2,Устройство по п. 1, отличающеес тем, что оба фильтрующих элемента выполнены в виде выемных кассет.2, the apparatus according to claim 1, characterized in that both filter elements are made in the form of removable cassettes.
3.Устройство по п. Ь сэ т л и ч аю щ е е с тем, чтЬ обща площадь отверстий в Иерфорированном дне первого фильтрующего элемента составл ет 20-60% плс цади дна, а отношение3. The device according to claim b set is that the total area of the holes in the hierforated bottom of the first filter element is 20-60% of the bottom plc, and the ratio
диаметра каждого из отверстий к шагу между ними - 0,3-0,7.the diameter of each of the holes to the step between them is 0.3-0.7.
4, Устройство по пп. 1 и 3, отличающеес тем, что обца площадь отверстий в дополнительном перфорированном дне первого фильтрующего элемента составл ет площади его поперечного сечени / а отношение диаметра каждого из отверстий к шагу между ними - 0,1-0,.4, the Device in PP. 1 and 3, characterized in that the area of the holes in the additional perforated bottom of the first filter element is the area of its cross section / and the ratio of the diameter of each of the holes to the step between them is 0.1-0.
Изобретение относитс к металлургии цветных металлов, в частности к рафинированию расплавленных металлов от металлических и газовых включений , и может быть применено, напри мер, дл рафинировани расплавленно го алюмини и его сплавов. Известно устройство дл рафинировани металлов путем непрерывной дегазации аломини и его сплавов, содержащее камеру, разделенную огнеупорной перегородкой на два отделеьш - нисход щее и восход щее, с выполненным в верхней части восход щего отделени устройством дл подачи металла и с отверсти ми в дне камеры дл подачи рафинирующего газа О Недостатком данного устройства вл етс то, что проводитс только дегазаци , фильтрацию же от неметаллических включений необходимо проводить предварительно и отдельно от дегазации. Кроме того, возможно образование застойных зон расплава, и вследствие этого наблюдаетс сниже ние эффекта дегазации и срока службы устройства. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл рафинировани металлов одновременно фильтрацией и дегазацией , включающее камеру с загрузочным отверстием, разделенную огнеупорной , не доход щей до дна перегородкой , на нисход щее и восход щее отделени , фильтрующий элемент, приспособление дл подачи газа, при это фильтрующий элемент выполнен подвижным в вертикальной плоскости в виде емкости с перфорированным дном, заполненной абсорбентом с различной крупноетьйf2. Недостатком известного устройства вл етс то, что невозможно оперативно удал ть окислы с поверхности распхтава , а кроме того, степень насьацени пузырьков газа водородом Недостаточна из-за быстрого их всплывани , возможно быстрое засорение фильтра из-за дополнительного Ьбразовани ,, окислов в зоне продувки и уноса их потоком металла на фильтр. Целью изобретени вл етс повышение эффективности дегазации, фильтрации и увеличение срока службы фильтра. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл рафинировани расплавленных металлов снабжено дополни,тельной огнеупорной перегородкой, смонтированной на дне камеры, дополнительным фильтрующим элементо, установленным между двум , огнеупорными перегородками, дополнительным перфорированным дном в фильтрующем элементе , установленным первым относительно загрузочного отверсти с заполнением первого фильтрующего элемента более крупным абсорбентом, а второго фильтрующего элемента более мелким абсорбентом, приспособление дл подачи газа расположено под первым филотрующим элементом. Причем оба фильтрующих элемента выполнены в виде выемных кассет. Кроне того, обща площадь отверстий в перфорированном дне первого фильтрующего элемента составл ет 2060% площади дна, а отношение диаметра каждого из отверстий к шагу между ними - 0,3-0,7. Кроме того, обща площадь отверстий в дополнительном перфорированном дне первого фильтрующего элемента составл ет -kQ% площади его поперечного сечени , а отношение диаметра icajRAoro из отверстий к шагу между ними - 0,l-0,ij. На чертеже представлено устройство дл рафинировани металлов, разрез. Устройство содержит миксер 1, в ко тором выполнена летка 2, снабженна затычкой 3 дл подачи расплава в при еточный лоток k, расположенный в верхней части устройства 5. Устройство 5 дл рафинировани металлов содержит камеру б, котора раз делена огнеупорной перегородкой 7, не доход щей до дна, на нисход щее 8 и восход щее 9 отделени . В нисход щем отделении 8 установлен фильтрующий подвижный в вертикальной плоскости элемент tO, который выполнен в виде емкости IV сперфорированным дном в виде удерживающей фильтровальной решетки, котора заполнена крупным аб сорбентом 15 представл ющим собой фильтр предварительной (грубой) очист ки,с Устройство 5 снабжено второй огнеупорной перегородкой Н, котора смон тирована на дне камеры 6 и вторым фильтрунщим элементом 15, выполненным в виде емкости 16 с перфорированным дном 17, представл ющим собой удерживающую фильтровальную решетку, на которой насыпан мелкий абсорбент 18, в л ющийс фильтром тонкой очистки. . Емкость 11 с удерживающей фильтровальной решеткой( дном 12, подвижна и в вертикальной плоскости может быть выполнена как выемной, так и закрепленной в камере 6. В данном случае она выполнена в виде выемкой кассеты что обеспечивает быстра смену фильтра и его очистку,-Емкость 16 с перфорированным дном 17 также представлет собой выемную кассету. Огнеупорна перегородка 1k отдел ет в н)схфд щем отделении первый фильтрующий элемент 10 в вспомогательным отсеком 19 от второго фильтрующего элемента 15. В донной части первого фильтрующего элемента выполнена газова камера 20, у которой стенки 21 выполнены огнеупорными, при этом камера 20 отделена от абсорбента 13, насыпанного на фильтровальной решетке 12 с дополнительным перфорированным дном 22, под которым вы- полнен газорасг.ределитель 23, соединенный с трубой 2k дл ввода газа. В боковой части емкости второго фильтрующего гэлемента выполнено окно 25 на рассто нии от дна камеры , равном высоте перегородки 14. I Восход щее отделение 9 представл ет собой раздаточный отсек, который образован огнеупорной перегородкой 7 и стенкой камеры 6, в которой выполнено выпускное отверстие 26. К нему примыкает раздаточный лоток 27. Оба фильтрующих элемента 10 и 15 р( перегородка 7 выполнены на одинаковом рассто нии от дна камеры и могут фиксироватьс заплечиками за кра камеры 6, вертикальными опорами дл донной части или подставками из orнеупорЪв (не показаны. Уровень размещени абсорбента первого фильтрующего элемента 10 и окна 25 второго фильтруищего элемента 15 ниже уровн расплава, абсорбент 18 второго фильтрующего элемента 15 размещен ниже уровн окна 25 и первого фильтрующего элемента 10, а выпускное отверстие 26 выполнено на одном уровне с абсорбентом второго фильтрующего элементаJ5. Такое расположение элементов 10 и 15, окна 25, отверсти 2б, ypOBHjf абсорбентов 13 и 18 обуславливает, оптимальный перепад давлени при одн временном противоположно направленном течении, т.е. обеспечивает оптимальные гидродинамические услови движени расплава металла и газа. Кроме того, емкость фильтрующего элемента 15 заполнена мелким абсорбентом , например, размером мкм, а емкость фильтрующего элемента 10 заполнена крупным абсорбентом, например, размером 12-15 мм. Это объ сн етс тем. что назначение фильтра из крупного абсорбента первого фильтрующего элемента - предварительна груба очистка от неметаллических вкгночений, и, не менее важное, в совокупности, с расходом газа и металла, сопротивлением фильтровальной-решетки, создание струйного течени расплава через газовую подушку, образующуюс под фильтровальной решеткой 12. Назначение фильтра из мелкого абсорбента второго фильтрующего элемен-. та - тонка очистка расплава. В удерживакхцей фильтровальной решет|$е 12 выполнены отверсти определенного размера и количества, т.е. при различной производительности оборудовани обща площадь отверстий составл ет 20-60 решетки 12, т.е. -§15 « Aft 00, где А - /1ол свободHorS сечени отверстий. В случае, если А 20, наблюдаетс большое сопротивление движению расплава и струйного течени расплава не .будет, если А 7 60, будет затруднено образование большого ко имества струй вследствие близкого расположени друг к другу отверстий, и также не будет струйного течени расплава. Отношение диаметра каждого из отверстий к шагу между ними 0,3-0,7, т.е. , , где dn.- диаметр отверстий; р - шаг между отверсти ми; Е - отношение диаметра отверсти к шагу, В случае, если 6 0,3 то степень дегазации будет меньше, так как струек металла будет меньше, Е 0,7, то струи расплава будут сливатьс , и дегазаци будет затруднена Таким образом, если диаметр каждого отверсти в удерживающей фильтровальной решетке 2-10 мм, то шаг между отверсти ми бтЗ-ТБ мм. В дополнительном перфорированном дне первого фильтрующего элемента обща площадь отверстий составл ет площади его поперечного сечени . В случае, если плснцадь отверстий А со ставит менее 15%, то количество посту пающего газа.будет недостаточно дл эффективной дегазации и снизитс произвоидтельиость , если более , то снизитс скорость образовани газовой подушки, так как сли ние струй газа будет затруднено после прохождени его через эти отверсти , вследствие этого снизитс эффект дегазации. Отношение диаметра каждого отверсfи в этом случае к шагу между ними составит 0,1-0,. т.е. р - Ог Сл - ,1 J где Cloi диаметр отверсти ; t - шаг между отверсти ми; отношение диаметра отверсти к шагу. В случае, если 2i 0,1, струи газа будут проходить того же размера, так как сли ние газа в большие пузыри будет затруднено, образование газовой подушки замедлитс , и эффект дегазации снизитс , если же будет более 0,4, то наблюдаетс бол|5шое сопротивление движению рафинирующего газа, затруднено прохождение расплава, и вследствие этого снизитс производительность процесса. При размере отверстий 2-10 мм в дополнительном перфорированном дне шаг мемаду ними может быть выбран 12-30 мм. Необходимо отметить, что при равной величине отверстий перфорированного дна первого фильтрующего элемента , которое представл ет собой удерживающую фильтровальную решетку, и отверстий дополнительного перфорированного дна этого фильтрующего элемента обща площадь отверстий в дополнительном перфорированном дне меньше , а шаг между ними больше, так как это дополнительное перфорированное дно участвует непосредственно в процессе дегазации, а удерживающа фильтровальна решетка - в дегазации и фильтрации. Устройство работает следующим образом . Перед заполнением первого фильтрующего элемента из трубопровода рафинирукмций газ подают через распределитель . Расплав из миксера 1 по прилеточному лотку поступает в нисход щее отделение 8, в емкость 11 первого фильтрующего элемента 10. Затем расплав проходит через крупный абсорбент 13, замедл скорость и очищаетс от крупных неметаллических включений, протекает в камеру дегазации 20, оч1«цаетс отгазовых включений рафинирующим газом. Затем из камеры дегазации расплав поступает снизу вверх во вспомогательный отсек 19, откуда через окно 25 в емкости второго фильтрующего элемента 15 поступает на тонкую очистку от мелких твердых вк/ючений. Пройд сверху вниз через абсорбент 18 второго фильтрующего элемента расплав протекает в восход щее отделение 9 и через выпускное отверстие 26 попадает на раздаточный лоток 27, откуда поступает на участок разливки. . Технико-экономический эффект от использовани предлагаемого устройства зак/ очаетс в повышении эффективности дегазации, фильтрации, увеличений ррока службы фильтра. Выполнение газовой камеры под фильтром грубой очистки позвол ет проводить одновременно предварительную фильтрацию и дегазацию на газовой подушке, выполнение камеры дегазации между двум перфорированными дни щами первого фильтрующего длемента, размеры, число отверстий, шаг между ними обеспечивают высокий эффект дег зации на газовой подушке, и, как 1 96 . 8 . следствие, повышение качеств сплава. Повышение срока службы фильтра за счет° выемки кассет с абсорбентом и прочистки , продувки фильтра обеспечивает экономию металла, идущего на фильтры , а также экономию металла, остабг шегос на абсорбенте. Экономический эффект от использовани изобретени составит не менее 15575 руб. в год.The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals, in particular to the refining of molten metals from metal and gas inclusions, and can be applied, for example, to the refining of molten aluminum and its alloys. A device for refining metals by continuous degassing of aomini and its alloys is known, comprising a chamber divided by a refractory partition into two compartments - downward and upward, with a metal supply device in the upper part of the ascending section and holes in the bottom of the chamber for feeding of refining gas. O The disadvantage of this device is that only degassing is performed, and filtration from non-metallic inclusions must be carried out previously and separately from degassing. In addition, the formation of stagnant zones of the melt is possible, and as a result, a decrease in the degassing effect and the service life of the device is observed. The closest to the technical essence of the invention is a device for refining metals simultaneously by filtration and degassing, comprising a chamber with a loading opening, divided by a refractory, non-bottom-dividing partition, a downward and an upward separation, a filter element, a gas supply device, in this case, the filtering element is made movable in a vertical plane in the form of a tank with a perforated bottom filled with an absorbent with different coarse sizef2. A disadvantage of the known device is that it is impossible to remove oxides from the surface quickly, and in addition, the degree that gas bubbles are hydrogen by hydrogen is not sufficient due to their rapid emergence, the filter can quickly become clogged due to additional formation of oxides in the blowing zone and the entrainment of their flow of metal on the filter. The aim of the invention is to increase the efficiency of degassing, filtering and increasing the service life of the filter. The goal is achieved by the fact that a device for refining molten metals is equipped with an additional refractory partition mounted at the bottom of the chamber, an additional filter element installed between two refractory partitions, an additional perforated bottom in the filter element that is installed first relative to the loading opening with the first filter hole element is a larger absorbent, and the second filter element is a smaller absorbent device for Gas supply is located under the first filming element. Moreover, both filter elements are made in the form of removable cassettes. In addition, the total area of the holes in the perforated bottom of the first filter element is 2060% of the bottom area, and the ratio of the diameter of each of the holes to the pitch between them is 0.3-0.7. In addition, the total area of the holes in the additional perforated bottom of the first filter element is -kQ% of its cross-sectional area, and the ratio of the icajRorooro diameter from the holes to the pitch between them is 0, l-0, ij. The drawing shows a device for refining metals, a slit. The device contains a mixer 1, in which a tap 2 is made, equipped with a plug 3 for feeding the melt into the extracting tray k located in the upper part of the device 5. The device 5 for refining metals contains a chamber b, which is separated by a refractory partition 7 that is not to the bottom, on the downward 8 and upward 9 compartments. In the downstream compartment 8, a tO filtering element that is movable in a vertical plane is installed, which is made in the form of a container IV with a perforated bottom in the form of a retaining filtering grate, which is filled with a large absorbent 15, which is a pre-filter, and a second refractory partition H, which is mounted at the bottom of the chamber 6 and the second filter element 15, made in the form of a tank 16 with a perforated bottom 17, which is a retaining filter screen y, in which the fine absorbent poured 18 liters in yuschiys fine filter. . A container 11 with a retaining filtering grid (bottom 12, movable and in a vertical plane can be made either removable or fixed in chamber 6. In this case, it is made in the form of a cassette notch that ensures quick filter change and cleaning, -Capacity 16 s The perforated bottom 17 also represents a removable cassette. The refractory partition 1k separates the first filter element 10 in the auxiliary compartment 19 in the secondary compartment 19 from the second filter element 15. At the bottom of the first filter element A gas chamber 20 is filled in which the walls 21 are refractory, while the chamber 20 is separated from the absorbent 13 poured on the filter grating 12 with an additional perforated bottom 22, under which the gassing distributor 23 is connected to the 2k gas inlet pipe. In the side of the tank of the second filter element, a window 25 is provided at a distance from the bottom of the chamber equal to the height of the partition 14. I Ascending compartment 9 is a dispensing compartment which is formed by a refractory partition 7 and the wall of the chamber 6 in which the outlet 26 is formed. The transfer tray 27 adjoins it. Both filter elements 10 and 15 p (the partition 7 is made at the same distance from the bottom of the chamber and can be fixed by the shoulders behind the edges of the chamber 6, vertical supports for the bottom part or supports from or non-proportional (not shown. The level of absorbent placement of the first filter element 10 and window 25 of the second filter element 15 is below the melt level, the absorbent 18 of the second filter element 15 is located below the level of window 25 and the first filter element 10, and the outlet 26 is flush with the arrangement of elements 10 and 15, windows 25, holes 2b, absorbents 13 and 18, ypOBHjf causes optimal pressure drop at one time opposite flow direction, i.e. provides optimal hydrodynamic conditions for the movement of the metal and gas melt. In addition, the capacity of the filter element 15 is filled with a fine absorbent, for example, micron, and the capacity of the filter element 10 is filled with a large absorbent, for example, 12-15 mm in size. This is so. that the purpose of the filter from a coarse absorbent first filter element is a preliminary rough cleaning of non-metallic impurities, and, no less important, in the aggregate, with gas and metal flow, resistance of the filter grating, creating a melt jet flow through the gas cushion formed under the filter grate 12 The purpose of the filter is from a small absorbent second filter element. that is a thin melt cleaning. In holding the filter screens | $ e 12, holes are made of a certain size and number, i.e. with different equipment performance, the total hole area is 20-60 grates 12, i.e. -§15 "Aft 00, where A is / 1ol free HorS of the cross section of the holes. If A 20, there is a great resistance to the movement of the melt and the jet flow of the melt will not, if A 7 60, the formation of a large number of jets is difficult due to the proximity of the holes to each other, and there will also be no melt flow. The ratio of the diameter of each of the holes to the pitch between them is 0.3-0.7, i.e. where dn. is the diameter of the holes; p is the pitch between the holes; E is the ratio of the diameter of the hole to the pitch. In the case of 6 0.3, the degree of degassing will be less, because the metal streams will be less, E 0.7, the melt jets will merge and the degassing will be difficult. Thus, if the diameter of each the holes in the retaining filtering grid are 2-10 mm, then the pitch between the holes of the BTZ-TB mm. In the additional perforated bottom of the first filter element, the total area of the holes is its cross-sectional area. In the event that hole A is less than 15%, then the amount of supply gas will not be enough for effective degassing and production will decrease, if it is more, the rate of gas cushion formation will decrease, since the confluence of the gas jets will be difficult after passing through these holes will consequently reduce the effect of degassing. The ratio of the diameter of each hole in this case to the step between them will be 0.1-0,. those. p - Og Sl -, 1 J where Cloi diameter of the hole; t is the pitch between the holes; the ratio of the diameter of the hole to the pitch. If 2i is 0.1, the gas jets will pass through the same size, since gas coalescence into large bubbles will be difficult, the formation of a gas cushion will slow down, and the degassing effect will decrease, but if it will be more than 0.4, then a large amount of gas is observed. The high resistance to movement of the refining gas, the melt flow is difficult, and as a result, the productivity of the process will decrease. If the size of the holes is 2-10 mm in an additional perforated bottom, the memeda step can be selected 12-30 mm. It should be noted that with equal holes in the perforated bottom of the first filter element, which is a retaining filtering grate, and holes in the additional perforated bottom of this filter element, the total area of the holes in the additional perforated bottom is smaller, and the pitch between them is larger, since this is an additional perforated the bottom is directly involved in the degassing process, and the retaining filter grating is involved in the degassing and filtration. The device works as follows. Before filling the first filter element from the refining pipeline, gas is fed through a distributor. The melt from the mixer 1 enters the downstream compartment 8, into the tank 11 of the first filtering element 10. The melt passes through a large absorbent 13, slows down and is cleared of large non-metallic inclusions, flows into the degassing chamber 20, och "gas outlets refining gas. Then, from the degassing chamber, the melt enters from the bottom up to the auxiliary compartment 19, from where through the window 25 in the vessel of the second filter element 15 enters a fine cleaning of fine solid materials. Passing from the top down through the absorbent 18 of the second filter element, the melt flows into the upstream compartment 9 and through the outlet 26 enters the dispensing tray 27, from where it enters the casting area. . The technical and economic effect of using the proposed Zack device is found to increase the efficiency of degassing, filtering, and increasing the life of the filter service. The gas chamber under the coarse filter makes it possible to simultaneously pre-filter and degass the gas cushion, the degassing chamber between the two perforated bottoms of the first filter element, the dimensions, the number of holes, the pitch between them ensure a high degassing effect on the gas cushion, and like 1 96. eight . consequence, improving the quality of the alloy. Increasing the service life of the filter due to the ° removal of the absorbent cassettes and cleaning, filter purging provides savings on the metal going to the filters, as well as savings on the metal staying on the absorbent. The economic effect of using the invention will be at least 15575 rubles. in year.