RU2130503C1 - Устройство для электромагнитного рафинирования электропроводных расплавов - Google Patents
Устройство для электромагнитного рафинирования электропроводных расплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2130503C1 RU2130503C1 RU98111705A RU98111705A RU2130503C1 RU 2130503 C1 RU2130503 C1 RU 2130503C1 RU 98111705 A RU98111705 A RU 98111705A RU 98111705 A RU98111705 A RU 98111705A RU 2130503 C1 RU2130503 C1 RU 2130503C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- melt
- fractions
- melts
- refining
- Prior art date
Links
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000155 melt Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в металлургии для электромагнитного рафинирования, дозирования, перекачивания и перемешивания электропроводных расплавов в процессе приготовления и литья сплавов. Устройство содержит металлотракт с футерованным цилиндрическим каналом, на входе которого с внутренней стороны расположен впускной клапан, а на выходе размещены граничный - коническо-цилиндрической формы и осевой - цилиндрической формы металлоотводы с установленными в них фильтрами , при этом металлотракт охвачен индуктором по всей его длине. Посредством центробежных и центростремительных сил, возникающих в результате интенсивного вращательно-поступательного движения под воздействием бегущего электромагнитного поля индуктора, происходит разделение примесей с различными удельными плотностями на фракции и выведение их через металлоотводы из процесса литья. Основной поток расплава происходит дополнительную очистку, протекая через фильтр тонкой очистки, установленный с внутренней стороны граничного металлоотвода, и поступает в кристаллизатор литейной машины, предложенное устройство позволяет разделить электропроводный расплав на фракции высокой, средней и низкой удельной плотностей и вывести фракции высокой и низкой удельной плотности из дальнейшего технологического процесса. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно к устройствам для электромагнитного рафинирования, дозирования, перекачивания и перемешивания электропроводных расплавов в процессе литья.
Известна установка для рафинирования электропроводного расплава "SNIF R-60/4" производства США, состоящая из рафинирующих камер, роторов для интенсификации процесса, привода роторов и распыляющих форсунок для подачи инертного газа или газопылевой смеси, представленная в "Техническом описании ", прилагаемом к заявке. Однако наличие вращающихся роторов, расположенных в высокотемпературной среде расплава, приводит к быстрому выходу их из строя и выходу из строя установки в целом. Залогом успешной работы установки является непрерывная подача инертного или рафинирующего газа как в процессе работы, так и во время холостого хода - с целью охлаждения роторов. В то же время в установке необходимо поддерживать высокую температуру не только в процессе рафинирования и литья, но и в процессе "поддержания", что приводит к значительным потерям энергии во время простоя и снижает коэффициент полезного действия установки.
Наиболее близким к заявленному устройству является устройство для магнитогидродинамического рафинирования, представленное в статье "МГД-устройства для приготовления высококачественных алюминиевых сплавов" В.Н.Тимофеев, С.А. Бояков, Р.М. Христинич и др. Вестник Красноярского гос. техн. университета: Сб. научн. трудов; Под ред. В.В. Слабко/ КГТУ. Вып. 2. Красноярск, 1996, с. 13-18, содержащее индуктор и футерованные каналы, в области которых создается вращающееся электромагнитное поле, приводящее жидкий металл в каналах во вращение. Недостатками такого устройства являются:
1. Низкая скорость вращения электропроводного расплава в каналах, так как для этого используется электромагнитное поле рассеяния индуктора, что накладывает ограничения на применение устройства.
1. Низкая скорость вращения электропроводного расплава в каналах, так как для этого используется электромагнитное поле рассеяния индуктора, что накладывает ограничения на применение устройства.
2. Непрерывная работа установки как в процессе рафинирования, так и во время "поддержания" расплава в разогретом состоянии приводит к увеличению расхода электроэнергии и к снижению коэффициента полезного действия устройства.
3. Выход из строя составных частей устройства приводит к выходу устройства в целом на длительное время и требует значительных усилий по его восстановлению (вес составляет от 3 до 5 тонн).
4. Наличие громоздкой и сложной системы газораспределения приводит к уменьшению активной зоны и к снижению пропускной способности канала, что снижает эффективность устройства.
В основу изобретения положена задача создания устройства для электромагнитного рафинирования, позволяющего разделять электропроводный расплав на фракции высокой, средней (или основной) и низкой удельной плотностей и выводить фракции высокой и низкой удельной плотностей из дальнейшего технологического процесса.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для электромагнитного рафинирования, электропроводных расплавов, содержащем индуктор и металлотракт, согласно изобретению металлотракт выполнен с футерованным цилиндрическим каналом, на входе которого, с внутренней стороны, расположен впускной клапан, а на выходе размещены граничный - коническо-цилиндрической формы и осевой - цилиндрической формы металлоотводы с установленными в них фильтрами, при этом индуктор охватывает металлотракт по всей его длине.
На чертеже изображено устройство для электромагнитного рафинирования электропроводных расплавов.
Устройство содержит индуктор 1, которым охвачен цилиндрический металлотракт 2 с футерованным цилиндрическим каналом, заполненный жидким электропроводным расплавом 3. В металлотракте расположены граничный металлоотвод 4 и осевой металлоотвод 5. В металлоотводе 4 установлен наружный фильтр 6 и внутренний фильтр 7 тонкой очистки, а в металлоотводе 5 размещен фильтр 8. На входе металлотракта расположен впускной клапан 9 для подачи, при необходимости, рафинирующего газа.
Устройство работает следующим образом. С помощью индуктора 1 создается бегущее электромагнитное поле, направленное по спиральной траектории в области футерованного металлотракта 2, заполненного жидким электропроводным расплавом 3. Под действием бегущего электромагнитного поля высокой интенсивности электропроводный расплав 3 приобретает вращательно-поступательное движение и также начинает вращаться по спиральной траектории с высокой скоростью, двигаясь по направлению к выходу из металлотракта 2. Под действием центробежных сил частицы примесей, находящихся в основном составе расплава 3 и имеющих удельную плотность больше него, прижимаются к боковой стенке металлотракта 2, а примеси с меньшей удельной плотностью вытесняются к оси вращения, проходящей по центру металлотракта. Поскольку в металлотракте создается вращательно-поступательное движение, то порции расплава, как и частицы с большей и меньшей удельной плотностями, устремляются к выходу из металлотракта 2. На выходе из него, по внутреннему периметру, расположен граничный металлоотвод 4 с наружным фильтром 6, в котором задерживаются частицы примесей с высокой удельной плотностью. В то же время частицы примесей с меньшей чем плотность основного расплава, удельной плотностью, сконцентрированные по оси металлотракта, улавливаются осевым металлоотводом 5 с фильтром 8. Большая часть расплава со средней удельной плотностью проходит через внутренний фильтр 7 тонкой очистки граничного металлоотвода 4 и поступает в литейную машину. Для интенсификации процесса рафинирования на входе металлотракта установлен впускной клапан для подачи инертного газа или газопылевой рафинирующей смеси. Граничный металлоотвод 4 имеет коническо-цилиндрическую форму для предотвращения процесса обратного скатывания примесей, задержанных перед фильтром 7 тонкой очистки.
Наряду с режимом рафинирования предлагаемое авторами устройство может использоваться в качестве дозирующего устройства, так как оно может располагаться между леткой раздаточного миксера и литейной машиной и позволяет изменять интенсивность движения электропроводного расплава через металлотракт.
Движение расплава по спиральной траектории позволяет использовать эффект "винта" и, при незначительных затратах энергии, создавать давление в металлотракте, способное поднимать расплав, например, алюминия до 2,5-3 метров, одновременно очищая его от примесей, что является актуальным на любом этапе подготовки сплава.
Поскольку в электропроводном расплаве, находящемся в металлотракте, наводятся вихревые токи, то происходит подогрев расплава перед литьем, что исключает "замораживание " летки и устраняет другие нежелательные эффекты.
Известно, что для уменьшения "зерна", улучшения физической структуры слитка и повышения его качества перед заливкой жидкого металла в форму производится введение лигатурного прутка в расплав. Предлагаемое устройство интенсивно перемешивает расплав и способствует достижению однородности химического состава после легирования, что увеличивает выход "годного". В то же время предлагаемое устройство, при наличии высокотемпературной изоляции, может использоваться в качестве погружного перемешивателя для перемешивания расплавов в миксерах, печах, разливочных ковшах.
Claims (1)
- Устройство для электромагнитного рафинирования электропроводных расплавов, содержащее индуктор и металлотракт, отличающееся тем, что металлотракт выполнен с футерованным цилиндрическим каналом, на входе которого, с внутренней стороны, расположен впускной клапан, а на выходе размещены граничный - коническо-цилиндрической формы и осевой - цилиндрической формы металлоотводы с установленными в них фильтрами, при этом индуктор охватывает металлотракт по всей его длине.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98111705A RU2130503C1 (ru) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Устройство для электромагнитного рафинирования электропроводных расплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98111705A RU2130503C1 (ru) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Устройство для электромагнитного рафинирования электропроводных расплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2130503C1 true RU2130503C1 (ru) | 1999-05-20 |
Family
ID=20207458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98111705A RU2130503C1 (ru) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Устройство для электромагнитного рафинирования электропроводных расплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2130503C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2233344C1 (ru) * | 2003-02-18 | 2004-07-27 | Красноярский государственный технический университет | Устройство для электромагнитного рафинирования алюминия и сплавов на его основе |
| RU2240368C1 (ru) * | 2003-03-06 | 2004-11-20 | Красноярский государственный технический университет (КГТУ) | Устройство для электромагнитного рафинирования алюминия и сплавов на его основе |
| RU2598730C2 (ru) * | 2012-10-08 | 2016-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Диотон" | Устройство для рафинирования алюминия и его сплавов (варианты) |
| RU2604082C2 (ru) * | 2012-04-27 | 2016-12-10 | Норведжиэн Юнивёрсити Оф Сайенс Энд Текнолоджи (Нтну) | Устройство и способ заливки фильтра для расплавленного металла |
| WO2021148673A1 (de) | 2020-01-23 | 2021-07-29 | Raptech Eberswalde Gmbh | Anlage und verfahren zur herstellung einer stabilen kohlenwasserstoff-wasser-dispersion für die verbesserung der verbrennungsprozesse und einer leicht in mindestens zwei phasen trennbaren wasser-kohlenwasserstoff-dispersion im rahmen des reinigungsverfahrens von havarieorten |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3762912A (en) * | 1970-01-14 | 1973-10-02 | Elphiac Sa | Refining process and apparatus |
| GB1479882A (en) * | 1975-05-27 | 1977-07-13 | Activite Atom Avance | Gas-treatment plant for molten metal |
-
1998
- 1998-06-17 RU RU98111705A patent/RU2130503C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3762912A (en) * | 1970-01-14 | 1973-10-02 | Elphiac Sa | Refining process and apparatus |
| GB1479882A (en) * | 1975-05-27 | 1977-07-13 | Activite Atom Avance | Gas-treatment plant for molten metal |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Тимофеев В.Н., Бояков С.А., Христинич Р.М. и др. Вестник Красноярского гос.тех.университета. Сб. научных трудов/Под ред. В.В.Слабко, КГТУ, Вып.2,-Красноярск, 1996, с.13-18. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2233344C1 (ru) * | 2003-02-18 | 2004-07-27 | Красноярский государственный технический университет | Устройство для электромагнитного рафинирования алюминия и сплавов на его основе |
| RU2240368C1 (ru) * | 2003-03-06 | 2004-11-20 | Красноярский государственный технический университет (КГТУ) | Устройство для электромагнитного рафинирования алюминия и сплавов на его основе |
| RU2604082C2 (ru) * | 2012-04-27 | 2016-12-10 | Норведжиэн Юнивёрсити Оф Сайенс Энд Текнолоджи (Нтну) | Устройство и способ заливки фильтра для расплавленного металла |
| US9605332B2 (en) | 2012-04-27 | 2017-03-28 | Norweigian University Of Science And Technology (Ntnu) | Apparatus and method for priming a molten metal filter |
| RU2598730C2 (ru) * | 2012-10-08 | 2016-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Диотон" | Устройство для рафинирования алюминия и его сплавов (варианты) |
| WO2021148673A1 (de) | 2020-01-23 | 2021-07-29 | Raptech Eberswalde Gmbh | Anlage und verfahren zur herstellung einer stabilen kohlenwasserstoff-wasser-dispersion für die verbesserung der verbrennungsprozesse und einer leicht in mindestens zwei phasen trennbaren wasser-kohlenwasserstoff-dispersion im rahmen des reinigungsverfahrens von havarieorten |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4434837A (en) | Process and apparatus for making thixotropic metal slurries | |
| US4465118A (en) | Process and apparatus having improved efficiency for producing a semi-solid slurry | |
| JP6625065B2 (ja) | 非接触式の溶融金属流れの制御 | |
| US4482012A (en) | Process and apparatus for continuous slurry casting | |
| US4042007A (en) | Continuous casting of metal using electromagnetic stirring | |
| RU2390700C2 (ru) | Турбоиндукционная тигельная печь | |
| CN103097846A (zh) | 用于液体金属处理的设备和方法 | |
| GB2042386A (en) | Casting thixotropic metals | |
| US4457355A (en) | Apparatus and a method for making thixotropic metal slurries | |
| KR20170042699A (ko) | 고전단 액체 금속 처리 장치 및 방법 | |
| RU2266798C2 (ru) | Способ и устройство для непрерывной разливки металлов в кристаллизатор | |
| GB2042385A (en) | Casting thixotropic metals | |
| US5106411A (en) | Method of and apparatus for removing non-metallic inclusions in molten metal | |
| RU2130503C1 (ru) | Устройство для электромагнитного рафинирования электропроводных расплавов | |
| MX2007009599A (es) | Aparato y metodo para mezclar, agitar y transportar materiales compuestos metalicos o de matriz de metal fundido o semisolido. | |
| JPH11500362A (ja) | 連続鋳造鋳型のための電磁装置 | |
| CN103658608A (zh) | 一种制备金属半固态浆料的装置及应用 | |
| JP3207965B2 (ja) | マグネチックスターラによる半凝固金属スラリの製造方法 | |
| JP2000190051A (ja) | 半凝固金属の連続鋳造装置 | |
| CN113134580A (zh) | 金属半固态非枝晶浆料的制备方法以及制备装置 | |
| CN211386827U (zh) | 用于过共晶铝硅合金的连铸装置 | |
| CA2510506A1 (en) | Systems and methods of electromagnetic influence on electroconducting continuum | |
| SU1011330A1 (ru) | Способ отливки крупных слитков и устройство дл его осуществлени | |
| RU2745520C1 (ru) | Способ непрерывного литья слитка и плавильно-литейная установка для его осуществления | |
| CN110935853A (zh) | 用于过共晶铝硅合金的连铸装置及其制备方法 |