Центрифуга для очистки алюминия и его сплавов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СвввтсиикСфцивлистичвсиикРвс;убпии щ 912763(5 )М. Кл. с присоединением заявкиС 21 В 9/02 3 Ьаударатю 1 Ы 1 квинтет СИР аф аввн имбретекик. н юарытк 1.2 (088.8) л О.Н. Якименко, В.А. Яковенко, В.А. За ак, С,:Н. тутурин,В,Е. Дьяков и А.В. ДолговИркутский филиал Всесоюзного научно-рследовательскогои проектного института алюминиевой, Иагщрвбй"и электроднойпромышленности,Новосибирский ордена Ленина оловяйнйикомбинат и Институт гидродинамики СО АН СССР(54) ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОЧИСТКИ АЛЮМИНИЯ И ЕГОСПЛАВОВ Изобретение относится к областиочистки металлов и сплавов в цветнойметаллургии от неметаллических,интерметаллических примесей и окисныхплен методом тонкой центробежнойфильтрации без применения флюсующих фреагентов, в частности при рафинировании алюминия и его сплавов, а также в других .металлургических процессах,В настоящее время электролитичес 10кий алюминий содержит нежелательнуюпримесь до 0,13 неметаллическогои интерметаллического характера, причем в процессе перелива в ковши,миксеры и т.д., а также в процессе сплавЬления с другими включениями, снижаятем самым качество продукта,Известна центрифуга для фильтрации алюминия и его сплавов, включающая емкость дпя расплава, дискообразную перегородку со скребками, отверстием для удаления примесей и подвижный фильтрующий элемент 111,2Недостатком известной центрифугиявляется неполное отделение тонкодисперсной примеси из-за низкой про.изводительности фильтрующего элемента,Наиболее близка к предложеннойпо техническому решению и достигаемому эффекту центрифуга для очисткиалюминия и его сплавов 1 вклюцаОцаяконусообразный Фильтрующйй барабан,выполненный из набора профилированныхколец, установленных с зазором одноотносительно другого 23.Недостатком такой центрифуги является периодичность процесса и высокое содержание примерзай в фильтрате.Цель изобретения -,-снижение содержания примесей и повыаение производительности центрифуги эа счет достижения непрерывности процесса.Поставленная цель достиГается тем,что в центрифуге для очистки алюминия и его сплавов, включающей приемник оасплава, конусообразный Фильтву3 91276ющий барабан, Ьыполненный иэ наборапрофилированных колец, установленныхс зазором одно относительно другого,барабан выполнен расширяющимся книзу,причем угол между образующей внутренней поверхности барабана и горизонтом меньше угла естественного отколаотфильтрованной примеси.На внутренней поверхности профилированных.колец выполнены фильтрующие канавки.Канавки заполнены фильтрующим материалом.На чертеже показана центрифуга,разрез, 15Центрифуга состоит из конусообразйого приемника 1 расплава, жестко укрепленного на перегородке 2. Перегородка снабжена окном 3, распределителем 4 металла и установлена на валу5. К перегородке жестко закрепленнабор .колец 6 с помощью стяжек 7,Кольца выполнены таким образом, чтов набранном состоянии образуют, предпочтительно, конус расширяющийся кни-зу, у которого образующая внутренней поверхности наклонена к горизонту,под углом меньшим, чем угол есте"ственного откоса отфильтрованной примеси. Кроме того, с внутренней стороны выполнены фильтрующие канавки 8,ас наружной - щелевые зазоры 9. В собранном состоянии приемник расплава,перегородки и кольца образуют фильтрующий барабан, вокруг которого расположен уловитель 10 расплава со слив"ным желобом 11, Уловитель расплава.выполнен в поперечном сечении в видекривой линии.Центрифуга, работает следующим обюразом,Первоначально заполняют фильтрую, щие канавки 8 активным и смачивающимся в металле фильтрующим материалом, для чего фильтрующий барабанопускают в фильтрующий материал иприподнимают. Убедившись, что всефильтрующие канавки заполнены, барабан устанавливают на вал 5, разогревают до заданной температуры и приводят во вращение.В приемник 1 подают неочищенныйрасплав, который с помощью распределителя 4 под действием центробежныхсил поступает равномерным потокомчерез окна 3 на поверхность фильтрую- зщего материала верхней канавки барабана. Далее расплав проходит черезпоры фильтрукщего материала, очищает 3 4ся от твердых включений и через щели 9 отбрасывается на стенку уловителя 10, стекает вниз и через желоб 11 сливается, например, в ковш (не показан). Кроме очистки расплава от твердых включений внутри барабана, имеет место активное выгорание натрия благодаря высокой развитой поверхности металла после его выхода из щелевых зазоровПо мере забивания пор фильтрующего материала верхней канавки расплав поступает в нижележащую канавку и т,д. По окончании процесса прекращают подачу металла и останавливают вращение барабана. Отфильтрованная примесь, скопившаяся на поверхности фильтрующего материала, спадает вниз под действием гравитационных сил.После забивания пор фильтрующего материала всех канавок (что определяется опытным путем) барабан снимают, очищают и вновь собирают.Конструкция позволяет в значительной мере избавиться от точной дозировки подаваемого в приемник 1 металла, зависящей от производительности одной фильтруещей канавки, В случае подачи металла больше, чем мо-, жет пропустить одна канавка, избыточный металл поступает на нижележащие канавки.В предложенной центриФуге угол, между образующей внутренней поверхности фильтрующего барабана и горизонтом меньше .угла естественного откоса отфильтрованной примеси. Это вызвано специфичными свойствами отделяемой мелкодисперсной примеси, При величине, данного угла больше угла естественного откоса примеси невозможно получить качественного разделения жидкой и твердой фаз.Это было опробовано на барабанах с различными углами: при угле меньше 50 не происходит разделение твердойои жидкой фаз, примесь выбрасывается через нижнюю кромку барабана в уловитель расплава, при угле д90 примеси задерживаются на стенках Фильтрующего барабана, наиболее качественное разделение было полученопри угле 80оП р и м.е р. Параметры процесса: ширина щелевых зазоров 0,07 мм,фактор разделения (отношение ускорения поля центробежных сил к ускорению силы тяжести) равен 60, фильтрующие канавки заполнены шамотной крупкойформула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ "51758, кл, С 22 В 9/02, опублик.19732. Патент Франции У 2347104,кл, В 04 В 3/00, опублик. 1977,1. Центрифуга для очистки алюми ния и его сплавов, включающая приемник расплава, конусообразный Фильтрующий барабан, выполненный из набора . профилированных колец, установленных с зазором одно относительно другого, И Составитель Н.КоробоваТехред Е. Харитончик орректор С. Яекмар Веселовская Реда Тираж 65 ИПИ Государственног о делам изобретений 035, Москва, Ж,одписно аказ 1320/35 комитета СССоткрытийушская наб.,лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн 5 912763 6 размером 0,1-0,35 мм. Угол равен о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с 80 о целью снижения содержания примесейРасплавленный алюминий в количест- и повышения производительности центве 150 кг пропускают через центрифу- рифуги, бабан выполнен расширяюгу при 700 С. 5 щимся книзу, причем угол между обраОбнаружено снижение содержаниязующей внутренней поверхности барабанатрия (с 0,0053 в исходном дона и горизонтом меньше угла естест,00034 в рафинированном сплаве), венного откоса отфильтрованной приме- тяжелых элементов (ванадия, титана, си.хрома) на 50-1003, а также снижение 10 2. Центрифуга по и1, о т л и- содержания водорода на 20. ч а ю щ а я с я тем, что на внутренПосле прекращения вращения иэ ней поверхности профилированных коцентрифуги высыпалось 145 г фильтр- лец выполнены фильтрующие канавки. остатков, содержащих 40 алюминия, 3, Центрифуга по и, 1, о т л и неметаллы и интерметаллы (остальное). 15 ч а ю щ а я с я тем, что фильтрующие канавки заполнены фильтрующимматериалом.