UA68046A - A filter element for cleaning liquids, preferably metal melts - Google Patents
A filter element for cleaning liquids, preferably metal melts Download PDFInfo
- Publication number
- UA68046A UA68046A UA2003098268A UA2003098268A UA68046A UA 68046 A UA68046 A UA 68046A UA 2003098268 A UA2003098268 A UA 2003098268A UA 2003098268 A UA2003098268 A UA 2003098268A UA 68046 A UA68046 A UA 68046A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- partitions
- element according
- differs
- filter material
- side walls
- Prior art date
Links
- 239000000155 melt Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 14
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000013014 purified material Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до техніки фільтрування, зокрема - до пристроїв для рафінування металічних розплавів 2 фільтрацією.
Відомий фільтруючий елемент для розділення суспензій, що включає заповнений зернистим фільтруючим матеріалом закритий контейнер, який має вертикальні бокові стінки і проникні для рідини днище і кришку (11.
Днище і кришка контейнера виконані у вигляді решіток, розмір ячейок яких менший від прилеглих до решіток частинок матеріалу. Зернистий матеріал укладений шарами, які мають різні розміри гранул, причому 70 центральний шар має найдрібніші частинки, які збільшуються по мірі наближення до решіток. Таке розташування матеріалу може забезпечити кубічне укладення, яке утворює канали мінімального перерізу при мінімальному гідравлічному опорі. Однак кубічне укладення на практиці важко виконати, оскільки гранули повинні мати правильну кулясту форму, а їхні діаметри і процентне співвідношення кількості повинні бути точно розраховані.
Недотримання цих жорстких умов може призвести або до збільшення опору фільтруючого елемента або до 12 проходження крізь фільтр неметалічних включень.
Відомий пристрій для рафінування напівпровідникових матеріалів і їх сполук, що містить фільтруючу камеру
З фільтрувальним елементом і матеріалоприймач, розташовані в контейнері |2)Ї. Фільтруюча камера, матеріалоприймач і контейнер виготовлені із скловуглецю. Фільтруюча камера встановлена над матеріалоприймачем, а контейнер знаходиться у герметичній камері, заповненій інертним газом. Фільтрувальний елемент виконаний у днищі камери у вигляді перфорованої поверхні, причому перфорація може мати форму щілин шириною 100-300мкм або отворів діаметром 100-300мкм. Даний пристрій можна використовувати лише для рафінування невеликих кількостей очищуваного матеріалу (порядку кількох кілограмів), який у вигляді порошку завантажують в фільтруючу камеру і нагрівають до розплавлення матеріалу. При цьому компоненти розплаву, що підлягають видаленню (неметалічні включення, окисли, гази), спливають на поверхню розплаву і пдісля фільтрування залишаються у вигляді осадку на фільтрувальному елементі. Очищений матеріал мав « ступінь чистоти 99,999995. Недостатками такого пристрою являються надзвичайно низька продуктивність і неможливість використання при позапічній обробці металічних розплавів.
Відома порувата керамічна структура у вигляді керамічного елемента з проникаючими порами, на поверхню стінок яких нанесений порошкоподібний ультрадисперсний або вуглецьмісткий реагент, наприклад графіт або ее, піровуглець ІЗ). Такий елемент призначений для комплексної обробки металічних розплавів. Розплав, що «Її фільтрується, проходячи крізь пори структури, контактує з всією поверхнею, на яку нанесене покриття.
Внаслідок цього відбувається змивання нанесеного порошку в розплав, а в окремих випадках можлива хімічна о взаємодія розплаву з реагентом. Використання цього винаходу веде до значного зниження в розплаві кількості Ге) неметалічних включень як за рахунок ефекту механічної затримки частинок, розмір яких більший від розміру пор, так і внаслідок утримання в порах дрібніших включень за рахунок адгезійних процесів. Таким чином, ее, відбувається комплексна обробка розплаву - фільтраційне рафінування з одночасним його модифікуванням.
Недоліком такого керамічного елемента являється те, що залежно від типу розплаву, який фільтрується, потрібні різні склади кераміки, її структури, що мають певні термостійкість, вогнетривкість, розміри пор. Недоліками « являються також вузька сфера застосування, обмежені функціональні можливості і низька продуктивність через З 70 повільне проходження розплаву крізь пори кераміки. с Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу, що заявляється, є пристрій для фільтрації
Із» розплавлених металів, який містить зернистий фільтруючий матеріал, розташований в ливниковій системі між керамічними сітками |4)Ї. Перпендикулярно керамічним сіткам в фільтруючому матеріалі встановлена вставка у вигляді трубок, рівномірно розподілених по площі поперечного перерізу ливникової системи і виготовлених з металу з температурою плавлення нижчою від температури оброблюваного розплаву. Верхня керамічна сітка б виконана рухомою, вона розташована на фільтруючому матеріалі без будь-яких кріплень. Нижня сітка жорстко
Ге | закріплена у ливниковій системі. При фільтруванні легкоплавкі трубки вставки розплавлюються і верхня плаваюча сітка під дією маси металу, що фільтрується, опускається вниз, скорочуючи висоту фільтра і о притискаючи фільтруючий матеріал до нижньої сітки. При цьому зростає щільність упаковки зерен і, відповідно, «їз» 20 зменшуються зазори між ними. За рахунок цього відбувається більш ретельна фільтрація розплаву, покращується очистка металу від неметалічних включень, окисних плівок і газів. щи Однак, такий пристрій можна застосувати лише в ливарних машинах, оскільки він працює при фіксованій установці. Його неможливо використати при позапічній обробці розплавів в ковшах, де потрібний мобільний пристрій, виконаний у вигляді пересувного модуля. Крім того, такий пристрій має обмежені функціональні 25 можливості через слабо виражений ефект перемішування розплаву. в. Задачею, на вирішення якої спрямований запропонований винахід, являється розробка ефективного, простого за конструкцією, універсального фільтруючого елемента для очистки рідин, переважно для рафінування розплавів фільтрацією.
Заявлений фільтруючий елемент, створений для вирішення поставленої задачі, дозволяє досягнути 60 технічного результату, який полягає в підвищенні ефективності, універсальності і розширенні функціональних можливостей даного пристрою за рахунок нової конструкції окремих його частин.
Суть запропонованого технічного рішення полягає в тому, що у відомому фільтруючому елементі для очистки металічних розплавів, що містить проникні для рідини верхню і нижню перфоровані керамічні перегородки і розташований між ними зернистий фільтруючий матеріал, обмежений боковими термостійкими стінками, бо відповідно заявленому винаходу, обидві перегородки і бокові стінки утворюють закритий контейнер, де перегородки являються його кришкою і днищем, яке має напрямні ребра, розділяючі контейнер на секції, причому ці ребра служать завихрювачем і простягаються від центральної частини днища до його периферії, а бокові стінки мають рівномірно розташовані по периметру і висоті наскрізні отвори, напрямок осей яких співпадає з напрямком периферійних ділянок ребер. Фільтруючий елемент може мати перпендикулярний до перегородок наскрізний центральний канал, який служить для плавного занурення його в розплав і виключення виплесків металу з ковша. Напрямні ребра можуть бути виконані у вигляді симетрично розташованих і складаючих з радіальним напрямком гострий кут гвинтоподібних лопатей, або у вигляді зігнутих пластин. Отвори в бокових стінках можуть бути круглими, або у вигляді прорізів. Для підсилення інтенсивності завихрених течій /о0 розплаву за рахунок зменшення гідродинамічного опору фільтруючого елемента, заповнені фільтруючим матеріалом секції чергуються з порожніми секціями. Для підвищення ступеню очистки розплаву від домішок, розміри яких менші від перерізу фільтраційних каналів, як фільтруючий матеріал можна використовувати сорбційну загрузку. Крім фільтрування і перемішування розплавів такий фільтруючий елемент може виконувати і модифікування металу. Для цього потрібно ввести в загрузку фільтра відповідні реагенти.
Рішень, що характеризуються сукупністю ознак винаходу, що заявляється, в доступних джерелах інформації не виявлено і порівняльний аналіз запропонованого пристрою з прототипом дозволяє зробити висновок про те, що він відрізняється від відомого наявністю нових суттєвих ознак, тобто про його відповідність критерію винаходу "новизна".
При вивченні інших технічних рішень в даній галузі промисловості не виявлено впливу сукупності Відрізняючих ознак заявленого винаходу на суттєве підвищення ефективності, універсальності і розширення функціональних можливостей пристроїв такого типу. Це свідчить про творчий характер рішення, тобто про його відповідність критерію "винахідницький рівень".
На наведених кресленнях зображена конструкція заявленого пристрою: на фіг.1 і 2 представлений його загальний вид (спереду і зверху) з частковим розрізом вертикальною ов осьовою площиною (фіг.1) і перерізом горизонтальною площиною по лінії А-А (фіг.2); на фіг.З показаний вид фільтруючого елемента зверху з частковим розрізом його кришки і порожніми секціями, утвореними напрямними « ребрами у формі гвинтоподібних лопатей; на фіг.4 зображений варіант конструкції фільтруючого елемента з напрямними ребрами у формі зігнутих пластин і заповненими фільтруючим матеріалом секціями, що чергуються з порожніми секціями (вид зверху із знятою кришкою). Ге зо Фільтруючий елемент для очистки рідин (фіг.1 і 2 ) включає перфоровані керамічні кришку 1 і днище 2, а також футеровані вогнетривким матеріалом зовні і всередині стальні бокові стінки З, які утворюють закритий - контейнер. Всередині контейнера розміщений зернистий фільтруючий матеріал 4. Керамічне днище 2 має о напрямні ребра 5, що простягаються від центральної частини днища до його периферії. Ці ребра служать завихрювачем розплаву. Бокові стінки мають рівномірно розташовані наскрізні отвори у вигляді прорізів 6, со зв Через які витікає очищена рідина. Для зменшення гідравлічного опору осі отворів бокових стінок співпадають з «о напрямком периферійних ділянок ребер 5. При використанні цього фільтруючого елемента як рафінуючого розплав пристрою доцільно мати центральний наскрізний канал 7, який служить для плавного занурення пристрою в розплав.
При використанні даного пристрою для очистки розплаву металу в металургійній ємності фільтруючий « елемент з допомогою опори і привода (на кресленнях не показані) занурюють в розплав. Після занурення в с пристрою в розплав на потрібну глибину привод включають на піднімання. Під час руху фільтруючого елемента вверх розплав крізь отвори в керамічній кришці 1 попадає всередину контейнера і проходячи через канали, ;» утворені фільтруючим матеріалом 4, очищається від домішок, що підлягають видаленню. При використанні сорбційної загрузки якість очистки внаслідок адгезійних процесів підвищується. Після проходження через фільтруючий матеріал, частина очищеного розплаву крізь перфороване керамічне днище 2 попадає в розплав у б ковші, а решта очищеного розплаву виходить Через отвори б в бокових стінках З у вигляді сформованих напрямними ребрами 5 завихрених течій. Даний пристрій особливо ефективний при одночасному використанні со фільтруючого елемента як для рафінування металу, так і для його модифікування. Введення відповідних о реагентів в розплав при перемішуванні його вихровими течіями може суттєво підвищити якість металу. Після обробки металічного розплаву кришку 1 очищають від крупних неметалічних включень і замінюють о відпрацьовану загрузку.
Ф В порівнянні з прототипом даний пристрій має розширені функціональні можливості, більш універсальний, і особливо ефективний при позапічній обробці металічних розплавів.
Промислова придатність цього технічного рішення підтверджена виготовленням дослідного зразка пристрою, ов який пройшов випробування на базі профільного науково-дослідного інституту з позитивним результатом.
Завдяки простоті конструкції такий пристрій може бути виготовлений і застосований в будь-якому
Р» сталеплавильному цеху.
Джерела використаної інформації 1. Патент РФ Мо2023471, кл. В01024/04, опубл. 30.11.1994, бюл. Мо22. 60 2. Патент СРСР Мо1836463, кл. С2289/00, опубл. 23.08.1993, бюл. Мо31. 3. Патент РФ Мо2022039, кл. С2289/02, опубл. 30.10.1994, бюл. Мо20. 4. Патент РФ Мо1177372, кл. С2289/02, опубл. 07.09.1985, бюл. Мо33 -прототип.
Claims (7)
1. Фільтруючий елемент для очистки рідин, переважно металічних розплавів, що містить проникні для рідини верхню і нижню перфоровані керамічні перегородки і розташований між ними зернистий фільтруючий матеріал, обмежений боковими термостійкими стінками, який відрізняється тим, що обидві перегородки і бокові стінки утворюють закритий контейнер, де перегородки є його кришкою і днищем, яке має напрямні ребра, розділяючі контейнер на секції, причому ці ребра служать завихрювачем і простягаються від центральної частини днища до його периферії, а бокові стінки мають рівномірно розташовані по периметру і висоті наскрізні отвори, напрямок осей яких співпадає з напрямком периферійних ділянок ребер.
2. Елемент за п. 1, який відрізняється тим, що він має перпендикулярний до перегородок наскрізний /о Чентральний канал.
З. Елемент за п. 1, який відрізняється тим, що напрямні ребра виконані у вигляді симетрично розташованих і складаючих з радіальним напрямком гострий кут гвинтоподібних лопатей або у вигляді зігнутих пластин.
4. Елемент за п. 1, який відрізняється тим, що отвори бокових стінок виконані круглими або у вигляді прорізів.
5. Елемент за п. 1, який відрізняється тим, що заповнені фільтруючим матеріалом секції чергуються з 7/5 порожніми секціями.
6. Елемент за п. 1, який відрізняється тим, що фільтруючий матеріал є сорбційним.
7. Елемент за пп. 1 або 6, який відрізняється тим, що фільтруючий матеріал має у своєму складі модифікуючі розплав реагенти. « (Се) « «в) (ее) (Се)
- . и? (о) (ее) («в) щ» 4) 60 б5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003098268A UA68046C2 (en) | 2003-09-05 | 2003-09-05 | Filtration element for purification of liquids, mainly of metal melts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003098268A UA68046C2 (en) | 2003-09-05 | 2003-09-05 | Filtration element for purification of liquids, mainly of metal melts |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA68046A true UA68046A (en) | 2004-07-15 |
| UA68046C2 UA68046C2 (en) | 2006-12-15 |
Family
ID=34518483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003098268A UA68046C2 (en) | 2003-09-05 | 2003-09-05 | Filtration element for purification of liquids, mainly of metal melts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA68046C2 (uk) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016099332A1 (ru) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" | Устройство для очистки жидкометаллической среды от примесей |
-
2003
- 2003-09-05 UA UA2003098268A patent/UA68046C2/xx unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016099332A1 (ru) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" | Устройство для очистки жидкометаллической среды от примесей |
| RU2595310C2 (ru) * | 2014-12-19 | 2016-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" | Устройство для очистки жидкометаллической среды от взвешенных примесей |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA68046C2 (en) | 2006-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1595344A3 (ru) | Устройство дл фильтровани расплавленных металлов и сплавов | |
| US4007923A (en) | Molten metal filter | |
| US4067731A (en) | Method of treating molten metal | |
| CN108585444A (zh) | 用于精炼熔融玻璃的过程和装置 | |
| JPH0665728B2 (ja) | フィルター媒体 | |
| UA68046A (en) | A filter element for cleaning liquids, preferably metal melts | |
| BRPI1014153B1 (pt) | Estoque de alimentação para redução em uma célula eletrolítica, bem como processo de redução de um material precursor para formação de um produto reduzido | |
| JPS5929010A (ja) | 半流動床を使用した濾過方法 | |
| JP2021501052A (ja) | 粒子保持装置及び設置方法 | |
| JPH02221335A (ja) | 溶融金属精製方法及び装置 | |
| CN113423519B (zh) | 熔融金属过滤箱加热装置 | |
| CA1169247A (en) | Apparatus for refining molten aluminum | |
| AU593204B2 (en) | Process for separating the inclusions contained in a bath of molten metal, by filtration | |
| US3364661A (en) | Blast-furance-gas sampling filter | |
| CN107935226A (zh) | 含铅废水预处理一体化装置 | |
| JPS585085B2 (ja) | 上向流移動層式濾過装置 | |
| JP2021030160A (ja) | 多段装填用カートリッジ | |
| SU846591A1 (ru) | Устройство дл рафинировани металлов | |
| US1753891A (en) | Apparatus for the reduction of impurities contaminating molten metal | |
| RU187182U1 (ru) | Устройство для рафинирования алюминиевых сплавов | |
| SU874674A1 (ru) | Тигель дл непрерывной варки стекла | |
| US3232438A (en) | Apparatus for the separation of solids from liquid suspensions | |
| JPH024754Y2 (uk) | ||
| JP2011016070A (ja) | 吸着塔 | |
| RU1836613C (ru) | Индукционна канальна печь |