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Patent 2251230 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 2251230
(54) English Title: DISPOSITIF ROTATIF DE DISPERSION DE GAZ POUR LE TRAITEMENT D'UN BAIN D'ALUMINIUM LIQUIDE
(54) French Title: ROTARY GAS DISPERSION DEVICE FOR TREATING A LIQUID ALUMINIUM BATH
Status: Term Expired - Post Grant Beyond Limit
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • C22B 9/05 (2006.01)
  • C22B 21/06 (2006.01)
  • F27D 27/00 (2010.01)
(72) Inventors :
  • LE BRUN, PIERRE (France)
  • XUEREB, CATHERINE (France)
  • BERTRAND, JOEL (France)
(73) Owners :
  • NOVELIS, INC.
(71) Applicants :
  • NOVELIS, INC. (Canada)
(74) Agent: TORYS LLP
(74) Associate agent:
(45) Issued: 2002-07-09
(86) PCT Filing Date: 1997-07-23
(87) Open to Public Inspection: 1998-02-12
Examination requested: 1999-01-22
Availability of licence: N/A
Dedicated to the Public: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/FR1997/001367
(87) International Publication Number: WO 1998005915
(85) National Entry: 1998-10-06

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
96/09975 (France) 1996-08-02

Abstracts

English Abstract

A rotary gas dispersion device for use in a liquid aluminium treatment vessel is disclosed. The device is useful for reducing surface disturbance, splashing and vortices while maintaining the effectiveness of the treatment. Said device includes a rotor (1) consisting of a set of blades (5) and a substantially flat disc (4) thereabove. Gas is injected through the central hub and side ports (10) between the blades. The ratio of the outer diameter of the rotor to the diameter of the central hub thereof is of 1.5-4.


French Abstract


L'invention concerne un dispositif rotatif de dispersion de gaz dans une cuve
de traitement de l'aluminium liquide. Le dispositif permet de réduire
agitation de surface, projections et vortex tout en maintenant l'efficacité du
traitement. Le dispositif comporte un rotor (1) constitué d'un ensemble de
pales (5) surmontées d'un disque (4) sensiblement plat. L'injection de gaz est
effectuée à travers le moyeu central et des orifices latéraux (10) situés
entre les pales. Le ratio entre le diamètre extérieur du rotor et le diamètre
de son moyeu central est compris entre 1,5 et 4.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


15
REVENDICATIONS
1. Dispositif rotatif de dispersion de gaz pour le traitement en continu d'un
bain
d'aluminium liquide dans une cuve de traitement comportant un arbre
d'entraînement servant d'arrivée de gaz et un rotor, ledit rotor étant
constitué d'un nombre pair de pales disposées en étoile autour d'un moyeu
central et d'un disque sensiblement plat recouvrant l'étoile formée par les
pales, le gaz étant injecté dans le bain par des orifices situés entre les
pales,
le ratio entre le diamètre extérieur du rotor et le diamètre de son moyeu
central étant compris entre 1.5 et 4, caractérisé en ce que sont alternées
des pales complètes ayant une surface donnée de contact avec le bain
et des pales réduites ayant une surface de contact avec le bain plus faible
de 10 à 30 % par rapport à la surface de contact des pales complètes.
2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le nombre de
pales est compris entre 6 ou 8.
3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé
en
ce que les orifices d'injection de gaz sont positionnés dans le sens vertical
sensiblement à mi-hauteur de la pale, qu'ils sont percés sensiblement
horizontalement et que leur axe correspond sensiblement à la bissectrice de
l'angle formé par les deux pales.
4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en
ce que le diamètre des orifices est compris entre 1 et 5 mm.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


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WO 98105915 PCT/FR97101367
DISPOSITIF ROTATIF DE DISPERSION DE GAZ POUR LE TRAITEMENT D'UN BAIN
D'ALUMINIUM LIQUIDE
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne un dispositif rotatif de dispersion de gaz pour IE
traitement d'un bain liquide d'aluminium ou de ses alliages. Dans la suite du
texte le mot cc aluminium ~s sera employé dans le sens générique de
cc aluminium et ses alliages ».
ETAT DE LA TECHNIQUE
L'aluminium liquide sortant des cuves d'électrolyse ou de fours de refusion
contient des impuretés dissoutes ou en suspension. Les plus importantes de ces
impuretés sont l'hydrogène, les éléments alcalins tels que sodium ou calcium
et les oxydes, en particulier l'oxyde d'aluminium lui-méme.
Afin d'éliminer ces impuretés néfastes pour les propriétés ultérieures du demi
produit, l'aluminium liquide est soumis à divers traitements d'élimination des
impuretés. Le plus répandu de ces traitements, qui utilise une combinaison de
réactions chimiques et de phénomènes de flottation, consiste à introduire dans
le bain sous forme de petites bulles un gaz inerte ou réactif. Par exemple une
bulle d'argon va entraîner avec elle à la surface du bain une inclusion solide
en suspension. De même un bulle de chlore va réagir avec fe sodium contenu
et donner un sel de sodium qui sera également transporté à la surface du
bain. De tels traitements par action des gaz peuvent étre effectués en
discontinu dans un four ou dans un creuset. Mais ifs sont le plus généralement
effectués en continu entre fe four et la machine de coulée dans une cuve de

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traitement du type de celle qui est schématiquement représentée dans la
figure 1.
Le métal liquide à traiter entre dans le premier compartiment (2) de la poche
par un bec d'entrée (1 ). II est traité au passage par les bulles de gaz (4)
dispersées par le dispositif rotatif (3). Le métal ainsi traité déborde dans
un
compartiment de sortie (S) équipé d'une chicane (b) et ressort de la poche
par le bec de sortie (7).
Le gaz à disperser dans le bain liquide est encore injecté quelques fois avec
de simples cannes mais la technique la plus répandue consiste à utiliser un
dispositif rotatif de dispersion composé d'un axe creux de rotation par lequel
arrive le gaz et d'un rotor de ia forme la plus appropriée pour disperser les
bulles de gaz dans le bain. L'efficacité du traitement est évidemment
maximum quand ia surface d'échange entre le bain et le gaz est elle-même
maximum. Ceci s'obtient en concevant le rotor pour obtenir de très petites
bulles, projeter ces bulles dans tout le volume (le moins de volume mort
possible) et créer des recirculations du bain lui-même pour que celui-ci
vienne
au contact des bulles (toujours le moins de volume mort possible).
Cette recherche de la plus grande efficacité du traitement par une agitation
intense dans le volume du bain se traduit par une agitation permanente,en
surface souvent appelée « vagues de surface agi, par des projections de bain
par remontée de grosses bulles et par un phénomène de vortex autour de
l'axe de rotation. Ces trois phénomènes risquent de réintroduire dans le bain
des inclusions et de générer une oxydation fâcheuse de l'aluminium liquide.
On a cherché à supprimer ou à diminuer ces inconvénients.
Le brevet américain US 4618427 propose par exemple un changement radical
dans la technologie des dispositifs de dispersion de gaz. Certes un tel
dispositif
ne présente pas les inconvénients précités, mais un tel rotor ne génère qu'une

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3
très faible recirculation du métal liquide ce qui revient à diminuer
l'interface
métal/gaz et par conséquent l'efficacité du procédé.
La demande de brevet EP 0347108 propose de combiner traitement par gaz
et filtration dans un même dispositif. Une couche filtrante est interposée
entre
le rotor d'injection de gaz et la surface du métal liquide. Les bulles de gaz
traversent fe filtre en remontant à fa surface et on conçoit bien que les
turbulences en surface doivent être très réduites, le filtre jouant un rôle de
répartition des bulles et cassant les gros bouillons éventuels. Ce dispositif
présente cependant de sérieux inconvénients : d'une part la couche
filtrante,qui se colmate et doit être périodiquement renouvelée, est un
dispositif
coûteux et d'exploitation difficile; d'autre part, la taille du rotor est
forcément
réduite pour faciliter le passage à travers la couche filtrante et assurer
l'étanchéité à ce niveau. La forme conique de la distribution des bulles
issues
de ce rotor, si elle assure une bonne distribution des bulles sous la couche
filtrante, laisse une grande partie de la cuve hors d'atteinte des bulles ce
que
ne compense pas la recirculation toroïdale du métal liquide lui-même.
L'efficacité du traitement par gaz se trouve donc sensiblement réduite ce qui
n'est peut-être pas rédhibitoire dans un dispositif mixte traitement par
gaz/filtration tel que décrit dans cette demande, mais n'est pas satisfaisant
pour un dispositif de traitement par gaz seul.
La demande de brevet EP O61 1830 propose de prévoir au fond de la cuve de
traitement une chicane sur toute la largeur de celle-ci. Cette chicane passe
au droit du ou des rotors et, en modifiant les champs de distribution des
bulles
et de circulation du métal, permettrait de diminuer les perturbations de
surface ou, ce qui revient au même, d'augmenter la quantité de gaz injecté
et la vitesse de rotation du rotor sans augmenter ces perturbations de
surface.
Cette solution présente un inconvénient pratique considérable. Au fur et à
mesure que le métal liquide traverse la cuve, des crasses s'accumulent autour
'.î

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4 C ~-~
de la zone privilégiée que constitue la chicane et il est nécessaire de
nettoyer
très fréquemment la chicane dans des conditions particulièrement difficiles.
La demande de brevet japonais JP O6-273074 vise très précisément la
diminution de l'agitation de surface et enseigne un rotor amélioré dans ce
but.
L'expérience montre que l'utilisation d'un tel rotor atténue effectivement le
phénomène permanent de cc vagues de surface » mais qu'il se produit
périodiquement et intempestivement des projections à la surface du bain qui
ont des conséquences néfastes sur la reprise d'inclusions.
PROBLEME POSE
La demanderesse a cherché à mettre au point un dispositif rotatif de
dispersion
de gaz qui permette de diminuer à la fois les phénomènes d'agitation de
surface, de projections épisodiques et de vortex sans nécessiter des
modifications de la cuve elle-même comme une couche filtrante ou une
chicane et sans diminuer l'efficacité du traitement.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'objet de l'invention est un dispositif rotatif de dispersion de gaz pour le
traitement en continu d'un bain d'aluminium liquide dans une cuve de
traitement comportant un arbre d'entraînement servant d'arrivée de gaz et un
rotor, ledit rotor étant constitué d'un nombre pair de pales disposées en
étoile
autour d'un moyeu central et d'un disque sensiblement plat recouvrant
l'étoile formée par les pales, le gaz étant injecté dans le bain par des
orifices
situés entre les pales, le ratio entre le diamètre extérieur du rotor et le
diamètre
de son moyeu central étant compris entre 1.5 et 4, caractérisé en ce que sont
alternées des pales complètes ayant une surface donnée de contact avec le
bain et des pales réduites ayant une surface de contact avec le bain plus
faible del0 à 30 % par rapport à la surface de contact des pales complètes.
FEUI~!_t Mï~L~IF!~t

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De préférence, l'arbre d'entraînement comporte à son
extrémité inférieure une pièce filetée ou une partie
filetée destinée à la fixation de rotor. Le rotor lui-même
comporte un moyeu central et un tube fileté destiné à la
fixation du rotor sur la partie ou la pièce filetée de
l' arbre d' entraînement. A ce moyeu central sont fixées des
pales disposée en rayons. Le nombre de ces pales peut être
variable, pair ou impair. Si le nombre de pales est trop
faible, l'agitation et donc l'efficacité du traitement peut
s'avérer insuffisante. Un nombre de pales trop élevé
conduit à un ensemble plus difficile à fabriquer et donc
plus coûteux. Le choix dépend au cas par cas des volumes de
métal à traiter dans un temps donné, de la dimension de la
cuve qui peut être à un compartiment ou à plusieurs
compartiments, etc... Dans les conditions habituelles de
traitement de l'aluminium, un nombre de pales compris entre
6 et 8 constitue un bon compromis.
De préférence, les pales ont généralement une forme
rectangulaire mais on peut également utiliser de pales
trapézoïdales où la hauteur de la pale est plus faible à
l'extrémité externe de celle-ci qu'au niveau de son
raccordement au moyeu central et même des pales
triangulaire où la hauteur de la pale est nulle à son
extrémité externe. La forme de la pale doit être telle que,
compte tenu de sa hauteur et de la configuration des
orifices d' injection dont il sera parlé plus loin, la plus
grande part du gaz injecté est prise en charge et' dispersée
par la pale.
De préférence, le rotor comporte un disque sensiblement
horizontal dont le diamètre est égal ou voisin du diamètre

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6
extérieur de l' étoile que constituent les pales . Ce disque
est positionné au-dessus de l'étoile que constituent les
pales. I1 est avantageux de donner à la face supérieure du
disque une forme légèrement tronconique dans le but de
faciliter l'écoulement du métal liquide lorsque le rotor
est retiré verticalement de la cuve. I1 est déconseillé de
choisir un diamètre inférieur au diamètre défini par
l'étoile que constituent les pales. Dès que l'extrémité des
pales dépasse le diamètre du disque, l'effet anti-vagues du
dispositif diminue considérablement. Dans l'autre sens par
contre, l'effet anti-vagues est maintenu même si le
diamètre du disque est supérieur au diamètre défini par
l'étoile que constituent les pales. I1 n'y a guère
d'intérêt cependant à adopter une telle configuration. Et,
dans la version préférée de l'invention, on fait coïncider
sensiblement diamètre du disque et diamètre extérieur de
l'étoile que constituent les pales.
De préférence, le diamètre externe du rotor suivant
l'invention est variable. Comme pour les rotors de l'art
antérieur, il dépend du volume à traiter, de la taille de
la cuve, de la forme de la cuve à un ou plusieurs
compartiments.
De préférence, le rotor suivant l'invention se caractérise
par une portance des pales élevée. La portance des pales
peut se définir par le rapport entre le diamètre extérieur
du rotor et le diamètre de son moyeu central. Les rotors de
l'art antérieur on une portance des pales faible car une
augmentation de la portance entraînerait une augmentation
de l'agitation de surface. Un exemple typique d'un rotor de
l'art antérieur à faible portance de pales est donné par le

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¿
rotor A de l' exemple donné plus loin. L' augmentation de la
portance des pales a cependant des limites. En deçà d'un
certain ratio, le rotor est difficile à fabriquer, fragile
et coûteux. Au-delà d'un certain ratio, l'effet bénéfique
de la portance des pales devient négligeable. Dans les
conditions habituelles des cuves de l'industrie de
l' aluminium, une plage pour le ratio de 1, 5 à 4 représente
un bon compromis.
De préférence, le rotor suivant l'invention comporte un
nombre pair de pales, des pales "complètes" alternant avec
des pales dont la surface au contact avec le bain est
réduite de 10~ à 30% par rapport à la surface de la pale
complète.
De préférence, l'agencement entre le disque et l'ensemble
des pales peut être réalisé de plusieurs manières. Une
première solution consiste à réaliser le rotor par usinage
d'un seul bloc. Disque, pales et moyeu central constituent
un ensemble monobloc. Une autre solution consiste à
réaliser le rotor en deux pièces: d'une part le disque
avec, en son centre, son propre moyeu de fixation par
filetage à l'arbre d'entraînement, d'autre part l'ensemble
des pales avec son moyeu central. Le rotor est alors obtenu
par ajustements successifs du disque et. des pales sur
l'arbre d'entraînement. L'avantage d'un montage en deux
pièces est qu'on peut réaliser le rotor en différents
matériaux. Par exemple les pales qui sont soumises à des
contraintes plus grandes que le disque, peuvent être
réalisées dans un matériau plus dur que le disque.
D'une manière générale, le dispositif suivant l'invention
peut être réalisé dans touts les matériaux compatibles avec

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7a
les conditions d'utilisation (tenue mécanique, tenue à
haute température, usure, ...) et en particulier avec tous
les matériaux déjà connus pour être utilisés dans des
équipements semblables (graphite, nitrure de bore, alumine,
nitrure de silicium, céramiques de la famille des SIALON,
etc...), les trois pièces (arbre d'entraînement, disque et
pales) pouvant éventuellement être réalisées dans des
matériaux différents.
De préférence, les orifices d' injection de gaz sont percés
radialement dans le moyeu central sur lequel sont fixées
les pales. Le raccordement de ces orifices à l'arrivée de
gaz via l'arbre d'entraînement sera évoqué plus loin.
De préférence, les orifices d'injection de gaz sont
positionnés et réalisés d'une manière telle que le jet de
gaz se situe globalement à la hauteur de la zone centrale
de la pale qui, au cours de la rotation, va venir le
disperser.
FIGURES
La figure 1 représente en coupe le schéma d'une cuve
conventionnelle de traitement en continu de l'aluminium
liquide avec un dispositif rotatif d'injection de gaz.
La figure 2 représente un dispositif rotatif d'injection de
gaz de l'art antérieur.
La figure 3a représente un dispositif rotatif d'injection
de gaz avec 8 pales identiques.

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7b
La figure 3b représente un dispositif rotatif d'injection
de gaz suivant l'invention avec alternance de pales
complètes et de pales à surface réduite.

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8
La figure 4 représente deux variantes possibles (4a et 4b) pour l'assemblage
des différents éléments d'un dispositif suivant l'invention et pour
l'alimentation
en gaz des orifices d'injection.
S DESCRIPTION DETAIIIEE DE l'INVENTION
Dans sa version la plus simple, la plus rationnelle et la plus efficace, ie
rotor
suivant l'invention comporte une injection de gaz entre chaque pale par un
orifice unique qui est positionné dans le sens vertical à mi-hauteur de la
pale,
qui est orienté dans le sens radial d'une manière telle que son axe
corresponde sensiblement à la bissectrice de l'angle formé par les deux pales
et qui est percé suivant un axe horizontal. Un rotor de ce type est représenté
figure 3a où l'on distingue l'arbre d'entrainement (1/, le disque supérieur
(4),
les pales (5) et un orifice d'injection de gaz (10/.
i5 Mais de très nombreuses variantes sont possibles dans le cadre de
l'invention.
On peut par exemple ne pas injecter du gaz entre chaque pale mais devant
une pale sur deux seulement. L'efficacité de l'ensemble en sera réduite mais
dans certaines circonstances de volume à traiter ou de qualité requise du
métal, cela peut s'avérer suffisant. On peut également positionner l'orifice
dans le sens vertical non pas à mi-hauteur de ia pale mais plus haut ou plus
bas et/ou incliner l'orifice vers le bas ou vers le haut par rapport à
l'horizontale.
_ Le point important est que le jet de gaz doit étre pour sa plus grande part
dispersé par la pale en évitant qu'une partie significative du gaz s'échappe
au-dessous ou au-dessus de la pale sans étre dispersé.
Il est préférable que le diamètre des orifices soit compris entre 1 et 5 mm.
En-
dessous de 1 mm de diamètre, il y a des risques de bouchage. Au-dessus de 5
mm, le diamètre des bulles devient trop important, la surface d'échange
métal/gaz diminue et l'efficacité du traitement peut être compromise. Dans
certaines configurations, en fonction du volume à traiter, de la taille du
rotor et
de sa vitesse, du volume de gaz à disperser, il peut étre intéressant de

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remplacer l'orifice unique situé entre les pales par deux ou plusieurs
orifices de
diamètre plus faible.
Les orifices ainsi décrits, percés en étoile dans le moyeu central du rotor,
peuvent étre reliés à l'alimentation de gaz à travers l'arbre creux
d'entraînement par toutes sortes de moyens. Ces moyens dépendent des
choix faits par ailleurs pour l'agencement mécanique du rotor et de l'arbre,
en
fonction des matériaux, de la taille du rotor, etc...Ces différents moyens
possibles qui peuvent étre très nombreux sont compatibles avec l'invention
dans la mesure où ils fournissent un débit de gaz suffisamment régulier et
bien
réparti dans les différents orifices.
Sans que cela constitue en quoi que ce soit une limitation de la portée de
l'invention, deux solutions possibles peuvent étre citées pour l'alimentation
en
gaz des orifices du rotor
Lîune des solutions est représentée sur la figure 4a. Un arbre d'entraînement
(1 )
comporte à son extrémité inférieure un trou cylindrique fileté (2) qui sera la
partie femelle d' un raccordement par vis. Le rotor lui-méme (3) fabriqué en
une seule pièce comporte un disque supérieur (4), un certain nombre de pales
(5) et un noyau central cylindrique (6). Ce noyau central (6), plein à sa
partie
inférieure (6a), comporte une cavité cylindrique (7a) qui joue le rôle de
distributeur de gaz. A partir de cette cavité, sont percés radialement les
orifices
(10) qui diffusent le gaz entre les pales. Traversant le disque (4) et la
partie
supérieure (6b) du noyau central, un trou cylindrique fileté (8) d'un diamètre
identique à celui du trou cylindrique fileté (2) de l'arbre d'entraînement,
destiné à servir également de partie femelle pour le raccordement par vis,
débouche dans Va cavité centrale de distribution de gaz. Enfin, l'ensemble
comporte une vis (9) de forme cylindrique et percée en son centre d'un canal
de passage de gaz. Lors du montage, on commence par fixer la vis au rotor
dans le trou cylindrique fileté (8) prévu à cet effet. Puis on fixe le rotor à
l'arbre

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d'entraînement en vissant, dans le trou cylindrique fileté (2) prévu dans
l'arbre,
la partie supérieure de la vis (9) qui dépasse au-dessus du disque. Une fois
l'ensemble monté, le passage du gaz et sa distribution sont assurés à travers
le
canal central de l'arbre d'entrainement, le canal central prévu dans la vis
(9),
5 la chambre de distribution (7) et les orifices latéraux (10).
Une autre solution pour l'assemblage rotor/arbre et la distribution de gaz est
représentée à la figure 4b. L'arbre d'entraînement (1) comporte un trou
cylindrique fileté (2) qui sera la partie femelle du raccordement par vis. Le
10 rotor est en deux parties : le disque supérieur (4) est fabriqué séparément
et
joint à l'ensemble constitué par les pales et le noyau central au montage
seulement. Le disque supérieur (4) comporte sur sa face inférieure des
rainures (4a) destinées à recevoir la partie supérieure des pales au moment du
montage. Le centre du disque est percé d'un trou cylindrique fileté destiné à
recevoir la vis de raccordement. Le noyau central (6) du rotor proprement dit
est percé d'un trou cylindrique fileté (8) destiné à recevoir la vis de
raccordement. A mi-hauteur des pales, est également creusée dans ce noyau
central une cavité circulaire (7b) qui jouera le rôle de distributeur de gaz.
De
cette cavité partent radialement les orifices (10) d'injection du gaz entre
les
pales. Enfin, l'ensemble comporte une vis (9) percée en son centre d'un canal
de passage du gaz. Ce canal qui, à la partie supérieure de Ia vis, se
raccordera au canal de l'arbre d'entrainement, se termine à fa partie
inférieure en une série de petits canaux radiaux qui, une fois l'ensemble
monté,
déboucheront dans la chambre de distribution du gaz. Lors dû montage, Va vis
(9) est introduite à fa partie inférieure du noyau central. Grâce aux parties
filetées de la partie supérieure du noyau central, du disque et de la partie
inférieure de l'arbre d'entrainement, la vis (9) assure l'assemblage des trois
pièces. Une fois l'ensemble monté, le circuit complet du gaz est constitué
depuis le canal central de l'arbre d'entraînement, en passant par le canal
central de la vis, tes petits canaux latéraux à l'intérieur de la vis, la
chambre de

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distribution creusée à l'intérieur du noyau central et les orifices
d'injection entre
les pales.
Le rotor suivant l'invention comporte un nombre pair de pales, des pales
« complètes » alternant avec des pales dont la surface au contact avec le
bain est réduite de 10%a à 30% par rapport à la surface de la pale complète.
La
réduction de surface d'une pale sur deux à leur partie inférieure peut être
effectuée de plusieurs manières, en fonction, entre autres, de la forme
choisie
pour la pale cc complète ». On peut par exemple faire alterner des pales
« complètes » rectangulaires avec des pales à surface réduite où l'on a
simplement diminué la hauteur du rectangle. On peut également faire
alterner des pales rectangulaires avec des pales trapézoïdales de même
hauteur au niveau du moyeu mais de hauteur plus faible en extrémité de pale.
D'autres configurations sont possibles, l'important étant que, pour la pale à
surface réduite comme pour la pale u complète », la combinaison forme de la
pale/ position des orifices soit telle que le jet de gaz soit pour sa plus
grande
part pris en charge et dispersé par la pale. Ceci peut conduire dans le cas
des
pales alternées à une position différente des orifices devant les pales à
surface
réduite par rapport à leur position devant les pales cc complètes ». Mais on
peut
également choisir les formes respectives des pales cc complètes » et des pales
à surface réduite pour pouvoir utiliser des orifices positionnés de manière
identique pour toutes les pales.
.,. .

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L'important pour obtenir le résultat maximum est que la
surface des pales qui soit suffisante et que soient
alternées des pales "complètes" et des pales à surface
réduite. L'effet favorable de l'alternance des pales sur
l'apparition des vagues de surface, des projections et du
vortex, qui reste pour le moment inexpliqué, commence à se
faire sentir lorsque une pale sur deux a une surface
réduite de 10% . Lorsque la réduction de surface d' une pale
sur deux atteint 30~ l'efficacité du traitement, toutes
choses égales par ailleurs commence à diminuer probablement
parce que l'agitation est insuffisante.
EXEMPLE
Dans une cuve de dimensions intérieures 800 mmx800 mmx800
mm remplie d' une charge d' aluminium liquide de 1200 kg ont
été successivement testés:
- un dispositif A suivant l'art antérieur, couramment
utilisé dans les installations industrielles actuelles et
représenté à la figure 2. Le diamètre extérieur du rotor
était de 250 mm et comparait 8 pales identiques de forme
rectangulaire de hauteur 100 mm dans le sens vertical et de
largeur 30 mm dans le sens horizontal. Le moyeu central
était de diamètre 190 mm. Le ratio entre le diamètre
extérieur du rotor et le diamètre de son moyeu (la portance
des pales) était de 1,3. L'injection de gaz était effectuée
suivant le principe de ce rotor conventionnel par 8 trous
de diamètre 2,5 mm débouchant en extrémité de pale.
- un dispositif B représenté figure 3a. Ce dispositif
comportait un disque d'épaisseur 15 mm et de diamètre
extérieur 250 mm. I1 comportait 8 pales rectangulaires

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identiques de hauteur constante 85 mm dans le sens vertical
et de largeur 75 mm dans le sens horizontal. Le moyeu
central était de diamètre 100 mm. Le ratio entre le
diamètre extérieur du rotor sur le diamètre de son moyeu
central était de 2,5. L'injection de gaz conformément à
l'invention était réalisée par 8 orifices dans un même plan
horizontal, diffusant horizontalement des jets de gaz
approximativement dirigés suivant les bissectrices des
angles formês par deux pales successives et ceci
approximativement à mi-hauteur des pales. Ces orifices
avaient un diamètre identique de 2,5 mm.
- un dispositif C suivant l'invention et représenté figure
3b de mêmes dimensions que le dispositif B mais comportant
en alternance ces pales "complètes" et des pales à surface
réduite. 4 pales, identiques aux pales du dispositif B,
avaient une hauteur constanté de 85 mm dans le sens
vertical. Les 4 autres pales, alternées avec les
précédentes avaient une hauteur variable de 85 mm à leur
raccordément au moyeu central à 65 mm en extrémité de pale.
L'injection de gaz, comme pour le dispositïf B, était
effectuée par des orifices de 2,5 mm situés sur un même
plan horizontal diffusant horizontalement des jets à mi-
hauteur des pales que celles-ci soient complètes ou
tronqués.
Au cours des essais, ont été mesurés ou observés les
paramètres suivants: frëquence des projections, profondeur
du vortex, amplitude des vagues de surface, efficacité du
traitement. Les résultats obtenus ont été les suivants:

CA 02251230 2002-O1-08
14
- le nombre de projections a été observé pour un débit de
gaz de 6 Nm3/h et une vitesse de rotation de 250 tours/
minute. Le nombre de projections par unité de temps a été
réduit respectivement d'un facteur 2.avec le dispositif B
et d'un facteur 3 avec le dispositif C par rapport au
nombre de projections par unité de temps constatées avec le
dispositif A de référence.
- les mesures de la profondeur du vortex (en cm) ont été
effectuées volontairement sans injection de gaz. Les
résultats sont résumés dans le tableau 1.
TABLEAU 1
Vitesse de rotation en tours/minute 250 300 350
Dispositif A 2 4 7
Dispositif B 1 3 5
Dispositif C 1 3 5
- L'amplitude des vagues de surface, très difficilement
mesurable a été évaluée à l'oeil pour un débit de gaz de
6 Nm3/h et deux vitesse de rotation. Les observations sont
rassemblées dans le Tableau 2.
TABLEAU
Vitesse de rotation (en tours/minute) 250 300
Dispositif A (art antrieur) moyenne forte
Dispositif B faible moyenne
Dispositif C (suivant l'invention) trs faible faible

CA 02251230 2002-O1-08
14a
- L' efficacité du traitement a été mesurée par le taux de
réduction de la teneur en H2 du métal liquide après un
traitement de 6 minutes avec un débit de gaz de 6 Nm3/h.
Les résultats obtenus au cours des essais étaient de même
ordre pour les trois rotors testés avec des taux de
réduction compris entre 60 et 75~.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

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Event History

Description Date
Appointment of Agent Requirements Determined Compliant 2022-02-03
Revocation of Agent Requirements Determined Compliant 2022-02-03
Inactive: Expired (new Act pat) 2017-07-23
Appointment of Agent Requirements Determined Compliant 2016-11-02
Inactive: Office letter 2016-11-02
Inactive: Office letter 2016-11-02
Revocation of Agent Requirements Determined Compliant 2016-11-02
Revocation of Agent Request 2016-10-19
Appointment of Agent Request 2016-10-19
Inactive: IPC deactivated 2011-07-29
Inactive: Correspondence - MF 2010-08-10
Inactive: IPC from MCD 2010-02-01
Inactive: IPC expired 2010-01-01
Letter Sent 2007-05-24
Inactive: Multiple transfers 2007-04-24
Grant by Issuance 2002-07-09
Inactive: Cover page published 2002-07-08
Pre-grant 2002-04-16
Inactive: Final fee received 2002-04-16
Notice of Allowance is Issued 2002-02-27
Notice of Allowance is Issued 2002-02-27
Letter Sent 2002-02-27
Inactive: Received pages at allowance 2002-02-08
Inactive: Office letter 2001-12-19
Inactive: Approved for allowance (AFA) 2001-12-10
Inactive: RFE acknowledged - Prior art enquiry 1999-02-19
Inactive: Single transfer 1999-01-22
Request for Examination Requirements Determined Compliant 1999-01-22
All Requirements for Examination Determined Compliant 1999-01-22
Request for Examination Received 1999-01-22
Inactive: IPC assigned 1998-12-22
Classification Modified 1998-12-22
Inactive: IPC assigned 1998-12-22
Inactive: First IPC assigned 1998-12-22
Inactive: IPC assigned 1998-12-22
Inactive: Courtesy letter - Evidence 1998-12-04
Inactive: Applicant deleted 1998-12-02
Inactive: Notice - National entry - No RFE 1998-12-02
Inactive: Applicant deleted 1998-12-02
Inactive: Applicant deleted 1998-12-02
Application Received - PCT 1998-12-01
Application Published (Open to Public Inspection) 1998-02-12

Abandonment History

There is no abandonment history.

Maintenance Fee

The last payment was received on 2001-06-28

Note : If the full payment has not been received on or before the date indicated, a further fee may be required which may be one of the following

  • the reinstatement fee;
  • the late payment fee; or
  • additional fee to reverse deemed expiry.

Patent fees are adjusted on the 1st of January every year. The amounts above are the current amounts if received by December 31 of the current year.
Please refer to the CIPO Patent Fees web page to see all current fee amounts.

Owners on Record

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Current Owners on Record
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Past Owners on Record
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JOEL BERTRAND
PIERRE LE BRUN
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Documents

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List of published and non-published patent-specific documents on the CPD .

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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Description 1998-10-05 16 634
Drawings 1998-10-05 3 77
Abstract 1998-10-05 1 70
Representative drawing 2001-12-11 1 11
Description 2002-01-07 17 655
Claims 1998-10-05 1 32
Representative drawing 1999-01-10 1 6
Notice of National Entry 1998-12-01 1 192
Acknowledgement of Request for Examination 1999-02-18 1 172
Courtesy - Certificate of registration (related document(s)) 1999-02-18 1 115
Reminder of maintenance fee due 1999-03-23 1 111
Commissioner's Notice - Application Found Allowable 2002-02-26 1 166
Correspondence 2001-12-18 1 22
Correspondence 2002-01-07 11 347
PCT 1998-10-05 24 842
Correspondence 1998-12-03 1 37
Correspondence 2002-04-15 1 30
Correspondence 2010-08-09 1 46
Correspondence 2016-10-18 8 133
Courtesy - Office Letter 2016-11-01 1 21
Courtesy - Office Letter 2016-11-01 5 60