СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СЛИТКОВ

1. Способ производства металлических слитков (L), включающий по меньшей мере следующие этапы, на которых:
f
а
загружают (а) в по меньшей мере одну изложницу (11) по меньшей мере одну порцию (СМ) металла, находящегося в твердом состоянии, для получения по меньшей мере одного соответствующего слитка (L), причем порция (СМ) металла имеет температуру (T) плавления, которая больше температуры (Т) окружающей среды;
rs
f
расплавляют (b) упомянутую по меньшей мере одну порцию (СМ) металла, находящегося в твердом состоянии, путем нагрева упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11), в которую загружена эта порция, до температуры (T) нагрева, которая больше или равна температуре (T) плавления этого металла, до тех пор, пока эта порция не расплавится;
rf
f
а
обеспечивают (с) кристаллизацию расплавленной упомянутой по меньшей мере одной порции (СМ) металла, или предоставляют ей возможность кристаллизоваться, с образованием соответствующего слитка (L) путем охлаждения упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11), или предоставления возможности охладиться этой изложнице, которая содержит эту расплавленную порцию (СМ) металла, до температуры (T) охлаждения, которая меньше температуры (T) плавления и больше температуры (Т) окружающей среды, до тех пор, пока эта расплавленная порция (СМ) металла не кристаллизуется с образованием упомянутого соответствующего слитка (L);
извлекают (d) слиток (L) из упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11); и
повторяют (е) этапы а-d,
е
rp
rf
а
причем в установившемся режиме работы этап d извлечения и этап а загрузки выполняют в то время, когда упомянутая по меньшей мере одна изложница (11) имеет, соответственно, температуру (Т) извлечения и температуру (T) загрузки, каждая из которых меньше или равна температуре (T) охлаждения и больше температуры (Т) окружающей среды.
rf
f
е
rp
rf
f
2. Способ по п. 1, в котором температура (T) охлаждения упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11) меньше температуры (T) плавления и больше или равна 400°С, предпочтительно больше или равна 500°С, и при этом этап (d) извлечения и этап (а) загрузки выполняют в то время, когда упомянутая по меньшей мере одна изложница (11) имеет, соответственно, температуру (Т) извлечения и температуру (T) загрузки, каждая из которых меньше или равна температуре (T) охлаждения и больше или равна 400°С, предпочтительно больше или равна 500°С, причем температура (T) плавления больше 600°С, предпочтительно больше 700°С.
е
rp
3. Способ по п. 1 или 2, в котором температура (Т) извлечения и температура (T) загрузки по существу равны.
е
rp
rf
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором температура (Т) извлечения и температура (T) загрузки по существу равны температуре (T) охлаждения изложницы (11).
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором порция (СМ) металла, находящегося в твердом состоянии, состоит из частиц, порошка, гранул, кусков и т.п. по меньшей мере одного металлического материала, выбранного из группы, содержащей драгоценные или недрагоценные цветные металлы в чистом виде и в виде их сплавов, причем драгоценные металлы выбирают из группы, содержащей по меньшей мере золото, серебро, платину и палладий, а недрагоценные цветные металлы выбирают из группы, содержащей по меньшей мере медь, алюминий и т.п.
rf
f
е
rp
rf
е
rp
rf
6. Способ по п. 5, в котором температура (T) охлаждения изложницы отличается от температуры (T) плавления в меньшую сторону не более чем на 300°С, предпочтительно не более чем на 200°С, а температура (Т) извлечения и температура (T) загрузки обе меньше или равны температуре (T) охлаждения и больше или равны 400°С, предпочтительно больше или равны 500°С и еще более предпочтительно, если каждая из этих температур Т и T отличается от температуры (T) охлаждения в меньшую сторону не более чем на 150-200°С, предпочтительно не более чем на 50-100°С.
f
rf
е
rp
rf
е
rp
rf
7. Способ по п. 5, в котором металлический материал состоит из чистого серебра, имеющего температуру (T) плавления примерно 961°С, и при этом температура (T) охлаждения изложницы находится в диапазоне 700-900°С, а температура (Т) извлечения и температура (T) загрузки обе меньше или равны температуре (T) охлаждения и больше или равны 400°С, предпочтительно больше или равны 500°С и еще более предпочтительно, если каждая из этих температур Т и T отличается от температуры (T) охлаждения в меньшую сторону не более чем на 150-200°С, предпочтительно не более чем на 50-100°С.
f
rf
е
rp
rf
е
rp
rf
8. Способ по п. 5, в котором металлический материал состоит из чистого золота, имеющего температуру (T) плавления примерно 1063°С, и при этом температура (T) охлаждения изложницы находится в диапазоне 800-1000°С, а температура (Т) извлечения и температура (T) загрузки обе меньше или равны температуре (T) охлаждения и больше или равны 400°С, предпочтительно больше или равны 500°С и еще более предпочтительно, если каждая из этих температур Т и T отличается от температуры (T) охлаждения в меньшую сторону не более чем на 150-200°С, предпочтительно не более чем на 50-100°С.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором каждый из этапов а-d выполняют в по существу инертной атмосфере или вакууме.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий следующий этап, на котором:
а
охлаждают (f) упомянутый по меньшей мере один слиток (L), извлеченный из упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11), до температуры (Т) окружающей среды.
11. Устройство (10) для производства металлических слитков, содержащее:
по меньшей мере одну изложницу (11), предназначенную для получения упомянутого по меньшей мере одного слитка (L);
по меньшей мере один блок (12) загрузки, предназначенный для загрузки в упомянутую по меньшей мере одну изложницу (11) по меньшей мере одной порции (СМ) металла, находящегося в твердом состоянии, для получения упомянутого по меньшей мере одного слитка (L);
rs
f
rf
f
а
по меньшей мере один блок термической обработки, предназначенный для нагрева упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11) до температуры (T) нагрева, которая больше или равна температуре плавления (T) металла в упомянутой по меньшей мере одной порции (СМ), для обеспечения плавления этой порции металла, находящегося в твердом состоянии, а также предназначенный для естественного или принудительного охлаждения этой изложницы (11) до температуры (T) охлаждения, которая меньше температуры (T) плавления и больше температуры (Т) окружающей среды, для обеспечения кристаллизации расплавленной порции (СМ) металла с образованием соответствующего слитка (L);
по меньшей мере один блок (15) извлечения, предназначенный для извлечения упомянутого по меньшей мере одного слитка (L) из упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11); и
блок (17) управления, выполненный с возможностью управления упомянутым по меньшей мере одним блоком (12) загрузки, упомянутым по меньшей мере одним блоком термической обработки и упомянутым по меньшей мере одним блоком (15) извлечения для осуществления способа производства металлических слитков по любому из предшествующих пунктов.
12. Устройство (10) по п. 11, содержащее по меньшей мере одно средство (18) измерения температуры, предназначенное для измерения температуры упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11) и функционально связанное с блоком (17) управления, причем блок (17) управления выполнен с возможностью управления упомянутым по меньшей мере одним блоком (12) загрузки, упомянутым по меньшей мере одним блоком термической обработки и упомянутым по меньшей мере одним блоком (15) извлечения в зависимости от температуры, измеренной упомянутым по меньшей мере одним средством (18) измерения температуры.
rs
f
13. Устройство (10) по п. 11 или 12, в котором упомянутый по меньшей мере один блок термической обработки содержит по меньшей мере один блок (13) нагрева, предназначенный для нагрева упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11) до температуры (T) нагрева, которая больше или равна температуре плавления (T) металла в упомянутой по меньшей мере одной порции (СМ), для обеспечения плавления этой порции металла, находящегося в твердом состоянии.
rf
f
а
14. Устройство по любому из пп. 11-13, в котором упомянутый по меньшей мере один блок термической обработки содержит по меньшей мере один блок (14) охлаждения, предназначенный для охлаждения упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11) до температуры (T) охлаждения, которая меньше температуры (T) плавления и больше температуры (Т) окружающей среды, для обеспечения кристаллизации расплавленной порции (СМ) металла с образованием соответствующего слитка (L).
15. Устройство по любому из пп. 11-14, содержащее по меньшей мере одно средство (16) транспортировки, предназначенное для перемещения упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11) между упомянутым по меньшей мере одним блоком (12) загрузки, упомянутым по меньшей мере одним блоком термической обработки и упомянутым по меньшей мере одним блоком (15) извлечения, причем упомянутым по меньшей мере одним средством (16) транспортировки управляют при помощи упомянутого по меньшей мере одного блока (17) управления.
16. Устройство (10) по любому из пп. 11-15, содержащее по меньшей мере одну закрытую камеру (19), внутри которой установлено по меньшей мере следующее:
упомянутый по меньшей мере один блок термической обработки для упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11);
упомянутый по меньшей мере один блок (15) извлечения, предназначенный для извлечения упомянутого по меньшей мере одного слитка (L) из упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11); и
упомянутая по меньшей мере одна изложница (11),
причем упомянутый по меньшей мере один блок (12) загрузки содержит по меньшей мере одну камеру (20) дозирования, снабженную по меньшей мере одним портом (21) выгрузки, предназначенным для выгрузки порции (СМ) твердого металла в упомянутую по меньшей мере одну изложницу (11), причем этот порт закрывается при помощи соответствующего двухпозиционного клапана (22) и ведет в закрытую камеру (19).
17. Устройство (10) по п. 15 или 16, в котором упомянутое по меньшей мере одно средство (16) транспортировки связано с закрытой камерой (19), чтобы сделать возможной работу с упомянутой по меньшей мере одной изложницей (11).
18. Устройство (10) по п. 16 или 17, дополнительно содержащее по меньшей мере один блок (23) создания по существу инертной атмосферы или вакуума, который соединен с упомянутой по меньшей мере одной закрытой камерой (19) и предназначен для создания в ней по существу инертной атмосферы или вакуума.
19. Устройство (10) по п. 13 или 14, в котором упомянутая по меньшей мере одна закрытая камера (19) разделена на два или более отделений, в каждом из которых расположено одно или более из следующего: упомянутый по меньшей мере один блок термической обработки, упомянутый по меньшей мере один блок (15) извлечения, предназначенный для извлечения упомянутого по меньшей мере одного слитка из упомянутой по меньшей мере одной изложницы, и упомянутый по меньшей мере один порт (21) выгрузки, имеющийся в упомянутом по меньшей мере одном блоке (12) загрузки, причем эти отделения сообщаются друг с другом с использованием подвижных стенок или барьеров и/или каналов туннельного типа, перекрываемых соответствующими подвижными стенками или барьерами, причем упомянутый по меньшей мере один блок (23) создания по существу инертной атмосферы или вакуума соединен с упомянутой по меньшей мере одной закрытой камерой (19) для создания по существу инертной атмосферы или вакуума внутри каждого из этих отделений и каждого из этих каналов туннельного типа.
20. Устройство (10) по любому из пп. 16-19, в котором упомянутая по меньшей мере одна камера (20) дозирования, имеющаяся в упомянутом по меньшей мере одном блоке (12) загрузки, содержит по меньшей мере один порт (32) подачи, который предназначен для подачи порции (СМ) металла, находящегося в твердом состоянии, в эту камеру и закрывается при помощи соответствующего двухпозиционного клапана (33).
21. Устройство (10) по п. 20, дополнительно содержащее вспомогательный блок (34), предназначенный для создания инертной атмосферы или вакуума, который соединен с камерой (20) дозирования, имеющейся в упомянутом по меньшей мере одном блоке загрузки, для создания в ней инертной атмосферы или вакуума.
22. Устройство (10) по любому из пп. 16-19, дополнительно содержащее по меньшей мере один блок (29) удаления, предназначенный для удаления из упомянутой по меньшей мере одной закрытой камеры (19) упомянутого по меньшей мере одного слитка (L), извлеченного из упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11).
23. Устройство (10) по п. 22, в котором упомянутый по меньшей мере один блок (29) удаления расположен в отделении, сообщающемся с закрытой камерой (19) и средой снаружи этой камеры, и снабжен барьерными средствами, выполненными с возможностью изоляции атмосферы, созданной внутри закрытой камеры (19), от атмосферы снаружи этой камеры.
а
24. Устройство (10) по любому из пп. 11-23, дополнительно содержащее по меньшей мере один блок (27) охлаждения, предназначенный для охлаждения до температуры (Т) окружающей среды упомянутого по меньшей мере одного слитка (L), извлеченного из упомянутой по меньшей мере одной изложницы (11).
25. Устройство (10) по любому из пп. 16-24, в котором упомянутый по меньшей мере один блок (27) охлаждения содержит по меньшей мере одну емкость (270), в которой находится охлаждающая жидкость, по меньшей мере часть этой емкости помещена в закрытую камеру (19) через отверстие, образованное в стенках этой камеры, и эта емкость образует выступающую часть.
26. Устройство (10) по п. 24 или 25, в котором блок (29) удаления установлен в емкости (270).
27. Устройство (10) по любому из пп. 15-26, в котором упомянутый по меньшей мере один блок термической обработки содержит:
по меньшей мере одну пару блоков нагрева, предназначенных для нагрева упомянутой по меньшей мере одной изложницы, а именно, первый блок (13А) нагрева и второй блок (13 В) нагрева, и один блок (14) охлаждения, предназначенный для охлаждения упомянутой по меньшей мере одной изложницы, или наоборот, все из которых установлены внутри закрытой камеры (19); и
по меньшей мере одну пару упомянутых изложниц, а именно, первую изложницу (11А) и вторую изложницу (11В), которые установлены в закрытой камере (19),
причем при установившемся режиме работы имеются чередующиеся периоды, в которых первую изложницу (11А) из упомянутой по меньшей мере одной пары изложниц нагревают при помощи первого блока (13А) нагрева из упомянутой по меньшей мере одной пары блоков нагрева, а вторую изложницу (11В) из упомянутой по меньшей мере одной пары изложниц охлаждают при помощи упомянутого одного блока (14) охлаждения, и периоды, в которых первую изложницу (11А) из упомянутой по меньшей мере одной пары изложниц охлаждают при помощи упомянутого одного блока (14) охлаждения, а вторую изложницу (11В) из упомянутой по меньшей мере одной пары изложниц нагревают при помощи второго блока (13В) нагрева из упомянутой по меньшей мере одной пары блоков нагрева, причем упомянутое по меньшей мере одно средство (16) транспортировки выполнено с возможностью перемещения первой изложницы (11А) из упомянутой по меньшей мере одной пары изложниц между первым блоком (13А) нагрева из упомянутой по меньшей мере одной пары блоков нагрева, упомянутым одним блоком (14) охлаждения, упомянутым по меньшей мере одним блоком (15) извлечения и по меньшей мере одним блоком (12) загрузки, и перемещения второй изложниц (11В) из упомянутой по меньшей мере одной пары изложниц между вторым блоком (13В) нагрева из упомянутой по меньшей мере одной пары блоков нагрева, упомянутым одним блоком (14) охлаждения, упомянутым по меньшей мере одним блоком (15) извлечения и по меньшей мере одним блоком (12) загрузки.