Устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов

ОПИСАНИЕИЗО ТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУВ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВИзобретение относится к цветной металлургии, в частности к устройст вам для рафинирования жидких металлов и сплавов путем их фильтрации в цент рифугеИзвестно устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов, выполненное в виде центрифуги, снабженной дискообразной перегородкой, расположенной между коническими фильтрующими элементами, жесткозакрепленной на валу верхнего коничесвого фильтрующего элемента и снабженной скребками, установленными под углом к ее радиусу 11).Недостатком этого устройства является неэффективное использование полезной емкости фильтрующего органа иэ-эа наличия в ней дискообраэной перегородки со скребками н увеличенных разгрузочных окон, необходимых.для выгрузки из них примесей.Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к изобретению является устройство для Фильтрации жидких металлов и сплавов, содержащее конические диски, прижатые друг к другу большими основаниями с образованием фнльтуующей щели,и коль. цевой приемник,2 . Недостатком данного устройстватакже является неэффективное использование полезной емкости ФильтрующегО .органа; Кроме того, устройствоимеет низкую надежность в виду того,что оно не обеспечивает непрерывнуюфильтрацию расплава так как требуетпериодического удаления накапливающихся примесей в Фильтрующей щели.Возможно забивание и самих скребковпри выгрузке примесей. Это особеннопроявляется, когда фильтруется расп"лав,температура которого близка кточке затвердевания, т.е. при условиях наиболее благоприятных для отделения примесей иэ расплава.Цель изобретения в . повиаение эффективности отделения примесей иэрасплава.Цель достигается тем, что в устройстве для фильтрации жидких металлов и сплавов содержащем коническиедиски, прижатые друг к другу большими основаниями с образованием фильтрующей щели, и кольцевой приемник,кольцевой приемник выполнен в видетрех концентрично расположенных кольцевых сборников продуктов фильтрациивнутреннего, среднего и наружного, и ЗО снабжен крышкой, средний кольцевой956586 65 3 сборник снабжен кольцевым козырьком, ныполненным с возможностью вертикального перемещения, внутренняя поверхность козырька в поперечном сечении выполнена в форме выгнутой параболы, наружный сборник снабжен скребком, жестко закрепленным на крышке кольцевого приемника, и крышка кольцевого приемника снабжена бандажом, расположенным перпендикулярно оси .ее вращения. 10На фиг. 1 изображено данное уст,ройство, .на фиг2 - разрез А-А на фиг, 1.Устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов содержит обращен ные большими основаниями один к другому верхний и. нижний конические дис. ки 1 и 2 (фильтрующий орган), формирующие фильтрующую щель 3, величина которой регулируется тремя упорными винтами 4, равномерно расположенными по окружности диска 1. Нижний диск 2 насажен неподвижно на вал 5, сидящий в подшипниковой опоре приводного механизма (не показан), а верхний диск 1 может свободно перемещаться в шлицевом соединении. 6 вдоль вала 5 с помощью неподвижно закрепленного в ступице диска 1 штока 7, приводимого в движение механизмом раскрытия (не показан) фильтрующей щели 3.Верхний диск 1 снабжен приемной горловиной 8 и окнами 9, а в основании нижнего диска 2 выполнены переливные каналы 10 Нижняя стенка кольцевого приемника 35 выполнена в виде трех концентрично расположенных кольцевых сборников 11, 12 и 13. При этом в среднем сборнике 12 установлен кольцевой козырек 14, внутренняя поверхность 15 которого в поперечном сечении выполнена в форме ныгнутой параболы, смонтированной подвижно в вертикальном направлении с возможностью перекрывать в верхнем положении меньшим основа нием 16.фильтрующую щель 3 с помощью жестко закрепленного на козырьке 14 защитного кольца 17, установленного на штоках 18, синхронно перемещающихся механизмом подъема-опускания (не показан), козырька 14. Внутренний 11 и средний 12 сборники имеют сливные патрубки 19 и 20, а наружный сборник 13 снабжен желобом 21, перф эаходной частью которого установлен неподвижный направляющий аппарат 22, выполненный в виду двух разнонаправленных криволинейных пластин, скрепленных нижними основаниями.В наружном сборнике 13 размещен подвижный скребок 23, жестко закреп ленный на крышке 24 кольцевого при-. емника, причем последняя выполнена с загрузочной воронкой 25 и снабженарасположенным перпендикулярно оси еевращения бандажом 26, связаннЫм С приводом (не показан), обеспечивающим его нращение с помощью валика 27 с неподвижно укрепленной на нем шестерней 28, входящей в зацепление . с зубчатым венцом бандажа 26, установленным между подпружиненными коническими ребордами опорных роликов 29, оси которых закреплены на фланце боковой стенки наружного кольцевого сборника 13.Для поддержания необходимой температуры наружные поверхности кольцевого приемника теплоизолированы, а в пазах нижней стенки установлены подогревающие элементы 30.Устройство работает следующим образом. Расплав непрерывной струей заливается через загрузочную воронку 25 в устройство, в котором за счет подогревающих элементов 30 поддерживается рабочая температура. Из загрузочной воронки 25 расплав самотеком поступает в приемную горловину 8, откуда через приемные окна 9 под действием центробежных сил проходит во внутреннюю полость фильтрующего органа и продавливается через щель 3, отфильтровываясь от твердых примесей.Очищенный металл под действием центробежных сил попадает на меньшее основание 16 параболической поверхности 15 козырька 14, находящегося в крайнем верхнем положении, и в виде тонкой струи стекает по этой поверхности, обеспечивая минимальную поверхность металла, контактирующего с внутренней атмосферой, способной окислять металл, и поступает н средний кольцевой сборник 12, а через патрубок 20 сливается из устройства.По мере роста в фильтрующем органе слоя твердых примесей, который в свою очередь служит фильтром для более мелких частиц, его гидравлическое сопротивление увеличивается ипосле достижения определенной величины избыток расплава начинает сливаться через переливные каналы 10 вовнутренней кольцевой сборник 11, откуда через патрубок 19 выводится из устройства.Начало истечения расплава из патрубка 19 свидетельствует о завершении наполнения фильтрующего органапримесями и последующей его разгрузке. Для этого прекращают подачу расп. лава в загрузочную воронку 25 и увеличивают число оборотов жидкого металла из примесей. После чего. вновь снижают число оборотон фильтрующего органа до минимальных опускают козырек 14 в крайнее нижнее положение,включают привод, обеспечивающий поступательное движениескребка 23 вдолькбльцевого сборника 13 в прямом и обратном направлении до направляющего9.56586 5 6 аппарата 22, а с помощью механизма ность и повышает эффективность отде- раскрытия фильтрующей щели 3 щиток 7 ления примесей из расплава. перемещает диск 1 по валу 5. Под дейФормула. изобретения ствием центробежных сил отжатые примеси сбрасываются в сборник 13, в Устройство для фильтрации жидких котором скребок 23 принудительно металлов и сплавов, содержащее коннтранспортирует их к разгрузочному ческие диски, прижатые один к друго- желобу 21. му большими основаниями с образоваПосле разгрузки фильтрующего ор- нием фильтрующей щели, и кольцевой гана от примесей диски 1 и 2 сжимают- приемник, о т л и ч а ю щ е е с я ся, козырек 14 перемещается в верх тем, что, с целью повышения эффективнее положение, отключается привод, ности отделения примесей иэ, распласкорость вращения фильтрующего орга- ."ва, кольцевой приемник выполнен в ва увеличивается до величины, кото: риде трех концентрично расположенных рую он имел в период фильтрациии-; в . -кельцевМх сборников продуктов филътцикл повторяется, ,ФД рфййй, внутреннего, среднего и наружЗащита металла от окисления в пе-, фэго, и .снабжен крышкой, средний кольриод его фильтрации осуществляется .февой сборник снабжен кольцевым копутем подачи инертного газа во внут-,. ,зырьковг:;, выполненным с воэможностью реннюю полость кольцевого приемника,";", верфВального перемещения, ввутренутечка которого предотвращается с:, ;.:.;щ няя.поверхность козырька в поперечном помощью еальниковых набивок 31 и ла- Сечейии выполнена в форме выгнутой бораторных уплотнений 32, 33 и 34. - , параболы, наружный сборник снабженПредложенное устройство позволяет - =скребком, жестко эакрепленньм на фиксировать момент начала переполне- крышке кольцевого приемника, и крышния примесями фильтрующего органа и 25 ка кольцевого приемника снабжена своевременно производить разгрузку бандажом расположенным перпендикумаксимально наполненной примесями его лярно оси вращения. внутренней рабочей емкости, частота Источники информации, разгрузки при этом уменьшается н 1,5- принятые во внимание при экспертизе 2 раза. увеличение времени работы О 1. Авторское свидетельство СССР устройства в режиме фильтрации Р 451758 кл. С 22 В 9/02, 1973. эа счет сокращения числа циклов раз. Авторское свидетельство СССР груэки увеличивает его производитель- .9520412,кл. С 22 В 9/02, 1976. ФФиг. 2 Заказ 6523/6 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5