CS257809B1 - Method of aluminium drosses cooling - Google Patents

Description

257809 2

Vynález sa týká spůsobu chladenia hliníkových sterov a rieši aa ním zníženie strátkovového hliníka, zjednodušenie konštrukcie a zvýšenie kapacity používaných zariadenina chladienie sterov. Před odlievaním alebo inou manipuláciou s tekutým hliníkom, stahuje sa z jeho povrchuster, ktorý popři strhnutom hliníku obsahuje hlavně oxid hlinitý a premenlivé množstvoiných látok, ktorých kvalitativně i kvantitativné zastúpenie závisí od zloženia spracová-vaného kovu, spůsobu tavenia a rafinácie, připadne od druhu použitých vycedzovacích solía podobné. V důsledku velkej afinity hliníka ku kyslíku dochádza počas manipulácie s horú-cimi stermi na vzduchu k prudkej oxidácii - horeniu hliníka, ktoré je příčinou velkých strátkovověj substancie obsiahnutej v steroch. V snahe přerušit toto horenie, umiestňujú sa nie-kedy horúce stery do hermeticky uzatvorených priestorov, kde v atmosféře inertného plynu,alebo po spotřebovaní vzdušného kyslíka z okolitého vzduchu, sa proces horenia zastaví aster pozvolné vychladne.

Nevýhodou týchto spůsobov je, že sa takto často vytvárajú rozměrné, tažko spracovatelnézatuhnuté zliatky sterov. V praxi sa preto na chladenie horúcich hliníkových sterov najčastejšiepoužívajú různé typy rotačných bubnových chladičov, ktorých pláště sú chladené vodou. Popřichladení v nich dochádza aj k rozdruženiu sterov a preto sú na studenom konci často opatřenéperforovaným plášťom, kde důjde k předběžnému oddeleniu nadsitných, prevážne kovových podielov,od podsitných, prevážne nekovových podielov sterov.

Nevýhodou týchto spůsobov chladenia sterov je to, že v chladiči má k pohybujúcetnu sasteru ulahčený přístup vzdušný kyslík, čo podporuje horenie hliníka, pričom uvolněné spalnéteplo zároveň predlžuje cyklus chladenia a znižuje výkon chladičov. Niektorí výrobcoviasa preto snažia konštruovať chladiče tak, aby sa do nich obmedzil přístup vzduchu, připadnechladenie robia v prostředí inertného plynu. Tým sa sice znížia straty hliníka oxidáciou,avšak podstatné sa zvýšia investičně a prevádzkové náklady takýchto zariadeni.

Pretože sťahovanie sterov z povrchu roztaveného hliníka je obvykle proces diskontinuálny,je třeba jednorázové ochladit váčšie množstvá sterov. Predlžovaním doby medzi stiahnutímsterov a ich ochladenim rastů nielen straty hliníka oxidáciou, ale zvHčšuje sa aj nebezpečievytvárania zatuhnutých zliatkov, pričom z horúcich sterov unikajú emisie, znečistujúce ovzdušiena pracovisku. Preto sa v praxi musia používat chladiace zariadenia kapacitně značné předimen-zované, ktorých stupeň časového využitia bývá velmi nízký.

Uvedené nedostatky odstraňuje spůsob chladenia hliníkových sterov, ktorého podstataspočívá v tom, že v zariadeni určenom na ich chladenie sa zadržuje část sterov z prechádzajúcehocyklu chladenia, alebo sa spolu s horúcimi stermi paralelné dávkujú predtým vychladené stery,a/lebo hrubozrnné, prevážne kovové podiely vychladených sterov, a/lebo kusový hliník, čímsa přídavným chladiacim účinkom týchto materiálov prudko zníži teplota horúcich sterov azastaví proces spontánnej exotermickej oxidácie hliníka. Výhodou spůsobu chladenia sterov podlá vynálezu je, že přídavným chladením sa dosiahneprudký pokles teplůt, v důsledku čoho sa rýchlo preruší proces horenia hliníka a znížiastraty hliníka oxidáciou bez obmedzenia'přístupu vzduchu, pričom sa zároveň zvýši aj výkonpoužitého chladiča. Rýchle prerušenie horenia hliníka je důležité aj preto, že množstvotepla, ktoré je třeba z horúcich sterov odviesť, nie je dané iba súčtom měrných tepieljednotlivých komponent sterov a skupenského tepla tuhnutia hliníka, ale významným spůsobomho může ovplyvňovat teplo uvolňujúce sa hořením hliníka.

Teoretické množstvo tepla, ktoré je třeba odviesť například zo 100 kg sterov obsahujúcícK50 % hmot. hliníka a 50 % hmot. oxidu hlinitého, ich ochladenim z 1 300 na 400 K, sa rovnámnožstvu tepla, ktoré sa uvolní oxidáciou necelých 4 kg hliníka. Preto v praxi, pri použitímenej dokonalých spůsoboch chladenia sterov, sa spalné teplo hliníka může stať rozhodujúcimzdrojom tepla, ktoré je třeba počas chladenia odviesť z horúcich sterov. Hliník má v porovnanís inými kovmi vysoké měrné teplo, pri 373 K přibližné 2,5 krát vyššie ako med a zinok a viac 3 257809 než dvojnásobné ako železo. Rovnako aj skupenské teplo topenia je vysoké, přibližné viacako dvakrát vSčšie ako u médi.

Naviac, hliník má velmi dobrú tepelná vodivost, čo umožňuje dosiahnuť intenzívny odvodtepla z horúoich sterov pri ioh zmiešaní s kusovým hliníkom alebo materiálom obsahujúoimkovový hliník, bez nebezpečia znečistenia výstupných produktov nežiadúcimi prímesami. Pridiskontuálnom dávkovaní horácích sterov je zadržiavanie časti hrubozrnných prevážne kovovýchpodielov sterov v chladiči výhodné nielen z titulu zvýšenia chladiacej kapacity použitéhozariadenia ale aj preto, že v důsledku autogénneho vymielania sa zároveň zvýši kovnatosťhrubozrnných podielov sterov. Příkladné prevedenie postupu podlá vynálezu je následovně. Přikladl

Rotačný chladič, zvonku skrápaný vodou, o priemere valca jeden meter a celkovej dlžke6 metrov, má na studenom konci v dlžke 1,3 m preforovaný plášť. Na konci sitovacej zónyje umiestnené jedno plné medzikružie á v chladiacej zóně pat přerušovaných medzikruží tak,aby sa v chladiči zadržiavalo okolo 100 kg hrubozrnných, prevážne kovových podielov sterov.

Pri periodickom dávkovaní horácich sterov do chladiča v množstve 500 kg v priebehu 5 minát,v ktorom teplota zadržiavaného materiálu nebola vyššia ako 333 K, bola středná kovnatosť25 tori produktov získaných z chladiča 58 % hmot. hliníka.

Pri ináč rovnakých podmienkach skášok, ale pri práci s chladičom bez medzikruží a tedaaj bez zadržiavaného materiálu, sa středná kovnatosť 22 ton výstupných produktov znížilana 53 % hmot. hliníka. To znamená, že straty hliníka oxidáciou v případe přídavného chladeniaklesli v priemere o 34 kg na každá tonu dávkovaných horácich sterov. Příklad 2

Na rovnakom zariadení ako bolo popísané v příklade 1 sa dávkovali horáce stery v množstve600 kg v 12 minátových intervaloch rýchlosťou cca 100 kg sterov za minátu. V jednom cykle,v trvaní 1 až 1,5 hodiny, bolo takto vždy vychladených 3 až 4,2 ton horácich sterov. Podruhej 600 kg dávke horácich sterov, v chladiči zadržiavaný materiál prakticky přestal plniťsvojá funkciu, pretože sa nestačil vychladit tak, aby sa mohol áčinným spósobom podielavať,na znížení teploty dalšej dávky horácich sterov. Pri tomto režime práce chladiča sa střednákovnatosť výstupných produktov pohybovala na árovni 48 ± 5 % hmot. hliníka;

Za týchto podmienok sa začal do chladiča dávkovat spolu s horácimi stermi kusový hliníkv hmotnostnom pomere 3:1, tj. na 3 kg horácich sterov, přibližné 1 kg hliníka. Kusový hliník,získaný v predchádzajácich cykloch chladenia vymielaním nadsitných podielov sterov z chladičav gulovom mlýne mal priemer zrn od 20 do 150 mm a stredný obsah hliníka 95 % hmot. Pri inakrovnakých podmienkach skášok po odčítaní kovu v paralelné pridávanom kusovom hliníku, sastředná kovnatosť výstupných produktov pohybovala na árovni 60 ± 3 % hmot. hliníka, pri sáčasnomvýraznom poklese povrchových teplůt plášta chladiča i teplót výstupných produktov.

Spůsob chladenia horácich hliníkových sterov pod^a vynálezu sa mimoriadne dobré osvědčujeu sterov obsahujácich hořčík, ktorého přítomnost výrazné zvyšuje straty kovov oxidáciou. Přídavné chladenie je možné použit aj u iných materiálov, kde je třeba z róznych dóvodovrýchlo znížit teplotu, bez nebezpečia znečistenia výstupných produktov a tam, kde je třebarýchlo přerušit prudká oxidáciu - horenie niektorej komponenty obsiahnutej v chladenom materiále.

Claims (1)

1. 257809 4 PREDMET VYNALEZU Spdsob chladenia hliníkových sterov, vyznačujúci sa tým, že v zariadení určenom naich chladenie sa zadržuje časť sterov z predchádzajúceho cyklu chladenia a/lebo sa spolus horúcimi stermi paralene dávkuji! predtým vychladené stery, připadne hrubozrnné, prevážnekovové podřely vychladených sterov a/lebo kusový hliník, čím sa přídavným chladiacim účinkomtýchto materiálov znižuje teplota honících sterov a zastaví proces spontánnej exotermickejoxidácie hliníka. Severografia, n. p., MOST Cena 2,40 Kčs