CS206245B1 - Rafinační reaktor pro s nepřímým ohřevem - Google Patents

Description

Vynález se týká rafinačního reaktoru pro plynulou rafinaci a filtraci hliníku a jeho slitin, který umožňuje účinné odplynění taveniny a odstranění vměstků trvalým udržováním teploty taveůiny a zároveň filtrační náplně na požadované úrovni nepřímým ohřevem elektrickým odporovým vytápěním. ,

Taveniny hliníku a jeho slitin obsahují rozpuste- ! ný vodík a vměstky převážně oxidického charakteru, které mají nepříznivý vliv na vlastnosti polotoj varů a výrobků. Vhodné vlastnosti je možno zajistit i jen odplyněním taveniny a odstraněním vměstků, ί tedy náležitým ošetřením taveniny, které se proýá‘ dí cestou rafinace řadou známých postupů, kupř. i i ošetřením solnými prostředky, aktivními nebo : neutrálními plyny, postupem vakuové rafinaice : a pod. Nevýhodou těchto postupů je to, že proces i i rafinace probíhá přímo v peci a zvláště při velkých objemech taveniny nelze dosíci plného účiiiku, poněvadž není možno zajistit dokonalé prolnutí rafinačního media veškerou taveninou. Nevýhodou vakuové rafinace je nezbytnost velkých aináί kladných zařízení, která nad to vyžadují pro dosažení žádané účinnosti jednak pohyb taveniny, jednak probublávání inertními plyny, což proces komplikuje a činí nadmíru náročným. U zařízení dle autorského osvědčení č. 177 343 probíhá i í i

206245 ί i kontinuální rafinace ve žlabu mimo pec a teplota i taveniny se udržuje kelímkem, zevnitř vyhřívaným : středovým impulzním hořákem. Avšak i u tohoto zařízení dochází sice k vysokému stupni odplynění taveniny, ale k nedokonalému zachycení vměstků. ' Má-li dojít k dokonalému odplynění a současně i zachycení vměstků, je nutno vytvořit takové zařízení, které umožní jak odplynění, tak zároveň ί i filtraci, tedy odstranění vměstků.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny rafinačním reaktorem pro plynulou rafinaci hliníku a jeho slitin s nepřímým ohřevem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že rafinační reaktor, který sestává z ocelové nádoby uvnitř opatřené vícevrstvou izolací a přepážkou rozdělený na vtokovou a výtokovou komoru, v jehož dně je zabudována prodyšná tvárnice, buď jedna nebo více, je uvnitř dále opatřen výduskou z hmoty, která je tepelně vodivá a současně nereaguje s taveninou hliníku nebo jeho slitin, kupř. na bázi karbidu křemíku, ' přičemž mezi vícevrstvou izolací a výduskou jsou elektrické topné články, uzavřené v kovových pouzdrech, které jsou vloženy do otvorů ústících buď ve dně nebo v hlavě reaktoru a situovány mezi izolací a výdušku a jimiž se články též vyjímají.

: Shora je reaktor kryt víkem s izolační vrstvou, které může být opatřeno vtokovým otvorem. Tvar rafinačního reaktoru může být různý, výhodný je válcový tvar. ,

Výhodou tohoto zařízení je jak dokonalé odplynění taveniny v celém objemu, tak zachycení vměstků a to i při velkém množství taveniny, přičemž z procesu nevznikají žádné škodlivé exhalace. Rafinační reaktor se vyznačuje pohotovostí a minimálními nároky na pracovní síly, přičemž vykazuje vysokou účinnost, protože odplynění i filtrace probíhají v malém prostoru a rovnoměrná a stálá teplota taveniny je spolehlivě udržována v celém objemu, což především ovlivňuje účinnost.

Provedení rafinačního reaktoru podle vynálezu je patrno z připojených schematických výkresů, z nichž obr. 1 označuje pohled na zařízení v podélném řezu a obr. 2 pohled na zařízení ve vodorovném řezu.

i Zařízení podle vynálezu, tj. rafinační reaktor sestává z ocelové nádoby 1, která je opatřena vícevrstvou izolací 2. Vnitřní stěny reaktoru tvoří výduska 3, která je z vodivého a k tavenině hliníku a jeho slitin netečného materiálu, kupř. na bázi karbidu křemíku a stálá k objemovým změnám. Z téhož materiálu je vyrobena přepážka 4, která rozděluje vnitřní prostor rafinačního reaktoru na dvě komory, spojené spodním otvorem 7. Vtoková komora 5, slouží jako filtrační prostor a obsahuje náplň zrnitého materiálu 8, kupř. koksu a v ní jsou dále umístěny prodyšné tvárnice 9 pro vhánění a jemné rozptýlení odplyňujícího media, kupř. dusíku. Výtoková komora 6, ve které může být rovněž umístěn filtrační materiál, vyúsťuje výtokovou hubicí 10. Reaktor je kryt víkem 11 s izolační vrstvou a které může být opatřeno vtokovým otvorem 15. Mezi vícevrstvou izolací a výdusku jsou zabudovány elektrické topné články 12 umístěné v kovových pouzdrech 13 a které jsou vloženy do otvorů 14, v daném případě ve dně reaktoru. Přívod a rozvod elektrického proudu zabezpečuje ochranný kryt 16.

Funkce zařízení spočívá v tom, že po prvním předehřátí reakčního prostoru včetně filtrační náplně zvláštním plynovým hořákem, dojde k zapojení elektrického topení. Tavenina vtéká do vtokové komory 5 na filtrační náplň, kde dojde k zachycení vměstků. Prodyšnou tvárnicí 9 je vháněn proti proudu taveniny neutrální plyn. Spodním otvorem 7 v přepážce 4 postupuje tavenina do výtokové komory 6, odkud stoupá k výtokové hubici 10 a stéká do krystalizátoru nebo do forem. Po výtoku taveniny z pece zůstává zbytek taveniny v rafinačním reaktoru s hladinou na úrovni výtokové hubice ’ 10 a jeho teplota je automaticky udržována nja určené výši topnými články 12. Jakmile je připravena nová dávka k lití, probíhá rafinace již bez další ' manipulace. Dojde-li ke změně slitiny, příp. po odlití většího množství taveniny, kupř. nad cca 100 tun, vyprázdní se rafinační reaktor vyklopením a filtrační náplň a nánosy se vyškrábou. Po novém předehřátí filtrační náplně může probíhat rafinační proces i nadále. Rafinační zařízení dle vynálezu je spojeno s ustalovací pecí a odlévacím zařízením, případně s tavící a ustalovací pecí, jestliže rafinační reaktor je postaven v prostoru medzi nimi. Rafinační reaktor je uspořádán tak, že odplynění i odstranění vměstků probíhá ve vtokové komoře. Je možno jej ovšem uspořádat i tak, že ve vtokové komoře proběhne odplynění a ve výtokové komoře filtrace, tj. odstranění vměstků, jestliže prodyšnou tvárnici pro vhánění plynu ponecháme ve c ně‘ ^tokové komory a náplň zrnitého materiálu vlc žíme do výtokové komory, případně uspořádánu s-lij průběh rafinace naopak.

Zařízení dle vynálezu může být použito i pro rafinaci jiných kovů a slitin, bude-li pro výdusku rafinačního reaktoru a přepážku v něm použit materiál, který bude tepelně vodivý a nebude reagovat s danými kovy a jejich slitinami.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZU

   Rafinační reaktor pro plynulou rafinaci hliníku a jeho slitin s nepřímým ohřevem, sestávající z ocelové nádoby uvnitř opatřené vícevrstvou izolací, přepážkou rozdělený na vtokovou a výtokovou komoru, v jehož dně jsou zabudovány jedna nebo více prodyšných tvárnic a opatřený víkem s izolační vrstvou, vyznačený tím, že je uvnitř dále opatřen výduskou (3) z hmoty, která je tepelně vodivá a nereaguje s taveninou hliníku nebo jeho slitin, kupř. na bázi karbidu křemíku, přičemž mezi vícevrstvou izolací (2) a výduskou (3) jsou elektrické topné články (12), uzavřené v kovových pouzdrech (13), vložených do otvorů (14), ústících bud ve dně, nebo v hlavě reaktoru a situovány mezi izolací (2) a výduskou (3).