Устройство для рафинирования сплавов инертными газами и/или парами солей

Устройство для рафинирования сплавов инертными газами и/или парами солей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ

Сою» Советсния

Социалистичесник

Реслублик

<и> 865946 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 140180 {2!) 2870283/22-02 (51)М. Кл. с присоединением заявки Мо.С 22 В 9/05

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.09.81, Бюллетень Йо 35

Дата опубликования описания 230981 (53) УДК бб9. 714. . 7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.Ë.3îëîòoé, К.Н.Милицын, В.Г.Федечкин и Н.(0.Позднякова (7! ) Заявитель

Московский институт радиотехники, электро и автоматики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ СПЛАВОВ ИНЕРТНЫМИ

ГАЗАМИ И/ИЛИ ПАРАМИ СОЛЕЙ

Изобретение относится к литейному или металлургическому производству и может быть использовано при приготовлении алюминиевых или иных сплавов, рафинирование которых осуществляется парообразными или газообразными продуктами.

Известно устройство для дегаэации и очистки от окислов алюминиевых расплавов посредством, продувки их гаэами через специальные пористые элементы, встроенные в днище ковша, в котором качестве продуваемого газа рекомендовано применять высокочистый азот (1).

Многочисленными исследованиями установлено, что азот и аргон обычно хорошо дегазируют алюминиевые расплавы, однако продувка расплава только азотом и аргоном оказывает далеко неполное действие на удаление взвешенных мелкодисперсных частиц из-за отсутствия химического воздействия этих газов, например, с водородом, йрисутствующим в расплаве.

Конструктивным недостатком устрой ства является быстрый выход иэ строя пористых элементов и, вследствие этого, необходимость частой их замены.

ИЗвестна также установка для комбинированной одновременной обработки алюминиевых расплавов посредством фильтра, состоящего из гранул окиси алюмнния, и продувки газом (аргоном или азотом), поступающим в- расплав через трубку (2).

Однако, при обработке расплава по такой схеме происходит раэрыхление фильтра, которое может привести к загрязнению расплава мелкодисперсной окисью алюминия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для рафинирования сплавов инертными газами и/или парами солей, включающее испаритель с подводом в него инертного газа, и герметично закрепленной в нем отводной трубкой, газораспределитель и клапанное приспособление с пневмоцилиндром, размещенным на отводной трубке, верхний конец которой соединен с пневмоцилиндром. Газораспределитель выполнен в . виде наружного, неподвижно закрепленного, и внутреннего цилиндров, при ° этом внутренний цилиндр снабжен кольцевыми канавками для размещения в них манжет уплотнения н для подвода через систему радиальных и осевых каналов

865946 инертного газа в испаритель и сжатого воздуха к пневмоцилиндру клапанного приспособления, а наружный. цилиндр снабжен соответствующими им отверстиями, причем внутренний цилиндр, испаритель и пневмоцилиндр выполнены с воэможностью вращения их относи)тельно оси наружного цилиндра. Нижний конец отводной трубки выполнен наклонным к ее вертикальной части под углом не менее, чем 90 . В качестве нагревательного устройства для возгонки соли служит электрическая печь сопротивления (3).

К недостаткам известного устройства следует отнести большую металлоемкость конструкции, сложность ее изготовления и обслуживания. Наличие в установке электродвигателей, вентилятора и особенно специальной печи сопротивления, предназначенной для возгонки соли, требует значительных 20 затрат электроэнергии. Кроме того, применение такой стационарной установки в цехах с ограниченным производством расплава экономически нецелесообразно и технологически трудно 2 осуществимо.

Цель изобретения — уменьшение ме-, таллоемкости и упрощение конструкции, повышение технологичности и экономичности устройства за счет тепла, излу- З чаемого расплавом, а также улучшение качества расплава.

Указанная цель достигается тем, . что в устройстве для рафинирования сплавов инертными газами и/или парами солей, содержащем укрепленный на штанге, обеспечивающий вертикальное йеремещение, цилиндрический испаритель, иэ которого выведена отводная трубка, оканчивающаяся газораспреде« лителем, и трубку для подачи инерт- 40 ного газа, на отводной трубке под днищем испарителя укреплен экран с регулируемым по площади отверстием.

Кроме того, трубка для подачи инертного газа плотно прилегает к поверхности испарителя, а газораспределитель выполнен в виде лучеобразно расположенных трубок с отверстиями.

На фиг. 1 изображено предлагаемое

Устройство, разРез; на Фиг. 2 - сече- о ние A-A на фиг. 1.

Устройство из цилиндрического испарителя l с герметичной крышкой 2.

В корпус испарителя вварена отводная трубка 3, оканчивающаяся газораспредеЛителем 4 в виде лучеобразно расположенных трубок с отверстиями. Такое выполнение газораспределителя 4 позволит увеличить контакт расплава с газом и, как следствие, повысить его рафинирование (например, для алюми- 40 ниевых сплавов от газов и неметаллических включений).

Для подачи инертного газа служит трубка 5, плотно прилегающая к внешней стороне корпуса испарителя, что Я обеспечивает предварительный подогрев поступающего в испаритель инертного газа.

Интенсивность возгонки соли в испарителе 1 регулируется посредством специального поворотного экрана 6 с отверстиями, который расположен под нижней поверхностью испарителя,l. Однако такое выполнение экрана может быть заменено иным, например,рег) лирование теплового потока может осуществляться двумя секторами, укрепленными на отводной трубке, но свободно вращающимися вокруг нее, причем по высоте они должны располагаться один несколько выше другого. .1

Давление газа в испарителе контролируется чувствительным манометром

7, температура днища испарителя контролируется термопарой 8 и потенциометром 9.

Устройство в целях соблюдения правил техники безопасности оборудуется предохранительным клапаном 10.

Перемещение устройства в вертикаль. ном положении и его перенос осуществляется при помощи штанги 11 закрепленной на корпусе испарителя.

Устройство работает следующим образом.

В корпус испарителя 1 засыпают расчетное количество рафинирующей соли (например, гексахлорэтана) с известной температурой возгонки. Испаритель закрывают крышкой 2, Осуществляя продувку устройства инертным газом, погружают газораспределитель 4 в расплав, предварительно установив наибольшее отверстие экрана 6 под дном испарителя 1 (как это показано на чертеже), обеспечивая тем самым наибольшую скорость прогрева дна и промежуток до начала возгонки соли в 2-4 мин °

В течение примерно 3 мин осуществляют рафинирование расплава только инертным газом. Контролируя температуру соли термопарой 8 и потенциометром 9, фиксируют начало ее возгонки, что позволяет осуществить дополнительное рафинирование (посредством химического взаимодействия) расплава парами соли.

Скорость возгонки соли,,а следовательно, и процолжительность рафинирования ее парами регулируют посредством увеличения или уменьшения теплового потока, т.е. практически изменяя диаметры отверстий экрана 6.

Ilo окончании цикла рафинирования, повернув экран 6, перекрывают доступ телла к дну испарителя 1. При помощи штанги 11 извлекают из расплава устройство, перекрывают доступ инертного газа в иснаритель. Устройство охлаждают в атмосферных условиях и вновь подготавливают к циклу рафинирования.

865946

В предлагаемом устройстве, в отличие от известных, отпадает необходимость использования электроэнергии для нагрева электрической печи, и следовательно, необходимость работы электромоторов и вентилятора. Значительное упрощение устройства снижает его металлоемкость и дает воэможность изготовления его на небольших производствах.

Иэ-за стационарного выполнения известного устройства в нем отсутству- о ет воэможность непосредственного рафинирования расплавов в плавильных печах. Предлагаемым устройством, учитывая его мобильность, возможно рафинировать расплав как в плавильных 15 печах, так и в различных ковшах, причем простота обслуживания повышает

его технологичность.

Формула изобретения

1. Устройство для рафинирования сплавов инертными газами и/или парами солей, содержащее укрепленный на ,обеспечивающей вертикальное перемещение штанге цилиндрический испари. тель, из которого выведена отводная трубка, оканчивающаяся газораспредвлителем, и трубку для подачи инертного газа, о т л и ч а ю щ е е с я, тем, что,. с целью уменьшения металлоемкости, упрощения конструкции, а гакже повышения экономичности и технологичности устройства за счет использования излучаемого расплавом тепла, на отводной трубке под днищем испарителя укреплен экран с регулируемым по площади отверстием.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что трубка для подачи инертного газа плотно прижата к поверхности испарителя.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества расплава, гаэораспределитель выполнен в виде лучеобразно расположенных трубок с отверстиями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции В 1031504, кл. С 22 В 21/06, опублик. 1951.

2. Технология легких сплавов, 1977, Р 12, с. 82.

3. Авторское свидетельство СССР.

9 420689, кл. С 22 В 9/10, 1972 °

865946 юг. 2

Составитель В.Бадовский

Техред М. Рейвес Корректор М.Шаро аи

Редактор Н.Егорова

Филиал ППП Патент, r.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 7995/41 Тираж 684 Лодпн си ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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