SU531880A1 - Устройство дл введени газообразных реагентов в металлический расплав - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области получени  онлавов. С наибольшей эффективностью устройство может быть применено в производстве слитков из алюминиевых сплавов дл  удалени  содержаш,егос  в расплаве водорода и металлических включений.

Известны пористые диафрагмы дл  введепи  газов-адсорбентов в .металлический расплав , выполненные в виде блоков, пробок или втулок из нористых огнеупорных материалов, наиример из корунда или карбида кремни  1, из порИСтого графита 2 или в виде перфорированных стальных трубок 3.

Недостатком известных устройств  вл етс  низка  эффективность насыщени  образующихс  пузырьков газа-адсорбента водородо.м из-за их большого диаметра (9-14 мм) и большой скорости прохождени  тазов через расплав (5 м/с). К недостаткам стальных перфорированных трубок относ тс  тр дность выполнени  большого Количества отверстий диаметром 1-2 ,мм и небольша  суммарна  аыон;адь ВСех отверстий.

Р1звестно устройство дл  (ввода в расплав инертных газов, включающее и пористую диафрагму, выполненную из пористых керамических материалов. 4 Керамические диафрагмы имеют значительную открытую пористость (.20-40%). Кроме того, в (местах их соединени  с другими детал ми газораспределителей И литейной оснасткой бывает трудно обеспечить герметичность.

Цель изобретени  - повышение эффективности дегазации содержащихс  s раснлаве газов и флотации неметаллических включений. Дл  этого в предлагаемом устройстве пориста  диафра-гма выполнена двухслойной, причем один из слоев, который конта ктирует с расплавом, состоит из фракции с размером

частиц 300-700 мкм и имеет открытую пористость 15-ЗЭо, а другой - из фракции с размером частиц 50-150 мкм и имеет открытую пористость 8-20%, прп этом толщина сло , контагктир 1ощего с раонлавом, составл ет

10-50% общей толщины диафрагмы.

В качестве материала слоев диафрагмы могут быть иснользованы чистые порощки железа , стали, титана и других тугоплавких металлов и с.илаВОВ.

Иа чертеже изображено (предлагаемое устройство ;В разрезе.

Пориста  диафрагма выполнена IB виде монолитной пластины, состо щей из верхнего сло  1, контактирующего с расплавом, и нижнего сло  2. Диафрагма соединена путем сварки с металлическим корпусом 3, внутренн   полость которого сообщаетс  трубкой 4 с источником рафинируюн1его газа. Устройство работает следующим образо.м. Подогретое уСтройство погружают в расплав , например, алюмини  или его оплавов и увеличивают давление ра.фииирую.щего газа, подаваемого через диафрагму, до величины, прйвьгшающей металлостатическое давление раоплава, корректиру  его до оптимальных знаЧений, не допуска  интенсивного бурлени  расплава и образовани  шены на его .поверхности . После завершени  корректировхи давлени  -начинают процесс юродувки, продолжительность которого определ етс  из расчета 0,7-1,5 м подаваемого газа на 1 т расплава при глубине -ваены ие менее 40 см. Продувка может осуществл тьс  в печи, ковше, .миксере или устройствах, устанавливаемых на пути транапортироеки расплава из миксера в кристаллизатор . Оптимальность выбора толщины диафрагмы и значений пористости соста вл ющих ее порощковых фракций в каждом слое может быть обосновапа тем, что при зиачени х общей открытой пористости менее 15% дл  сло , контактирующего С расплавом, и 8% д,л  второго сло  все открытые поры могут оыть тупиковыми и диафрагма непроницаема дл  газа. При значени х пористости более зерхних пределов (30 и 20% соответственно) проницаемость диафрагмы становитс  столь большой, что все количество нейтрального газа .может реализовыватьс  через отдельный участок ее поверхности, вследствие чего возникает разнотолщипность диафрагмы. Данное устройство позвол ет повысить эффактивность очистки расплавов от газовых и н е м ет а л Лич ееки х и р и м есе и. Ф О р м у ,. а и 3 о б ) с т с ii и   Устройство дл  введени  газообразных реагентов в металлический расплав, включающее корпус И пористую диафрагму, о т л а Ю1цеес  те.м, что, с целью повышени  эффективности дегазации содержащихс  в расплаве газов и флотации неметаллических (Включений, пориста  диафрагма выполнена дгзухслойной, причем один из слоев, который контактирует с расплавом, состоит из фракции с размером частиц 300-700 мкм н имеет открытую пористость 15-30%, а другой - из фракции с размеро .м частиц 50-150 ,мкм и имеет открытую пористость 8-20%, при этом толщина сло , контактирующего -с расплавом, составл ет 10-50% общей толщины диафрагмы. Источники информации, прин тые во внимание 1при экспертизе. 1.Патент Англии № 1266500, Кл. С 7D, 1972 г. 2.Патент ФРГ № 900391, Кл. 40а 9/06, 1951 1г. 3.Патент США № 3039864, Кл. 75-67, 1962 г. 4.Сполуденна  А. А., Ухоботов В. В. и др., «Промышленное внедрение непрерывного рафинировани  инертными газа.ми через пористую керамику. Бюллетень ВИЛСа «Технологи  логких сплавов № 6, 1972 г., стр. 29- 33 (iHpoTOTHn).