Устройство для рафинирования алюминия

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАН Я АЛЮМИНИЯ, содержащее емкость с загрузочным и сливным приспособлениями и средствами для удержания рафинирующего агента под слоем расплава, о тличающееся тем, что, с целью снижения расхода рафинирующего агента, средства для удержания рафинирующего агента выполнены в в,и-де открытых снизу коробов,распределенных по вертикали в виде лабири-нта. v с 4: Ф сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5() С. 22 В 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

F10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3323204/22-02 (22) 29.07.81 (46) 30.04.83. Бюл. Р 16 (72) В.А.Яковенко и H.Е.Х(елезняк (71) Иркутский. филиал Всесоюзного научно-исследовательского н проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (53) 669.71(088;8) (56) 1. Патент Великобритании

Р 1348399, кл. С 7 D, опублик. 1977.

2. Ларионов Г.В. Вторичный алюминий. М., Металлургия, 1967, с. 190.

„.SU„„4 51 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНйЯ

АЛКФ1ИНИЯ, содержащее емкость с загрузочным и сливным приспособлениями и средствами для удержания рафинирующего агента под слоем расплава, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода рафинирующего агента, средства для удержания рафинирующего агента выполнены в виде открытых снизу коробов, распределенных по вертикали в виде лабиринта.

1014951

20

50

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности, к устройствам для рафинирования алюминия ur щелочных металлов и нодорода.

Известно устройство для рафинирования алюминия, содержаща.е футерованную ванну, разделенную перегородкой со щелью на заливочную и сливную емкости, причем заливочная емкость снабжена слоем огнеупорных тел и средствами для подачи хлорсодержащего газа t13.

Недостатком известного устройства является значительный расход рафинирующего а ента (хлорсодержащего газа), а также наличие выбросов продуктов реакции и непрореагировавших газов в атмосферу, что обуславливает вредные условия труда при обслуживании устройства и необходимость в системе гаэоотсоса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство.для рафинирования алюминия, содержащее емкость с загрузочным и сливным приспособлениями и средствами для удержания рафинирующего агента под слоем расплава, В этом устройстве средства для удержания рафинирующего агента под слоем расплава выполнены н виде перфорированной перегородки, установленной в заливочной воронке (2).

Недостатком известного устройства янляется повышенный расход рафинирующего агента, составляющий 0,5О,,б кг/т алюминия, что более чем в десять раэ превышает стехиометричесаси необходимое. цель изобретения — снижение расхода рафиниоующего агента.

Поставленная цель достигается тем, что и устройстве для рафиниро вания алюминия, содержащем емкость с загрузочным и сливным приспособлениями и средствами для удержания рафи нирующего агента под слоем расплава, средства выполнены в виде открытых снизу коробов, распределенных по вертикали в виде лабиринта. . Рафинирующий агент -хлорсодержащий газ располагается внутри коробов. наличие снизу коробов и лабиринтное их ,расположение позволяет удерживать рафи>.ирующий агент под слоем расплава до полного его использования и . тем самым приблизить его расход к стехиометрически необходимому.

На чертеже показано предлагаемое устройство н разрезе.

Устройство состоит из футерованной емкости 1, разделенной перегородкой 2 с отверстием 3 на две емкости 4 и 5 — заливочную и слинчую со-ответственно. В эалиночной емкости

4 установлены открытые снизу короба б, расположенные по вертикали в виде лабиринта. Ванна содержит патрубок, 7 и устройство для ввода рафинирующего агента, выполненное, например, в виде пористой диафрагмы 8, и отверстие 9 для слива расплавленного

10 металла.

Устройство работает следующим образом.

Расплавленный металл непрерывной струей подают в заливочную емкость

4, заполняя расплавом емкость 1, и одновременно через патрубок 7 и пористую диафрагму 8 в расплан вводят рафинирукщий агент, например хлор или хлорсодержащее соединение. Рафинирующий агент вводдят в расплав в стехиометрическом количестве, достаточном для полного связывания примесеи щелочных метал- лов в заданном объеме металла. Водород удаляется, диффундируя в газоные полости под коробами б. При взаимодействии с расплавом рафинирующего агента образуется хлористый алюминий, пары которого собираются в полостях б, образуя в расплаве слои газообразного активного реагента.

При этрм н поверхностном слое жидкого алюминия, контактирующего со слоями хлористого алюминия происходит реакция, например АОСТ + Зйа=

3 йаМ + М, и диффузия растворенного в расплане водорода и хлористый алюминий.

Пример . Расплав алюминия рафинируют в непрерывном потоке гексахлорэтаном и отходами производства тетрахлорэтилена, содержащими 80% хлора, 15,5% углерода и 0,5% водорода.

Гексахлорэтан и тетрахлорэтилен дают в количествах (по хлору), соответствующих содержанию натрия н метапле по стехиометрии реакции

С Об + 6Na = 6NaCO + 2С, т.е. по весу — 2% С СГ на 1% йа, аналогично дают отходы производства тетрахлорэтилена. Пары гексахлорэтана и тетрахлорэтилена вводят н расплав н расчете на весь объем рафинируемого металла. Рафинируют алюминий технической чистоты (Аб) с исходным содержанием Na 0,003%, водорода 0,180,27 см3/100 г. 1емпература расплава составляет 700-730 С. Количество расплава н заливочной емкости 4 ycтройства 8 кг.

Результаты опытов представлены в таблице.

1014951

Расход хлора, кг/т температ ура Скорость сли

О ва, кг/мин (м/мин) Содержание примесей

Вес металла. кг натрия, 10 Ъ водорода, см /100 исходное после рафинирования исходное после рафинирования

720 45 (6)

720 112

4,2

500

0,06

0,8

0,12

0,16

0,23

0,27

2,7

500

0,04

0,3 (15) 0,18

Ь,06

700

3,8

500

0,8

0,10 (6) 750

4,0

0,66

500

0,6

0,12

0,19 (10) 730

2,6

500

0,04

0,7

0,23

0,12 (10) Составитель А.Лютиков

Редактор П.Макаревич Техред 14.Тепер Корректор Е.РОшко

Заказ 3139/24 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )(-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Как видно из приведенного примера,. наличие в емкости открытых снизу ко- робов, раСположенных в виде лабирин та, позволяет снизить расход рафинирующего агента практически до стехио- 35 метрического (расход в десять раз ниже, чем в известном устройстве) при сохранении необходимой чистоты получаемого металла и производительности устройства (определяемой размерами емкости 1 и количеством коробов 6) .

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства составит 0,1 руб/1 т алюминия.