Устройство для рафинирования металла

 

Союз Советски к

Социалистичесиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

n+2004I

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.06,78 (21) 2643864/22-02 с присоединением заявки И (23) Приоритет

Опубликовано 05,03.80. Бюллетень РЙ 9

Дата опубликования описания 10.03,80 (51) М. Кл.

С 22 В 9/02

Ппудерстввнныб квинтет

СССР ао лелем изобретений и етнрытнй (53) УДK669.714..2(088,8) (72) Автор изобретения

В. И. Королев (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлургии, в частности к рафинированию металлов и сплавов; оно может быть использовано для рафинирования литейных алюминиевых сплавов.

Известно устройство для рафинирования металлов, включающее ротор, ликвационную камеру, поршень с топкателем и привод ротора. Процесс рафинирования металла происходит в поле центробежных сил, возникающем во вращающемся металле, Вращательное движение создается ротором, который работает от механического прив ода fl)

Недостаток указанного устройства заключается в его сложности; оно выполнено с механическими узлами, совершаюшими вращательное движение в среде расплавленных агрессивных металлов, что предъявляет особые требования к материалам, из которых изготавливаются узлы устройства, Известно также устройство для рафинирования металла от неметаллических примесей, включающее цилиндрическую емкость, крышку со сливным лотком, электромагнитный врашатель, натрубок для подачи металла и приспособление для вывода примесей. При включении индук—

5 ционного вращателя на металл, предварительно залитый в емкость, действуют . электромагнитные силы и приводят его во вращение. Вращающийся металл обра10 зует в емкости параболлоидную лунку. Одновременно в поле центробежных сил, возникающих во вращающемся металле, происходит разделение примесей и расплавленного металла 2

Недостатком известного устройства является низкий эффект разделения металла и примесей, если обрабатывают металл с меньшим, чем у примеси удельным весом или если металл и примеси имеют близкие по значению удельные веса. Такие примеси, не имея достаточных условий для укрупнения частиц, под действием центробежных сил устремляются к боковой стенке цилиндрической емкости

720041

Э и вместе с металлом выводятся из устройства с низким эффектом разделения.

Цель изобретения — повышение эффективн<кти рафинирования металла от взвешенных примесей.

Цепь достигается тем, что устройство снабжено охлаждающей рубашкой, патрубок для подачи металла выполнен с отверстиями в его боковых стенках, снабжен дисковой насадкой с централь- 10 ным отверстием и установлен в емкость с зазором между патрубком и крышкой и с зазором между насадкой и емкостью так, что насадка делит емкость ва зону отделения и зону вывода примесей, при этом электромагнитный вращатель и охлаждающая рубашка размещены вокруг цилиндрической емкости соответственно в зонах отделения и вывода примесей

Патрубок для подачи металла установ- 2о пен с возможностью регулирования его положения относительно охлаждающей рубашки. Отверстия в стенках патрубка выполнены над дисковой насадкой, На чертеже изображено предлагаемде устройство в разрезе.

Устройство содержит цилиндрическую емкость 1 из немагнитной Стали, ограниченную с торцов крышкой 2 со спивным лотком 3 и приспособлением 4 для вывода примесей. Вокруг цилиндрической емкости 1 установлены последовательно от крышки 2 электромагнитный врашатель 5 и охлаждающая рубашка 6. В емкость 1 через крышку 2 с зазором введен патрубок 7 дпя подачи металла, изготовленный с периферийными отверстиями 8 и спабженный дисковой насадкой 9 с центральным отверстием 10 и регулирующим устройством 11, предназначенным для установки оптимального расстояния между дисковой насадкой 9 и охлаждающей рубашкой 6. Насадка 9 делит емкость 1 на зону А отделения примесей и зону Б вывода примесей.

Устройство работает следующим образом, Подлежащий рафинированшо металл через патрубок 7 заливают в цилиндриче. скую емкость 1. При включении электромагнитного врашателя 5 на металл действуют электромагнитные силы, приводящие его во вращение. В попе действия центробежных сил начинается процесс разделения метапла и примесей. Частицы приме55 си с большим удельным весом, чем удельный вес металла, придавливаются к стенке цилиндрической емкости 1, а металл

4 отжимается к продольной оси устройства и с поступлением новых порций металла выводится через зазор между патрубком

7 и крышкой 2, которая создает условия для повышения эффекта разделения металла от взвешенной примеси, перекрывая свободный доступ в сливной лоток 3 частиц взвешенной примеси. Вращающийся объем расплавленного металла, ограниченный с одной стороны крышкой 2. а с апугой — дисковой насадкой 9 с центральным отверстием 10, под действием центробежных сил создает статическое давление с наибольшей величиной у боковой стенки емкости 1. Под действием этого давления частицы взвешенной примеси устремляются вместе с металлом черсз зазор между насадкой 9 и стенкой емкости 1.

В зоне Б крупные частицы примеси, продолжая вращаться, оседают. Включается в работу приспособление 4 для вывода примеси,и по мере накопления примеси с помощью этого приспособления удаляются. Меньшие по размеру частицы примеси вместе с металлом увлекаются через центральное отверстие 10 дисковой насадки 9 в область отверстий 8 патрубка

7, rae существует зона пониженного давления. Здесь происходит их встреча с новыми порциями металла, псступаюшими в рафинируюшее устройство. Являясь центрами кристаллизации (коагуляции), эти частицы примеси ускоряют процессы кристаллизации и укрупнения частиц примеси в новых необработанных порциях металла.

Укрупненные частицы примеси, попадая вместе с металлом через отверстия 8 в попе действия центробежных сил, легче и эффективнее мелких частиц выделяются из металла и, поступая на приспособление 4 дпя удаления примесей, интенсивнее оседают на нем.

Весь процесс движения металла и примеси в устройстве повторяется. Навстречу новым порциям рафинируемого металла постоянно поступают частицы примеси, выполняя роль центров кристаллизации.

Такое движение частиц примеси способствует повышению эффекта разделения металла от взвешенных примесей. Для выбора оптимального условия работы устройства патрубок 7 изготовлен с регулирующим устройством 11, которое позволяет перемешать патрубок вдоль своей продольной оси, приближая дисковую насадку 9 к зоне действия охлаждающей рубашки 6 и одновременно удаляя периферийные отверстия 8, расположенные у

72 дисковой насадки 9, от сливного лотка

3, т.е. удаляя зону очищенного металла от зоны с металлом, насыщенным примесями.

Данное устройство создает в металле зоны повышенного и пониженного давления. Знакопеременное чередование давления, которое испытывают элементарные обьемы металл, способствует также интенсивной дегазации металла, Г(ри рафинировании металла с удельным весом большим, чем у взвешенных примесей, устройство работает на том же принципе, но через сливной лоток 3 выводится металл, насыщенный примесями, а очищенный металл охлаждается и удаляется с помощью приспособления 4.

Испытания опытного образца описываемого устройства для рафинирования алюминиевых сплавов от железа подтверждают его работоспособность и возможность применения в металлургии.

Формула изобре те ния

1. Устройство для рафинирования металла, включающее цилиндрическую емкость, крышку со сливным лотком, электромагнитный вращатель, патрубок для подачи металла и приспособление для выво0041 да примеси, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективнск:ти рафинирования металла от взвешенных примесей, устройство снабжено охлаждающей рубашкой, патрубок для подачи металла выполнен с отверстиями в его стенках, снабжен дисковой насадкой с центральным отверстием и установлен в емкость с зазором между патрубком и крышкой и с (зазором между насадкой и емкостью так, что насадка делит емкость на зону отделения и зону вывода примеси, при этом электромагнитный врашатель и охлаждающая рубашка установлены вокруг цилиндрической емкости соответственно в зонах отделения и вывода примесей.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что патрубок для подачи металла установлен с возможностью регулирования его положения относительно охлаждающей рубашки.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л ич аюшее с ятем, что отверстия в стенках патрубка выполнены над дисковой насадкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 423865, кл. С 22 В 9/02,1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N 231574, кл. С 21 С 1/02, 1969.

720041

/7дЮУ У лге алюО

Составитель В. Бадовский

Редактор H. Корченко Те @ед 3. Чужик Корректор Г. Назарова

Заказ 1 01 66/1 9 Тираж 694 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

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