Фильтрующее устройство для расплавленных металлов

/О ТЕНИ емчугов Англии % 13 ублике 1974, сущетельст С 22 9/О(56) 1. Патент кл. В 3;Э, оп2. Авторское М 188629,. кл. 32,во СССР В 2, 1966,и цре Лабораторогни литейного ашиностро ение",Зе КурцюмоВ АаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС 0 ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНД РЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВ"ТОРСКОМу ТВИД,ЕтельСТВ(54) (57) ФИЛЬТРУЮШ)":Е.УСТРОЙ.СТВО ДЛЯ РАСПЛАВЛЕННЫХ МЕТАЛЛОВ, включающее лнтниковую систему,нижнюю и верхнюю керамические сеткии расположенный между сетками фильтрующий зернистый слой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества металла, снижения труцоемкости и знергоэатрат, верхняя кера-мическая сетка выполнена поцвижной,фильтрующий слой помещен в шцщнцрив.ческий кожух, выполненный иэ металлас температурой плавления ниже температуры обрабатываемого расплавленногометалла и установленный межцу керамвческимн сетками, причем, отношениедиаметра кожуха к диаметру литнико"вой системы находится в пределах О,6 0,8, 101899210 20 Изобретение относится х металлургии, в частности к устройствам цля очиотки расплавов металлов фильтрованием.Известно фильтрующее устройство5цля расплавленных металлов, представляющее собой тигель цля расплавления металла внутри котрого в свобоцном состоянии плавает емкость с зернистым фильтром внутри,Расплавленный металл проходитчерез зернистый фильтр, собираетсяв плавающей емкости, откуда забираеъся ложной и заливается в формы, ко:кили 13 .Иэвезтна также установка механизированной заливки форм с оцновременнойфильтрацией расплава при изготовленииотливок иэ магниевых сплавов, состоящая из электрической нагревательнойпечи, емкости цля металла .(вакуумковша), вакуумной и напорной системи заборно-сливной трубы, в которуювстроен фкщтр 2 .Наиболее близким по технической25сущности к изобретению является устройство, прецназначенное цля фильтрвания металла в форме, соцержащеефильтрующий зернистый слой иэ огнеупорного материалла, распрецелительнуюворонку, печь подогрева, перфорирован30ную плиту и тигель ГЗ,В известных фильтрующих устройствахотносительное расположение зерен фильмра произвольное и не изменяется в процессе фильтрования, Жесткая фиксация 35зерен обеспечивается горизонтальнымиперегороцками Такой фильтр прецставляет собой жесткое .-ористое тедо,в котором межзеренные пространства(каналы) имеют самую раЭнообраэную 40форму, и их, размеры определяются зернистостьо материала фильтра. В процессе фильтрования форма и размерыканалов фильтра не изменяютсяПоэ-.тому все известные фильтрующие устройртва не обеспечивают требуемой степе - ,. ни очистки металлических расплавовот газовых и неметаллических включенийеИзвестные устройства недостаточно 50качественно произвоцят очистку рапслава от шлака и неметаллических включений при фильтровании металла. Крометого, при использовании известных устройств цля получения качественногометалла необхоцимо фильтрующий слойнагревать выше температуры ликвицусасплава, что привоцит к повышению эаърат энергии. Целью изобретения является повышение качества металла, уменьшениеэнергозатрат и труцоемкости его рафинирования,Поставленная цель цостигается тем,что в фильтрующем устройстве цля рао.плавленных металлов, включающем лиъ.никовую систему, нижнюю и верхнюю керамические сетки и расположенный межцу сетками фильтрующий зернистый слой,верхняя керамическая сетка выполненаподвижной, фильтрующий слой помещенв цилннцрический кожух, выполненныйиз металла с температурой плавленияниже температуры обрабатываемого расплавленного металла и установленный межцукерамическими сетками, причем отношениециаметра кожуха к циаметру литниковойсистемы находится в прецелах 0,6-0,8. На фиг. 1 прецставлено прецлагвемое фильтрующее устройство, общий виц, цо заливки металла, на фиг. 2 - то же, после заливки.фильтрующее устройство соцержит литниковую систему 1, поцвижную верх нюю керамическую сетку 2, метщип- ческий кожух 3, в котором размещен фильтрующий зернистый сной,4 и жестко закрепленную нижнюю керамическую сетку 5.Отношение циаметра металличеокого кожуха 3 к циаметру литниковой системы 1 выбрано 0,6-0,8. Толщина,стенки металлического кожуха 3 выбирается экспериментально и относитсяк циаметру литниковой системы 1 как1: 10.Устройство работает слецующим образом.При заливке формы металл протекаетвокруг металлического кожуха 3 и оцновременно через плавающую сетку 2поступает в полость кожуха 3, гце нахоцится фильтрующий слой 4. Метыуп- ческий кожух 3 и фильтрующий слой 4поц цействием теплоты расплавленногометалла начинают нагреваться, и чрез 3-10 с металлический кожух 3расплавляется. После расплавлениякожуха 3 слой 4 фактически нагретцо температуры металла и при встрече с жицким металлом уже не жнимаеу него тепло а зерна фильтрующегослоя распрецеляют по всему объемулитниковой системы межцу сетками 2 и 5.Поцвижная керамическая сетка 2прижимает зерна фильтрующего слоя 4фи, РЗаказ 3639/21 Тираж 627 ВНИ аписно илиал ППП фПат од, ул, Проек 3 10189к нижней керамической сетке 5, после -чего начинается процесс фильтрованиярасплавленного металла.В предлагаемом фильтрующем устройстве упаковка зерен фильтра в5процессе фильтрования изменяется. Висхоцном (цо заливки металла) состоянии она так же, как и в других фильь 1 рукнцих устройствах, произвольная, форма и размеры каналов также определя оются размерами зерен материала фильтра. В процессе фильтрования металлический.кожух,ограничиваюшщй диаметр фильтра,расплавляется. Поц цействием металлостатического напора верхняя керамическая сеъкого напора верхняя керамическая сечька опускартся, сокращая высоту, фильтра. Плотность упаковки зерен фильтрапри этом увеличивается.При отношении циаметра кожуха кциаметру литниковой системы более 0,8температура прогрева фильтра недостаточна цля расплавления кожуха, Приуменьшении соотношения диаметровцо 0,6 температура прогрева фильтравозрастает, что увеличивает эффективность фильтрования. При соотношениициаметров кожуха и литниковой системенее 0,6 объем фильтруюшего слоянедостаточен цля эффективной очистки.металла, Толщина стенки кожуха цолжна быть не более 0,1 циаметра литниковой системы,92 4При фильтровании с помощью предлагаемого устройство улучшаются условиярафинирования металла от неметалличеоких включений и газов, так как послерасплавления кожуха фильтруюише зерна, занимая объем литниковой системымежду верхней и нижней керамичесяйисетками, поц цействием потока расплавленного металла плотнее прижимаютсяцруг к другу, что привоцит к уменьшению размеров межзеренных засоров,а это в свою очерець - к более тщательному рафинированию расплава.Использование изобретения позволяет. повысить качество металла приблизительно на 5 %. Кроме того,. уменьшается труцоемкотсть установки фильтра в литниковую систему перец заливкойформы,Прецлагаемая конструкция фильтрапозволяет экономить электроэнергиюцо 106000 кВт/ч в гоц, так какфиопользование данного фильтра не требует предварительного его поцогрева цотемпературы ликвицуса обрабатываемого металла.Таким образом, использование предлагаемого устройства не только позволит существенно улучшить качествометалла за счет уцаления неметалличеоких включений и газов, но и устранитьнагрев фильтра перец заливкой металлае