Устройство для рафинирования алюминиевых сплавов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, содержащее емкость для металла, металлопровод в виде полого цилиндра из термостойкого пористого материала и индуктор бегущего магнитного поля, отличающееся тем, что, с целью повышения степени очистки от неметаллических включений, поры материала металлопровода заполнены хлориднофторидным флюсом с температурой плавления 750-820С, а на внутренних стенках металлопровода выполнены углубления с шагом, равным зубцовому шагу индуктора. О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) 9 А

3(б1) С 22 В 9/02; 21/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЗФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ рот г(11л Уча р 4Д

° 10 ) фф

13, -,.щу ваЫИОТЕКА (21) 3612592/22-02 (22) 20.04.83 (46) 15.06.84. Бюл. Р 22 (72) А.С.Кауфман, Ж.В.Токарев, И.Д.Кащеев, Л.И.Жутаев, Ф.Х.Хамидуллин, В.Д.Пищук, В.А.Гаврилов и В.Н.Богданов (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им.С .М.Êèðoâà и Уфимское моторостроительное производственное объединение (53) 669.182.7(088 ° 8) (56) 1. Меньшиков П.С. и др. Рафинирование алюминия от неметаллических примесей в бегущем магнитном поле.—

"Цветные металлы", 1975, Р 7 с. 46-48.

2. Патент СССР 9 35885 1, кл. С 22 В 21/06, опублик. 1972, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ

АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, содержащее емкость для металла, металлопровод в виде полого цилиндра иэ термостойкого пористого материала и индуктор бегущего магнитного поля, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени очистки от неметаллических включений, поры материала металлопровода заполнены хлориднофторидным флюсом с температурой плавления 750-820 С, а на внутренних стенках металлопровода выполнены углубления с шагом, равным зубцовому шагу индуктора.

1097693

Изобретение относится к металлургии, в частности, к устройствам для рафинирования жидких металлов и сплавов, например алюминиевых.

Известно устройство для рафиниро- 5 вания алюминиевых сплавов, содержащее емкость для металла, металлопровод, выполненный в виде открытого сверху желоба и установленного с возможностью изменения угла наклона от 0 до 20, и индуктор бегущего магнитного поля 1

Недостатком данного устройства является повышенное окисление метал-, ла в желобе, а также недостаточная степень очистки от неметаллических включений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для1О

:рафинирования алюминиевых сплавов, содержащее. емкость для металла, металлопровод, выполненный в виде полого цилиндра из термостойкого пористого материала, и индуктор бегущего 25 магнитного поля. В устройстве через пористый материал металлопровода подают газообразный рафинирующий агент, например, азот или хлор t2j .

Недостатком известного устройства Зр является низкая степень очистки от неметаллических включений. Это обусловлено тем, что неметаллические включения не задерживаются на стенках металлопровода из-за постоянной

5 фильтрации газа через его стенки.

Цель изобретения — повышение степени очистки от неметаллических включений.

Поставленная цель достигается тем,4О что в устройстве для рафинирования алюминиевых сплавов, содержащем емкость для металла металлопровод в виде полого цилиндра из термостойкого пористого материала и индуктор бегу- 45 щего магнитного поля, поры материала металлопровода заполнены хлориднофторидным флюсом с температурой плавления 750-820 С, а на внутренних стенках металлопровода выполнены углубления с шагом, равным зубцовому шагу индуктора.

Флюс, заполняющий поры материала металлопровода, взаимодействует с неметаллическими включениями, доставляемыми к стенке.металлопровода электромагнитными. силами, и экстрагирует их, препятствуя выносу их потоком рафинируемого металла в емкость с рафинированным металлом (в литейную форму). Флюс должен иметь температуру плавления в интервале 750820 С. В этом случае он в процессе рафинирования находится в полужидком состоянии, что обеспечивает необходимую степень смачивания включений флюсом, но препятствует его вымыванию из пор стенки металлопровода. Хлоридно-фторидный флюс может, например, иметь состав, мас. 7:

CaF +47,3NaF (т. пл. 820 С) 52,7

MgFg +49,0NaF (т. пл. 820 С) 51,0

БаС 2+34,0NaF (т. пл. 750 С) 66,0

Наличие углублений в стенках металлопровада способствует дополнительному инерционному смещению включений с линии тока и улавливанию их.

Расстояние (шаг) между углублениями должно быть равно зубцовому шагу индуктора. В этом случае углубления располагаются в непосредственной бли-. зости от активной зоны, создаваемой электромагнитным полем индуктора, и смещение включений с линии тока максимально.

При уменьшении или увеличении шага расположения углублений смещение включений с линии тока уменьшается, а, следовательно, уменьшается и улавливание эчих включений углублениями.

На фиг. 1 изображено устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для рафинирования алюминиевых сплавов содержит емкость 1 для расплавленного металла, подлежащего рафинированию, металлопровод 2, выполненный в виде полого цилиндра из пористого огнеупорного материала, поры которого заполнены хлориднофторидным флюсом с температурой плавления 750-820 С. На внутренней стенке металлопровода 2 выполнены углубления 3. Металлопровод 2 расположен внутри индуктора.4, снабженного системой охлаждения (не показана).

Металлопровод 2 выполняется из композиционного материала, например стеклоткани, пропитанной хромомагнеэиальной шпинелью на фосфатной связке, обладающего высокими термостойкостью и механическими характеристиками.

Устройство работает следующим образом.

1097693

Составитель А.Лютиков

Редактор П.Макаревич ТехредЛ. Микеш Корректор А.Зимокосов Заказ 4160/25 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Перед заливкой металла в емкость 1 перекрывают вход в металлопровод 2 (индуктор 4 включают так, что он работает в режиме электромагнитного вентиля). После заполнения емкости 1

S индуктор 4 включают в режим насоса и металл, заполняя канал металлопровода 2, подвергается воздействию бегущего электромагнитного поля и под действием электромагнитных сил неметаллйческие частицы выталкиваются из потока к внутренней стенке металлопровода 2 и к боковым углублениям 3, соприкасаются с флюсом и смачиваются им. При этом, как было указано выше, обеспечиваются условия перехода включений на внутреннюю поверхность металлопровода 2 за счет снижения адгезии включений к металлу в среде флю- са.

После рафинирования всего объема металла индуктор 4 включают в режим вентиля; и цикл повторяется.

По мере эарастания канала и боковых углублений металлопровода 2 неметаллическими включениями производят замену металлопровода 2.

Замена металлопровода 2 производится после пяти суток работы устройства.

Степень удаления неметаллических включений, оцениваемая по отношению.

V — где V и ׄ— средняя объемная доля

Ч занятая включениями в поле зренйяшлифов опытных отливок, полученных нз нерафинированного и рафинированного металла, при использовании устроиства составляет 13-15. Это позволяет получить экономический

;эффект в размере 10-12 руб/т.