Центрифуга для очистки алюминия и его сплавов

 

О П И С А Н И Е ()912763

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсмик

Сецивпистичесиик рвснубпим (6l ) Дополнительное к авт. сана-ву

1 (22) Заявлено 17. 06. 80 (2! ) 2993125/22-02

{Sl)N. Кл. с присоединением заявки №

С 22 В 9/02

1Ьеудератеианб кейетет

CCCP ае аеаен ммбретееме. и етарытмй (23) Приоритет

Опубликовано 15. 03. 82. бюллетень № 10

Дата опубликования описания 15.03.82 (53) УЮК 669. 714. .2 (088.8) А

О.Н. Якименко, В.А. Яковенко, В.А. За ак, -C.:Í. тутурин, В.Е. Дьяков и А.В. Долгов

Иркутский филиал Всесоюзного научно- следовательского и проектного института алюминиевой, Иагщ двбй"и электродной промышленности, Новосибирский ордена Ленина оловяйнйи комбинат и Институт гидродинамики СО AH СССР (72) Автори изобретения

PI) Заявители : (54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОЧИСТКИ АЛОИИНИЯ И ЕГО

СПЛАВОВ

Изобретение относится к области очистки металлов и сплавов в цветной металлургии от неметаллических,интерметаллических примесей и окисных плен методом тонкой центробежной фильтрации без применения флюсующих реагентов, в частности при рафинировании алюминия и его сплавов, а также в других .металлургических процессах.

В настоящее время электролитичес10 кий алюминий содержит нежелательную примесь до 0,13 неметаллического и интерметаллического характера, причем в процессе перелива в ковши,миксеры и т.д., а также в процессе сплавЪ ления с другими включениями, снижая тем самым качество продукта.

Известна центрифуга для фильтрации алюминия и его сплавов, включающая емкость дпя расплава, дискообразную перегородку со скребками, отвер-стием для удаления примесей и подвижный фильтрующий элемент 511.

Недостатком известной центрифуги является неполное отделение тонкодисперсной примеси из-за низкой про.изводительности фильтрующего элемента.

Наиболее близка к предложенной по техническому решению и достигаемому эффекту центрифуга для очистки алюминия и его сплавов1 включаощая конусообразный фильтрующйй барабан, выполненный из набора профилированных колец, установленных с зазором одно относительно другого (27. .Недостатком такой центрифуги является периодичность процесса и высокое содержание примерзай в фильтрате.

Цель изобретения -.:-eíèæåíèå содержания примесей и повыаение производительности центрифуги;- эа счет достижения непрерывности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в центрифуге для очистки алюминия и его сплавов, включающей приемник оасплава, конусообразный фильтву91276 ющий барабан, Ьыполненный иэ набора профилированных колец, установленных с зазором одно относительно другого, барабан выполнен расширяющимся книзу, причем угол между образующей внутренней поверхности барабана и горизонтом меньше угла естественного откола отфильтрованной примеси.

На внутренней поверхности профилированных.колец выполнены фильтрующие канавки.

Канавки заполнены фильтрующим материалом.

На чертеже показана центрифуга, разрез. 15

Центрифуга состоит из конусообразйого приемника 1 расплава, жестко укрепленного на перегородке 2. Перегородка снабжена окном 3, распределителем 4 металла и установлена на валу

5. К перегородке жестко закреплен набор .колец 6 с помощью стяжек 7, Кольца выполнены таким образом, что в набранном состоянии образуют, предпочтительно, конус расширяющийся кни- зу, у которого образующая внутренней поверхности наклонена к горизонту,под углом меньшим, чем угол есте" ственного откоса отфильтрованной примеси. Кроме того, с внутренней стороны выполнены фильтрующие канавки 8,а с наружной — щелевые зазоры 9. В собранном состоянии приемник расплава, перегородки и кольца образуют фильтрующий барабан, вокруг которого расположен уловитель 10 расплава со сливным желобом ll. Уловитель расплава .выполнен в поперечном сечении в виде кривой линии.

Центрифуга, работает следующим обю разом.

Первоначально заполняют фильтрую. щие канавки 8 активным и смачивающимся в металле фильтрующим материалом, для чего фильтрующий барабан опускают в фильтрующий материал и приподнимают. Убедившись, что все фильтрующие канавки заполнены, барабан устанавливают на вал 5, разогревают до заданной температуры и приводят во вращение.

В приемник 1 подают неочищенный расплав, который с помощью распределителя 4 под действием центробежных сил поступает равномерным потоком через окна 3 на поверхность фильтрую- з щего материала верхней канавки барабана. Далее расплав проходит через поры фильтрукщего материала, очищает3 4 ся от твердых включений и через щели

9 отбрасывается на стенку уловителя

10, стекает вниз и через желоб 11 сливается, например, в ковш (не показан). Кроме очистки расплава от твердых включений внутри барабана, имеет место активное выгорание натрия благодаря высокой развитой поверхности металла после его выхода из щелевых зазоров..

По мере забивания пор фильтрующего материала верхней канавки расплав поступает в нижележащую канавку и т.д. По окончании процесса прекращают подачу металла и останавливают вращение барабана. Отфильтрованная примесь, скопившаяся на поверхности фильтрующего материала, спадает вниз под действием гравитационных сил.После забивания пор фильтрующего материала всех канавок (что определяется опытным путем ) барабан снимают, очищают и вновь собирают.

Конструкция позволяет в значительной мере избавиться от точной дозировки подаваемого в приемник 1 металла, зависящей от производительности одной фильтрувщей канавки. В случае подачи металла больше, чем мо-, жет пропустить одна канавка, избыточ-ный металл поступает на нижележащие канавки.

В предложенной центрифуге угол . между образующей внутренней поверхности фильтру@щего барабана и горизонтом меньше .угла естественного откоса отфильтрованной примеси. Это вызвано специфичными свойствами отделяемой мелкодисперсной примеси. При величине, данного угла больше угла естественного откоса примеси невозможно получить качественного разделения жидкой и твердой фаз.

Это было опробовано на барабанах с различными углами: при угле меньше

50 не происходит разделение твердой о и жидкой фаз, примесь выбрасывается через нижнюю кромку барабана в уловитель расплава, при угле д. > 90 примеси задерживаются на стенках фильтрующего барабана, наиболее качественное разделение было получено при угле 80 о

П р и м..е р. Параметры процесса: ширина щелевых зазоров 0,07 мм, фактор разделения (отношение ускорения поля центробежных сил к ускорению силы тяжести) равен 60, фильтрующие канавки заполнены шамотной крупкой

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 451758, кл. С 22 В 9/02, опублик.

1973

2. Патент Франции N 2347104, кл. В 04 В 3/00, опублик. 1977.

1. Центрифуга для очистки алюми- 20 ния и его сплавов, включающая приемник расплава, конусообразный фильтрующий барабан, выполненный из набора . профилированных колец, установленных с зазором одно относительно другого, 2$

7а

Составитель Н.Коробова

Редактор Л.Веселовская Техред Е. Харитончик Корректор С. Бекмар

Заказ 1320/35 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

5 912763 6 размером 0,1-0,35 мм. Угол равен отличающаяся тем, что, с

80о целью снижения содержания примесей

Расплавленный алюминий в количест- и повь,щения производительности центве 150 кг пропускают через центрифу- рифуги, б.. абан выполнен расширяюгу при 700 С. 5 щимся книзу, причем угол между обраОбнаружено снижение содержания зующей внутренней поверхности барабанатрия (с 0,0053 в исходном до на и горизонтом меньше угла естест0,00034 в рафинированном сплаве), венного откоса отфильтрованной приметяжелых элементов (ванадия, титана, си. хрома) на 50-1003, а также снижение >О 2. Центрифуга по и., 1, о т л исодержания водорода на 20>. ч а ю щ а я с я тем, что на внутрен После прекращения вращения иэ ней поверхности профилированных коцентрифуги высыпалось 145 г фильтр- лец выполнены фильтрующие канавки. остатков, содержащих 40 алюминия, 3. Центрифуга по и. 1, о т л и неметаллы и интерметаллы (остальное). 15 ч а ю щ а я с я тем, что фильтрующие канавки заполнены фильтрующим материалом.