Аппарат для рафинирования расплавленных металлов от нерастворимых примесей

 

Союз Советских

Социапнстичесинх ресаубттии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11. 06. 80 (2! ) 2939647/22-02. с присоединеииеи заявки Ю— (23) ПриоритетОпубликоваио 28.02.82. Битллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 28. 02. 82 (53)M. Кл.

С 22 В 9/02

9пударотеениый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669. 054 (088. 8}

А.И.Ященко, В.N.Григоренко, А.А Резняков и В, А. Попов

Всесоюзный научно- исследовател ьский и проектный " институт вторичных цветных металлов (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54} АППАРАТ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ РАСПЛАВЛЕННЫХ

МЕТАЛЛОВ ОТ НЕРАСТВОРИМЫХ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к металлур. гии цветных металлов.

Известен аппарат для рафинирования расплавленных металлов от нерастворимых примесей, содержащий фильтрующий орган и привод (1).

Недостатком данного аппарата является то, что через него необходимо пропускать всю массу расплава независимо от содержания в нем твердых то примесей. При этом вместе со струеи металла в него засасывается воздух, окисляющий металл, что увеличивает выход съемов. т5

Наиболее близок к предлагаемому аппарат для рафинирования расплавленного металла от нерастворимых примесей,. содержащий фильтрующий орган, выполненный в виде коаксиально .расположенных штоков с фильтрующими конусообразными тарелями на нижних концах их, и привод. Между тарелями образована щель для прохода металла через кристаллы нерастворимых приме сей, накопившихся в щели (2).

Недостаток известного аппарата заключается в том, что под действйем центробежных сил по мере увеличения скорости вращения фильтрующего органа вокруг него образуется воронка, в которую засасывается окружающая среда и дробится на мелкие пузырьки, которые интенсивно окисляют металл.

В результате при оптимальных режимах работы аппарата вместе с рафинированием расплава от нерастворимых примесей происходит интенсивное окисление и насыщение металла окисными включениями .

Цель изобретения - обеспечение возможности рафинирования металлов от легких и тяжелых примесей и снижение потерь металла из-за окисления.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для рафинирования расплавленных металлов от нераство90888 римых примесей, содержащем Фильтру ющий орган, выполненный в виде коаксиально расположенных штоков с фильтрующими тарелями на нижних кон-. цах их, и привод, тарели снабжены направляющими, изогнутыми в сторону, противоположную вращению фильтрующего органа, направляющие и основание тарелей расположены на разных уровнях и в нижней тарели выполнены окна для поступления металла.

На фиг.1 показан аппарат, продольный разрез; на фиг.2 — нижняя тарель фильтрующего органа, вид сверху.

Аппарат содержит котел 1, фильl pytg ющий орган, привод 2 фильтрующего органа, сборник 3 для съемов, механизм 4 подъема и опускания фильтрующего органа.

Фильтрующий орган состоит из верхней 5 и нижней 6 конусообразных тарелей. Верхняя тарель 5, снабжена, втулкой 7, в ней выполнены окна 8 и она зафиксирована на валу 9 при по. мощи стопора 10. Устанавливается верхняя тарель 5 на валу 9 с возможностью возвратно-поступательного перемещения по нему. Нижняя тарель

6 выполнена с окнами 11, неподвижно насажена на вал 9, установленный в подшипниках 12 на шпоночном соединении 13, и соединена с приводом 2.

Тарели 5 и 6 снабжены внутри направляющими 14 и 15, изогнутыми в сторону, противоположную вращению фильт35 рующего органа.

Плоскость направляющих и плоскость оснований тарелей расположены на разных уровнях. Например, при обработке алюминиевых сплавов разность уровней совмещенных направляющих составляет 2 мм. Таким образом s собранном состоянии (фиг. 1) между основаниями тарелей образуется щель,. равная 2 мм (оптимальный размер щели

45 для алюминиевых сплавов найден опытным путем) .

Окна 8 и 11 расположены в конической части тарелей 5 и 6 между смежными направляющими. Окна 8 и 11 верхней и нижней тарелей расположены

50 по одной вертикали и должны быть как можно ближе к центру тарелей.

На котел устанавливается сборник съемов 3; выполненный в виде двух крышек 16 и 17, установленных на расстоянии друг от друга неподвижно, В крышках предусмотрены отверстия

18, расположенные соосно с образованием камеры 19 Разгрузки. нижняя крышка 17 сборника 3 съемов плотно прилегает к котлу 1.

Аппарат работает следующим образом.

Фильтрующий орган опускается в металл, расплавленный в обогреваемом котле 1, и приводится во вращение приводом 2. Твердые нерастворимые частицы вместе с черновым металлом, например вторичным алюминием, поступают через окна 8 и 11 в межконусное пространство фильтрующего органа.

Под действием центробежных сил металл по сплошной изогнутой направляющей направляется к основанию тарелей и через образованную щель истекает в направлении, противоположном вращению жидкого расплава и филь трующего органа. Фильтрат, очищенный от твердых кристаллов, двигаясь навстречу вращающемуся расплаву (Фиг.2) предотвращает образование воронки вращения и изолирует объем рафинируемого металла от окружающей среды.

В щели на капли вается масса. кристаллов нерастворимых примесей, которая в свою очередь служит фильтром для более мелких частиц, а направляющие позволяют строго зафиксировать размер фильтруемой щели и облегчить выгрузку фильтростатков во внутренней емкости фильтруемого органа.

После наполнения межконусного пространства съемами фильтрующий орган механизмом 4 поднимается по шпоночному соединению 13 до уровня сборника 3 съемов. При этом снимается стопор 1О и под действием центробежных сил съемы сбрасываются в сборник 3, а затем выгружаются через камеру 19 разгрузки. Пооле очистки межконусного пространства от съемов тарели сжимаются, стопор 10 совместно с направляющими 14 и 15 тарелей фиксируют их взаимное положение, фильтрующий орган опускается в расплав и цикл повторяется.

Вследствие повышения качест ва рафинирования за счет предотвращения образования воронки вращения и снижения потерь металла на окисление на 1, 0-1,2i снижаются эксплуатационные затраты.

Формула изобретения

Аппарат для рафинирования расплав ленных металлов от нерастворимых при.

Л-Л

Фиа. 2

Составитель В. Красина

Редактор Л.Пчелинская Техред М.Тепер

Корректор M.éàðîøè

Заказ 762/32 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 моисей, содержащий фильтрующий орган, выполненный в виде коаксиально расположенных штоков с фильтрующими конусообразными тарелями на нижних концах их, и привод, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспечения возможности рафинирования металлов от легких и тяжелых примесей и снижения потерь металла из-эа окисления, тарели снабжены направляющими, изогнутыми в сторону, проти908883 6 воположную вращению --фИльтрующего органа, направляющие и основание тарелей, расположены на разных уровнях и в нижней тарели выполнены окна для поступления металла.

Источники информации, принятые. во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 461647э кл. С 22 В 9/02, 1977.

10 2. Авторское свидетельство СССР и 463334, кл. С 22 В 9/02, 1977.