Устройство для введения газообразных реагентов в металлический расплав

у 531880 Союз Советских Социалистических Реслублик) Приоритет та Министров СССР,делам изобретенийи открытий Опубликовано 15 юллстень М 38 3) УДК 669.054,2(54) УСТРОЙСТВОЕДЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ РЕАГЕНТОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РАСПЛАВ Л Изобретение относится к области получения сплавов, С наибольшей эффективностью устройство может быть применено в производстве сли 1 ков из алюминиевых сплавов для удаления содержащегося в расплаве водорода и металлических включений.Известны пористые диафрагмы для введения газов-адсорбентов в,метал:иеский расплав, выполненные в виде блоков, пробок или втулок из пористых огнеупорных материалов, например из корунда или карбида кремния 11, из пористого графита 21 или в виде перфорированных стальных трубок 31.Недостатком известных устроиств является низкая эффективность насыщения образующихся пузырьков газа-адсорбента водородом из-за их большого диаметра (9 - 14 ым) и большой скорости прохождечия газов через расплав (5 м/с), К недостаткам стальных перфорированных трубок относятся трудность Выполнения большого количества отверстий диаметром 1 - -2 мм и неоольшая суммарная пгО- щадь всех отверстий.Известно устройство для ввода в расплав инертных газов, включающее корпус и пористую диафрагму, Выполненную из пористых керамических материалов, Я Керамиче кие диафрагмы имеют значительную открытую пористость (20 - 40%). Кроме того, в местах их соединения с другими деталями газораспредслителей и литейной оснасткой бывает грудно обеспечить герметичность.Цель изооретения - повьшснис эффективности дегазации содсржащихс 5 в расплаве га зов и,флотации неметаллических включений.Для этого в предлагаемом устройстве пористая диафрагма выполнена двухслойной, причсз одичав из слоеь, который контакти 1)ует с расплавом, состот пз фракции с размсро О частиц 300 - 700 мкм и имеет открытую пористость 15 - ЗЭ; а другой - из фракции с размером частиц 50 - 100 мкм и имеет открытую пористость 8 - 20,о. при этом толщина слоя, контактируощего с расплавом, составляет 5 10- 50 общей толщины диафрагмы. В качестве материала слоев диафрагмы могт оыть использованы чистые поропки железа, стали, титана и других тугоплавких мстал- ЛОВ И аПаЗОВ.Н чсртсже изображено предлагаемое устройство В разрезе.Пористая диафрагма Вылолнсна В виде монолитной пластины, состоящей из верхнего слоя 1, контактирующего с расплавом, и нижнего слоя 2. Диафрагма соединена путем сВарк: с зСталлическим корпсох 3, Внтрснняя полость которого соооцаегся тр.око 4 с псточнифоз рафпнрОЦего газа.Ъ стпо 1 ство работет следуОцпк Образом.531880 формула изобрстсни 5 2 Составитель Е. Ноткин Техред Е. Подурушина Корректор Н. Стельмах Редактор Т, Юрчикова Заказ 2128/12 Изд. М 1672 Тираж 764 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Подогретое устройство погружа 1 от г, рас плав, например, алюмин 1 гя пли его сплавон и увеличивают давление рафинпрующего газа, 11 одавасмого через диафрагму, до величины, пре 1 вышающей металлостатическое давлсние расплава, корректируя его до оптимальных значений, не допуская интенсивного 1 оурления распла 1 ва и образования пены на его ловерхности. Помысле завершения корректировки давления начинают процесс продувки, продолжительность которого определяется из расчета 0,7 - 1,5 м подаваемого газа на 1 т расплава при глубине ванны,не менее 40 см. Продувка может осуществляться в печи, ковше, миксере или устройствах, устанаБливаемых на пути транспортировки раоплава из миксера в кристаллизатор. Оптимальность выбора толщины диафрагмы и значений пористости составляющих ее порошковых фракций в каждом слое может быть обоснована тем, что при значениях общей открытой пористости менее 15% для слоя, контактирующвго с расплавом, и 8% для второго слоя все открытые поры могут быть тупиковыми и диафрагма непроницаема для газа. При значениях пористости более верхних пределов (30 и 20% соответственно) проницаемость диафрагмы становится ,столь большой, что все количество нейтрального газа,может реализовываться через отдельный участок ее поверхности, вследст 1 вие чего возникает разнотолщинность диафрагмы,Данное устройст 1 во позволяет повысить эффективность очистки расплавов от газовых и неметаллических примесей. ЪС 1 РОЙСТБО ДЛ 51 ББЕДЕНИЯ ГаЗОО 1 Ра 31 ЫХ Рвагентов в металлический расплав, включающее 5 корпус и пористую диафрагму, о тл и 1 а 1 огцее си тем, что, с целью, повышения эффективности дегазации содержащихся в расплаве газов и флотации неметаллических вкл 1 очсний, пористая диафрагма Быполнена двухслойной, 10 причем Один из слоев, который контактируетс расплавом, состоит из фракции с размером частиц 300 - 700 мкм и имеет открытую пористость 15 - 30%, а другой - из фракции с размером частиц 50 - 150,мкм и имеет открытую 15 пористость 8 - 20%при этом толщина слоя,контактирующего с расплавом, составляет 10 - 50% оощей толщины диафрагмы. Источники информации, принятые во вни 20 мание при экспертизе.1. Патент Англии1266500, Кл. С 7 Р,1972 г.2. Патент фРГ900391, Кл. 40 а 9/06,1951 1 г.25 3. Патент США3039864, Кл. 75 - -67,19,62 г. 4. Сполуденная А. А., Ухоботов В. В. и др.,Промышленное внедрение непрерывного ра финирования инертными газами через пористую керамику, Бюллетень ВИЛСа Технология логких сплавов6, 1972 г., стр. 29 - 33 (прототип).