Способ удаления шлаков из расплава в плавильных агрегатах тигельного типа, преимущественно алюминиевых сплавов

(51)5 С 22 В 9/00, 21/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт гидрометаллургии цветных металлов"Гидроцветмет" и Красноярский металлургический завод им, В,И,Ленина(56) Долгов А.В., Субурин С.Н. и др, Рафинирование металлов на погружных центрифугах, - Цветные металлы, 1977. М 7, с. 5-8.(54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ШЛАКОВ ИЗ РАСПЛАВА В ПЛАВИЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ ТИИзобретение относится к металлургии, в частности, к способу удаления шлаков с поверхности расплавов при приготовлении сплавов цветных металлов,В процессе плавки сплавов цветных металлов беэ использования больших количеств покровного флюса на поверхности расплавов образуется шлаковая составляющая, аккумулирующая в себе продукты реакций рафинирования и модифицирования, окислы металлов, частицы футеровки плавильных агрегатов и т.д.Известен способ удаления шлака с поверхности расплава в процессе перетока последнего через сепаратор. Подаваемый расплав из плавильного агрегата вместе со шлаком поступает в сепаратор, имеющий два сливных лотка, При помощи установленных на разных уровнях порогов поток разделяется на два: нижний - металлический расплав, верхний - шлаковая масса,ГЕЛЬНОГО ТИПА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ(57) Использование: в металлургии при удалении шлаков из расплавов при приготовлении сплавов цветных металлов. Сущность: разогревают перерабатываемый материал, вращают расплав посредством погружной центрифуги и осуществляют фильтрацию путем прокачки расплава через полость фильтрующего органа центрифуги в две стадии, на первой - вращение проводят в течение 0,5 - 1,5 мин с фактором разделения 20 - 25, а на второй - в течение 0,2-1,0 мин. с фактором разделения 45-55, с выгрузкой отфильтрованного металла в расплав.1 табл. которые поступают в разные приемнье емкости.Недостатком этого способа является образование сильнометаллизированной шлаковой массы, что значительно уменьшает извлечение металла в расплав. Кроме того, скорость передела невысока, что ведет к задалживанию металла на переделе и значительным потерям энергии,Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ отделения твердых и римесей от расплава с использованием погружных центрифуг. Металл в плавильном агрегате нагревается до требуемой температуры, иа агрегат устанавливается погружная центрифуга, и в результате многократной прокачки расплава через фильтрующий орган в последнем скапливаются твердые примеси. По заполнении твердыми примесями фильтра, последний извлекается из расплава иприводится в ускоренное врагцение с целью более полного отделения расплава от твердых частиц.Недостатком известного способа является необходимость многократной прокачки расплава через фильтрующий орган, что значительно удлиняет время передела, э также проведение операции отжима вне обьема расплава, что в случае обработки сплавов таких активных материалов как цинк и алюминий влечет повышенное окисление металла.Целью изобретения является сокращение времени и повышение степени извлечения металла,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе удаления шлаков из расплава в плавильных а регатах тигельного типа, преимущественно алюминиевых сплавов, включающем разогрев, вращение и фильтрацию расплава посредством погружной центрифуги, фильтрацию осуществляют в две стадии, на первой - вращение осуществляют в течение 0,5-1,5 мин с фактором разделения 20-25, а на второй - в течение 0,2 - 1,0 мин с фактором разделения 45-55. с выгрузкой отфильтрованного ме-. талла в объем расплава,На первой стадии процесса по достижении расплавом требуемой температуры в него опускается фильтрующий орган центрифуги на глубину, обеспечивающую создание при заданном, факторе разделения воронки, нижняя граница которой приходится на уровень заборных окон центрифуги, В процессе вращения шлаковая составляющая, которая находится на поверхности расплава, скользя по воронке, попадает в полость фильтрующего органа, где задерживается и отделяется от металла, По заполнении твердыми частицами полости фильтрующего органа центрифуга приводится в более ускоренное вращение для прекращения подачи расплава в фильтрующий орган и более эффективного отделения фильтростатка от фугата.Продолжительность первой стадии менее 0,5 мин не позволяет полностью набрать фильтрующий орган твердыми частицами шлака. что потребует дополнительной операции и замедляет передел, Продолжительность ее более 1,5 мин также ведет к удлинению передела вследствие работы центрифуги с заполненным твердыми включениями фильтрующим органом,Разделяющий фактор на первой стадии менее 20 не позволяет сформировать воронку, форма которой позволяла бы проводить набор шлаковой составляющей расплава в полость фильтрующего органа,5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 При разделяющем факторе на первой стадии более 25 перемешивание расплавленного металла становится столь интенсивным, что шлаковая составляющая замешивается в обьеме расплава, и для ее удаления становится необходимым многократная прокачка всего обьема расплава через фильтрующий орган центрифуги.Продолжительность второй стадии менее 0,2 мин и разделяющий фактор менее 45 не дают возможности эффективно отделить имеющийся в полости фильгрующего органа расплав от твердых частиц и получаемые в этом случае фильтростатки будут металлиэированы, В случае проведения второй стадии более 1 мин весь металл, который мог отделиться от твердых частиц, покидает полость фильтрующего органа и дальнейшее центрифугирование не улучшает показателей процесса,Проведение второй стадии с разделяющим фактором более 55 может привести к частичному раскрытию фильтрующего органа и выгрузке фильтростатков в расплав,Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что процесс фильтрации ведут в две стадии, причем стадию отжима проводят так, чтобы выделение металла из фильтрую- щего органа шло в обьем расплава, Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна",Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями не позволило в них выявить признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия",Предлагаемый способ удаления шлаков из расплава в плавильных агрегатах тигельного типа, преимущественно алюминиевых сплавов, реализован следующим образом,Плавку алюминиевого сплава АМГ 2 вели в печи сопротивления емкостью 100 кг в графитовом тигле с диаметром 450 мм. После расплавления сплава и доведения его температуры до 720+10 С расплав рафинировали флюсом 60 КС и 40 ОО СаЕ 2 в количестве 1,50, после чего на поверхности расплава образовался слой шлаков. Для его удаления использовали погружную центрифугу типа Г 1 АФВС с диаметром фильтрую- щего органа 200 мм, После прогрева последний приводится во вращение с требуемым фактором разделения в течение определенного промежутка времени. Затем скорость вращения увеличивали с тем, чтобы прекратить подачу расплава в полость, 1759925 фильтрующего органа и отжать фильтростатки от запутавшегося в них металла. После этого фильтрующий орган извлекался из расплава и разгружался. Операции проводились столько раз, чтобы удалить весь имеющийся на расплаве шлак. Результаты удаления шлаков с поверхности расплава алюминиевого сплава АМГН Техред М,Моргентал ектор Л. Фи актор аказ 3158 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 одственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 10Результаты опытов приведены в таблице,Из таблицы следует, что предлагаемыйспособ(пп, Н - 5) удаления шлаков из расплава в плавильных агрегатах тигельного типа, 15преимущественно алюминиевых сплавов,позволяет ускорить процесс в Н,Н-Н,4 разапри снижении содержания металла в фильтростатках в 1,8-Н,З раза, Использованиезаявляемого изобретения позволит уско- НО рить проведение операции удаления шлаков и снизить потери металла со шлаком.Формула изобретения Способ удаления шлаков иэ расплава в плавильных агрегатах тигельного типа, преимущественно алюминиевых сплавов, включающий разогрев, вращение и фильтрацию расплава посредством погружной центрифуги,отличающийся тем,что, с целью сокращения времени процесса, повышения степени извлечения металла, фильтрацию осуществляют в две стадии, на первой вращение проводят в течение 0,5 - 1,5 мин с фактором разделения НО - Н 5, на второй - в течение О,Н - 1,0 мин с фактором разделения 45-55 с выгрузкой отфильтрованного металла в объем расплава.