ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОЧИСТКИ РАСПЛАВА В ВАННЕ Российский патент 1995 года по МПК C22B9/02 B04B1/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для очистки расплава.

В металлургических агрегатах применяются ванны с расплавом. Например, приемные ванны горячего цинкования, ванны оловоплавильной электропечи, ванны лужения, в которых на подине накапливаются кристаллы твердых примесей, такие как FeSn₇, FeSn₂. Периодически осадок твердых примесей вычерпывают со дна ванны.

Известно устройство для рафинирования расплавленных металлов от твердых примесей, содержащее плавильную ванну, корпус, ротор с размещенным на нем фильтром, состоящим из двух соосных конусообразных тарелей, прижатых друг к другу большими основаниями с образованием полости фильтра и фильтрующей щели, привод вращения и погружения фильтра в расплав, механизмы взаимного перемещения тарелей при разгрузке твердого осадка.

Недостатком аппарата является то, что во время вращения фильтра в расплаве осевший осадок снова перемешивается, распределяясь по объему расплава, и вовнутрь фильтра попадает уже разбавленная суспензия, снижая производительность фильтрации.

Целью изобретения является повышение производительности за счет вовлечения в фильтр уплотнившегося осадка уже осевшего в неподвижной ванне расплава.

Цель достигается тем, что в известной центрифуге, содержащей корпус, ротор с фильтром, состоящим из двух конусообразных тарелей, сомкнутых большими основаниями с образованием фильтрующей щели, механизм вращения ротора, механизм его подъема и опускания и механизм раскрывания тарелей, дополнительно нижняя тарель снабжена винтовым спиральным шнеком и расположенной коаксиально снаружи него конусообразной обечайкой, жестко закрепленной на корпусе центрифуги.

Существенным отличием является то, что дополнительно установлена коаксиально шнеку конусообразования обечайка, жестко закрепленная на корпусе, которая создает новое свойство объекту в том, что в фильтр вовлекается уплотненный осадок без его диспергирования по всему объему.

На чертеже изображен продольный разрез общего вида устройства.

Центрифуга содержит ванну 1 с электрообогревом для плавления металла, на которой установлен корпус 2. На корпус 2 установлен механизм 3 вращения ротора 4 с фильтром 5. Фильтр состоит из двух конусообразных тарелей 6, сомкнутых большими основаниями с образованием фильтрующей щели 7 с зазором по периферии 0,1-1 мм. Нижняя тарель 6 снабжена коническим соплом 8 с винтовым спиральным шнеком 9 (предпочтительно коническим), жестко насаженным на вал 10. С помощью пружинного механизма 11 нижняя тарель 6 прижата к верхней тарели фильтра 5 ротора 4. Внизу корпуса 2 соосно ротора укреплена разгрузочная камера кольцевого трансформатора 12.

Коаксиально фильтра напротив фильтрующей щели 7 размещен кольцевой конусный отражатель 13. Коаксиально винтовому спиральному коническому шнеку 9 снаружи него, установлена конусообразная обечайка 14, неподвижно закрепленная на корпусе 2. Ротор 4 подвешен подшипником 15 на траверсе 16, которая кинематически связана винтовым приводом 17. Фильтр 5 может занимать верхнее положение 18. Вал 10 в верхней части снабжен механизмом 19 сжатия пружины, а в верхней части корпуса 2 установлен упор 20.

Устройство работает следующим образом.

На ванну 1 устанавливается центрифуга своим корпусом 2 с основани ем транспортера 12. С помощью механизма вращения 3 ротор 4 с фильтром 5 приводится во вращение. Суспензия расплава с твердыми примесями вовлекается спиральным шнеком 9 по обечайке 14 в фильтр 5. Под действием центробежных сил жидкий расплав продавливается через фильтрующую щель 7 и выбрасывается на отражатель 13, а твердые кристаллы остаются в полости фильтра 5. Периодически включается привод 17, траверса 16 поднимает вращающийся в подшипнике 15 ротор 4 до тех пор, пока механизм 19 прижмется к упору 20, сожмет пружину 11 и нижняя тарель 6 отожмется от верхней тарели фильтра 5 в положении 18. Из раскрытого фильтра 5 осадок под действием центробежных сил выбрасывается в камеру 12 транспортера.

Положительный эффект заключается в том, что при вращении ротора 4 с фильтром 5 осевший осадок не взмучивается в расплаве из-за того, что конусообразная обечайка не передает момента вращения от шнека 9 к расплаву. Поэтому фильтр с большей скоростью заполняется осадком, обеспечивая высокую производительность.

Испытание фильтра диаметром тарелей 100 мм на ванне глубиной 400 мм с гартцинком, содержащем 4,8% железа, обеспечили очистку ванны до содержания 0,12% железа за 10 мин, что на 30% производительнее, чем по прототипу.

Использование: изобретение относится к металлургии, а именно к центрифугам, предназначенным для очистки (рафинирования) расплавов. Сущность изобретения: центрифуга содержит корпус 2, ротор 4 с фильтром 5, состоящим из двух конусообразных тарелей 6, сомкнутых большими основаниями с образованием фильтрующей щели 7, механизм 3 вращения ротора, механизм его опускания в ванну 1 с расплавом и подъема из нее и механизм раскрывания тарелей. Нижняя тарель фильтра снабжена винтовым спиральным шнеком 9. Коаксиально снаружи шнека 9 расположена конусообразная обечайка 14, жестко закрепленная на корпусе 2 центрифуги. 1 ил.

ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОЧИСТКИ РАСПЛАВА В ВАННЕ, содержащая корпус, ротор с фильтром, состоящим из двух конусообразных тарелей, сомкнутых большими основаниями с образованием фильтрующей щели, механизм вращения ротора, механизм его подъема и опускания и механизм раскрывания тарелей, отличающаяся тем, что нижняя тарель снабжена винтовым спиральным шнеком и расположенной коаксиально снаружи него конусообразной обечайкой, жестко закрепленной на корпусе центрифуги.