SU1486530A1

SU1486530A1 - Устройство для рафинирования металлов и сплавов

Info

Publication number: SU1486530A1
Application number: SU864147304A
Authority: SU
Inventors: Igor V Gavrilin; Nikolaj P Tikhonov; Vladimir N Sharshin; Vladimir A Kulagin; Vladimir V Polyakov; Vladimir N Pronkov
Original assignee: Vladimirsky Polt I
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1989-06-15

Description

Изобретение относится к металлургии, к устройствам для рафинирования металлов и сплавов и может быть использовано для очистки алюми—

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам· для рафинирования металлов и сплавов, и может быть использовано для очистки алюминиевых и цинковых сплавов от- неметаллических включений и примесей.

Цель изобретения - повышение производительности устройства.

На чертеже показано устройство, общий вид, разрез.

Устройство для рафинирования металлов и сплавов содержит тигель 1, установленную на штоке 2 чашу 3 с конусным перфорированным дном и систему нагрева в виде посекционно вклю2

лиевых и цинковых сплавов от неметаллических включений и примесей. Цель изобретения - повышение производительности. В тигель 1 с перекрытыми отверстием 5 и патрубком 6 загружают флюс из расчета заполнения его на 1/3-1/2 объема. После нагрева флюса до· температуры, на 70-100°С превышающей температуру плавления рафинируемого металла, во флюс погружают чашу 3. После ее прогрева в чашу 3 заливают жидкий металл (или загружают его в' твердом виде). Жидкий металл, проходя через отверстия перфорации, дробится на капли, интенсивно рафинируется и опускается на дно тигля. Спив очищенного металла осуществляется через патрубок 6, а через отверстие 5 сливают по мере накопления * осадков загрязненную фазу. 1 ил,,

3 табл.

ченных электронагревательных элементов 4.

Шток 2 установлен с возможностью вертикального перемещения. Угол при вершине конуса днища чаши 3 составляет 145-170°, а диаметр чаши 3 в 1,1-1,2 раза меньше диаметра тигля 1.

В днище тигля I выполнено сливное отверстие 5, а на высоте 0,07-0,09 высоты тигля 1 от его дна - дополнительный сливной патрубок 6.

Устройство работает следующим образом.

В тигель 1 с предварительно закрытым отверстием 5 и патрубком 6 загружают твердый или расплавленный флюс

,„,1486530

3

1486530

4

из расчета заполнения на 1/3-1/2 его рабочего пространства. После расплавления и разогрева флюса до температура С_ПЛ металла 70-100°С (или сплава) в тигель 1 вводят чашу 3 до полного погружения в расплавленный флюс.После кратковременной выдержки (24 мин), необходимой для прогрева приспособления и восстановления температуры флюса, .начинают порционную заливку жидкого или загрузку твердого металла или сплава. Размер порций и интервал времени между загрузкой очередных порций выбирается индивидуально в зависимости от объема чаши 3 и диаметра отверстий перфораций.

При загрузке твердого металла или сплава в чаше 3 начинается процесс интенсивного плавления и начальная стадия рафинирования, при которой содержащиеся в металле неметаллические включения и газы интенсивно выделяются и всплывают на поверхность флюса. Расплавленный металл(как и в случае заливки жидкого), проходя, через отверстия перфорации, дробятся на капли и струи и поступают в зону рафинирования.

В процессе прохождения капель расплавленного металла через слой флюса расплав интенсивно рафинируется и отпускается на дно тигля 1. В свою очередь продукты реакции рафинирования - неметаллические включения, газы всплывают через зазор между чашей 3 и тиглем 1 на поверхность флюса и удаляются. Но мере накопления в тигле 1 очищенного металла и подъема уровня флюса перфорированная чаша 3 также поднимается до соответствующего уровня или опускается по мере слива очищенного металла. Очищенный расплав из донной части тигля может поступать непосредственно на заливку. По мере рафинирования производят слив осадков из отверстия 5.

Наличие дополнительного сливного патрубка 6 для слива очищенного расплава, расположенного на высоте 0,07-0,09 высоты тигля 1, позволяет повысить производительность устройства за счет того, что обеспечены оптимальные условия для протекания седиментационных процессов для неметаллических включений.

При высоте расположения патрубка 6 менее 0,07 высоты тигля 1 производительность снижается, так как увеличивается время, необходимое для отстаивания, перед выпуском очищенного расплава.

При высоте бодее 0,09 высоты тигля 1 производительность устройства также снижается за счет повышенного содержания металла в сливаемой донной загрязненной включениями части расплава.

Выполнение дна чаши 3 с углом конуса 145-170 улучшает условия всплывания шлаковых включений и газовых пузырьков и за счет этого повышает производительность устройства.

При угле меньше 145° производительность устройства снижается за счет уменьшения протяженности рабочей зоны устройства, а при угле более 170° снижение производительности обусловлено загалакиванием перфорации чаши 3 и необходимостью остановки процесса для ее чистки.

Аналогичным образом объясняется повышение производительности за счет выполнения устройства с отношением диаметров тигля и чаши, равным 1,11,2/

Закрепление чаши 3 на штоке 2 с возможностью ее вертикального перемещения также повышает производительность устройства,так как обеспечивает постоянное погружение чаши -3 в слой флюса и снижение угара металла.

Примеры, На полупромышленной установке с диаметром тигля 1 1)_т=200 мм, высотой Н=1000 мм рафинировали предварительно расплавленный сплав ЦАМ4-1 (в объеме 100 кг на каждое испытание).

Результаты испытаний приведены

в табл,1-3,	Т а б л и ц.а Г
Н	Произво' дительность П, кг/ч	Примечание ·
	г	3
0,05 Н (50 мм)	80	Увеличение времени отстаивания для завершения седиментационных процессов
0,07 Н (70 мм)	145	Нормальная работа
0,09 Н	135	То же

(90 мм)

6

5. 1486530

Продолжение табл.1----Продолжение табл.З

1,1	180	140	Нормальная
			работа
1,2	167	135	То же ₍
1,3	153	120	—

0,1 н	1 10	Повышенный рас-
(100 мм)	-	ход очищенного
		металла со шлаком
Примечание.	При	* =170°; 0_т/П₄=1,1.
		Таблица2,,

град	Производительность П, кг/ч	Примечание
140	128	Нормальная работа
145	140	То же
170	145	—
175	90	Зашлакивание основания чаши, перебои в работе

15

20

Примечание» При ϋ_τ/ϋ₊=1,1;

Ь=0,07 Н. . , ТаблицаЗ

0_г/в₄	мм	Производительность П, кг/ч	Примечание
ГХ	7	3	4
1,05 190 80 Зашлакивание

чаши, перебои в работе

10 Примечание. При -170 °;

Ь=0,07 Н.

Из данных табл. 1-3 следует, что, предлагаемое соотношение размеров обеспечивают максимальную производительность устройства. Производительность известного устройства составля25

Claims

Формула изобретения

Устройство для рафинирования ме-

таллов и сплавов, содержащее тигель

с данным сливным отверстием, систему

обогрева и чашу с перфорированным

дном, отличающее с я тем^

, что, с целью повышения производитель⁴I

, ности, чаша закреплена на штоке, усЗа{тановленном с возможностью вертикаль; ного перемещения, в тигле, наружная поверхность дна чаши выполнена в виде выпуклого конуса с углом 145-170° при вершине, а в днище тигля установлен дополнительный сливной патрубок,

³⁵ расположенный на высоте 0,07-0,09 : высоты тигля, причем диаметр чаши в

1,1-1,2 раза меньше диаметра тигля.