CS219358B1 - Přípravek pro zavádění rafinačních plynů do lázně roztavených kovů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru rafinace kovů, zvláště hliníku, mědi a podobně a řeší problém účinného odplynění a rafinace taveniny rozptylováním a probubláváním co nejmenších bublinek rafinačního plynu v oo největším množství a v celém objemu taveniny, aniž by přitom docházelo k poškození vyzdívky rafinačního reaktoru. Vynález spočívá v tom, že přípravek pro vhánění rafinačního plynu je vytvořen ze žárovzdorného betonu, vyztuženého' ocelovou mikroarrnaturou a tepelně zpracovaného, a to ve formě silnostěnné roury, která je ukončena v pravoúhlém odklonu nástavcem vytvořeným z pórovitého betonu a uzavřena. Přípravek je konstruován jako samostatný a v rafinačním zařízení je ukotven hlavicí ze žáruvzdorné oceli, která má přívodní trubku pro· rafinační plyn a do dutiny přípravku je zasazena odváděči trubicí, také z oceli, která dosahuje úrovně kovové lázně. Rafinační plyn proohází hlavicí a odváděči trubicí do dutiny přípravku a mírným přetlakem prochází póry betonu, který tvoří nástavec. Přípravek je volně vyjímatelný, a protože nereaguje s taveninou, je opakovaně použitelným. Využití vynálezu přichází v úvahu při tavení kovů a jejich slitin, zvláště v oblasti barevné metalurgie.

Description

Vynález se týká oboru rafinace kovů, zvláště hliníku, mědi a podobně a řeší problém účinného odplynění a rafinace taveniny rozptylováním a probubláváním co nejmenších bublinek rafinačního plynu v oo největším množství a v celém objemu taveniny, aniž by přitom docházelo k poškození vyzdívky rafinačního reaktoru.

Vynález spočívá v tom, že přípravek pro vhánění rafinačního plynu je vytvořen ze žárovzdorného betonu, vyztuženého' ocelovou mikroarrnaturou a tepelně zpracovaného, a to ve formě silnostěnné roury, která je ukončena v pravoúhlém odklonu nástavcem vytvořeným z pórovitého betonu a uzavřena. Přípravek je konstruován jako samostatný a v rafinačním zařízení je ukotven hlavicí ze žáruvzdorné oceli, která má přívodní trubku pro· rafinační plyn a do dutiny přípravku je zasazena odváděči trubicí, také z oceli, která dosahuje úrovně kovové lázně. Rafinační plyn proohází hlavicí a odváděči trubicí do dutiny přípravku a mírným přetlakem prochází póry betonu, který tvoří nástavec. Přípravek je volně vyjímatelný, a protože nereaguje s taveninou, je opakovaně použitelným.

Využití vynálezu přichází v úvahu při tavení kovů a jejich slitin, zvláště v oblasti barevné metalurgie.

219338

Vynález se týká přípravku pro zavádění raifinačních plynů do lázně roztavených kovů, který umožní účinné odplynění a ra.finaci taveniny.

Taveniny kovů obsahují rozpuštěný vodík a vměstky oxidického charakteru, které mají nepříznivý vliv na vlastnosti polotovarů a výrobků. Proto se provádí odplynění taveniny a odstraňování vměstků ošetřením kovové lázně před odléváním. Rafinace kovových tavenin se provádí různými způsoby, kupříkladu ošetřením solnými prostředky, aktivními nebo neutrálními plyny, postupy vakuové rafinace a podobně. Rafinace může probíhat buď v peci, nebo v mimopecních zařízeních jako jednorázový stacionární postup, kupříkladu v pánvích, nebo jako kontinuální proces ve žlabech, popřípadě v rafinačních reaktorech podle čs. autorských osvědčení č. 177 343 a č. 206 245. Rozhodující vliv na účinnost rafinace má jak při stacionární, tak při kontinuální rafinaci způsob přivádění média do lázně roztaveného kovu. jestliže se vhání rafinační plyn do· taveniny trubkami, Vznikají bubliny velkého průměru a jejich rafinační účinnost zvláště při použití neutrálních plynů je nedostatečná. K tomu životnost trubek, pokud jsou z oceli nebo jiného kovového materiálu, je velmi omezena v důsledku rozpouštění materiálu trubek v tavenině. Použije-li se jiný materiál, kupříkladu grafit nebo keramika, jsou trubky křehké a při tepelných změnách často praskají. Jestliže se trubky opatří prodyšným porézním nástavcem, aby byla zmenšena velikost bublin, vyvstávají problémy s jejich napojením a utěsněním k přívodní nosné části. Vážným nedostatkem těchto zařízení je to, že jsou vkládány a vyjímány z taveniny pod tlakem rafinačních plynů, který brání tomu, aby tavenina pronikla do trubky, čímž by bylo znemožněno další použití. Proto se velmi rozšířilo používání prodyšných keramických tvárnic, které vhánějí rafinační plyny ode dna lázně a umožňují tvoření plynových bublin menších průměrů, které procházejí celou výškou kovové lázně, jako je tomu například u zařízení podle cit. autorských osvědčení. Tyto prodyšné tvárnice se sice v zásadě osvědčují v různých rafinačních systémech, avšak u vyhřívaných reaktorů, ve kterých je tavenina trvale udržována na vysoké teplotě, dochází k tomu, že se porušují keramická spojení mezi tvárnicí a vyzdívkou rafinačního reaktoru v důsledku různé roztaživosti materiálů ve styku při změnách teplot. Tehdy dochází k výtoku kovu a rafinační zařízení musí být vyřazeno. Případná výměna prodyšné tvárnice, která se opotřebuje dříve než vyzdívka vlastního reaktoru, je spojena se značným poškozením vyzdívky a vyvolává popřípadě potřebu jejího nového přebudování.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny přípravkem pro zavádění rafinačních plynů do lázně roztavených kovů ve formě silnostěnné roury podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že těleso roury je vytvořeno ze žárovzdorného betonu, vyztuženého ocelovou mikroarmaturou a tepelně zpracovaného, jehož uzavřený konec navazuje v pravoúhlém odklonu jako nástavec ^lz pórovitého betonu. Na druhém konci tělesa roury je opatřen hlavicí ze žárovzdorné oceli, kterou je ukotven v rafinačním. zařízení, a do* které je zavedena přívodní trubka a dále zasazena odváděči trubice, která dosahuje úrovně kovové lázně a je zasazena do dutiny přípravku. Přívodní trubka i odváděči trubice jsou z téhož materiálu jako hlavice.

Přípravek takto konstruovaný lze použít v průtokových kontinuálních reaktorech, v pecích, kelímcích a jiných zařízeních pro· kovové taveniny s dostatečnou hloubkou lázně, aby rafinační plyn byl co nejdéle ve styku s taveninou, při větším objemu lázně nebo při vyšších průtocích kovu lze několik přípravků ponořit do lázně vedle sebe.

Velkou výhodou přípravku podle vynálezu je to, že je vložen do lázně roztaveného kovu samostatně, je volně vyjímatelný, nevyžaduje během procesu obsluhu, může trvale zůstat ponořen v tavenině, je odolný vůči tepelným šokům při změnách teploty, jeho materiál, tj. žárovzdorný beton, nereaguje s hliníkovou nebo měděnou taveninou, přípravek lze ponechat v kovové lázni bez tlaku rafinačních plynů, nehrozí vsakování roztaveného kovu do jeho stěn, beiz poškození je možno jej z lázně vyjímat a znovu vracet, v žádném případě nedojde k poškození vyzdívky rafinačního' zařízení a probublávání rafinačního plynu nástavcem z pórovitého betonu probíhá u dna lázně a dochází k vytvoření velkého množství velmi malých bublinek, což maximálně zvyšuje účinnost rafinace. Velikost bublinek plynu lze nadto- vhodně řídit odpovídající volbou pórovitého betonu, který zajišťuje i to, že jemné bubliny rafinačního- plynu jsou rovnoměrně rozptýleny. Pokud po skončení rafinace se vyjme přípravek z taveniny, lze jej ještě za tepla dokonale očistit od nánosu stěrů a kovových plen.

Konstrukční provedení přípravku je schematicky znázorněno na připojeném výkrese, kde je přípravek promítnut v kolmém řezu. Přípravek sestává z tělesa 1 ze žárovzdorného betonu vyztuženého ocelovou mikroarmaturou a tepelně zpracovaného po-dle technologického předpisu pro použitý materiál, s vnitřní dutinou 2, která je ukončena v pravoúhle postaveném nástavci 3, který je uzavřen. Tento nástavec 3 je zhotoven z pórovitého betonu 4. Na druhé straně je přípravek ukončen, hlavicí 5 s přívodní trubkou 6 a s odváděči trubicí 7, vesměs z oceli. Odváděči trubice 7 je zasazena do dutiny 2 přípravku, kterou prochází do úrovně kovové lázně 8 v mimopecním rafinačním zařízení 9.

V provoze se přípravek ve vertikální poloze ukotví hlavicí do rafinačního zařízení, pozvolně ohřeje a přívodní trubkou v hlavici .napojí na zdroj raďinačních plynů. Napojení je opatřeno měřicími a regulačními přístroji. Rafinační plyn prochází vnitřní dutinou přípravku v mírném přetlaku nástavcem u dna lázně roztaveného kovu a póry betonu v jemných bublinkách pr.ochá0 zí do taveniny již dokonale rozptýlen. Velikost pčrů je dána použitým materiálem, tj. pórovitým betonem, že kterého je zhotoven nástavec a je volena tak, áby se roztavený kov ne vsakoval do stěn. Proto je možno bez přetlaku rafinačního plynu ponechat přípravek v kovové lázni i po skončení rafinace a kdykoliv opět v rafinaci pokračovat.

Claims (1)

1. pRedmEt

   Přípravek pro zavádění rafinačních plynů do lázně roztavených kovů ve formě silnostěnné roury, vyznačený tím, že jeho těleso (1) je vytvořeno ze žárovzdorného betonu, vyztuženého ocelovou mikroarmaturou a tepelně zpracovaného, jehož uzavřený konec navazuje v pravoúhlém odklonu ynAlezu jako nástavec (3) z pórovitého betonu (4), přičemž druhý konec tělesa (lj je opatřen hlavicí [5) s přívodní trubkou (6) a s, odváděči trubicí (7) ze žárovzdorné oceli, která je zasazena do dutiny [2] přípravku a dosahuje úrovně kovové lázně (8).