DE2914347A1 - Verfahren und vorrichtung zum filtrieren und entgasen von geschmolzenem metall - Google Patents

Description

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Schweizerische Aluminium AG, 3965 Chippis

Verfahren und Vorrichtung zum Filtrieren und Entgasen von geschmolzenem Metall

2.4.1979
FPRS-Wie/lm - 12 80

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Verfahren und Vorrichtung zum Filtrieren und Entgasen von geschmolzenem Metall

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Filtrieren und Entgasen von geschmolzenem Metall.

In der Praxis enthält geschmolzenes Metall, insbesondere geschmolzenes Aluminium, im allgemeinen mitgeschleppte und gelöste Verunreinigungen in gasförmiger und fester Form, welche sich auf das Gussprodukt nachteilig auswirken. Diese Verunreinigungen können das Gussprodukt nach dem Erstarren des geschmolzenen Metalls derart beeinflussen, dass dessen Weiterverarbeitung behindert wird oder das Endprodukt weniger dehnbar ist. Schliesslich kann dieses Endprodukt auch eine schlechte Nachbearbeitbarkeit und schlechte Anodisierungseigenschaften haben. Die Verunreinigungen können verschiedenen Ursprungs sein. Beispielsweise können diese metallische Verunreinigungen wie Alkali- und Erdalkalimetalle einschliessen, sowie gelösten gasförmigen Wasserstoff und eingeschlossene Filme von Oberflächenoxiden, welche aufgebrochen und vom geschmolzenen Metall mitgeschleppt worden sind, umfassen. Im weiteren können die Einschlüsse von unlöslichen Verunreinigungen, wie beispielsweise Carbiden, Boriden usw. oder erodierten feuerfesten Materialien aus Oefen und Zuführungsrinnen, herrühren.

Ein bekanntes Verfahren zum Entfernen von gasförmigen Verunreinigungen aus geschmolzenen Metallen stellt das Entgasen dar. Dieses physikalische Verfahren schliesst das Einleiten eines Spülgases in die Schmelze ein. Der Wasserstoff diffundiert durch die Schmelze zu den Blasen des Reinigungsgases, wird von den Blasen absorbiert und anschliessend mit der Blase aus der Schmelze ausgetragen.

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Es ist natürlich höchst wünschenswert, das Entgasen von geschmolzenem Metall derart zu verbessern, dass solche Verunreinigungen im Gussprodukt entfernt oder stark vermindert sind. Dies ist insbesondere bei geschmolzenem Aluminium der Fall, z.B. wenn das entgaste und filtrierte Metall als dekoratives Produkt, wie als dekorative Verkleidung oder als spezielle Eigenschaften aufweisendes Produkt, wie als Schmiedstück oder Strangpressprodukt in der Flugzeugindustrie, oder als dünne Folien eingesetzt wird. Die beschriebenen Verunreinigungen bewirken einen Verlust an Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Korrosionswiderstand des Gussproduktes·

Rigorose Metallbehandlungsverfahren wie Gasspülung oder Schmelzefiltration haben das Auftreten solcher Fehler stark vermindert. Obwohl solche Behandlungen das Auftreten dieser Fehler im allgemeinen auf ein genügendes Niveau herabsetzen, so werden sie doch oft als unwirksam und/oder unwirtschaftlich befunden.

In üblicher Weise durchgeführte Verfahren mit Spülgas, wie das allgemeine Begasen des Schmelzeraumes, haben die Einführung des Spülgases in den eine geschmolzene Metallmenge enthaltenden Warmhalteofen zum Gegenstand gehabt. Dieses Verfahren macht erforderlich, dass das geschmolzene Metall während der Behandlung mit Spülgas längere Zeit im Ofen gehalten werden muss, damit die behandelte Metallmenge konstant bleibt und die Behandlung stattfinden kann. Dieses Vorgehen hat manche Nachteile, unter anderem einen verminderten Wirkungsgrad und gesteigerte Kosten als Folge der längeren Unbenutztheit des Ofens während der Gasbehandlung, sowie eine Verminderung der Wirksamkeit der Gasbehandlung infolge der schlechten Bedeckung des geschmolzenen Metalls durch das Spülgas, was den zu grossen Blasen und der ungenügenden Dispersion der Blasen in der Schmelze zuzuschreiben ist.

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Weitere nachteilige Faktoren sind die Beschränkung dieser Gasbehandlung auf den Ofen selbst, was ein Wiederauftreten von Verunreinigungen in der Schmelze vor dem Giessen ermöglicht, und die hohen Emissionen, welche von der benötigten hohen Gasmenge und dem Ort derer Zirkulation herrühren.

Als Alternative zu den oben beschriebenen, diskontinuierlichen Gasspülverfahren wurden gewisse Gasspülverfahren in kontinuierlicher Weise angewendet; d.h. die Behandlung und die dazugehörende Vorrichtung wurde ausserhalb des Schmelzoder Halteofens durchgeführt bzw. angeordnet, oft entweder zwischen dem Schmelzofen und dem Warmhalteofen oder zwischen dem Warmhalteofen und der Giessmaschine. Dies half, die durch die längere Unbenutztheit des Ofens während der Gasbehandlung verursachte Unwirtschaftlichkeit und die hohen Kosten zu mildern, konnte aber den Wirkungsgrad der Entgasungsoperation selbst nicht erfolgversprechend verbessern, weil untragbar hohe Mengen von Spülgas pro Einheit geschmolzenes Metall erforderlich waren, was kostspielig und der Reinheit der Luft abträglich war.

Eine übliche kontinuierlich arbeitende Gasspültechnik ist in der US-PS 3 737 304 offenbart. In der genannten Patentschrift ist in einem Gehäuse ein Bett von "Steinen" angeordnet, durch welches das geschmolzene Metall hindurchgeht. Ein Spülgas wird in der Nähe des Betts eingeführt und fliesst im Gegenstrom zum geschmolzenen Metall durch die Zwischenräume zwischen den Steinen hinauf. Die Verwendung eines Betts aus porösen "Steinen" hat aber einen Nachteil. Die Tatsache, dass die Poren der Steine sehr nahe beieinander liegen, hat zur Folge, dass die durch die Steine hindurchgehenden Blasen auf deren Oberfläche koaleszieren und anstelle einer grossen Anzahl kleiner Blasen eine verhältnismässig kleine Anzahl grosser Blasen bilden. Durch die

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koaleszierenden Blasen wird aber die gesamte Oberfläche der Blasen, an welcher Wasserstoff adsorbiert werden kann, vermindert, was einen niedrigen Entgasungswirkungsgrad zur Folge hat.

Ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung für das kontinuierliche Entgasen und Filtrieren von geschmolzenem Metall sind in der US-PS 4 052 198 (Yarwood et al.) offenbart. Die Verbesserung im Entgasen und Filtrieren von geschmolzenem Metall wird mittels einer Vorrichtung erreicht, bei welcher zwei räumlich getrennte, auswechselbare Filterelemente und mindestens ein zwischen den beiden Elementen angeordneter Einlass für das Spülgas verwendet werden. Das Spülgas wird durch den Einlass in die Schmelze eingeführt und fliesst im Gegenstrom mit der Schmelze durch das erste dieser Filterelemente. Die Filterplatte dient dazu, das Spülgas in eine feine Dispersion aufzubrechen, um einen ausgedehnten Kontakt mit der Schmelze sicherzustellen. Die verwendeten Filterplatten bestehen aus porösen, keramischen Schaummaterialien, welche aus einer Reihe von Gründen besonders nützlich für das Filtrieren von geschmolzenem Metall sind, unter anderem wegen ihrem dank der gleichmässigen und kontrollierbaren Porengrösse vorzüglichen Filtrierwirkungsgrad, ihren niedrigen Kosten, sowie ihrer Problemlosigkeit der Anwendung und der Ersetzbarkeit. Die keramischen Schaumfilter sind handlich und kostengünstig herzustellen und sind einfach zu verwenden in einer kontinuierlich arbeitenden Entgasungs-T und Filtriereinheit.

Obwohl die obgenannte US-PS 4 052 198 bedeutende Verbesserungen gegenüber den vorher bekannten, kontinuierlichen Gasspültechniken bringt, sind doch eine ganze Anzahl von Problemen eingetreten. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der gesteigerten Produktivität sind Entgasungs- und Filtriersysteme wünschenswert, welche geschmolzenes Metall kon-

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tinuierlich und mit einer der Giesspraxis entsprechenden Geschwindigkeit behandeln können. Die Verwendung bekannter, kontinuierlich arbeitender Entgasungseinheiren, wie beispielsweise diejenige in der oben genannten US-PS 3 737 304 für das kontinuierliche Entgasen und Filtrieren, wurden als äusserst unwirksam befunden, weil sie zur ausreichenden Behandlung der für kontinuierliche Giessverfahren erforderlichen Mengen an geschmolzenem Metall grosse mehrteilige Kammeranordnungen erforderlich machen. Infolge der Grösse dieser Behandlungseinheiten werden zusätzliche Heizvorrichtungen benötigt, welche ein Erstarren des geschmolzenen Metalls während seiner Behandlung verhindern. Obwohl eine gewisse Verbesserung in bezug auf die Menge an geschmolzenem Metall, welche behandelt werden kann, durch die Verwendung eines kleineren Systems wie das in der US-PS 4 052 198 offenbarte, welches keramische Filter und Gasfluss im Gegenstrom benutzt, erreicht wurde, hat sich herausgestellt, dass ein derartiges System eine begrenzte Wirksamkeit aufweist. Der Grund hierfür liegt im grossen Druckabfall, der sich aus dem gleichzeitig im Gegenstrom durch den Filterkörper fliessenden Spülgas und Metall ergibt. Infolge des grossen Druckabfalls kommt es stromaufwärts des Filterelementes zur Ausbildung eines höheren Niveaus von geschmolzenem Metall, was entweder eine Vergrösserung des Durchgangs stromaufwärts des Filterelementes oder eine Verminderung in der Zuführungsgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls zur Behandlungseinheit erforderlich macht.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Filtrieren und Entgasen von geschmolzenem Metall unter Verwendung von filterförmigen Medien zu schaffen, welche den bei gleichzeitig im Gegenstrom fliessenden Spülgas und Metall auftretenden Druckabfall in den filterförmigen Medien reduzieren. Das Verfahren und die Vorrichtung sollen

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leistungsfähig, einfach zu handhaben und kostengünstig zu betreiben sein.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Einlass für das Spülgas derart angeordnet ist, dass das aus diesem Einlass austretende Gas durch das filterförmige Medium durchtritt, wobei das filterförmige Medium einen bevorzugten und gegenüber den Poren des filterförmigen Mediums wesentlich breiteren Weg für das Spülgas aufweist.

Beim erfindungsgemässen Verfahren kann als Spülgas beispielsweise ein Inertgas verwendet werden, welches vorzugsweise eine kleine Menge eines aktiven, gasförmigen Zusatzes wie Chlor oder eine vollhalogenierte Kohlenstoffverbindung enthält. Das verwendete Gas kann irgendein Gas oder eine Mischung von Gasen wie Stickstoff, Argon, Chlor, Kohlenmonoxid, Preon 12 usw. sein, welche sich zum Entgasen eignen. Bei einer bevorzugten Durchführungsart des Verfahrens zum Entgasen von Aluminiumschmelzen werden Mischungen von Stickstoff und Freon 12 oder Argon und Freon 12 verwendet. Zusätzlich kann eine aus Alkali- oder Erdalkalichloriden bzw. -fluoriden bestehende Salzabdeckung auf die Schmelze gegeben werden, welche den Entgasungsprozess durch Herabsetzung der Readsorption der gasförmigen Verunreinigungen an der Schmelzeoberfläche unterstützen. Die üblicherweise verwendeten Salze sind geschmolzene Halogenide wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid oder deren Mischungen. Die Salze sollten derart gewählt werden, dass sie die Erosion der feuerfesten Zuführungsteile und der Entgasungskammer herabsetzen. Als Alternative können gasförmige Abdeckungen wie Argon, Stickstoff usw. als schützende Abdeckungen über dem geschmolzenen Metall zur Herabsetzung der Readsorption gasförmiger Verunreinigungen an der Schmelzeoberfläche verwendet werden.

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Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist

a) eine Kammer mit Ein- und Auslass für das geschmolzene Metall sowie mindestens eine Filterplatte,

b) für den Eingriff der Filterplatte angepasste Wände,

c) einen in der Kammer angeordneten Einlass für das Spülgas, welcher in bezug auf die Filterplatte derart angeordnet ist, dass das aus dem Einlass austretende Gas durch die Filterplatte hindurchfliesst, und

d) Durchgänge in der Filterplatte, welche wesentlich grosser sind als die Poren der Filterplatte und einen bevorzugten Weg für das durch die Filterplatte fliessende Gas darstellen,

Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden filterförmige Medien eingesetzt, welche eine offenzellige Schaumstruktur, gebildet durch eine Vielzahl von mit einem Netzwerk aus Keramik umgebenen, miteinander verbundenen Hohlräumen, haben. Das filterförmige Medium kann aus Platten bestehen, welche nach unten zusammenlaufende äussere Seitenflächen haben, die an die ebenfalls nach unten zusammenlaufenden Wandoberflächen der Filterkammer angepasst sind.

Bevorzugt ist auf jeder schrägen Seitenfläche der Filterplatten ein elastisches Dichtungsmittel vorgesehen, welches gegen das geschmolzene Metall beständig ist, und welches die nach unten zusammenlaufenden Wandoberflächen der Filterkammer bei der Installation dichtend mit den Filterplatten in Eingriff bringt.

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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemassen Vorrichtung können die filterförmigen Medien dieselbe Porengrösse und Durchlässigkeit aufweisen. Sie können aber auch eine unterschiedliche Porengrösse und Durchlässigkeit aufweisen, wobei das erste Medium eine verhältnismässig gröbere Porenstruktur, eine höhere Durchlässigkeit und einen grösseren verfügbaren Pliessquerschnitt als das zweite Medium aufweist.

Vorteilhafterweise weist das erste filterförmige Medium eine Anordnung von Löchern auf, welche wesentlich grosser sind als die Poren des filterförmigen Mediums selbst und dadurch einen bevorzugten Weg für den Gasfluss durch dieses erste Filtermedium darstellen.

Die Einführung des Spülgases kann unterhalb der ersten Filterplatte durch eine in der Kammer angebrachte Verteilerplatte erfolgen. Die Verteilerplatte ist mit mehreren Oeffnungen von kontrollierter Grosse und Verteilung versehen, um den Diffusionsweg für gasförmige Verunreinigungen zu verkleinern, indem die Koaleszenz der Blasen des Spülgases wesentlich vermindert wird.

Die vorliegende Vorrichtung und das Verfahren erlauben eine beträchtliche Erhöhung der Produktivität beim Entgasen von geschmolzenem Metall, weil das Entgasen ohne Unterbrechungen des Schmelzofens durchgeführt werden kann. Im weiteren erlaubt die Gestaltung der Vorrichtung, dass sie in der Nähe der Giessmaschine angebracht werden kann, wodurch die Möglichkeit von weiteren, nachträglich in die Schmelze gelangenden Verunreinigungen im wesentlichen ausgeschaltet wird.

Die Verwendung des ersten filterförmigen Mediums der vorliegenden Erfindung in der obgenannten Vorrichtung führt wegen dem bevorzugten Weg für den Gasfluss durch dieses

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Filtermedium zu einer Verringerung des Druckabfalles durch dieses Medium, was einen grösseren Wirkungsgrad der Vorrichtung zur Folge hat.

Die Vervrendung der Verteilerplatte in der vorliegenden Erfindung verkleinert die Blasen des Spülgases und erhöht gleichzeitig die Blasendichte. Dies führt zu einer Zunahme der effektiven Oberfläche zur Durchführung der Adsorptionsreaktion und hat eine optimale Entgasung des geschmolzenen Metalls zur Folge.

Im weiteren erlaubt der Wirkungsgrad der vorliegenden Erfindung, dass die Entgasung mit einer genügend erniedrigten Gasmenge durchgeführt werden kann, wodurch die von der Spüloperation herrührende Abgasmenge stark vermindert werden kann.

Die vorliegende Vorrichtung und das Verfahren ergeben eine beträchtliche Erhöhung der Produktivität in bezug auf das Entgasen von geschmolzenem Metall, weil das Entgasen ohne Unterbrechung der Legierungs- und Schmelzprozesse durchgeführt werden kann. Weiter erlaubt die Gestaltung der Vorrichtung deren Anordnung in der Nähe der Giessmaschine. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Durchführung eines Gasspülungs- und Filtrierverfahrens, welches die Menge der bei Verfahren dieser Art erzeugten Abgase stark reduziert.

Dank der Verwendung von bequem entfernbaren filterförmigen Medien, welche eine sorgfältig kontrollierte Abstufung von Filtereigenschaften haben, ermöglichen die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung, Grade von Schmelzereinheiten zu erreichen, die bisher nur mit äusserst strengen und genau durchgeführten Verfahren möglich waren. Ebenso verlängert die Verwendung eines verhältnismässig grobporigen

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ersten filterförmigen Mediums, welches grössere mitgeschleppte nichtmetallische Teilchen entfernt, bevor die Schmelze den zweiten feineren Filter erreicht, die Lebensdauer dieses letzteren Filters in bedeutendem Ausmasse. Schliesslich muss betont werden, dass diese hohen Reinheitsgrade unter Verwendung von kostengünstig hergestellten filterförmigen Medien erreicht werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung im Schnitt, wobei das erste und das zweite filterförmige Medium im wesentlichen seitlich nebeneinander angeordnet sind;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine in der Vorrichtung von Fig. 1 verwendeten Verteilerplatte;

Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene, perspektivische Ansicht des ersten filterförmigen Mediums;

Fig. 4 eine graphische Darstellung der mit dem Verfahren und der Vorrichtung erreichten, verbesserten Durchflussgeschwindigkeit;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung im Schnitt, mit horizontalen, übereinander angeordneten filterförmigen Medien.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung, wie sie in ümgiess-Systemen, die Giesstiegel, Giessbehälter, Transportrinnen, Metallbehandlungsabteile und dergleichen umfassen, eingesetzt werden kann. Die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden

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Erfindung können an zahlreichen, zwischen dem Schmelzofen und der Giessvorrichtung liegenden Stellen des Metallverarbeitungssystems verwendet werden. So zeigt Fig. 1 eine feuerfeste Entgasungs- und Filtriervorrichtung 10, die durch die Umlenkwand 12 in die Kammern 14 und 16 unterteilt wird. Das geschmolzene Metall tritt durch den Einlasstrog 18 in die Kammer 14 ein, läuft unter der umlenkwand 12 in die Kammer und durch den Auslasstrog 20 zur weiteren Behandlung. Die Vorrichtung 10 kann wahlweise mit einer Einlassumlenkwand 22 versehen sein, welche dazu dient, eine gegebenenfalls verwendete Salzschicht 24 auf der Metalloberfläche in der Kammer 14 zu begrenzen und zu verhindern, dass diese entlang des Einlasstroges 18 zurückschwimmt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jede der Kammern 14 und 16 mit mindestens einer rundumlaufenden abgeschrägten Fläche 26 bzw. 28 versehen, welche im wesentlichen seitlich aneinander anstossen und auf der gleichen Höhe wie der Boden des Einlass- bzw. Auslasstroges 18 und 20 liegen. Die erste rundumlaufende abgeschrägte Fläche 26 und die zweite rundumlaufende abgeschrägte Fläche 28 sind in Fig. 1 dargestellt; sie laufen nach unten zusammen, was ein schnelles Einsetzen und Auswechseln von entsprechend geformten filterförmigen Medien ermöglicht. Obwohl 26 und 28 als rundumlaufende abgeschrägte Flächen dargestellt sind, können im Rahmen der Erfindung, wie später noch ausgeführt wird, auch andere Mittel zur Auflage und Befestigung der filterförmigen Medien verwendet werden.

Die in die Kammern 14 und 16 eingesetzten filterförmigen Medien 30 und 32 können gleichfalls nach unten zusammenlaufende Seitenflächen 34, welche an die entsprechend geformten rundumlaufenden abgeschrägten Flächen 26 und 28 der Filterkammer angepasst sind, besitzen. Die nach unten

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zusammenlaufenden Seitenflächen 34 werden mit elastischen Dichtungsmitteln 36 versehen, welche gegen geschmolzenes Metall beständig sind. Die jeweiligen, mit Dichtungsmitteln 36 versehenen Filtermedien 30 und 32 werden der Reihe nach in die Kammern 14 und 16 eingesetzt, so dass sie über das Dichtungsmittel 36 jederzeit mit den entsprechenden rundumlaufenden abgeschrägten Flächen 26 und 28 in Eingriff stehen.

Der Boden der feuerfesten Entgasungs- und Filtriervorrichtung 10 ist im Bereich der Kammer 14 mit einer gegossenen keramischen Verteilerplatte 38 versehen, welche mehrere Oeffnungen 40 aufweist. Diese Oeffnungen 40 dienen zur Einführung eines Spülgases von einer äusseren, hier nicht gezeigten Quelle vom Einlass 42 und der Vorkammer 44 ins geschmolzene Metall, welches durch die Kammer 14 fliesst.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Verwendung einer gegossenen keramischen Verteilerplatte einen deutlichen Vorteil gegenüber den konventionellen Verfahren und Vorrichtungen zur Einführung eines Spülgases in ein geschmolzenes Metall. Um den Wirkungsgrad der Entgasung zu optimieren, d.h. eine möglichst hohe Adsorptionswirkung zu erzielen, sollte die Einführung des Spülgases in die Schmelze in Uebereinstimmung mit der vorliegenden Er findung derart optimiert werden, dass möglichst kleine Blasen und eine möglichst hohe Blasendichte entstehen, unter Vermeidung einer Koaleszenz der Blasen. So sollte der seitliche Abstand zwischen den Oeffnungen in der Verteilerplatte kontrolliert sein, damit die Koaleszenz der Blasen des Spülgases verhindert wird und der Diffusionsweg, welchen die gasförmigen Verunreinigungen in der Schmelze zurücklegen müssen, möglichst verkürzt wird. Einen maximalen Adsorptionswirkungsgrad erhält man bei Verwendung einer Verteilerplatte, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Verwendung diskreter

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Oeffnungen 40 in der Verteilerplatte verhindert Blasenkoaleszenz und ermöglicht die Kontrolle der Blasengrösse und der Dispersion. Die Grosse der einzelnen Oeffnungen 40 bestimmt die Blasengrösse.

Um eine möglichst grosse Oberfläche für die Adsorptionsreaktion zu erhalten, werden die Oeffnungen 40 so klein wie möglich gemacht, wobei ein Verstopfen derselben mit Metall auch nach mehrmaligem Gebrauch nicht eintreten soll.

Für das Entgasen von geschmolzenem Aluminium und Aluminiumlegierungen hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, den Durchmesser der Oeffnungen zwischen 0,12 7 und 1,27 mm, vorzugsweise zwischen 0,254 und 0,50 8 mm, zu wählen. Der Abstand benachbarter Oeffnungen, A, wie in Fig. 2 dargestellt, ist kritisch in bezug auf die maximale Dispersion der Blasen und auf den seitlichen Abstand der Blasen, um eine Blasenkoaleszenz zu verhindern. Der Abstand benachbarter Oeffnungen liegt für das optimale Entgasen von geschmolzenem Aluminium und Aluminiumlegierungen vorteilhafterweise zwischen 6,35 und 127 mm, vorzugsweise zwischen 19,05 und 50,8 mm.

In der vorliegenden Vorrichtung und beim vorliegenden Verfahren können eine grosse Anzahl von bekannten Komponenten als Spülgas eingesetzt werden, wie gasförmiges Chlor und andere halogenierte Gase, Kohlenmonoxid sowie gewisse Mischungen aus Inertgasen wie Stickstoff, Argon, Helium u.a. Eine bevorzugte Gasmischung zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung zum Entgasen von geschmolzenem Aluminium und Aluminiumlegierungen enthält eine Mischung aus Stickstoff oder Argon mit 2 bis 20 Vol.%, vorzugsweise 5 bis 15 Vol.%, Dichlordifluormethan. In Verbindung mit dieser Gasmischung kann auf der Oberfläche der Schmelze im Bereich der Kammer 14 eine geschmolzene Salzmischung 24 verwendet werden. Diese

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Salzmischung kann Halogenide wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid und Mischungen davon enthalten. Es sei hier daran erinnert, dass die geschmolzene Salzmischung derart ausgewählt werden sollte, dass sie eine möglichst geringe Erosion der feuerfesten Auskleidung der Entgasungskammer verursacht. Zusätzlich kann eine gasförmige Schutzschicht aus Argon, Stickstoff oder dergleichen über dem geschmolzenen Metall verwendet werden, um in gleicher Weise wie die Salzschmelze die Readsorption der gasförmigen Verunreinigungen an der Oberfläche der Schmelze zu vermindern.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die filterförmigen Medien von einheitlicher, enger Toleranz sind und mit bedeutender Kostenreduktion hergestellt werden können. Demgemäss besteht das filterförmige Medium der vorliegenden Erfindung vorzugsweise aus einer Filterplatte, wie sie in Fig. 3 dargestellt wird. Die Filterplatte 46 besitzt eine offenzellige Struktur, welche durch eine Vielzahl von miteinander verbundenen Hohlräumen gebildet wird, sodass das geschmolzene Metall zur Entfernung oder Verminderung von mitgeschleppten Festpartikeln aus dem gegossenen Endprodukt oder zur Erleichterung des Austauschs von Verunreinigungen zwischen der Schmelze und einem im Gegenstrom aufsteigenden Gas durchf Hessen kann. Ein solches Filter kann beispielsweise durch eine feste Filterplatte gebildet werden, welche aus einem gesinterten Keramikaggregat oder aus einer porösen Kohlenstoffplatte hergestellt werden kann.

In der bevorzugten Ausführungsform wird ein keramisches Schaumf-ilter verwendet, wie es in der US-PS 3 962 081 beschrieben wird. In Uebereinstimmung mit der Lehre dieser US-PS 3 962 081 können keramische Schaumfilter hergestellt werden, welche eine offenzellige Struktur haben, die durch

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eine Vielzahl von mit einem Netzwerk aus keramischem Material umgebenen, miteinander verbundenen Hohlräume gebildet werden. Das keramische Schaumfilter, das in der erwähnten US-PS 3 962 081 beschrieben wird, ist für die vorliegende Erfindung besonders geeignet, weil es mit niedrigen Kosten hergestellt und daher leicht auf Wegwerfbasis verwendet werden kann. Ueberdies ist dieses Filter beim Filtrieren von geschmolzenem Metall überraschend gut wirksam, insbesondere bei Aluminium, und es kann, was insbesondere bei einem preisgünstigen Filtrieren mit hohem Wirkungsgrad erstaunlich ist, eine aussergewöhnlich gute Regelbarkeit erzielt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das erste filterförmige Medium 30 mit einer verhältnismässig groben Porengrösse hergestellt werden, die im Bereich von 2 bis 8 Poren je 1 cm Länge liegt, was einer

-7 2 Luftdurchlässigkeit im Bereich von 2500 bis 8000 χ 10 cm entspricht, während das zweite filterförmige Medium 32 ein verhältnismässig feinporiges Filter umfassen kann, welches eine Porenzahl von 8 bis 18 je cm Länge und eine Luftdurch-

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Lässigkeit von 400 - 2500 χ 10 cm aufweist. Die Fliessgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls durch das Filter

3 2 kann im Bereich von 13 bis 130 cm /cm Filterfläche und pro Minute liegen. Natürlich können sowohl die Luftdurchlässigkeit als auch die Porengrösse des betreffenden filterförmigen Mediums, wie bereits erwähnt, je nach dem besonderen, zu filtrierenden Material verändert werden und deshalb auch ausserhalb der angegebenen Bereiche liegen.

Das in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendete Keramikfilter wird aus einem offenzelligen, flexiblen Schaummaterial hergestellt, welches durch eine Vielzahl von mit einem Netzwerk aus diesem flexiblen Schaummaterial, wie

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Polyurethanschäume oder Kunststoffe auf Cellulosebasis, umgebenen, miteinander verbundenen Hohlräumen, gebildet wird. Das keramische Schaumfilter kann in Uebereinstimmung mit dem der US-PS 3 893 917 zu entnehmenden, allgemeinen Verfahren hergestellt werden, nach welcher eine wässrige, keramische Aufschlämmung hergestellt und das Schaummaterial damit imprägniert wird, sodass das Netzwerk damit überzogen und die Hohlräume im wesentlichen davon gefüllt sind. Das imprägnierte Material wird derart zusammengepresst, dass ein Teil der Aufschlämmung ausgetrieben und der Rest gleichmässig über das gesamte Schaummaterial verteilt wird. Das beschichtete Schaummaterial wird dann getrocknet und erhitzt, um vorerst den flexiblen organischen Schaum zu verflüchtigen und/oder zu verbrennen, und anschliessend die ursprüngliche keramische Beschichtung zu sintern, wodurch ein gesinterter Keramikschaum mit einer Vielzahl von mit einem Netzwerk aus gesinterter Keramik umgebenen, miteinander verbundenen Hohlräumen entsteht, welche die Konfiguration des ursprünglichen flexiblen Schaumstoffes haben. Natürlich kann je nach dem besonderen, zu filtrierenden Metall eine grosse Anzahl von keramischen Materialien ausgewählt werden. Vorzugsweise wird eine Mischung von Aluminium- und Chromoxid verwendet. Diese Materialien können jedoch selbstverständlich allein oder zusammen mit anderen keramischen Materialien verwendet werden. Andere typische Keramikmaterialien, welche verwendet werden können, sind Zirkonoxid, Magnesiumoxid, Titanoxid, Siliziumoxid und Mischungen davon. Normalerweise enthalten die verwendeten Aufschlämmungen zwischen 10 und 40% Wasser, sowie ein oder mehrere rheologische Mittel, Bindemittel oder Mittel, die in Luft abbinden.

Wie in Fig. 3 gezeigt wird, kann die Filterplatte 46 der vorliegenden Erfindung nach unten zusammenlaufende Seitenflächen 48 haben, welche an die entsprechenden, rundumlaufenden Flächen der Filterkammer angepasst sind, wie dies in den

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Figuren 1 und 4 dargestellt wird. Natürlich liegt es im Rahmen der Erfindung, an Stelle der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen eine grosse Anzahl von Variationen der geometrischen Konfiguration vorzunehmen.

Wenn die Filterplatte der vorliegenden Erfindung als Wegwerfartikel konzipiert wird, ist es wesentlich, ein wirkungsvolles Dichtungsmittel für die Seitenflächen der Filterplatten vorzusehen, welches leicht anzubringen, abzubauen und von den Seitenflächen der Filterplatte zu entfernen ist. Die Filterkammer selbst ist normalerweise ein zur Zuführungsrinne, zur Giesspfanne, zum Giesstrog usw. gehörender Teil und sollte aus feuerfesten Materialien hergestellt sein, welche gegen geschmolzenes Metall ähnlich widerstandsfähig sind, wie dies für übliche Anfertigungen von Zuführungsrinnen der Fall ist. Es ist bevorzugt, die Filterplatte mit einem elastischen Dichtungsmittel oder einer Dichtungsmanschette an ihrem vorgesehenen Ort anzubringen, wie dies früher gezeigt und besprochen worden ist. Das elastische Dichtungsmittel oder die Dichtungsmanschette begrenzen die Filterplatte an deren äusseren, nach unten zusammenlaufenden Schrägflächen. Die manschettenförmigen Dichtungen gewährleisten eine pannenfreie Installation und bilden ebenso ein tatsächliches Trennmedium, was für ein leichtes Auseinandernehmen wesentlich ist. Zusätzlich verhindern Manschetten oder Dichtungsmittel das Eindringen von Metall zu den Dichtungsflächen der Filterträgereinheiten. Ihr Gebrauch erleichtert das Reinigen beträchtlich und verlängert die Lebensdauer der Filtereinheit wirkungsvoll, indem die Probleme betreffend den Angriff von Metall ausgeschaltet werden. Ueberdies kann die Manschette bzw. das Dichtungsmittel dank ihrer Elastizität genügend Reibungskraft aufbringen, um den Filterkörper am vorgesehenen Ort in der Filterkammer halten zu können, ohne dass zu anderen, zusätzlichen Ausführungsformen von Haltevorrichtungen

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Zuflucht genommen werden muss. Das Dichtungsmittel sollte gegenüber dem zu filtrierenden geschmolzenen Metall nichtbenetzend sein, dessen chemischem Angriff widerstehen und feuerfest genug sein, um auch hohen Verfahrenstemperaturen zu widerstehen.

Die plattenförmigen Filtereinheiten der vorliegenden Erfindung können durch Manschetten um ihre Seitenflächen und/oder nur an deren oberem und unterem äusseren Umfang abgedichtet werden. Die plattenförmigen Filtereinheiten der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise durch eine randförmige, entlang der Seitenfläche der Filterplatte verlaufende Manschette abgedichtet, wodurch ein fester Dichtungsabschluss gewährleistet ist, und das Filter, im Zusammenwirken mit der Dichtungsmanschette, an Ort und Stelle festgehalten wird. Falls ein einfacher Pressitz nicht ausreicht, um das Filter an Ort und Stelle festzuhalten, können natürlich eine grosse Zahl von mechanischen Befestigungsmitteln, wie beispielsweise Keile oder Niederhaltegewichte, verwendet werden. Nach einer anderen, nicht dargestellten Anordnung, kann die Vorrichtung von Fig. 1 bei den rundumlaufenden, abgeschrägten Flächen 26 und 28 geteilt werden, sodass der zum Festhalten der Filterplatten notwendige Druck beim Schliessen der aufgespaltenen Einheit durch die klemmende Wirkungsweise des Verschliessens ausgeübt werden kann. Der nach unten zusammenlaufende Winkel der abgeschrägten Flächen der Filterkammer und der entsprechend nach unten zusammenlaufende Winkel der Seitenflächen der Filterplatte sind geeignet, eine feste Abdichtung zu bilden, und das Filter gegen darauf einwirkende Hubkräfte an Ort und Stelle zu halten. Natürlich sollten die Dichtungsmanschette oder das Dichtungsmittel, wie oben erwähnt, gegen das verwendete, geschmolzene Metall beständig sein. Typische Dichtungsmaterialien, die bei der Behandlung von geschmolzenem Aluminium verwendet werden, umfassen faserförmige,

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feuerfeste Abdichtungen, die mannigfache Zusammensetzungen haben können. Als Beispiele für solche Dichtungsmaterialien seien erwähnt:

Ungefähr 45% Aluminiumoxid, 52% Siliziumoxid, 1,3% Eisenoxid und 1,7% Titanoxid;

ungefähr 55% Siliziumoxid, 40,5% Aluminiumoxid, 4% Chromoxid und 0,5% Eisenoxid;

- ungefähr 53% Siliziumoxid, 46% Aluminiumoxid und 1% Eisenoxid.

Es ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, das erste filterförmige Medium 30 mit einer Anordnung von Löchern 50 zu versehen, welche wesentlich grosser sind als die Poren des Filters selbst, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. In Uebereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung wurden grosse Druckdifferenzen zwischen der Gasbehandlungszone stromabwärts des ersten filterförmigen Mediums und der Zone stromaufwärts des ersten filterförmigen Mediums gefunden, wenn die in der obgenannten US-PS 4 052 198. offenbarte Vorrichtung und das zugehörige Verfahren angewendet wurden. Die grosse Druckdifferenz ergab sich aus einem Aufstau des Spülgases unter der Filterplatte. Diese Druckdifferenz setzte der Menge an Spülgas, welche im Gegenstrom zum geschmolzenen Metallstrom durchtreten kann, eine physikalische Grenze und begrenzte damit die Menge an geschmolzenem Metall, welche wirksam und kontinuierlich behandelt werden soll. In Uebereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass die Druckdifferenz und damit die Niveaudifferenz zwischen Ein- und Auslasstrog wirksam kontrolliert und vermindert werden kann, wenn die Filterplatte mit einer Anordnung von Löchern versehen wird, welche

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wesentlich grosser sind als die einzelnen Poren des Filters. Dadurch wird für das Spülgas ein bevorzugter Weg durch die Filterplatte geschaffen, währenddem "im wesentlichen alles geschmolzene Metall durch den Filterkörper dringt. Die in Uebereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erzielte Abnahme der Druckdifferenz gestattet eine Zunahme" der Spülgasmenge, welche in die Schmelze eingeführt werden kann. Dadurch wird es möglich, eine grössere Menge an geschmolzenem Metall zu behandeln als dies bis anhin mit den bekannten Systemen möglich war.

In Uebereinstimmung mit dem allgemeinen Verfahren gemäss der US-PS 3 89 3 917 wurden mehrere filterförmige Medien aus keramischem Schaum hergestellt und als erstes filterförmiges Medium in einer im wesentlichen der Fig. 1 entsprechenden Pilotanlage verwendet. Jodes Filter hatte die Abmessungen 127 mm χ 127 mm und wies eine Dicke von 25,4 mm auf. Die

-7 2 Luftdurchlässigkeit betrug 1750 χ 10 cm , die Porosität 0,90 und die Porenzahl 12 Poren pro 1 cm Länge. Anschliessend wurde eine Anordnung von 25 Löchern von gleicher Grosse in jedes der Filter gebohrt. Es sei hier betont, dass die Löcher nicht notwendigerweise in fertig bearbeiteten Filter durch Bohren oder ähnliche Verfahren angebracht werden müssen. Die Löcher können auch vor der Weiterverarbeitung gemäss der obgenannten US-PS 3 893 917 im flexiblen Schaummaterial· vorgesehen werden. Bevorzugt weisen die Löcher gleiche Grosse auf und sind gleichmässig über die Filteroberfläche verteilt, sodass eine gleichmässige Verteilung des Spülgases über die gesamte Filterplatte entsteht.

Der Durchmesser der in die Filter gebohrten Löcher wurde in Schritten von 1,27 mm von 2,54 bis 11,43 mm variiert. Die Filter wurden sodann zum Studium der Charakteristik der im Gegenstrom fliessenden Komponenten Gas und Flüssigkeit in die

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Pilotanlage eingebaut. Die Zuführung der Flüssigkeit in die Filtrier- und Entgasungskammer erfolgte in den nachstehenden Mengen: 15154 cm /min, 22730 cm /min und 30307 cm /min. Der Gasfluss wurde so eingestellt, dass die Flüssigkeitsniveaudifferenz zwischen dem Einlass- und dem Auslasstrog 12,7 mm betrug, was mit dem Buchstaben B in Fig. 1 angegeben ist. Die Ergebnisse sind in Fig. 4 graphisch dargestellt.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, kann durch die Anordnung von gebohrten Löchern im filterförmigen Medium eine wesentlich grössere Menge an Spülgas in die Schmelze eingeführt werden. Eine mit einem derartigen Filter ausgerüstete Vorrichtung erlaubt ein wirksameres Filtrieren und Entgasen bei höheren Durchsätzen an geschmolzenem Metall als die bisher bekannten Vorrichtungen.

Durch die Bereitstellung eines bevorzugten Weges für das Spülgas durch die Filterplatte wird die Druckdifferenz durch die Filterplatte abgebaut. Dies entspricht einem Abbau der Niveaudifferenz, was die Verwendung entsprechend kleinerer Entgasungseinheiten und eine Erhöhung des Entgasungswirkungsgrades ermöglicht. Es hat sich herausgestellt, dass die Verwendung von Löchern mit einem Durchmesser bis zu 11,43 mm keine Beeinträchtigung der Filtrierwirkung der Filterplatte zur Folge hat.

Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher die Filterplatten im wesentlichen horizontal und übereinanderliegend angeordnet sind. Die Vorrichtung 50 ist mit einem Einlasstrog 52 versehen, der zur Kammer 54 führt, wo die Filtrier- und Entgasungsoperationen stattfinden. Die Filtrierkammer 54 wird als im wesentlichen napfförmig dargestellt und ist mit ihrem eingebuchteten Boden unterhalb des Bodens des Einlasstroges 52

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angeordnet, sodass das die Filterkammer durchquerende Metall durch die filterförmigen Medien nach unten fliesst. Die Ausbildung der Filterkammer 54 ist durch die Ausbildung einer ersten, rundumlaufenden abgeschrägten Fläche 56 und einer zweiten, rundumlaufenden abgeschrägten Fläche 58 gekennzeichnet. Die erste, rundumlaufende abgeschrägte Fläche 56 liegt im oberen Teil der Filterkammer 54 und beginnt nach Fig. 5 auf der Höhe des Bodens des Einlasstroges 52. Die zweite, rundumlaufende abgeschrägte Fläche 58 liegt, wie Fig. 5 zeigt, derart in der Filterkammer 54, dass diese in zwei Unterkammern 60 und 62 getrennt wird. Die rundumlaufenden abgeschrägten Flächen 56 und 58 laufen nach unten zusammen, was ein schnelles Einsetzen und Auswechseln von entsprechend geformten filterförmigen Medien ermöglicht. Die rundumlaufende abgeschrägte Fläche 58 ist kleiner als die umlaufende abgeschrägte Fläche 56, was eine ungehinderte Handhabung der darin eingesetzten Filtermedien ermöglicht. Obwohl 56 und 58 als rundumlaufende abgeschrägte Flächen dargestellt sind, können im Rahmen der Erfindung, wie später noch ausgeführt wird, auch andere Mittel zur Auflage und Befestigung der filterförmigen Medien verwendet werden.

Die Unterkammer 60 umfasst den zwischen dem ersten filterförmigen Medium 64 und dem zweiten filterförmigen Medium 66 liegenden Bereich. Wie dargestellt, können die filterförmigen Medien 64 und 66 gleichfalls nach unten zusammenlaufende Seitenflächen 68, welche an die entsprechend geformten rundumlaufenden abgeschrägten Flächen 56 und 58 der Filterkammer angepasst sind, besitzen. Die nach unten zusammenlaufenden Seitenflächen 68 werden mit elastischen Dichtungsmitteln 70 versehen "verwendet, welche gegen geschmolzenes Metall beständig sind. Die jeweiligen, mit Dichtungsmitteln 70 versehenen Filtermedien 64 und 66 werden der Reihe nach in die Filterkammer 54 eingesetzt, sodass sie über das Dichtungs-

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mittel 70 jederzeit mit den entsprechenden rundumlaufenden abgeschrägten Flächen 56 und 58 in Eingriff stehen.

Wie früher erwähnt, teilt die Anordnung von rundumlaufenden abgeschrägten Flächen 56 und 58, welche die jeweiligen Filtermedien 64 und 66 stützen, die Filterkammer 54 vollständig in die Unterkammern 60 und 62. Wie in Fig. 5 dargestellt, und in Uebereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, ist die Unterkammer 60 mit mindestens einem Einlass 72 versehen, der die Oeffnung oder die Oeffnungen eines oder mehrerer Gaszuleitungen 74 umfasst, und durch welchen ein von einer äusseren, nicht gezeigten Quelle zugeführtes Gas in die Schmelze eingeführt werden kann.

In Uebereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung ist das erste filterförmige Medium 64 mit einer Anordnung von Löchern 76 versehen, welche einen bevorzugten Weg für das Spülgas darstellen. Es sei hier daran erinnert, dass das Spülgas aus einer Verteilerplatte fHessen kann, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist und auch beschrieben wurde.

Es gibt eine grosse Anzahl von Gelegenheiten, bei weichen die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung in allen oben erwähnten Ausführungsformen angewendet werden können. Insbesondere beim Beispiel des Stranggiessens kann ein Paar von solchen Filterkammern in paralleler Anordnung verwendet werden. Bei einem solchen Verfahren kann angesichts der langen Verfahrensdauer und der damit verbundenen grossen Menge von geschmolzenem Metall ein häufiger Wechsel des Filtermediums während dem Verfahren erforderlich sein. Solche Wechsel können durch die Verwendung von parallelen Fliesskanälen, von welchen jeder eine Filterkammer enthält, erleichtert werden, zusammen mit einem Mittel für die Umlenkung des fliessenden Metalles von einem Kanal zum andern, wie

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Ventilen, Stauanlagen und dergleichen. Der Fluss kann so während einer bestimmten Zeit auf eine Filterkammer beschränkt werden und konnte auf einen anderen Kanal umgelenkt werden, sobald das Druekgefälle über der ersten Filterkammer zu gross würde. Es ist leicht einzusehen, dass eine solche Umschaltmöglichkeit die Versorgung einer Stranggiessanlage mit einem endlosen Strom von filtriertem Metall gewährleistet.

Ueberdies können an der vorliegenden Vorrichtung und dem Verfahren einige Modifikationen zur Anpassung an Variationen im Behandlungsverfahren des geschmolzenen Metalls vorgenommen werden. Wenn beispielsweise kleine, individuelle Serien von geschmolzenem Metall hergestellt und vergossen werden, ist es wünschenswert, dass das filterförmige Medium für mehrere Serien betriebsfähig bleibt. Zu diesem Zweck kann das Filtermedium gegenüber den Bodenflächen des Durchgangs und der Abflussrinne etwas vertieft sein, wodurch nach dem Aufhören des Metallflusses ein Schmelzerückstand zurück bleibt, welcher die Filterkammer füllt und beide Filter bedeckt. In Verbindung mit dieser Modifikation kann mindestens eine Abdeckeinheit verwendet werden, welche über dem Schmelzerückstand liegt und mit Heizmitteln, wie beispielsweise einer Vielzahl von die Schmelze in ihrem flüssigen Zustand haltenden Strahlungsheizern, versehen sein würde.

Andere, im Bereich der Erfindung liegende Modifikationen bestehen darin, dass eine Mehrzahl von Gaseintrittsöffnungen rund um die entsprechende Kammer herum, unmittelbar unter dem betreffenden ersten filterförmigen Medium, angeordnet ist. Weiter können die Eintrittsöffnungen für das Gas durch die Verlängerung der entsprechenden GasZuleitungen gegen das Zentrum der betreffenden Kammer verschoben werden, wodurch das ausfliessende Gas von einem in der Mitte der Kammer liegenden Ort in die Schmelze eingeleitet werden kann. Sowohl die

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Anordnung einer Mehrzahl von Eintrittsöffnungen für das fliessende Gas, als auch gegen das Zentrum der Filterkammer verschobene Eintrittsöffnungen, welche in den Figuren nicht dargestellt sind, umfassen Modifikationen, welche an sich lediglich Aenderungen der Gestaltung (Design) betreffen.

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Claims (17)

29H347 -ι Patentansprüche

1. Verfahren zum Filtrieren und Entgasen von geschmolzenem Metall, wobei das geschmolzene Metall durch mindestens ein filterförmiges Medium geführt wird und die Reinigung des geschmolzenen Metalls mit einem im Gegenstrom durch das geschmolzene Metall fliessenden Spülgas erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass für das Spülgas derart angeordnet ist, dass das aus diesem Einlass austretende Gas durch das filterförmige Medium durchtritt, wobei das filterförmige Medium einen bevorzugten und gegenüber den Poren des filterförmigen Mediums wesentlich breiteren Weg für das Spülgas aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bevorzugte Weg aus einer Anordnung von Löchern im filterförmigen Medium besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher gleiche Grosse haben.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Löcher zwischen 2,54 und 11,43 mm liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass für das Spülgas mit mehreren Oeffnungen von kontrollierter Grosse und Verteilung versehen ist, um eine möglichst kleine Grosse und eine möglichst grosse Dispersion der Gasblasen zu erreichen und dabei ein optimales Entgasen des geschmolzenen Metalls zu erzielen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Oeffnungen zwischen 0,127 und 1,27 mm,

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vorzugsweise zwischen 0,254 und 0,508 ram, liegt und der Abstand benachbarter Oeffnungen 6,35 bis 127 mm, vorzugsweise 19,05 bis 50,8 mm, beträgt.

7. Vorrichtung zum Filtrieren und Entgasen von geschmolzenem Metall, gekennzeichnet durch

a) eine Kammer mit Ein- und Auslass für das geschmolzene Metall sowie mit mindestens einer Filterplatte,

b) für den Eingriff der Filterplatte angepasste Wände,

c) einen in der Kammer angeordneten Einlass für das Spülgas, welcher in bezug auf die Filterplatte derart angeordnet ist, dass das aus dem Einlass austretende Gas durch die Filterplatte hindurchfliesst, und

d) Durchgänge in der Filterplatte, welche wesentlich grosser sind als die Poren der Filterplatte und einen bevorzugten Weg für das durch die Filterplatte fliessende Gas darstellen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgänge aus einer Anordnung von Löchern in der Filterplatte bestehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher gleiche Grosse haben.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Löcher zwischen 2,54 und 11,43 mm liegt.

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11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass für das Spülgas eine Verteilerplatte mit mehreren Oeffnungen von kontrollierter Grosse und Verteilung aufweist, um eine möglichst kleine Grosse und eine möglichst grosse Dispersion der Gasblasen zu erreichen und dabei ein optimales Entgasen des geschmolzenen Metalls zu erzielen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Oeffnungen zwischen 0,127 und 1,27 mm, vorzugsweise zwischen 0,254 und 0,508 mm, liegt und der Abstand benachbarter Oeffnungen 6,35 bis 127 mm, vorzugsweise 19,05 bis 50,8 mm, beträgt.

13. Filterplatte zum Filtrieren und Entgasen von geschmolzenem Metall, welche Filterplatte eine durch eine Vielzahl von mit einem Netzwerk aus keramischem Material umgebenen, miteinander verbundenen Hohlräumen gebildete, offenzellige Schaumstruktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterplatte Durchgänge aufweist, welche wesentlich grosser sind als die Poren der Filterplatte und einen bevorzugten Weg für das durch die Filterplatte fliessende Gas darstellen.

14. Filterplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgänge aus einer Anordnung von Löchern in der Filterplatte bestehen.

15. Filterplatte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher gleiche Grosse haben.

16. Filterplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Löcher zwischen 2,54 und 11,43 mm liegt.

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17. Filterplatte nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Luftdurchlässigkeit von 400 bis 8000 χ 10 cm , eine Porosität von 0,80 bis 0,95 und eine Porenzahl von 2 bis 18 Poren je 1 cm Länge aufweist.

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