SEP> par <SEP> exemple <SEP> un <SEP> tamis <SEP> ou
<tb> filtre <SEP> 22 <SEP> fixé <SEP> ;
i <SEP> l'intérieur <SEP> d'un <SEP> support <SEP> <B>'</B>3.
<tb> formant <SEP> rc@ceptricle <SEP> pour <SEP> Lui <SEP> condenseur <SEP> ou
<tb> récipient <SEP> amovible <SEP> 26 <SEP> et <SEP> comportant, <SEP> à <SEP> cet
<tb> effet. <SEP> une <SEP> partie <SEP> en <SEP> forme <SEP> d'entonnoir <SEP> \?1, <SEP> cet
<tb> ensemble <SEP> reposant <SEP> sur <SEP> le <SEP> fond <SEP> 8 <SEP> du <SEP> four, <SEP> et
<tb> recevant.
<SEP> < i <SEP> l'intérieur <SEP> de <SEP> son <SEP> embase, <SEP> une
<tb> lingotière <SEP> \?5, <SEP> destinée <SEP> à <SEP> recueillir <SEP> le <SEP> métal
<tb> fondu <SEP> et <SEP> purifié <SEP> après <SEP> filtration.
<tb> làc <SEP> four <SEP> électrique <SEP> d'affinage <SEP> décrit <SEP> peut.
<tb> recevoir <SEP> le <SEP> récipient <SEP> amovible <SEP> 26 <SEP> contenant
<tb> le <SEP> métal <SEP> à <SEP> traiter, <SEP> ce <SEP> récipient <SEP> étant.
<SEP> constitué
<tb> par <SEP> le <SEP> condenseur <SEP> (lui <SEP> vient <SEP> de <SEP> recueillir <SEP> les
<tb> vapeurs <SEP> glu <SEP> métal <SEP> lors <SEP> de <SEP> son <SEP> élaboration <SEP> à
<tb> partir <SEP> dit <SEP> minerai <SEP> (laits <SEP> un <SEP> four <SEP> de <SEP> réduction
<tb> ou <SEP> d'élaboration <SEP> d'un <SEP> type <SEP> connu.
<tb> Lcl <SEP> récipient <SEP> 26, <SEP> de <SEP> forme <SEP> tronconique. <SEP> qui
<tb> pourrait <SEP> également <SEP> avoir <SEP> une <SEP> toute <SEP> autre
<tb> forme.
<SEP> par <SEP> exemple <SEP> sphéro-conique, <SEP> présente
<tb> lin <SEP> ntanclion <SEP> axial <SEP> 27 <SEP> dans <SEP> lequel <SEP> est <SEP> monté
<tb> <B>If,</B> <SEP> dispositif <SEP> de <SEP> chauffage <SEP> axial <SEP> 14-15-18.
<tb> ce <SEP> manchon <SEP> étant <SEP> par <SEP> ailleurs <SEP> utilisé, <SEP> clans <SEP> le
<tb> four <SEP> d'élaboration, <SEP> pour <SEP> loger <SEP> l'amenée <SEP> de
<tb> courant. <SEP> -Des <SEP> écrans <SEP> ou <SEP> déflecteurs <SEP> 28-29
<tb> sont <SEP> disposés <SEP> à, <SEP> l'intérieur <SEP> du <SEP> condenseur <SEP> 26
<tb> qui <SEP> se <SEP> termine <SEP> à <SEP> sa <SEP> base <SEP> par <SEP> un' <SEP> tronc <SEP> de <SEP> cône
<tb> 31 <SEP> par <SEP> lequel <SEP> il <SEP> repose <SEP> .sur <SEP> le <SEP> support <SEP> 24 <SEP> et
<tb> dont <SEP> la.
<SEP> petite <SEP> base <SEP> 30 <SEP> constitue <SEP> l'orifice
<tb> d'écoulement, <SEP> du <SEP> métal <SEP> fondu, <SEP> vers <SEP> le <SEP> filtre <SEP> 22.
<tb> C'L,st; <SEP> par <SEP> cette <SEP> même <SEP> ouverture <SEP> 30 <SEP> (lue <SEP> le <SEP> réci pieilt <SEP> amovible, <SEP> lorsqu'il <SEP> e=i <SEP> appliqué <SEP> comme
<tb> conrleneur <SEP> au <SEP> four <SEP> d'élaboration, <SEP> eommu ni(jue <SEP> avec <SEP> la <SEP> chambre <SEP> de <SEP> réaction <SEP> de <SEP> ce <SEP> four.
<tb> En <SEP> modifiant <SEP> l'emplacement <SEP> habituel <SEP> des
<tb> @#crans. <SEP> placés <SEP> dans <SEP> ce <SEP> récipient <SEP> amovible.
<SEP> on
<tb> arrive, <SEP> < i <SEP> guider <SEP> et <SEP> é <SEP> favoriser <SEP> l'écoulement <SEP> du
<tb> niéta.l <SEP> fondu <SEP> vers <SEP> 'les <SEP> organes <SEP> filtrants- <SEP> on
<tb> peut <SEP> encore <SEP> faciliter <SEP> cet <SEP> écoulement <SEP> en <SEP> revè tant <SEP> préalablement <SEP> les <SEP> parois <SEP> et <SEP> les <SEP> écrans
<tb> (iii <SEP> rCeiplent <SEP> amovible <SEP> avec <SEP> un <SEP> enduit <SEP> tel <SEP> que
<tb> Ir. <SEP> graphite. <SEP> cmpèehant <SEP> tout <SEP> acc-roehage <SEP> de <SEP> ce
<tb> n <SEP> tétai.
<tb> TD'autre <SEP> part, <SEP> on <SEP> pourrait <SEP> avantageusement
<tb> pnlvoir <SEP> titi <SEP> dispositif <SEP> d'obturation <SEP> du <SEP> réei pi;,rit <SEP> ;
iniovible <SEP> pour <SEP> (liinimier <SEP> les <SEP> risqil flanimation <SEP> du <SEP> métal <SEP> au <SEP> cours <SEP> du <SEP> tran_fert
<tb> (le <SEP> ce <SEP> récipient.. Le four d'affinage décrit fonctionne dans les conditions suivantes, par exemple dans le cas où il est utilisé pour la fabrication du magnésium.
Le récipient 26, dès sa sortie du four d'élaboration, est amené au four d'affinage décrit dont le couvercle 9 vient d'être enlevé et il e st placé sur le support 23-24 en forme d'entonnoir. Le four étant refermé et rendu étanche, on fait régner, dans son intérieur, en man#uvrant des pompes reliées aux prises d'aspiration 12-13, un vide poussé et l'on monte la température le plus rapidement pos sible, en utilisant le chauffage axial par ré sistor 14 et, éventuellement, le chauffage par les résistances périphériques 4.
Dès qu'une température voisine de 700 C est atteinte, on modère le chauffage et, par un regard 32, on observe la coulée, qui a lieu vers 750-800 C.
Au cours de l'opération, le réglage de la température s'opère en agissant soit sur le résistor 14, soit sur les résistances 4.
Lorsque la coulée est terminée, on coupe le chauffage et on laisse refroidir en accélé rant le plus possible le refroidissement grâce aux serpentins de circulation 5-7. On cesse le refroidissement lorsque la température s'est abaissée jusqu'à environ 350-400 C, c'est-à-dire est devenue inférieure au point d'inflammation du magnésium.
On rétablit ensuite la pression en admet tant dans l'enceinte, par l'orifice 13, un gaz approprié, puis on retire le récipient amovible et la lingotière.
L'opération ainsi conduite peut aussi être réalisée en utilisant l'action de flux, en elle- même connue, ces flux étant constitués, par exemple, par des chlorures alcalins ou alca lino-terreux. Leur action d'affinage, princi palement chimique, peut s'accompagner d'un effet physique qui améliore la filtration elle- même. En effet, il a été reconnu que l'on agis sait favorablement sur la filtration en modi fiant les constantes capillaires du bain de métal, par l'addition de flux, cette addition ayant pour résultat, non seulement de favo riser le rassemblement des impuretés, comme connu,
mais aussi de modifier profondément la mouillabilité du tamis de filtration par le métal, ce tamis laissant alors s'écouler le métal sans laisser passer les impuretés ni l'excès de flux qui les a rassemblées.
D'autre part, il a également été reconnu que des avantages particuliers intéressants peuvent être obtenus moyennant une modifi cation adéquate de la position relative de l'ouverture inférieure du récipient amovible par rapport au tamis.
La fig. 2 représente la seconde forme d'exécution du four, également en coupe axiale verticale, dans laquelle le dispositif d'affinage se trouve modifié, et qui peut, elle aussi, être appliquée, en combinaison ou non, avec l'action d'un flux.
Dans cette forme d'exécution, le support 23-24 en forme d'entonnoir comporte un col 23, plus étroit et plus allongé que dans la forme d'exécution de la fig. 1. Dans ces con ditions, la distance l, entre le filtre 22, ou le flux qu'il supporte, et le récipient amovible 26, se trouve notablement augmentée et l'on obtient ainsi, après fusion du métal brut, une colonne de métal liquide, susceptible d'exer cer, selon sa hauteur, une pression plus ou moins forte sur le flux et le tamis.
Par suite, il s'opère, à travers celui-ci, une filtration particulière que l'on peut appeler "filtration forcée" et qui offre des avantages précieux sous le rapport @de, la .rapidité avec laquelle l'opération d'affinage peut être con@cluite, en même temps qu'elle contribue à parfaire da purification du métal. On peut alors., notam ment,
traiter -des produits fortement souillés de poussières à travers des filtres plus fins.
Par ailleurs, en agissant sur la :structure des organes filtrants, par exemple en modi fiant, la grosseur ;desmailles ou le nombre des filtres superposés, on peut aisément régler la hauteur de la colonne de métal qui surmonte les filtres et réaliser ainsi les conditions les plus favorables pour maintenir le métal en .décantation -et en dégazage.
Grâce à ces dispositions-, -on pourra, sui vant la nature et la proportion des flux em- ployés, suivant les dimensions des mailles ou le nombre des filtres, utiliser jusqu'à 30 % de flux, sans que celui-ci accompagne le magné sium, ou autre métal, filtrant à travers l'ap pareil.
Dans le four décrit ci-dessus et dans toutes ses variantes appliquant le même prin cipe de fonctionnement, il est possible égale ment de réaliser une filtration avec dépres sion en rendant le support 23 étanche sur la périphérie du filtre 22 et en assurant le vide par la tubulure 11 au cours de l'opération.
Cette marche en filtre à vide permet de régler l'allure de la filtration et de remédier. le cas échéant, à des colmatages du filtre, surtout si l'on opère en présence d'un flux.
Ces diverses modifications des organes de filtration permettent d'obtenir des avantages particuliers, tant sur la qualité du métal affiné que sur la rapidité de l'opération d'affinage.
La fig. 3 représente la troisième forme d'exécution du four en coupe verticale axiale, dans laquelle la circulation du métal après fusion est assurée à la fois par la pesanteur et par la force centrifuge.
La force centrifuge exerce une action plus forte que celle de la pesanteur sur la masse de métal fondu; on peut alors faire passer ce dernier à travers un filtre à mailles plus ser rées, et par conséquent plus efficace.
D'autre part, il peut arriver que les impu retés physiques du métal soient en quantité telle qu'elles forment une sorte de squelette, d'éponge, retenant le métal, de sorte qu'il ne peut se rassembler quelle que soit sa fluidité. Tel est, par exemple, le cas pour le magné sium obtenu par des procédés de réduction électrothermique, où l'on opère une véritable distillation du métal sous vide. La vapeur de magnésium dégagée par la réduction entraîne les poussières dans la chambre de condensa lion, et le métal condensé reste inclus clans la, masse spongieuse que forment ces poussières.
En soumettant lesdites masses à l'action de la force centrifuge, on parvient à en faire exsuder tout le métal fondu, et le rendement de l'opération se trouve augmenté. En troisième lieu, on peut également faire arriver le métal liquide dans un bol tournant, oit il subit, grâce à l'action de la force centri fuge, une décantation, les impuretés se sépa rant du métal par différence de densités. Cette décantation peut être effectuée soit avant, soit après filtration.
Ces différents effets peuvent être utilisés séparément ou en combinaison: Sur la fig. 3, un bol 1, en acier, est monté au centre du four 2 dans lequel on peut faire le vide. Il est entraîné par un arbre 3, com mandé de l'extérieur par une poulie 4. Un joint étanche 5 est réalisé par deux couronnes métalliques parfaitement dressées, tournant l'une sur l'autre et appuyées l'une contre l'autre par titi ressort. La couronne supérieure est reliée d'une façon souple à l'arbre 3 par une bague de caoutchouc résistant à l'huile qui baigne tout le joint et qui est renfermée dans un carter 6. Des roulements à billes 7 et 8 supportent l'ensemble bol et arbre.
L'arbre est creux, ce qui permet de le refroi dir par exemple par soufflage d'air, ou par injection d'eau. Le bol est accessible par le haut, une fois qu'on a relevé le couvercle 9. L'étanchéité entre le four et le couvercle est assurée par un joint de caoutchouc 10, re froidi par une circulation d'eau sur les bords du couvercle et du four. L'étanchéité entre le carter 6 et le four 2 est assurée de même par un joint de caoutchouc 11.
Le fond du four peut être soudé ou amovible et, dans ce cas, l'étau chéité peut être assurée par un joint d'amiante -raphité, sangs circulation d'eau.
On introduit au centre du bol un réeipient- tiavi-,tte oit amovible 12 qui contient la charge < fondre. Le tout est entouré d'un panier fil trant 13, dont le fond est fermé. Tel que re présenté, ce filtre est constitué par un empi lage de rondelles 13a convenablement espa cées.
Le chauffage électrique est assuré, tout à fait au centre du four, par un. résistor 14 de graphite. enfermé dans une gaine de gra phite 15. de manière à ramener les arrivées de courant 16,<B>1.7</B> du même côté sur le cou vercle. t n carter 18 est relié au couvercle 9 par un joint de caoutchouc, qui sert à la- fois à assurer l'isolement électrique et l'étanchéité.
Un joint métallique et élastique 19 assure la liaison entre le carter 18 et l'amenée de cou rant 17, tout en permettant la libre dilata tion du résister.
Un tube 21 permet de mettre à volonté le four en communication avec l'appareillage à vide ou avec urne atmosphère quelconque.
On peut prévoir des instruments de con trôle: regards, canne pyrométrique, etc. (non représentés).
Une opération d'affinage peut être con duite de la façon suivante: Après mise en place du récipient amovible 12 contenant le métal impur, on referme le four et l'on y fait le vide. Le bol étant laissé immobile, on chauffe jusqu'à fusion du métal. Une bonne partie de celui-ci coule au fond du panier 13. A ce moment, on met en rotation le bol centrifuge. Le métal fondu est chassé sur les parois, du panier 13 jusqu'à ce que la force centrifuge soit suffisamment importante pour le faine passer à travers le filtre métal lique 13a. Il va alors se rassembler sur la paroi latérale du bol 1.
On maintient la rota tion pendant un temps suffisamment long pour permettre, dans le bol 1 dit de décan tation, l'agglomération des poussières très fines, plus denses que le métal fondu, ainsi que le rassemblement, en surface, des pous sières moins denses. On diminue ensuite pro gressivement la vitesse pour que le métal s'écoule dans le fond du bol, plus froid, où il se fige. Une fois l'appareil arrêté, on y laisse rentrer de l'hydrogène, ou mieux de l'argon, et l'on retire le lingot obtenu, après avoir enlevé le couvercle et son résister, puis le ré cipient amovible et le panier filtrant.
De temps en temps, il est nécessaire de nettoyer la paroi latérale du bol pour enlever le dépôt d'impuretés qui s'y est formé.
Quant aux poussières légères, elles sont entraînées avec le métal fondu, lors de la coulée dans le fond du bol.
Elles restent rassemblées à la surface du lingot ou peuvent être retenues, lors de la descente du métal, par une collerette 13b fixée à l'extérieur du panier filtrant. On pourrait également, après que la sépa ration par densité est achevée, maintenir la rotations du bol, mais en supprimant le chauf fage, de manière à obtenir la solidification du métal sous forme d'un manchon, à la péri phérie duquel sue trouvent rassemblées les impuretés plus denses que le métal, tandis que les impuretés moins denses sont concen trées dans le voisinage de la surface interne du manchon. Après démoulage, un usinage permet d'éliminer les couches chargées d'im puretés. Dans ce cas, le bol doit évidemment être disposé de façon à permettre un démou lage facile du manchon.
Il est possible également d'évacuer de façon continue, à l'état fondu, pendant la cen trifugation, les différentes couches de matière fondue, de façon à les recueillir séparément (le métal étant bien entendu manipulé à l'abri de l'air) et à isoler ainsi directement le métal pur. Les portions contenant les impuretés peu vent être soumises à une nouvelle opération d'affinage pour en extraire tout le métal qu'elles peuvent encore contenir.
Dans le cas où l'on traite un métal forte ment chargé d'impuretés, une éponge de sco ries peut se former, au cours de l'opération de fusion, dans le récipient amovible, et re tenir une certaine fraction du métal fondu. Dans le but de récupérer ce métal, on peut alors faire participer le récipient amovible au mouvement -de rotation, ce qui provoque l'ex sudation du métal fondu, ho.rs@ .de .l'éponge de scories. Le métal étant ainsi libéré,
il est avantageux d'utiliser un récipient amovible pourvu, sur sa paroi latérale 12a, d'orifices, à travers lesquels le métal fondu, libéré, peut s'échapper vers le filtre 13a pour y subir l'affinage proprement,dit, dans ,les conditions exposées; ci-dessus.
Bien entendu, le four qui vient -d'être dé crit peut être muni -des mêmes moyens -de chauffage et de refroidissement rapides, par l'a paroi, que les fours fixes,des fig. 1 et 2.
Les fours représentés et décrits offrent l'avantage de permettre @de tirer profit dig l'état liquide où le métal est amené pour: 1 le faire circuler de lui-même et sans intervention d'organes de transport, de trans vasement, robinets, vannes ou autres, évitant ainsi les dépenses d'installation et d'énergie propres à ces modes opératoires ainsi que les risques d'altération qui en résulteraient pour le métal;
2 l'évacuer du compartiment de fusion, dès qu'il est passé à l'état liquide, ce qui re nouvelle continuellement la surface du métal brut, et active, par conséquent, le chauffage de celui-ci; 3 le faire circuler d'une façon continue au cours d'une même opération d'affinage, de telle sorte que chaque compartiment intermé diaire ne contient, à un instant donné, qu'une fraction de la charge totale, ce qui permet de réduire au minimum la, capacité de ces com partiments et de donner, par suite, à l'en semble du four, une forme ramassée, favo rable aux économies de calories.
Dans les fours décrits, le même récipient amovible sert donc successivement: de conden- seur au four d'élaboration, pour y recevoir le métal brut, de récipient de transport entre les deux fours, puis de compartiment de fusion du métal à traiter dans le four d'affinage, ce récipient servant ensuite à un nouveau cycle identique d'opérations.
Ceci présente les avantages suivants: D'une part, grâce au transfert direct des ma tières à traiter, toute opération de transvase ment du métal étant évitée, il est possible de traiter au four d'affinage, sans aucune perte, toute la matière élaborée au four de réduction.
D'autre part, la, succession des opérations d'élaboration et d'affinage étant rendue parti culièrement facile, peut être réalisée rapide ment et à chaud, de sorte que ce condenseur devant être porté à nouveau à haute tempe- rature dans le four d'affinage, il devient inu tile de le refroidir complètement à son départ du four d'élaboration. Un refroidissement modéré, jusqu'à des températures inférieures aux températures d'inflammation du métal traité, est alors suffisant pour permettre le transfert du condenseur depuis le four d'éla boration jusqu'au four d'affinage, ce qui per- met de réaliser une importante économie de force électrique et de temps.
De plus, l'utilisation d'un tel récipient- navette ou amovible apporte beaucoup de sou plesse dans la marche des opérations condui sant à un métal affiné. En effet, même si les opérations de réduction et d'affinage sont de durées inégales, il devient possible de combi ner la marche continue et simultanée d'un nombre différent de fours d'affinage et de fours d'élaboration, de façon à permettre l'utilisation maximum des appareils.
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Par <SEP> ailleurs, <SEP> la <SEP> tenue <SEP> des <SEP> réfractaires <SEP> des
<tb> four,, <SEP> de <SEP> réduction <SEP> et <SEP> d'affinage, <SEP> soumis <SEP> à <SEP> des
<tb> variations <SEP> d'e <SEP> température <SEP> moins <SEP> élevée.
<tb> trouve <SEP> améliorée.
Electric furnace for refining metals. The present invention relates to an electric furnace for refining metals, in particular easily oxidizable metals such as magnesium and aluminum. We know that the refining operation of these metals follows their production by generally electro-thermal processes, from their ores.
Various refining processes have already been proposed for metals in which the main impurities are of a physical nature. These processes make use either of physicochemical agents, in the case of refining by flow, or of mechanical means, in the case of refining by filtration.
The furnace according to the invention is characterized in that it comprises a heat-insulated, sealed enclosure, divided internally into compartments which the metal must pass through successively, under conditions such that the refining of the metal takes place during its circulation from one compartment to another, from the initial compartment, where the raw metal is melted, to the one where the metal, separated from its impurities, is collected.
The appended drawing represents, by way of examples, three embodiments of the oven according to the invention.
In the embodiment shown in FIG. 1 in axial vertical section, the furnace is frozen and the circulation of the metal after melting is ensured by gravity. It comprises a heat-insulated enclosure,. Surrounded by -two metal walls 1 and 2. An electric heating body, consisting of resistors: electric 4, as well as a coil 5 for the circulation of a cooling fluid. cooling, for example water or air, are housed between walls 1 and 2 in. space 3.
A second water circulation coil 7 is arranged, on the other hand, between the outer wall 2 and an intermediate partition 6. The gap between the walls 1 and 6 is lined with refractory materials.
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The <SEP> oven <SEP> has <SEP> a <SEP> bottom <SEP> 8 <SEP> and <SEP> titi <SEP> cover
<tb> removable <SEP> 9, <SEP> for <SEP> allow <SEP> the quick <SEP> introduci.ion <SEP> @of <SEP> the <SEP> load. <SEP> The. <SEP> closing <SEP> of <SEP> this <SEP> cover <SEP> is <SEP> made <SEP> watertight <SEP> to the <SEP> average <SEP> of a
<tb> rubber <SEP> seal <SEP> <SEP> 10.
<SEP> cooled, <SEP> and <SEP> maintained
<tb> tightly. <SEP> tight, <SEP> from <SEP> the. <SEP> put <SEP> in <SEP> inarehe
<tb> of the <SEP> oven, <SEP> by <SEP> of the <SEP> clamps, <SEP> not <SEP> represented: ités.
<tb> In <SEP> the <SEP> walls <SEP> of the <SEP> oven <SEP> are <SEP> spared <SEP> (the
<tb> ports <SEP> 11-12-13 <SEP> suction <SEP> on <SEP> supply
<tb> of <SEP> gas, <SEP> polish <SEP> the <SEP> conditioning <SEP> of <SEP> the atmosphere <SEP> of the <SEP> furnace.
<SEP> On <SEP> can <SEP> thus <SEP> maintain <SEP> in
<tb> this <SEP> a <SEP> atmosphere <SEP> allowing <SEP> to avoid
<tb> ignition <SEP> of <SEP> metal <SEP> and <SEP> <SEP> formation <SEP> (impurity, <SEP> such <SEP> as oxides <SEP> and < SEP> nitride.
<tb> The <SEP> heating <SEP> axial <SEP> of the <SEP> furnace <SEP> is <SEP> produced
<tb> by <SEP> lin <SEP> resistor <SEP> made up <SEP> by <SEP> a <SEP> rod <SEP> (the
<tb> graphite <SEP> 14, <SEP> rise <SEP> between <SEP> a <SEP> plug <SEP> i <SEP> a <SEP> c # t
<tb> one <SEP> brought <SEP> from <SEP> current <SEP> 16. <SEP> all <SEP> two <SEP> by #, ill (- ment <SEP> in <SEP> graphite. <SEP > The current <SEP> input <SEP> <SEP> 16 <SEP> (<SEP> @ !:
<tb> cooled <SEP> by <SEP> circulation <SEP> of water <SEP> in <SEP> a <SEP> channel
<tb> internal <SEP> 17, <SEP> and <SEP> sa. <SEP> section, <SEP> extended <SEP> ail <SEP> passal @ c
<tb> of the <SEP> cover, <SEP> allows <SEP> an easy <SEP> passage <SEP> <SEP> of the
<tb> current <SEP> until resi <SEP>:
5tor <SEP> itself. <SEP> The return <SEP>
<tb> of the current <SEP> <SEP> gets <SEP> done. <SEP> by <SEP> the <SEP> stopper <SEP> i <SEP> â <SEP> and <SEP> uiifl
<tb> sheath <SEP> of <SEP> graphite <SEP> 18, <SEP> permeable <SEP> to <SEP> gas, <SEP> connected
<tb> el.Ie-m #? me <SEP> â, <SEP> a <SEP> brought <SEP> from <SEP> current <SEP> 19, <SEP> rc, cooling <SEP> by <SEP> <SEP> water circulation.
<tb> The set <SEP> of the <SEP> resistor <SEP> and <SEP> of <SEP> ses <SEP> org @ incs
<tb> is <SEP> removable <SEP> and <SEP> united <SEP> has <SEP> four <SEP> by <SEP> a <SEP> joint <SEP> of
<tb> rubber <SEP> 20. <SEP> which <SEP> serves <SEP> also <SEP> <i <SEP> the reciprocal <SEP> electrical <SEP> <SEP> of the <SEP> two < SEP> brought
<tb> of <SEP> Current <SEP> 16 <SEP> and <SEP> 19.
<SEP> L <SEP> n <SEP> elastic seal <SEP> ..- <SEP> 21
<tb> allows <SEP> the free <SEP> <SEP> expansion <SEP> of <SEP> the <SEP> ba @, 'l; @@ head <SEP> central <SEP> by <SEP> report < SEP> to. <SEP> the <SEP> sheath <SEP> 18 <SEP> (him <SEP> contit.ite,
<tb> in <SEP> qiielq, ie <SEP> sort, <SEP> tin <SEP> screen <SEP> absorbing <SEP> the <SEP> ra diations <SEP> emitted <SEP> by <SEP> the. <SEP> bagnetie <SEP> and <SEP> the <SEP> radius <SEP> then. <SEP> in <SEP> the <SEP> enclosure of the <SEP> oven, <SEP> <B> ('11 <SEP> the </B>
<tb> equalizing <SEP> by <SEP> a secondary <SEP> transmission <SEP>. <SEP> From
<tb> plus, <SEP> of <SEP> devices <SEP> of <SEP> setting. <SEP> not <SEP> shown, <SEP> allow <SEP> of <SEP> to adjust <SEP> the <SEP> pressure.
<SEP> of
<tb> contacts <SEP> to <SEP> @ exiremities <SEP> of <SEP> the <SEP> wand <SEP> 14.
<tb> By <SEP> elsewhere, <SEP> of the <SEP> cane ;. <SEP> pyrometric,
<tb> not <SEP> shown, <SEP> cooperate <SEP> with <SEP> nu <SEP> re-use <SEP> for <SEP> set <SEP> the <SEP> temperature, <SEP> in < SEP> all- <SEP> dot
<tb> of the <SEP> oven, <SEP> in <SEP> acting <SEP> on <SEP> the <SEP> cbauffag @@ <SEP> axüd
<tb> and <SEP> on <SEP> the possible <SEP> heating <SEP> side <SEP>.
<tb> The <SEP> oven <SEP> described <SEP> includes <SEP> in <SEP> besides <SEP> it <SEP> (li p <SEP> osi <SEP> * tif <SEP> TO <SEP> refining <SEP> <B> C </B> <SEP> fixed <SEP> consisting of <SEP> by <SEP> <B> of </B> <SEP> or-
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galls <SEP> filtratils, <SEP> by <SEP> example <SEP> a <SEP> sieve <SEP> or
<tb> filter <SEP> 22 <SEP> fixed <SEP>;
i <SEP> inside <SEP> of a <SEP> support <SEP> <B> '</B> 3.
<tb> forming <SEP> rc @ ceptricle <SEP> for <SEP> Him <SEP> condenser <SEP> or
<tb> removable <SEP> container <SEP> 26 <SEP> and <SEP> comprising, <SEP> to <SEP> this
<tb> effect. <SEP> a <SEP> part <SEP> in <SEP> form <SEP> of funnel <SEP> \? 1, <SEP> this
<tb> set <SEP> based <SEP> on <SEP> the <SEP> bottom <SEP> 8 <SEP> of the <SEP> oven, <SEP> and
<tb> receiving.
<SEP> <i <SEP> inside <SEP> of <SEP> its <SEP> base, <SEP> a
<tb> ingot mold <SEP> \? 5, <SEP> intended <SEP> to <SEP> to collect <SEP> the <SEP> metal
<tb> melted <SEP> and <SEP> purified <SEP> after <SEP> filtration.
<tb> làc <SEP> furnace <SEP> electric <SEP> refining <SEP> described <SEP> can.
<tb> receive <SEP> the <SEP> container <SEP> removable <SEP> 26 <SEP> containing
<tb> the <SEP> metal <SEP> to <SEP> process, <SEP> this <SEP> container <SEP> being.
<SEP> constituted
<tb> by <SEP> the <SEP> condenser <SEP> (it <SEP> comes <SEP> from <SEP> collect <SEP> the
<tb> vapors <SEP> glue <SEP> metal <SEP> during <SEP> of <SEP> its <SEP> elaboration <SEP> at
<tb> from <SEP> says <SEP> ore <SEP> (milks <SEP> a <SEP> furnace <SEP> of <SEP> reduction
<tb> or <SEP> for developing <SEP> of a known <SEP> type <SEP>.
<tb> Lcl <SEP> container <SEP> 26, <SEP> of <SEP> frustoconical <SEP> shape. <SEP> who
<tb> could <SEP> also <SEP> have <SEP> a <SEP> any <SEP> other
<tb> shape.
<SEP> by <SEP> example <SEP> sphero-conical, <SEP> presents
<tb> lin <SEP> ntanclion <SEP> axial <SEP> 27 <SEP> in <SEP> which <SEP> is <SEP> mounted
<tb> <B> If, </B> <SEP> device <SEP> for <SEP> axial <SEP> heating <SEP> 14-15-18.
<tb> this <SEP> sleeve <SEP> being <SEP> by <SEP> elsewhere <SEP> used, <SEP> in <SEP> on
<tb> furnace <SEP> of elaboration, <SEP> for <SEP> to house <SEP> the supply <SEP> of
<tb> current. <SEP> - <SEP> screens <SEP> or <SEP> deflectors <SEP> 28-29
<tb> are <SEP> arranged <SEP> to, <SEP> inside <SEP> of <SEP> condenser <SEP> 26
<tb> which <SEP> ends <SEP> in <SEP> its <SEP> base <SEP> by <SEP> a '<SEP> trunk <SEP> of <SEP> cone
<tb> 31 <SEP> by <SEP> which <SEP> it <SEP> rests <SEP>. on <SEP> the <SEP> support <SEP> 24 <SEP> and
<tb> including <SEP> the.
<SEP> small <SEP> base <SEP> 30 <SEP> constitutes <SEP> the orifice
<tb> flow, <SEP> from molten <SEP> metal <SEP>, <SEP> to <SEP> the <SEP> filter <SEP> 22.
<tb> C'L, st; <SEP> by <SEP> this <SEP> same <SEP> opening <SEP> 30 <SEP> (read <SEP> the removable <SEP> reci pieilt <SEP>, <SEP> when it <SEP> e = i <SEP> applied <SEP> as
<tb> conrleneur <SEP> to the <SEP> furnace <SEP> of elaboration, <SEP> eommu ni (jue <SEP> with <SEP> the <SEP> chamber <SEP> of <SEP> reaction <SEP> of <SEP> this <SEP> oven.
<tb> By <SEP> modifying <SEP> the usual <SEP> location <SEP> of
<tb> @ # notches. <SEP> placed <SEP> in <SEP> this removable <SEP> <SEP> container.
<SEP> on
<tb> arrives, <SEP> <i <SEP> guide <SEP> and <SEP> é <SEP> promote <SEP> the flow <SEP> of
<tb> niéta.l <SEP> melted <SEP> to <SEP> 'the <SEP> filtering <SEP> organs- <SEP> on
<tb> can <SEP> still <SEP> facilitate <SEP> this <SEP> flow <SEP> in <SEP> previously <SEP> <SEP> the <SEP> walls <SEP> and <SEP> the < SEP> screens
<tb> (iii <SEP> rCeiplent <SEP> removable <SEP> with <SEP> a <SEP> coated <SEP> such <SEP> as
<tb> Ir. <SEP> graphite. <SEP> cmpèehant <SEP> all <SEP> acc-roehage <SEP> of <SEP> this
<tb> n <SEP> tetai.
<tb> TD'other <SEP> part, <SEP> on <SEP> could <SEP> advantageously
<tb> pnlvoir <SEP> titi <SEP> shutter device <SEP> <SEP> of the <SEP> réei pi;, rit <SEP>;
irremovable <SEP> for <SEP> (liinimier <SEP> the <SEP> risqil flanimation <SEP> of the <SEP> metal <SEP> at the <SEP> course <SEP> of the <SEP> tran_fert
<tb> (the <SEP> this <SEP> container .. The refining furnace described operates under the following conditions, for example in the case where it is used for the manufacture of magnesium.
The container 26, as it leaves the preparation oven, is brought to the refining oven described, the cover 9 of which has just been removed and it is placed on the support 23-24 in the form of a funnel. The oven being closed and made airtight, by operating the pumps connected to the suction ports 12-13, a high vacuum is created in its interior and the temperature is raised as quickly as possible, using axial heating by resistor 14 and, optionally, heating by peripheral resistors 4.
As soon as a temperature close to 700 C is reached, the heating is moderated and, through a sight glass 32, the casting is observed, which takes place around 750-800 C.
During the operation, the temperature is adjusted by acting either on the resistor 14 or on the resistors 4.
When the casting is complete, the heating is turned off and allowed to cool, accelerating the cooling as much as possible by means of the circulation coils 5-7. Cooling is ceased when the temperature has dropped to about 350-400 C, i.e. has fallen below the flash point of magnesium.
The pressure is then reestablished by admitting both into the enclosure, through the orifice 13, an appropriate gas, then the removable container and the mold are removed.
The operation thus carried out can also be carried out using the action of flux, in itself known, these fluxes being constituted, for example, by alkali or alkaline earth chlorides. Their refining action, mainly chemical, may be accompanied by a physical effect which improves the filtration itself. Indeed, it has been recognized that one acts favorably on filtration by modifying the capillary constants of the metal bath, by the addition of flux, this addition having the result, not only of favoring the collection of impurities. , as known,
but also to profoundly modify the wettability of the filtration sieve by the metal, this sieve then allowing the metal to flow without allowing the impurities or the excess flow which has gathered them to pass.
On the other hand, it has also been recognized that interesting particular advantages can be obtained by means of an adequate modification of the relative position of the lower opening of the removable container with respect to the screen.
Fig. 2 shows the second embodiment of the furnace, also in vertical axial section, in which the refining device is modified, and which can itself also be applied, in combination or not, with the action of a flux.
In this embodiment, the funnel-shaped support 23-24 comprises a neck 23, narrower and more elongated than in the embodiment of FIG. 1. Under these conditions, the distance l, between the filter 22, or the flow that it supports, and the removable container 26, is significantly increased and one thus obtains, after melting of the raw metal, a column of liquid metal, capable of exerting, depending on its height, a more or less strong pressure on the flow and the sieve.
As a result, there takes place, through the latter, a particular filtration which can be called "forced filtration" and which offers valuable advantages in terms of the speed with which the refining operation. can be concluded, at the same time as it contributes to perfecting the purification of the metal. We can then., In particular,
treat -products heavily soiled with dust through finer filters.
Moreover, by acting on the: structure of the filtering members, for example by modifying the size; of the meshes or the number of superimposed filters, it is easy to adjust the height of the metal column which surmounts the filters and thus achieve the conditions the most favorable for maintaining the metal in .decantation -and degassing.
Thanks to these arrangements, it will be possible, depending on the nature and the proportion of the fluxes used, depending on the dimensions of the meshes or the number of filters, to use up to 30% of flux, without this accompanying the flow. magné sium, or other metal, filtering through the device.
In the furnace described above and in all its variants applying the same operating principle, it is also possible to carry out filtration with negative pressure by making the support 23 tight on the periphery of the filter 22 and by ensuring the vacuum by the tubing 11 during the operation.
This vacuum filter operation makes it possible to adjust the rate of filtration and to remedy. if necessary, to clogging of the filter, especially if one operates in the presence of a flow.
These various modifications of the filtration members make it possible to obtain particular advantages, both on the quality of the refined metal and on the speed of the refining operation.
Fig. 3 shows the third embodiment of the furnace in axial vertical section, in which the circulation of the metal after melting is ensured both by gravity and by centrifugal force.
The centrifugal force exerts a stronger action than that of gravity on the mass of molten metal; it is then possible to pass the latter through a filter with tighter mesh, and consequently more effective.
On the other hand, it can happen that the physical impurities of the metal are in such quantity that they form a kind of skeleton, sponge, retaining the metal, so that it cannot come together regardless of its fluidity. . This is, for example, the case for magnesium obtained by electrothermal reduction processes, where a true distillation of the metal under vacuum is carried out. The magnesium vapor given off by the reduction entrains the dust into the condensing chamber, and the condensed metal remains included in the spongy mass formed by these dusts.
By subjecting said masses to the action of centrifugal force, it is possible to make all the molten metal exude therefrom, and the efficiency of the operation is increased. Thirdly, it is also possible to make the liquid metal arrive in a rotating bowl, where it undergoes, thanks to the action of the centrifugal force, a settling, the impurities separating from the metal by a difference in density. This settling can be carried out either before or after filtration.
These different effects can be used separately or in combination: In fig. 3, a steel bowl 1 is mounted in the center of the oven 2 in which a vacuum can be created. It is driven by a shaft 3, controlled from the outside by a pulley 4. A tight seal 5 is produced by two perfectly erect metal rings, rotating one on the other and pressed against each other by titi spring. The upper ring gear is connected in a flexible manner to the shaft 3 by an oil-resistant rubber ring which bathes the entire seal and which is enclosed in a housing 6. Ball bearings 7 and 8 support the assembly. bowl and tree.
The shaft is hollow, which allows it to be cooled, for example by blowing air, or by injecting water. The bowl is accessible from above, once the cover has been raised. The seal between the oven and the cover is ensured by a rubber gasket 10, cooled by water circulation on the edges of the cover and the oven. The seal between the casing 6 and the oven 2 is likewise ensured by a rubber seal 11.
The bottom of the furnace can be welded or removable and, in this case, the vice can be provided by an asbestos-graphite seal, blood circulation of water.
A removable tiavi- container 12 which contains the melt is introduced into the center of the bowl. The whole is surrounded by a trant wire basket 13, the bottom of which is closed. As shown, this filter is constituted by a stack of washers 13a suitably spaced.
Electric heating is provided, right in the center of the oven, by a. graphite resistor 14. enclosed in a graphite sheath 15. so as to bring the current inputs 16, <B> 1.7 </B> to the same side on the cover. t n housing 18 is connected to cover 9 by a rubber gasket, which serves both to ensure electrical insulation and to seal.
A metallic and elastic seal 19 provides the connection between the casing 18 and the current supply 17, while allowing free expansion of the resistor.
A tube 21 enables the furnace to be placed in communication with the vacuum apparatus or with any atmosphere urn at will.
Control instruments can be provided: manholes, pyrometric cane, etc. (not shown).
A refining operation can be carried out as follows: After placing the removable container 12 containing the impure metal, the oven is closed and a vacuum is created therein. The bowl being left motionless, it is heated until the metal melts. A good part of it flows to the bottom of basket 13. At this time, the centrifugal bowl is rotated. The molten metal is driven off the walls of the basket 13 until the centrifugal force is large enough to pass it through the metal filter 13a. It will then come together on the side wall of bowl 1.
The rotation is maintained for a sufficiently long time to allow, in the so-called decantation bowl 1, the agglomeration of very fine dust, denser than the molten metal, as well as the gathering, on the surface, of less dense dust. . The speed is then gradually reduced so that the metal flows to the bottom of the bowl, which is colder, where it freezes. Once the device has been stopped, hydrogen, or better argon, is allowed to enter into it, and the ingot obtained is removed, after having removed the cover and its resistor, then the removable container and the filter basket. .
From time to time, it is necessary to clean the side wall of the bowl to remove the deposit of impurities that has formed there.
As for the light dust, it is entrained with the molten metal when it is poured into the bottom of the bowl.
They remain gathered on the surface of the ingot or can be retained, during the descent of the metal, by a collar 13b fixed to the outside of the filter basket. It would also be possible, after the separation by density is completed, to maintain the rotations of the bowl, but removing the heating, so as to obtain the solidification of the metal in the form of a sleeve, at the periphery of which they are gathered. impurities denser than the metal, while less dense impurities are concentrated in the vicinity of the inner surface of the sleeve. After demoulding, machining eliminates the layers loaded with purity. In this case, the bowl must obviously be arranged so as to allow easy release of the sleeve.
It is also possible to continuously evacuate, in the molten state, during cen trifugation, the various layers of molten material, so as to collect them separately (the metal being of course handled in the absence of air. ) and thus directly isolate the pure metal. The portions containing the impurities can be subjected to a new refining operation in order to extract therefrom all the metal which they may still contain.
In the case where a metal heavily loaded with impurities is treated, a sawn sponge may form, during the melting operation, in the removable container, and retain a certain fraction of the molten metal. In order to recover this metal, we can then make the removable container participate in the rotational movement, which causes the exspiration of the molten metal, ho.rs @ .de .l'éponge slag. The metal being thus released,
it is advantageous to use a removable container provided, on its side wall 12a, with orifices, through which the molten metal, released, can escape to the filter 13a to undergo the actual refining therein, in, the exposed conditions; above.
Of course, the furnace which has just been described can be provided with the same rapid heating and cooling means, via the wall, as the fixed furnaces, of FIGS. 1 and 2.
The furnaces shown and described offer the advantage of making it possible to take advantage of the liquid state into which the metal is fed in order to: 1 make it circulate by itself and without the intervention of transport members, transfer devices, valves, valves or others, thus avoiding the installation and energy costs specific to these operating methods as well as the risks of deterioration which would result for the metal;
2 evacuating it from the melting compartment, as soon as it has passed into the liquid state, which continuously re-new the surface of the raw metal, and therefore activates the heating thereof; 3 circulate it continuously during the same refining operation, so that each intermediate compartment contains, at a given time, only a fraction of the total load, which makes it possible to reduce at least the capacity of these com partiments and to give, consequently, to the whole of the oven, a compact shape, favorable to the savings of calories.
In the furnaces described, the same removable container therefore serves successively: as a condenser for the production furnace, to receive the raw metal there, as a transport container between the two furnaces, then as a compartment for melting the metal to be treated in the furnace. refining furnace, this container then serving for a new identical cycle of operations.
This has the following advantages: On the one hand, thanks to the direct transfer of the materials to be treated, any metal transfer operation being avoided, it is possible to treat all the material produced in a refining oven without any loss. in the reduction oven.
On the other hand, the succession of the production and refining operations being made particularly easy, can be carried out quickly and hot, so that this condenser must again be brought to high temperature in the oven. refining, it becomes unnecessary to cool it completely when it leaves the preparation oven. Moderate cooling, down to temperatures below the ignition temperatures of the treated metal, is then sufficient to allow the transfer of the condenser from the elaboration furnace to the refining furnace, which makes it possible to achieve a significant saving in electrical power and time.
In addition, the use of such a shuttle or removable container provides a great deal of flexibility in the progress of operations leading to a refined metal. Indeed, even if the reduction and refining operations are of unequal duration, it becomes possible to combine the continuous and simultaneous operation of a different number of refining furnaces and production furnaces, so as to allow maximum use of the devices.
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By <SEP> elsewhere, <SEP> the <SEP> held <SEP> of the refractory <SEP> <SEP> of the
<tb> furnace ,, <SEP> of <SEP> reduction <SEP> and <SEP> of refining, <SEP> subjected <SEP> to <SEP> of
<tb> e <SEP> temperature <SEP> variations <SEP> minus <SEP> high.
<tb> finds <SEP> improved.