Способ рафинирования расплавленных металлов и сплавов вакуумной дистилляцией

ОП ИСАЙ И Е н 114 бОЗИИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистических Республик2 Ь 9/02 2 Ь 25/00 осударственный комитет Совета Министров ССС ло делам изобретений 3) УДК 669 182 7669 64(088 8 открытии 2) Авторыизобретения Б, А. Агранат, В, И. Башкиров, Р, Г. Саруханов и В. И, Харитонов 1) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени институт сталии сплавов(54) СПОСОБ РАФ И Н И РОВАН ИЯ РАСПЛАВЛ ЕН Н ЫХ ЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ВАКУУМНОЙ ДИСТИЛЛЯЦИЕ тт гФ Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к разработке способа рафинирования расплавленных металлов, например олова, от летучих металлов - примесей.Известен способ рафинирования расплавленных металлов н сплавов вакуумной дистилляцией, например олова, от летучих примесей,Предложенный способ отличается тем, что перед дистилляцией расплав насыщают инертным газом с одновременным наложением на него ультразвука в режиме кавитации. Это способствует интенсификации процесса и повышению эффективности очистки.По описываемому способу насыщение расплавленного металла инертным газом производят созданием в рабочей камере с расплавом избыточного статического давления. При одновременном наложении ультразвуковых колебаний, позволяющих получать в расплаве переменные давления выше порога кавитации, расплав на границе раздела фаз интенсивно перемешивается вследствие пульсации кавитационных полостей. При этом из атмосферы в расплав захватываются пузырьки инертного газа, которые дробятся на мельчайшие ядра под воздействием акустической кавитации и равномерно распределяются в объеме расплава. Расплав, насыщенный мелкими пузырьками инертного газа, подвергают вакуумированию с воздействием ультразвука в импульсном режиме. При вакуумировании насыщенного расплава с воздействием ультразвука происходит выделение и коарисценция газовых пузырьков во всем объеме расплава. Летучие примеси и газовые включения диффундируют в образовавшиеся газовые ядра и О удаляются из расплава при всплывании газовых пузырьков. Таким образом, существенно ускоряется процесс дистилляции летучих примесей н повышается степень очистки.Предлагаемый способ рафинирования ва куумной дистилляцией летучих примесей былопробирован в лабораторных условиях на расплавленном олове.На чертеже показана установка для осуществления описываемого способа.20 Установка включает рабочую камеру 1,ультразвуковой преобразователь 2, волновод с вольфрамовым наконечником 3, алундовый тигель 4 с оловом и нагревательный элемент 5, Перед процессом рафинирования в рабочей 25 камере 1 создают остаточное давление Рравное 10 вв 10 вмм рт. ст., и затем выпускают чистый аргон, создавая в рабочей камере избыточное давление Р, равное 3 - 4 ат.Олово, находящееся в алундовом тигле 4, ЗО расплавляют при помощи нагревательного1101 101 10 5 10 ИсходноеОчищенное Вакуум ргвн Составитель Т. Титоваенко Те Корректор А. Дзесова Камыши икова едактор Н,аказ 15222 ЦНИИПИ ипография, пр. Сапунова,элемента 5 до 1000 С с одновременным воздействием ультразвуковых колебаний в режиме развитой кавитации в течение 1 - 2 мин при25 кГц и А 8 мкм. После обогащения расплава мелкими пузырьками газа ультразвук отключают и в рабочей камере 1 создают остаточное давление при непрерывной откачке с воздействием ультразвука в импульсном режиме в течение 30 - 40 миц. Летучие примеси и газовые включения создают на холодные стенки рабочей камеры, Для предотвращения загрязнения расплава олова волноводом к торцу излучающей системы привариПредмет изобретения Способ рафинирования расплавленных металлов и сплавов вакуумной дистилляцией, например олова, от летучих примесей, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификавают наконечник из тугоплавкого металла, например вольфрама.Результаты очистки олова от летучих примесей при наложении избыточного давления 5 с воздействием ультразвука приведены в таблице.Анализ полученных данных показывает,что содержание летучих примесей в расплаве олова после обработки инертным газом с 10 воздействием ультразвука уменьшается ца2 - 3 порядка, а время очистки сокращается в 4 - 5 раз по сравнению с обычной вакуумной дистилляцией при 1000 С. ции процесса и повышения эффективности очистки, перед дистилляцией расплав насыщают инертным газом с одновременным наложением на него ультразвука в режиме ка витации. Изд.1306 Тираж 740 Подписное осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская набд. 4/5