Установка для обработки и диспергирования жидких металлов

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ И ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ , содержащая емкость с перегородкой , индуктор, два индукцуюнных &анапа, поперечный метаппопровод с COIPI пами в впектромагниты, отличающаяся тем, что, с цепью расщирения техиопогических вчэможностей, повы - ..-.-л - .,Й;Д.« « I I Й 1Г;ЧТ - Т- I . I шения экономичноств в. качества грйяуп перегородка выполнена сменной вэ : вв эпектропровод{юго матервапа в oetmr емкость на камеру aBcnefBBpo&asBam миксер, сообщающиеся через ввдукавовные каналы, которые охватывают ярма стержневого индуктора с оСмоткамв ва стержне, при этсяд попвре выА метаппопровод с соплами выпопнев открытым сверку, образован угпубпеввем, выполненным в дне камеры двспергврс атая, расположенным в зазоре anelcтромагнита - диспергирующего в нахоавтся выше устьев индукивовных канапе, входящих в камеру двспергвровавйя,- а. второй электромагнит травс1ифтШ|1й, охватывает обьедивеввые устья ввауков (Л онных каналов, распопожевкые под мвк I серсм. со о со 00 41 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) З„„В 22 Р 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий х, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ аывеа=х х хы (21 ) 26581 36/22-02 (22) 04.09.78 (46) 30.08.83. Бюп. ) и 32 (72) Ю.В.Бойко, А. Ф. Копесннченко, В,П.Попищук и В.С.Яковпев (71) Институт епектродинамики

АН Украинской ССР (53) 621.746.6 (088.8) (56) 1. Авторское свицетепьство СССР . по эаяже, М 2407057/02. кп. В 229 23/08, 1977. (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ

И ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ЖИДКИХ МБТАЛЛОВ, содержащая " емкость с перегородкой, индуктор, два индукционных канапа, поперечный метаппопровод с соп, пами и Впектромагниты, о т п и ч а ющ а я с а тем, что, с цепью расширения технопогических вс)эможностей, повыCt шенин акономичности и.качества грануп, перегородка выпопнена сменной as . иечэпектропроводного материапа и денит емкость на камеру циспергироваиия и миксер, сообшающнеся через индукционные канапы, которые охватывают ярма треп» стержневого индуктора с обмотками ю стержне, прн атом поперечный метапдопровод с соппами выпопнен открытым сверху, обраэован угдубпением, sanioa пенным в цне камеры циспергирования, распопоженным в эаэоре первого эпек-тромагнита - диспергирующего и находит ся выше устьев индукционных канапов, . входящих в камеру диспвргироваиия; а, второй эпектромагнит транспортный, g охватывает объеииюивме ритва иатриии

1 онных канапов, распопоженные )к)ц м)я1 сером.

1 909843 2 ится к технике дио-1 - вырабатываемой продукции, но и затруащюводных жидкостей няет оперативное воздействие на качестнение в процессах во обрабатываемого мета пла. ированного очищен- Цепью изобретения явпяется устранееских жидких метал- 5 ние укаэанных недостатков, раоширение и метаппургических технопогическнх возможностей, повышение пя диспергирования экономичности установки и улучшение каетических установках, честви гранул. во дпя диспергирова=, цепь достигается тем, что емкость ящее из емкости дпя щ разделена сменной неэпектропроводной уктора с четным перегородкой на камеру диспергирования каналов, попереч- и миксер, сообщающиеся через индукционс соплами: (на каж- ные канапы, которые охватывают .ярма

Ix канапов), причем трехстержневого индуктора с обмотками ционных канапов на каждом стержне, при. этом поперечный

Изобретение относ пергирования электро и может найти приме попучения моногрануп ного сырья из технич пов в ряде питейных процессов, а также д потока шпака в энерг

Известно устройст ния распцавов, состо жидкого метаппа, инд

1 чиспом индукционных ного метаппопровода дую пару индукционнь места соединения икдук 15 с поперечным метаппопроводом помещены в воздушные зазоры эпектромагнитов, число электромагнитов соответствует чиспу индукционны х. канапов, поперечный. металпопровод распопагается на индут ционных канапах несимметрично относитепьно вертикапьной оси устройства, вбпиэи дна емкости с жидкостью индук- . ционные канапы, охватываемые индуктором, сдвинуты вппотную, емкость с жид- 25 костью раздепена на два отсека эпектро проводной регулируемой по высоте перегородкой $1 ).

Недостаток такого устройства состо- . ит в том, что поперечный метаппопровод с сопповым аппаратом, распопоженный в нижней его части, выполнен закрытым, что затрудняет его очистку от частиц, которые, осаждаясь на отверстиях соппового аппарата, приводят к нарушению ус тойчивого процесса диспергирования. Дпя устранения засорения в процессе диспергирования приходится периодически демонтировать сопповой аппарат и прочищать фипьеры.

Кроме того, в таком устройстве зоны взаимодействия полей эпектромагнитов с токами в жидком метаппе (перекрестия индукционных канапов с поперечным метаппопроводом, размещенные в воздушных метаппопровод с соппами выпопнен откры1 ть м сверху, образован угпубпением в дне камеры дисцергированю, распопоженным в зазоре первого эпектромагнита-диспер.гирующего, и находится выше устьев индукционных канапов, входящих в камеру диспергирования, второй эпектромагниттранспортный, охватывает объединенные устья индукционных канапов, распопоженные под миксером. .Распопожение открытого поперечного метаппопровода выше пода емкости позвопяет сохранить метапл в установке при . отключенном эпектропитании и свести к минимуму металпостатическое давпение над соппами, а испопьзование трехстержневого индуктора позвопяет эпектрически изопировать миксер и камеру диспергирования и производить все технологические операции, предшествующие диспергированию, с незапопненным сопповым аппаратом.

На фиг. 1 изображена установка дпя технопогической обработки и диспергировакия жидких метаппов, вид сверху; на фиг.

2 - разрез-А-А фиг. 1; на фиг. 3установка, поперечный разрез; на фиг.4разрез Б-Б Фиг. 1; на фиг. 5 - эпектрическая схема вкпючения установки.

Установка дпя технопогической образазорах .эпектромагнитов) удапекы от соппового аппарата. Но поскопьку переменная составпяющая сипы достаточно быстро затухает, то это ухудшает степень использования переменных сип, развивающихся в зоне взаимодействия.

Отсутствие в самом устройстве отстойной зоны, в которой можно производить предварительную очистку и обработку жидкого метаппа, приводит к необходимости применения внешних допопнитепьных устройств — миксеров, что не только существенно удорожает эксппуата-

1 .цию диспергатора и повышает стоимость ботки и диспергирования жидких метаппов состоит из емкости 1 дня жидкого етаппа 2, устья 3 ципиндрнческого отверстия, транспортного эпектромагнита 4, 50 общей части 5. индукционных канапов, индуктора 6, индукционных каналов 7 и 8, ванны 9 дпя охцаждекия моногрануп, поперечного метаппопровода с сопповым аппаратом 10, диспергирующего эпектромагнита 11, верхних крышек 12, .защитного шпака 13, вертикапьной эпектроизопяционной перегородки 14, раздепяющей емкость 1 на миксер и камеру дисперги- рования, спивной арматуры 1 5. На фиг. 1

909 сплошными черными стрелками показан путь протекания эпектрического тока, наведенного в жидком метаппе индуктором 6. Как видно из фнг. 1, направпенное протекание электрического тока задается эпектроизопяпионной перегородкой 14, 5 причем поспедняя не полностью пересекает

ttHctlepr ирующую емкость, а оставпяет путь дпя протекания жидкости (и тока по ией) в поперечном канале с сопповым аппаратом 10.. Края диспергирующей емкости скошены с цепью преимущественного распределения метаппа в обпасти попе» речного канала с сопловым аппаратом 10.

Установка работает спедующим образом.

Режим расппавпения твердой шихты, Из установки уданяется перегородка 14, в миксере есть небольшое бопото, за.гружается твердый метапп и ведется его расппавпение. Индуктор 6 включается на три фазы, а эпектромагнит 4 вкпючается так, что метапп в каналах 7, 8 движется иэ камеры диспергирования в миксер. Это в 2-3 раза интенсифицирует

25 процесс ппавпения и уменьшает угар метаппа. Дпя спива метапла из установки

:беэ диспвргирования в устье 3 вставпяется спивной метацпопровод 15. Поскольку при этом требуется повышенное

30 давпение, индуктор перекпючается в однофаэный режим питания, причем пон« ное напряжение прикпадывается к обмотке среднего стержня. Соединение обмоток индуктора 6 в треугольник уменьшает и выравнивает по каналам 7,8 сопротивление рассеяния.

Режим технопогической обработки жидких метаппов. Поспе того, как метапл в емкости 1 расппавится, приступают к его технопогической обработке. Полярность

40 питания транспортного эпектромагнита 4 меняется на противопопожную по сравнению с режимом расплавления. В емкости

1 устанавпивается перегородка 14, при чем поспедняя по высоте ниже уровня входа в поперечный канап с сопповым аппаратом 10. Уровень жидкости в миксере ниже уровня жидкости в камере диопергировання. Эта разница в уровнях поддерживается эа счет давпения, развиваемого в активной зоне.

С цепью уменьшения впняния на температуру жидкого металпа ввода шихты объем миксера выбирается в 3-5 раэ бопьше объема камеры диспергирования, На поверхности метаппа в миксере наводится спой флюса. Это поэвопяет при сливе жидкости из камеры диспергирова-.

843

4 ния в миксер получать допопнитепьную непрерывную очистку метачпа с высокой эффективностью за счет бопьшой поверхности ппоской стекающей струи.

Режим диспергирования. Этот режим осуществпяется при установке в камере диспергирования перегородки 14. Эта перегородка распопагается выше уровня поперечного метаппопровода с сопповым аппаратом 10 и обусповпивает эапопненйе метаппом поспеднего. Одновременно оиа формирует путь тока в непосредственной бпизости от соппового аппарата, что спо собствует повышению эффективности ио- пользования эпектромагнитных сип, возникающих в зоне диспергировагия. В этом режиме направление движения жидкого метаппа обозначено белыми стрелками (см. верхнюю часть фиг. 2). Метапп движется из миксера через устье 3, проходит зону эпектромагнита 4, по обшей чаоти 5 индукционных канапов, по канапам

7 и 8 входит в камеру диспергироваиия, поднимается вверх, эапопняет. поперечный. метаппопровод с сопловым аппаратом 10,,достигает верхней кройки регунируемой по высоте перегородки 14 и спивается в миксер. Вкпючением эпектромагнита 11 начинается процесс диспергирования.

Протекание эпектрического тока по поперечному метанпопроводу с сопновым аппаратом 10 при вкпюченном эпектромагните 11 приводит к магнитогидродина мическому взаимодействию тока в жидкости с припоженным переменным магнитным полем, в результате чего в жидкости образуются импупьсные сины, направпенные вниз, и осуществняется дробпение струи на капни равных размеров.

Выпопнение установки дпя технопогической обработки и диспергирования жидкого метаппа согнасно изобретению по эволяет перегородкой 14 поддерживать уровень жидкого метаппа в камере диспергирования независимо от электропроводности жидкого метаппа. Выпопнеыие открытым сверху поперечного канапа с сопповым аппаратом 10 дает воэможность легко очищать соцпа, не срывая процесс6 диспергирования, а при выходе из строя соппового аппарата заменять его, не спивая метапп из установки.

Электромагнит 4,. индуктор 6 и эпектромагнит 11 допускают гибкое раэдепь ное и совместное управпение процессом расппавпения, рафинирования,и диспергирования жидкого метанла в гранупы, причем, поскопьку в режиме ппавпения индуктор вкпючен по- трехфазной схеме, этот самый энергоемкий режим осуществпяется с минимапьными искажениями, вносимыми в пита1ощую сеть. Регупированием расходов метаппа по контурам индукционных канапов достигается воэможность многократной прокачки оцредепенного объема жидкости с цепью ее рафинирования в самом процессе диспергирования, В предлагаемой установке отпадает необходимость во внешней обработке «гид » lo кости (устройства рафинирования, миксеры и др.); что позвопяет существенно . снизить себестоимость вырабатываемы х моногрануп, удешевить и упростить обспуживанйе установки. f5

В связи с тем, что s такой установке скорость истечения жидкости из сопеп регулируется в широких предепах эа счет изменения высоты перегородки и среднего давпения в поперечном метаппопрово- 20 де, дпя питания. не нужен источник регулируемой частоты, а достаточен трехфаэ» ный источник постоянной, Например промышпенной, частоты. При атом изменения. размеров моногрануп достигаются изме- 2З пением диаметра соцеп, Применение предлагаемой установки расширяет гехнопогические возможности по обработке, очистке н рафинированию жидкого метаппа в самом процессе дис- ЗО пергирования беэ промежуточж х дорогостоящих устройств, повышает экономич843 Ь ,ность установки и качество монодиспергирования. Например, переход на предпагаемую установку при производстве охотничьей свинцовой дроби поэвопяет попноотью отказаться от модификатора - мышьяка и, тем самым, существенно улучшить условия труда. Переход на,.предпагаемую установку в радиотехнической промышпенности дает возможность попучить гранупы,. которые Непьзя попучить при других известных процессах, а иэ этих гранулкомпоэитную припойную провопоку (оповянный.припой совместно с равномерно рас предепенной по длине и объему канифолью) диаметром 0.,18-0,25 мм дпя пайки радиотехнических схем, что позволит применить автоматы дпя пайки, устранить две операции (одна из них - огмывка детапей поспе пайки), существенно повысить производитепьность труда, уменьшить загазованность помещений, упучшить гигиену труда.

Опытно-промышпенные образцы намечается внедрить на заводах по изготовпению радиотехнических припоев с фпюсами и охотничьей дроби. Дальнейшее внедрение предпопагается в производствах по иэготовпению грануп бопее высокотемпературных метаппов - апюминия и др.

Предпагаемый годовой аффект в расчете на одну установку сосгавпяет 7090 тыс.руб.

Фиг. я

909843

Фиг. Ф

Редактор 3. Бородкина Техред Ж.Кастелевич

Корректор В . Бутяга

Заказ 8095/3 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4