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Title:
METHOD FOR DEGASING A MELTING MATERIAL AND DEVICE FOR IMPLEMENTINS SUCH METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1986/006749
Kind Code:
A1
Abstract:
The method enables to carry out the degasing of a melting material, particularly non ferrous metals and aluminium, by subjecting the melting material to ultrasonic emissions. The melting material (3) flows into a transfer channel (2) from an oven (1) to a foundry (4). The ultrasound emitting device comprises a plurality of ultrasonic heads (5) mounted in the side walls and the bottom of the transfer channel. The ultrasonic heads (5) are connected to an adjustable ultrasound generator (6).

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Inventors:
LATHION JEAN (CH)
Application Number:
PCT/CH1986/000062
Publication Date:
November 20, 1986
Filing Date:
May 13, 1986
Export Citation:
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Assignee:
MAYTAIN CHRISTIAN (US)
International Classes:
C22B9/02; C22B21/06; (IPC1-7): C22B9/02; C22B21/06
Foreign References:
DE604486C1934-10-22
DE1053789B1959-03-26
NL45881C
BE657071A1965-04-01
Other References:
Soviet Inventions Illustrated, Derwent Publications Ltd., Section Chemical, Week B20, Abstract No. 38671 B/20, 20 June 1979 & SU, A, 615146 (Minsk Mech Exp. WKS) 27 June 1978
Soviet Invention Illustrated, Derwent Publications Ltd., Section Chemical, Week K 39, Abstract No. 83775807/39, 9 November 1983 & SU, A, 977507 (LASHOV YU K.) 30 November 1982
Hydrometallurgy, Vol. 4, June 1979, Elsevier Amsterdam, (NL) R. WALKER: "The Role of Ultrasound in the Electrowinning and Electrorefining of Metals" pages 209-215, see pages 209-215
Journal of Metals, Vol. 35, No. 9, September 1983, Warrendale, Pennsylvania, (US), S.M.L. SASTRY et al.: "Rapid Solidification Processing of Titanium Alloys", pages 21-28 see pages 21-28
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Procédéde dégazage d'une matière en fusion, caracté¬ risé en ce que l'on soumet la matière en fusion à des émissions ultrasoniques.
2. Procédé selon la revendication 1, pour le dégazage de l'aluminium en fusion ou de ses dérivés.
3. Procédé selon la revendication 1, pour le dégazage de métaux non ferreux en fusion.
4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de dé¬ gazage d'une matière en fusion selon l'une des revendi cations 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif (5) émettant des ultrasons et mon¬ té solidaire d'un canal de transfert (2) de la matière en fusion (3) reliant un four (1) à une fonderie (4) .
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'émission d'ultrasons comporte une pluralité de têtes ultrasoniques (5) montées dans les parois (2') et/ou le fond (2'') du canal de transfert (2).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les têtes ultrasoniques (5) sont reliées par des moyens de connexion (7) à un générateur d'ultrasons (6) réglable.
7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, ca¬ ractérisé en ce qu'il comporte un canal de recirculation reliant le canal de transfert (2) au four (1) .
Description:
PROCEDE DE DEGAZAGE D'UNE MATIERE EN FUSION ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE DU PROCEDE

La présente invention concerne un procédé de déga¬ zage d'une matière en fusion et son dispositif de mise en oeuvre.

Lors de la fusion d'une matière, et en particulier d'un métal, il est le plus souvent nécessaire d'éliminer des impuretés. Dans le cas de l'aluminium, par exemple, il est bien connu que l'aluminium en fusion, à la sortie du four, peut contenir des impuretés sous forme de métaux alcalins tels que le sodium et le lithium ainsi que de l'hydrogène et des inclusions étrangères de diverses sortes. La présence de ces impuretés dans l'aluminium revenu à la phase solide sous forme de pièces ou de blocs injectés ou moulés peut créer un manque d'homogénéité de la matière et altérer considérablement ses qualités phy- siques. Afin d'obtenir de la matière présentant les meil¬ leures qualités physiques et une bonne homogénéité, il est indispensable de procéder à un traitement de dégazage dans le but d'éliminer les impuretés.

Plusieurs procédés de dégazage sont connus, qui ëli- minent totalement ou en partie les impuretés précitées. Ces procédés connus présentent tous plusieurs inconvé¬ nients, par le fait que la réaction chimique de dégazage est obtenue par l'introduction d'éléments chimiques ex¬ térieurs, et que cette réaction chimique de dégazage pro- voque des réactions secondaires qui créent des impuretés secondaires. Il est alors indispensable de procéder à un traitement secondaire dans le but d'éliminer les impu¬ retés secondaires. Un autre inconvénient de ces procédés connus consiste dans le fait que les réactions chimiques obtenues, dégagent des fumées nocives qu'il est indispen¬ sable de traiter avant l'évacuation à l'air libre.

De plus, les procédés connus nécessitent un équipe-

ment volumineux et sont assez coûteux, et leur consomma¬ tion d'énergie est très élevée.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, l'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, concerne un procédé de dégazage d'une matière en fusion au cours du¬ quel on soumet la matière en fusion à des émissions ultra- soniques. L'invention concerne également un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé, comportant un dispositif émettant des ultra-sons monté solidaire d'un canal de transfert de la matière en fusion reliant un four à une fonderie.

L'avantage principal du procédé de l'invention con¬ siste en ce que le dégazage par ultra-sons élimine complè- te ent les impuretés sans provoquer de réactions secon¬ daires et sans dégager de fumées nocives. Par conséquent, le procédé de l'invention permet de supprimer tout l'équi¬ pement supplémentaire qui est normalement nécessaire pour le traitement de ces réactions secondaires. Le coût de l'installation est donc fortement réduit et l'équipement peu volumineux. La consommation d'énergie est également fortement réduite.

Un autre avantage important du procédé selon l'inven¬ tion réside dans le fait que l'émission d'ultra-sons sur la matière en fusion modifie le grain de la matière et réduit fortement les inclusions résiduelles, ce qui faci¬ lite la coulée et les opérations de filtrage. Cette modi¬ fication de grain permet d'obtenir une matière plus homo¬ gène et qui présente des qualités physiques supérieures. Le procédé de dégazage selon l'invention est utili¬ sable, en particulier, pour le dégazage des métaux non ferreux en fusion et de l'aluminium ou de ses dérivés en fusion.

Selon un mode d'exécution préférentiel, le disposi- tif de mise en oeuvre du procédé de l'invention comporte des têtes ultra-soniques qui sont montées dans les parois

et le fond d'un canal de transfert, lequel canal de trans¬ fert est destiné à l'écoulement de matière en fusion, par exemple de l'aluminium en fusion, entre un four et un équipement de fonderie. Le canal de transfert peut éga- lement être connecté sur un canal de recirculation qui retourne la matière en fusion jusqu'au four, dans le cas où la fonderie n'est pas en action. Les têtes ultra-so¬ niques peuvent être reliées à un générateur d'ultra-sons réglable, ce qui permet de varier les émissions d'ultra- sons selon les besoins.

On comprendra mieux l'invention à l'aide de la des¬ cription qui suit, donnée à titre d'exemple, et qui ren¬ voie aux dessins sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique de côté d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé; la figure 2 est une vue schématique de dessus du dispositif de la figure 1; la figure 3 montre, en coupe, les têtes ultra-so¬ niques montées dans le canal de transfert; et la figure 4 montre une vue de côté du canal de trans¬ fert équipé avec les têtes ultra-soniques.

Les figures 1 et 2 représentent schématiquement une installation pour la fusion de l'aluminium utilisant le procédé de l'invention. Cette installation comprend un canal de transfert 2 qui relie un four 1 à un équipement de fonderie 4. La matière en fusion 3 coule dans le canal de transfert 2 depuis le four 1 jusqu'à la fonderie 4. Le dispositif d'émission d'ultra-sons comporte une plura¬ lité de têtes ultra-soniques 5 montées dans les parois 2' et le fond 2'' du canal de transfert 21 Les têtes ultra-soniques 5 sont reliées par l'intermédiaire de câbles de connexion 7 à un générateur d'ultra-sons ré¬ glable. La figure 2 montre en outre un canal de recircu¬ lation 8 qui permet le retour de la matière en fusion 3 jusque dans le four 1 lorsque l'équipement de fonderie 4 n'est pas en utilisation.

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Comme le montrent les figures 3 et 4, les têtes ultra-soniques 5 sont montées fixement dans les parois latérales 2' et le fond 2' ' du canal de transfert 2.

Le principe de l'invention est basé sur l'émission d'ultra-sons agissant sur la matière en fusion. Le nombre de têtes ultra-soniques et le positionnement de ces têtes dans le plan vertical, longitudinal et transversal, dans les parois du canal de transfert, ne sont pas déterminants pour le bon fonctionnement du procédé. On choisira toute- fois le nombre et positionnement des têtes ultra-soniques en fonction des dimensions des canaux de transfert et des paramètres de coulées.




 
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