Способ рафинирования расплавленных металлов и сплавов вакуумной дистилляцией
О I1 И С А H И Е (») 460 3II
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сок)а Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.73 (21) 1915105/22-1 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.02.75. Бюллетень № 6
Дата опубликования описания 30.06.75 (51) М. Кл. С 22Ь 9/02
С 22Ь 25/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 669.182.7:
: 669. 64 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Б. А. Агранат, В. И. Башкиров, Р. Г. Саруханов и В. И. Харитонов
Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов
Brit E (54) СПОСОБ РАФ И Н И РОВАН ИЯ РАСПЛАВЛ ЕН Н ЫХ
МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ВАКУУМНОЙ ДИСТИЛЛЯЦИЕЙ
QP Q е "тте5f ц,; фй „
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к разработке способа рафинирования расплавленных металлов, например олова, от летучих металлов — примесей.
Известен способ рафинирования расплавленных металлов н сплавов вакуумной дистилляцией, например олова, от летучих примесей.
Предложенный способ отличается тем, что перед дистилляцией расплав насыщают инертным газом с одновременным наложением на него ультразвука в режиме кавитации.
Это способствует интенсификации процесса и повышению эффективности очистки.
По описываемому способу насыщение расплавленного металла инертным газом производят созданием в рабочей камере с расплавом избыточного статического давления. При одновременном наложении ультразвуковых колебаний, позволяющих получать в расплаве переменные давления выше порога кавитации, расплав на границе раздела фаз интенсивно перемешивается вследствие пульсации кавитационных полостей. При этом из атмосферы в расплав захватываются пузырьки инертного газа, которые дробятся на мельчайшие ядра под воздействием акустической кавитации и равномерно распределяются в объеме расплава.
Расплав, насыщенный мелкими пузырьками инертного газа, подвергают вакуумированию с воздействием ультразвука в импульсном режиме. При вакуумировании насыщенного расплава с воздействием ультразвука происходит выделение и коарисценция газовых пузырьков во всем объеме расплава. Летучие примеси и газовые включения диффундируют в образовавшиеся газовые ядра и
10 удаляются из расплава при всплывании газовых пузырьков. Таким образом, существенно ускоряется процесс дистилляции летучих примесей н повышается степень очистки.
Предлагаемый способ рафинирования ва15 куумной дистилляцией летучих примесей был опробирован в лабораторных условиях на расплавленном олове.
На чертеже показана установка для осуществления описываемого способа.
20 Установка включает рабочую камеру 1, ультразвуковой преобразователь 2, волновод с вольфрамовым наконечником 3, алундовый тигель 4 с оловом и нагревательный элемент
5. Перед процессом рафинирования в рабочей
25 камере 1 создают остаточное давление Ро, равное 10 — — 10 — мм рт. ст., и затем выпускают чистый аргон, создавая в рабочей камере избыточное давление Р„, равное 3 — 4 ат.
Олово, находящееся в алундовом тигле 4, 30 расплавляют при помощи нагревательного
460311 элемента 5 до 1000 С с одновременным воздействием ультразвуковых колебаний в режиме развитой кавитации в течение 1 — 2 мин при j 25 кГц и А 8 мкм. После обогащения расплава мелкими пузырьками газа ультразвук отключают и в рабочей камере 1 создают остаточное давление при непрерывной откачке с воздействием ультразвука в импульсном режиме в течение 30 — 40 мнн. Летучие примеси и газовые включения создают на холодные стенки рабочей камеры. Для предотвращения загрязнения расплава олова волноводом к торцу излучающей системы привариСодержание примесей, о, Лп (Олово
Sb
Pb
7 ° 10 3
10 — 4
1.10
1,7 10
1,5 10 в
1 10 — 4
1 10
5 10-
Исходное
Очищенное
Способ рафинирования расплавленных металлов и сплавов вакуумной дистилляцией, например олова, от летучих примесей, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификаВакуум
Р80Н
Составитель Т. Титова
Редактор Н. Корченко Техред А. Камышникова
Корректор А. Дзесова
Заказ 1522;2 Изд. № 1306 Тираж 740 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Предмет изобретения вают наконечник из тугоплавкого металл-1, например вольфрама.
Результаты очистки олова от летучих примесей при наложении избыточного давления
5 с воздействием ультразвука приведены в таблице.
Анализ полученных данных показывает, что содержание летучих примесей в расплаве олова после обработки инертным газом с
10 воздействием ультразвука уменьшается на
2 — 3 порядка, а время очистки сокращается в 4 — 5 раз по сравнению с обычной вакуумной дистилляцией при 1000 С. ции процесса и повышения эффективности очистки, перед дистилляцией расплав насыщают инертным газом с одновременным наложением на него ультразвука в режиме ка15 Витации.
