ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ РАСПЛАВЛЕННЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 1997 года по МПК C22B9/02 

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, и, в частности, к устройствам для рафинирования металлов. Известно устройство для фильтрации расплавленных суспензий (авт. свид. СССР N 973646 C 22 B 9/02, 1982), содержащее ротор с двумя конусообразными тарелями, а нижняя тарель выполнена в виде конического сопла с лопастным винтом.

Недостатком аппарата является малая эффективность фильтрации разбавленных суспензий.

За прототип принято устройство для фильтрации суспензий расплавленных металлов, содержащее ванну, раму и размещенные на ней фильтр, состоящий из двух соосных конусообразных тарелей, прижатых друг к другу большими основаниями с образованием полости фильтра и фильтрующей щели с заборными окнами, привод вращения и погружения фильтра в расплав, механизмы взаимного перемещения тарелей при разгрузке твердого осадка (авт. свид. СССР N 463334, М. кл. C 22 B 9/02).

Недостатком известного устройства является недостаточно высокая эффективность работы устройства при фильтрации высококонцентрированных расплавов. Это объясняется неустойчивостью ротора с фильтром в плотной суспензии, что ведет к необходимости останавливать работу и подготавливать расплав диспергированием.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности устройства для фильтрации металла от мелкодисперсных твердых примесей путем повышения устойчивости и стабильности ротора фильтра.

Поставленная цель достигается тем, что известная центрифуга для фильтрации расплавленных металлов от твердых примесей, содержащая обогреваемую ванну, раму и размещенные на ней фильтр, состоящий из двух соосных конусообразных тарелей, прижатых друг к другу большими основаниями с образованием фильтрующей щели, верхняя тарель выполнена с заборными окнами, нижняя тарель насажена на вал, закрепленный в обойме подшипников, траверсу погружения фильтра, снабжена дополнительной обоймой подшипников, шаровой опорой, разрезной втулкой, закрепленной на валу, обоймы подшипников закреплены на разрезной втулке в шаровой опоре, установленной на траверсе.

Отличительной особенностью является то, что ротор свободно подвешен шаровой опорой подшипников на траверсе, перемещаемой приводом. Это придает объекту новое свойство в том, что ротор при вращении самоустанавливается независимо от заполняемости фильтра осадком.

Отличительные признаки создают положительный эффект, заключающийся в стабильности работы ротора, экономии времени на подготовку ванны и центрирование фильтра, что повышает производительность аппарата.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, а на фиг. 2 разрез узла а, Устройство содержит обогреваемую ванну 1 для расплава, на который установлен корпус 2. На корпусе 2 установлен привод вращения 3 ротора 3 с фильтром 5 и транспорте 6.

Фильтр 5 состоит из верхней 7 и нижней 8 конусообразных тарелей, обращенных и плотно прижатых друг к другу большими основаниями с образованием фильтрующей щели 9 с зазором по периферии 0,1 1 мм.

Верхняя тарель 7 жестко насажена на ротор 4 и снабжена заборными окнами 10. Нижняя тарель 8 насажена на вал 11, смонтированный соосно ротора 4.

Ротор 4 с фильтром 5 подвешен на траверсе 12, кинематически связанной с механизмом подъема 13. Ротор 4 снабжен пружинным упором 14 для размыкания тарелей. Ротор 4 с помощью разрезной втулки 15 (фиг. 2) подвешен на траверсе 12 на подшипниках 16 в шаровой обойме 17.

Устройство работает следующим образом.

В ванне 1 расплавляют металл, с помощью механизма 13 погружают фильтр 5, закрепленный на роторе 4, и проводят во вращение с помощью привода 3. При вращении фильтра 5 рафинируемый металл вовлекается через заборные окна 10 в полость фильтра, образованную между тарелями 7, 8.

Жидкость из расплава продавливается под действием центробежных сил через фильтрующую щель 9 в ванну. Твердые кристаллы накапливаются в виде осадка в полости между сжатыми тарелями 7, 8. Периодически по мере накопления осадка в фильтре 5 с помощью механизма подъема 13 фильтр 5 приподнимается над уровнем расплава и производится очистка "досуха" осадка от остатков жидкой фазы. Затем с помощью механизма подъема 13 фильтр 5 приподнимается до уровня транспортера 6, тарели 7 и 8 фильтра 5 с помощью упора пружинного 14 открываются и осадок под действием центробежных сил выбрасывается в зону транспортера 6.

После этого приводом 13 ротор опускается, освобождается пружинный упор 14, тарели 7, 8 закрываются, сжимаются и фильтр 5 снова погружается для повторения цикла.

Ротор 4, перемещаемый механизмом 13, подвешен на траверсе 12 в шаровой опоре 17 подшипников 16. За счет такой свободной подвески при своем вращении самоустанавливается независимо от условий ванны расплава и поступления твердых осадков в полость фильтра.

Повышается стабильность работы ротора, отсутствует необходимость остановки механизма на подготовку, диспергирование ванны и тем самым повышается на 10% производительность аппарата.

Использование: цветная металлургия, устройства для рафинирования металлов. Сущность: центрифуга для фильтрации расплавленных металлов от твердых примесей снабжена дополнительной обоймой подшипников, шаровой опорой, разрезной втулкой, закрепленной на валу, обоймы подшипников закреплены на разрезной втулке в шаровой опоре, установленной на траверсе. Устройство позволяет стабилизировать работу фильтра и повысить производитель. 2 ил.

Центрифуга для фильтрации расплавленных металлов от твердых примесей, содержащая обогреваемую ванну, раму и размещенные на ней фильтр, состоящий из двух соосных конусообразных тарелей, прижатых друг к другу большими основаниями с образованием фильтрующей щели, верхняя тарель выполнена с заборными окнами, нижняя тарель посажена на вал, закрепленный в обойме подшипников, траверсу погружения фильтра, механизм перемещения тарелей при разгрузке осадка, привод вращения фильтра, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильности работы фильтра и повышения производительности, она снабжена дополнительной обоймой подшипников, шаровой опорой, разрезной втулкой, закрепленной на валу, обоймы подшипников закреплены на разрезной втулке в шаровой опоре, установленной на траверсе.