Устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<п>956586 (61) Дополнительное к авт. свид-ву р )М g+ з (22) Заявлено 050281 (21) 3273962/22-02

С 22 В 9/02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53} УДК 669 ° 054 ° .2(088.8) Опубликовано 070932. Бюллетень М 33

Дата опубликования описания 070982 (72) Авторы изобретения и

В.К. Мальцев и П.В. Иванов (71) заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к устройст вам для рафинирования жидких металлов и сплавов путем их фильтрации в цент рифуге..

Известно устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов, выполненное в виде центрифуги, снабженной дискообразной перегородкой, расположенной между коническими фильтрующими элементами, жесткозакрепленной на валу верхнего коничесвого фильтрующего элемента и снабженной скребками, установленными под углом к ее радиусу 1.1 ).

Недостатком этого устройства является неэффективное использование полезной емкости фильтрующего органа иэ-эа наличия в ней дискообраэной перегородки со скребками н увеличенных разгрузочных окон, необходимых.для выгрузки из них примесей.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к изобретению является устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов, содержащее конические диски, прижатые друг к другу большими основаниями с образованием фнльтрующей щели,и кольцевой приемник,(2 j.

Недостатком данного устройства также является неэффективное использование полезной емкости фильтрующегО органа; Кроме того, устройство имеет низкую надежность в виду того, что оно не обеспечивает непрерывную фильтрацию расплава, так как требует периодического удаления накапливающихся примесей в фильтрующей щели.

Возможно забивание и самих скребков при выгрузке примесей. Это особенно проявляется, когда фильтруется расплав,температура которого близка к точке затвердевания, т.е. при условиях наиболее благоприятных для отде ления примесей иэ расплава.

Цель изобретения †. повьааевие эффективности отделения примесей иэ

20 расплава

Цель достигается тем, что в устройстве для фильтрации жидких металлов и сплавов содержащем конические диски, прижатые друг к другу большими основаниями с образованием фильтрующей щели, и кольцевой приемник, кольцевой приемник выполнен в виде трех концентрично расположенных кольцевых сборников продуктов фильтрации внутреннего, среднего и наружного, и снабжен крышкой, средний кольцевой

956586

3 сборник снабжен кольцевым козырьком, ныполненным с возможностью вертикального перемещения, внутренняя поверхность козырька в поперечном сечениивыполнена в форме выгнутой параболы, наружный сборник снабжен скребком, жестко закрепленным на крышке кольцевого приемника, и крышка кольцевого приемника снабжена бандажом, расположенным перпендикулярно оси .ее вращения. 10

На фиг. 1 изображено данное уст.Ройство, .на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1.

Устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов содержит обращен- 15 ные большими основаниями один к другому верхний и. нижний конические диски 1 и 2 {фильтрующий орган), формирующие фильтрующую щель 3, величина которой регулируется тремя упорными винтами 4, равномерно расположенными по окружности диска 1. Нижний диск 2 насажен неподвижно на вал 5, сидящий в подшипниковой опоре приводного механизма (не показан), а верхний диск

1 может свободно перемещаться в шлицевом соединении. 6 вдоль вала 5 с помощью неподвижно закрепленного в ступице диска 1 штока 7, приводимого в движение механизмом раскрытия (не показан) фильтрующей щели 3.

Верхний диск 1 снабжен приемной горловиной 8 и окнами 9, а в основании нижнего диска 2 выполнены переливные каналы 10

Нижняя стенка кольцевого приемника35 выполнена в ниде трех концентрично расположенных кольцевых сборников

11, 12 и 13. При этом в среднем сборнике 12 установлен кольцевой козырек

14, внутренняя поверхность 15 которо-40 го в поперечном сечении выполнена в форме ныгнутой параболы, смонтированной подвижно в вертикальном направлении с возможностью перекрывать в верхнем положении меньшим основа- 45 нием 16.фильтрующую щель 3 с помощью жестко закрепленного на козырьке 14 защитного кольца 17, установленного на штоках 18, синхронно перемещающихся механизмом подъема-опускания (не показан), козырька 14. Внутренний 11 и средний 12 сборники имеют сливные патрубки 19 и 20, а наружный . сборник 13 снабжен желобом 21, перф эаходной частью которого установлен неподвижный направляющий аппарат 22, выполненный.в виду двух разнонаправленных криволинейных пластин, скрепленных нижними основаниями.

В наружном сборнике 13 Размещен подвижный скребок 23, жестко закреп- 60 ленный на крышке 24 кольцевого при-. емника, причем последняя выполнена приводом {не показан), обеспечивающим его нращение с помощью валика

27 с неподвижно укрепленной на нем шестерней 28, входящей в зацепление . с зубчатым венцом бандажа 26, установленным между подпружиненными коническими ребордами опорных .роликов

29, оси которых закреплены на фланце боковой стенки наружного кольцевого сборника 13.

Для поддержания необходимой температуры наружные поверхности кольцевого приемника теплоизолированы,-а в пазах нижней стенки установлены подогревающие элементы 30.

Устройство работает следующим образом.

Расплав непрерывной струей заливается через загрузочную воронку 25 в устройство, в котором за счет подогревающих элементов 30 поддерживается рабочая температура. Из загрузочной воронки 25 расплав самотеком поступает в приемную горловину 8, откуда через приемные окна 9 под действием центробежных сил проходит во внутреннюю полость фильтрующего органа и продавливается через щель 3. отфильтровываясь от твердых примесей.

Очищенный металл под действием центробежных сил попадает на меньшее основание 16 параболической поверхности 15 козырька 14, находящегося в крайнем верхнем положении, и в виде тонкой струи стекает по этой поверхности, обеспечивая минимальную поверхность металла, контактирующего с внутренней атмосферой, способной окислять металл, и поступает н средний кольцевой сборник 12, а через патрубок 20 сливается из устройства.

По мере роста в фильтрующем органе слоя твердых примесей, который в свою очередь служит фильтром для более мелких частиц, его гидравлическое сопротивление увеличивается и после достижения определенной величины избыток расплава начинает сливаться через переливные каналы 10 во внутренней кольцевой сборник 11, откуда через патрубок 19 выводится из устройства.

Начало истечения расплава из патрубка 19 свидетельствует о завершении наполнения фильтрующего органа примесями и последующей его разгрузке. Для этого прекращают подачу расплава в загрузочную воронку 25 и увеличивают число оборотов жидкого металла из примесей. После чего вновь снижают число оборотон фильтрующего органа до минимальных,, опускают козырек 14 в крайнее нижнее положение, включают привод, обеспечивающий пос65 с загрузочной воронкой 25 и снабжена расположенным перпендикулярно оси ее вращения бандажом 26, связаннЫм С тупательное движение скребка 23 вдоль кбльцевого сборника 13 н прямом и обратном направлении до направляющего

9-56 586

5 6 аппарата 22, а с помощью механизма ность и повышает эффективность отдераскрытия фильтрующей щели 3 щиток 7 ления примесей из расплава. перемещает диск 1 по валу 5. Под дейФормула. изобретения ствием центробежных сил отжатые примеси сбрасываются в сборник 13, в Устройство для фильтрации жидких котором скребок 23 принудительно металлов и сплавов, содержащее коннтранспортирует их к разгрузочному ческие диски, прижатые один к другожелобу 21. му большими основаниями с образоваПосле разгрузки фильтрующего ор- нием фильтрующей щели, и кольцевой гана от примесей диски 1 и 2 сжимают- приемник, о т л и ч а ю щ е е с я ся, козырек 14 перемещается в верх- 0 тем, что, с целью повышения эффективнее положение, отключается привод, ности отделения примесей иэ, распла скорость вращения фильтрующего орга- "ва, кольцевой приемник выполнен в на увеличивается до величины, кото= ... виде трех концентрично расположенных рую он имел в период фильтрации,, и-.=;„.-. - --.кольцевых сборников продуктов филътцикл повторяется. .f$ рфййй, внутреннего, среднего и наружЗащита металла от окисления в пе=, "алого, и . снабжен крышкой, средний кольриод его фильтрации осуществляется .@евой сборник снабжен кольцевым Ко путем подачи инертного газа во внут - .,,,зырьковг:;, выполненным с воэможностью реннюю полость кольцевого приемника, .;= „ ;", верфМсального перемещения, ввутренутечка которого предотвращается с :, ;.;щ няя ., поверхность козырька в поперечном помощью аальниковых набивок 31 и ла- Сечейии выполнена в форме выгнутой бораторных уплотнений 32, 33 и 34. - . параболы, наружный сборник снабжен

Предложенное устройство позволяет - = скребком, жестко эакрепленнМм на фиксировать момент начала переполне- крышке кольцевого приемника, и крышния примесями фильтрующего органа и 25 ка кольцевого приемника снабжена своевременно производить разгрузку бандажом„ расположенным перпендикумаксимально наполненной примесями его лярно оси вращения. внутренней рабочей емкости, частота Источники информации, разгрузки при этом уменьшается н 1,5- принятые во внимание при экспертизе

2 раза. увеличение времени работы О 1. Авторское свидетельство СССР устройства в режиме фильтрации Р 451758„ кл. С 22 В 9/02, 1973. эа счет сокращения числа циклов раз- 2. Авторское свидетельство СССР груэки увеличивает его производитель- >0520412,кл. С 22 8 9/02, 197б.

956586 .4- Л

У

tâ В

Составитель В. Красина

Редактор М. Дылын Техред A.A÷ . Корректор Г. Решетник

Заказ 6523/6 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Уж1ород,. ул. Проектная, 4