Устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов перед разливкой в кристаллизатор

 

Союз Свввтсиин

Социапистичвсиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()9433l0 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 22. 12, 80 (21) 3222544/22-02

У с присоединением заявки №вЂ” (5I)M. Кл.

С 22 В 9/02 (Ъсударстанный кшкнтет

СССР не аннам нэейретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.07. 82, Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 15.07, 82 (53) ЯК 669.046..54.55(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Воробьев и Н.А. Сорокин (71) Заявитель Производственно-техническое предприятие нЮв рмет" (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ ПЕРЕД РАЗЛИВКОЙ В КРИСТАЛЛИЗАТОР

Изобретение относится к металлургии цветных и черных металлов и предназначено для использования в процессах рафинирования и фильрации металлов и сплавов с применением ультразвуковой и электромагнитной обработки.

Известно устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов, содержащее емкость, электроды, электро-тв магнит и фильтр в виде сплющенной трубы с излучателями ультразвука, причем электроды и излучатели ультразвука соприкасаются с фильтрующимся металлом 1).

t5

Недостатками этого устройства являются сложность в эксплуатации, охлаждение металла за счет соприкосновения с излучателями ультразвука, затруднение в очистке стен трубы из" 2о за конструктивной сложности ввода электродов и излучателей в трубу, что приводит к недостаточному качеству фильтрации и частым остановкам., 2

Цель изобретения - повышение эффективности фильтрации, упрощение эксплуатации устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве электроды выполнены в виде стержней, каждый из которых укреплен внутри трубы вдоль узкой стороны при помощи токоподводящего держателя, установленного выше уровня фильтруемого металла, а излучатели смонтированы попарнб с упором их волноводов во взаимно противоположные стенки с внешней стороны трубы ниже электродов.

Благодаря такому выполнению устройства упрощается очистка трубы и подготовка фильтра к работа, а также уменьшается охлаждение металла при соприкосновении с излучателями ультразвука, что способствует повышению качества фильтрации °

На фиг. 1 изображено устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов, общий вид; на фиг, 2943310 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4разрез В-В на фиг. 1, Устройство содержит емкость 1, электроды 2 и 3, электромагнит 4 с опорными стойками 5 и 6 и трубу 7 с излучателями ультразвука 8 и 9.

Емкость 1, опирающаяся через теплоизолирующие вставки 10 на электромагнит 4, приварена к верхней части тру- 10 бы 7. Нижняя часть трубы 7 закрыта вкладышем 11 с отверстием 12 для выхода отфильтрованного металла.

Вкладыш 11 посредством гаек 13 и болтов 14 прижат к торцу трубы 7. 15 образуя с последним герметичное соединение.

Электроды 2 и 3 выполнены в виде круглых стержней, укрепленных вдоль узких стенок трубы 7 при помощи токоподводящих держателей 1r 16, подсоединенных к источнику постоянного электрического тока. В верхней части электроды ? и 3 изолированы от фильтруемого металла керамическими втулками 17 и 18.

Излучатели ультразвука 8 и 9 смонтированы попарно с упором их волновода 19 и 20 во взаимно противоположные стенки трубы 7 ниже электродов 2 и 3. Рабочие поверх ности волноводов 19 и 20 выполняются сфероидальными; необходимое усилие их прижима в трубе 7 обеспечивается пружинами 21 и 22. В качестве излучателей предпочтительно применять магнитострикционные преобразователи.

Электромагнит 4 подключен к источнику постоянного тока, а излучатели ультразвука 8 и 9 — к источнику

4С переменного тока высокой частоты.

Устройство работает следующим образом.

Фильтруемый материал заливают в емкость 1, включают источники посто45 янного и переменного тока и подают напряжение на электроды 2 и 3, электромагнит 4 и излучатели ультразвука 8 и 9. Из емкости 1 металл поступает в трубу 7 и через отверстие

12 сливается, например, в кристаллию затор. Уровень металла в емкости 1 необходимо поддерживать на постоянной высоте, во избежание колебаний скорости струи металла на выходе из отверстия 12.

При пропускании электрического тока по электродам 2 и 3 и электромагниту 4 в, фильтруемом металле, находящемся в зоне полюсов электромаг нита, возникают силы электромагнит- ного давления, которые "утяжеляют" металл по сравнению с неметаллическими частицами типа окисных плен и шлаковых включений и способствуют всплытию последних. Выделяющиеся из металла неметаллические частицы скапливаются в емкости 1

При пропускании электрического тока по обмоткам излучателей ультразвука 8 и 9 происходит встречное колебание волноводов 19 и 20 и стенок трубы 7, вследствие чего в фильтруемом металле, находящемся ниже электродов 2 и 3, образуется ультразвуковое поле. Под действием ультразвукового поля из фильтруемого металла выделяются микрообъемы растворенного в нем газа,что усиливает эффект фильтрации. При этом в потоке металла возникают многочисленные активные центры кристаллизации, что обуславливает получение мелкокристаллической структуры отливки из отфильтрованного металла.

Использование предложенного устройства для фильтрации жидких металлов и сплавов обеспечивает по сравнению с известными устройствами следующие преимущества: упрощение его эксплуатации и повышение качества фильтрации.

Формула изобретения

Устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов перед разливкой в кристаллизатор, содержащее емкость, электроды, электромагнит и фильтр в виде сплющенной трубы с излучателем ультразвука, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения эксплуатации и повышения качества фильтрации, электроды выполнены в виде стержней, каждый из которых укреплен внутри трубы вдоль узкой стороны при помощи токоподводящего держателя, установленного выше уровня фильтруеемого металла, а излучатели смонтированы попарно с упором их волноводов во взаимно противоположные стенки трубы ниже электродов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 555155, кл. С 22 В 9/02, 1977.

В-В

Составитель В. Юдин

Редактор М. Бандура Техред М. Кастелевич Корректор il. Бокшан

Заказ 5040/35 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4