Устройство для рафинирования расплавленных металлов от нерастворимых преимущественно легких примесей Советский патент 1989 года по МПК C22B9/02 

(Л

Изобретение относится к металлургии цветных металлов. Цель изобретения - повышение производительности фильтрации. Устройство содержит плавильную ванну, раму и размещенные на ней фильтр из двух конусообразных тарелей с заборными окнами с образованием полости фильтра и фильтрующей щели, привод вращения и погружения фильтра в расплав, механизм взаимного перемещения тарелей. Тарели фильтра выполнены с углом конуса 60-75° и с заборными окнами, выполненными в виде кольцевой выточки каплевидной формы с горизонтальным скосом до острой кромки в сторону вращения тарели и конусным срезом с обратной стороны. 3 ил.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и,, в частности, к технологии рафинирования металлов от нерастворимых примесей.

Целью изобретения яв ляeтcя повышение производительности устройства для фильтрования металла от легких примесей.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1, разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Устройство содержит обогреваемый котел-ванну 1 для расплавления металла, в который погружен фильтр 2 (узел I закрепленный на роторе 3, соединенный с приводом 4 вращения. На корпусе 5 установлен механизм 6 погружения фильтра в расплав, механизм 7 открывания фильтра 2 и бункер 8 разгрузки твердого осадка. Фильтр 2 (узел I) состоит из верхней 9 (фиг. 2) и нижней 10 конусообразных тарелей, обращенных и плотно прижатых одна к другой больщими основаниями с образованием фильтрующей щели 11 с зазором по периферии 0,1 - 1 мм. Верхняя

тарель 9 жестко насажена на полый вал 12, смонтированный соосно с валом 13. Верхняя и нижняя тарели образуют между собой полость 14 фильтра.

Верхняя 9 и нижняя 10 тарели выполнены с углом наклона образующей конуса 60-75° к оси. Малое основание конуса тарели 9 выполнено с торцовой площадкой 15.

На границе торцовой площадки 15 с конусом верхней тарели 9 вырезаны заборные окна 16.

Заборные окна 16 выполнены удлиненной каплевидной формы (фиг. 3) с острой стенкой срезом 17 (рис. 2) на торцовой площадке 15 и с горизонтальной выточкой скосом 18 (фиг. 3) на конусной части тарели 9 (фиг. 2).

Продольная ось заборного окна 16 (фиг. 3) наклонена на 10-20° к касательной окружности.

Устройство работает следующим образом.

СП

00 00

В ванне 1 расплавляют металл, с помощью механизма 6 погружают фильтр 2, закрепленный на комбинированном роторе 3, и приводят во вращение с помощью привода 4.

При вращении фильтра 2 рафинируемый металл вовлекается в фильтр 2 через заборное окно 16 (показано стрелкой фиг. 2). Жидкость из расплава продавливается под действием центробежных сил через фильтрующую щель И (показано стрелкой) в ванну.

Твердые кристаллы накапливаются в виде осадка в полости 14.

Угол наклона образующей конуса таре- лей в 60-75° обеспечивает эффективность накопления осадка .твердых примесей в полости 14 фильтра. При меньшем угле наклона конуса тарелей снижается емкость полости 14, увеличивая количество циклов набора, что снижает производительность и повышает выход окислов в осадок. При больщем угле наклоне конуса тарелей 9, 10 ухудшается зачистка полости фильтра при его разгрузке, что ведет к ее зарастанию и, как следствие, к снижению производительности и повышению выхода окислов в осадок.

Исполнение заборных окон 16 в виде каплевидного отверстия с горизонтальной выточкой в сторону вращения (фиг. 3) обеспечивает «подрезание втягивание , (всасывание) твердых кристаллов, плавающих в воронке вращения.

Скос 18 позволяет движущейся выточке скоса 18 подрезать с поверхности твердые кристаллы. С помощью острой стенки среза 17 окна 16 обеспечивается втягивание плавающих кристаллов, набегающих при вращении тарели 9 (см. стрелку). Ликвидируется отбрасывание плавающих кристаллов и ликвидируются волны при вращении. Наклон продольной оси выточки скоса 18 к касательной окружности сос- тавляе т 10-20° и создает дополнительное составляющее усилие по Е тягиванию плавающих на поверхности кристаллов вращающейся выточки скоса 18 окна 16 тарели 9.

Периодически по мере накопления ос адка

в фильтре с помощью механизма 6 фильтр 2 приподнимается над уровнем расплава и производится очистка «досуха осадка от остатков жидкой фазы. Затем с помощью механизма 6 фильтр приподним-ается до

Q уровня бункера 8 разгрузки осадка, тарели 9 и 10 фильтра с помощью механизма 7 открываются и осадок под действием центробежных сил выбрасывается в зоне бункера 8.. После этого тарели 9 и 10 фильтра с помощью механизма 7 закрываются,

5 сжимаются и погружаются механизмом 6 в ванну 1 с рафинируемым расплавом для повторения цикла.

Устройство позволяет в 1,2-1,3 раза повысить производительность фильтрации и

Q на 10-20% снизить выход окислов в филь- тростатки.

Формула изобретения

Устройство для рафинирования расплав5 ленных металлов от нерастворимых преимущественно легких примесей, содержащее плавильную ванну, раму с размещенными на ней ротором, на нижней части которого соосно закреплен фильтр, образованный двумя конусообразными тарелями, обращен0 ными одна к другой большими основаниями, с заборными окнами в виде отверстий, привод вращения, механизм перемещения фильтра, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности фильтрации, угол конуса тарелей составляет

60-75°, отверстия заборных окон выполнены каплевидной формы с горизонтальной выточкой со скосом в сторону вращения тарели и срезом стенки с обратной стороны от направления вращения, причем

0 угол наклона продольной оси выточки заборного окна к касательной окружности меньщего основания тарели составляет 10-20°.

/

I

фиг. Z

Фиг.д