Агрегат для рафинирования расплава от твердых взвесей Советский патент 1982 года по МПК C22B26/22 

(54) АГРЕГАТ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ РАСПЛАВА ОТ ТВЕРДЫХ ВЗВЕСЕЙ

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для электролитического получения магния поточным способом.

По основному авт.св. 881496 известен агрегат для рафинирования расплава о.т взвесей, выполненный в виде футерованной огнеупорным материалом ванны, разделенной перегородкой на две камеры. Перегородка снабжена переточным каналом, форма которого обеспечивает необходимый гидродинамический режим во второй кеииере С13.

Недостатком известного агрегата является неполное осаждение твердых взвесей из расплава и малая производительность. :

Как показали исследования работы агрегата на гидродинамических моделях, эффективность рафинирования расплава в значительной степени определяется положением переточного,канала относительно сливного псэрога и ПОДИНЫ второй (отстойной 7 С2з. При расположении переточного канала на уровне, близком к уровню сливного порога, полезно используется лишь незначительный объем камеры, а потоки расплава перемешиваются у самой поверхности камеры. Благодаря . большой скорости потоков время пребывания расплава в камере оказываемся незначительным и его очистка происходит лишь от наиболее крупHtjx частиц. При расположении переточного канала , в нижней зоне отстойной камеры ее объем используется лучше и-время от- . стаивания твердых взвесей увеличивает10ся, однако в этом случае происходит взмучивание части осевшего на подину шлама и эффективность рафинирования снижается. Последний недостаток является наиболее характерным для рафи15нировочных агрегатов.

Цель изобретения - более полное отделение твердых взвесей и увеличение производительности агрегата.

Указанная цель достигается тем,

20 что в агрегате для рафинирования расплава от твердых взвесей.нижняя образующая переточиого канала в перегородке между камерами выполнена на расстоянии от подины, равном 50-70%

25 расстояния между сливным порогом и подиной, а.сливной порог имеет наклон в сторону зоны отстаивания.

На чертеже приведен агрегат для рафинирования расплава от твердых

30 взвесей.

Агрегат спроектирован в виде ванны прямоугольного сечения, футерованной огнеупорным материалом и разделенной на две камеры: первая камера 1 для электрического рафинирования расплава и вторая камера 2 для осаждения твердых взвесей. Между камерами установлена перегородка 3 с переточным каналом 4. Ввод расплава в агрегат производят через загрузочное устройство 5. Удаление рафинированно го расплава осуществляют через сливной порог 6 по каналу 7. в первой камере установлены электроды 8 постояЪного тока и электроды 9.подогрева. Камеры имеют в перекрытии люки Ю предназначенные для удаления шлама и выполнения операций по обслуживанию. Загрузочные устройства и переточный канал выполнены расширяющимися в стЬрону направления движения расплава. Сливной порог 6 расположен от подины второй камеры на расстоянии Н, а нижняя образующая переточного канала - на расстоянии h. .

Агрегат работает следующим обратзом.

Расплав через устройство 5 поступает в камеру 1, где происходит частичное рафинирование электрическим током. Из первой камеры расплав по каналу 4 поступает в камеру 2, где осаждается основное количество твердых взвесей, после чего расплав удаляется через сливной порог 6 в канал 7. Глубокая очистка достигается благодаря равномерному распределению потоков расплава по сечению камеры и расположению канала 4 относительно сливного порога б и подины второй камеры.так, что исключается взмучивание шлама и одновременнб обеспечивается максимальное использование рабочего пространства камеры 2 для отстаивания твердых взвесей.

Экспериментальные исследования на гидродинамических моделях показывают, что такой результатдостигается при размещении нижней образующей переточного канала на расстоя.нии, большем половины расстояния между..подиной и сливным порогом ( Н). При меньшем удалении переточного канала от подины по мере накапливания шлама происходит взмучивание его мелких фракций, и рафинирование расплава ухудшается. Кроме того, при приближении канала 4 к подине на расстояние, меньше половины расстояния между подиной и сливным порогом ( Н), ухудшаются условия уплотнения шлама, требуется часть его удалить, что приводит к увеличению трудозатрат и дополнительным потерям расплава с жид КИМ шламом.

Одновременно при значительном удалении переточного канала от подины (при Ь 3/4 Н), происходит нецелесообразное уменьшение зоны активного отстаивания твердых взвесей. В этом случае резко возрастают скорости потоков расплава, а время его пребывания в камере уменьшается. В результате степень осаждения твердых взвесей резко сокращается. Согласно экспериментальным исследованиям расстояние переточного канала от подины не должно превышать 3/4 расстояния от подины, до сливного порога.

Таким образом, в качестве оптимального следует считать ti (50-75)% Н.

На характер рафинирования расплавов существенное влияние оказывает форма сливного порога: наиболее равномерное распределение скоростей потоков наблюдается при вьшолнении сливного порога наклоненным в сторону зон рафинирования (второй камеры) под углом 30-60°.

Для обеспечения надежной работы сливного порога его целесообразно изготавливать из стойких в расплавленных хлоридах материалов, например из фторфлагопита.

Эффективность изобретения определяется улучшением качества расплава, поступаквдего на электролиз, что обеспечивает уменьшение числа рафинировочных электролизеров и повышение выхода по току на поточных линиях, а также путем улучшения условий труда при обслуживании рафинировочног.о агрегата и головных электролизеров.

Формула изобретения

Агрегат для рафинирования расплава от твердых взвесей по авт.св. № 881496, отличающийся тем, что, с целью более полного отделения твердых взвесей и увеличения производительности агрегата, нижняя образующая переточного канала в перегородке между камерами выполнена на расстоянии от подины, равном 50-70% расстояния между сливным порогом и подиной, а сливной порог имеет наклон в сторону зоны отстаивания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 881496, кл. С 22 В 26/22, 1980.

2,Отчет ВАМИ по теме №.5-79-888, этап № 5, 1979.