Устройство для очистки жидких металлов электропереносом Советский патент 1982 года по МПК C22B9/00 

( УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ ЭЛЕКТРОПЕРЕНОСОМ

1

Изобретение относится к металлургии цветных и редких металлов и может быть использовано для получения высокочистых металлов методом электропереноса (электродиффузии) примесей.

Известны аппараты для очистки металлов методом электропереноса, в которых подвод тока к очищенному металлу осуществляется через твердые . металлические электроды Cl .

Недостаток указанных аппаратов возможность внесения загрязнений в очищенный металл за счет электропереноса примесей через электроды.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки жидких металлов электрог1еренО(,иМ, включающее токовводы-, электроды, установленные на входе и выходе из устройства, закрепленные между ними капилляры, в котором

электроды изготовлены из графита, а токовводы из вольфрамовой ленты 2 3.

Недостатком указанного аппарата является то, что примененный в нем двухступенчатый токоввод (вольфрамграфит) хотя и несколько замедляет поступление примесей через электрод, но не исключает его полностью, так как электроперенос примесей будет происходить как через вольфрам, так

10 и через графит. При этом примеси, поступающие из электрода в чистом конце аппарата, непосредственно попадают в отбираемый очищенный металл. Примеси, поступающие из электродов

15 в грязном конце аппарата, также могут попадать в очищенный металл, если электроперенос их в жидком металле направлен снизу вверх, навстречу Основному потоку примесей (например алюминий при оч9|стке индияJ.

Цель изобретения - повышение степени очистки металла за счет устранения поступления примесей через электроды.

.Поставленная цель яостигаётся тем, что в устройстве для очистки жидких металлов электропереносом, включающем токовводы, электроды, установленные на входе и выходе из аппарата и закрепленные между ними капилляры, устройство снабжено вспомогательным электродом, токоввсды выполиены проточными в виде двух сосудов, соединенных между собой капилляром, а электроды утановлены в сосудах токовводов.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - схема проточного токоввода.

Устройство состоит из корпуса 1, токовводов 2 и 3 с закрепленными между ними капиллярами 4. Проточные электроды состоят из сосудов 5 и 6, соединенных между собой капилляром 7 или системой капилляров. Сосуд 5 снабжен крышкой 8 с патрубком 9 для подачи или вывода металла. Во втором сосуде 6 установлены вспомогательный электрод 10 и патрубок 11 для вывода металла. Основной электрод 12 установлен в сосуде 5.

Ус Ьойство работает следующим образом,

Жидкий металл поступает в сосуд 5 токоввода 2 через патрубок 9 и по капилляру 7 направляется в сосуд 6 этого же Токоввода и выводится из него через патрубок 11. Примеси, Поступающие из вспомогательного .электрода 10, не могут попасть к основному электроду 12 поскольку выносятся противотоком металла. Из патрубка 11 поток металла вводится в среднюю часть капилляров Ц, Очищенный металл отбирается из верхней части капилляров Ц, Обогащенный примесями металл направляется в проточный токоввод 3 и выводится через патрубок 11 сосуда 6. Направление потоков металла в устройстве показано стрелками фиг.,4.

Корпус проточного tOKoBBOAaf может быть изготовлен, например, из фторопласта или кварца, электроды 10 и 12 из металла, инертного к очищаемому металлу, причем для уменьшения скорости переноса примесей для этого лучше «спользовать монокристаллический металл (при очистке, например, галлия или индия - вольфрам или тантал) .

Предлагаемое устройство дает возможность повысить степень очистки металла.

Например, если при очистке жидкого галлия злектропереносом наблюдается загрязнение очищенного металла медью и свинцом, переносимыми через вольфрамовый электрод, до концентрации порядка 10 мас., то использование предлагаемого устройства с проточным токовводом позволяет снизить концентрацию этих примесей до 10 мас. и менее, что делает очищенный металл пригодным для полупроводниковых целей.

Формула изобретения

Устройство для очистки жидких металлов электропёреносом, включающее токовводы, электроды, установленные на входе и вь1ходе из аппарата, и закрепленные между ними капилляры, отличающееся тем, что, с целью повышения степени очистки, .устройство снабжено вспомогательным электродом, токовводы выполнены проточными в виде двух сосудов, соединенных между собой каппиляром, а электроды установлены в сосудах токовводов .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 77737, кл. В 01 К 1/00, 1973.