JP2026506830A - 溶解精錬のため装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
溶解精錬のための、特に溶融アルミニウム又はアルミニウム合金の溶解精錬のためのシステム及び設備であって、外殻又はケーシングと、熱的に絶縁された内側被覆構造又は壁構造とを有する容器、動作中に容器を密閉状態に保つために容器の頂部に設けられた取外し可能な蓋、並びに動作中に容器内に減圧を発生させるための吸引手段を含み、容器は、金属供給樋内の金属流と流体的に接続され、容器は、容器の底部から上方に向かって容器の内側の高さの予め設定された高さレベルまで延びる少なくとも1つの仕切り壁であって、容器を、金属供給樋セクションから溶融金属を受け入れるための入口開口部を有する少なくとも第1のチャンバと、下流樋セクションと流体的に接続された出口開口部を有する少なくとも第2のチャンバとに仕切る少なくとも1つの仕切り壁を備え、下流樋セクションは、出口開口部の下流側に取外し可能な始動クロージャを備え、設備はさらに、溶融金属の流れを制御するために入口開口部と出口開口部との間に配置された取外し可能なバイパスクロージャ、並びに、任意選択的に、樋セクション内の金属レベルを監視する金属レベルセンサを含み、少なくとも1つの取外し可能なフィルタ媒体が、仕切り壁の予め設定された高さレベルよりも低い高さで、少なくとも第1のチャンバ又は少なくとも第2のチャンバ内に配置され、溶解物を脱気及び精錬するための少なくとも1つの手段が、少なくとも第1のチャンバ又は少なくとも第2のチャンバの他方に配置される、システム及び設備。【選択図】図3
Description
本発明は、溶融金属の精錬装置及び設備、並びに溶融金属の精錬方法に関する。特に、本発明は、溶融アルミニウム金属及びアルミニウム合金の脱気、精錬、及び濾過のための装置及び設備、並びに方法に関する。
濾過により溶融アルミニウムなどの溶融金属から小さな内在物を除去することは一般的に知られている。このようなフィルタに一般的に使用される材料は、CFF(セラミックフォームフィルタ)と呼ばれる多孔質セラミックである。これらのCF(セラミックフォーム)フィルタは、溶融金属に濡れにくく、また、このような材料は比較的微細な孔を有するため、フィルタを通る金属の流れを開始する(フィルタをプライミングする)際に、相当な困難が生じる。したがって、フィルタに金属を通過させるべく重力によって十分な金属ヘッドを生成するために深型のフィルタボックスを使用することが一般的に知られている。
特許文献1は、従来の重力原理に代わる方法として、フィルタ媒体のプライミングに下側から減圧を適用する濾過原理を記載している。
特許文献2は、減圧による金属の脱気による金属の精製を記載している。通常、アルゴンがプロセスガスとして使用され得る。
従来の金属精錬解決策は、次に鋳造に供される溶融金属の良好な品質をもたらすが、より持続可能な解決策を提供し、同時に鋳造に供される溶解物の優れたインライン精錬を実現する、改良された金属精錬設備及び装置が求められている。
本発明は、上記の要望を達成し且つさらなる利点を有する解決策を提供する。
第1の態様によれば、本開示は、溶解精錬のための、特に溶融アルミニウム又はアルミニウム合金の溶解精錬のためのシステム/設備に関し、精錬システム/設備は、外殻又はケーシングと、熱的に絶縁された内側被覆構造又は壁構造とを有する容器、動作中に容器を密閉状態に保つために容器の頂部に設けられた取外し可能な蓋、並びに動作中に容器内に減圧を発生させるための吸引手段を含み、容器は、金属供給樋内の金属流と流体的に接続され、容器は、容器の底部から上方に向かって容器の内側の高さの予め設定された高さレベルまで延びる少なくとも1つの仕切り壁であって、容器を、金属供給樋セクションから溶融金属を受け入れるための入口開口部を有する少なくとも第1のチャンバと、下流樋セクションと流体的に接続された出口開口部を有する少なくとも第2のチャンバとに仕切る少なくとも1つの仕切り壁を備え、下流樋セクションは、出口開口部の下流側に取外し可能な始動クロージャを備え、設備はさらに、溶融金属の流れを制御するために入口開口部と出口開口部との間に配置された取外し可能なバイパスクロージャ、並びに、任意選択的に、樋セクション内の金属レベルを監視する金属レベルセンサを含み、ここで、
少なくとも1つの取外し可能なフィルタ媒体が、仕切り壁の予め設定された高さレベルよりも低い高さで、少なくとも第1のチャンバ又は少なくとも第2のチャンバ内に配置され、溶解物を脱気及び精錬するための少なくとも1つの手段が、少なくとも第1のチャンバ又は少なくとも第2のチャンバの他方に配置される。
少なくとも1つの取外し可能なフィルタ媒体が、仕切り壁の予め設定された高さレベルよりも低い高さで、少なくとも第1のチャンバ又は少なくとも第2のチャンバ内に配置され、溶解物を脱気及び精錬するための少なくとも1つの手段が、少なくとも第1のチャンバ又は少なくとも第2のチャンバの他方に配置される。
本設備は、第1のチャンバ及び第2のチャンバに加えて、容器を1つ又は複数の追加のチャンバに仕切る1つよりも多い仕切り壁を備えることができ、1つ又は複数の追加のチャンバのそれぞれは、取外し可能なフィルタ媒体又は溶解物を脱気及び精錬するための手段を備える。
一実施形態において、溶解物を脱気及び精錬するための手段は第1のチャンバに配置され、取外し可能なフィルタ媒体は第2のチャンバに配置される。
別の実施形態において、取外し可能なフィルタ媒体は第1のチャンバに配置され、溶解物を脱気及び精錬するための手段は第2のチャンバに配置される。
溶解物を脱気及び精錬するための手段は、ミキサ又はロータなどの攪拌機と、プロセスガス及び任意選択的に粒子状物質を供給するための手段とを備えることができる。好ましくは、溶解物を脱気及び精錬するための手段は、チャンバの底部に取り付けられた脱気ロータである。好ましくは、脱気ロータは、精錬処理のためにプロセスガスを溶解物に送達する。
取外し可能なフィルタ媒体は、セラミックフォームフィルタであり得る。セラミックフォームフィルタは、30~50ppiの気孔率グレードを有し得る。
設備は、樋セクション内の金属レベルを監視する金属レベルセンサをさらに備え得る。
第2の態様によれば、本開示は、第1の態様による溶解精錬のためのシステム/設備を用いることにより、金属溶解物、特に溶融アルミニウム又はアルミニウム合金を精錬する方法に関し、この方法は以下のステップ:
a)取外し可能な始動クロージャを閉じるステップ;
b)溶融金属を樋供給システムに提供するステップ;
c)吸引手段によって容器内に減圧を発生させ、それによって少なくとも第1のチャンバ及び少なくとも第2のチャンバ内の溶融金属のレベルを、溶融金属が少なくとも1つの仕切り壁を横切って流れることを可能にする容器内の既定の金属レベルまで上昇させるステップ;
d)脱気及び精錬するための手段を起動するステップ;
e)取外し可能なバイパスクロージャを閉じるステップ、及び
f)取外し可能な始動クロージャを開放し、それにより溶融金属を少なくとも第1のチャンバ及び少なくとも第2のチャンバを経由して下流の鋳造システムに流すステップ
を含む。
a)取外し可能な始動クロージャを閉じるステップ;
b)溶融金属を樋供給システムに提供するステップ;
c)吸引手段によって容器内に減圧を発生させ、それによって少なくとも第1のチャンバ及び少なくとも第2のチャンバ内の溶融金属のレベルを、溶融金属が少なくとも1つの仕切り壁を横切って流れることを可能にする容器内の既定の金属レベルまで上昇させるステップ;
d)脱気及び精錬するための手段を起動するステップ;
e)取外し可能なバイパスクロージャを閉じるステップ、及び
f)取外し可能な始動クロージャを開放し、それにより溶融金属を少なくとも第1のチャンバ及び少なくとも第2のチャンバを経由して下流の鋳造システムに流すステップ
を含む。
ステップc)及びd)の順序は必須ではなく、同時に、又は部分的に同時に実施することができる。
本方法は、金属レベルセンサによって樋セクション内の金属レベルを監視することを含み得る。
取外し可能な始動クロージャの開放は、鋳造システムに向かう溶解精錬設備の下流側の金属流を調節するために徐々に行うことができ、それにより、下流の鋳造プロセスの処理能力に適合された少なくとも第1のチャンバ及び少なくとも第2のチャンバ内の溶融金属の滞留時間を調節する。
本方法は、排ガス及びダスト粒子を閉鎖されたフィルタシステム内に捕集することを含み得る。
本方法は、取外し可能なバイパスクロージャを開放し、鋳造の終了により減圧を調整し、それによって少なくとも第1のチャンバ及び少なくとも第2のチャンバの排液を行うステップg)をさらに含み得る。
第3の態様によれば、本開示は、金属溶解物、特に溶融アルミニウム又はアルミニウム合金を精錬するための装置に関し、装置は、外殻又はケーシングと、熱的に絶縁された内側被覆構造又は壁構造とを有する容器、動作中に容器を密閉状態に保つために容器の頂部に設けられた取外し可能な蓋、並びに動作中に容器内に減圧を発生させるための吸引手段を備え、容器は、金属供給樋内の金属流と流体的に接続されるように構成され、容器は、容器の底部から上方に向かって容器の内側高さの予め設定された高さレベルまで延びる少なくとも1つの仕切り壁であって、容器を、金属供給樋セクションと流体的に接続されるように構成された入口開口部を有する少なくとも第1のチャンバと、下流樋セクションと流体的に接続されるように構成された出口開口部を有する少なくとも第2のチャンバとに仕切る少なくとも1つの仕切り壁を備え、少なくとも1つの取外し可能なフィルタ媒体が、少なくとも第1のチャンバ内又は少なくとも第2のチャンバ内に、仕切り壁の予め設定された高さレベルよりも低い高さで配置され、溶解物を脱気及び精錬するための少なくとも1つの手段が、少なくとも第1のチャンバ又は少なくとも第2のチャンバの他方に配置される。
装置は、第1のチャンバ及び第2のチャンバに加えて、容器を1つ又は複数の追加のチャンバに仕切る1つよりも多い仕切り壁を備えることができ、1つ又は複数の追加のチャンバのそれぞれは、取外し可能なフィルタ媒体又は溶解物を脱気及び精錬するための手段を備える。
一実施形態において、溶解物を脱気及び精錬するための手段は第1のチャンバに配置され、取外し可能なフィルタ媒体は第2のチャンバに配置される。
別の実施形態において、取外し可能なフィルタ媒体は第1のチャンバに配置され、溶解物を脱気し精錬するための手段は第2のチャンバに配置される。
溶解物を脱気及び精錬するための手段は、ミキサ又はロータなどの攪拌機と、プロセスガス及び任意選択的に粒子状物質を供給するための手段とを備えることができる。好ましくは、溶解物を脱気及び精錬するための手段は、チャンバの底部に取り付けられた脱気ロータである。好ましくは、脱気ロータは、精錬処理のためにプロセスガスを溶解物に送達する。
取外し可能なフィルタ媒体は、セラミックフォームフィルタであり得る。セラミックフォームフィルタは、30~50ppiの気孔率グレードを有し得る。
本開示の第4の態様によれば、第3の態様による装置は、溶融アルミニウム又はアルミニウム合金の精錬、脱気及び粒子除去のために、溶解炉と鋳造機との間でインラインで使用される。
驚くべきことに、脱気及び精錬及び濾過を単一の精錬装置及び設備内で組み合わせることにより、鋳造される優れた精製溶融金属を達成しながら、従来の脱気及び精錬設備と比較して、脱気及び精錬チャンバの上方の溶融金属の高さを低くすることが可能となった。金属の高さを低くすることにより、容器内の減圧を十分なレベルに維持するための吸引手段の性能要求が低減される可能性がある。さらに、精錬装置を排液する際の残りの金属量を低減することができる。金属の高さが低くなることによる別の利点は、装置のメンテナンスが頂部クロージャを介して実行でき、装置のサービス及びメンテナンスのための側面のドアが不要になることである。
本発明による精錬装置及び設備、並びに方法の別の重要な利点は、脱気及び精錬技術と濾過技術とを単一のユニットに組み合わせ、それにより濾過及び脱気された金属の純度を1つのステップで得ることである。脱気と濾過を組み合わせた精錬装置及び設備は、2つ以上の別個の処理施設と比較して、より良好なスペース利用(すなわち、大幅な設置面積の縮小)を提供し、これは狭い鋳造ラインにおいて有利である。濾過、脱気、精錬を組み合わせた精錬装置は、共通のケーシング(容器)、耐火物ライニング、減圧システム、PLC/制御システム、加熱システム、ダストフィルタ、フィルタフレーム、及び樋システムを単一のユニットで利用する。濾過、脱気、精錬を単一のユニットに組み合わせ、共通の減圧システム、PLC/制御システム、加熱システム、ダストフィルタ、フィルタフレーム、及び樋システムを利用することによって、必要なインフラ設備が少なくなり、これにより従来技術に比べてはるかに持続可能な解決策が再び提供される。
以下、非限定的な図面を参照して本発明をさらに記載する。
次に、本開示の好ましい例示的な実施形態が示されている添付図面を参照して、本開示を記載する。しかしながら、本開示は、他の形態で具体化されてもよく、本発明は、本明細書に開示された実施形態及び示された図面に限定して解釈されるべきではない。開示された実施形態は、当業者に本開示の範囲を十分に伝えるために提供される。
本開示において、精錬装置の記載は、精錬設備の対応する構造要素にも適用され、逆もまた同様である。したがって、精錬装置の記載は、特に断りのない限り、精錬設備を同様に記載しているものと理解すべきである。これに対応して、精錬設備の記載は、特に断りのない限り、精錬装置を同様に記載しているものと理解すべきである。
本文脈において、容器は、ケーシング、フィルタボックス又は単にボックスと示されることもあり、これらは、特に断らない限り、同じ意味を有すると理解されるべきである。
本出願において、「取外し可能な始動クロージャ」及び「取外し可能なバイパスクロージャ」という用語は、ラウダーシステム内の溶融金属の流れを停止及び/又は調節することができるクロージャ手段として理解されるべきである。クロージャは、金属の流れを調節又は停止するために昇降可能なバリア又はダムであり得る。したがって、本開示において、「クロージャ」という用語は、同じ構造要素に言及するように意図された「ダム」と示されることもある。
図1(図4も参照)に示されるような精錬設備及び装置の実施形態において、精錬装置は容器13を含み、この容器は、4つの壁、底部(床部)及び頂部を有する一般的な箱構造を有し得る。この容器は、金属又は複合材料で作ることができる外殻又はケーシングと、内側の熱的に絶縁された内側被覆構造又は壁構造とを備えることができる。内側の熱的に絶縁された内側被覆構造又は壁構造は、耐熱絶縁材及び耐火材料(図面には示されていない)で作ることができる。取外し可能な蓋7が容器13の頂部に設けられ、運転中に容器を密閉状態(気密状態)に保つように構成されている。吸引手段11(本明細書では排出装置とも呼ぶ)が、始動時及び運転時に容器内に減圧を発生させるために、容器の上部に配置されている。容器の外側には、排気及びプロセスガスと共に排出される粒子状物質を濾過するためのダストフィルタが配置されている。
図面に示された容器13は、床から容器の内部高さより低い予め設定された高さまで延びる仕切り壁4を備える。この仕切り壁4は、容器を第1のチャンバAと第2のチャンバBの2つのチャンバに仕切る。容器は、金属供給樋1から第1のチャンバAへの金属を受け入れるための入口開口部A’を有し、第2のチャンバBは、精製された金属を精錬装置の下流の樋1’に送達することができる出口開口部B’を備える。図面では脱気ロータで表される脱気及び精錬手段3が第1のチャンバAに配置され、フィルタ媒体5が第2のチャンバBに取り付けられている。フィルタ媒体5は第1のチャンバAに配置されてもよく、脱気及び精錬手段3は第2のチャンバBに配置されてもよいことに留意すべきである。
代替実施形態では、精錬設備及び装置は、1つよりも多い仕切り壁4を備えることもあり、それにより、図1~5に示された2つのチャンバA及びBに加えて、容器13内に追加の精錬チャンバを提供する。したがって、精錬設備及び装置は、脱気ロータなどの脱気及び精錬手段を備える2つ以上のチャンバを備え得る。精錬設備及び装置はまた、フィルタ媒体5を備える2つ以上のチャンバを備えることもある。2つの示されたチャンバA及びBより多いチャンバを備える精錬設備及び装置において、脱気及び精錬手段3又はフィルタ媒体5を備える追加のチャンバは、並列又は直列に配置することができる。並列配置の場合、追加の精錬チャンバは、樋セクションと流体連通する入口を有し得ることを理解すべきである。さらに、追加の精錬チャンバは、下流のラウダーセクションと流体連通する出口を有し得る。精錬設備において2つより多い処理チャンバを有することの利点は、例えば大量鋳造プロセスのために、樋システムにおいてより大量の溶融金属をインラインで精錬できることである。
容器は、溶融金属の精錬によって発生するドロスを除去するための開口部10を下部に備えることができる。各チャンバは、ドロス除去用の個別の開口部10を有し得る。ドロス除去用開口部は、アクセスが容易なように、入口開口部A’及び出口開口部B’と比較して容器の反対側に配置することができるが、容器の下部側壁など他の位置も可能である。
以下に、本精錬装置及び精錬設備の主要な構造部品の参照符号付きリストを示す。図1~5参照:
A 第1のチャンバ
B 第2のチャンバ
A’ 入口開口部
B’ 出口開口部
1 樋セクション(上流側)
1’ 樋セクション(下流側)
2 取外し可能なバイパスクロージャ
3 脱気ロータ
4 仕切り壁
5 フィルタ媒体
6 取外し可能な始動クロージャ
7 密閉可能な蓋
8 金属レベルセンサ
9 押さえツール
10 ドロス流路開口部
11 排出装置及びダストフィルタ
12 精錬装置
13 容器
14 既定の金属レベル
A 第1のチャンバ
B 第2のチャンバ
A’ 入口開口部
B’ 出口開口部
1 樋セクション(上流側)
1’ 樋セクション(下流側)
2 取外し可能なバイパスクロージャ
3 脱気ロータ
4 仕切り壁
5 フィルタ媒体
6 取外し可能な始動クロージャ
7 密閉可能な蓋
8 金属レベルセンサ
9 押さえツール
10 ドロス流路開口部
11 排出装置及びダストフィルタ
12 精錬装置
13 容器
14 既定の金属レベル
以下、添付図面を参照しながら、精錬設備及び装置を作動させる例について記載する。この例は、本発明を限定するものとして解釈されるものではない。
充填作業
精錬設備及び装置の充填中、液体金属は、取外し可能な始動クロージャ6を閉鎖位置に配置することにより、始動ダムに対して停止される(図2)。取外し可能なバイパスクロージャ2は、溶融金属が第1のチャンバA及び第2のチャンバBに流れ込むように開位置に配置される。金属レベルセンサ8は、入口開口部A’と出口開口部B’より上方に金属の到達範囲を確保するために、樋セクション1内の金属レベルを監視する。
精錬設備及び装置の充填中、液体金属は、取外し可能な始動クロージャ6を閉鎖位置に配置することにより、始動ダムに対して停止される(図2)。取外し可能なバイパスクロージャ2は、溶融金属が第1のチャンバA及び第2のチャンバBに流れ込むように開位置に配置される。金属レベルセンサ8は、入口開口部A’と出口開口部B’より上方に金属の到達範囲を確保するために、樋セクション1内の金属レベルを監視する。
容器内に発生する減圧は、排出装置11による排出装置の原理と、蓋7内の密閉用ガスケットとに基づく。真空密閉された箱(容器)では、金属が入口開口部A’と出口開口部B’を通過することにより(図2の矢印を参照)、液体金属のレベルは容器内で徐々に上昇し、金属はフィルタ媒体5に底部から上部へ強制的に通され、容器13内で既定の金属レベル14に達するまで上昇し続ける。金属を上方へフィルタ媒体に強制的に通すことにより、フィルタは、精錬装置を経由して仕切り壁4の上方に溶融金属が定常状態で流れる前にプライミングされる。ボトムアッププライミングにより、溶融金属をフィルタに強制的に通すためには、重力のみを用いて上方から溶融金属を流してフィルタ媒体をプライミングする場合と比較して、金属はフィルタ媒体の上方で高さをより低くする。プライミング力は、フィルタ媒体の粗さの違いにより変化する。押さえツール9は、プライミング段階の間、フィルタ媒体5が浮くのを防止する。図2の矢印は、金属充填及びフィルタプライミング中の金属流れ方向を示している。
脱気ロータ3は、容器内の規定された減圧レベル及び/又は金属レベルに達すると、液体金属の脱気及び精錬プロセスを開始し、供給されるプロセスガスの小さな気泡やマイクロバブルを発生させる。取外し可能なバイパスクロージャ2は、金属レベルが点線14で示される通常動作レベルの目標に達すると閉鎖し、金属を強制的に第1のチャンバ入口A’に流入させ、フィルタ媒体5に通して仕切り壁4より上に上昇させ、出口B’を経由して第2のチャンバから下流の樋セクション1’に出させる。
始動ダム6は、鋳造システムに向かう下流側の金属の流れを調節するために徐々に開放することができる。精錬装置12内の金属の滞留時間(金属処理量)は、下流の鋳造プロセスの処理能力、すなわち金属流量(トン/時間)によって決定又は調節することができる。
金属レベルの高さ(すなわち、減圧)は、次式に基づいて計算される。
dP=-rgh
ここで、
dP→容器内の金属表面と外側の樋内の金属表面との間の差圧。
r→液体金属(アルミニウムなど)の密度
g→重力加速度
h→樋内の金属レベルと比べた容器内の金属の高さ
dP=-rgh
ここで、
dP→容器内の金属表面と外側の樋内の金属表面との間の差圧。
r→液体金属(アルミニウムなど)の密度
g→重力加速度
h→樋内の金属レベルと比べた容器内の金属の高さ
定常運転
図3及び4の矢印は、精錬装置及び設備12の定常運転時の金属の流れ方向を示している。この例では、入口チャンバAは脱気及び精錬に適用され、出口チャンバBは液体アルミニウムの濾過に適用される。この順序は逆でもよいことを理解されたい。
図3及び4の矢印は、精錬装置及び設備12の定常運転時の金属の流れ方向を示している。この例では、入口チャンバAは脱気及び精錬に適用され、出口チャンバBは液体アルミニウムの濾過に適用される。この順序は逆でもよいことを理解されたい。
精錬装置12に接続された樋セクション1が、金属を閉鎖バイパスダム2に向けて案内し、液体金属を強制的に入口開口部A’から第1のチャンバAに流入させ、回転する脱気ロータ3が溶解物にプロセスガスを供給する。排ガスとダストは、容器の外側の閉鎖されたフィルタシステム内に捕集することができる。ダストフィルタシステムは、容器内の減圧を維持する吸引手段11(排出装置)と一体化されている。
排出装置が発生させる減圧により、容器内の金属は高いレベルに維持され、それにより、液体金属が、金属流の方向に起因して、脱気及び精錬チャンバと濾過チャンバとを隔てる仕切り壁4の上方を越え、さらに押さえツール9で定位置に保持されたフィルタ媒体5に通されるようにする。
液体金属は出口チャンバ開口部B’を通って容器を出る。
金属レベルセンサ8は、樋入口位置の金属レベルを監視する。ユニット近くのHMI(ヒューマン・マシン・インターフェース)画面を備えたオペレータパネルを使用して、ダム(クロージャ)、蓋、ロータを手動で操作することができ、また動作中のシステムを監視することができる。動作時間は精錬装置の下流の鋳造システムにより異なる可能性がある。金属レベルセンサ8及び減圧を維持するための吸引手段11は、精錬装置内の溶融金属の処理時間を下流の鋳造プロセスの処理能力に応じて調節し最適化するために、定常運転中に制御される。
排液
鋳造プロセスが終了すると、バイパスクロージャ2が開放し、金属が両チャンバから樋及び鋳造システムに向かって排液される。これによって、精錬装置は一連の動作終了時に自動的に排液される。金属排液は、金属レベルセンサ8を介して、及び容器内の減圧を調節することによって制御される。図5の矢印は、排液シーケンス中の金属の流れ方向を示している。
鋳造プロセスが終了すると、バイパスクロージャ2が開放し、金属が両チャンバから樋及び鋳造システムに向かって排液される。これによって、精錬装置は一連の動作終了時に自動的に排液される。金属排液は、金属レベルセンサ8を介して、及び容器内の減圧を調節することによって制御される。図5の矢印は、排液シーケンス中の金属の流れ方向を示している。
排液が完了し、精錬装置(容器)が空になった後、(蓋7を開けて)上側から、及び/又はドロス流路開口部(10)を介して、チャンバを洗浄することができる。押さえツール9を含むフィルタ媒体5は、例えばクレーンを使用して一緒に持ち上げることができ、設備は次の鋳造作業に備えることができる。
Claims (17)
- 溶解精錬のための、特に溶融アルミニウム又はアルミニウム合金の溶解精錬のための設備(12)であって、外殻又はケーシングと、熱的に絶縁された内側被覆構造又は壁構造とを有する容器(13)、動作中に前記容器を密閉状態に保つために前記容器(13)の頂部に設けられた取外し可能な蓋(7)、並びに動作中に前記容器内に減圧を発生させるための吸引手段(11)を含み、
前記容器(13)は、金属供給樋(1、1’)内の金属流と流体的に接続され、前記容器(13)は、前記容器(13)の底部から上方に向かって前記容器の内側の高さの予め設定された高さレベルまで延びる少なくとも1つの仕切り壁(4)であって、前記容器(13)を、金属供給樋セクション(1)から溶融金属を受け入れるための入口開口部(A’)を有する少なくとも第1のチャンバ(A)と、下流樋セクション(1’)と流体的に接続された出口開口部(B’)を有する少なくとも第2のチャンバ(B)とに仕切る少なくとも1つの仕切り壁(4)を備え、
前記下流樋セクション(1’)は、前記出口開口部(B’)の下流側に取外し可能な始動クロージャ(6)を備え、
前記設備(12)はさらに、前記溶融金属の流れを制御するために前記入口開口部(A’)と前記出口開口部(B’)との間に配置された取外し可能なバイパスクロージャ(2)、並びに、任意選択的に、前記樋セクション(1)内の金属レベルを監視する金属レベルセンサ(8)を含み、
少なくとも1つの取外し可能なフィルタ媒体(5)が、前記仕切り壁(4)の前記予め設定された高さレベルよりも低い高さで、前記少なくとも第1のチャンバ(A)又は前記少なくとも第2のチャンバ(B)内に配置され、
溶解物を脱気及び精錬するための少なくとも1つの手段(3)が、前記少なくとも第1のチャンバ(A)又は前記少なくとも第2のチャンバ(B)の他方に配置される、設備(12)。 - 前記第1のチャンバ(A)及び前記第2のチャンバ(B)に加えて、前記容器(13)を1つ又は複数の追加のチャンバに仕切る1つよりも多い仕切り壁(4)を備え、前記1つ又は複数の追加のチャンバのそれぞれは、取外し可能なフィルタ媒体(5)又は前記溶解物を脱気及び精錬するための手段(3)を備える、請求項1に記載の溶解精錬のための設備(12)。
- 前記溶解物を脱気及び精錬するための前記手段(3)が前記第1のチャンバ(A)に配置され、前記フィルタ媒体(5)が前記第2のチャンバ(B)に配置される、請求項1又は2に記載の溶解精錬のための設備(12)。
- 前記フィルタ媒体(5)が前記第1のチャンバ(A)に配置され、前記溶解物を脱気及び精錬するための前記手段(3)が前記第2のチャンバ(B)に配置される、請求項1又は2に記載の溶解精錬のための設備(12)。
- 前記溶解物を脱気及び精錬するための前記手段(3)が、脱気ミキサ又は脱気ロータ、及びプロセスガスの供給部、及び任意選択的に粒子状物質を供給するための手段である、請求項1~4のいずれか一項に記載の溶解精錬のための設備(12)。
- 前記溶解物を脱気及び精錬するための前記手段(3)が、脱気及び精錬のために前記プロセスガスを前記溶解物に供給する脱気ロータ(3)である、請求項5に記載の溶解精錬のための設備(12)。
- 前記フィルタ媒体(5)が、30~50ppiの気孔率グレードを有するセラミックフォームフィルタである、請求項1~6のいずれか一項に記載の溶解精錬のための設備(12)。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の溶解精錬のための設備(12)を用いることにより、金属溶解物、特に溶融アルミニウム又はアルミニウム合金を精錬する方法であって、
a)前記取外し可能な始動クロージャ(6)を閉じるステップ;
b)溶融金属を前記樋供給(1)システムに提供するステップ;
c)前記吸引手段(11)によって前記容器(13)内に減圧を発生させ、それによって前記少なくとも第1のチャンバ(A)及び前記少なくとも第2のチャンバ(B)内の前記溶融金属のレベルを、前記溶融金属が前記少なくとも1つの仕切り壁(4)を横切って流れることを可能にする前記容器(13)内の既定の金属レベル(14)まで上昇させるステップ;
d)脱気及び精錬するための前記手段(3)を起動するステップ;
e)前記取外し可能なバイパスクロージャ(2)を閉じるステップ、及び
f)前記取外し可能な始動クロージャ(6)を開放し、それにより前記溶融金属を前記少なくとも第1のチャンバ(A)及び前記少なくとも第2のチャンバ(B)を経由して鋳造システムに流すステップ、
を含む方法。 - 金属レベルセンサ(8)によって前記樋セクション(1)内の金属レベルを監視することを含む、請求項8に記載の金属溶解物精錬方法。
- 前記鋳造システムに向かう前記溶解精錬設備(12)の下流側の金属流を調節し、それにより、下流の鋳造プロセスの処理能力に適合された前記少なくとも第1のチャンバ(A)及び前記少なくとも第2のチャンバ(B)内の溶融金属の滞留時間を調節するために前記取外し可能な始動クロージャ(6)を徐々に開放することを含む、請求項8又は9に記載の金属溶解物精錬方法。
- 排ガス及びダスト粒子を閉鎖されたフィルタシステム内に捕集することを含む、請求項8~10のいずれか一項に記載の金属溶解物精錬方法。
- 金属溶解物、特に溶融アルミニウム又はアルミニウム合金を精錬するための装置(12)であって、前記装置は、外殻又はケーシングと、熱的に絶縁された内側被覆構造又は壁構造とを有する容器(13)、動作中に前記容器を密閉状態に保つために前記容器(13)の頂部に設けられた取外し可能な蓋(7)、並びに動作中に前記容器内に減圧を発生させるための吸引手段(11)を備え、
前記容器(13)は、金属供給樋(1、1’)内の金属流と流体的に接続されるように構成され、前記容器(13)は、前記容器の底部から上方に向かって前記容器の内側高さの予め設定された高さレベルまで延びる少なくとも1つの仕切り壁(4)であって、前記容器を、金属供給樋セクション(1)と流体的に接続されるように構成された入口開口部(A’)を有する少なくとも第1のチャンバ(A)と、下流樋セクション(1’)と流体的に接続されるように構成された出口開口部(B’)を有する少なくとも第2のチャンバ(B)とに仕切る少なくとも1つの仕切り壁(4)を備え、
少なくとも1つの取外し可能なフィルタ媒体(5)が、前記少なくとも第1のチャンバ(A)内又は前記少なくとも第2のチャンバ(B)内に、前記仕切り壁(4)の前記予め設定された高さレベルよりも低い高さで配置され、
前記溶解物を脱気及び精錬するための少なくとも1つの手段(3)が、前記少なくとも第1のチャンバ(A)又は前記少なくとも第2のチャンバ(B)の他方に配置される、装置(12)。 - 前記第1のチャンバ(A)及び前記第2のチャンバ(B)に加えて、前記容器(13)を1つ又は複数の追加のチャンバに仕切る1つよりも多い仕切り壁(4)を備え、前記1つ又は複数の追加のチャンバのそれぞれは、取外し可能なフィルタ媒体(5)又は前記溶解物を脱気及び精錬するための手段(3)を備える、請求項12に記載の装置。
- 前記溶解物を脱気及び精錬するための前記手段(3)が、脱気ミキサ又は脱気ロータ、及びプロセスガスの供給部、及び任意選択的に粒子状物質を供給するための手段である、請求項12又は13に記載の装置。
- 前記溶解物を脱気及び精錬するための前記手段(3)が、精錬チャンバの底部に取り付けられた脱気ロータであり、前記脱気ロータは、脱気及び精錬処理のためにプロセスガスを前記溶解物に供給する、請求項14に記載の装置。
- 前記取外し可能なフィルタ媒体(5)が、30~50ppiの気孔率グレードを有するセラミックフォームフィルタである、請求項12~15のいずれか一項に記載の装置。
- 溶融アルミニウム又はアルミニウム合金の精錬、脱気及び粒子除去のための、溶解炉と鋳造機との間でのインラインでの、請求項12~16のいずれか一項に記載の装置の使用。
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