RS51225B - Rotacioni uređaj za mešanje i tretman istopljenog metala - Google Patents

Abstract

Rotacioni uređaj za tretman istopljenog metala, pri čemu se navedeni uređaj sastoji od šupljeg vratila (30) na čijem se jednom kraju nalazi rotor (40), pri čemu navedeni rotor (40) poseduje:krovni deo (42) i osnovu (44), pri čemu su krovni deo (42) i osnova (44) međusobno odvojeni i povezani sa više razdelnika (50);prolaz (52) koji je defmisan parom susednih razdelnika (50), krovnim delom (42) i osnovom (44), s tim da svaki prolaz (52) ima ulaz (54) na unutrašnjoj površini rotora (40) i izlaz (56) na perifernoj površini rotora (40), a svaki izlaz (56) ima veću površinu poprečnog preseka nego respektivni ulaz (54), a od njega je usmeren ka periferiji, radijalno;tok strujanja koji je defmisan kretanjem kroz vratilo (30) u ulaze (54) prolaza (52) i napolje kroz izlaze (56) ikomoru (48) u kojoj se može vršiti mešanje istopljenog metala i gasa, pri čemu se komora (48) nalazi radijalno sa unutrašnje strane ulaza (54), i ima otvor u osnovi (44) rotora (40) i nalazi se u toku strujanja između vratila (30) i ulaza (54), tako da pri radu kada uređaj rotira, dolazi do usisavanja istopljenog metala u komoru (48) kroz otvor u osnovi (44) rotora (40) gde se meša sa gasom koji ulazi u komoru (48) iz vratila (30), a odakle se disperzija metal/gas ispumpava u prolaze (52) preko ulaza (54), pre nego što se oslobodi iz rotora (40) preko izlaza (56);pri čemu, postoji veći broj prvih odsečaka (58a) u krovnom delu (42) i veći broj drugih odsečaka (58b) u osnovi (44), svaki od prvih i drugih odsečaka (58a, 58b) odgovara jednom od prolaza (52).Prijava sadrži još 20 patentnih zahteva.

Description

Ovaj pronalazak se odnosi na rotacioni uređaj za mešanje i tretman istopljenog metala i na opremu za tretman metala koja sadrži ovakav uređaj.

Dobro je poznato da se istopljeni metali, a posebno obojeni metali kao što su legure aluminijuma, pre livenja moraju tretirati i to jednim od niže navedenih procesa, a kako bi se postiglo sledeće: i) Degazacija - Prisustvo rastvorenog gasa u istopljenom metalu može izazvati defekte u ocvrsnutom proizvodu i može umanjiti njegove mehaničke osobine. Primera radi, defekti se javljaju u odlivcima i otkivcima koji se proizvode od aluminijuma ili njegovih legura. Rastvorljivost vodonika u tečnom aluminijumu je visoka i povećava se sa porastom temperature, ali je međutim rastvorljivost vodonika u čvrstom aluminijumu niska, tako da se pri očvršćavanju aluminijuma vodonik u gasnoj fazi oslobađa stvarajući pri tom pore u odlivku. Stepen očvršćavanja utiče na količinu i veličinu mehura, a u određenim slučajevima primene prisustvo sitnih pora u značajnoj meri može uticati na mehaničku čvrstoću i konzistentnost metalnog odlivka. Gas se takođe difuzijom može osloboditi u pukotine i diskontinuitete (npr. oksidne nečistoće), a što može izazvati pojavu izbočina/neravnina kod proizvodnje ploča, limova ili traka od

aluminijumske legure.

ii) Veličina zrna - Mehaničke osobine odlivka se mogu unaprediti kontrolom veličine zrna u metalu koji očvršćuje. Veličina zrna u odlivcima legura zavisi od broja prisutnih jezgara u tečnom metalu u trenutku kada počinje očvršćavanje, kao i od stepena (brzine) hlađenja. Bržim hlađenjem se u opštem slučaju stvaraju sitnija zrna, a dodavanjem

pojedinih elemenata u rastopinu mogu se obezbediti jezgra za razvoj zrna.

iii) Modifikacija - Mikrostruktura i osobine legure se mogu unaprediti dodavanjem malih količina određenih "modifikacionih" elemenata, kao što su natrij um ili stroncijum. Modifikacijom se povećava otpornost kod vrućeg razvlačenja i unapređuju karakteristike legure pri izvlačenju, a smanjuje se skupljanje zbog poroznosti.

iv) Čišćenje i uklanjanje alkalija - Određeni nivoi alkalnih elemenata mogu imati negativan uticaj na osobine legure, pa je zbog toga neophodno da budu uklonjene ili da se njihova koncentracija smanji. Prisustvo kalcijuma u leguri za livenje ometa druge procese, kao što je modifikacija, dok natrijum ima štetan uticaj na provodne osobine otkivaka od aluminij um skih legura. Prisustvo nemetaličnih jedinjenja, kao što su oksidi, karbidi i borati, zaostalih u očvrsnutom metalu nepovoljno utiče na fizičko-mehaničke karakteristike metala, pa se zbog toga moraju ukloniti.

Ove aktivnosti se mogu primenjivati pojedinačno ili zajednički i to pomoću različitih metoda i opreme. Jedan pristup za dodavanje supstance za tretman metala je njeno direktno dodavanje u rastopljeni metal i to u praškastom stanju, u formi granula ili u (aluminijumskim ili bakarnim) metalnim konzervama, pri čemu se mehaničkim mešanjem rastopljenog metala ostvaruje njena efikasna distribucija u rastopini. Pojedini agensi za tretman metala se mogu dodati pomoću šipke, pri čemu je njen izduvni kraj potopljen ispod površine istopljenog metal. Aditivi u prahu ili granulama se kroz cev injektiraju pod pritiskom gasa, tzv. noseći gas. Šipka je po pravilu šuplja cev, izrađena od grafita ili silicijum-karbida, sa umetnutom čeličnom cevi sa tankim zidom, kroz koju prolaze aditivi i gas.

Degazacija istopljenog metala se po pravilu vrši pomoću rotacionog degazacionog uređaja ("RDU") i to uduvavanjem sitnih mehurova inertnog gasa, kao što je hlor, argon, azot ili njihove mešavine, u istopljeni metal. Ovaj postupak se uobičajeno obavlja pomoću šupljeg vratila na koje je postavljen rotor. U radu, vratilo i rotor se okreću, a gas se potiskuje niz vratilo i disperguje u istopljeni metal kroz rotor. Primena rotora, umesto šipke, je efikasnije pošto se na ovaj način stvara veliki broj veoma sitnih mehurova pri dnu rastopine. Ovi mehurovi se kreću na gore kroz rastopinu, pri čemu se vrši difuzuja vodonika u mehurove, da bi se na kraju oslobodio u atmosferu kada mehurovi stignu na površinu. Pri kretanju na gore, mehurovi sakupljaju i nečistoće i nose ih do površine rastopine, odakle se mogu ukloniti.

Pored dovođenja gasa u svrhu uklanjanja vodonika (i oksidnih nečistoća), rotacioni uređaj za degazaciju se takođe može koristiti i za dodavanje supstanci za tretman metala (poznatih i kao agensi za tretman), zajedno sa gasom kroz vratilo u rastopinu. Ovaj metod injektiranja ima slične nedostatke kao i injektiranje sa šipkom, i to u smislu sklonosti ka delimičnom topljenju supstance za tretman metala u vratilu čime dolazi do začepljenja, posebno kada se koristi materijal u praškastom stanju. Primena i upotreba uvođenja granula je smanjila brojne teškoće, i donela izmene u projektnim rešenjima opreme.

Jedan od primera opreme koja se može koristiti za degazaciju i tretman metala je Stanica za tretman metala - eng. "Metal Treatment Station" (MTS), koju je razvila firma Foseco i pod tim imenom je plasirala na tržište. Prvo MTS postrojenje je obuhvatalo uređaj za precizno doziranje supstanci za tretman, i to kroz vratilo, a zatim bi se distribucija supstanci vršila preko rotora u rastopinu.

Alternativa primeni vratila za uvođenje agenasa za tretman metala pojavila se kod kasnije opreme (MTS 1500, plasiran od strane firme Foseco) kod koje su se supstance za tretman metala, umesto kroz vratilo i rotor, dodavale direktno na površinu metala. Kod postrojenja MTS 1500 rotacija rotora i vratila, u okvirima određenih parametara, je korišćena za stvaranje vrtloga oko vratila. Tada bi se agensi za tretman metala dodali u vrtlog čime se obezbeđuje brza disperzija u rastopini. Bilo koji oblik turbulencije rastopine dovodi do mešanja sa vazduhom, a što za posledicu ima formiranje oksida u metalu. Zbog ovoga se primena vrtloga ograničava na kratak period u ciklusu tretmana, a kada se faza mešanja završi vrtlog se zaustavlja (npr. primenom pregradne ploče). Efikasan rotor će napraviti vrtlog i dispergovati agense za tretman u najkraćem mogućem vremenu, a kako bi se turbulencija rastopine svela na minimum. Posle opisanog postupka izvršila bi se degazacija i uklanjanje proizvoda reakcije iz rastopine. Intenzivan postupak mešanja inicijalnim vrtlogom, posle koga nastupa miran deo ciklusa (npr. posle spuštanja pregradne ploče u rastopinu) vodi ka efikasnoj primeni agenasa za tretman i optimalnom kvalitetu rastopine.

Primer rotacionog uređaja koji se primenjuje u rotacionom postrojenju za degazaciju, bilo sa ili bez dodatnog procesnog postupka kao što je Stanica za tretman metala, je "XSR rotor"

(prior art rotor 1), a koji je opisan u VVO2004/057045 i koji je prikazan na slici 1. Rotacioni uređaj (2) se sastoji od vratila (4) koje je šuplje dužini (4a) i koje je najednom svom kraju povezano za rotor (6) preko dela u obliku cevi (koji nije prikazan na slici). Rotor (6) je u opštem slučaju u obliku diska, a sastoji se od prstenastog gornjeg dela (krovni deo 8) pri čemu je na određenom rastojanju postavljen prstenasti donji deo (osnova 10). Otvorena komora (12) se nalazi u centru osnove (10), koja se po visini prostire krovnog dela (8). Krov (8) i osnova (10) su povezane za četiri razdelnika (14), koji su postavljeni od periferije komore (12) ka spolja, do periferije rotora (6). Odeljak (16) je ograničen sa parom susednih razdelnika (14),

krovom (8) i osnovom (10). Na spoljašnjoj ivici (8a) krovnog dela (8) nalazi se nekoliko (u ovom slučaju osam) polukružnih odsečaka (18). Svaki odsečak (18) služi kao drugi ispušni otvor za odgovarajući odeljak (16).

Sledeći prior art rotor koji će se opisati je rotor koji je prvenstveno namenjen za degazaciju, a koji je na tržište plasirala firma Vesuvius pod komercijalnim nazivom Diamant™ (prior art rotor 2) i koji je prikazan na slici 2 u pogledu odozgo. U opštem slučaju sastoji se od četiri radijalne bušotine (22) na jednakim ugaonim rastojanjima po obimu rotora (20). Svaka bušotina se prostire od unutrašnje površine rotora (20) do njegove spoljašnje površine (20a), a čime se obezbeđuje izduvni otvor (24) za gas. Rotor ima četiri polukružna odsečka (26), koji se prostiru ka centru od periferne površine (20a) rotora. Svaki odsečak (26) se nalazi na izduvnom otvoru (24), a po visini se prostire preko celog rotora (20). U ovom slučaju ne postoji komora za mešanje gasa i istopljenog metala. Tokom rada ovaj rotor je pričvršćen za šuplje vratilo (koje na slici nije prikazano).

US 6.056.803 opisuje injektor za injektiranje gasa u istopljeni metal. Injektor se sastoji od rotora sa glatkim površinama, koji je pričvršćen za donji deo cilindričnog vratila. Rotor čine donji deo koji je u obliku cilindra i gornjeg dela koji je konusnog oblika. U donjem, cilindričnom, delu se nalazi šupljina iz koje se radijalno pružaju otvori. Gas se u ove otvore uvodi kroz prolaze za gas, ali bez direktne komunikacije/veze sa šupljinom.

DE 103 01 561 opisuje rotornu glavu, sa konusnim odsečkom i otvorom postavljenim u centru. Bočne strane rotorne glave su okonturene poprečnim žljebovima, dok se donje strane nalaze radijalni kanali.

US 5.160.593 opisuje pogonjenu glavu sa više lopatica, koja je adaptirana za montažu na šuplje pogonsko vratilo, pri čemu se koristi za tretman istopljenog metala. Na glavi se nalazi glavčina sa aksijalnim otvorom u svome centru, za koju je pričvršćen određeni broj lopatica, pri čemu se lopatice nalaze i na samoj glavi. Lopatice stvaraju turbulenciju radi pospešivanja interakcije gasne i tečne faze.

US 5.364.078 opisuje aparat za disperziju gasa kod rafinacije istopljenog aluminijuma, a obuhvata rotor (40) koji je montiran na pogonsko vratilo (41). Na rotoru se nalaze lopatice (42) koje su postavljene po njegovoj periferiji, pri čemu se između susednih lopatica nalaze prorezi (43). Ovi prorezi (43) nemaju istu visinu kao susedne lopatice (42).

Cilj predmetnog/ovog pronalaska je da obezbedi unapređeni rotacioni uređaj i opremu za tretman metala (za degazaciju i/ili za dodavanje agenasa za tretman metala) koja sadrži takav uređaj i koji po mogućstvu nudi jednu ili više prednosti navedenih niže, a u odnosu na poznate uređaje: (i) metalurška korist, kao što je brža degazacija i/ili brže i/ili efikasnije mešanje agenasa za tretman; (ii) ekonomska korist, kao što je veća trajnost i duži vek opreme, smanjenje troškova tretmana i smanjenje otpada/škarta; (iii) unapređenje bezbednosti i zaštite na radu, kao što je skraćenje kontakta između supstanci za tretman i atmosfere, a čime se smanjuju emisije gasnih komponenti; (iv) unapređenje stanja životne sredine, koje bi se primera radi moglo ostvariti smanjenjem količine supstanci potrebnih za tretman, manjom potrošnjom energije zbog kraćeg vremena tretiranja i smanjenjem otpada/škarta.

U skladu sa predmetnim pronalaskom, predviđen je rotacioni uređaj za tretman istopljenog metala, pri čemu se navedeni uređaj sastoji od šupljeg vratila na čijem se jednom kraju nalazi rotor, koji poseduje: krovni deo i osnovu, pri čemu su krovni deo i osnova međusobno odvojeni i povezani sa više razdelnika;

prolaz koji je ograničen sa parom susednih razdelnika, krovnim delom i osnovom, s tim da svaki prolaz ima ulaz na unutrašnjoj površini rotora i izlaz na perifernoj površini rotora, a svaki izlaz ima veću površinu poprečnog preseka nego respektivni ulaz, a od njega je usmeren ka periferiji, radijalno;

tok strujanja koji je definisan kretanjem kroz vratilo u ulaze prolaza i napolje kroz izlaze i

komoru u kojoj se može vršiti mešanje istopljenog metala i gasa; komora se nalazi radijalno sa unutrašnje strane ulaza, i poželjno je da ima otvor u osnovi rotora i da se nalazi u toku strujanja između vratila i ulaza, tako da pri radu kada uređaj rotira, dolazi do usisavanja istopljenog metala u komoru kroz otvor u osnovi rotora gde se meša sa

gasom koji ulazi u komoru iz vratila, a odakle se disperzija metal/gas ispumpava u prolaze preko ulaza, pre nego što se oslobodi iz rotora preko izlaza, u slučaju da postoji veći broj prvih odsečaka u krovnom delu i veći broj drugih odsečaka u osnovi, svaki od prvih i drugih odsečaka odgovara jednom od prolaza.

Iznenađujuće je da su pronalazači otkrili da kombinacija komore, izlaza sa većim poprečnim presekom u odnosu na ulaze i odsečaka u krovnom delu i osnovi, za posledicu imaju unapređenu degazaciju i unapređeno mešanje istopljenog metala i to tako da se brzina okretanja može smanjiti, a uz zadržavanje istog nivoa efikasnosti degazacije/mešanja, čime se produžava vek vratila i rotora, ili se sa druge strane mogu ostvariti efikasna vremena degazacije/mešanje pri istoj brzini rotora, pružajući mogućnost da se skrati vreme tretmana.

Prema jednoj od varijanti, rotor se izrađuje od jednog komada materijala, gde krovni deo i osnova čine gornji i donji deo komada, respektivno, a u delu komada između njih nalaze se bušotine/prorezi sa kojima su određeni prolazi, s tim daje svaki razdelnik definisan u ovom delu komada materijala i to kao prostor između bušotine/proreza.

Poželjno je da se svaki prvi odsečak (u krovnom delu) prostire ka unutra i to od periferne površine rotora, tako da bi u ovom slučaju svaki prvi odsečak odgovarao jednom izlazu. Poželjno je da granica svakog prvog odsečka na perifernoj površini ne bude veća, odnosno još je poželjnije da bude manja, od korespodentnog izlaza. Takođe, poželjno je da prvi odsečak predstavlja kružni odsečak, kao i da položaj odsečaka po obimu rotora bude simetričan. Međutim, naravno će se u obzir uzeti i prvi odsečci bilo kog oblika, kao i alternativna situacija kada se jedan ili više prvih odsečaka sastoji od bušotine (bilo kog oblika) kroz krovni deo ujedan od prolaza.

Prvi odsečci mogu imati istu ili različitu veličinu i/ili oblik. Poželjno je međutim da prvi odsečci imaju istu veličinu i oblik. Poželjno je da se drugi odsečak (u osnovi) prostire ka unutra od spoljne periferne površine osnove. Takođe, poželjno je da drugi odsečak predstavlja kružni odsečak, kao i da položaj drugih odsečaka po obimu rotora bude simetričan. Međutim, naravno će se u obzir uzeti i drugi odsečci bilo kog oblika, kao i alternativna situacija kada se jedan ili više drugih odsečaka sastoji od bušotine (bilo kog oblika) kroz osnovu u jedan od prolaza.

Drugi odsečci mogu imati istu ili različitu veličinu i/ili oblik. Poželjno je da drugi odsečci imaju istu veličinu i oblik.

Drugi odsečci mogu imati istu veličinu i/ili oblik kao i prvi odsečci ili različitu veličinu i/ili oblik. Poželjno je da prvi i drugi odsečci imaju istu veličinu i oblik.

Broj prvih odsečaka može biti veći, manji ili jednak broju drugih odsečaka. U poželjnoj varijanti broj prvih odsečaka je jednak broju drugih odsečaka.

Poželjno je da rotor ima tri, četiri ili pet prolaza (a koji su određeni sa tri. četiri ili pet razdelnika, respektivno). Kod poželjne varijante rotor ima četiri prolaza.

Poželjno je da rotor ima bar jedan izlaz i bar po jedan prvi i drugi odsečak po prolazu. Rotor može imati jedan izlaz, dva prva odreska i dva druga odreska po prolazu. Poželjnije je da rotor ima samo jedan izlaz po prolazu i po jedan prvi i drugi odsečak. Poželjno je da se svaki prvi odsečak u prolazu bar delimično poklapa, a još poželjnije je da se u potpunosti poklapa sa odgovarajućim drugim odsečkom (pri pogledu duž osovine vratila prema rotoru, svaki prvi odsečak se nalazi direktno iznad odgovarajućeg drugog odsečka).

Kod jedne serije varijanti prvi i/ili drugi odsečak se prostiru ka unutra za ne više od 50%, a poželjno je za ne više od 40% od poluprečnika rotora. Kod nekih varijanti prvi i/ili drugi odsečak se prostiru ka unutra za ne manje od 10%, a poželjno je za ne manje od 20% od poluprečnika rotora. Ovaj parametar je od posebnog značaja kada se odsečcima stvaraju delovi (lukovi) na perifernoj površini rotora (krovnom delu ili osnovi), a koji mogu biti ravni, partikularni ili lučni, i to u ravni normalnoj na osu vratila. Poželjno je daje deo (luk) koji se uklanja sa periferne površine rotora (krovnog dela ili osnove) kružni odsečak.

Kod druge serije varijanti kod kojih je periferna površina rotora krug, posmatrano u ravni normalnoj na osu vratila, odnos dužine luka uklonjenog/odstranjenog odsečka, a koji je deo obima kruga, iz krovnog dela kao prvi odsečak ili odsečci ili uklonjenog/odstranjenog iz osnove kao drugi odsečak ili odsečak pripadajući odgovarajućem prolazu, pomnoženog sa brojem prolaza, i obima kruga je najmanje 0,2, poželjno je da bude bar 0,3, još poželjnije je da bude bar 0,5, a najpoželjnije je da bude bar 0,6. Poželjno je da ovaj odnos ne bude veći od 0,9. Zbog ovoga će se podrazumevati da kada postoji više od jednog prvog ili drugog odsečka koji pripadaju određenom prolazu, relevantan će biti odnos ukupne dužine kružnih lukova u krovnom delu ili osnovi, a koji su uklonjeni/odstranjeni svim respektivnim prvim i drugim odsečcima koji pripadaju odgovarajućem prolazu, pomnoženog sa brojem prolaza, i obima kruga.

Rotor je izrađen sa komorom u kojoj se može vršiti mešanje istopljenog metala i gasa.

Poželjno je da se vratilo i rotor izrađuju odvojeno, a da se ova dva dela mogu povezati na takav način da se kasnije mogu razdvojiti. Vratilo može biti direktno povezano za rotor (npr. izradom vijčanih veza na vratilu i rotoru), ili indirektno, npr. preko cevnog spojnog dela sa navojima.

Rotor je izrađen na pogodan način od jednog bloka materijala (poželjno od grafita), s tim da se prolazi izrađuju glodanjem tako da odgovaraju nameni. Rotor može biti izrađen izostatičkim presovanjem ili livenjem od odgovarajućeg materijala (npr. aluminijum-grafita) u željeni oblik (sa opcionom mašinskom obradom kako bi se postigle konačne dimenzije) i termičkom obradom za dobijanje konačnog proizvoda.

Da bi se izbegle nedoumice, jasno se navodi da se pronalazak odnosi kako na rotor sam po sebi, tako i na uređaj za tretman metala degazacijom (RDU) i/ili za dodavanja supstanci za tretman metala (npr. MTS uređaj) koji sadrži rotacioni uređaj iz ovog pronalaska.

Predmetni pronalazak se dalje odnosi na metod tretmana istopljenog metala, a koji se sastoji sledećih koraka: (i) potapanje rotora i dela vratila uređaja koji predstavlja predmetni pronalazak u istopljeni metal koji treba tretirati,

(ii) rotacije vratila i

(iii) propuštanje gasa i/ili jedne ili više supstanci za tretman niz vratilo u istopljeni metal, kroz rotor, i/ili ubacivanje jedne ili više supstanci za tretman direktno u istopljeni metal čime se vrši tretiranje metala.

Priroda istopljenog metala nije ograničena. Međutim, poželjno je da metal koji treba tretirati bude aluminijum i njegove legure (uključujući legure sa niskim sadržajem silicijuma (4-6%

Si) npr. BS legura LM4 (Al-Si5Cu3); umerenim sadržajem silicijuma (7,5-9,5% Si) npr. BS legura LM25 (Al-Si7Mg); eutektičke legure (10-13% Si) npr BS legura LM6 (A1-SU2); hipereutektička legura (>16% Si) npr. BS legura LM30 (Al-Sil7Cu4Mg); legure aluminijuma i magnezijuma, npr. BS legura LM5 (Al-Mg5Siq; Al-Mg6)), magnezijum i njegove legure (npr. BS legura AZ91 (8,0-9,5% Al) i BS legura AZ81 (7,5-9,9 Al) i bakar i njegove legure (uključujući bakar visoke provodljivosti, mesingane legure, kalajne bronze, olovne bronze, "gunmetals" (legura bakra sa sadržajem kalaja od 10%, tzv. "crveni mesing", legura bakra, kalaja i cinka - postoje različita tumačenja, prim. prev.), aluminijumska bronza i legure bakra i nikla).

Poželjno je da gas bude inertan gas (kao što su argon i azot), a poželjnije je da gas bude suv. Gasovi za koje se tradicionalno ne smatra da su inertni već da nemaju nepovoljan uticaj na metal se takođe mogu primeniti, i to gasovi kao hlor ili hlorisani ugljovodnonik. Gas može biti i mešavina dva ili više gore pomenuta gasa. Na osnovu odnosa troškova i inertnosti gasa, poželjan je suvi azot. Ovaj metod je posebno koristan za uklanjanje vodonika u gasnom stanju iz rastopljenog aluminijuma.

Podrazumevaće se da će se za bilo koji razmatrani rotor efikasnost degazacije utvrđivati na osnovu brzine njegove rotacije, kapaciteta protoka gasa i vremena tretmana. Poželjna brzina rotacije je 550 ob/min ili manja, još poželjnija brzina je 400 ob/min ili manja, a najpoželjnija brzina je oko 350 ob/min.

Kada se degazacija kombinuje sa dodavanjem supstanci za tretman (takođe poznatih i kao agensi za tretman), ove supstance za tretman se mogu u rastopinu dodati pre degazacije, tokom početne faze degazacije sa inertnim gasom kao nosioce, ili se mogu dodati posle faze degazacije. Tada je tretman kombinovana degazacija/rafmacija zrna i/ili modifikacija i/ili tretman prečišćavanja/uklanjanja nečistoća. Bez obzira da li se koristi uz degazaciju ili na drugi način, supstanca za tretman može da bude za prečišćavanje/uklanjanje nečistoća, rafinaciju zrna, modifikaciju ili njihova kombinacija (često se nazivaju "fluks" ili "fluksevi"). Navedeni fluksevi mogu biti u različitim fizičkim oblicima (npr. u prahu, granulama, tabletama, peletima itd.) i hemijskim tipovima (npr. neorganske soli, metalne legure itd.). Hemijski fluksevi obuhvataju mešavine alkalnih metala, jedinjenja alkalnih i halogenih elemenata za prečišćavanje i uklanjanje nečistoća. Drugi fluksevi mogu biti titanijum i/ili borne legure (npr. AlTiB legure) za rafinaciju zrna, kao i natrijumove soli ili stroncijum (po pravilu kao 5-10% glavne legure) za modifikaciju aluminijum-silicijumskih legura. Ovi procesi kao takvi su dobro poznati kvalifikovanom metalurgu.

Potrebna veličina rotora, brzina rotacije, kapacitet protoka gasa i/ili količina supstance za tretman će se određivati u odnosu na određeni tretman koji treba izvršiti, uzimajući u obzir masu metala koji se tretira, optimalno vreme tretmana i da li se radi o kontinualnom ili cikličnom procesu.

U nastavku će se opisati varijante pronalaska i to putem primera koji se odnose samo na priložene slike, pri čemu je na:

Slici 1 prikazan XSR (prior art) rotor.

Slici 2 prikazana vertikalna projekcija DIAMANT™ (prior art) rotor.

Slici 3A prikazana bočna projekcija rotacionog uređaja koji ima prvi rotor u skladu sa pronalaskom.

Slici 3B prikazana vertikalna projekcija rotora sa slike 3A.

Slikama 4A i 4B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, drugog rotora u skladu sa pronalaskom.

Slikama 5A i 5B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, trećeg rotora u skladu sa pronalaskom.

Slikama 6A i 6B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, četvrtog rotora u skladu sa pronalaskom.

Slikama 7A i 7B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, petog rotora u skladu sa pronalaskom.

Slikama 8A i 8B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, šestog rotora u skladu sa pronalaskom.

Slikama 9A i 9B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, sedmog rotora u skladu sa pronalaskom.

Slikama 10A i 10B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, osmog rotora u skladu sa pronalaskom.

Slikama 11A i 11B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, devetog rotora u skladu sa pronalaskom.

Slikama 12A i 12B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, desetog rotora u skladu sa pronalaskom.

Slikama 13A i 13B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, jedanaestog rotora u skladu sa pronalaskom.

Slikama 14A i 14B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, dvanaestog rotora u skladu sa pronalaskom.

Slici 15 dat šematski prikaz uređaja za tretman metala u skladu sa pronalaskom.

Slici 16 i slikama od 18 do 22 dati grafikoni redukcije koncentracije vodonika u rastopini nastali primenom rotacionog uređaja predmetnog pronalaska, rotacionih uređaja iz stanja tehnike i rotacionih uređaja koji nisu obuhvaćeni opisom predmetnog pronalaska.

Slikama 17A i 17B prikazana bočna i vertikalna projekcija respektivno, SPR (prior art) rotora.

Primer 1

Na slici 3A u vertikalnoj projekciji je prikazan rotacioni uređaj za disperziju gasa i/ili drugih supstanci za tretman istopljenog metala, u skladu sa pronalaskom. Uređaj čini vratilo (30) rotor (40), koji je montirana na vratilo tako da se može demontirati. Rotor (40) je prikazan u vertikalnoj projekciji na slici 3B. Rotor (40) je izrađen od grafita i ima jedinstvenu konstrukciju. U opštem slučaju rotor (40) je u obliku diska, sa prstenastim gornjim delom (krovni deo (42)) od koga se na određenom rastojanju nalazi prstenasti donji deo (osnova (44)). Na krovnom delu (42) nalazi se bušotine sa navojem za spajanje (46), preko koga se rotor (40) povezuje sa vratilom (30) preko spojne cevi sa navojem (koja nije prikazana). Centralno postavljena u osnovi (44) rotora (40) nalazi se otvorena komora (48). Komora (48) se prostire na gore do krovnog dela (42), i povezana je sa bušotinom (46) u krovnom delu (42), tako da bušotina (46) i komora (48) definišu neprekidni vertikalni prolaz kroz rotor (40). Komora (48) se radijalno prostire ka spolja u obimu većem od bušotine (46). Krovni deo (42) i osnova (44) su povezani razdelnicima (50), koji su međusobno raspoređeni podjednakim uglovima po rotoru (40), a postavljeni su između krovnog dela (42) i osnove (44). Razdelnici (50) se prostiru ka spolja od periferije komore (48) do periferne površine (40a) rotora (40). Prolaz (52) je određen sa parom susednih razdelnika (50), krovnog dela (42) i osnove (44). Svaki prolaz (52) ima ulaz (54) iz komore (48) i izlaz (56) na perifernoj površini (40a) rotora (40), u obliku izduženog proreza. Svaki izlaz (56) ima veću površinu poprečnog preseka nego odgovarajući ulaz (54). Na perifernim površinama krovnog dela (42) i osnove (44) nalaze se četiri kružna odsečka (58a,b) (prvi i drugi odsečci, respektivno). Jasno je da postoji neprekidna trasa za tok od izvora gasa, kroz šupljinu vratila (30) i spojnog dela (nije prikazan), kroz krovni deo (42) rotora (40), u komoru (48), a zatim preko ulaza (54) i prolaza (52), se oslobađa iz rotora (40) kroz izlaze (56).

Odsečci (58a, b) u krovnom delu (42) i osnovi (44) su usaglašeni, odnosno, u vertikalnoj projekciji prikazanoj na slici 3B oni se poklapaju. Rotor je nominalno kružan (zasnovan na krugu C) kada se posmatra u poprečnom preseku (odnosno normalno u odnosu na osu vratila). Svaki odsečak (58a, b) se prostire ka unutra, u dužini z mereno od perifernih površina krovnog dela (42) i osnove (44). Kada je rotor zasnovan na krugu C, sa poluprečnikom (r) jednakima 110 mm, tada je z=32,45 mm. Samim tim, odsečci (58a, b) se prostiru ka unutra za 29,5% poluprečnika rotora (40).

Svaki od odsečaka (58a) u krovnom delu prostire se ćelom dužinom između para susednih razdelnika (50), pri čemu je izradom odsečka uklonjen luk y kruga C (odnosi se na veličinu odsečka na perifernoj površini). Preostali deo kruga C, između svakog para susednih odsečaka (58a), označiće se sa x. Imajući u vidu da rotor (40) ima četiri odsečka (58a) u krovnom delu (42), tada će ukupan obim kruga C biti 4(x + y).

Zbog toga odnos dužine luka na obimu kruga, koji je nastao izradom prvog odsečka korespodentnog sa posmatranim prolazom (y), pomnoženog sa brojem prolaza (4) i obima kruga (4(x + y)) iznosi:

Kada je rotor (40) zasnovan na krugu C sa poluprečnikom 110 mm, x = 24,96 mm i y = 147,83 mm, tada će y / (x + y) biti 0,856. U ovom primeru odsečak u krovnom delu i osnovi su usaglašeni tato da se gore dobijene vrednosti odnose i na odsečke u osnovi. Podrazumeva se da kod ostalih varijanti x i y, a samim tim i y / (x + y), mogu biti različiti za osnovu i krovni deo.

Primeri2 do 6

Na slikama 4A do 8A i slikama 4B do 8B u bočnoj i vertikalnoj projekciji respektivno su prikazani rotori (60) (primer 2), (70) (primer 3) i (80) (primer 4), (90) (primer 5) i (100)

(primer 6) za disperziju gasa i/ili drugih supstanci za tretman istopljenog metala. Rotori (60), (70), (80), (90) i (100) su identični u odnosu na rotor (40), osim u tome da su kružni odsečci (62a, b), (72a, b), (82a, b)m (92a, b) i (102a, b) respektivno, a koji se nalaze u krovnom delu (42) i osnovi (44) (indeks "a" se odnosi na odsečke u krovnom delu, a indeks "b" na odsečke u osnovi), različitih veličina i oblika za svaki od rotora.

Svaki od odsečaka (58), (62), (72) i (82) kod rotora (40), (60), (70) i (80) se prostiru ka unutra od perifernih površina krovnog dela (42) i osnove (44) za sličnu dužinu (sličnu vrednosti z), međutim svaki od njih ostavlja različitu dužinu luka (različite vrednosti y) od nominalnog kruga C, na kome su zasnovani. Dužina luka (y) uklonjena kod svakog rotora se smanjuje po redosledu (40), (60), (70) i (80).

Rotori (90) i (100) imaju kružne odsečke (92) i (102) respektivno u krovnom delu (42) i osnovi (44). Odsečci (92) i (102) se prostiru ka unutra za slično rastojanje kao kod rotora (90) i (100) i imaju slične z vrednosti, ali se odsečcima uklanjaju različite dužine luka y sa kruga C, na kome su nominalno zasnovani. Odsečak (92) uklanja luk y koji se prostire ćelom dužinom između susednih razdelnika (50), dok odsečci (102) uklanjaju manji luk tako daje kod njih vrednost y manja.

Vrednosti x, y i z za rotore (40), (60), (70), (80), (90) i (100), sa poluprečnikom 110 mm su dati u tabeli 1 niže.

Primer 7

Na slikama 9A i 9B u bočnoj i vertikalnoj projekciji, respektivno, prikazan je rotor (110)

(primer 7) za disperziju gasa i/ili drugih supstanci za tretman istopljenog metala. Rotor (110) je izrađen od grafita i ima jedinstvenu konstrukciju. Rotor (110) je sličan rotoru (40), u smislu da ima krvni deo (42), osnovu (44), bušotinu (46), komoru (48), četiri razdelnika (50), četiri prolaza (52), četiri ulaza (54) i četiri izlaza u obliku proreza (56), a koji su već prethodno opisani. Rotor (110) ima odsečke (112a, b) koji se nalaze na krovnom delu (42) i osnovi (44), respektivno, i to takve da su odsečci (112a) u krovnom delu i odsečci (112b) u osnovi usaglašeni (odnosno da se preklapaju u vertikalnoj projekciji). Odsečci (112) imaju ravnu ivicu, tako da rotor (110) u vertikalnoj projekciji ima oblik kvadrata sa zaobljenim temenim, i ako je nominalno kružnog oblika (zasnovan na krugu C). Odsečci (112) se prostiru ka unutra od perifernih površina krovnog dela i osnove, za rastojanje z, pri čemu od kruga C odsecaju luk y.

Primer 8

Na slikama 10A i 10B u bočnoj i vertikalnoj projekciji, respektivno, prikazanje rotor (120) za disperziju gasa i/ili drugih supstanci za tretman istopljenog metala. Rotor (120) je sličan rotoru (110) i ima ravne odsečke (122a, b), tako da vertikalnoj projekciji isto ima oblik kvadrata za zaobljenim temenim. Odsečci (122) se prostiru ćelom dužinom između dva susedna razdelnika (50), tako da rotor (120) ima veću vrednost y u odnosu na rotor (110). Odsečci (122) se prostiru ka unutra od perifernih površina krovnog dela (42) i osnove (44), respektivno, za dužinu z.

Primer 9

Na slikama 11A i UBu bočnoj i vertikalnoj projekciji, respektivno, prikazanje rotor (130) za disperziju gasa i/ili drugih supstanci za tretman istopljenog metala. Rotor (130) je sličan rotorima (110) i (120) i ima ravne odsečke (132a, b). U vertikalnoj projekciji rotor (130) ima oblik kvadrata pošto se odsečci (132) prostiru u razdelnike. Bez obzira na ovo, rotor (130) se može smatrati nominalno kružnim (zasnovanim na krugu C) u poprečnom preseku. Odsečci

(132) se prostiru ka unutra od perifernih površina krovnog dela (42) i osnove (44), respektivno, za dužinu z, pošto nema rastojanja između susednih odsečak (132) vrednost x je jednaka nuli. Vrednosti x, y i z za rotore (110), (120) i (130) sa poluprečnikom 110 mm su date u tabeli 2 niže.

Primer 10

Na slikama 12A i 12B u bočnoj i vertikalnoj projekciji, respektivno, prikazanje rotor (140) za disperziju gasa i/ili drugih supstanci za tretman istopljenog metala. Rotor (140) je izrađen od grafita i ima jedinstvenu konstrukciju. U opštem slučaju rotor (140) je u obliku diska, i čine ga prstenasti gornji deo (krovni deo (42)) prstenasti donji deo (osnova (44)), bušotina sa navojem (46) i otvorena komora (48), a kako je prethodno opisano. Krovni deo (42) i osnova (44) su povezani sa tri razdelnika (142), koji su međusobno raspoređeni pod jednakim uglovima po rotoru (140), a postavljeni su između krovnog dela (42) i osnove (44). Razdelnici

(142) se prostiru ka spolja od periferije komore (48) do periferne površine rotora (140a). Prolaz (52) je određen sa svakim parom susednih razdelnika (142), krovnog dela (42) i osnove (44), stvarajući na taj način ukupno tri prolaza (52). Svaki prolaz (52) ima ulaz (54) iz komore

(48) i izlaz (56) na perifernoj površini rotora (140a). Na perifernim površinama krovnog dela (42) i osnove (44) nalaze se tri kružna odsečka (144a,b) (prvi i drugi odsečci, respektivno). Rotor (140) je nominalno kružan (zasnovan na krugu C). Svaki odsečak (144) se prostire za rastojanje z od perifernih površina krovnog dela (42) i osnove (44), a njegovom izradom se iz kruga C odstranjuje luk y. Vrednosti x, y i z za rotor sa poluprečnikom 110 mm su dati u tabeli 3 niže.

Primer 11

Na slikama 13A i 13B u bočnoj i vertikalnoj projekciji, respektivno, prikazanje rotor (150) za disperziju gasa i/ili drugih supstanci za tretman istopljenog metala. Rotor (150) je izrađen od grafita i ima jedinstvenu konstrukciju. U opštem slučaju rotor (150) je u obliku diska, i čine ga prstenasti gornji deo (krovni deo (42)) prstenasti donji deo (osnova (44)), bušotina sa navojem (46) i otvorena komora (48), a kako je prethodno opisano. Krovni deo (42) i osnova (44) su povezani sa pet razdelnika (152), koji su međusobno raspoređeni pod jednakim uglovima po rotoru (150), a postavljeni su između krovnog dela (42) i osnove (44). Razdelnici

(152) se prostiru ka spolja od periferije komore (48) do periferne površine rotora (140a). Prolaz (52) je određen sa svakim parom susednih razdelnika (142), krovnog dela (42) i osnove (44), stvarajući na taj način ukupno pet prolaza (52). Svaki prolaz (52) ima ulaz (54) iz komore (48) i izlaz (56) na perifernoj površini rotora (150a). Na perifernim površinama krovnog dela (42) i osnove (44) nalazi se pet kružnih odsečka (154a,b) (prvi i drugi odsečci, respektivno). Rotor (150) je nominalno kružan (zasnovan na krugu C). Svaki odsečak (154) se prostire za rastojanje z od perifernih površina krovnog dela (42) i osnove (44), a njegovom izradom se iz kruga C odstranjuje luk y. Vrednosti x, y i z za rotor (150) sa poluprečnikom 87,5 mm su dati u tabeli 4 niže.

Primer 12

Na slikama 14A i 14B u bočnoj i vertikalnoj projekciji, respektivno, prikazanje rotor (160) za disperziju gasa i/ili drugih supstanci za tretman istopljenog metala. Rotor (160) je izrađen od grafita i ima jedinstvenu konstrukciju. Rotor (160) je u opštem slučaju u obliku diska i sličan je rotoru (40) (primer 1), u smislu da ima prstenasti gornji deo ( krovni deo (42), prstenasti donji deo (osnovu (44)), bušotinu (46), komoru (48), četiri razdelnika (50), četiri prolaza (52), svaki sa odgovarajućim ulazom (54) i izlazom (56). Za razliku od rotora (40), rotor (160) ima osam prvih odsečaka (162a) u krovnom delu (42) i osam drugih odsečaka (162b) u osnovi (44), tako da postoji dva prva odsečka (162a) i dva druga odsečka (162b) po jednom prolazu (52).

Prvi odsečci (162a) i drugi odsečci (162b) su usaglašeni, odnosno, preklapaju se u vertikalnoj projekciji. U jednom prolazu (52) rastojanje između uzastopnih prvih odsečaka (162a) ili između uzastopnih drugih odsečaka (162b) se označava sa xl. Duž razdelnika, rastojanje između uzastopnih prvih odsečaka (162a) ili između uzastopnih drugih odsečaka (162b) se označava sa x2.

Odnos dužine luka po obimu kruga, a koji je nastao izradom prvog ili drugog odsečka koji se odnose na posmatrani prolaz (2y), pomnoženog sa brojem prolaza (4) i obima kruga (8y + 4x1 + 4x2) je 2y / (2y + xl + x2).

Vrednosti xl, x2, y i z za rotor (160) sa poluprečnikom 87,5 mm su dati u tabeli 5 niže.

Primer 13

Na slici 15 šematski je prikazan uređaj (170) za degazaciju (Rotacioni degazacioni uređaj, RDU) i/ili dodavanje drugih supstanci za tretman istopljenog metala (Stanica za tretman metala, MTS). U opštem slučaju, uređaj se sastoji od retorte (172) u kojoj se nalazi metal koji treba tretirati, grafitnog rotora (174) koji je povezan za kraj grafitnog vratila (176) (kako je već prethodno opisano), motora (178) i pogonskog vratila (180), s tim daje pogonsko vratilo

(180) povezano za grafitno vratilo (176) (koje nije prikazano na slici), i kućišta (182). Uređaj takođe čine i levak/sipka (184) i cev za dodavanje (186) i pregradna ploča koja se može uvlačiti (188). Ceo uređaj (170) se može pomerati po visini u odnosu na retortu (172).

Kada se uređaj primenjuje za degazaciju, motor (178) se aktivira kako bi počela rotacija sklopa vratila (180), (176) i rotora (174), a zatim se grafitno vratilo (176) spušta u retortu

(172) u kojoj se nalazi rastopljeni metal. Kroz pogonsku osovinu (180) se propušta inertan gas, koji zatim prolazi kroz grafitnu osovinu (176) i ulazi u metal preko rotora (174), gde se disperguje u rastopini. Pregradna ploča (188) je u uvučenom položaju, tako da se nalazi iznad rastopljenog metala.

Kada se uređaj primenjuje kombinovano, odnosno za tretman metala i degazaciju, rotor (174) i grafitno vratilo (176) se kreću relativno brzo kako bi u rastpoini napravili vrtlog. Tada se u rastopinu dodaju supstance za tretman metala preko levka (184). Posle isteka perioda dovoljnog za mešanje, brzina rotora (174) se smanjuje, a pregradna ploča (188) se spušta u rastopinu kako bi se zaustavio vrtlog i smanjila turbulencija u rastopini (kako je i prikazano na slici 15). Posle opisane procedure pristupa se postupku degazacije kako je prethodno opisano.

METODOLOGIJA

Razvijena su dva testa radi modeliranja osobina rotacionih uređaja pri njihovom korišćenju za tretman istopljenog metala. Prvim testom se modelira efektivnost rotacionog uređaja kod degazacije rastopljenog metala. Drugi test, "vodeni" model, prikazuje verovatnu efektivnost rotacionog uređaja kod distribucije agenasa za tretman metala u rastopini.

1. DEGAZACIJA

Rotori sa poluprečnikom 87,5 mm, koji su pričvršćeni za vratilo prečnika 37,5 mm, su korišćeni za degazaciju 280 kg aluminijumske legure (LM25: AlSi7Mg), pri temperaturi od 720 °C. Korišćen je gas azot, sa kapacitetom od 15 l/min. Brzina obrtanja je bila 320 ob/min, a degazacija je vršena u periodu od 4 minute. Efektivnost je ocenjivana merenjem koncentracije vodonika rastvorenog u rastopini, i to pomoću ALSPEK H elektronskog senzora, koji plasira firma Foseco, a koji daje direktno merenje nivoa vodonika u istopljenom metalu. Istopljeni metal je mešan pomoću rotora (bez gasa), a senzor je držan u rastopini. Zatim je gas uvođen kroz vratilo i rotor, a nivo vodonika u rastopini je meren u intervalima od 10 sekundi.

2. "VODENI" MODEL

Dodavanje agenasa za tretman metala u rastopinu je simulirano primenom "vodenog" modela, kod koga se lagani plastični peleti koriste za praćenje formiranja vrtloga, a boja (boja za hranu) se koristi za praćenje mešanja.

Rotori su testirani u Foseco stanici za tretman metala (MTS 1500, Mark 10) sa cilindričnom prozračnom posudom (prečnika 650 mm i visine 900 mm) umesto retorte. Svaki rotor je imao poluprečnik od 110 mm, koji je bio pričvršćen za vratilo prečnika 75 mm i dužine 1000 mm.

2.1 Formiranje vrtloga

Prvi korak kod ocene efikasnosti rotora je utvrđivanje potrebne brzine kod svakog rotora, a koja je potrebna radi postizanja standardnih dimenzija ekvivalentnog vrtloga. Da bi se ovo ostvarilo, prvo su plastične pelete dodate u prozračnu posudu, a u kojoj je nalivena voda do visine LI (735 mm, normalna visina kupke). Plastične pelete su plutale na vodi, sve dok svaki rotor nije spušten u kupku i dok svojom rotacijom nije formirao vrtlog. Zatim je vršeno podešavanje brzine okretanja i to na takav način da plastični peleti dodiruju rotor ali se ne disperguju u retortu. Visina vode je merena kada je vrtlog formiran (L2, visina kupke sa formiranim vrtlogom), kao i vreme potrebno za formiranje vrtloga.

Faktor efikasnosti formiranja vrtloga se može proračunati korišćenjem sledeće formule:

Faktor efikasnosti = ((L2 - LI) / LI) x vreme formiranja vrtloga

Što je niža vrednost faktora efikasnosti, efikasniji je postupak formiranja vrtloga.

2.2 Utvrđivanje vremena mešanja

Da bi se odredila efikasnost mešanja rotori su spuštani u plastični sud u kome sa nalazila voda do visine od 755 mm. Visina kupke je podignuta do nivoa od 20 mm iznad visine koja je korišćena kod analize vrtloga (prethodno poglavlje 2.1). Promena visine kupke je izvršena kako bi se reflektovala prirodna promenljivost kupke pri korišćenju. Dublja kupka je odabrana kako bi se povećalo opterećenje na rotore i, kako bar teorija nalaže, zbog verovatnijeg naglašavanja razlika između efikasnijih i manje efikasnih rotora. Formiranje vrtloga (bez plastičnih peleta) je vršeno sa brzinama utvrđenim u prethodnoj analizi (2.1.). Kada je vrtlog postao stabilan u njega se dodavalo 3 ml boje za hranu i merilo se vreme potrebno da se boja ravnomerno pomeša u celoj posudi.

ROTORI

Deset rotora usaglašenih sa pronalaskom je izrađeno i testirano zajedno sa šest rotora iz kontrolne grupe (četiri prior art rotora i dva novo projektovana rotora koja nisu obuhvaćena obimom pronalaska). Svaki rotor je izrađen u dve veličine - rotor sa poluprečnikom 87,5 mm je korišćen u eksperimentu degazacije, a veća verzija, sa poluprečnikom 110 mm, je korišćen u "vodenom" modelu. Korišćenje rotora u dve veličine, jedna kod "vodenog" modeliranja, a druga kod proba degazacije, je bila neophodna zbog toga što su korišćene posude različitih veličina. Obe veličine rotora su pričvršćivane za vratilo istog prečnika, pa su zbog toga imali otvor istih dimenzija na gornjoj površini (za koju se učvršćivalo vratilo), pri čemu je komora u osnovi imala prečnik u proporciji sa ukupnim prečnikom svakog rotora. Zbog ovog razloga prostiranje odsečaka ka unutra kod rotora za degazaciju je bilo nešto manje nego kod korespodentnih rotora korišćenih kod "vodenog" modeliranja, a što je za posledicu imalo nešto manji odnos z/r. Međutim, razlike su zanemarljive i nemaju uticaj na zaključke koji se odnose na efikasnost.

1. DEGAZACIJA

Koncentracija rastvorenog vodonika u rastopini, merena u intervalima od deset sekundi, za svaki rotor, je prikazana u tabeli 6, a vreme potrebno da se dostigne navedena koncentracija vodonika (procenjena na osnovu dijagrama najboljeg podudaranja i zaokružena na bližih 5 sekundi) je dato u tabeli 7.

Uticaj odsečaka u krovnom delu i osnovi ( Primer 2 i Kontrolni primer A)

Kako bi se utvrdio uticaj odsečaka u krovnom delu i osnovi, u odnosu na odsečke koji se nalaze samo u krovini, projektovana su dva nova rotora, rotor (60) (Primer 2) koji je opisan gore, i Kontrolni primer A. Kontrolni primer A ima rotor koji je identičan rotoru (60) (ima istu veličinu i oblik odsečaka u krovnom delu), a razlika je u tome što nema odsečke u osnovi. Grafici smanjenja koncentracije vodonika tokom vremena su crtani za oba rotora i prikazana su na slici 16. Može se videti da primena rotora (60) izaziva brz pad koncentracije vodonika, i da se dostiže koncentracija ispod 0,1 ml/lOOg rastopine. Vreme potrebno za sniženje koncentracije vodonika na nivo od 0,20 ml/lOOg rastopine je samo 55 s kod rotora (60), dok je kod primene Kontrolnog rotora Primer A potrebno vreme 105 s. Na osnovu ovoga, prisustvo odsečaka u osnovi, kao i u krovnom delu, izgleda da doprinosi unapređenju osobina procesa degazacije sa rotacionim uređajem.

Uticaj veličine kružnih odsečaka ( Prior art rotor 3 i Primeri od 1 do 4)

Projektovan je niz rotora, primeri od 1 do 4, kako bi se utvrdio uticaj veličine kružnih odsečaka na stepen degazacije. Svaki od rotora (40), (60), (70) i (80) ima po četiri kružna odsečka u krovnom delu i osnovi, a koji se prostiru ka unutra za slično rastojanje (slične vrednosti odnosa z/r), s tim da se veličina odsečaka povećava po redosledu (80), (70), (60), (40). Ovi rotori su testirani zajedno sa Prior art rotorom 3, SPR (Foseco), a koji je prikazan u bočnoj i vertikalnoj projekciji na slikama 17A i 17B respektivno. SPR rotor (190) ima značajno sličnu konfiguraciju sa rotorima pronalaska, odnosno generalno se radi o rotoru u obliku diska sa prstenastim gornjim delom (krovni deo (42)) i prstenastim donjim delom (osnova (44)), koji su međusobno razdvojeni i povezani sa četiri razdelnika (50) postavljenih po rotoru (190) na jednakim uglovima. Prolaz (52) je definisan prostorom između susednih razdelnika (50), krovnog dela (42) i osnove (44), s tim da svaki prolaz ima ulaz (54) na unutrašnjoj površini rotora i izlaz (56) na perifernoj površini rotora (190a). Svaki izlaz (56) ima veću površinu poprečnog preseka u odnosu na odgovarajući ulaz (54), od koga je postavljen radijalno ka spolja. Otvorena komora (48) se nalazi centralno u osnovi (44) i prostire se na gore do krovnog dela (42). SPR rotor nema odesčke, pa su samim tim vrednosti x, y i z jednake nuli. Vrednosti x, y i z korespondentni odnosi za rotore sa poluprečnikom 87,5 su dati u tabeli 8 niže.

Grafik smanjenja koncentracije vodonika tokom vremena za svaki od navedenih rotora je prikazan na slici 18. Odmah se može videti da su svi rotori pronalaska (80, 70, 60 i 40) superiorni u odnosu na prior art rotor 3, SPR, kod degazacije. SPR nije oborio koncentraciju vodonika na nivo od 0,3 ml/100 g rastopine, dok svi rotori (80), (70), (60), i (40) obaraju koncentraciju vodonika na 0,2 ml/100 g i to za 90 s, 110 s, 55 s i 80 s respektivno. Sa grafika se može zaključiti da je rotor (60) (Primer 2) najuspešniji kod degazacije, pošto je koncentracija vodonika najniža u posmatranom periodu testiranja.

Uticaj odsečaka sa rvanim ivicama ( Primeri 7, 8 i 9)

Projektovan je niz rotora, rotori (110), (120) i (130) koji su prethodno već opisani, kako bi se utvrdio uticaj veličine odsečaka sa ravnom ivicom na stepen degazacije. Ovi rotori imaju četiri odsečka sa ravnim ivicama u krovnom delu i osnovi, sa dužinom odsečka (koju opisuje vrednost y/(x+y)) koja se povećava po redosledu (110), (120), (130). Vrednosti x, y i z i korespodentni odnosi za rotore sa poluprečnikom 87,5 mm su prikazani u tabeli 9 niže.

Grafik smanjenja koncentracije vodonika tokom vremena za svaki od navedenih rotora je prikazan na slici 19. Izgleda da rotori (110), (120) i (130) dobro vrše degazaciju, s tim da rotori (120) i (130) imaju nešto nižu konačnu koncentraciju vodonika u poređenju sa rotorom

(110). Ovo ukazuje da veća dužina odsečka (veća vrednost y/(x+y)) za posledicu ima uspešniji rotor kod degazacije.

Uticaj dubine odsečaka ( Primeri 2, 6 i 7)

Projektovan je niz rotora kako bi se ispitao uticaj dubine odsečka, odnosno maksimalno rastojanje prostiranja odsečka ka unutra od periferne površine krovnog dela i osnove rotora, na stepen degazacije. Rotori (110), (60) i (100) koji su opisani gore. Odsečci kod rotora (110) imaju ravne ivice, a odsečci kod rotora (60) i (110) su kružni odsečci. Svaki navedeni odsečak ima istu dužinu luka (istu vrednost y/(x+y)), ali različitu vrednost dubine odreska i to po redosledu (110), (60), (100). Vrednosti x, y i z za ove rotore su date u tabeli 10 niže.

Grafik smanjenja koncentracije vodonika tokom vremena za svaki od navedenih rotora je prikazan na slici 20. Svi rotori su bili uspešni kod degazacije. Njihova primena je za posledicu imala smanjenje koncentracije vodonika na 0,2 ml/100 g za 25 s (110), 55 s (60) i 100 s (100). Rotori (60) i (100) su uspešniji, ostvarujući konačnu koncentraciju vodonika manju od 0,12 ml/100 g rastopine. Ovo ukazuje daje dublji odrezak (veća vrednost z/r) povoljniji parametar kod degazacije.

Uticaj komore i površine poprečnog preseka izlaza i ulaza ( Primer 2 i Kontrolni primer B)

Kontrolni primer B je projektovan kako bi se utvrdio uticaj nedostatka komore i prolaza sa jednakom širinom, odnosno prolaza koji je određen ulazom i izlazom iste površine poprečnog preseka, a u odnosu na rotore pronalaska koji imaju komoru za mešanje gasa i istopljenog metala i kod kojih je površina poprečnog preseka izlaza veća od površine poprečnog preseka odgovarajućeg ulaza.

Kontrolni primer B je sličan Diamant™ rotoru koji je prethodno opisan, odnosno u opštem slučaju je u obliku diska, a čine ga četiri radijalna otvora postavljena podjednakim uglovima oko rotora. Svaki otvor počinje od unutrašnje površine rotora, a završava se na njegovoj perifernoj površini, što predstavlja izlaz za gas. Kontrolni primer B ima četiri odsečka koji se prostiru ka unutra od periferne površine rotora. Svaki odsečak se nalazi na izlazu i prostire se na dole, ćelom visinom rotora. Nema komoru za mešanje gasa i istopljenog metla. Odsečci na kontrolnom primeru B su istih dimenzija i oblika kao i odsečci na rotoru (60) (Primer 2), tako da su vrednosti x, y i z za ova dva rotora jednake.

Grafik smanjenja koncentracije vodonika tokom vremena za svaki od navedenih rotora je prikazan na slici 21. Koncentracija vodonika opada brže kod rotora (60) (Primer 2) u odnosu na rotor Kontrolnog Primera B. Koncentracija vodonika kod primene rotora (60) (Primer 2) je manja u odnosu na koncentraciju vodonika koju je ostvario rotor Kontrolnog Primera B, i to skoro tokom celog perioda trajanja testa. Ovo ukazuje da je prisustvo komore i većeg poprečnog preseka izlaza u odnosu na odgovarajuće ulaze ostvaruje povoljan uticaj pri degazaciji.

Uticai komore i izlaza ( Prior art rotor 4 i Primer 9)

Primer 9 je sličan Prior art rotoru poznatim pod nazivom "Brick" - "Cigla" (koji prodaje firma Pvrotek Inc.), osim u tome što Primer 9 ima izlaze i komoru. "Brick" rotor je jednostavan pun komad grafita, bez ulaza, izlaza ili komore. U poprečnom preseku (normalnom na osu vratila) ima oblik kvadrata, ali se može smatrati da je zasnovan na krugu sa četiri pravoliniijska odsečka, na isti način kao i rotor (130) (Primer 9). Vrednosti x, yi z za Primer 9 i "Brick" su identične i prikazane su u tabeli 11 niže, i to za rotore sa prečnikom 87,5 mm

Grafik smanjenja koncentracije vodonika tokom vremena za svaki od navedenih rotora je prikazan na slici 22. Koncentracija vodonika opada mnogo brže i dostiže nižu konačnu vrednost kada se koristi rotor (130) (Primer 9), a u odnosu na Prior art rotor 4 ("Brick"). Koncentracija vodonika je stalno niža kada se koristi rotor pronalaska i to u poređenju sa primenom Prior art "Brick" rotora, što ukazuje da postojanje izlaza i komore unapređuje degazacione osobine rotora.

Svi prior art rotori (SPR, XSR, Diamant™, i "Brick") su manje uspešni od rotora pronalaska, kod degazacije. SPR, XSR i "Brick" nisu uspeli da ostvare koncentraciju vodonika od 0,2 ml/100 g, dok je Diamant™ rotor ostvario koncentraciju 0,2 ml/100 g, međutim da bi to ostvario bilo mu je potrebno 170 s, što je značajno duži period u odnosu na sve ostale rotore pronalaska.

2. "VODENI" MODEL - Formiranje vrtloga

Obavljeni su eksperimenti, na način koji je već gore opisan, sa rotorima Primera od 1 do 10, Prior art rotorima i dva nova rotora koji nisu obuhvaćena obimom pronalaska. Izvršeno je proračunavanje faktora efikasnosti (E.F) za svaki rotor i to pomoću gore navedene formule, a dobijeni rezultati su dati u tabeli 12 niže.

Obavljeni su eksperimenti, na način koji je već opisan, a kako bi se utvrdilo vreme potrebno da se boja ravnomerno pomeša sa vodom. Potrebna vremena i brzine primenjene rotacije (utvrđene na način opisan u 2.1) su navedeni u tabeli 13 niže.

Uticaj odsečaka u krovnom delu i osnovi ( Primer 2 i Kontrolni primer A)

Kao što je već gore rečeno, Primer 2 i Kontrolni primer A su identični, osim u tome da Primer A ima odsečke u krovnom delu, a primer 2 ima odsečke u krovnom delu i osnovi. Poređenje E.F i vremena mešanja su dati u tabeli 14 niže.

Primer 2 ima manji faktor efikasnosti (E.F) i kraće vreme mešanja, u poređenju sa Kontrolnim primerom A. Ovo ukazuje da prisustvo odsečaka kako u krovnom delu, tako i u osnovi unapređuje postupak formiranja vrtloga, ali takođe, i da ima koristan uticaj na vreme mešanja.

Uticaj veličine kružnih odsečaka ( Prior art rotor 1 i Primeri od 1 do 4)

Kao što je već ranije razmotreno, Primeri od 1 do 4, su u velikoj meri isti, izuzev u tome da se veličina odsečaka (koja je određena pomoću vrednosti y/(x+y)) smanjuje po redosledu Primer 1, Primer 2, Primer 3, Primer 4. Poređenje faktora efikasnosti (E.F) i vremena mešanja su dati u tabeli 15 niže.

Vrednosti E.F. za Primere od 1 do 4 se smanjuje kako se povećava veličina odsečaka, npr. Primer 1 ima odsečak koji se prostire ćelom dužinom između dva susedna razdelnika i ima najnižu vrednost E.F., u iznosu od 2,5. E.F. vrednost nije merena za Prior art rotor 3 (SPR) pošto se nije mogao formirati dovoljan vrtlog.

Izgleda da prisustvo odsečaka ima koristan uticaj na vreme mešanja pošto Prior art rotor (koji nema odsečke) ima najduže vreme mešanja. Zavisnost između veličine odsečka i vremena mešanja je manje uočljiva nego vrednosti E.F:, međutim, dva primera sa najvećim odsečcima (Primer 1 i Primer 2) imaju kraća vremena mešanja nego primeri sa manjim odsečcima (Primer 3 i Primer 4), tako da izgleda da veći odsečak ostvaruje povoljniji uticaj kod "vodenog" modela.

Uticaj veličine odsečaka sa ravnim ivicama ( Primeri7 ,8 i 9)

Kao što je već ranije rečeno, primeri 7, 8 i 9 su rotori koji podsećaju na kvadrat, a imaju po četiri odsečka sa ravnim ivicama. Veličina odsečaka kod primera od 7 do 9 se povećava po redosledu Primer 7, Primer 8, Primer 9. Vrednosti faktora efikasnosti (E.F) i vremena mešanja su dati u tabeli 16 niže.

Vrednosti E.F. za Primere od 7 do 9 se smanjuje kako se povećava veličina odsečaka. Vreme mešanja se smanjuje kako se povećava veličina odsečka, gde je Primer 9 ostvarivao ravnomerno mešanje za samo četiri sekunde. Ovi rezultati potkrepljuju činjenicu da kod poređenja kružnih odsečaka veći odsečak ostvaruje bolje rezultate kod mešanja.

Uticaj dubine odsečaka ( Primeri 2, 6 i 7)

Kao što je već ranije rečeno, Primeri 2, 6 i 7 imaju odsečke koji su veoma slične veličine (izradom odsečaka uklonjeni su slični lukovi iz nominalnog kruga C), ali se svaki odsečak prostira za različitu maksimalnu dužinu od periferne površine krovnog dela i osnove rotora (dubina odsečka je ocenjena pomoću vrednosti z/r). Dubina svakog odsečka kod Primera 2, 6 i 7 se povećava po redosledu Primer 7, Primer 2, Primer 6. Vrednosti E.F i vremena mešanja za ove rotore su navedeni u tabeli 17 niže.

Vrednosti E.F. se smanjuju kako se povećava dubina odsečka, pri čemu Primer 6 ima veoma nisku vrednost E.F., jednaku 2,2. Zavisnost između dubine odsečka i vremena mešanja je slabije uočljiva, pri čemu Primer 2, koji ima srednju dubinu odsečka, ostvaruje najkraće vreme mešanja.

Uticaj komore i površine poprečnog preseka izlaza i ulaza ( Primer 2 i Kontrolni primer B)

Kao što je već prethodno rečeno, nov rotor koji nije obuhvaćen obimom pronalaska (Kontrolni primer B) je projektovan, a kako bi se ispitao uticaj komore i prisustva izlaza i ulaza kod kojih je površina poprečnog preseka izlaza veća od površine odgovarajućeg ulaza. Kontrolni primer B je analogan Primeru 2 u tome da imaju istu veličinu i oblik odsečaka, pa su samim tim iste i vrednosti x, y i z, koje su navedene u tabeli 18 niže, za rotore sa poluprečnikom 110 mm.

Uprkos tome što imaju identične odsečke, Primer 2 demonstrira malu prednost u odnosu na Kontrolni primer B, i to u smislu formiranja vrtloga i vremena mešanja. Kada se, pored ovoga, uzme u obzir i poboljšanje pri degazaciji koje je ostvario Primer 2, može se videti da prisustvo komore i izlaza sa većom površinom poprečnog preseka u odnosu na odgovarajući ulaz, obezbeđuje unapređen rotor za primenu kod tretmana metala.

Uticaj komore i izlaza ( Prior art rotor 4 i Primer 9)

Kao što je već prethodno rečeno, Prior art rotor 4 ("Brick") nema ulaza i izlaza, niti komore, ali se može posmatrati kao rotor sa četiri ravne ivice, slično Primeru 9. Vrednosti x, y i z za Prior art rotor 4 i Primer 9 su identične i navedene su u tabeli 19 niže, a za rotor sa poluprečnikom 110 mm.

"Brick" rotor ima veću vrednost E.F. i duže vreme mešanja nego rotor pronalaska, što ukazuje da prisustvo ulaza, izlaza i komore ima pozitivan uticaj kod mešanja agenasa za tretman.

Svi rotori pronalaska imaju vremena mešanja koja su jednaka ili kraća pri poređenju sa Prior art rotorima XSR, Diamant™, i SPR (8 s, 12 s i 10 s).

Zaključci

Gore navedeni podaci pokazuju da rotori predmetnog pronalaska obezbeđuju prednosti u smislu efikasnosti mešanja kod tretmana metala i kod degazacije.

REFERENCE CITIRANE U OPISU

Spisak referenci koje je citirao podnosilac namenjen je samo kao informacija čitaocu. One ne predstavljaju deo Evropske patentne dokumentacije. 1 pored toga što je pri navođenju referenci obraćena posebna pažnja, ne mogu se isključiti greške ili omaške, a EPO se odriče svih odgovornosti u ovom smislu.

Patentna dokumentacija citirana u opisu

• WO 2004057045A {0008]• US 6056803 A[0010]• DE10301561 [0011]• US5160593 A [0012]• US 5364078 A[0013]

Claims (21)

1. Rotacioni uređaj za tretman istopljenog metala, pri čemu se navedeni uređaj sastoji od šupljeg vratila (30) na čijem se jednom kraju nalazi rotor (40), pri čemu navedeni rotor (40) poseduje: krovni deo (42) i osnovu (44), pri čemu su krovni deo (42) i osnova (44) međusobno odvojeni i povezani sa više razdelnika (50); prolaz (52) koji je definisan parom susednih razdelnika (50), krovnim delom (42) i osnovom (44), s tim da svaki prolaz (52) ima ulaz (54) na unutrašnjoj površini rotora (40) i izlaz (56) na perifernoj površini rotora (40), a svaki izlaz (56) ima veću površinu poprečnog preseka nego respektivni ulaz (54), a od njega je usmeren ka periferiji, radijalno; tok strujanja koji je definisan kretanjem kroz vratilo (30) u ulaze (54) prolaza (52) i napolje kroz izlaze (56) i komoru (48) u kojoj se može vršiti mešanje istopljenog metala i gasa, pri čemu se komora (48) nalazi radijalno sa unutrašnje strane ulaza (54), i ima otvor u osnovi (44) rotora (40) i nalazi se u toku strujanja između vratila (30) i ulaza (54), tako da pri radu kada uređaj rotira, dolazi do usisavanja istopljenog metala u komoru (48) kroz otvor u osnovi (44) rotora (40) gde se meša sa gasom koji ulazi u komoru (48) iz vratila (30), a odakle se disperzija metal/gas ispumpava u prolaze (52) preko ulaza (54), pre nego što se oslobodi iz rotora (40) preko izlaza (56); pri čemu, postoji veći broj prvih odsečaka (58a) u krovnom delu (42) i veći broj drugih odsečaka (58b) u osnovi (44), svaki od prvih i drugih odsečaka (58a, 58b) odgovara jednom od prolaza (52).

2. Rotacioni uređaj prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što se svaki prvi odsečak (58a) prostire ka unutra od periferne površine rotora (40) tako daje neprekidna celina sa izlazom (56).

3. Rotacioni uređaj prema patentnom zahtevu 2, naznačen time što se veličina svakog prvog odsečka (58a) na perifernoj površini nije veća od odgovarajućeg izlaza (56).

4. Rotacioni uređaj prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što je prvi odsečak (58a) kružni odsečak, s tim da su prvi odsečci (58a) simetrično postavljeni po obimu rotora (40).

5. Rotacioni uređaj prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što drugi odsečak (58b) ima istu veličinu i oblik kao i prvi odsečak (58a).

6. Rotacioni uređaj prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što je broj prvih odsečaka (58a) jednak broju drugih odsečaka (58b).

7. Rotacioni uređaj prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što rotor (40) ima tri, četiri ili pet prolaza (52).

8. Rotacioni uređaj prema patentnom zahtevu 7, naznačen time što rotor (40) ima četiri prolaza (52).

9. Rotacioni uređaj prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što rotor (40) ima tačno jedan izlaz (56) i tačno po jedan prvi i drugi odsečak (58a, 58b) po prolazu (52).

10. Rotacioni uređaj prema patentnim zahtevima 1 do 8, naznačen time što rotor (160) ima tačno jedan izlaz (56) i tačno dva prva odsečka (162a) i dva druga odsečka (162b) po prolazu (52).

11. Rotacioni uređaj prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, a u zavisnosti od zahteva 6, naznačen time što se svaki prvi odsečak (58a) u prolazu (52) potpuno poklapa sa podudarnim drugim odsečkom (58b).

12. Rotacioni uređaj prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se prvi i/ili drugi odsečci (58a, 58b) prostiru ka unutra za ne više od 50%, a poželjno je za ne više od 40% poluprečnika rotora (40).

13. Rotacioni uređaj prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se prvi i/ili drugi odsečci (58a, 58b) prostiru ka unutra za ne manje od 10%, a poželjno je za ne manje od 20% poluprečnika rotora (40).

14. Rotacioni uređaj prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što je periferna površina rotora (40), posmatrana u ravni normalnoj na osu vratila (30), nominalno krug, i kod koga je odnos dužine luka, odsečenog sa obima kruga izradom prvog odsečka ili odsečaka (58a) na krovnom delu (42) ili drugog odsečka ili odsečaka (58b) u osnovi (44) a u zavisnosti od pripadajućeg prolaza (52), pomnožena sa brojem prolaza (52) i obima kruga bar 0,3, a poželjno je da bude ba 0,6.

15. Rotacioni uređaj prema patentnom zahtevu 14, naznačen time što odnos nije veći od 0,9.

16. Rotacioni uređaj prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se vratilo (30) i rotor (40) izrađuju posebno, i da se ta dva dela mogu povezati na takav način da se kasnije mogu odvojiti.

17. Rotor za primenu u rotacionom uređaju prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 16, naznačen time što se navedeni rotor sastoji krovnog dela (42) i osnove (44), tako da su krovni deo (42) i osnova (44) međusobno odvojeni i povezani sa više razdelnika (50) prolaz (52) koji je definisan svakim uzastopnim parom razdelnika (50), krovnim delom (42) i osnovom (44), s tim da svaki prolaz (52) ima ulaz (54) na unutrašnjoj površini rotora (40) i izlaz (56) na perifernoj površini rotora (40), a svaki izlaz (56) ima veću površinu poprečnog preseka nego respektivni ulaz (54), a od njega je usmeren ka periferiji, radijalno; tok strujanja koji je definisan kretanjem kroz ulaze (54) prolaza (52) i napolje kroz izlaze (56) i komoru (48) u kojoj se može vršiti mešanje istopljenog metala i gasa, pri čemu se komora (48) nalazi radijalno sa unutrašnje strane ulaza (54), i ima otvor u osnovi (44) rotora (40) i nalazi se u toku strujanja između vratila (30) i ulaza (54), tako da pri radu kada uređaj rotira, dolazi do usisavanja istopljenog metala u komoru (48) kroz otvor u osnovi (44) rotora (40) gde se meša sa gasom koji ulazi u komoru (48) iz vratila (30), a odakle se disperzija metal/gas ispumpava u prolaze (52) preko ulaza (54), pre nego što se oslobodi iz rotora (40) preko izlaza (56); i kod koga postoji veći broj prvih odsečaka (58a) u krovnom delu (42) i veći broj drugih odsečaka (58b) u osnovi (44), takvih da svaki od prvih i drugih odsečaka (58a, 58b) odgovara jednom od prolaza (52).

18. Uređaj za tretman metala (170) za degazaciju i/ili dodavanje supstanci za tretman metala, koji sadrži rotacioni uređaj prema bilo kom zahtevu od 1 do 16.

19. Postupak tretmana istopljenog metala koji se sastoji sledećih koraka: (i) potapanje rotora (40) i dela vratila (30) uređaja prema bilo kom zahtevu od 1 do 16 u istopljeni metal koji treba tretirati, (ii) rotacije vratila (30) i (iii) propuštanje gasa i/ili jedne ili više supstanci za tretman niz vratilo (30) u istopljeni metal, kroz rotor (40), i/ili ubacivanje jedne ili više supstanci za tretman direktno u istopljeni metal čime se vrši tretiranje metala.

20. Postupak prema patentnom zahtevu 19, naznačen time što je metal koji se tretira izabran među aluminijumom i njegovim legurama, magnezijumom i njegovim legurama i bakrom i njegovim legurama.

21. Postupak prema patentnim zahtevima 19 i 20, naznačen time što je gas koji se propušta u koraku (iii) suv inertan gas.