Установка для непрерывного рафинирования алюминия и его сплавов

Установка для непрерывного рафинирования алюминия и его сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕДквСТВУ рц 621 774

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.04.77 (21) 2478244/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 31.07.78 (51) М. Кл С 22В

21/06

С 22В

9/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 669.046.54:

:669.714 (088,8) (72) Авторы изобретения Л. Г. Березин, П. Л. Булгаков, И. П. Цыплухин, В. С. (71) Заявитель

Ю. А. Гриценко, А. А. Фалатов, Чулков и И. В. Швецов

1 с,, ./ " †. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО РАФИЙФИЧ)ЗАНИЯ

АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к очистке алюминия и его сплавов от твердых и газообразных неметаллических включений.

Известно устройство для непрерывного электрофлюсового рафинирования алюминиевых сплавов, включающее емкость с перегородкой, делящей ее на камеру слива и камеру рафинирования, в которой в среде расплавленного флюса укреплен кольцевой электрод (11.

Известное устройство не обеспечивает эффективной очистки от неметаллических включений и не дает достаточного эффекта дегазации, что приводит к образованию расслоений в деформированных полуфабрикатах.

Целью изобретения является повышение эффективности рафинирования путем комплексной очистки расплава от растворимых газов и твердых нем еталлических включений.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемой установке, содержащей емкость, разделенную перегородкой на камеру слива и камеру рафинирования с кольцевым электродом, над камерой рафинирования установлено дегазирующее устройство, разделенное перегородкой с отверстиями в ее нижней части на дозирующуюу камеру, в которой соосно с кольцевым электродом размещен регулирующий клапан, и камеру дегазацни с размещенным в ней до верхнего уровня отверстий в перегородке

5 газопоглотителем.

В качестве газопоглотителя использован губчатый титан.

Укрепление камеры дегазации с размещенным в ней губчатым титаном в качестip ве газопоглотителя над камерой рафинирования позволяет дегазировать расплав непосредственно перед рафинированием расплава жидким флюсом. Это приводит не только к уменьшению концентрации ра15 створенного водорода, но и удалению адсорбированного на окисных включениях водорода. Удаление адсорбированного водорода снижает поверхностное натяжение на границе раздела флюс — окись алюми20 ния, что увеличивает адгезию окислов жидким флюсом и тем самым повышает эффективность извлечения окислов жидким флюсом за счет перехода во флюс большего количества окисных включений. Разделение дега зирующего устройства на две камеры перегородкой с отверстиями в нижней части позволяет отделить дегазнрованный расплав от газопоглотителя и исключить возможность попадания в отливку

30 частиц газопоглотителя, что увеличивает

621774

Загрязненность окисными включениями, мм /см (по технологической пробе) Количество плит с дефектами по ультразвуковому контролю, у, Га зосодержзние, смз/100 r

Пори стость слитков, ч

Установка

0,005

0,20 — 0,25

0,3

Предложенная

Известная

0,050

0,7

0,40

1. Установка для непрерывного рафинирования алюминия и его сплавов, содержащая емкость, разделенную перегородкой 50 на камеру слива и камеру рафинирования с кольцевым электродом, о тл и ч а ющ а яэффективность рафинирования. Выполнение в дозирующей камере регулирующего клапана позволяет поддерживать уровень расплава на высоте поверхности газопоглотителя, что обеспечивает стабильность и эффективность процесса дегазации, так как подъем уровня расплава выше поверхности газопоглотителя уменьшает равномерность протекания расплава через газопоглотитель, а снижение уровня ниже поверхности газопоглотителя приводит к дополнительному окислению расплава на поверхности титановой губки. Размещение регулирующего клапана соосно кольцевому электроду позволяет подать расплав после дегазации непосредственно в камеру рафинирования жидким флюсом, что исключает возможность повторного насыщения расплава водородом и позволяет увеличить эффективность рафинирования.

На чертеже показана предлагаемая установка.

Предлагаемая установка содержит емкость 1, разделенную перегородкой 2 на камеру 3 электрофлюсового рафинирования и камеру 4 слива металла, лоток 5. В камере электрофлюсового рафинирования укреплен кольцевой электрод б. Над камерой 3 рафинирования укреплено дегазирующее устройство 7, разделенное перегородкой 8 с отверстиями в нижней части на камеру 9 дегазации с расположенным в ней губчатым титаном, уровень которого совпадает к верхними отверстиями в перегородке 8, и дозирующую камеру 10 с регулирующим клапаном 11, размещенным соосно с кольцевым электродом. Расстояние между патрубком 12 дозирующей камеры и поверхностью флюса в камере рафинирования выбирают минимальным.

Установка работает следующим образом.

Расплав из миксера (на чертеже не показан) подается в камеру 9 дегазации, в который из расплава удаляется растворенный водород, и в результате этого адсорФормула изобретения

45 бированный окисными включениями водород за счет массопереноса водорода из расплава переходит в титановый газопоглотитель в соответствии с законом распределения. Из камеры дегазации дегазированный расплав через отверстия в перегородке 8 поступает в дозирующую камеру

10, затем через отверстие в патрубке 12 направляется в центр кольцевого электрода камеры 3 рафинирования. Уровень расплава регулируется регулирующим клапаном 11. При прохождении расплава через камеру рафинирования расплав очищается от окисных включений, дополнительно включая окисные частицы, с которых удален адсорбированный водород в процессе дегазации.

Сра внительные испытания предлагаемой и известной установок проведены на сплаве АМгб. Отлиты плоские слитки размером

210Х1400Х7000 мм, из которых прокатаны крупногабаритные плиты шириной более

2000 мм. Слитки отливают с использованием рафинирования расплава в предложенной установке для непрерывного рафинирования, параллельно из того же миксера отливают слитки с рафинированием в известной установке. Исследоваыие слитков включает определение содержания водорода методом вакуумной экстр акции, пористости (в процентах), степени загрязненности окисными включениями. Прокатанные плиты проверяют ультразвуковым контролем.

Результаты исследования приведены в таблице.

Как видно из таблицы, рафинирование расплава в предложенной установке позволяет на 40 — 50% снизить газосодержание расплава, значительно уменьшить загрязненность металла неметаллическими включениями и существенно сократить количество внутренних дефектов (расслоений) в плитах, обнаруживаемых ультразвуковым контролем. с я тем, что, с целью повышения эффективности рафинирования путем одновременной очистки расплава от твердых и газообразных неметаллических включений, над камерсй рафинирования установлено дегазирующее устройство, разделенное перегородкой с отверстиями в ее нижней части на

621774

Составитель Г. Титова

Техред 3. Тараненко

Корректор Л Брахнина

Редактор 3. Ходакова

Заказ 1464/12 Изд. л1а 575 Тира>к 746 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 дозирующую камеру, которая снабжена регулирующим клапаном, размещенным соосно с кольцевым электродом, и камеру дегазации для размещения газопоглотителя до уровня верхнего среза отверстий перегородки.

2. Установка по п. 1, о тл и ч а ющ а яс я тем, что в качестве газопоглотителя использован губчатый титан, Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 360385, кл. С 22В 9/10, 1970.