NO832071L

NO832071L - Filter for filtrering av smeltet metall

Info

Publication number: NO832071L
Application number: NO832071A
Authority: NO
Inventors: Wolfhart Rieger; Ludwig Gauckler; Konrad Kampfer; Albert Maurer; Marco Dellapina; Volker Nobbe
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1982-06-10
Filing date: 1983-06-08
Publication date: 1983-12-12
Also published as: EP0097114A2; US4528099A; AU564752B2; JPS594409A; DE3222162A1; EP0097114A3; AU1560583A; DE3222162C2; ZA834172B

Abstract

Filter i form av et stabilt legeme av keramisk material for filtrering av smeltede metaller. Filteret er oppbygget av minst to filtervirksomme sjikt idet et forholdsvis tykt sjikt med stor porediameter ligger på et forholdsvis tynt sjikt med liten porediameter. Ved denne anordning tilstrebes en så fullstendig indre fuktingskontakt av metallet til filteret som mulig.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et filter i form av et stabilt legeme av keramisk material for filtrering av smeltede metaller, og det særegne ved filteret i henhold til oppfinnelsen er at .

det er oppbygget av minst to filteraktive sjikt,

sjiktene følger etter hverandre i filtreringsretningen,

et sjikt A har en tykkelse d på 9-91 mm, en porøsitet fA fra 0.25-0,8 og en porediameter på 0,5-2 mm, og at størrelsen Hg^proporsjonal med filtermotstanden av sjiktet A er lik

-i

fremviser verdier fra 28 - 14.56 0 cm ,

et annet sjikt B har en tykkelse d„ „

- et annet J B har en 1 B fra 1 - 33mm, en

porøsitet f_,c nor n c ,.

c fB fra 0,25 - 0,5 og en porediameter „ pa 0,2 - 1 mm, og at størrelsen H_._, proporsjonal med filtermotstanden av sjiktet B

-1

fremviser verdier fra 20 - 33.000 cm ,

forholdet mellom tykkelsen d^til tykkelsen dg ligger mellom 9 : 1 og 3 : 1,

og forholdet mellom tallverdiene av størrelsene HgA og HSBer en 1 : 1,2 til 1 : 30.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene.

Oppfinnelsen vedrører således et filter i form av et stabilt legeme fremstilt av keramisk material og anvendes for filt-

rering av smeltede metaller.

I US-patentskrift 3.524.548 omhandles et fast porøst filter for filtrering av smeltet aluminium.. Dette filter er fremstilt av brent kornlignende ildfast material som ikke angripes av smeltet aluminium og fremviser en glassaktig type av bindemiddel som ikke inneholder mer enn 10% silika.

Det kornformede material som nevnes er "smeltet aluminiumoksyd" eller "tableformet aluminiumoksyd" oppnådd fra knust smeltekorundv. -Dette material i et filter med forholdsvis lav permeabilitet og porøsitet. Ved den indre stuktur er filter-aktiviteten og filterkapasiteten begrenset. Følgelig anvendes i praksis vanligvis bunter av filterrør for å oppnå de ønskede gjennomstrømningsmengder.

Ved begynnelsen av filtreringen og også under filtreringen kreves forholdsvis store trykkforskjeller for å føres det smeltede aluminium gjennom filterelementet.

Ved hjelp av et filterelement av en helt annen type ble det forsøkt å eliminere ulempene med store trykkforskjeller ved filtreringen og begrenset filterkapasitet. I sveitsisk patentskrift 622.230 beskrives et filterelement fremstilt ved impregnering av et polyuretanskum med en keramisk oppslemning, frapressing av overskudd av oppslemning, tørking og brenning. Det erholdes etter denne metode en nøyaktig avbildning av

det opprinnelig organiske skum i fast' kermisk form. Filterelementer av denne type fremviser en høy filterkapasitet og høye gjennomstrømningshastigheter og kan derfor anvendes i form av enkle filterplater. Disse filterelementene lider av den ulempe.at de er dyre i fremstilling og de "fuktes" forholdsvis dårlig i det indre av det smeltede metall.

Det er foreslått å fremstille filteret ved at man forarbeider overveiende kuleformet, ildfast material, f.eks. hul./kule korund, ved sammensintring eller ved hjelp av en kjemisk høy-temperatur bestandig binding til et fast porøst legeme og anvender disse legemer som filteret for smeltede metaller. Anvendes et slikt filter for filtrering av smeltet metall: kan det på grunn av en for stor begynnelsesmotstand danne seg en uønsket høy nivåforskell mellom filterinnløp og filterutløp.

Øker man permeabiliteten av filteret, f.eks. ved en for-høyelse av porøsiteten, synker riktignok begynnelsesmotstand-en, men i regelen blir også dermed porediameteren som vesent-lig bestemmer filtreringsvirkningen forstørret og filtreringsvirkningen nedsatt.

Vanligvis fremviser alle disse kjente filterelementer tendens-en til en dårlig indre "fukting". Derved reduseres gjennom-strømningstakten sterkt og filterkapasiteten av filtermediet utnyttes ikke fullstendig.

Den oppgave som lå til grunn for oppfinnelsen var å overvinne de nevnte ulemper og å tilveiebringe filteret og som ved så fullstendig indre fukting som mulig ved så lave begynnelses-og filtrerings-motstander som mulig fremviser høy filtrerings-virkning, høye gjennomstrømningshastigheter og høy filterkapasitet .

Dette ble oppnådd ved oppfinnelsen.

Det gjensidige forhold mellom verdiene d , f og , henholdsvis dtø, og 7^B betegnet som respektive størrelser HgAog

<H>SB

er proporsjonal med filtreringsmotstanden og dermed trykkfor-skjellen eller nivåforskjellen, dannet ved det enkelte filter-sjikt mellom innløp og utløp i en filtreringsinnretning. Den totale trykkforskjell eller nivåforskjell er proporsjonal med summen av trykk- eller nivå-forskjellene i de enkelte filter-sjikt.

Filteret i samsvar med oppfinnelsen fremviser et forholdsvis tykt sjikt A med stor porediameter og et i forhold til

sjikt A tynt sjikt B med liten porediameter.

Porediameteren innstilles ved valget av kornstørrelse. Ved porøsitetsforhøyende midler eller foranstaltninger kan porediameteren reguleres i en større målestokk enn det som kunne oppnås etter reglene for sammenpakking av kuler.

Porøsiteten bringer til uttrykk hvor stort totalvolumet av

de gjennom strømbare mellomrom mellom kulene er, regnet på totalvolumet av et filterlegeme. Som mellomrom betegnes bare det rom som er begrenset av kornenes runde form men ikke til-feldige hulrom i det indre av kornene.

Hensiktsmessig anordnes sjiktet A i filtreringsinnretningen eller strømningsretningen av metallet før sjiktet B.

Sjiktene A og B kan være tildannet av ildfast material i form av kuleformede og/eller hulkuleformede men hverandre fast bundne korn.

I sjiktet A anvendes foretrukket hulkule-korund med en minste diameter på 1 mm og en maksimal diameter på 5 mm.

I sjiktet B anvendes foretrukket likeledes hulkule-korund med en minste diameter på 0,3 mm og maksimal diameter på 2 mm.

Foretrukket anvendes hulkule-korund kornene med snever korn-størrelsesfordeling, hvorved ved en kornklassifisering den minste korndiameter utgjør mer enn 65% når den maksimale korndiameter forutsettes med 100%.

Eksempler for kornstørrelsesklassifisering for sjiktet A er 1-1,4 mm, 1,4-1,8 mm, 1,8-2,5 mm, 2,5-3,2 mm, 3,2->4 mm eller 4-5 mm.

For sjiktet B anvendes f.eks. kornstørrelsesklassifiseringer på 0,3-0,5 mm, 0,5-0,7 mm, 0,7-1 mm, 1-1,4 mm, og 1,4-2,0 mm.

Den gjennomsnittlige kornstørrelse av sjiktet A skal derved alltid være større enn den gjennomsnittlige kornstørrelse av det enkelte nabosjikt B.

Kornene av ildfast material fremviser foretrukket en kuleform eller tilnærmet kuleform. Det kan også anvendes linse-eller dråpeformede korn ved oppfinnelsen. Alt etter frem-stillingsmetodene for slike korn kan det også erholdes blanda inger av forskjellige ytre former. Kornene kan foreligge i kontakt eller foretrukket hul form, idet det ildfaste material i det siste tilfellet bare danner et ytre skall,

men også korn oppbygget av konsentriske skall eller av et flertall åpne eller lukkede celler, som utvendig er avgrenset av et skall, kan finne anvendelse.

De forskjellige korntyper, også kontakter eller hulkule-korn kan blandes i vilkårlige mengdeforhold. Som ildfast material kan anvendes keramiske materialer som er vanlige for den fag-" kyndige på området. Valget retter seg i første linje etter de krav som stilles til filteret av det material som skal filtreres med hensyn til kjemisk stabilitet, varmebestandighet, fasthet, bestandighet, formbarhet og fuktbarhet.

Under de materialer som kommer til anvendelse faller metalloksyder som aluminiumoksyder, f. eks. korund, '>bé,mitt, hydra-gelitt, bauksitt, SiC^/f.eks. perlitt, silikater som mulitt, aeromulitt, silimanitt eller brent leire, og deretter magnesiumoskyder og magnesiumsilikater som steatitt, forste-i ritt, enstatitt og kordieritt såvel som dolomitt og blandinger av de nevnte oksyder.

Som ytterligere metalloksyder kan anvendes silkoniumoksyd, stabilisert eller ustabilisert i monoklin, tetragonal og/ eller kubisk form, tynnoksyd med eller uten tilsetninger, aluminiumtitanat, kålsiumsilikater, kalsiummagnesiumsilikater magnesiumaluminiumsilikater, sikoniumsilikater, kalsium-aluminater, jern-kromoksyder, aluminiumhydroksyder, høyt smeltende glasstyper såvel som alle spineller og perowskitt. Til de ildfaste materialer kommer i det foreliggende tilfellet også kull, spesielt i form av grafitt, koks eller bek såvel som deres blandiger, såvel som de ikke-oksydiske forbindelser borkabid, titankarbid, titandiborid,og silikoniumdiborid, silisiumkarbid, silisiumnitrid og deres blandkrystaller.

Hensiktsmessig inneholder kornene av ildfast material alu,z miniumoksyder, foretrukket som korund og/eller bauksitt såvel som sikoniumoksyd eller spineller.

Blandinger av de forskjellige enkeltkomponenter i forskjellige mengdeforhold kan også anvendes.

Kuleformet ildfast material fremstilles på i og for seg kjent måte. Vanligvis erholdes kuleformede legemer ved valse-granulering, sprøyte-granulering eller ved srøyting og etter-følgende sintring.

Fremstillingen av hulkuler er likeledes kjent.

Man kan sprøyte en støpestråle, f.eks. av flytende korund, med pressluft eller damp. Derved erholdes hulkuler med opptil 5 mm diameter.

Man kan også ved hjelp av en metode gjøre bruk av en suspen-sjon som f.eks. inneholder finpartiklede høysmeltende oksyder og karbondioksyd-avgivende substanser eller hydrogenperoksyd som drivmiddel, undergå en mekanisk oppdeling, hensiktsmessig ved utdrypping og/eller blåsing, og tørke og brenne de dannede dråper.

På liknende måte kan man også fremstille kuleformede korn ved hjelp av den kjente sol-gelprosess.

Etter tilsvarende utvelgelses- og tilpasningsmetoder kan man fremstille filteret som tilfredsstiller de oppfinnelsesmessige verdier også med smeltekorund knust til stykkform. Av de nevnte grunner foretrekkes imidlertid et kuleformet material.

Den gjensidige forbindelse mellom kornene kan oppnås på forskjellig måte. Kornene kan være bundet ved hjelp av en fremmed-fase med en kjemisk karakter, og for dette anvendes fosfater, som aluminium-ortofosfat, fosforsyre, magnesium-ortoborat, aluminiumhydroksyklorid og/eller kiselgel.

Kornene kan bindes også ved hjelp av glass, f.eks. silika-eller bor-baserte glasstyper og/eller ved hjelp av en findelt substans som avsettes på overflaten og i sammensetning tilsvarer sammensetningen av angjeldende ildfaste material.

Et eksempel på det sistnevnte er korunde-kuler som ble belagt eller blandet med et findelt amorft-aluminiumoksydpulver med omstrøm-størrelse. Det findelte pulver sintrer ved lave temperaturer som grovt kornet pulver og kan således danne et homogent, i fast og meget ildfast legeme.

Ved anvendelse av glass bør mengden av glass for binding være opptil 60 vekt% av det endelige filtermedium. Brukbart går mengden av glass opp i 2o til 60 vekt% foretrukket 20 til 40 vekt% av filtermediet. Ved passende valg av korn og keramisk bindingsmaterial kan også et homogent legeme oppnås ved å frembringe en gjensidig reaksjon mellom bindemidlet og det ildfaste material og som et resultat av dette skapes et nytt, meget ildfast material og likeledes meget ildfast binding .

Det er også mulig å binde kornene sammen uten tilsetting av en annen fase og i dette tilfellet blir kornene enkelt sint-ret sammen.

Filtermediene kan modifiseres alt etter den tilsiktede anvendelse .

Ved å belegge den fri kornoverflate inne i filtermediet med aktivert aluminiumoksyd slik at det aktiverte aluminiumoksyd representerer 3 til 40 vekt% av hele filtermediet kan et BET overflateareal på minst 50 m 2/g oppnås.

For dette blir filtermediet fordelaktig belagt med en sus-pensjon av aktivert aluminiumoksyd, foretrukketMaluminiumoksyd som råmaterial, og med en liten mengde bindemiddel og deretter aktivert. Do'r dette kan det anvendes en fremgangs-måte som er beskrevet i US-patentskrift 4.287.098.

Filtermediet kan også belegges med karbon slik at mengden

av tilstedeværende karbon kan representere 3 til 40'vekt% av hele filtermediet. Med karbon forstås også koks, bek og grafitt.

En ytterligere mulighet for forbedring av fuktingen og egali-seringen av føringen av det flytende metall gjennom "filteret er å belegge den fri kornoverflate av filtermediet, alene eller i tillegg til andre behandlinger, me d 0,5 - 20 vekt% i forhold til den totale vekt av filtermediet, av et flussmiddel for metaller.

Salter som klorider eller fluorider virker'som metall-fluss-midler. F.eks. anvendes for aluminium Na^AlF^, NaCl, KG1,

CaF2, A1C13, LiF, NaF,KFeller blandinger derav.

Filteret kan også være oppbygget av minst tre sjikt idet middel-sjiktet inneholder f.eks. fluorholdige forbindelser i løs eller bundet form.

Sjiktet kan bestå av finpartikler, AlF^wholdig material eller helt eller delvis av alkalifluoraluminater, som er faste ved temperaturen for det smeltede metall. Når det hovedsakelig dreier seg om fjernelse av litium, magnesium og kalsium, kan den løse form bestå som lag av reaktive partikler av kryolitt eller en litium-fri elektrolytt med et lavt forhold NaFrAlF^ d.v.s. inneholdende AlF^ i overskudd utover den støkiometriske mengde som kreves for Na^AlFg, med den forutsetning at den største andel av materialet forblir fast ved behandlingstemp-eraturen. Dette er vanligvis tilfellet når det nevnte forhold opprettholdes i området fra 1:3 til 1:5. De aktive fluorid-salter kan innneholde en andel av inert material, sorti aluminiumoksyd .

En ytterligere fordelaktig utførelsesform ligger deri at keramiske fibre i mengde på 0,01 til 10 vekt% regnet på mengden av ildfast material er inneholdt i det ildfaste material eller på kornoverflaten og at de keramiske fibre med i det minste deres fiberender rager ut over kornoverflaten,

Som keramiske fibre kan anvendes fibre av aluminiumoksyder, aluminiumsilikater,^iikoniumoksyder, bor, silisiumkarbid eller karbon. Innenfor rammen av oppfinnelsen medregnet også alle naturlig forekommende mineralfibre.

Kornene blandes eventuelt i størrelsesfraksjoner med det an-organiske bindemiddel og et ved oppvarming sammenbakende middel for oppnåelse av en tilstrekkelig styrke i rå tilstand. Foretrukket blandes det kjemiske eller keramiske bindemiddel og det sammenbakende middel på forhånd og tilblander først da det ildfaste material.

Som sammenbakende middel kommer på tale organiske forbindelser som karboksy-met efiylcellulose, polyvinylalkoholer, dekstrin, éulfit-av-lut etc. og u-organiske forbindelser som monoalumini-umfosfatjkalsiumaluminat, SiC^-sol og natriumsilikat (vann-glass), alene elelr i blanding. Vanligvis forarbeides de sammenbakende midler i vandig løsning.

Det sammenbakende middel har til oppgave å meddele det enkelte korn bindende eller klebende egenskaper og til den endelige brenning å danne en forbar masse fra kornblandingen. Vanligvis tilblandes kornblandingen, om nødvendig, bindemidlet og det sammenbakende middel ved vann på i og for seg kjent måte,f.eks. ved knaing eller omrøring.

Formgivningen av den blandede masse kan skje ved forskjellige metoder som stamping, rysting eller støping i en form,'uni-aksial eller isostatisk pressing eller ved ekstrudering. En av det sammenbakende middel gjennomføres i avhengighet av type og sammensetning vanligvis ved 80 til 100°C og gir en god styrke i rå tilstand for formlegemet etter senest 24 timer.

Ved anvendelse av Na-silikat eller sulfitavlut som bindemiddel kan man etter kjente metoder gi avkall på tørkingen ved be-handling med CC^.

Tilsvarende de forskjellige sjikt oppbygges sjikt etter sjikt, idet det nye sjikt kan påføres før eller etter tørkingen såvel som også etter brenningen.

For å styre porøsiteten i høyere grad kan en mulig fremstill-ingsmåte bestå deri at man foretrukket tilblander det ildfaste material i sjikt A med en andel av brennbart granulat eller korn. For dette kan f.eks. anvendes korkmel eller skum-poly-styren. Under brenningsprosessen forsvinner det brennbare material og etterlater et legeme med tilsvarende forhøyet por-øsitet og større porediameter.

Den keramiske brenning skjer i en gass- eller elektro-ovn

ved temperaturer som er avhengig av typen av binding, såvel som i avhengighet av sammensetningen av det ildfaste material.

Det sammenbakende middel forflyktiges og brenner i stor utstrek-ning opp uten rester senest under bennprosessen.

Oppbygningen av filteret i samsvar med oppfinnelsen tilsvarer allerede i utgangstilstanden en nesten kompakt kulepakning. Herved oppnås en minimalisering av de ved sintring av ildfaste stoffer vanlig opptredende svinnprosesser på grunn av omlei--ringer og diffusjonsprosesser.

Filteret i samsvar med oppfinnelsen anvendes for filtrering

av forskjellige smeltede metaller. Den foretrukkéde utførelses-form anvendes filteret i samsvar med oppfinnelsen for filtrering av smeltet aluminium.

Filtrering av smeltet kobber, kobberlegeringer, grått støpe-jern, titan, er også mulig.

Filterne egner seg også for den såkalte reokasting-prosess.

Tilsvarende smeltepunktet og filtreringstemperaturen for metallet må det treffes valg med hensyn til det ildfaste material og det uorganiske bindemiddel..

Man kan fremstille filterelementer i nesten vilkårlig form og

størrelse. Ved anvendelse av hulkulekorn oppnås dertil forholdsvis små spesifikke densiteter slik at også store filterelementer er selvbærende og motstandsdyktige overfor temperaturvekslinger. En foretrukket anvendelsesform ligger deri at filteret fremviser formen av en plate med avskrånede kantflater. En slik plate kan anvendes i stedet for en filterplate som beskrevet i det sveitsiske patentskrift 622.230.

Ved siden av filterplaten kan man også lett fremstille filter-rør, filterstenger, filterdigler og filterblokker for innset-ning og anvendelse i tilsvarende filterbeholdere. I motset-ning til de tidligere kjente former av filteret er det mulig å gi filterne i samsvar med oppfinnelsen en strukturert overflate.

Oppbygningen av de forskjellige sjikt i filterne i samsvar med oppfinnelsen bevirker at det smeltede metall som skal filtreres fordeles homogent i filteret og den indre overflate fuktes ensartig og fullstendig. Dermed er filteret virksomt med hele sin flate og dette fører til høye gjennomstrømningsmengder og ved den fullstendige fukting av hele den indre overflate oppnås en god filtreringsvirkning.

Det er likeledes mulig på filteret av kjent type, som keramiske skumfiltere i samsvar med sveitsisk patentskrift 622.230 eller stive filtere kjent fra US-patentskrift 3.524.548 å på-føre et sjikt i samsvar med oppfinnelsen, med verdier for dB'fB°g ^B hvor dB'fB'®g har den nevnte betydning. Sjliktet påføres foretrukket sett i metallet strømningsretning

på undersiden i henholdsvis baksiden av det opprinnelige filterelement, d.v.s. etter det opprinnelige filterelement. Dette ytterligere sjikt kan da likeledes i betraktelig grad forbedre fuktigen av filterelementet av kjent type.

Sammenlikningseksempel

50 kg hulkulekorund med kornstørrelse 0,5-1 mm, ble blandet intenst i en intensivmikser med en mengde på 10 kg glasur-utgangsblanding og 7 1 karboksymetylcellulose-løsning (blanding 1). Glasur-utgangsblandingen inneholdt ' 30% SiG^, 30% kalifeltspat, 15% kalsiumkarbonat, 5% kalsiumsilikat, 17& kaolin og 2,5% leire med en kornstørrelse på mindre en 60 mikrometer. Blandingen av hulkulekorund, utgangsglasur og karboksymetaycellulose hadde en tørr konsistens. En del av denne blanding ble innrystet i forberedte metallrammer med størrelse 30x30x5 cm med avskrånede vegger og glattet på overflaten ved hjelp av en metallvalse. Metallrammene ble deretter sammen med den keramiske blanding satt inn i en elektrisk tørke-ovn og tørket i 24 timer ved 80 til 100°C. Etter tørkingen kunne den keramiske blanding fjernes og fremviste en selvbærende konsistens med god kantstykke. Utgangsfilteret ble deretter anbrakt i en elektroovn og brent ved maksimalt 1280°C. Oppholdstiden utgjorde 10 min., og oppvarmings og kjølehastig-heten var ca. 100°C pr. time. Det lineære svinn utgjorde 0%.

De brente filtere fremviste følgende trekk:

Bøyefasthet, målt med 15 prøvestaver på 25x25x100 mm med opplagringradius 14 mm med opplagringsradius 50 mm,

Et på den beskreven måte fremstilt filter ble satt inn i en forberedt filterbeholder som beskrevet i sveitsisk patentskrift 622.230 og forvarmet med direkte gassflamme til omtrent 700°C. En aluminiumlegering med betegnelsen 5182 (metalltemperatur 700°C) ble nå tilført med en gjennomstrømningsmengde på 100 kg/ min. Begynnelseshastigheten (metallnivå,.hvor metallet for første gang trenger igjennom filterplaten) utgjorde 570 mm. Driftsnivået (forskjell av metallhøydene før og etter filter-kassen under driften) utgjorde ved begynnelsen av støpningen 400 mm og etter 60 min. omtrent 450 mm.

Metall kvaliteten ble bestemt ved hjelp av metallprøver trukket ut før og etter filteret ved de i de enkelte tilfeller samme tidspunkter etter diamantslipning og etsing ved uttelling av inneslutningene. Ananlysen gav en reduksjon for inneslut-ningstallet gjennom filteret på omtrent 80%.

Eksempel 1

5o kg hulkulekorund med kornstørrelse 1 - 2 mm ble som beskrevet i sammenlikningseksemplet blandet med glasur-utgangsblanding og karboksymetylcellulose-løsning (blanding 2). En del av blanding 1, hvis fremstilling er beskrevet i sammenlikningseksemplet, ble nå påsjiktet i en metallramme med størrelse 30x30 cm med avskrånede vegger til en høyde på omtrent 4 kulelag, d.v.s. 2 mm og fortettet ved hjelp av en metallvalse. Umiddelbart på det således fremstilte sjikt av fint material ble de påført en del av blanding 2 og etter oppfylling til en høyde på 5 cm fortettet og glattet ved hjelp av valser. Den ytterligere forarbeidelse sjedde ved tørking, uttagelse av formen og brenning som i eksempel l.DDet således fremstilte filter ble innsatt under de samme betingelser som illustrert i sammenlikningseksemplet i en filterkasse. Flytende

aluminiummetall av legeringen 5182 ble tilført ved en temperatur på 700°C og i en metallmengde på 6 t/time.

Operasjonsdataene utgjorde:

Dette eksempel viser at rensevirkningen ble forbedret ved for-bedrede operasjonsdata.

I bildet til sammenlikningseksemplet vises forløpet av metallnivået. I bildet f.eks. 1 oppstår ved kombinasjonen av to kulesjikt med forskjellig finhet 2 topper for metallnivået under igangkjøringsprosessen, ved totalt nedsatt begynnelses-nivå. Driftsnivået som innstiller seg er likeledes ved vidt-gående oppfylling av filteret likeledes lavere ved samme metall-gjennomstrømning som i sammenlikningseksemplet.

Eksempel 2

5o kg hulkulekorund med kornstørrelse 3 -5 mm ble sårvist i sammenlikningseksemplet og i eksempel 1 blandet og en del av denne blanding ble i en metallform med størrelse 584x584 mm med en høyde på 50 mm påført og fortettet på et sjikt som allerede befant seg i formen av ca. 4 kulelag med kornstørrelse 1 til 2 mm, sammenblandet som ovenfor beskrevet. Den fort-satte forarbeidelse skjedde som beskrevet i sammenlikningseksemplet. Permeabiliteten av det resulterende filter (a)

ble målt i et gjennomstrømningsapparat som i DIN 51058 (be-stemmelse av den spesifikke gasspermeabilitet av ildfast sten) målt ved 20Nm^/h trykkluft og viste et trykkfall på maksimalt 3,20 mbar målt i strømningsretningen av det finpartiklede i retning av det grovpariklede sjikt, henholdsvis 1,30 mbar, måo lt i omvendt retning (må o leflate 33 cm 2). Aluminiummetallet i legeringen peraluman 100 hadde en temperatur på 710°c og

ble tilført i en takt på 24 t/time. Operasjonsdata var som følger og i sammenlikning med et filter (b) med samme størr-else men med gjennomgående kornstørrelse 2-3 mm:

Filteret med korning 2 - 3 mm måtte gjennombrytes etter få minutter idet metallmengden på 24 t/time oversteg kapasiteten av filteret.

De på den beskrevne måte med metallprøver før og etter filer-et (a) foretatt analyser av inneslutningene ga en reduksjon på omtrent 90%.

Den ved stereologisk måling av foretatte slip konstaterbare penetrering av det fri gjennomstrømbare filtervolum ga for filterer (a) 8 7% og for filteret (b) 69%.

Claims

1. Filter i form av et stabilt legeme av keramisk material for filtrering av smeltede metaller, karakterisert ved at filteret er oppbygget av minst to filtervirksomme sjikt, sjiktene følger på hverandre i filtreringsretningen, et sjikt A fremviser en tykkelse d^ på 9-91 mm, en porøsitet f^ fra 0,25 - 0,8 og en porediameter ^ A på 0,5 - 2 mm, og at størrelsen H som er proposjonal med filtermotstanden i sjiktet A og som er lik

fremviser verdier på 28 - 14.560 cm en annet sjikt B har en tykkelse d B fra 1-33 mm, en porøsitet f B fra 0,25 - 0,5 og en porediameter i L i _ B på 0,2 - 1 mm og at størrelsen H SB som er proposjonal med filtermotstanden i sjiktet B og som lik

fremviser verdier fra 20 - 33.000 cm forholdet mellom tykkelsen dA , og tykkelsen d hi ligger mellom 9:1 og 3:1, og forholdet mellom tallverdiene av. størrelsene H og On H_D utgjør fra 1 : 1,2 til 1 : 30. OD

2. Filter som angitt i krav 1, karakterisert ved at sjikt A er anordnet i filtreringsretningen foran sjiktet B.

3. Filter som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at sjiktene A og B er tildannet av ildfast material i form av kuleformet og/eller hulkuleformet med hverandre fast forbundne korn.

4. Filter som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at sjiktet B er tildannet av ildfast material i form.av kuleformet og/eller hulkuleformet med hverandre fast forbundne korn.

5. Filter som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at det som ildfast material anvendes hulkulekorund.

6. Filter som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at hulkulekorundkorn med snever kornstørrelsesfordeling anvendes, idet i en kornstørrelsesfraksjon den minimale korndiameter utgjør mer enn 65% når den maksimale korndiameter for utsettes med 100%.

7. Filter som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at kornene er bundet fast til hverandre ved hjelp av en glassur som bindemiddel, idet mengden av glassuren utgjør 20 til 40 vektprosent av det ferdige filter.

8. Filter som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at kornene er fast forbundet til hverandre ved hjelp av en krystallinsk substans.

9. Filter som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at filteret er oppbygget av tre sjikt idet minst et sjikt inneholder en fluorholdig forbindelse.