Центрифуга для выделения примесей из расплавленного металла Советский патент 1992 года по МПК B04B5/12 B04B1/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к центрифугам для разделения смесей расплавов металлов.

Известна центрифуга для выделения примесей из расплавленного металла, включающая установленный на вертикальном валу и связанный с ним посредством узла крепления цилиндрический ротор, нижняя часть которого расположена в емкости для расплава, имеющий на нижнем тор- це входное отверстие для него, а на верхнем - выходные отверстия для разделенных фракций. Вокруг верхней части ротора размещены сборники разделенных фракций.

Недостатком известной конструкции центрифуги является ее низкая производительность, связанная с тем, что длина зоны разделения ротора меньше, чем длина-по- гружаемой в смесь части конструкции, включающей вал. Это обусловлено необхо- димостью использовать нижнюю часть вала для температурной подготовки смеси перед ее разделением. Другим недостатком конструкции является ограничение частоты вращения ротора и, следовательно, про 3водительности центрифуги из-за образования вращающейся воронки в котле расплавленного металла, дно которой располагается концентрично оси вращения ротора. При этом, когда глубина воронки оказывается ниже входного отверстия в ротор, прекращается подача смеси в полость ротора, которая поступает туда за счет гидростатического давления на глубине погружения.

Кроме того, использование нижнего конца полого вала и радиальных патрубков, соединяющих полости вала и ротора, для подачи смеси также ограничивает производительность центрифуги из-за дополнитель- ного гидравлического сопротивления.

Целью изобретения является повышение производительности центрифуги.

Указанная цель достигается тем, что в центрифуге, включающей установленный на вертикальном валу и связанный с ним посредством узла крепления цилиндрический ротор, нижняя часть которого расположена в емкости для расплава, имеющий на нижнем торце входное отверстие для него, а на верхнем - выходные отверстия для разделенных фракций, и размещенные вокруг верхней части ротора сборники последних, центрифуга снабжена кожухом с охлаждающей рубашкой, размещенным концентрич- но снаружи ротора и имеющим укрепленные на его внутренней поверхности и на днище ребра, предотвращающие вращение расплавленного металла в зазоре между ротором и кожухом, при этом узел

крепления ротора размещен в его средней части.

На фиг. 1 представлена центрифуга, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Центрифуга включает установленный на вертикальном валу 1 и связанный с ним посредством узла 2 крепления цилиндрический ротор, нижняя часть 3 которого расположена в емкости (не показано), для расплава 4, имеющий на нижнем торце 5 входное отверстие 6, а на верхнем 7 - выходные отверстия 8 и 9 для разделенных фракций. Вокруг верхней части 10 ротора размещены сборники 11 и 12 фракций, выполненные с теплоизоляцией. Центрифуга снабжена кожухом 13 с охлаждающей рубашкой 14, размещенным концентрично снаружи ротора и имеющим укрепленные на его внутренней поверхности и на днище соответственно ребра 15 и 16. Ребра 15 и 16 предотвращают вращение расплавленного металла в зазоре между ротором и кожухом 13. Узел крепления 2 ротора размещен в его средней части. Основным элементом узла 2 крепления является диск 17с отверстиями 18 для прохода суспензии.

Верхняя часть 10 ротора имеет отверстия 8 и 9 соответственно для выхода тяжелой и легкой фракций. При этом сборники 11 и 12 указанных фракций имеют отверстия 19 и 20 с диаметрами, большими максимального диаметра ротора, что обеспечивает демонтаж ротора без снятия корпусных деталей центрифуги. Нижняя часть 3 ротора снабжена крыльчаткой 21 для раскручивания подаваемого в ротор расплавленного металла.

Центрифуга работает следующим образом.

До включения ротора в охлаждающую рубашку 14 через патрубок 22 или 23 (в зависимости от выбранного режима охлаждения) подается теплоноситель. Далее включается привод и ротор начинает вращаться. Смесь, находящаяся в нижней части 3 ротора, раскручивается крыльчаткой 21 и за счет действия центробежных сил отбрасывается к стенке ротора, освобождая центральную часть полости, куда под действием гидростатического давления поступает смесь из емкости, после чего начинается процесс разделения в установившемся режиме. Через отверстие 6 в полость ротора непрерывно поступает смесь в количестве большем, чем может быть отведено через отверстия 8 и 9. Избыточная часть смеси, поступившей в ротор, выбрасывается в емкость (не показана) за счет гидростатического давления в полости ротора по периферии

отверстия 6, а оставшаяся смесь движется вверх, разделяясь на фракции по плотности. При этом ребра 15 и 16, расположенные на внутренней поверхности кожуха 13, предотвращают вращение смеси вне ротора, что обеспечивает постоянное гидростатическое давление в емкости под ротором независимо от частоты его вращения и, следовательно, повышение производительности центрифуги. Тяжелая фракция концентрируется в пристенном слое и удаляется через отверстия 8 в сборник 11. Легкая фракция собирается на поверхности тяжелой и удаляется через отверстие 9 в сборник 12.

Использование охлаждающей рубашки в кожухе повышает производительность центрифуги за счет уменьшения размеров заборной части ротора и увеличения длины зоны разделения, поскольку температура смеси регулируется перед ее входом в полость ротора. Ребра в нижней части кожуха исключают образование воронки, что способствует повышению производительности центрифуги как за счет повышения числа оборотов ротора, так и улучшения теплообмена между ротором и охлаждающей рубашкой. При этом размещение узла крепления ротора в его средней части исключает торможение потока расплава нэвходе и снижает интенсивность налипания твердых примесей в зависимости от их адгезионных свойств, поскольку в этой зоне ротора на поверхности расплава они 5 находятся в минимальном количестве. Последнее также способствует повышению г роизводительности центрифуги. Формула изобретения Центрифуга для выделения примесей из

0 расплавленного металла, включающая установленный на вертикальном валу и связанный с ним посредством узла крепления цилиндрический ротор, нижняя часть которого расположена в емкости для расплава,

5 имеющий на нижнем торце входное отверстие для него, а на верхнем - выходные отверстия для разделенных фракций, и размещенные вокруг верхней части ротора сборники последних, отличающаяся

0 тем, что, с целью повышения производительности, центрифуга снабжена кожухом с охлаждающей рубашкой, размещенным концентрично снаружи ротора и имеющим укрепленные на его внутренней поверхно5 сти и на днище ребра, предотвращающие вращение расплавленного металла в зазоре между ротором и кожухом, при этом узел крепления ротора размещен в его средней части.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к центрифугам для разделения смесей расплавов металлов. Цель изобретения - повышение производительности центрифуги. Центрифуга включает установленный на вертикальном валу 1 и i d связанный с ним посредством узла 2 крепления цилиндрический ротор, нижняя часть 3 которого расположена в емкости для расплава 4, имеющий на нижнем торце 5 входное отверстие 6, а на верхнем - выходные отверстия 8, 9 для разделения фракций. Центрифуга снабжена кожухом 13с охлаждающей рубашкой 14, имеющим укрепленные на его внутренней поверхности и на днище ребра 15 и 16. Узел 2 крепления, основным элементом которого является диск 17с отверстиями 18, размещен в средней части ротора. Использование охлаждающей рубашки в кожухе, ребер в его нижней части и узла крепления в виде диска с отверстиями в средней части ротора, состоящего из двух частей, обеспечивает повышение производительности центрифуги при разделении смесей расплавов металлов. 3 ил. in С ± v| GO СО О е i

А А

13

6-6