Устройство для непрерывного вакуумирования металла

(71) Институт проблем литья АН УССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГОВАКУУМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА(57) Изобретение относится к металлургии,а именно к конструкции устройства для рафинирования жидких металлов, преимущественно алюминия и его сплавов,вакуумированием. Цель - повышение надежности, срока службы и степени рафинирования. Расплавленный металл через воронку 9 поступае в вакуумную камеру 1 с емкостью 2, Металлопровод 11 заполнен металлом под действием напора электромагнитного насоса (ЭМН) 3. Металлостатическое давление продавливает металл через поры или перфорацию участка 13 в вакуумную камеру 1, где происходит его вакуумирование, Циркуляция металла с помощью ЭМН 3 позволяет многократно осуществлять рафинирование металла в цикле: фильтрация, вакуумирование, Аналогично осуществляется рафинирование металла при циркуляции металла с помощью ЭМН 4, который осуществляет также выдачу отрафинированного металла через натрубок 10.1 з,п, ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к металлургии,к конструкции устройства для рафинирования жидких металлов преимущественноалюминия и его сплавов еакуумироеанием,Целью изобретения является повышение надежности, срока службы и степенирафинирования.На чертеже изображена принципиальная схема устройства.Устройство содержит вакуумную камеру 1 с установленной в ней емкостью 2 дляметалла, электромагнитные насосы (ЭМН)3и 4, входные 5 и 6 и выходные 7 и 8 патрубки,введенные в емкость 1 через ее днище, узлыприемки и выдачи металла (воронка 9 и патрубок 10 соответственно). Металлопровод11 соединяет узел приемки металла в видеворонки 9 с выходным патрубком 7 насоса3, а металлопровод 12 соединяет узел выдачи металла в виде патрубка 10 с выходнымпатрубком 8 насоса 4.Металлопроводы 11 и 12 выполнены сдросселирующими отверстиями в стенках(могут быть выполнены в виде трубчатыхкассет с фильтровальным материалом либов виде пористых керамических трубок) научастках 13 и 14,Устройство работает следующим образом.При первичном запуске после предварительного разогрева емкости 2 и металлотрактов ЭМН 3 и 4, в емкость 2 черезворонку 9 заливают металл, Камеру 1 продувают инертным газом, Затем включаютЭМН 3 и 4 и увеличивают создаваемые имидавления до тех пор, пока металл е воронке9 и патрубке 10 не поднимется, до заданного уровня. При этом металл под действиемгидростатического напора начинает продавливаться через отверстия в стенках участков 13 и 14 и поступать в емкость 2.Включают систему вакуумирования и постепенно снижают давление в вакуумной камере до требуемой величины Ре.Одновременно увеличивают давления иразвиваемые ЭМН 3 и ЭМН 4, так, что уровень металла в воронке 9 и патрубке 10 неизменяется. С увеличением разности давлений увеличивается расход металла черездросселирующие отверстия на участках 13и 14. Металл, разбрызгиваясь и вакуумируясь в объеме камеры 1 стекает на дно емкости 2, откуда поступает вновь в ЭМН 3 и 4.Температуру металла поддерживают засчет тепла от индуктируемых ЭМН в металле токов(используют магнитодинамическиенасосы) или при помощи дополнительногоэлектронагревателя.Обрабатываемый металл подают с расходом 01 в воронку 9 иэ печи или ковша, 10 15 питающего напряжения его обмоток). Так как (01 + 02) является величиной постоянной, то, изменяя соотношение 0/02, поддерживают требуемую величину, изменяя, например, напряжение питания ЭМН 3 по показаниям датчика уровня металла в воронке 9.Аналогичным образом регулируют давление, развиваемое ЭМН 4, но с тем, чтобы обеспечить выдачу рафинированного металла иэ патрубка 10,Устройство обеспечивает снижение содержания газов до 0,1 см (100 г окисных включений - в 3 - 5 раз, рост относительного удлинения образцов на 60 - 100.Технические преимущества предлагаемого устройства состоят в следующем.В канал ЭМН, соединенный с узлом ввода металла. поступает металл, прошедший вакуумирование и, при выполнении дросселирующих участков в виде пористых трубок, фильтрацию. Давление в металлотракте ЭМН 3 больше, чем в камере 2, поэтому исключаетЧя активное образование пузырьков газа, пинч-эффект и интенсивное осаждение включений на стенках канала ЭМН, что в 3 - 10 раз повышает межремонтный срок службы и надежность этого узла.Многократное прохождение металла в виде струй, капель или тонких пленок (в зависимости от диаметра отверстий в металлопроводах 11 и 12) через вакуумную камеру повышает степень очистки сплава от газов и качество металла.Непрерывная циркуляция металла через металлотракты ЭМН 3 и 4, независимо от остановок подачи металла в устройство и его слива, обеспечивает постоянство температуры металла и стенок металлотрактов, что также повышает надежность и ресурс работы каналов ЭМН в 1,5-3 раза.Устройство позволяет производить комплексную обработку металла: фильтрацию и вакуумирование. Оно обеспечивает существенное (в 3-7 раза) увеличение продолжи 20 25 30 35 40 45 50 55 Одновременно уменьшают давление, развиваемое ЭМН 3, так, что уровень металла в воронке 9 сохраняется постоянным. При этом необработанный металл иэ воронки 9 под действием перепада давлений (Рв - Рв), где Р - атмосферное давление, поступает через верхнюю часть отверстий участка 13 в , емкость 2 с расходом 01, а через остальные отверстия в емкость 2 поступает металл изЭМН 3 с расходом 02. Соотношение 01/02 и положение границы между 0 и 02 зависят от величины давления, развиваемого ЭМН 3, и регулируется его изменением при помощи изменения электрических характеристик ЭМН 3 (например, величины1671717 Составитель А.ЛютиковРедактор И.Дербак Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Заказ 2804 Тираж 382 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя нэб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тельности работы входного фильтра по сравнению с известными схемами фильтрации.Формула изобретения 1. Устройство для непрерывного вэкуумирования металла, содержащее вакуумную камеру с емкостью для металла, узлы приемки и выдачи металла, два злектромагнитных насоса, входные патрубки которых соединены с емкостью для металла, выходной патрубок одного из насосов соединен с узлом приемки, э другого - с узлом выдачи металла, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, срока службы и степени рафинирования, оно снабжено металлопроводами, расположенными в вакуумной камере и соединяющими узлы при емки и выдачи металла с патрубкэминасосов, причем металлопроводы выполнены с дросселирующими отверстиями в стенках,2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что участки металлопроводов сдросселирующими отверстиями выполнены из пористых керамических трубок.