Центрифуга для очистки расплавленного металла от нерастворимых примесей



Центрифуга для очистки расплавленного металла от нерастворимых примесей
Центрифуга для очистки расплавленного металла от нерастворимых примесей
Центрифуга для очистки расплавленного металла от нерастворимых примесей

 


Владельцы патента RU 2464331:

Общество с ограниченной ответственностью "Протей" (RU)

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано для выделения твердой фазы из расплавленных металлов. Центрифуга содержит корпус, в котором установлен ротор с фильтром в виде двух соосно расположенных тарелей. Тарели имеют форму усеченных конусов, обращенных большими основаниями друг к другу с образованием фильтрующей щели. С меньшим основанием нижней тарели соединен винтовой спиральный конический шнек, установленный внутри обечайки. Предусмотрен механизм перемещения ротора в осевом направлении. Центрифуга снабжена лопастной насадкой, расположенной над верхней тарелью. Насадка жестко закреплена на роторе. В каждой тарели выполнены сквозные заборные отверстия. В результате обеспечивается увеличение активной зоны забора в фильтр нерастворимых примесей, находящихся в поверхностном слое расплава. 3 ил.

 

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использована для выделения твердой фазы из расплавленных металлов.

Известна центрифуга для фильтрации расплавленных металлов, содержащая обогреваемую ванну, раму с размещенным на ней фильтром, состоящим из двух соосных конусообразных тарелей, обращенных друг к другу большими основаниями с образованием фильтрующей щели, при этом верхняя тарель выполнена с заборными окнами, нижняя тарель посажена на вал, закрепленный в обойме подшипников, траверсу погружения фильтра, механизм перемещения тарелей при разгрузке осадка, привод вращения фильтра (см. патент РФ №2093594, С22В 9/02).

Недостатком известного устройства является низкое качество очистки металла в результате того, что активная зона забора расплавленного металла при относительно небольшом ходе ротора незначительна, поэтому в фильтр вовлекается в основном небольшое количество нерастворимых примесей, осевших на дне ванны, в то же время примеси, находящиеся в поверхностном слое металла, остаются в нем.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является центрифуга для очистки расплава в ванне, содержащая корпус, установленный в нем с возможностью вращения ротор с фильтром, выполненным в виде двух соосно установленных тарелей, имеющих форму усеченных конусов, большие основания которых обращены друг к другу с образованием фильтрующей щели, соединенный с меньшим основанием нижней тарели винтовой спиральный конический шнек, коаксиально установленный внутри конической обечайки, и механизм перемещения ротора в осевом направлении (см. патент РФ №2032753, С22В 9/02, В04В 1/10).

Недостатком данной центрифуги является низкое качество очистки расплава из-за незначительной активной зоны забора расплавленного металла, в результате чего в фильтр из расплава вовлекается только осадок, осевший на дне ванны, при этом исключается возможность забора в фильтр нерастворимых примесей, находящихся в поверхностном слое расплава.

Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении качества очистки расплавленного металла.

Техническим результатом является увеличение активной зоны забора в фильтр нерастворимых примесей, находящихся в поверхностном слое расплава.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что известная центрифуга для очистки расплавленного металла от нерастворимых примесей, содержащая корпус, установленный в нем с возможностью вращения ротор с фильтром, выполненным в виде двух соосно установленных тарелей, имеющих форму усеченных конусов, большие основания которых обращены друг к другу с образованием фильтрующей щели, соединенный с меньшим основанием нижней тарели винтовой спиральный конический шнек, коаксиально установленный внутри конической обечайки, и механизм перемещения ротора в осевом направлении, согласно изменению, она снабжена расположенной над верхней тарелью лопастной насадкой, жестко закрепленной на роторе, а в каждой тарели, в меньшем ее основании, выполнены сквозные заборные отверстия.

Лопастная насадка - это вращающаяся вдоль оси, параллельной диаметральной плоскости центрифуги, лопастная система, создающая упор за счет гидродинамических сил, возникающих в лопастях. Лопасти насадки образованы участками винтовых поверхностей и в сечении имеют крыльевой профиль. Лопасти насадки закреплены таким образом, что их плоскость повернута относительно оси крепления на некоторый угол. Лопастная насадка - это набор лопастей, осуществляющих нагнетающую функцию. Лопасти закрепляют на оси по кругу и под углом для забора расплава при вращении ротора центрифуги.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

- на фиг.1 схематично изображен общий вид центрифуги для очистки расплавленного металла от нерастворимых примесей;

- на фиг.2 схематично изображен фрагмент ротора центрифуги, продольный разрез;

- на фиг.3 схематично изображен общий вид лопастной насадки центрифуги.

Центрифуга для очистки расплавленного металла от нерастворимых примесей содержит корпус 1 (фиг.1), установленный в нем с возможностью вращения ротор 2 (фиг.1, 2) с фильтром 3, кольцевой конусный отражатель 4 (фиг.1) и кольцевой транспортер 5 для перемещения сыпучих отходов в разгрузочную камеру 6. На корпусе 1 установлен привод вращения ротора 2, содержащий электродвигатель 7. Фильтр 3 (фиг.1, 2) выполнен в виде двух соосно установленных тарелей, соответственно, верхней 8 и нижней 9, имеющих форму усеченного конуса, большие основания которых обращены друг к другу с образованием фильтрующей щели 10 (фиг.2). При этом оптимальный размер щели 10, образуемый между большими основаниями верхней 8 и нижней 9 тарелями, составляет 0,1-1 мм. В тарелях 8 и 9, в их меньших основаниях, выполнены сквозные заборные отверстия 11 для поступления расплава в фильтр 3. Верхняя тарель 8 жестко связана с ротором 2. Над верхней тарелью 8 на роторе 2 жестко закреплена лопастная насадка 12 (фиг.1, 2, 3). При этом расстояние между лопастной насадкой 12 и верхней тарелью 8 фильтра 3 составляет 0,2-0,5 его наружного диаметра. К меньшему основанию нижней тарели 9 жестко прикреплен винтовой спиральный конический шнек 13, который коаксиально установлен в конической обечайке 14. Обечайка 14 (фиг.1) жестко закреплена на корпусе 1 центрифуги. Нижняя тарель 9 фильтра 3 жестко связана с валом 15 (фиг.2), соосно смонтированным внутри ротора 2. Ротор 2 с фильтром 3 подвешен на траверсе 16 (фиг.1, 2) и снабжен механизмом раскрытия 17 тарелей 8 и 9, а в верхней части корпуса 1 установлен упор 24. Траверса 16 кинематически связана с механизмом 18 (фиг.1) перемещения в осевом направлении, позволяющим фильтру 3 занимать положение 19 в момент «досушки» примесей или положение 20 при разгрузке фильтра 3. Заявляемая центрифуга предназначена для очистки расплава 21 от нерастворимых примесей в ванне 22 с индукторами 23.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно для очистки расплавленного металла (расплава) от нерастворимых примесей корпус 1 (фиг.1) центрифуги устанавливают на ванну 22 с расплавом 21, обогреваемую индукторами 23. При помощи механизма 18 перемещения в осевом направлении ротор 2 с фильтром 3 погружают в расплав 21 и приводят его во вращение электродвигателем 7. Лопастная насадка 12 (фиг.1, 2, 3), жестко закрепленная на роторе 2 над верхней тарелью 8, также начинает вращаться. При этом находящийся у поверхности ванны 22 расплав 21 с твердыми примесями под действием винтовой тяги и центробежной силы, создаваемыми вращающейся лопастной насадкой 12, поступает через сквозные заборные отверстия 11 верхней тарели 8 в полость фильтра 3. Одновременно с этим находящийся на дне ванны 22 расплав 21 с нерастворимыми примесями также под действием центробежной силы вращающегося винтового спирального шнека 13 по обечайке 14 поступает через сквозные заборные отверстия 11 нижней тарели 9 в полость фильтра 3. А так как в момент заполнения полости фильтра 3 расплавом 21 его верхняя 8 и нижняя 9 тарели посредством механизма 17 раскрыты, и между их большими основаниями образована щель 10 с размером, равным 0,1-1,0 мм, то под действием центробежных сил расплавленный металл из полости фильтра 3 продавливается через фильтрующую щель 10 и выбрасывается в расплав 21. При этом нерастворимые твердые примеси остаются в полости фильтра 3.

После накопления примесей в полости, образованной тарелями 8 и 9 фильтра 3, последний, не прекращая вращения, поднимают посредством механизма 18 перемещения в осевом направлении до положения 19, где происходит "досушка" отходов, в результате которой брызги расплавленного металла стекают по внутренним стенкам конусного отражателя 4 в ванну 22. После "досушки" отходов фильтр 3 приподнимают в положение 20, где посредством механизма раскрытия 17 тарелей 8 и 9 их разводят на 50-100 мм. Через образованную щель 10 указанного размера твердые сыпучие отходы под действием центробежных сил выбрасываются в зону кольцевого транспортера 5, по которому они поступают в разгрузочную камеру 6.

После полной разгрузки фильтра 3 ротор 2 при помощи механизма 18 перемещения в вертикальной плоскости опускают вниз. При этом механизм раскрытия 17 тарелей 8 и 9 освобождается, и тарели 8 и 9, обращенные большими основаниями друг к другу, образуют фильтрующую щель 10 размером 0,1-1,0 мм. Затем подготовленный к работе фильтр 3 снова погружают в расплав 21 и очистку расплавленного металла от нерастворимых примесей повторяют.

Кроме того, при вращении ротора 2 с фильтром 3 осадок, осевший на дне ванны 22, не взмучивается в расплаве 21, так как обечайка 14 предотвращает передачу момента вращения от винтового спирального шнека 13 к расплаву 21, в результате чего фильтр 3 с большей скоростью заполняется придонным осадком нерастворимых примесей. Это приводит к более интенсивному забору нерастворимых примесей из расплава 21, обеспечивая тем самым качество его очистки.

Также в процессе работы лопастная насадка 12 обеспечивает создание осевого потока в направлении от поверхностного слоя расплава 21 к фильтру 3, что приводит к увеличению подачи расплава 21 транспортирующим узлом. В результате обеспечивается более полный забор расплава 21 с нерастворимыми примесями, находящимися как у поверхности, так и внутри расплава 21.

Таким образом, заявляемая центрифуга позволяет значительно увеличить активную зону забора очищаемого расплава за счет интенсивной очистки не только центральных его слоев, но также поверхностных и придонных слоев расплава от нерастворимых примесей. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемая центрифуга обеспечивает повышение качества очистки расплава от нерастворимых примесей.

Центрифуга для очистки расплава в ванне от нерастворимых примесей, содержащая корпус, установленный в нем с возможностью вращения ротор с фильтром, выполненным в виде двух соосно установленных тарелей, имеющих форму усеченных конусов, большие основания которых обращены друг к другу с образованием фильтрующей щели, соединенный с меньшим основанием нижней тарели винтовой спиральный конический шнек, коаксиально установленный внутри конической обечайки, и механизм перемещения ротора в осевом направлении, отличающаяся тем, что она снабжена расположенной над верхней тарелью лопастной насадкой, жестко закрепленной на роторе, а в каждой тарели, в меньшем ее основании, выполнены сквозные заборные отверстия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для рафинирования расплавленных металлов и сплавов, преимущественно алюминиевых, методом фильтрации. .

Изобретение относится к способу разделения смеси карбонилов никеля и железа. .
Изобретение относится к литейному производству чугуна и может быть использовано при получении высококачественных изделий из чугуна в металлургии и машиностроении.

Изобретение относится к способу рафинирования алюминия и его сплавов в транспортном ковше перед заливкой металла в разливочные миксеры. .

Изобретение относится к изготовлению деталей из сплавов химически активных металлов, в частности к фильтрованию альфа-твердых включений из титановых сплавов. .

Изобретение относится к области очистки вторичных цинковых сплавов и получения цинковых сплавов из вторичного сырья и может быть использовано в металлургии и машиностроении.

Изобретение относится к металлургическому и литейному производству, касается получения монокристаллической структуры и сопутствующего рафинирования, в частности способа производства особо чистых металлов и монокристаллов из них.

Изобретение относится к обработке жидкого металла, в частности к устройству (1) обработки потока жидкого металла, содержащему ковш (2), средства (11, 12, 13, 14) соединения с по меньшей мере одним подающим жидкий металл желобом (15) и с по меньшей мере одним отводящим жидкий металл желобом (16), средства (22, 22а, 22b) вдувания обрабатывающего газа в жидкий металл, установленные в по меньшей мере одной боковой стенке (32, 33) ковша (2) и размещенные в расположенной выше по потоку части (23) рабочей камеры (20) ковша (2), и по меньшей мере одно фильтрующее средство (40) в расположенной ниже по потоку части (24) рабочей камеры.

Изобретение относится к области рафинирования цветных металлов, в частности к аппаратам для рафинирования цветных металлов. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для деэмульсации при подготовке товарной нефти. .

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для сепарации нефти и воды. .

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в угольной, горнорудной и химической промышленности для обезвоживания тонкоизмельченных материалов.

Изобретение относится к роторному узлу для центробежного сепаратора. .

Изобретение относится к оборудованию для разделения неоднородных жидких сред и предназначено для бытовых молочных сепараторов-сливкоотделителей, серийно выпускаемых ОАО «Пензмаш», г.

Изобретение относится к области химической промышленности. .

Изобретение относится к центробежным устройствам для разделения неоднородных сред и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к химической промышленности и касается установки для термоударной обработки сыпучих материалов, содержащей емкость для исходного материала, нагреватели и привод вращения, при этом она включает вертикальный вал с закрепленной на нем тарелью, установленный в корпусе, регулятор расхода материала, установленный в нижней части емкости для исходного материала, при этом привод вращает вал, имеется система охлаждения-закалки продуктов термоударной обработки, а рабочая поверхность тарели выполнена конической или с кривизной, обеспечивающей расширение кверху.

Изобретение относится к центробежным устройствам, а также к роторам центробежных устройств, предназначенным для разделения жидких смесей под действием центробежных сил способом фильтрования, и может быть использовано в непрерывных технологиях очистки, осушения и промывки в химической, горной, металлургической и пищевой отраслях промышленности
Наверх