SU1058510A3 - Устройство дл рафинировани расплавленного алюмини - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИ НИРОВАНИЯ РАСПЛАВЛЕННОГО АЛЮМИНИЯ включающее впускное отделение, пе вое и второе рафинировочные отдел ни , разделенные перегородкой, и выпускное,, отделенное от первого рафинировочного отделени  стенкой причем три последние отделени  им ют общую нижнюю стенку, нижн   часть второго рафинировочного отд лени  соединена с выпускным отдел нием выпускйОй трубой, имеющей впускное и выпускное отверсти , . верхнюю, две боковые и нижнюю сте ки, проход щие через перегородку первое рафинировочное отделение, нижн   стенка выпускной трубы рас . положена на общей нижней поверхности , впускное отверстие выпускной трубы сообщено с вторым рафинировочным отделением, а выпускное отверстие - с вЪпускным отделением, в каждом рафинировочном отделении установлено вращающеес  газораспределительное устройство в врде вала с приводом и ротором, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности, верх н   стенка выпускной трубы накло нена вниз от BjiycKHoro конца к выпускному под углом 5-15 к горизонтали и концы выпускной трубы примывают к перегородке и стенке, отдел ющей первое рафинировочное отделение от впускного. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что соединение верхней и боковой стенок, обращенное к ротору, закруглено или скошено. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в верхней стенке выпускной трубы у выпускного отверсти  выполнена ступенька . 4.Устройство поп. 1, отличающеес  тем, что выпускна  труба выполнена в виде моноли .та, частично заделанного в стенки первого рафинировочного отделени . S е у 11 X .

Description

Изобретение относитс  к металлур гни, в частности к рафинированию алюмини  и его сплавов.

Известно устройство дл  фильтрации алюминиевых сплавов, через сетчатые фильтры под металлостатическйм давлением 50-100 мм расплава 1,

Недостатком данного устройства  вл етс  низкие степень очистки и производительность установки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  рафинировани  металлов, включающее четыре отделени  - впускное , первое, второе ра.финирювочные отделени , разделенные перегородкой , и выпускное отделение, отделенное от первого стенкой, причем три последние отделени  отделены общей нижней поверхностью, нижн   часть второго отДелени  соединена с выпускным отделением выпускной трубой, имеющей впускное и выпускное отверстие, верхнюю две боковые и нижнюю стенки, проход щие через перегородку, и первое рафинировочное отделение, нижн   стенка выпускной трубы расположена на общей нижней поверхности, выпускное отверстие выпускной трубы сообщено .с сторым рафинировочным отделениеам , а выпускное отверстие с выпускным отделением. В каждом рафинировочном отделении расположено вращающеес  газораспределительное устройство, представл ющее . - собой вал с приводом и ротором, причем ротор расположен в низкней рафинировочного отделени  2j ;

Недостаток устройства - низка  производительность.

Цель изобретени  - повышение производительности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  рафинировани  расплавленного алюмини , включающем впускное отделение, пер вое и .второе рафинировочные отделени , разделенные перегородкой, и впускное отделение, отделенное от перв.ого рафинировочного отделени  стенкой, причем три последние отделени  имеют общую нижнюю стенку , нижн   часть второго отделении сообщена с выпускным отделением вьшускной трубой, имеющей впускное и выпускное отверсти , Е1ёрхнюю, две боковые и нижнн о стенки, проход щие через перегородку и первое рафинировочное отделение, нижн   стенка выпускной трубы расположена на общей нижней поверхности, впускное отверстие выпускной трубы сооб .щена с вторьм рафинировочным отделе: нием, а выпускное отверстие - с выпускным отделением, в каждом рафинировочнс 1 отделении установлено

вращающеес  газораспределительное устройство в виде Baiia с приводом и ротором, верхн   стенка выпускной трубы наклонена вниз от впускного конца к выпускному под углом

5-15°

к горизонтали и концы выпускной трубы примыкают к перегородке и стенке, отдел ющей первое рафинировочное отделение от впускного. Причем соединение верхней и бо- .

0 ковой стенок, обращенное к ротору, закруглено или скс дено.

При этом в верхней стенке выпускной трубы у выпускного отверсти  выполнена ступенька.

5 Кроме того, выпускна  труба выполнена в виде монолита, частично заделанного в стенки первого рафинировочного отделени .

На фиг. 1 представлено устройстQ во, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку (сечение А-А на фиг. ) на фиг. 3-5 - варианты конструкции выпускной трубы; на фиг. 6 - выпускна  труба и перегородка, вид с

5 сбоку.

Устройство, содержит впускное отделение 1, первое рафинировочное отделение 2, газораспределительные устройства 3 и 4, выполненные в виде вала с приводом и ротором, пере городку 5, второе рафинировочное отделение б, выпускную трубу 7, выпускное отделение 8, наружну стенку 9, нагревательные элементы 10, корпус 11, профили 12 из карбИ

5 да кремни  или циркони .

Устройство работает следующим образом.

Расплавленный металл протекает во впускное отделение 1 и затем

0 проходит в первое рафинировочное отделение 2, где встречаетс  с вращающимс  распределителем газа (фиг. 1 и 2). Впускное отделение представл ет собой расширение вход5 ного желоба или носка, наклоненного в первое рафинировочное отделение , в виде спуска, образ5 щего проход дл  расплава снаружи устройства к верхней части рафинировочп НОГО отделени  2, , .

Затем расплав из отделени  2 через перегородку 5 проходит во второе рафинировочное отделение 6 дл  встречи с-вращающимс  распре- . делителем газа и через графитовую вьтускную трубу 7 в выпускное отделение 8, выход  в направлении стрелки 13. Дросс, плавающий на поверхности , переноситс  к впускному отделению 1 и снимаетс . С наружной стороны отделени  окружены сосудом с конфигурацией пр моугольной призмы, имеющей наружную стенку 9 изготовленную из металла с огнеупорной изол цией, нагреватель5 ные элементы в камере 10 (не покаэаны ), чугунный корпус 11, графитовые пластины -14 в качестве футеровки дл  большей части рафинировоных отделений и части впускного и вьрускного отделений, профили 12 из карбида кремни  или циркони  в качестве футеровки дл  остальной части впускного и выпускного отделений и пластину 15 -из карбида кремни , котора   вл етс  общей ст кой между первым рафинировочны отделением 4 и выпущенным отделением . Нижн   поверхность, обща  дл  рафинировочных отделений 2 и ,6 и дл  выпускного отделени  8, может быть выполнена в виде гравит вой пластины 14, или соединенных вместе двух и более пластин. Профиль 12 образует носок 16, который  вл етс  нижней частью выпускного желоба. Во впускном отделении имеетс  такой же носок (не показан), который  вл етс  нижней частью впускного желоба. Носки или нижние части желобов обозначают самые нижние уровни, при которых расплав может входить во впускное 1 и выходить из вы- . пускного 8 отделени . Перекрытие выполн етс  крышкой 17.

За исключением выпускной трубы 7 и перегородки 5 конструкци  предлагаемого устройства представл ет собой обычную компактную газораспределительную рафинировочную систему. Существенное отличие заключаетс  в том, что устройство снабжено более высокой перегородкой, верхн   часть которо находитс  непосредственно ниже поверхности расплава, т.е. в точке , гДе расплав может проходить свободно из одного отделени  в другое в нерабочий период.

Выпускна  труба 7 (фиг. 2 ) начинаетс  у перегородки 5 и продолжаетс  до выпускного отделени  8. Предпочтительно выпускна  труба 7 не проходит в рафинировочное б ИЛ.И в выпускное 8 отделени . Таким образом, входной и выходной концы выпускной трубы 7 выполнены заподлицо с перегородкой 5 и с пла тиной 15 карбида кремни , общей дл  рафинировочного 2 и выпускного 8 отделений. Выпускна  труба представл ет собой полую трубу, открыту с каждого конца и может рассматриватьс  разделенной на четыре части , т.е. верхнюю, две параллельные боковые и горизонтальную нижнюю стенки. Верхн   стенка выпускной трубы наклонена вниз от. впускного конца к выпускному под углом, составл ющим примерно 5-15° к горизонтали (предпочтительно 7-10).

Максимальна  ширина выпускной трубы ограничена радиусом ротора.

имеющим возможность вращатьс  свободно . Дл  уменьшени  перепада давлени  ширина имеет максимально возможный размер при условии такого ограничени , однако, чем больше пространства создаетс  в рафинировочной зоне при помощи выпускной трубы, тем более высока  скорость вращени  ротора требуетс  дл  создани  такого же рафинировочного

0 эффекта, а при меньшем рассто нии, между выпускной трубой и ротором увеличиваетс  веро тность того, что будут захвачены твердые куски посторонних материалов, что приводит к поломке вала ротора.

5

В канавках, выполненных в боковой и нижней стенках (фиг. 3), установлен и закреплен закругленный огнеупорный элемент, стенки устройства используютс  в качестве сте0 нок выпускной трубы. Элемент 18 образует верхнюю и бокову ю стенки дл  выпуска трубы 7. Вместо пр мого угла при соединении верхней и боковой стенок угол элегиента

5 закруглен или скоиен так, чтобы не тормозить поток расплава в отделении .

Выпускна  труба 7 (фиг. 4 и 5) может быть выполнена в виде моно0 лита, который размацен за счет удалени  графитовых участков боковой и нижней стенок 14 и при закреплении на этом месте выпускной трубы 7. Если в качестве материала

5 выбран графит, более проста в изготовлении конструкци  на фиг. 5, так как она может быть получена обработкой резанием. Ширина выходной трубы может составл ть примерно 1/2 - 3/4 рассто ни  от стенки

0 14 до наружной периферии ротора. Кроме того, конфигураци  выходной трубы 7 и перегородки 5 должна быть такой, чтобы не было других отверстий в перегородке 5 (за иск5 лючением верхней части перегородки ) или в общей пластине 15 из карбида кремни . Предпочтительное расположение выходной трубы 7 нахо-. дитс  в месте соединени  боковой

0 и нижней стенок (фиг. 3-5). Проход в выпускной трубе  вл етс  пр мым , постепенно уменьшающимс  с посто нной шириной, причем имеющийс  наклон верхней стенки пред5 ставл ет собой модификацию фиг. 6.

Два варианта характера течени  потока в выпускной трубе 7 показаны на фиг. 2 и 6. Жидкость протекает через выпускнкю трубу 7 в направлении стрелки 19, небольшие пузырь0 ки 20, котоЕие с силой загон ютс  в выпускную трубу 7 под действием вращающегос  газового распределител , двигаютс  по закругленной вверх траектории, как показано

5

стрелкой 21. На внутренней поверхности eejpxHefl стенки 22 небольшие пузырьки собираютс  и объедин ютс  в пузырьки 23 -большего размера и затем вывод тс  через входное отверстие выходной трубы 7 по проектории стрелки 24 при помощи своей подъемной силы, действующей на наклонную верхнюю поверхность выпускной трубы 7, В некоторых случа х желательно более сильное действие вращающегос  газового распределител  , а более высокий уровень турбуленции, вызванный таким действием, может заставл ть некоторые большие пузырьки 25 входить в выпускное отделение .(показано стрекой 26), по вление которых нежелательно , так как они поднимаютс  к поверхности и образуют поверхносную турбуленцию, котора  может захватывать плавающий дросс или окисные пленки в поток металла, за сче чего исключаетс  удаление твердых включений.

Согласно изобретению небольшие пузырьки как в нормальных, так и в усиленных рабочих услови х, и пузырьки большего размера в нормальных услови х удал ютс . Однако при более высоких скорост х вра .щени  газового распределител  на верхней стенке 22 р дом с выходным концом трубы 7 предусмотрена неболша  выступающг1  вниз ступенька 27 или выступ. Большие пузырьки, двигающиес  к выпускному отделению, на мгновение задерживаютс  отход щей .вниз ступенькой 7. Когда на входе выходной трубы 7 турбуленци  на мгновение уменьшаетс  лз-за посто нного изменени  характера потока внутри рафинированной зоны б, большие пузырьки 24 выход т.из входного конца выходной трубы 7 по стрелке 24 как л большие пузырьки 23.

I .

Перегородка 5 выполнена как можно более высокой, чтобы она могла снимать слой дросса при входе на впускное отделение 11. В обычных услови х, когда система находитс  не в рабочем состо нии, т.е. не во врем  рафинировани , уровень жидкости понижаетс  до носка входного или выпускного отделени , который ниже. Верхн   часть пбрегородки расположена ниже этого уровн , например , 37 мм, чтобы не затрудн ть свободное перемещение дросса от второй рафинировочной зоны к входу .

Предлагаемое устройство можно использовать не только дл  увеличени  скорости течени  расплава через систему, но и дл  обеспечени более высокой степени рафинировани за счет увеличени  скорости вращени  вращающихс  .насадок и газовых потоков при обычной Скорости течени .. Кроме того, берут любое-число комбинаций скорости потока, скорости вращени  и потока газа дл  достижени  максимально возможного перепада давлений.

ZS 7 20 19 21

17 ( риг.2

Фиг. Ч

ff

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ РАСПЛАВЛЕННОГО АЛЮМИНИЯ, включающее впускное отделение, первое и второе рафинировочные отделения, разделенные перегородкой, и выпускное,, отделенное от первого рафинировочного отделения стенкой, причем три последние отделения имеют общую нижнюю стенку, нижняя часть второго рафинировочного отделения соединена с выпускным отделеположена на общей нижней поверхности, впускное отверстие выпускной трубы сообщено с вторым рафинировочным отделением, а выпускное отверстие - с выпускным отделением, в каждом рафинйровочном отдёлении установлено вращающееся газораспределительное устройство в виде вала с приводом и ротором, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, верхняя стенка выпускной трубы наклонена вниз от впускного конца к выпускному под углом 5-15° к горизонтали и концы выпускной трубы примывают к перегородке и стенке, отделяющей первое рафинировочное отделение от впускного.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что соединение верхней и боковой стенок, обращенное к ротору, закруглено или скошено.

3. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что в верхней стенке выпускной трубы у пускного отверстия выполнена вы- . сту-

-SU Л 058510