CZ354597A3 - Způsob a zařízení pro tavení a čištění hliníkových, měděných, mosazných, olověných a bronzových slitin - Google Patents
Způsob a zařízení pro tavení a čištění hliníkových, měděných, mosazných, olověných a bronzových slitin Download PDFInfo
- Publication number
- CZ354597A3 CZ354597A3 CZ973545A CZ354597A CZ354597A3 CZ 354597 A3 CZ354597 A3 CZ 354597A3 CZ 973545 A CZ973545 A CZ 973545A CZ 354597 A CZ354597 A CZ 354597A CZ 354597 A3 CZ354597 A3 CZ 354597A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- crucible
- molten metal
- melting
- electromagnets
- crucibles
- Prior art date
Links
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 5
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 5
- 239000010951 brass Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 239000011133 lead Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 16
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title abstract 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 81
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 81
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 57
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims description 6
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000012768 molten material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000003260 vortexing Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 abstract description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 2
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 8
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005184 irreversible process Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/45—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers
- B01F33/451—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers wherein the mixture is directly exposed to an electromagnetic field without use of a stirrer, e.g. for material comprising ferromagnetic particles or for molten metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/003—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals by induction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/0084—Obtaining aluminium melting and handling molten aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/06—Obtaining aluminium refining
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/02—Refining by liquating, filtering, centrifuging, distilling, or supersonic wave action including acoustic waves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/06—Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
- F27B14/061—Induction furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/14—Charging or discharging liquid or molten material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
- B01F2101/45—Mixing in metallurgical processes of ferrous or non-ferrous materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5241—Manufacture of steel in electric furnaces in an inductively heated furnace
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/08—Details specially adapted for crucible or pot furnaces
- F27B2014/0881—Two or more crucibles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D2003/0034—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
- F27D2003/0054—Means to move molten metal, e.g. electromagnetic pump
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S266/00—Metallurgical apparatus
- Y10S266/90—Metal melting furnaces, e.g. cupola type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Description
Oblast techniky
Tento vynález se týk oblasti, a obzvláště v oblasti elektromagnetického tavení a čištění hliníkových, měděných, mosazných, olověných a bronzových slitin, před jejich dalším zpracováváním pro různé účely. Tyto materiály zde budou dále definovány jako kovy.
Dosavadní stav techniky
Kelímkové pece s magnetickou indukcí pro ohřívání a tavení kovové suroviny střídavým magnetickým polem jsou dobře známy.
Tyto známé indukční pece umožňují používat od svých spouštěcích fází tuhou surovinu, ale musí být napájeny vysokofrekvenční elektrickou energií a jsou nezbytné zvláštní energetické zdroje pro kompenzaci vysoké reaktance (jalového výkonu). Elektrická účinnost takových pecí je následně nízká.
Pece s indukčním kanálem mají vysokou energetickou účinnost, ale během spouštěcích fází potřebují aby pouze tekutý kov zaplňoval celý prostor, kde se rozděluje Jouleovo teplo. Tudíž, pec s indukčním kanálem nemůže být zastavena
- 2 během celého trvání provozu. Navíc, pec s indukčním kanálem trpí na vnitřních stěnách bloky oxidů a intermetalických materiálů, jako účinek odporu vůči proudu indukovaného v magnetickém poli induktoru. Mnoho způsobů mechanického čištění indukčních kanálů není efektivních, jsou příliš drahé a co je nejdůležitější, vedou k velkým ztrátám kvůli přerušování hlavního postupu tavení.
Oba tyto druhy pecí neposkytují žádné čištění taveného kovu během anebo po tavení. Dokonce ani nedávají žádnou možnost vypouštět roztavený kov bez sklánění dané pece, přičemž toto jednání může porušit žáruvzdornou hmotu tohoto zařízení. Pouze magneto-dynamické čerpadlo popsané v patentu SSSR č. 176 184, prof. V. Polisčuka, umožňuje pumpovat roztavený kov ven, ale toto čerpadlo bylo předtím navrženo jako pec s indukčním kanálem a může být stejně tak jako pec znečišťováno postupem tavení kovových slitin.
Tradiční pece s magnetickou indukcí nejsou vybaveny k čištění roztavených kovů během anebo po tavení; je tudíž nezbytné následné čištění mechanickým mícháním a přidáváním chemických komponentů obsahujících thorium a chlor, které působí další znečišťování vnějšího prostředí.
Podstata vynálezu
Cílem tohoto vynálezu je překonat nevýhody neodmyslitelné při používání známých indukčních pecí, prostřednictvím postupu zajišťujícího magnetickým mícháním jak tavení, tak čištění daného kovu.
Ještě jedním cílem je realizace magnetického indukčního zařízení, které může využívat tohoto postupu.
Tyto a jiné cíle mohou být dosaženy prostřednictvím způsobu tavení a čištění hliníkových, měděných, mosazných, olověných a bronzových slitin, podle tohoto vynálezu, jenž se skládá z následujících fází:
• · • · · · • ·
- naložení studené tuhé kovové suroviny (odpadových kovů a ingotů) do kelímku(ové pece);
- ohřívání a tavení kovové suroviny elektromagnetickou indukcí uvnitř kelímku uvnitř trojfázového magnetického systému prostřednictvím horizontálního pohyblivého anebo impulzního magnetického pole a vytvoření turbulentního toku uvnitř taveniny;
- vířivé míchání taveniny elektromagnetickou indukcí a její čištění pomocí extrakce vodíku z kovových a jiných elektricky nevodivých vměsků jejich koagulací (srážením) do aglomerátů (shluků) tak velkých velikostí aby mohly být účinně filtrovány;
- vypouštění Čištěné taveniny prostřednictvím magnetohydrodynamického čerpadla k dalším zpracováním či technologickým úpravám jako je kontinuální nebo periodické lití odlitků skrze stromečkovou keramiku či vláknité sklo či karbonový filtr pro mechanickou filtraci výše uvedených aglomerátů uvnitř roztaveného kovu;
K provedení tohoto postupu se používá zařízení přednostně složeného ze dvou, přednostně identických magnetických indukčních zařízení, jednoho pro ohřívání a tavení materiálu suroviny a pumpování roztaveného kovu dovnitř druhého zařízení, jehož se používá pro čištění a odplyňování roztaveného kovu a jeho přesun k dalšímu zpracování (kontinuálnímu nebo periodickému lití odlitků).
Každé z výše uvedených zařízení je v podstatě složeno z:
- kotlíku či kelímku,
- patřičně konfigurovaného elektromagnetického zařízení,
- filtru,
- proudového zdroje.
Každý kelímek je obklopen ve spodní části dutým permanentním magnetem, kde jsou uvnitř přítomny páry horizontálně
uspořádaných elektromagnetů a spočívají v cívkách elektrických drátů, jež navíjejí jádra spočívající v blocích přednostně obdélníkových a vyrobených z feromagnetického materiálu. Tyto tři páry elektromagnetů jsou uspořádány proti sobě a přilehle ke kelímkům, uvnitř výše zmíněných elektromagnetů jsou přítomny póly magnetického pole induko vaného elektromagnety.
Tvar feromagnetických jader protilehlých elektromagnetů je takový, že se daná magnetická mezera zmenšuje od vrchní do spodní části. Tvar profilu spodní částí kelímků opakuje tvar profilu výše zmíněných jader a má tudíž tvary do V, U, či mezilehlé tvary.
Kelímek tavícího zařízení je opatřený výstupním potrubím (trubkou) vyrobeným z elektricky vodivého materiálu pro vypouštění a přepravu roztaveného kovu dovnitř kelímku druhého zařízení. Vstupní otvor tohoto potrubí je přednostně umístěn blízko nejzazší části základny kelímku.
Druhý kelímek je vyrobeným z elektricky rovněž opatřen výstupním potrubím vodivého materiálu, k zásobování nezbytných systémů pro další zpracování (lití odlitků).
I v tomto případě je vstupní otvor tohoto potrubí přednostně umístěn blízko nejzazší části základny tohoto kelímku.
Tato potrubí mohou být stejně tak provedena použitím elektricky nevodivého materiálu. Jejich vstupní otvor může být umístěn v jakémkoli bodě kelímku, ale umístěním jak výše zmíněno, v blízkosti jeho nejzazší části základny, může být dosaženo maximální efektivnosti během přepravy materiálu, protože daný kov vtéká do potrubí za maximální možné rychlosti.
Připojení cívek k třífázové elektrické síti může být do hvězdy či trojúhelníku.
Výše zmíněné páry cívek vytvářejí primární pohyblivé magnetické pole jak uvnitř tavícího zařízení, tak uvnitř čistícího zařízení. Toto magnetické pole indukuje (vytváří) vířivé proudy uvnitř suroviny takové intenzity, že je tento • · · ·· · · · · · · ·· v·· · · · · · · ♦ • · · · · · · ···· • ······· · ·· ··· · · • · · ···· ··· • · · ·· ·· · · · ·
- 5 materiál taven a/nebo udržován v konstantní teplotě.
Navíc, toto primární magnetické pole indukuje materiálové toky uvnitř kelímků. Rozdíly mezi různými druhy toku (množství vírů a intenzita) během tavení anebo čištění jsou dosaženy simultánním ovládáním následujících parametrů: úrovně elektrické energie a různé kombinace připojení cívek k třífázovému systému.
Jestliže je vytvořeno primární magnetické pole využitím maximální elektrické energie a připojením každého páru cívek k odlišné fázi sítě střídavého proudu, je generován pouze vířivý tok a ten natahuje (zapojuje) celý prostor roztaveného kovu uvnitř kelímku. Připojením všech párů cívek ke stejné fázi sítě a použitím menší energie, je uvnitř tekutého kovu generováno určité množství vířivých toků.
Mícháním hmoty tímto způsobem tuhé vměsky absorbují na svých površích hydrogen rozpuštěný uvnitř roztaveného kovu, velikosti daných aglomerátů (shluků) se zvyšují tak, že je možné je odebírat prostřednictvím filtrů během vypouštění roztaveného kovu z druhého kelímku.
Magnetické pole se rovněž používá pro vypouštění materiálu z každého kelímku. Primární magnetické pole je ve všech případech koncentrováno ve spodní části magnetické mezery, kde je vzdálenost mezi póly malá.
Pohyblivé magnetické pole se tudíž používá, podle tohoto postupu, pro tavení tekutého kovu a suroviny během postupu tavení anebo opětného tavení (přetavování), pro jeho intenzivní míchání a, nakonec, pro odčerpávání roztaveného kovu z prvního kelímku do druhého kelímku a z toho ven.
Pro realizaci tohoto postupu, jako alternativa, může být použito zařízení s pouze jedním kelímkem, kde nastává uvnitř jak tavení, tak čištění daného kovu, či více kelímky se stejným anebo s různými objemy.
Indukční tavící kelímek může mít pouze dva páry elektromagnetů. V tomto případě je menší účinnost ve vy já• · • « Λ · Λ Λ
- 6 dření poměru výsledků mezi dodávanou a využitou elektrickou energií. Na druhé straně, pro čistící zařízení může být předvídán počet elektromagnetů rovnající se násobku třech.
Povrch elektromagnetických jader protilehlých elektromagnetů může být i dokonale vertikální, tvar profilu Spodní části daného kelímku, podobný profilu pólů, bude v tomto případě vertikální.
Účinnost těchto výše zmíněných zařízení je snížená.
Kelímky mohou být opatřeny vzduchotěsnými kryty (víky), za účelem udržování vakua ve vnitřním prostředí. Tyto kryty jsou patřičně připojeny ke společnému zařízení pro vakuová zpracování uvnitř kelímků.
I potrubí pro přenos roztaveného kovu z jednoho kelímku do druhého, může být opatřeno na jednom ze svých zakončení f i 11rem.
Tento postup dovoluje využívat pouze jedno zařízení pro tavení a čištění kovů. Tyto postupy mohou být kdykoli zastaveny a znovuspuštěny.
Pouze ovládáním elektrických připojení je možné řídit zařízení k provádění různé funkce: tavení, přepravě materiálu a k vypouštění. Pro čištění nejsou nadále nezbytná zpracování s užíváním chemických znečišťujících prostředků.
Celková energie dodávaná do tohoto systému během tavení je téměř poloviční než je tomu u jiných známých indukčních tavících zařízení. To je kvůli této konkrétní konfiguraci systému (přítomnosti elektromagnetů pouze ve spodní části kelímku a zvláštní konfiguraci kelímku do V) a skutečnosti, že již roztavený materiál je míchán, aby omýval stále ještě tuhou surovinu, takto usnadňujíce tento postup tavení.
Elektrická energie dodávaná během čištění je 1O% z maximální jmenovité hodnoty. Obvykle během čištění podle známých existujících postupů je větší šrádání energie následkem toho, že daný materiál musí být taven znovu a udržován při vysoké teplotě.
• · · · · · • · · · · · · · · · • · · ♦ · · · ···· • · ···· · · · · · ··· · · • · · · · · · · · · ·· · ·· ·· ·· ··
- Ί Čištěný roztavený kov je vypouštěn bez žádného sklonu kelímku, čímž se drasticky snižuje nebezpečí v důsledku přesunu roztaveného kovu, navíc nejsou přítomny problémy s praskáním žáruvzdorné hmoty.
Přehled obrázků na výkresech
Další charakteristiky a přednosti tohoto vynálezu jsou vidět z popisu dvou přednostních, ale ne výlučných podob, provedení tohoto zařízení využívajícího tento postup, znázorněných pro přibližný a neomezující účel v těchto spojených výkresech, v nichž:
Obr. 1 - znázorňuje perspektivní pohled na zařízení se dvěmi kelímky.
Obr. 2 - znázorňuje podélný řez čistícím kelímkem a souvislým elektromagnetickým zařízením.
Obr. 3 - znázorňuje příčný řez stejným kelímkem z Obr. 2.
Obr. 4 a 5 - znázorňují, v tomto pořadí, podélný a příčný řez výše zmíněným elektromagnetickým zařízením.
Obr. 6 - znázorňuje horní pohled na stejné elektromagnetické zařízení.
Obr. 7 - znázorňuje schéma míchání materiálu suroviny skrze pohyblivé magnetické pole během tavení.
Obr. 8 - znázorňuje schéma vírů generovaných uvnitř tekutého kovu během čištění, jež umožňuje koagulaci příslušných částic, a odebírání vodíku.
Obr. 9, 10 a 11 - znázorňují schéma koagulace částic.
Obr. 12 - znázorňuje podélný řez výstupním potrubím vypouštějícím roztavený kov z kelímku čištění, kde je evidentní zařízení pro filtrování shluklých částic.
Obr. 13, 14 a 15 - znázorňují elektrická schémata zařízení během, v uvedeném pořadí, postupu tavení, vypouštění a čištění.
• · · · ·
• · · · · · • ·····»* · • · · · · · • · · ·· ·· ···· ·· • · · · • · · • · · «··· · • · · · · ·
Obr. 16 - znázorňuje perspektivní pohled na zařízení s jedním kelímkem.
Příklady provedení vynálezu
Větší měrou zejména je tento postup prováděn prostřednictvím zařízení (soustavy), vybaveného dvěmi keramickými kelímky J, J1, jedním pro tavení materiálu suroviny 2 a druhým pro čištění roztaveného kovu 2J.
Každý z těchto keramických kelímků 1, 11, je obklopen ve své základně dutým permanentním magnetem 3, 3', kde jsou uvnitř přítomny tři páry elektromagnetů realizovaných cívkami 4, 4’, (upouzdřených obalem izolátoru) elektrických drátů navíjejících jádra spočívající v obdélníkových blocích 5, 51, z feromagnetického materiálu, například železa. Tyto tři páry elektromagnetů jsou uspořádány proti sobě, uvnitř těchto elektromagnetů jsou přítomny póly magnetického pole indukovaného elektromagnety samotnými. Obdélníkové bloky 5, 51, jsou vyhlazeny takovým způsobem, že se příslušná mezera zmenšuje od vrchní části do spodní části.
Cívky 4, 41, provozované nezávisle, jsou připojeny k třífázové elektrické síti střídavého proudu různými způsoby.
Magnetický tok proudí mezerou mezi páry pólů a zapíná se obdélníkovými obvody procházejícími dutými permanentními magnety 3, 31. Tvar profilu spodní části kelímků 1, JL1 Opakuje tvar profilu obdélníkových bloků 5, 5’.
Horní okraje keramických kelímků 1, lr, jsou obklopeny okrajem 6, 61, který je připojen ke stěnám kelímků 1, 1’ pomocí keramického lepidla.
Kelímek tavení J a kelímek čištění i1 jsou uzavřeny kryty (víky) 7, 7/, tyto oba kryty 7, 71 jsou vzduchotěsné k udržování vakua ve vnitřním prostředí.
Výstupní potrubí (trubka) 8 spojuje, procházející ·· · 444444 ·· ··· 44 ·4444 <444 44 44444 * 4 4444 4 4 4 4 4 444 44 ··· 4444444 *· · ·4 44 4444 postranními stěnami, kelímky 1, JLX; druhé výstupní potrubí 9, stále ještě procházející laterální stěnou, dovoluje pohyb pryč roztaveného kovu z kelímku _lx. Výstupní potrubí 9 má, navíc, na svém vnějším nejzazším zakončení, skříň 10 obsahující vyměnitelné keramické nebo vláknité filtry 11 pro filtrování koagulovaných částic.
Výstupní potrubí 8, 9, jsou vyrobena z elektricky nevodivého materiálu. Vstupní otvory obou těchto potrubí jsou umístěny blízko jednoho nejzazšího zakončení základen kelímků i, 1.1. V blízkosti vstupního otvoru výstupního potrubí 8, 9, jsou přítomny nálevkové dopravníky (například jednoduché vrstvičky) 12, 121, roztaveného kovu.
Výstupní potrubí 8, 9, jsou vzduchotěsně zasazena ve
Stěnách kelímků 1, 11. Nejzazší zakončení výstupního potrubí 8, 9, a ty jejich dopravníků 12, 12x , nekontaktují základnu kelímků 1, _lx, následkem toho je mezi těmito částmi a spodní částí každého kelímku d, _lx, přítomen určitý prostor.
Postup tavení a čištění kovu nastává podle následujícího vysvětlení.
Kelímek tavení jl je naplněn materiálem suroviny 2 (odpadových kovů anebo kovových ingotů). Střídavý proud napájí páry cívek 4. V prvním momentu je každý pár cívek 4 připojen k odlišné fázi (A, B zdroje.
Příslušné elektromagnety horizontální magnetické pole, a G) trojfázového proudového generují pohyblivé, primární uspořádané horizontálně mezi páry pólů feromagnetického materiálu.
Toto pole indukují uvnitř materiálu suroviny vířivé proudy a tím vytváří Jouelovo teplo a elektromechanické síly (či Lorenzovy síly), produkující magneto-hydrodynamický tok s přesunem hmoty uvnitř kelímku 1,.
Jouleovo teplo generované těmito proudy je tak velké intenzity, že ohřívá surovinu až k bodu tavení, takto jí přeměňujíce v tekutinu. Když jsou elektromagnety uspořádány ve spodní části kelímku 1, hustota a akční síla těchto ·· ···· • · · ·· • · · · · ·· • ······· · • · · · ·· *· · ·· ·· •· • · •· φ· materiál na počátku
- 10 proudů je v této zóně daleko vyšší a směrem dolů dané mezery, je roztavený všechen v této spodní části kelímku JL.
Pohyblivé magnetické pole zavádí pohyb roztaveného kovu, omývání tuhé suroviny taveninou ve vrchní části a, jako ohřívací prvek, zlepšuje postup tavení. Může být tudíž dodáváno méně elektrické energie.
Jak bylo popsáno výše, magnetické pole vytváří magneto-hydrodynamický tok uvnitř daného roztaveného kovu. K tomu dochází prostřednictvím interakce mezi primárním magnetickým polem a vířivými proudy uvnitř kusů suroviny a roztaveným kovem, jako následek přítomnosti elektromagnetických sil. Tyto síly generují vířivý tok, zabírající celý prostor roztaveného kovu uvnitř kelímku 1 a umožňující pohyb kusů materiálu suroviny či tok rozpuštěného kovu uvnitř kelímku 1,. Pohyblivé magnetické pole se tudíž používá během postupu tavení jak pro tavení a intenzivní míchání tekutého kovu, tak suroviny.
Elektrická energie uvnitř cívek během fáze ohřívání a tavení suroviny je maximální (1OO%), aby se prostřednictvím vířivých proudů generovalo teplo nezbytné pro tavení.
Po dokončení tavení veškeré suroviny uvnitř kelímku X, k provedení další fáze vypouštění a přesouvání roztaveného kovu dovnitř druhého kelímku 1/, je pouze jeden pár 4 cívek kelímku tavení X připojen k jediné fázi systému trojfázového napětí (zatímco ostatní dvě fáze nejsou elektricky spojeny), ale za účelem převrácení pohybu magnetického pole, takto reversujíce pohyb daného roztaveného kovu.
Roztavený kov, zapouzdřený pohyblivým magnetickým polem, je tlačen směrem k nálevkovému dopravníku 12 výstupního potrubí í). Dopravník 12 a 121 potrubí 9 má dvě funkce: zvyšovat povrch vstupního otvoru potrubí 8, 9, a zvyšovat turbulenci okolo jejich vstupního otvoru a uvnitř prostoru mezi dopravníky 12, 12x a spodní částí kelímků X, X1. Zvyšováním turbulence se snižuje viskozita a materiál tudíž, se snižováním ·· ···· může snadněji vtékat do potrubí 8, 9.
Roztavený kov, tlačený Lorenzovými sílami je, tudíž, nucen vtékat do potrubí 8 až do jeho výstupního otvoru a pak je čerpán do kelímku čištění 1'. Pohyblivé magnetické pole je takto použito k přesunu roztaveného kovu vně kelímku 1. Po vypuštění je kelímek 1 připraven k přijetí další dávky suroviny.
Když je roztavený materiál uvnitř kelímku i1, všechny páry cívek ho obklopující jsou připojeny ke stejné fázi voltáže (napájení jednou fází). Laterální páry cívek 41 jsou spojeny se stejnou polaritou (paralelně), zatímco centrální pár cívek
4T je spojen v obrácené fázi se zřetelem na laterální páry. Elektromagnety generují primární horizontální pohyblivé magnetické pole, které je uspořádáno horizontálně mezi třemi páry pólů feromagnetického materiálu. I v tomto případě dané magnetické pole indukuje vířivé proudy uvnitř materiálu suroviny, takto způsobujíce Jouleovo teplo. Toto Jouleovo teplo, generované těmito proudy, má takovou intenzitu, že pouze kompenzuje tepelné ztráty směrem k vnějšímu okolí a udržuje daný kov v tekutém stavu. Proud uvnitř cívek 4J může být tudíž snížen na 1O% se zřetelem na fázi tavení. Hodnota napětí však musí být každopádně taková, aby vytvářela výše zmiňované vířivé toky uvnitř roztaveného kovu.
Magnetické pole dokonce produkuje, stejným způsobem jak zmíněno výše, magneto-hydrodynamické toky (s přesunem hmoty) uvnitř roztaveného kovu skrze interakci primárního magnetického pole a vířivých proudů uvnitř daného roztaveného kovu, jako výsledek příslušných elektromagnetických sil (či Lorenzových si1).
Ale jako výsledek zvláštního zapojení v tomto případě jsou generovány tři obvody proudu uvnitř roztaveného kovu: okolo magnetického toku generovaného každým párem pólů. Ty zapříčiňují vytvoření čtyřech (pro hodnoty proudu nižší než 10 ampér) či šesti vírů (pro hodnoty proudu větší než 20
- 12 ampér) uvnitř roztaveného kovu jako následek postupu rozdělování a koagulace vměsků uvnitř daného roztaveného materiálu následně popsaného.
Když jsou dané elektromagnety uspořádány ve spodní části kelímku X1, hustota magnetického toku, vířivých proudů a elektromagnetických sil se zvyšuje od vrchní části ke spodní části kelímku X1.
Postup koagulace (shlukování) a rozdělování vměsků je velmi silný, silnější než jednoduché magneto-hydrodynamické rozdělování. Částice 13 různých elektricky nevodivých tuhých vměsků (částic oxidů, intermetalických materiálů, atd.) jsou pohybovány do roztaveného kovu prostřednictvím akce výše popsaných elektromagnetických sil; tyto síly závisejí na příslušném objemu a průřezu částic 13. Výsledkem je, že se částice 13 pohybují různými rychlostmi (označených na Obr. 9, 10 a 11 jako vx), dokonce i když jsou podrobeny stejným elektromagnetickým silám a, tudíž, kolize mezi nimi jsou možné.
Tuhé částice 13 absorbují na svém povrchu plyny rozpouštěné uvnitř daného roztaveného kovu, obzvláště hydrogen (Hz), jako malé bublinky. Zatímco tyto částice 13 proudí ve vírech, vzájemně se spolu srážejí; kontakt různých částic 13 s vodíkovými bublinkami, přítomnými na povrchu, indukuje velmi silné kapilární síly, které způsobují spojování těchto částic 13 do shluků (aglomerátů). Toto spojování částic 13 je nezvratným procesem a ke zvyšování velikostí částic 13 dochází spontánně.
Intenzita kolizí částic 13 se zvyšuje, když se na straně částic 13 zvyšuje jejich rozdílná rychlost. Proces koagulace dále pokračuje. Zvýšení hustoty masy spojovaných částic 13 je úměrné páté mocnině velikosti částic 13. Velikosti aglomerátů takto zformovaných závisí na čase zpracování; po několika minutách se velikost těchto aglomerátů zvyšuje až na 2-4 mm. Množství menších částic 13 se zmenšuje jako důsledek jejich pohlcování většími • · · ·
- 13 částicemi .
Po několika minutách koagulačního zpracování může být vytvořeno vakuum uvnitř dvou kelímků JI1, nehledě na možné pokračování tavení uvnitř kelímku JL· Vakuové zpracování není povinné kromě případu, kdy jsou pro roztavený kov požadovány zvláštní specifikace.
Vypouštění čištěného kovu 21 z druhého kelímku X1 do dalšího zařízení jako je kontinuální lití odlitků, je realizováno připojením pouze jednoho páru cívek 41 kelímku l1 k jediné fázi systému trojfázové voltáže. Celkový tlak (stimulace pohybu a magnetické komponenty tlaku) během vypouštění se zvyšuje až na úroveň nezbytnou pro vyprázdnění roztaveného kovu 21.
Roztavený kov, tlačený Lorenzovými silami, je tudíž nucen vtékat do potrubí 9. až do jeho výstupního otvoru a je pak pumpován ven. Pohyblivé magnetické pole je tudíž použito k pohybu roztaveného kovu ven z kelímku l1.
Během vypouštění roztaveného kovu z kelímku 1/ jsou koagulované částice oxidů, intermetalických materiálů a plynů pohlcených na povrchu částic 13, odebírány skrze vyměnitelné keramické nebo vláknité filtry 11 uvnitř skříně
10.
Takto pojímané zařízení (systém) může být upravováno rozmanitými způsoby, jež jsou všechny obsaženy v rámci původního vynálezeckého konceptu. Navíc, všechny příslušné části mohou být nahrazeny jinými, technicky ekvivalentními.
Mezi těmito variantami je zdůrazněno zařízení znázorněné na Obr. 16, opatřené pouze jediným kelímkem 1, ve kterém probíhá uvnitř jak tavení, tak čištění kovu. Toto zařízení je podobné těm dříve popisovaným: přítomnost dutého permanentního magnetu 3, párů elektromagnetů realizovaných prostřednictvím cívek 4, atd.
Claims (8)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob a zařízení pro tavení a čištění hliníkových, měděných, mosazných, olověných a bronzových slitin, kde se toto zařízení vyznačuje skutečností, že je přednostně složeno ze dvou, přednostně identických indukčních částí, jedné pro ohřívání, tavení suroviny a pumpování roztaveného kovu dovnitř druhé části, jíž se používá k čištění a odplyňování roztaveného kovu a pro odebírání roztaveného kovu k dalšímu zpracování, kde každá z výše zmíněných částí je v podstatě složena z kotlíku či kelímku /1, 1J7, patřičně konfigurovaného elektromagnetického zařízení, filtru /11/, a systému napájení elektrické energie; každý z výše zmíněných kelímků /1, lx/ je obklopen ve spodní části dutým permanentním magnetem /3, 3X/, kde jsou uvnitř přednostně přítomny tři páry horizontálně rozmístěných elektrických elektromagnetů a spočívají v cívkách /4, 4X/ drátů, jež navíjejí jádra spočívající v přednostně obdélníkových blocích /5,5X/ a vyrobených z feromagnetického materiálu; tyto páry elektromagnetů jsou uspořádány proti sobě a přilehle kelímkům /1, l1/; uvnitř výše zmíněných elektromagnetů jsou přítomny póly magnetického pole, jež je indukováno těmito elektromagnety; magnetický tok proudí magnetickou mezerou mezi páry pólů a zapíná se prostřednictvím obdélníkových obvodů procházejících dutými permanentními magnety /3, 3X/; podoba feromagnetických jader protilehlých elektromagnetů je taková, že se příslušná magnetická mezera zmenšuje od vrchní části do spodní části; forma profilu spodní části kelímků /1, 1'/ opakuje tvar profilu výše zmíněných jader a má tudíž tvar do V, U, či mezilehlý tvar; jak kelímek /1/ tavícího zařízení, tak kelímek /l1/ pro čištění kovu, jsou opatřeny výstupním potrubím /8, 9/, vyrobeným z elektricky vodivého materiálu, pro vypouštění a přepravu roztaveného kovu /2X/; vstupní otvor těchto potrubí /8, 9/ je přednostně ·· · *· ···· ·« • · ♦ ·· · ·· · φ ··♦· * · · <·«· • · ···· · » · 9 9 99· ·· • · · · · · 9 9 9· ·· · *· ·« ·· ·«- 15 umístěn blízko nejzazší části základny kelímku /1, l1/; na svém nejzazším zakončení výstupního potrubí /9/ zařízení pro čištění je přítomna skříň /10/ s vyměnitelnými keramickými anebo vláknitými filtry /11/ uvnitř, pro filtrování koagulovaných vměsků; před vstupním otvorem výstupního potrubí /8, 9/ mohou být přítomny nálevkové dopravníky /12, 121/; tyto kelímky /1, l1/ jsou uzavřeny kryty /7, 7X/; cívky /4, 41/ těchto dvou zařízení pracují nezávisle a jsou připojovány různými způsoby k síti trojfázového střídavého elektrického proudu.
- 2. Způsob a zařízení podle nároku 1, kde se magnetické indukční zařízení pro indukční tavení suroviny /2/ vyznačuje skutečností, že může mít také pouze dva páry elektromagnetů.
- 3. Způsob a zařízení podle nároku 1, kde se magnetické indukční zařízení pro čištění roztaveného kovu /21/ vyznačuj e skutečností, že může rovněž pracovat s počtem elektromagnetů rovnajícím se násobku třech.
- 4. Způsob a zařízení podle nároku 1, kde jak část elektromagnetických jader elektromagnetů vedle kelímků /1, lx, l11/, tak spodní část kelímků /1, lx, lxx/ s e vyznačují skutečností, že mohou být dokonale vertikální.
- 5. Způsob a zařízení podle nároku 1, kde kelímky /1, lx, 1XI/ se vyznačují skutečností, že mohou být opatřeny vzduchotěsnými kryty /7, 7XI/, připojenými ke společnému zařízení, které může uvnitř těchto kelímků /1, l1, 1IX/ vytvářet vakuum.
- 6. Způsob a zařízení podle nároku 1, kde se potrubí /8/ pro pohyb taveniny /21/ z jednoho kelímku /1/ do druhého /lx/ vyznačuje skutečností, že může být na jednom ze dvou zakončení opatřeno filtrem.’· · · f ·· · · · v ·· · · • · · · · 9 9 9 999999 99 99999 • · ···· · · · · · ··· ·· ··· 9 9 9 9 9 99
- 9 9 9 9 9 9 9 9 99 9- 16 7. Způsob a zařízení podle nároku 1, kde potrubí /8, 9/ pro vypouštění a přepravu roztaveného materiálu /21/ z kelímků /1, i1/ s e v y z n a č u j e skutečností, že může být vyrobeno z elektricky nevodivého materiálu; vstupní otvor tohoto potrubí /8, 9/ může být umístěn v jakémkoli bodě kelímků /1, l1/.nároků, kde se tento že se skládá z násle-- naplnění studeného materiálu /2/ (odpadových kovů a ingotů) do kelímku /1/ tavícího- ohřívání kovového a tuhého surovinového indukcí zařízení;a tavení v kelímku /1/ výše zmíněné horizontální systému;pohyb1ivé horizontálně mezi třemi materiálu;suroviny ohříváj ící mechanické tuhé suroviny /2/ elektromagnetickou uvnitř trojfázového magnetického e1ek t romagnety magnetické páry pólů pole indukuje vytvářejíce tavení, generují primární pole, uspořádané feromagnetického uvnitř materiáluJouleovo teplo a elektrozabírající a umožňující rozpuštěného a vytvoření páru proudového v případě toto magnetické vířivé proudy, surovinu až na teplotu síly produkující magneto-hydrodynamický tok prostor roztaveného kovu uvnitř kelímku /1/ pohyb kvsů materiálu suroviny či proudění /1/; tavení suroviny /2/ možné připojenímm každého /A, maximální kvsů kovu uvnitř kelímku odlišné je fázi použitím dvou (či více) a přeprava čistícího jediného toku cívek /4/ k zdroje, použití roztaveného kovu /2J/ z magneto-hydrodynamickým alespoň jednoho páru /4/ zařízení k jediné fáziBa C/ trojfázového e1ekt r ické energie; zařízení: vypouštění tavícího zařízení do čerpadlem cívek kelímku /1/ systému troj fázové skrze připojení tavícího tytytytyty.. ..• · · ·· · ···· ···· ·· · ···· • ······· · · · ···· · • · · ···· ··· « « · ·· ·· ·· ··- 17 voltáže; směr pohybu pohyblivého magnetického pole je takový, že roztavený kov /21/ je nucen vtékat do potrubí /8/ až do jeho výstupního otvoru k odčerpávání ven; během odtékání roztaveného kovu /21/ z kelímku /1/ může docházet k jeho prvnímu mechanickému filtrování;vířivé míchání roztaveného kovu /2'/ elektromagnetickou indukcí a simultánní čištění roztaveného kovu /2X/; výše zmíněné elektromagnety generují primární pohyblivé horizontální magnetické pole, uspořádané horizontálně mezi páry pólů feromagnetického materiálu, jež indukuje v materiálu suroviny vířivé proudy vytvářející Jouleóvo teplo tak intenzivní aby dodávalo pouze kompenzaci ztráty tepla ve vnějším prostředí a udržovalo daný kov v tekutém stavu a magneto-hydrodynamické toky přepravou hmoty uvnitř roztaveného kovu /21/ elektromagnetickými silami; když jsou všechny páry cívek /41/ obklopujících kelímek /l·1/ připojeny ke stejné fázi voltáže (napájení proudu jedné fáze), ale s odlišnou polaritou, jsou vytvářeny různé proudové obvody Uvnitř roztaveného kovu okolo magnetického toku generovaného každým párem pólů, což způsobuje generaci více vírů uvnitř roztaveného kovu /21/; toto magneto-hydrodynamické míchání způsobuje turbulentní pohyb rozpuštěného vodíku, částic oxidů, intermetalických materiálů a jiných elektricky nevodivých vměsků uvnitř roztaveného kovu /21/; tyto vměsky se pohybují různými rychlostmi, protože závisí na silách v jejich případě závislých na příslušném objemu a průřezu těchto vměsků, a tudíž jsou mezi nimi možné kolize; tuhé částice /13/ vměsků absorbují na svém povrchu plyny rozpuštěné uvnitř daného roztaveného kovu, obzvláště hydrogen (Hz), jako malé bublinky; zatímco tyto částice 13 proudí ve vírech, vzájemně se spolu srážejí; kontakt různých částic /13/ s bublinkami vodíku na povrchu vyvolává velmi silné kapilární síly, které způsobují spojování těchto částic /13/ do shluků (aglomerátů); velikost těchto aglomerátů ?!/ •· 9 999999 99999 9 9 9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 99 99 9999999 9 99 999944·· · 9 · 4 9 999 9 9 ·· · · ··4·- 18 závisí na době zpracování;- vypouštění kovu /21/ z kelímku čištění /l1/ prostřednictvím magneto-hydrodynamického čerpadla k dalšímu zpracování či technologickým úpravám jako je kontinuální anebo periodické lití odlitků prostřednictvím připojení alespoň páru /41/ cívek kelímku /l1/ k jediné fázi systému trojfázové voltáže; roztavený kov /21/, tlačený Lorenzovými silami, je nucen vtékat do potrubí /9/ až do jeho výstupního otvoru k odčerpávání ven; během odtékání roztaveného kovu /21/ z kelímku /1/ jsou aglomeráty koagulovaných částic oxidů /13/, intermetalických materiálů a plynů absorbovaných na jejich površích, odebírány mechanickým filtrováním skrze stromečkovou keramiku Či vláknité sklo či filtr /11/ uhlíkového drátu, či jiný známý druh filtru.9. Způsob a zařízení podle nároků, 1, 4, 5, 7 a 8, kde se toto zařízení vyznačuje skutečností, že může pracovat vybaveno jedním magnetickým indukčním zařízením a jedním kelímkem /l10 11/, kde dochází jak k tavení, tak čištění kovu /2, 21/ vybavenému více než dvěmi magnetickými indukčními zařízeními - kde kelímky /1, l1/ mohou mít stejné nebo různé objemy - některé z nich pro tavení suroviny a ostatní pro jej í čištění.
- 10. Způsob a zařízení podle nároků, 1, 4, 5, 7, 8 a9, jež se vyznačují skutečností, že hustota magnetického toku, vířivých proudů a elektromagnetických sil je větší ve spodní části kelímků /1, l1, l11/ jak kvůli tomu, že elektromagnety jsou přilehle k této straně, tak tomu, že se magnetická mezera zmenšuje od horní části do spodní části.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT96TS000011A IT1288437B1 (it) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | Procedimento ed impianto per la fusione e purificazione di leghe di alluminio, rame, ottone, piombo e bronzo |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ354597A3 true CZ354597A3 (cs) | 1998-06-17 |
Family
ID=11418668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ973545A CZ354597A3 (cs) | 1996-11-15 | 1997-11-10 | Způsob a zařízení pro tavení a čištění hliníkových, měděných, mosazných, olověných a bronzových slitin |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6010552A (cs) |
| EP (1) | EP0853131B1 (cs) |
| AT (1) | ATE325899T1 (cs) |
| CA (1) | CA2221093A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ354597A3 (cs) |
| DE (1) | DE69735840T2 (cs) |
| ES (1) | ES2264803T3 (cs) |
| HU (1) | HUP9702029A2 (cs) |
| IT (1) | IT1288437B1 (cs) |
| PL (1) | PL323125A1 (cs) |
| SK (1) | SK153697A3 (cs) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6520388B1 (en) | 2000-10-31 | 2003-02-18 | Hatch Associates Ltd. | Casting furnace and method for continuous casting of molten magnesium |
| US7323024B2 (en) * | 2003-12-10 | 2008-01-29 | Babcock & Wilcox Technical Services Y-12, Llc | Vessel with filter and method of use |
| KR101213559B1 (ko) * | 2004-12-22 | 2012-12-18 | 겐조 다카하시 | 교반장치 및 방법과, 그 교반장치를 이용한 교반장치 부착용해로 |
| US7378624B2 (en) * | 2005-02-11 | 2008-05-27 | Denso International America, Inc. | Method of welding a component inside a hollow vessel |
| EP1913991A4 (en) * | 2005-08-10 | 2009-11-25 | Central Res Inst Elect | CLEANING DEVICE AND CLEANING PROCEDURE |
| US20080071307A1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Cook Incorporated | Apparatus and methods for in situ embolic protection |
| JP5352236B2 (ja) * | 2006-11-10 | 2013-11-27 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 電磁攪拌装置 |
| RU2546948C1 (ru) * | 2013-10-01 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Способ обработки алюминиевых сплавов |
| CN104308095A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-01-28 | 苏州博菡环保科技有限公司 | 带电磁净化器的流槽装置 |
| CN110760706B (zh) * | 2018-07-26 | 2022-07-29 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种由航空工业铝合金废料再生制备含铜铝合金的方法 |
| CN109867434B (zh) * | 2019-04-23 | 2024-02-13 | 蚌埠中光电科技有限公司 | 一种用于电子显示玻璃制造中铂金通道的加热系统 |
| CN110500881A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-26 | 安徽枫慧金属股份有限公司 | 一种铝液循环加热系统 |
| CN112629253A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-09 | 安徽汉升新材料科技有限公司 | 一种制备铝基碳化硅材料的熔铝炉 |
| CN114216332A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-03-22 | 界首市南都华宇电源有限公司 | 一种铅膏生产工艺及其设备 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE328673B (cs) * | 1967-02-10 | 1970-09-21 | Asea Ab | |
| SE439326B (sv) * | 1973-02-23 | 1985-06-10 | Asea Ab | Anordning for raffinering av smelt stal |
| ATE459T1 (de) * | 1978-05-30 | 1981-12-15 | Materials And Methods Limited | Verfahren zum behandeln von metallschmelzen. |
| US4512801A (en) * | 1982-12-21 | 1985-04-23 | Shinko Electric Co. Ltd. | Apparatus for and method of desulfurizing and heating molten metal |
| CA1328563C (en) * | 1986-06-12 | 1994-04-19 | Paul Metz | Method of treating metal melts and apparatus for carrying out the method |
| JPS63286257A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 電磁撹拌方法 |
| US5106411A (en) * | 1989-05-12 | 1992-04-21 | Kawasaki Steel Corporation | Method of and apparatus for removing non-metallic inclusions in molten metal |
| JPH03110059A (ja) * | 1989-09-22 | 1991-05-10 | Kawasaki Steel Corp | 溶融金属の不純物除去方法とその装置 |
| FR2672620A1 (fr) * | 1991-02-11 | 1992-08-14 | Thermco | Procede et installation de recuperation par fusion de metaux non ferreux sous forme divisee. |
-
1996
- 1996-11-15 IT IT96TS000011A patent/IT1288437B1/it active IP Right Grant
-
1997
- 1997-11-10 CZ CZ973545A patent/CZ354597A3/cs unknown
- 1997-11-11 ES ES97830586T patent/ES2264803T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-11 EP EP97830586A patent/EP0853131B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-11 AT AT97830586T patent/ATE325899T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-11-11 DE DE69735840T patent/DE69735840T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-14 SK SK1536-97A patent/SK153697A3/sk unknown
- 1997-11-14 CA CA002221093A patent/CA2221093A1/en not_active Abandoned
- 1997-11-14 PL PL97323125A patent/PL323125A1/xx unknown
- 1997-11-14 HU HU9702029A patent/HUP9702029A2/hu unknown
- 1997-11-17 US US08/971,581 patent/US6010552A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU9702029D0 (en) | 1998-03-02 |
| EP0853131B1 (en) | 2006-05-10 |
| ITTS960011A0 (it) | 1996-11-15 |
| SK153697A3 (en) | 1998-12-02 |
| US6010552A (en) | 2000-01-04 |
| IT1288437B1 (it) | 1998-09-22 |
| DE69735840D1 (de) | 2006-06-14 |
| PL323125A1 (en) | 1998-05-25 |
| HUP9702029A2 (hu) | 1999-06-28 |
| ES2264803T3 (es) | 2007-01-16 |
| ITTS960011A1 (it) | 1998-05-15 |
| ATE325899T1 (de) | 2006-06-15 |
| EP0853131A1 (en) | 1998-07-15 |
| DE69735840T2 (de) | 2007-05-16 |
| CA2221093A1 (en) | 1998-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ354597A3 (cs) | Způsob a zařízení pro tavení a čištění hliníkových, měděných, mosazných, olověných a bronzových slitin | |
| CN107119192B (zh) | 电磁涡旋驱动力净化金属液的方法及装置 | |
| CN103097554B (zh) | 用于在电弧炉中电磁搅拌的装置和方法 | |
| RU2379114C2 (ru) | Установка очистки и способ очистки | |
| US2541841A (en) | Unidirectional flow in plurality chamber induction furnace | |
| CN101903729B (zh) | 用于从含有金属或金属化合物的材料中获得金属或金属化合物的装置 | |
| RU2368673C2 (ru) | Способ и установка для извлечения металла из содержащего этот металл шлака | |
| KR100556715B1 (ko) | 미세 금속 입자 및/또는 금속 함유 입자를 용융시키기위한 방법 및 유도 전기로 | |
| CN112893792B (zh) | 提高通道式感应加热速度与夹杂物去除率的装置及方法 | |
| CN110423862A (zh) | 一种双管式电磁搅拌rh装置及方法 | |
| JP5126973B2 (ja) | ガラス溶融炉 | |
| RU197407U1 (ru) | Устройство для рафинирования жидких металлов и сплавов | |
| CN1169979C (zh) | 去除铝熔体中非金属夹杂物的方法 | |
| CN107166981A (zh) | 一种电磁感应保温炉纵向电磁搅拌装置 | |
| RU2759178C2 (ru) | Способ воздействия электромагнитным полем на расплав металла и индуктор для его реализации | |
| RU2092593C1 (ru) | Электромагнитное устройство для плавки и рафинирования жидких металлов | |
| CN101238343B (zh) | 从含有金属的炉渣中提取金属的方法和装置 | |
| JP2000074568A (ja) | 真空浮揚溶解装置 | |
| JP2000258067A (ja) | 浮揚溶解装置とその鋳造方法 | |
| RU203368U1 (ru) | Устройство для рафинирования жидких металлов и сплавов | |
| WO1988000426A1 (fr) | Four a induction de plasma | |
| EP3508591A1 (en) | Procedure and installation for eliminating impurities in a contaminated molten metal | |
| KR100416302B1 (ko) | 전자기력을 이용한 알루미늄중의 개재물 연속 제거방법 및장치 | |
| SU944779A1 (ru) | Установка дл лить под электромагнитным давлением | |
| Baake et al. | Introduction and Fundamental Principles of Induction Melting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |