Аппарат для очистки металлов Советский патент 1979 года по МПК B01K1/00 C22B9/00 

1

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и касается получения металлов высокой чистоты методом электропереноса (электродиффузии) .

Известен аппарат для.очистки веществ методом электродиффузии, содержаадий ячейки с электродами и систему для теплоносителя, в котором межэлектродные пространства соединены перемычкой из капилляров. Сечение капилляров не более 2, 11.

В аппарате производительность отдельной ячейки невысока вследствие небольшого суммарного сечения капилляров. Поэтому невелика и удельная производительность аппарата в целом. Трудность крепления капилляров и Наличие герметичных соединений металлических деталей со стеклянными делают аппарат сложным в изготовлнии и снижают надежность его при работе.

Целью изобретения является повышение удельной производительности аппарата, упрощение его конструкции и увеличение надежности.

Цель достигается тем, что ячейка выполнена в виде двух плоскийс эйметенных пластин с пазами, образующими продольные каналы, атакже тем что каналы ячейки имеют прямоугольное сечение.

На фиг. 1 показан аппарат, разре в плоскости, перпендикулярной электродам; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-6 на фиг. 2.

Аппарат содержит ячейки, каждая из которых образована двумя плоскими совмещенными пластинами 1 и 2. Между ячейками находится рамка 3, внутри которой имеется полость 4 для теплоносителя. С боковых сторон ячеек расположены крышки 5 и 6, в которых также имеются полости для теплоносителя. В пластинах 1 имеются прямоугольные каналы 7, выполняющие роль капилляров для очищаемого металла, количество их определяется требуемой производительностью одной ячейки, в каждой ячейке имеются верхний электрод 8 нижний электрод 9, под водящие ток к очищаемому металлу. В электродах выполнены отверстия 10, для отбора металла. Штуцер 11 служит для пбдачи метаЛла на очистку Через канал 12, штуцер 13 - для вывода очищенного металла, штуцер 14 - для вывода металла, о Зогащенного примесями, патрубок 15 - для подачи теплоносителя. Аппарат работает следующим образо Каналы 7 заполняются расплавленны металлом, подлежащим очистке. Через электроды 8 и 9 к металлу подводится постоянный ток. В процессе работы электроды перекрывают устья каналов 7, Ьт&%кая металл и устраняя тем caMiJM возможность вертикальной конве ции. Период11чески производится отбор г$шШёнШзтЩ тМётг1лла/ для чё:гЬ эл:ектро 8 поворачивается в пазу на 90. Аналогично отбирается загрязненный металл в йийнёй части аппарата. Одновременно в каналы у пй Гтуттаёт ноВая порция металла на очистку через штуцер 11. Тепло, вьщеляющёеся :в канала отводй:тся системсэй теплоносителя. Для равномерного теплоотвода плоские стенки совмещённых пластин Т и 2, отделяющие расплавленный металл от теплоносителяjвыполнены одинако вой толщины. Для этой же цели слу- жит и прямоугольная форма еечёния каналов-капилляров. При одинаковом сечении каналов температура металла в сосёдйих каналаходинакова и теплообмена ними через разделяю- -Щйв HJf BH :t eliH%e стШ11Ш нё прШ15 йэдит. Все выделяющееся тепло отводится через боковые стенки, обращенные к Теплоносителю. Ячейки аппарата могут работать л.ибс ::независимо/ либр две или более сбседнйХ ячеек могут объединяться в каскад. В последнем случае металл, очищенный в первой ячейке, направля ётся на последующуюочистку в сосед йюю ячейку и так далее. Аппарат изготовляется,например, .из металла с последующим нанесением на плоскости, соприкасающиеся с очиiitaebfjiM металлом, тонкого слоя неэлек тропроводного покрытия, химически HHepSTHoro к очищаемому металлу. В йачёствё такого покрытия используетс в Частности, нитрид бора. Покрытие 71ёй ;р1й 1ёсКи ййЬлирует Ьчищаемы металлот йатериа7|а аппарата, но благодаря.малой толщине не является сьЛдественной преградой для теплопередачи. Аппарат может быть изготовле Также из химически чистой неэлектро ироводнЬй керамики с хорощей теплр|| роводностью. Уплотнение по местам ЬтЫков обеспечивается пайкой, приме нением прокладок и т. п.

662139 Для обеспечения надежной работы электрода, подводящего ток к каналам. отсекающего металл в положении бота и соединяющего каналы с системой отбора в иолржении Отбор, ввод его в ячейку выполняется герметичным, предотвращающим загрязнение из окружающей среды. Для этой цели гнездо для электрода в собранной ячейке выполняется с таким расчетом, чтобы после нанесения электроизолирующего покрытия электрод входил в гнездо по скользящей посадке. Место йвода электрода в ячейку герметизируется, например фторопластовым уплотнением. Поворот электрода на 90 производится, например, с помощью электрического или электромагнитного привода. В ячейке аппарата создаётся высокая плотнрсть кансшрв за счет уменьшения толиЩ ны стенки, разделяющей соседние каналы (до 1-2 мм). Высокая плотность каналов дает возмржность повысить удельную н| оизводительность ячейки за счет увеличения суммарной рабрчей площади каналов. Эффективный теплоотвод, простота конструкции и отсутствие стеклянных деталей првышают надежность аппарата. Конструкция аппарата.прзволяет за счет большой суммарной рабочей плрщади каналов получить высокую удельную производительность, составляющую несколько килограммой очищенного металла в сутКи с бдного кубического метра объема аппарата. Формула изобретения 1.Аппарат дл,я очистки металлов методом элёктррперенрса, содержащий ячейки с электродами и систему для теплонрсителя-, отличающийс я тем, что, с целью повышения его удельной производительности, упрощения койртрукции и увеличения надежности аппарата, ячейка, выполнена в виде двух плоских совмещенных пластин с пазами, образующими продольные каналы. 2.Аппарат по п. 1, отличающийсятем, что каналы ячейки имеют прямоугольное сечеНие. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторсйгое свидетельство СССР 219572, кл. В 01 К 1/00, 1968.

9иг..

Риг.г

1э

,,

г.З