DE2914347A1

DE2914347A1 - METHOD AND DEVICE FOR FILTERING AND DEGASSING MOLTEN METAL

Info

Publication number: DE2914347A1
Application number: DE19792914347
Authority: DE
Inventors: Jonathan A Dantzig; Derek E Tyler
Original assignee: Alusuisse Holdings AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1978-04-26
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1979-11-08
Also published as: NO791359L; NO158105B; GB2019734B; JPS54145307A; FR2424325A1; CA1123207A; DE2914347C2; FR2424325B1; NL7903316A; IT1113910B; NO158105C; IT7922185A0; GB2019734A

Description

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Schweizerische Aluminium AG, 3965 Chippis Swiss Aluminum AG, 3965 Chippis

Verfahren und Vorrichtung zum Filtrieren und Entgasen von geschmolzenem MetallMethod and apparatus for filtering and degassing molten metal

2.4.1979
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Filtrieren und Entgasen von geschmolzenem Metall.The present invention relates to the filtration and degassing of molten metal.

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.In practice, molten metal, particularly molten aluminum, generally contains entrained and dissolved impurities in gaseous and solid form, which have a detrimental effect on the cast product. These Impurities can affect the cast product after the molten metal has solidified in such a way that its Further processing is hindered or the end product is less ductile. After all, this end product can too poor reworkability and poor anodizing properties to have. The impurities can be of various origins. For example, these include metallic contaminants such as alkali and alkaline earth metals, as well as dissolved gaseous hydrogen and trapped films of surface oxides that have been broken up and carried over by the molten metal are include. In addition, the inclusions of insoluble impurities, such as carbides, Borides, etc. or eroded refractories from furnaces and feed chutes.

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.A known method of removing gaseous contaminants from molten metals represents degassing. This physical process closes the introduction a purge gas into the melt. The hydrogen diffuses through the melt to the bubbles of the cleaning gas, is absorbed by the bubbles and then discharged from the melt with the bubble.

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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·It is of course highly desirable to degas molten To improve metal in such a way that such impurities in the cast product are removed or greatly reduced are. This is especially the case with molten aluminum, e.g. when the degassed and filtered metal is used as a decorative Product, such as a decorative cladding or as a product exhibiting special properties, such as a forged piece or extruded product in the aircraft industry, or as thin foils. The impurities described cause a loss of properties such as tensile strength and corrosion resistance of the cast product

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.Rigorous metal treatment processes such as gas purging or Melt filtration have greatly reduced the occurrence of such defects. Although such treatments prevent the occurrence of this Generally reducing errors to a sufficient level, they often turn out to be ineffective and / or uneconomical found.

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.Processes carried out in the usual way with purging gas, such as the general gassing of the smelting space, have as their object the introduction of the purging gas into the holding furnace which contains a molten amount of metal. This method requires that the molten metal must be kept in the furnace for a long time during the treatment with purging gas, so that the amount of metal treated remains constant and the treatment can take place. This approach has several disadvantages, including a reduced efficiency and increased costs as a result of the prolonged inactivity of the furnace during the gas treatment, as well as a reduction in the effectiveness of the gas treatment due to the poor coverage of the molten metal by the purge gas , which leads to the excessively large bubbles and the is attributable to insufficient dispersion of the bubbles in the melt.

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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.Other disadvantageous factors are the limitation of this gas treatment to the furnace itself, causing recurrence of impurities in the melt before casting, and the high emissions required by the high amount of gas and the location of its circulation.

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.As an alternative to the discontinuous gas purging process described above, certain gas purging processes have been used in applied continuously; i.e. the treatment and the associated device was carried out outside of the enamel or Holding furnace carried out or arranged, often either between the melting furnace and the holding furnace or between the holding furnace and the casting machine. This helped that inefficiency caused by the prolonged inactivity of the furnace during the gas treatment and the high Mitigating costs, but could not improve the efficiency of the degassing operation itself promisingly, because prohibitively high amounts of purge gas per unit of molten metal were required, which is costly and the Purity of the air was detrimental.

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 dieA common continuously operating gas purging technique is disclosed in U.S. Patent 3,737,304. In the patent mentioned, a bed of "stones" is arranged in a housing, through which the molten metal passes. A purge gas is introduced near the bed and flows up through the spaces between the stones in countercurrent to the molten metal. Using a But beds made of porous "stones" have one disadvantage. The fact that the pores of the stones are very close to each other As a result, the bubbles passing through the stones coalesce on their surface and instead of a large number of small bubbles, one proportionately Form a small number of large bubbles. Through the

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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.but coalescing bubbles will cover the entire surface of the Bubbles on which hydrogen can be adsorbed are reduced, resulting in low degassing efficiency Has.

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.An improved method and apparatus for the continuous Degassing and filtering molten metal is disclosed in U.S. Patent 4,052,198 (Yarwood et al.). The improvement in degassing and filtration of molten metal is achieved by means of a device in which two spatially separated, replaceable filter elements and at least one between the two elements arranged inlet can be used for the purge gas. The purge gas is introduced into the melt through the inlet and flows in countercurrent with the melt through the first of these filter elements. The filter plate is used to Break up purge gas into a fine dispersion to produce a ensure extended contact with the melt. The filter plates used are made of porous, ceramic Foam materials which are particularly useful for filtering molten metal for a number of reasons are, among other things, because of their excellent filtration efficiency thanks to the uniform and controllable pore size, their low cost, as well as their ease of use and replaceability. The ceramic foam filters are handy and inexpensive to manufacture and are easy to use in a continuous operation Degassing T and filter unit.

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-Although the aforementioned U.S. Patent 4,052,198 made significant improvements over the previously known continuous gas purging techniques a number of problems have arisen. For reasons of economy and the increased productivity, degassing and filtering systems are desirable, which allow molten metal to

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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.be able to treat continuously and at a speed appropriate to casting practice. The use of well-known, continuously operating degassing units, such as those in the aforementioned U.S. Patent No. 3,737,304 for continuous degassing and filtration have been identified as Found extremely ineffective because they are used to adequately treat the required for continuous casting processes Amounts of molten metal make large multi-part chamber arrangements necessary. Due to the size These treatment units require additional heating devices which prevent the molten metal from solidifying prevent during his treatment. Although some improvement in the amount of molten metal, which can be treated using a smaller system such as that disclosed in U.S. Patent 4,052,198, which uses ceramic filters and gas flow in countercurrent, has been found to be such System has limited effectiveness. The reason for this is the large pressure drop that results from the simultaneous im Countercurrent flow through the filter body results in flushing gas and metal. As a result of the large pressure drop, it occurs upstream of the filter element to form a higher level of molten metal, which is either an enlargement of the passage upstream of the filter element or a reduction in the feed rate of the Molten metal makes the treatment unit required.

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 sollenThe present invention is therefore based on the object of a method and a device for filtering and degassing of molten metal using filter-shaped media to create the at the same time reduce the pressure drop occurring in the filter-shaped media in countercurrent flow of purging gas and metal. The method and the device should

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leistungsfähig, einfach zu handhaben und kostengünstig zu betreiben sein.powerful, easy to use and inexpensive too operate.

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.According to the invention, the object is achieved in that the The inlet for the flushing gas is arranged in such a way that the gas emerging from this inlet passes through the filter-shaped Medium passes through, the filter-shaped medium being a preferred and opposite to the pores of the filter-shaped medium Has a much wider path for the purge gas.

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.In the method according to the invention, the flushing gas can be, for example an inert gas can be used, which is preferably a small amount of an active, gaseous additive such as Contains chlorine or a fully halogenated carbon compound. The gas used can be any gas or a Mixture of gases such as nitrogen, argon, chlorine, carbon monoxide, Preon 12 etc., which are suitable for degassing. In a preferred implementation of the method for For degassing aluminum melts, mixtures of nitrogen and freon 12 or argon and freon 12 are used. Additionally a salt cover consisting of alkali or alkaline earth chlorides or fluorides can be applied to the melt which the degassing process by reducing the readsorption of the gaseous impurities on the Support melt surface. The commonly used salts are molten halides such as sodium chloride, Potassium chloride, magnesium chloride or their mixtures. The salts should be chosen in such a way that they prevent erosion the refractory feed parts and the degassing chamber. As an alternative, gaseous covers can be used such as argon, nitrogen etc. as protective covers above the molten metal to reduce the readsorption of gaseous impurities on the melt surface be used.

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Die erfindungsgemässe Vorrichtung weistThe device according to the invention has

a) eine Kammer mit Ein- und Auslass für das geschmolzene Metall sowie mindestens eine Filterplatte,a) a chamber with inlet and outlet for the molten metal and at least one filter plate,

b) für den Eingriff der Filterplatte angepasste Wände,b) walls adapted to engage the filter plate,

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, undc) an inlet arranged in the chamber for the purge gas, which in relation to the filter plate in such a way it is arranged that the gas exiting the inlet flows through the filter plate, and

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,d) passages in the filter plate, which are much larger than the pores of the filter plate and a represent the preferred path for the gas flowing through the filter plate,

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.According to a preferred embodiment, filter-shaped Media used, which consists of an open-cell foam structure, formed by a multitude of with a network Ceramic surrounded, interconnected cavities have. The filter-shaped medium can consist of plates, which have downward converging outer side surfaces that are adapted to the wall surfaces of the filter chamber, which also converge downwards.

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.An elastic sealing means is preferably provided on each inclined side surface of the filter plates, which is resistant to the molten metal, and which the downwardly converging wall surfaces of the filter chamber sealingly engages the filter plates during installation.

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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.According to a preferred embodiment of the invention Device, the filter-shaped media can have the same pore size and permeability. But you can too have a different pore size and permeability, the first medium being a relatively coarser one Pore structure, a higher permeability and a larger available Pliess cross section than the second medium.

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. The first filter-shaped medium advantageously has a Arrangement of holes, which are much larger than the pores of the filter-shaped medium itself and thereby one represent preferred path for the gas flow through this first filter medium.

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.The flushing gas can be introduced below the first filter plate through a distributor plate installed in the chamber. The distribution plate has several openings from controlled size and distribution provided around the diffusion path for gaseous contaminants to downsize by increasing the coalescence of the bubbles of the purge gas significantly is decreased.

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.The present apparatus and method allow a considerable increase in the productivity of degassing molten metal because degassing can be carried out without interrupting the furnace. Permitted further on the design of the device so that it can be attached near the casting machine, thus making the possibility is essentially eliminated from further impurities subsequently entering the melt.

Die Verwendung des ersten filterförmigen Mediums der vorliegenden Erfindung in der obgenannten Vorrichtung führt wegen dem bevorzugten Weg für den Gasfluss durch diesesThe use of the first filter-shaped medium of the present Invention in the above device leads because of the preferred path for the gas flow through this

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Filtermedium zu einer Verringerung des Druckabfalles durch dieses Medium, was einen grösseren Wirkungsgrad der Vorrichtung zur Folge hat.Filter medium to reduce the pressure drop this medium, which results in a greater efficiency of the device.

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.The use of the distributor plate in the present invention decreases and increases the bubbles of the purge gas at the same time the density of the bubbles. This leads to an increase in the effective surface area for carrying out the adsorption reaction and has an optimal degassing of the molten material Metal result.

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.Furthermore, the efficiency of the present invention allows the degassing with a sufficiently decreased Gas amount can be carried out, whereby the amount of exhaust gas resulting from the purging operation can be greatly reduced can.

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.The present apparatus and method result in a significant increase in productivity with respect to the Degassing of molten metal because the degassing is carried out without interrupting the alloying and melting processes can be. The design of the device also allows it to be arranged in the vicinity of the casting machine. the The present invention enables a gas purging and filtering process to be carried out which reduces the amount of exhaust gases generated in this type of process are greatly reduced.

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 grobporigenThanks to the use of easily removable filter-shaped The device and enable media that have a carefully controlled gradation of filter properties the method of the present invention to achieve levels of smelter units that were previously only extremely severe and precisely executed procedures were possible. Likewise, the use of a relatively coarse-pored one extends

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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.first filter-shaped medium, which one dragged along with it removes non-metallic particles before the melt reaches the second finer filter, the life of this one the latter filter to a significant extent. Finally, it must be emphasized that using these high levels of purity can be achieved by inexpensive manufactured filter-shaped media.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated schematically below with reference to FIG Embodiments explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung im Schnitt, wobei das erste und das zweite filterförmige Medium im wesentlichen seitlich nebeneinander angeordnet sind;Fig. 1 is a side view of the device in section, the first and the second filter-shaped Medium are arranged substantially side by side;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine in der Vorrichtung von Fig. 1 verwendeten Verteilerplatte;Fig. 2 is a plan view of a distributor plate used in the apparatus of Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene, perspektivische Ansicht des ersten filterförmigen Mediums;3 shows a partially broken away perspective view of the first filter-shaped medium;

Fig. 4 eine graphische Darstellung der mit dem Verfahren und der Vorrichtung erreichten, verbesserten Durchflussgeschwindigkeit;Figure 4 is a graphical representation of the improvements achieved with the method and apparatus Flow rate;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung im Schnitt, mit horizontalen, übereinander angeordneten filterförmigen Medien.5 shows a side view of an alternative embodiment of the device in section, with horizontal, filter-shaped media arranged one above the other.

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 vorliegendenFig. 1 shows a device as used in ümgiess systems, the pouring crucibles, pouring containers, transport channels, metal treatment compartments and the like can be used. The apparatus and method of the present invention

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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.Invention can be found at numerous points of the metalworking system between the melting furnace and the casting device be used. Thus, Fig. 1 shows a refractory degassing and filtering device 10, which by the Deflection wall 12 is divided into chambers 14 and 16. The molten metal enters the through inlet trough 18 Chamber 14, runs under the baffle 12 into the chamber and through the outlet trough 20 for further treatment. the Device 10 can optionally be provided with an inlet baffle 22, which serves to support an optionally used To limit the salt layer 24 on the metal surface in the chamber 14 and to prevent it from running along the Inlet trough 18 floats back.

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.In a preferred embodiment of the present invention each of the chambers 14 and 16 is provided with at least one circumferential sloping surface 26 and 28, respectively, which essentially abut laterally and at the same height as the bottom of the inlet or outlet trough 18 and 20 lie. The first circumferential beveled surface 26 and the second circumferential beveled surface Area 28 are shown in Figure 1; they converge at the bottom, allowing for quick insertion and replacement accordingly allows shaped filter-shaped media. Although 26 and 28 are shown as circumferential beveled surfaces are, within the scope of the invention, as will be explained later, other means of support and fastening can also be used the filter-shaped media can be used.

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 untenThe filter-shaped inserted into the chambers 14 and 16 Media 30 and 32 can also downwardly converging side surfaces 34, which are attached to the correspondingly shaped circumferential beveled surfaces 26 and 28 of the filter chamber are adapted have. The down

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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.converging side surfaces 34 are with elastic Sealing means 36 are provided which are resistant to molten metal. The respective, with sealants 36 provided filter media 30 and 32 are inserted sequentially into the chambers 14 and 16 so that they can be passed through the Sealant 36 at all times with the corresponding all-round beveled surfaces 26 and 28 are engaged.

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.The bottom of the refractory degassing and filtering device 10 is in the area of the chamber 14 with a cast ceramic Distributor plate 38 is provided, which has several openings 40. These openings 40 are used to introduce a Purge gas from an external source, not shown here, from the inlet 42 and the antechamber 44 into the molten metal, which flows through the chamber 14.

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 diskreterIn the preferred embodiment of the present invention the use of a cast ceramic distributor plate has a clear advantage over the conventional one Methods and apparatus for introducing a purge gas into a molten metal. To the efficiency To optimize the degassing, i.e. to achieve the highest possible adsorption effect, the introduction of the purge gas should in the melt in accordance with the present invention are optimized in such a way that the smallest possible bubbles and the highest possible bubble density is created while avoiding coalescence of the bubbles. So should the side The distance between the openings in the distributor plate must be controlled so that the bubbles of the purge gas can coalesce is prevented and the diffusion path which the gaseous Impurities in the melt must be covered, is shortened as possible. A maximum adsorption efficiency is obtained when using a distributor plate as shown in FIG. The use of discreet

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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.Openings 40 in the distributor plate prevents bubble coalescence and allows the bubble size and the control Dispersion. The size of the individual openings 40 determines the size of the bubbles.

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.In order to obtain the largest possible surface for the adsorption reaction, the openings 40 are as small as possible made, whereby a clogging of the same with metal should not occur even after repeated use.

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.For degassing molten aluminum and aluminum alloys it has been found to be particularly advantageous to set the diameter of the openings between 0.12 7 and 1.27 mm, preferably between 0.254 and 0.50 8 mm, to be selected. The distance between adjacent openings, A, as shown in Fig. 2, is critical with respect to the maximum dispersion of the bubbles and the lateral spacing of the bubbles to one To prevent bladder coalescence. The distance between adjacent openings is for optimal degassing of molten material Aluminum and aluminum alloys advantageously between 6.35 and 127 mm, preferably between 19.05 and 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. DieseIn the present device and in the present method, a large number of known components can be used as purging gas, such as gaseous chlorine and other halogenated gases, carbon monoxide and certain mixtures of inert gases such as nitrogen, argon, helium, etc. A preferred gas mixture for use in the present invention for degassing molten aluminum and aluminum alloys contains a mixture of nitrogen or argon with 2 to 20% by volume, preferably 5 to 15% by volume, dichlorodifluoromethane. In connection with this gas mixture, on the surface of the melt in the area of the chamber 14 a molten salt mixture 24 can be used. These

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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.Salt mixture can contain halides such as sodium chloride, potassium chloride, Contain magnesium chloride and mixtures thereof. It should be remembered here that the molten salt mixture is such should be selected so that it causes the least possible erosion of the refractory lining of the degassing chamber. In addition, a gaseous protective layer of argon, nitrogen or the like can be applied over the molten Metal used in the same way as the molten salt for the readsorption of the gaseous impurities to decrease at the surface of the melt.

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.Another important feature of the present invention is that the filter-shaped media of uniform, are close tolerances and can be manufactured with significant cost reductions. Accordingly, there is filter-shaped medium of the present invention preferably from a filter plate as shown in FIG. The filter plate 46 has an open-cell structure which is formed by a multiplicity of interconnected cavities is formed so that the molten metal is used to remove or reduce entrained solid particles from the final cast product or to facilitate the exchange of impurities between the melt and a gas rising in countercurrent flow through Hessen. Such a filter can be formed, for example, by a solid filter plate, which is made of a sintered Ceramic aggregate or can be made from a porous carbon plate.

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 durchIn the preferred embodiment, a ceramic foam filter such as that described in US Pat. No. 3,962,081 is used will. In accordance with the teaching of this US Pat. No. 3,962,081, ceramic foam filters can be produced which have an open-cell structure, which by

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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.a plurality of interconnected cavities surrounded by a network of ceramic material will. The ceramic foam filter described in referenced U.S. Patent 3,962,081 is for the present Invention particularly useful because it is manufactured at low cost and therefore easily used on a disposable basis can be. In addition, this filter is surprisingly effective in filtering molten metal, in particular in the case of aluminum, and it can, which is astonishing, especially in the case of inexpensive, high-efficiency filtration is, exceptionally good controllability can be achieved.

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 einerAccording to a preferred embodiment of the present Invention, the first filter-shaped medium 30 can be produced with a relatively coarse pore size, the in the range of 2 to 8 pores per 1 cm length, which is one

-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--7 2 Air permeability in the range from 2500 to 8000 χ 10 cm corresponds, while the second filter-shaped medium 32 a relatively fine-pored filter, which has a number of pores of 8 to 18 per cm length and an air permeability

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Lässigkeit von 400 - 2500 χ 10 cm aufweist. Die Fliessgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls durch das FilterHas a permeability of 400 - 2500 χ 10 cm. The flow rate of the molten metal through the 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.3 2 can range from 13 to 130 cm / cm filter area and per Minute lie. Of course, both the air permeability and the pore size of the relevant filter-shaped Medium, as already mentioned, can be changed depending on the particular material to be filtered and therefore also lie outside the specified ranges.

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, wieThe ceramic filter preferably used in the present invention is made of an open-cell, flexible foam material manufactured by a variety of with a network of this flexible foam material, such as

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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.Polyurethane foams or cellulose-based plastics, surrounded, interconnected cavities, is formed. The ceramic foam filter can be in accordance with the of US Pat. No. 3,893,917 to be taken, general processes are prepared, according to which an aqueous, ceramic Slurry is made and the foam material is impregnated with it so that the network is coated with it and the cavities are essentially filled by it. The impregnated Material is compressed in such a way that part of the slurry is expelled and the rest evenly over all of the foam material is distributed. The coated foam material is then dried and heated to initially volatilize and / or burn the flexible organic foam, and then the original ceramic Sintering coating, creating a sintered ceramic foam with a variety of with a network sintered ceramic, interconnected cavities are created, which is the configuration of the original flexible foam. Of course, depending on the particular metal to be filtered, there can be a large number of ceramic materials can be selected. A mixture of aluminum and chromium oxide is preferably used. However, these materials can of course be used alone or together with other ceramic materials will. Other typical ceramic materials that can be used are zirconium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, Silica and mixtures thereof. Usually included the slurries used between 10 and 40% water, as well as one or more rheological agents, binders, or agents that set in air.

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 denAs shown in Figure 3, the filter plate 46 of the present invention may have downwardly converging side surfaces 48 have, which are adapted to the corresponding, circumferential surfaces of the filter chamber, as shown in

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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.Figures 1 and 4 is shown. Of course, it is within the scope of the invention instead of that shown in the figures Embodiments a large number of variations of the make geometrical configuration.

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 HaltevorrichtungenWhen the filter plate of the present invention is disposable It is essential to have an effective sealant for the side surfaces of the filter plates which is easy to attach, dismantle and remove from the side surfaces of the filter plate. the The filter chamber itself is normally a part belonging to the feed chute, pouring pan, pouring trough, etc. should be made of refractory materials that are similarly resistant to molten metal, as is the case for conventional production of feed channels. It is preferred to have the filter plate with an elastic Apply sealant or a gasket in its intended location, as shown earlier and has been discussed. The elastic sealing means or the sealing collar limit the filter plate their outer, downwardly converging sloping surfaces. The sleeve-shaped seals ensure a puncture-free Installation and also form an actual separation medium, which is essential for easy disassembly. In addition, sleeves or sealing means prevent metal from penetrating the sealing surfaces of the filter support units. Their use makes cleaning considerably easier and extends the life of the filter unit effective by eliminating the problems related to attack by metal. In addition, the cuff or the sealant, thanks to its elasticity, apply sufficient frictional force to the filter body on the intended To be able to hold in place in the filter chamber without having to use other, additional embodiments of holding devices

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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.Refuge must be sought. The sealant should non-wetting to the molten metal to be filtered be able to withstand chemical attack and be refractory enough to withstand high process temperatures to resist.

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,The plate-shaped filter units of the present invention can by cuffs around their side surfaces and / or only be sealed on their upper and lower outer circumference. The plate-shaped filter units of the present Invention are preferably sealed by an edge-shaped sleeve running along the side surface of the filter plate, whereby a tight seal is guaranteed, and the filter, in cooperation with the sealing sleeve, is held in place. If a simple press fit is not enough to keep the filter in place and Of course, a large number of mechanical fasteners, such as wedges, can be used to hold in place or hold-down weights. According to another, not shown arrangement, the device of Fig. 1 at the circumferential, beveled surfaces 26 and 28 are divided, so that the pressure necessary to hold the filter plates when closing the split Unity can be exercised by the clamping action of the closure. The downward converging angle of the beveled surfaces of the filter chamber and the corresponding downward converging angle of the side surfaces of the Filter plate are suitable to form a tight seal, and the filter against lifting forces acting on it in place and Place to hold. Of course, the sealing sleeve or the sealant, as mentioned above, should be used against the molten metal to be resistant. Typical sealing materials used in the treatment of molten Aluminum used include fibrous,

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feuerfeste Abdichtungen, die mannigfache Zusammensetzungen haben können. Als Beispiele für solche Dichtungsmaterialien seien erwähnt:refractory seals, which can have a variety of compositions. As examples of such sealing materials are mentioned:

Ungefähr 45% Aluminiumoxid, 52% Siliziumoxid, 1,3% Eisenoxid und 1,7% Titanoxid;About 45% alumina, 52% silica, 1.3% iron oxide, and 1.7% titanium oxide;

ungefähr 55% Siliziumoxid, 40,5% Aluminiumoxid, 4% Chromoxid und 0,5% Eisenoxid;about 55% silica, 40.5% alumina, 4% chromium oxide, and 0.5% iron oxide;

- ungefähr 53% Siliziumoxid, 46% Aluminiumoxid und 1% Eisenoxid.- about 53% silicon oxide, 46% aluminum oxide and 1% iron oxide.

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, welcheIt is an essential feature of the present invention, to provide the first filter-shaped medium 30 with an arrangement of holes 50 which are substantially larger than the pores of the filter itself, as can be seen from FIG. In accordance with the teaching of the present Invention were large pressure differences between the gas treatment zone downstream of the first filter-shaped medium and the zone upstream of the first filter-shaped medium found when employing the apparatus and method disclosed in the aforesaid U.S. Patent 4,052,198 became. The large pressure difference resulted from a build-up of the flushing gas under the filter plate. This pressure difference set the amount of purge gas that can pass in countercurrent to the molten metal stream, a physical one Limit and thereby limit the amount of molten metal that can be effectively and continuously treated target. In accordance with the present invention it was found that the pressure difference and thus the Difference in level between inlet and outlet trough can be effectively controlled and reduced if the filter plate is provided with an array of holes, which

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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.are much larger than the individual pores of the filter. This provides a preferential path for the purge gas through the filter plate while "essentially all of the melted." Metal penetrates through the filter body. The decrease in the pressure difference achieved in accordance with the present invention allows an increase in "the amount of purging gas, which can be introduced into the melt. This makes it possible to use a larger amount of molten metal to be treated than was previously possible with the known systems.

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. DieIn accordance with the general procedure according to In US Pat. No. 3,893,917, several filter-shaped media were made from ceramic foam and the first was filter-shaped Medium used in a pilot plant substantially corresponding to FIG. Jode's filter had the dimensions 127 mm by 127 mm and had a thickness of 25.4 mm. the

-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.-7 2 Air permeability was 1750 χ 10 cm, the porosity 0.90 and the number of pores 12 pores per 1 cm length. This was followed by an arrangement of 25 holes of the same size drilled into each of the filters. It should be emphasized here that the holes are not necessarily in finished filters must be attached by drilling or similar methods. The holes can also be made prior to further processing according to of the aforementioned US Pat. No. 3,893,917 in the flexible foam material. The holes are preferably identical Large and are evenly distributed over the filter surface, so that the flushing gas is evenly distributed arises over the entire filter plate.

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 dieThe diameter of the holes drilled in the filters was given in Increments of 1.27 mm varies from 2.54 to 11.43 mm. The filters were then used to study the characteristics of the im Countercurrent flowing gas and liquid components into the

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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.Installed pilot system. The liquid was fed into the filtering and degassing chamber in the following Quantities: 15154 cm / min, 22730 cm / min and 30307 cm / min. The gas flow was adjusted so that the liquid level difference between the inlet and outlet trough was 12.7 mm, which is indicated by the letter B in FIG. The results are shown graphically in FIG.

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.As can be seen from Fig. 4, by the arrangement of drilled holes in the filter-shaped medium a substantial larger amount of purging gas can be introduced into the melt. A device equipped with such a filter allows more efficient filtration and degassing at higher throughputs of molten metal than previously known Devices.

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.By providing a preferred path for the purge gas through the filter plate, the pressure difference is reduced the filter plate dismantled. This corresponds to a reduction in the level difference, which makes the use correspondingly smaller Degassing units and an increase in degassing efficiency is possible. It turned out that the Use of holes with a diameter of up to 11.43 mm does not impair the filtering effect of the filter plate has the consequence.

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 52Fig. 5 shows an alternative embodiment of the present one Invention in which the filter plates are arranged substantially horizontally and one above the other. the Apparatus 50 is provided with an inlet trough 52 which leads to chamber 54 where the filtering and degassing operations occur. The filter chamber 54 is shown as being essentially cup-shaped and is indented with its Bottom below the bottom of the inlet trough 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.arranged so that the metal traversing the filter chamber flows down through the filter-shaped media. Training the filter chamber 54 is through the formation of a first circumferential beveled surface 56 and a second circumferential beveled surface 58. The first, circumferential beveled surface 56 lies in the upper part of the filter chamber 54 and begins according to FIG. 5 at the level of the bottom of the inlet trough 52. The second, circumferential beveled surface 58 lies, as FIG. 5 shows, in the filter chamber 54 in such a way that it is divided into two Sub-chambers 60 and 62 is separated. The circumferential beveled surfaces 56 and 58 converge downwards, which enables a quick insertion and replacement of appropriately shaped filter-shaped media. The all-round beveled surface 58 is smaller than the circumferential one beveled surface 56, which allows unhindered handling of the filter media inserted therein. Although 56 and 58 are shown as circumferential beveled surfaces, can within the scope of the invention, as will be explained later will, also other means of supporting and fixing the filter-shaped media are used.

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-The sub-chamber 60 comprises the area between the first filter-shaped medium 64 and the second filter-shaped medium 66 lying area. As shown, the filter-shaped media 64 and 66 can also converge downwards Side surfaces 68, which are attached to the correspondingly shaped circumferential beveled surfaces 56 and 58 are adapted to the filter chamber have. The ones converging downwards Side surfaces 68 are provided with elastic sealing means 70 "used which are resistant to molten metal are. The respective filter media 64 and 66 provided with sealing means 70 are sequentially inserted into the Filter chamber 54 inserted so that it can be over the sealing

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mittel 70 jederzeit mit den entsprechenden rundumlaufenden abgeschrägten Flächen 56 und 58 in Eingriff stehen.medium 70 at any time with the corresponding all-round beveled surfaces 56 and 58 are engaged.

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.As mentioned earlier, the array of circumferential beveled surfaces 56 and 58 divides the respective filter media 64 and 66 support the filter chamber 54 completely in the sub-chambers 60 and 62. As shown in Fig. 5, and in In accordance with the present invention, the sub-chamber 60 is provided with at least one inlet 72 which the opening or openings of one or more gas supply lines 74, and through which one of an outer, not shown source supplied gas can be introduced into the melt.

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.In accordance with the teaching of the present invention, the first filter-shaped medium 64 is with an array of holes 76 which provide a preferred path for the purge gas. It should be remembered here that that Purge gas can flow from a distributor plate, as described in Fig. 1 is shown and also has been described.

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, wieThere are a large number of occasions when the apparatus and method of the present invention can be used in all of the above-mentioned embodiments. In particular in the example of continuous casting a pair of such filter chambers can be used in parallel. Such a procedure can be given the long duration of the proceedings and the associated large Amount of molten metal will require frequent changes of the filter media during the procedure. Such Changes can be made easier by using parallel flow channels, each of which contains a filter chamber along with a means of diverting the flowing metal from one channel to another, like

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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.Valves, dams and the like. The river can do so during limited to one filter chamber for a certain time and could be diverted to another channel, as soon as the pressure drop over the first filter chamber becomes too great. It is easy to see that such a switch ensures the supply of a continuous caster with an endless stream of filtered metal.

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. In addition, the present device and the method made some modifications to accommodate variations in the process of treating the molten metal will. For example, if small, individual batches of molten metal are made and cast, it is it is desirable that the filter-shaped medium remains operational for several series. For this purpose, the filter medium can face the bottom surfaces of the passage and the drainage channel be somewhat recessed, whereby after the metal flow has stopped, a melt residue remains, which fills the filter chamber and covers both filters. In connection with this modification, at least one cover unit which is above the melt residue and with heating means such as a variety of Radiant heaters holding the melt in its liquid state would be provided.

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 dieOther modifications within the scope of the invention exist in that a plurality of gas inlet openings around the corresponding chamber, immediately below the relevant first filter-shaped medium is arranged. Next can the inlet openings for the gas through the Extension of the corresponding gas supply lines are shifted towards the center of the chamber in question, whereby the outflowing gas can be introduced into the melt from a location in the middle of the chamber. Both the

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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.Arrangement of a plurality of inlet openings for the flowing gas, as well as against the center of the filter chamber displaced inlet openings, which are not shown in the figures, include modifications which per se only concern changes to the design.

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Claims

29H347 -ι claims

1. A method of filtering and degassing molten metal, wherein the molten metal by at least a filter-shaped medium is passed and the cleaning of the molten metal with a countercurrent the molten metal flowing purge gas takes place, characterized in that the inlet for the purge gas is arranged in such a way that the gas emerging from this inlet passes through the filter-shaped medium, wherein the filter-shaped medium is preferred and essential to the pores of the filter-shaped medium Has wider path for the purge gas.

2. The method according to claim 1, characterized in that the preferred route from an arrangement of holes in the filter-shaped medium consists.

3. The method according to claim 2, characterized in that the holes are of the same size.

4. The method according to claim 3, characterized in that the diameter of the holes is between 2.54 and 11.43 mm lies.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the inlet for the purge gas with several openings of controlled size and distribution is provided in order to achieve the smallest possible size and the largest possible dispersion of the gas bubbles and achieve optimal degassing of the molten metal.

6. The method according to claim 5, characterized in that the diameter of the openings between 0.127 and 1.27 mm,

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preferably between 0.254 and 0.508 ram, and the distance between adjacent openings is 6.35 to 127 mm, is preferably 19.05 to 50.8 mm.

7. Device for filtering and degassing molten material Metal, characterized by

a) a chamber with inlet and outlet for the molten metal and at least one filter plate,

b) walls adapted to engage the filter plate,

c) an inlet arranged in the chamber for the purge gas, which in relation to the filter plate in such a way it is arranged that the gas exiting the inlet flows through the filter plate, and

d) passages in the filter plate, which are much larger than the pores of the filter plate and a represent preferred path for the gas flowing through the filter plate.

8. The device according to claim 7, characterized in that the passages consist of an arrangement of holes in the Filter plate exist.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the holes have the same size.

10. The device according to claim 9, characterized in that the diameter of the holes is between 2.54 and 11.43 mm lies.

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11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the inlet for the purge gas a Distribution plate with multiple openings of controlled size and distribution to be as small as possible Large and as large a dispersion as possible of the gas bubbles to achieve optimal degassing of the molten metal.

12. The device according to claim 11, characterized in that the diameter of the openings between 0.127 and 1.27 mm, preferably between 0.254 and 0.508 mm, and the distance between adjacent openings 6.35 to 127 mm, is preferably 19.05 to 50.8 mm.

13. Filter plate for filtering and degassing molten material Metal, which filter plate is surrounded by a large number of with a network of ceramic material, having interconnected cavities formed, open-cell foam structure, characterized in that the filter plate has passages which are much larger than the pores of the filter plate and a represent preferred path for the gas flowing through the filter plate.

14. Filter plate according to claim 13, characterized in that the passages consist of an arrangement of holes in consist of the filter plate.

15. Filter plate according to claim 14, characterized in that the holes are of the same size.

16. Filter plate according to claim 15, characterized in that that the diameter of the holes is between 2.54 and 11.43 mm.

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17. Filter plate according to one of claims 13 to 16, characterized in that it has an air permeability of 400 to 8000 χ 10 cm, a porosity of 0.80 to 0.95 and a number of pores from 2 to 18 pores per 1 cm length.

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