Устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов перед разливкой в кристаллизатор Советский патент 1982 года по МПК C22B9/02 

1

Изобретение относится к метал- лургии цветных и черных металлов и предназначено Для использования в процессах рафинирования и фильрации металлов и сплавов с применением ультразвуковой и электромагнитной обработки.

Известно устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов, содержащее емкость, электроды, электромагнит и фильтр в виде сплющенной трубы с излучателями ультразвука, причем электроды и излучатели ультразвука соприкасаются с фильтрующимся металлом Г1 .ts

Недостатками этого устройства являются сложность в эксплуатации, охлаждение металла за счет соприкосновения с излучателями ультразвука, затруднение в очистке стен трубы из- 20 за конструктивной сложности ввода электродов и излучателей в трубу, что приводит к недостаточному качеству фильтрации и частым остановкам.,

Цель изобретения - повышение эффективности фильтрации, упрощение эксплуатации устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве электроды йыполнены в виде стержней, каждый из которых укреплен внутри трубы вдоль узкой стороны при помощи токоподводящего держателя, установленного выше уровня фильтруемого металла, а излучатели смонтированы попарно с упором их волноводов во взаимно противоположные стенки с внешней стороны трубы ниже электродов.

Благодаря такому выполнению устройства упрощается очистка трубы и подготовка фильтра к работе, а также уменьшается охлаждение металла при Соприкосновении с излучателями ультразвука что способствует повышению качества фильтрации.

На фиг. 1 изображено устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов, общий вид; на фиг. 2 3разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на. фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1. Устройство содержит емкость 1, электроды 2 и 3, электромагнит k с опорными стойками 5 и 6 и трубу 7 с излучателями ультразвука 8 и 9. Емкость 1, опирающаяся через теплоизолирующие вставки 10 на электрома нит 4, приварена к верхней части тр бы 7. Нижняя часть трубы 7 закрыта вкладышем 11 с отверстием 12 для выхода отфильтрованного металла. Вкладыш 11 посредством гаек 13 и болтов 14 прижат к торцу трубы 7л образуя с последним герметичное соединение. Электроды 2 и 3 выполнены в виде круглых стержней, укрепленных вдоль узких стенок трубы 7 при помощи токоподводящих держателей 15 и 16, подсоединенных к источнику постоянного электрического тока. В верхней части электроды 2 и 3 изолированы от фильтруемого металла керамическими втулками 17 и 18. Излучатели ультразвука 8 и 9 смонтированы попарно с упором их волновода 19 и 20 во взаимно противоположные стенки трубы 7 ниже электродов 2 и 3. Рабочие поверХ)ности волноводов 19 и 20 выполняются сфер идальными; необходимое усилие их пр жима в трубе 7 обеспечивается пружи нами 21 и 22. В качестве излучателей предпочтительно применять магни стрикционные преобразователи. Электромагнит 4 подключен к исто нику постоянного тока, а излучатели ультразвука 8 и 9 - к источнику переменного тока высокой частоты. Устройство работает следующим об разом. Фильтруемый материал заливают в емкость 1, включают источники посто янного и переменного тока и подают напряжение на электроды 2 и 3, электромагнит 4 и излучатели ультразву ка 8 и 9. Из емкости 1 металл посту пает в трубу 7 и через отверстие 12 сливается, например, в кристалли затор. Уровень металла в емкости 1 необходимо поддерживать на постоянной высоте, во избежание колебаний скорости струи металла на выходе из отверстия 12. . При пропускании электрического тока по электродам 2 и 3 и электромагниту k фильтруемом металле, на ° 4 ходящемся в зоне полюсов электромагнита, возникают силы электромагнитного давления, которые утяжеляют металл по сравнению с неметаллическими частицами типа окисных плен и шлаковых включений и способствуют всплытию последних. Выделяющиеся из металла неметаллические частицы скапливаются в емкости 1 При пропускании электрического тока по обмоткам излучателей ультразвука 8 и 9 происходит встречное колебание волноводов 19 и 20 и стенок трубы 7, вследствие чего в фильтруемом металле,находящемся ниже электродов 2 и 3 образуется ультразвуковое поле. Под действием ультразвукового поля из фильтруемого металла выделяются микрообъемы растворенного в нем газа,что усиливает эффект фильтрации. При этом в потоке металла возникают многочисленные активные центры кристаллизации, что обуславливает получение мелкокристаллической структуры отливки из отфильтрованного металла. Использование предложенного устройства для фильтрации жидких металлов и сплавов обеспечивает по сравнению с известными устройствами следующие преимущества: упрощение его эксплуатации и повышение качества фильтрации. Формула изобретения Устройство для фильтрации жидких металлов и сплавов перед разливкой в кристаллизатор, содержащее емкость, электроды, электромагнит и фильтр в виде сплющенной трубы с излучателем ультразвука, отличающееся тем, что, с целью упрощения эксплуатации и повышения качества фильтрации, электроды выполнены в виде стержней, каждый из которых укреплен внутри трубы вдоль узкой стороны при помощи токоподводящего держателя, установленного выше уровня фильтруеемого металла, а излучатели смонтированы попарно с упором их волноводов во взаимно противоположные стенки трубы ниже электродов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 555155, кл. С 22 В 9/02, 1977. Вб

Фиг.Ъ j