Устройство для вакуумной дегазациирасплавленных металлов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(п 1846592 Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,з С 22 В 9/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 669. 2/8, . 4 (088. 8) Дата опубликования описания 150781(72) Авторы изобретен К. Тепляко А, Исидо 71) Заявитель е конструкторское бюро маги та физики АН .Латвийской ССР пеци Ин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАКУУМНОЙ ДЕГАЗА РАСПЛАВЛЕННЫХ МЕТАЛОВ Изобретение относится к цветнойметаллургии и касается усовершенствования вакуумных устройств и сифоновдля перекачивания жидких металловиз одной емкости в другую, в частности устройство для перелива и выдачи жидкого металла с сопутствующейобработкой и дегаэацией, Подобныеустройства используются в цехахэлектролиза алюминиевых заводов дляперекачивания жидкого алюминия изэлектролиэеров в транспортный ковшили при разливке металла в формы.Известно вакуумное устройство, содержащее сливную и подающую трубы и 15электромагнитный насос для транспортирования жидкого металла, расположенный на сливной трубе )1,Данное устройство используетсядля перекачивания и дегазации, однако процесс дегаэации малоэффективен,поскольку отсутствует активное перемешивание жидкого металла, отсутствует ввод газа-носителя.Известно устройство для очисткиметалла от газовых примесей с введением хлорсодержащего газа при перемешивании механической турбиной 123Недостатки этого устройства обус 1.ловлены примечанием механических пе 30 ремешивателей: наличие вращающихсячастей, остутствие герметичности,необходимой для дегазации.Известно устройство для вакуумнойдегазации расплавленных металлов,включающее вакуумную камеру, сливнуютрубу и подающую трубу, снабженную индукционным перемешивателем с ка-,налом из пористого огнеупорного материала для ввода газообразного агента. Расплавленный алюминий поднимается по подающей трубе в вакуумнуюкамеру для дегазации и декантации,а в процессе подъема в турбулентно движущийся металл вводят для рафинирования азот или.хлор через пористый, огнеупорный, проходной канал индукционного перемешивателя 3).В процессе рафинирования и дегазации жидкого ахвоминия указанным вакуумным устройством взаимодействие азота или хлора с неочищенным металлом иэ печи происходит на поверхности пористого канала. Вредные примеси образуют шлаки, которые эашпа-. ковывают пористую поверхность канала, в результате чего пропускная способность канала по газу уменьшается и. интенсивность процесса рафинирования также снижается. Для замены каналанеобходимо демонтировать электромагнитный индуктор вместе с каналом исоосной герметичной трубой металлотракта. При этом демонтаже необходимо обеспечить подвешивание верхней инижней частей установки или полнуюразборку верхней части установки1 вместе с вакуумкамерой, Большая разница в коэффициентах теплового расширения материалов канала и сооснойметаллической трубы, особые требования герметичности по стыкам и соединениям приводят к усложнению конструкции стыковочных узлов, снабжениюих компенсаторами расширения, чтообуславливает сложность устройства вцелом, Таким образом, недостатками 15известного вакуумного устройства длядегаэации и выдачи расплавленныхметаллов являются сложность устройства и замены пришедших в негодностьпористых огнеупорных каналов, 20Цель изобретения - упрощение устройства и замены канала,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для вакуумной дегаэации расплавленных металлов, включающем вакуумную камеру, сливную трубуи подающую трубу, снабженную индукционным перемешивателем с каналом изпористого материала для ввода газообразного агента, подающая труба выполнена Г-образной с фланцем на горизонтальном колене трубы, снабженнымпатрубком для подачи газа, в качествеиндукционного перемешивателя использован индуктор вращающегося магнитного поля, а пористый канал выполненв виде глухого стакана, установленного на фланце в горизонтальном коленеподающей трубы,Глухой стакан консольно закрепленфланцем внутри горизонтального колена подающей трубы, причем его диаметрменьше внутреннего диаметра трубы,Консольное, фланцевое закрепление глухого стакана решает вопрос компенсации разности линейных тепловых расширений канала и трубы и позволяетбез снятия индукционного перемешивателя и без разборки устройства заменить канал через фланец.На чертеже изображено вакуумноеустройство, местный разрез подающейтрубы в зоне ввода газообразногоагента.Устройство для дегазации расплавленных металлов содержит вакуумнуюкамеру 1, сливную трубу 2, подающую 55Г-образную трубу 3, снабженную индукционным перемешивателем 4 на горизонтальной части подающей трубы 3,Канал индукционного перемешивателя 4выполнен в виде глухого стакана 5 . щоиз пористого огнеупорного материала,напримеркорунда, стойкого в хлоре,Глухой стакан 5 введен внутрьподающей трубы 3 через фланец б, установ-ленный на ее сгибе и снабженный па- у трубком 7 для подвода газа. Футеровка подающей Г-образной трубы 3, сливной трубы 2 и вакуумной камеры 1 выполнена иэ графита или шамота, а сами трубы 3 и 2 - из чугуна. Вакуумная камера 1 снабжена патрубком 8для откачивания воздуха и газов.Подающая труба 3 и сливная труба 2опущены соответственно в ковш 9 и сприямок миксера 10, На сливной трубе2 под вакуумной камерой 1 установленэлектромагнитный насос 11,Устройство работает следующим образом.Сливная труба 2 и подающая труба 3 устройства погружаются в жидкий металл ковша 9 и миксера 10, Содержащий примеси алюминий поднимается по трубам 2 и 3 в вакуумную камеру 1 в результате вакуумирования устройства черезпатрубок 8 вакуум-насосом или эжектором (на чертеже не показа.- ны), Перелив и выдача металла иэ ковша 9 в миксер 10 осуществляется под воздействием статического напора, создаваемого разностью уровней металла в ковше 9 и миксере 10, и под воздействием напора, создаваемого электромагнитным насосом 11, расположенным под вакуумной камерой 1. После заполнения проточного металлотракта вакуумного устройства жидким металлом гаэ-окислитель подается через патрубок 7 и пористый глухой стакан 5, перемешивается с жидким металлом, вращающимся вокруг глухого стакана 5 под воздействием вращающегося магнитного поля индукционного перемешивателя 4, и взаимодействует с примесями. В результате интенсивного перемешивания скорость и полноста взаимодействия газа-окислителя с жидким металлом возрастают, улучшается флотация газовых и металлических включений. Прилипшие к газовым пузурькам включения уносятся газовым потоком через патрубок 8 и высасываются в газовом фильтре системы вакуумирования (на чертеже, не показа-. на)Электромагнитный насос 11 кроме своей основной функции транспортирования жидкого алюминия выполняет роль сепаратора, Пузырьки газа, связанного с примесями, не испытывают электромагнитного воздействия, а металл утяжеляется, что способствует всплытию пузырьков, и снижается вероятность попадания газа-окислителя (хлора) в атмосферу цеха через сливную трубу 2, Скорость откачки газа через патрубок 8 должна быть выше скорости поступления газа-окислителя через патрубок 7 для создания в вакуумной камере 1 необходимого разрежения. При выходе из строя, засорении глухого стакана 5, он заменяется через фланец б без демонтажа других узлов устройства. Кон846592 Формула изобретения Составитель В, Бадовскийактор М. Дылын Техред Т. Маточка Коррек М, Ша т б 3 Подписноеенного комитета СССРетений и открытийРаушская наб., д. 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сольное закрепление глухого стакана5 позволяет отказаться от сложныхустройств по компенсации тепловыхрасширений, что существенно упрощаетконструкцию устройства. Устройство для вакуумной дегазации расплавленных металлов, включающее вакуумную камеру, сливную трубу и подающую трубу, снабженную индукционным перемешивателем с пористым каналом из огнеупорного материала для ввода газообразного агента, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 15 упрощения устройства и замены порисЗаказ 5381/37 Тираж 681ВНИИПИ Государспо делам изо113035, Москва, Жтого канала, подающая труба выполненаГ-образной с Фланцем на горизонтальном колене трубы, снабженным патрубком для подачи газа в качестве индукционного перемешивателя использован индуктор вращающегося магнитногополя, а пористый канал выполнен ввиде глухого стакана, установлен.ного на фланце в горизонтальном колене подающей трубы,Источники инФормации,;принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 388841, кл. С 21 С 7/10, 1971.2. 1 атент США Р 3839019,кл, 75-68 К, опублик. 1974.3. Заявка Великобритании Р 1438054,кл. С 7 О, опублик. 1976,