Фильтрующее устройство для рафинирования расплавленных металлов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 973646// С 22 В 13/06 Государствеииый комитет СССР Ио делам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 1511,82 Н. И. Копылов, Г. Л. Пашков, Ю. А.Маце нко, Я. 3. ВейлинЛ.В.Слободкин, А,Т.Шабрин, Г.Ф.Шешуков, А.и Ю,И.Летягин(72) Авторы изобретения горский ордена Ленина и орденаРеволюции свинцово-цинковый,ат им. В.И,Ленина сть-Каме ктябрьск ком(71) Заявитель ИЗЬТРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАН РАСПЛАВЛЕННЬИ МЕТАЛЛОВк цветнойк способамильтрованио при выдестворов иинкового п Наиболее блиэкйм к изобретению потехнической сути и достигаемому результату является фильтрующее устрой ство для рафинирования расплавленных металлов от нерастворимых примесей; содержащее верхнюю и нижнюю конусообразные тарели, обращенные друг с другу большими основаниями и укрепленные на валу. Верхняя тарель имеет заборные окна. При вращении в расплаве фильтрующего элемента твердые частицы вместе с расплавом через заборные окна попадают в межконусное пространство. Под действием центробежных сил металл продавлквается че рез слой твердой фазы (осадка), перекрывающий щель между основаниями тарелей и отфильтровывается от твердых кристаллов. Осадок твердой фазы (нерастворимые примеси) перекрывает щель и служит фильтром для более мелких частиц (Ц . Изобретение относитсметаллургии, в частнестрафинирования металлови может быть использоваленин,твердой фазы иэ рарасплавов свинцового иизводств. Недостатком данного устройстваявляется то, что оно не отделяет прифильтрации из растворов и расплавовтонкодисперсных вэвесей, вследствиеобразования плотного осада, характеризующегося высоким сопротивлением потоку жидкой фазы. Увеличениескорости вращения тарелей или раз.0 мера щели между ними приводит к выбросу через нее твердого осадка с жид.,кой фазой и низкой производительнос-..ти фильтрации.Цель изобретения - увеличение проЙэводительности и улучшенйе качества 15 фильтрации за счет повьхаения степени выделения тонкодисперсных азвесейиэ расттлавов и растворов, содержащих кристаллические (фильтруемые) итонкодисперсные (нефильтруевые) взвеси.Поставленная цель достигается тем,что в фильтрующем устройстве, содержащем верхнюю и нижнкпо конусообразные тарели, Обращенные друг к другу 25 большими основаниями и укрепленныена валу, вераина конуса нижней тарели выполнена в виде конического сопла с отношениемвысоты сопла к диаметру вхоцного отверстия сопла ЗО Ь т й, равным 1,2-1,5, прн этомко 3 973 б 46ническое сопло снабжено лопастнымвинтом, установленным внутри сопла.Проведение лабораторных испытанийпоказывает, что при отношении Ь/й1, 1 выход осадка максимально составляет 89,81 при Ь/й1,2-1,5 5выход осадка возрос до 95 с повышением Ь/й до 1,7 максимальный выход осадка снижается до 89,5,Исходя иэ полученных данных и выбран оптимальный интервал соотнощения Ь/й, равный 1,2-1,5.На чертеже представлено устройство.Верхняятарель 1 выполнена с отверстиями 2 для выхода жидкой фазы.Нижняя тарель 3 снабжена по центрутранспортирующим узлом в виде кони-,ческого сопла 4, в полости которогозакреплены лопасти 5 для созданиядополнительной винтовой тяги. Жарели, закрепленные на валу 6, образуютфильтрующую щель 7,Фильтрующее устройство работаетследующим образом.При вращении тарелей 1 и 3 (ротора) расплав или пульпа под действием винтовой тяги и центробежных силпоступает в пространство между тарелями. через фильтрующую щель 7, которая перекрывается твердой фазой,отфильтрованный раствор или расплав )Овыбрасывается наружу,При этом твердая фаза и тонкодисперсная взвесь остается в пространстве между тарелями (роторе). Принакоплении осадка ротор поднимается 35из расплава или пульпы, тарели разводятся в противоположные стороны(раскрываются) и твердая фаза совместно с тонкодисперсной взвесью иэвнутренней полости ротора центро 4 рбежной силой выбрасывается в приемную емкость. После этого тарепи сжимаются и погружаются вновь в расплавили пульпу для набора осадка. Винто-,вые лопасти организуют осевой поток пульпы или расплава, При этом повышается подача пульпы или расплава транспортирующим узлом беэ увеличения числа оборотов и перепада давлений, что важно в случае сжимаемых осадков. Степень выделения тонкодисперсных илистых взвесей при фильтрации увеличивается в 2,5-3,0 раза по сравнению с прототипом. Кроме того, при фильтрации раствора через фильтрующий слой осадка в объеме тарелей происходит центробежное отстаивание тонкодисперсных взвесей, а отфильтрованный раствор выводится через окна в верхней тарели,Экономический эффект от применения данного фильтрующего устройства при переработке щелочных плавов рафинирования свинца ориентировочно составляет около 87408,0 руб. в год Формула изобретенияФильтрующее устройство для рафинирования расплавленных металлов, например чернового свинца, содержащее верхнюю и нижнюю конусообразные тарели, обращенные друг к другу большими основаниями и укрепленные на валу, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью увеличения производительности и улучшения качества фильтрации, вершина конуса нижней тарели выпол-нена в виде конического сопла с отношением высоты сопла к диаметру входного отверстия сопла Ьй, равным 1,2-1,5, при этом коническое сопло снабжено лопастным винтом, установленным внутри сопла.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 463334, кл. С 22 В 9/02, 1977,. по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра мнтткряска Поа СССРийнаб., д