Аппарат для непрерывной очистки расплавленных металлов кристаллизацией

Аппарат для непрерывной очистки расплавленных металлов кристаллизацией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АППАРАТ ДЛЯ НЕПРЕРЬШНОЙ ОЧИСТКИ РАСПЛАВЛЕННЫХ МЕТАЛЛОВ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ , содержащий обогреваемую ванну, барабан с размещенным в нем холодильником, перемешивающее устройство и нагреватель для сплавления закристаллизовавшегося металла,, Ьт личающий с,я тем, что, с целью повьш1ения глубины очистки металла и производительности, барабан снабжен графитовой обечайкой с кольцевыми выступами по краям и графитовым зкраном, размещенным в , ванне по касательной к выступам обечайки , а перемешивающее устройство выполнено в виде лопасти и установлено параллельно плоскости экрана с (Л возможностью возвратно-поступательного движения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А

3(Я) С 22 В 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3559742/22-02 (22) 25.02.83 (46) 07.05.84. Бюл. В 17 (72) С.Г. Грязнова, В.С. Есютин и В.И. Близнюк (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт металлургии и обогащения

АН Казахской ССР (53) 66.065.52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 357993, кл. В 01 D 9/ОЬ, 1912.

2. Гельперин Н.И. и др. Исследование процесса очистки галлия методом кристаллизации на охлаждаемой поверхности вращающегося барабана. "Метал лы", 1977, У 5, с. 107. (54) (57) АППАРАТ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ

ОЧИСТКИ РАСПЛАВЛЕННЫХ МЕТАЛЛОВ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ, содержащий обогреваемую ванну, барабан с размещенным в нем холодильником, перемешивающее устройство и нагреватель для сплавления закристаллизовавшегося металла,, о т,л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью повышения глубины очистки металла и производительности, барабан снабжен графитовой обечайкой с кольцевыми выступами по краям и графитовым экраном, размещенным в, ванне по касательной к выступам обечайки, а перемешивающее устройство выполнено в виде лопасти и установлено параллельно плоскости экрана с возможностью возвратно-поступательного движения.

1090741

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к аппаратам, используемым для глубокой очистки металлов, в частности свинца, направленной кристаллизацией, осуществляемой в непрерывном режиме.

Известен барабанный кристаллизатор, включающий охлаждаемый вращающийся барабан, погруженный в ванну с расплавои, и устройство для съема готового продукта. Для увеличения толщины наращиваемого продукта на поверхности барабана, установленного на качающайся рече, по его образующим радиально укреплены стержни, между 15

1ядами которых имеются продольные сквозные прорези (1j .

Однако аппарат данной конструкции нельзя использовать для кристаллизационной очистки металлов, так как 20 при вращении барабана, укрепленного на качающейся раме, происходит многократное погружение стержней в расплав, обеспечивающее послойное намеррание на них продукта, полностью ис- 25 ключающее эффект очистки, вследствие . периодического нарушения контакта эакристаллиэовавшегося продукта с расллавом.

Наиболее близким ло технической.

,сущности и достигаемому результату к изобретению является аппарат для непрерывной очистки расплавленных металлов кристаллизацией, содержащий обогреваемую ванну, барабан с размещенным в неи холодильником, перемеши35 вающее устройство и нагреватель для сплавленич эакристаллизовавшегося металла (2) .

Аппарат не может быть использован для очистки расплавленного свинца с высокими степенью чистоты и произ" водительностью.

Низкая производительность аппарата Связана с тем, что его конструк45 ция обеспечивает получение закристаллизовавшегося металла толщиной лишь

1 -2 мм.

Кроме того, при вращении барабана известной конструкции из ванны вместе с очищенныи слитком вытягивается

: пленка .расплава, повьппенное содержание примесей в которой приводит к ухудшению глубины очистки.

Целью изобретения является повышение глубины очистки металла и производительности аппарата.

Поставленная цель достигается теи,; что в аппарате для непрерывной очистки расплавленных .металлов кристаллизацией, содержащем обогреваемую ванну, барабан с размещенным в нем холодильииком, перемешивающее устройство и нагреватель для сплавления закристаллиэовавшегося металла, бара" бан снабжен графитовой обечайкой с кольцевыми выступами по краям и графитовыи экраном, установленным в ванне ло касательной к выступам обечайки, а переиешивающее устройство выполнено в виде лопасти и успановлено параллельно плоскости экрана с возможностью возвратно-поступательного движения.

Повьппение глубины очистки в предложенном аппарате достигается тем, что вытягиваеь;ый слиток металла не захватывает пленку расплава, так как графитовая обечайка с кольцевыми вы" ступами по краям и графитовый экран исключают контакт боковых и цилиндрической поверхностей слитка с .расплавом свинца, содержание примесей в котором вследствие оттеснения в него примесей от фронта кристаллизации в 2-3 раза превышает содержание примесей в исходнои металле.

Наличие обечайки,с кольцевыми выступами и экрана, установленного касательно к выступам по линии фронта кристаллизации, позволяет благодаря высокой теплопроводности свинца формировать и вытягивать слитки очищенного металла большей по сравнению. с известным аппаратом толщины, что обусловливает павьппение производительности аппарата.

Перемешивание расплава под фронтом кристаллизации в объеме, ограниченном цилиндрической поверхностью барабана, выступами обечайки и экраном, т.е. в области, в которой происходит накопление примесей в процессе вытягивания слитка, осуществляется при помощи однолопастной мешалки, плоскость которой установлена параллельно плоскости экрана, что позволяет сообщать ей максимально возможную аиплитуду колебаний, соответствующую толщине вытягиваемого слитка.

За счет этого эффективно улучшается массообмен под фронтом кристаллизации, что ведет к повьппению глубины очистки свинца. Интенсивное удаление примесей, скапливающихся на границе раздела твердой и жидкой фаз, привоgagee к повышению глубины очистки, позволяет увеличить скорость вытяги3 10907 вания слитка и, следовательно, производительность аппарата.

На чертеже изображена принципиальная схема предложенного аппарата.

Аппарат состоит из ванны 1 с расплавом очищаемого свинца, обогреваемой печью электросопротивления, вращающегося полого стального барабана

2 (направление вращения показано на чертеже стрелкой), на который насаже- 1о на графитовая обечайка 3 с выступами по краям, графитового экрана 4, закрепленного на кожухе печи и установленного касательно к выступам обечайки по линии фронта кристаллизации. 15

Внутри барабана 2 расположен секторный холодильник 5, подводящие и отводящие воду трубки которого выведены наружу через полую ось барабана и за-. фиксированы при помощи зажимов на 20 корпусе нагревателя. Под фронтом кристаллйэации параллельно экрану 4 установлена мешалка б, выполненная в виде лопасти и соединенная при помощи привода с двигателем, на. оси 25 которого имеется эксцентрик. Для снлавления очищенного металла установлен нагреватель 7 — печь collpoTHB» ления, под которой установлен лоток

8 для слива металла. 30

Постоянный уровень расплава в ванне обеспечивается подачей исходного !,металла через дозатор 9 по мере вытягивания слитка 10.

Аппарат работает следующим образом.

Очищаемый свинец загружается в ванну 1, в холодильник 5 подается вода. После расплавления металла включается двигатель, приводящий в движение лопастную мешалку 6, и подается напряжение на печь 7 для сплавления металла. Кристаллизация металла начинается на .охлаждаемой холодильником части цилиндрической поверхности барабана.

По мере вращения барабана очищенный сформированный слиток расплавляется нагревателем 7 и сливается по лотку 8. По мере расходования металла осуществляется подача свинца в ванну через дозатор 9 в количестве, обеспечивающем постоянный уровень расплава.

Аппарат испытан в укрупненно-лабораторных условиях при очистке свинца от примесей. Результаты испытаний показали, что предложенный аппарат позволяет повысить глубину очистки свинца в 1,5-2 раза и увеличить про- изводительность .в 2 раза.

Экономический эффект изобретения составит 60 тыс. руб. в год.

ВЯККПК Заказ 3018/24 Тираж 603 Подписное

Филиал НПП твкт ° г. Ужгород, ул.Проектная,4