Устройство для рафинирования алюминия

СОЮЗ СОВЕТСНИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1% (И) 11 С 22 В 21/06 Й ИЕ ИЗОБРЕ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСАН И АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНпЯАЛКФ 1 ИНИЯ, содержащее емкость с загрузочным и сливным приспособлениями исредствами для удержания рафинирующего агента под слоем расплава, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью снижения расхода рафинирующегоагента, средства для удержания рафинирующего агента выполнены в виде открытых снизу коробов, распределенныхпо вертикали в виде лабиринта.Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности, к устройствам для рафинирования алюминия ог щелочных металлов и нодорода.Известно устройство для рафинирования алюминия, содержащее футерован. ную ванну, разделенную перегородкой со щелью на заливочную и сливную емкости, причем заливочная емкость снабжена слоем огнеупорных тел и средствами для подачи хлорсодержащего газа 1).Недостатком известного устройства является значительный расход рафинирующего аента (хлорсодержащего газа), а также наличие выбросов продуктов реакции и непрореагировавших газов в атмосферу, что обуславливает вредные условия труда при обслуживании устройства и необходимость в системе гаэоотсоса.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для рафинирования алюминия, содержащее емкость с загрузочным и сливным приспособлениями и средствами для удержания рафинирующего агента под слоем расплава, В этом устройстве средства для удержания рафинирующего агента под слоем расплава выполнены н виде перфорированной перегородки, установленной в заливочной воронке 12).Недостатком известного устройства янляется повышенный расход рафинирующего агента. составляющий 0,5- Об кг/т алюминия, что более чем в десять раэ превышает стехиометрически необходимое.Цель изобретения - снижение расхода рафиниоующего агента.Поставленная цель достигается тем, что и устройстве для рафиниро вания алюминия, содержащем емкость с загрузочным и сливным приспособлениями и средствами для удержания рафи нирующего агента под слоем расплава, средства выполнены в виде открытых снизу коробов, распределенных по вертиКали в виде лабиринта.Рафинирующий агент -хлорсодержащий газ располагается внутри коробов. наличие снизу коробов и лабиринтное их ,расположение позволяет удерживать рафи.ирующий агент под слоем расплава до полного его использования и.тем самым приблизить его расход к стехиометрически необходимому.На чертеже показано предлагаемое устройство н разрезе.Устройство состоит из футерованной емкости 1, разделенной перего родкой 2 с отверстием 3 на две емкос.ти 4 и 5 - заливочную и слинчую со-.ответственно. В эалиночной емкости4 установлены открытые снизу коробаб, расположенные по вертикали в виделабиринта. Ванна содержит патрубок , 7 и устройство для ввода рафинирующего агента, выполненное, например,в виде пористой диафрагмы 8, иотвер.стие 9 для слива расплавленного 10 металла. 20 5 50 55 60 30 35 40 45 Устройство работает следующим образом.Расплавленный металл непрерывной струей подают в заливочную емкость 4, заполняя расплавом емкость 1, и одновременно через патрубок 7 ипористую диафрагму 8 в расплав вводят рафинирукщий агент, например хлор или хлорсодержащее соединение. Рафинирукщий агент вводдят в расплав в стехиометрическом количестве, достаточном для полного связывания примесеи щелочных метал-лов в заданном объеме металла. Водород удаляется, диффундируя в газоные полости под коробами б. При взаимодействии с расплавом рафинирующего агента образуется хлористый алюминий, пары которого собираются в полостях б, образуя в расплаве слои газообразного активного реагента. При этрм н поверхностном слое жидкого алюминия, контактирующего со слоями хлористого алюминия происходит реакция, например АРСЕ + Зйа=3 йаСР + М, и диффузия растворенного в расплане водорода и хлористый алюминий.П р и м е р . Расплав алюминия рафинируют в непрерывном потоке гексахлорэтаном и отходами производства тетрахлорэтилена, содержащими 80 хлора, 15,5 углерода и 0,5 водорода.Гексахлорэтан и тетрахлорэтилен дают в количествах (по хлору), соответствующих содержанию натрия н метапле по стехиометрии реакции С Об + бйа = бйаСР + 2 С, т.е.по весу - 2 ССГ на 1 йа, аналогично дают отходы производства тетрахлорэтилена. Пары гексахлорэтана и тетрахлорэтилена вводят н расплав н расчете на весь объем рафинируемого металла. Рафинируют алюминий технической чистоты (Аб) с исходным содержанием Ма 0,003, водорода 0,18- 0,27 см 3/100 г. Температура расплава составляет 700-730 С. Количество расплава н заливочной емкости 4 устройства 8 кг.Результаты опытов представлены в таблице.натрия, 10 Ъ водорода, см /100 исходное послерафинирования исходное послерафинирования 720 45(10) Составитель А.ЛютиковРедактор П.Макаревич Техред 14.Тепер Корректор Е.Рощко Заказ 3139/24Тираж 627 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, (москва, 7(-35, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4 Как видно из приведенного примера, наличие в емкости открытых снизу ко-робов, раСположенных в виде лабиринта, позволяет снизить расход рафинирующего агента практически до стехио метрического (расход в десять раз ниже, чем в известном устройстве) при сохранении необходимой чистоты получаемого металла и производительности устройства (определяемой размерами емкости 1 и количеством коробов 6) . Экономический эффект от использования предлагаемого устройства составит 0,1 руб/1 т алюминия.