Способ плавки цветных металлов

Авторы патента:

КУПРИЯНОВ ВЛАДИМИР АНДРЕЕВИЧ

ЗЛОТИН ЛЕВ БОРИСОВИЧ

КУЗНЕЦОВ ВИТАЛИЙ СЕРГЕЕВИЧ

ЗЕНЦОВ АЛЕКСАНДР ИЛЛАРИОНОВИЧ

БОГДЗЕВИЧ АЛЛА ВЯЧЕСЛАВОВНА

C22B5/16 - с возгонкой и конденсацией получаемого металла

Изобретение относится к металлургии , в частности к плавке свинца и его сплавов. Указанное изобретение обеспечивает высокую эффективность процесса плавки и предохранение от попадания вредных паров свинцг при плавке в атмосферу цеха и окружающее пространство и может быть использовано на заводах по обработке цветных металлов. Цепью изобретения является снижение энергозатрат. Способ плавки цветных металлов включает нагрев, расплавление металла и улавливание паров металла в конденсаторе. Улавливание паров металла осуществляют в конденсаторе, который заполняют расплавом металла, удельная теплота сублимации которого больше удельной теплоты сублимации расплавленного металла, причем температуру расплава в конденсаторе поддерживают на 15- 50°С выше температуры его плавления. В качестве расплава в конденсаторе используют олово. Конденсатор выполнен в виде замкнутого желоба, который закреплен н а стенках по периферии на дне, а крышка своим основанием установлена на дне желоба;причем площадь поперечного сечения конденсатора составляет 0,2-0,45 от площади и поперечного сечения шахты печи. 1 табл. о $ (Л

СООЭ ССЕЕТСНИ}(СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ }(РЕСПУБЛИН (l9} (fI} (gy)5 С 22 В 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Заявка ЕПВ }} 0124634, кл. С 22 В 5/16, 1984.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4468688/02 (22) 30.06.88 (46) 07.06.91 . Бюл. }f 21 (71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов "Гипроцветметобработка" (72) В.А. Куприянов, Л.Б. Злотин, (В.С. Кузнецов, А.И. Зенцов и А.В. Богдэевич (53) 669.046.5 (088.8) (54) СПОСОБ ПЛАВКИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к плавке свинца и

его сплавов. Укаэанное иэобретение обеспечивает высокую эффективность процесса плавки и предохранение от попадания вредных паров свинц.". при плавке в атмосферу цеха и окружающее пространство и может быть испольэоваИзобретение относится к металлургии, в частности к плавке свинца и

его сплавов и разработке конструкции печи для плавки свинца и его сплавов, обеспечивающих высокую эффективность процесса плавки и предохранение попадания вредных паров свинца при плавке в атмосферу и окружающее воздушное пространство, и монет быть использовано на заводах по обработке цветных металлов.

Цель изобретения вЂ” снижение энергозатрат.

2 но на заводах по обработке цветных металлов. Целью изобретения является снижение энергозатрат. Способ плавки цветных металлов включает нагрев, расплавление металла и улавливание паров металла в конденсаторе. Улавливание паров металла осуществляют в конденсаторе, который заполняют расплавом металла, удельная теплота сублимации которого больше удельной теплоты сублимации расплавленного металла, причем температуру расплава в конденсаторе поддерживают на 1550 С выше температуры его плавления. о

В качестве расплава в конденсаторе используют олово. Конденсатор выполнен в виде замкнутого желоба, который закреплен на стенках по периферии на дне, а крышка своим основанием установлена на дне желоба причем площадь поперечного сечения конденса" тора составляет 0,2-0,45 от площади и поперечного сечения шахты печи.

1 табл.

Пример 1. В плавильную печь загружают свинец, нагревают и расплавляют er o. Площадь поверхности расплавляемого металла составляет 2,25 м, Пары свинца, образующиеся при испарении в процессе плавки, улавливают в объеме печи в конденсаторе поверхностью расплава олова по замкнутому контуру вохруг поверхности расплавляемого свинца, площадь поверхности олова составляет 1,0 м (0,45 площади поверхности расплавляемого свинца).! 654354

Снижение

КоличестРасплав в конденсаторе вЂ” Площадь

Площадь поверхности расплава и уловит епя (олова), м>

Выплавля емый сплав во выделений свинэнергозатрат на улавливание паров свинца при плавке поверхности

ОЛОВО

Способ

Тсплота сублимации

298К, к кал

МОЛЬ ца в атмосферу цеха в процессе плавки, мг/мз расплавляемого

Т.

Т,пл., с

Теплота сублимации

Сосрасптав свин ца илн его лана, с при

298 К сплавов, м> ккал ноль

232 24 7 (15) 72, 21

232 82 (50) 72, 21

1,0(0,45) 0,002

0,5(0,2) 0,004

46,6

Предложенный

Предлагаемыйй

0,74

0,61

2,25

Свинец

0,7(3,1) 0,002

0,7(3>1) 0,003

0,7(3,1) 0,001

0,68

0,65

0,7

0,54

0,86

0,88

232 257(25)

232 247(15)

232 282(50) 2,25

2,25

72,21

72,21 нец

О, 3(0, 1) 0,012

1, 2 (О, 5) 0,01

Расплав не 0,38 образует 0,5 замкнутый контур (часть конденсатора покрыта) 2,25

2,25

232 24 а(8) 72,21

232 290(58) 72,21

232 28 2(50) 72, 21

46,6

Запредельные нец

Теплота сублимации олова больше теплоты сублимации свинца, температуру олова поддерживают на уровне 247 С (на 15 С выше температуры его плавления).

После расплавления при 410-440 С свинец по раздаточному трубопроводу подается на установку бесслитковой прокатки (БПЛ) для получения литой заготовки, предназначенной для последующей прокатки. Эффективность улав ливания паров свинца увеличена: коли15 чество вьщелений вредных паров свинца в атмосферу цеха снижено до

0,002 мг/м, что меньше значений ПДК, энергозатраты составляют 0,74 от энергозатрат по известному способу.

Пример 2. Аналогично примеру

1 свинец загружают в печь, нагревают, расплавляют и улавливают пары свинца в объеме печи по замкнутому контуру вокруг поверхности расплава свинца расплавом олова. Площадь поверхности свинца 2,25 мт, площадь поверхности расплава олова 0,5 мт (0>2 площади поверхности расплавляемого свинца).

Температуру расплава олова поддерживают на 50 С выше температуры его

О плавления, что составляет 282 (:.

Эффективность улавливания паров свинца повышена: выделение паров свинца снижено и составляет 0,004 мг/м, что меньше значений ПДК, энергозатраты 35 снижены и составляют О, 61 от э и ерг озатрат известного способа.

Предлагаемый способ обеспечивает высокую экологичность процесса плавки как цеха, так и окружающей среды за счет снижения количества вьщелений паров свинца в атмосферу, повышает эффективность улавливания паров свинца, снижает энергозатраты, а также упрощает конструкцию установки для реализации способа. Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает возможность его реализации на действующих печах при любых процессах литья, так как не требует увеличения площадей и крупных капитальных затрат.

Данные по режиму плавки приведены в таблице.

Формула изобретения !

Способ плавки цветных металлов, преимущественно свинца и его сплавов включающий нагрев, расплавление металла и улавливание паров металла в конденсаторе расплавом металла-уловителя, теплота сублимации которого больше теплоты сублимации расплавленного металла, о т л и ч г ю щ и Йс я тем, что, с целью снижения энергозатрат, улавливание паров металла ведут вокруг поверхности расплавленного металла при соотношении конденсирующей поверхности расплава металла-уловителя и поверхности расплавленного металла, равном 0,2-0,45, а температуру металла-5ловителя поддерживают на 15-50 С выше температуры его плавления.

1653354

Продолщение таблицы

Выплавляемый сплав

Площадь

Еоличест- Снивенне

Площадь поверхности ллав в конденсаторе

Способ поверхности олово во Вь(целеНнй CBIIH

Сосраспла вля емого еил ота ублица в атмосферу цеха в тав расллана, ОС свинца или его процессе плавки, мг /м> сплавов, и- лри плавке к хал

1,0

46,6 232 332(100) 72> 21

Не

СвиН эвестнмй регла-« нец ментируется равна или больше), ванна вне объема печи