SU865946A1

SU865946A1 - Device for refining melts with inert gases and or salt vapours

Info

Publication number: SU865946A1
Application number: SU802870283A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Львович Золотой; Константин Никитич Милицын; Виктор Григорьевич Федечкин; Наталья Юрьевна Позднякова
Original assignee: Московский Институт Радиотехники,Электроники И Автоматики
Priority date: 1980-01-14
Filing date: 1980-01-14
Publication date: 1981-09-23

Description

1one

Изобретение относитс к литейному или металлургическому производству и может быть использовано при приготовлении алюминиевых или иных сплавов , рафинирование KOTOpfjix осуществл етс парообразными или газообразными продуктами. The invention relates to foundry or metallurgical production and can be used in the preparation of aluminum or other alloys, the refining of KOTOpfjix is carried out by vaporous or gaseous products.

Известно устройство дл дегазации и очистки от окислов алюминиевых расплавов посредством, их газами через специальные пористые элементы , встроенные в днище ковша, в котором качестве продуваемого газа рекомендовано примен ть высокочистый азот 1). .A device is known for degassing and cleaning aluminum oxide melts by means of their gases through special porous elements embedded in the bottom of the ladle, in which it is recommended to use high-purity nitrogen as the purge gas 1). .

Многочисленными исследовани ми установлено, что азот и аргон обычно хорошо дегазируют алюминиевые расплавы , однако продувка расплава только азотом и аргоном оказывает далеко неполное действие на удаление взвешенных мелкодисперсных частиц из-за отсутстви химического воздействи этихгазов, например, с водородом , присутствующим в расплаве.Numerous studies have found that nitrogen and argon usually degas well aluminum melts, but blowing the melt only with nitrogen and argon has a far incomplete effect on the removal of suspended fine particles due to the lack of chemical effect of these gases, for example, with the hydrogen present in the melt.

Конструктивным недостатком устрой1ства вл етс быстрый выход из стро пористых элементов и, вследствие этого , необходимость частой их замены.A structural disadvantage of the device is the rapid failure of the porous elements and, consequently, the need for their frequent replacement.

известна также установка дл комбинированной одновременной обработки алюминиевых расплавов посредством фильтра, состо щего из гранул окиси алюмини , и продувки газом (аргоном или азотом), поступающим в-расплав через трубку 2.A device is also known for the combined simultaneous treatment of aluminum melts by means of a filter consisting of aluminum oxide granules and purging with gas (argon or nitrogen) entering the melt through tube 2.

Однако, при обработке расплава по такой схеме происходит разрыхле10 ние фильтра, которое может привести кзагр знению расплава мелкодисперсной окисью алюмини .However, when treating the melt according to this scheme, a filter loosening occurs, which can lead to a buildup of the melt with fine alumina.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс уст5 ррйство дл рафинировани сплавов инертными газами и/или парами солей, включающее испаритель с подводом в него инертного газа, и герметично закрепленной в нем отводной трубкой, The closest to the proposed technical entity is a device for refining alloys with inert gases and / or vapors of salts, including an evaporator with an inert gas supply to it, and an outlet tube sealed in it

20 газораспределитель и клапанное приспособление с пневмоцилиндром, размещенным на отводной трубке, верхний конец, которой соединен с пневмоцилиндром . Газораспределитель выполнен в 20 gas distributor and valve fixture with a pneumatic cylinder placed on the outlet tube, the upper end of which is connected to the pneumatic cylinder. Gas distributor is made in

25 виде наружного, неподвижно закрепленного , и внутреннего цилиндров, при , этом внутренний цилиндр снабжен кольцевыми канавками дл размещени в них манжет уплотнени и дл подвода через 25 as an outer, fixedly mounted, and an inner cylinder, wherein the inner cylinder is provided with annular grooves for accommodating sealing cups thereto and for supplying through

30 систему радиальных и осевых каналов30 system of radial and axial channels

инертного газа в испаритель и сжатого воздуха к пневмоцилиндру клапанного приспособлени , а наружный,цилиндр снабжен соответствующими им отверсти ми , причем внутренний цилиндр испаритель и пневмоцилиндр выполнены с возможностью вращени их относи|тёльно оси наружного цилиндра. Нижний конец отводной трубки выполнен . наклонным к ее вертикальной части под углом не менее, чем ЭО. В качестве нагревательного устройства дл возгонки соли служит электрическа печь сопротивлени 3.inert gas in the evaporator and compressed air to the pneumatic cylinder of the valve device, and the outer cylinder is provided with corresponding holes, and the inner cylinder of the evaporator and pneumatic cylinder are rotatable relative to the axis of the outer cylinder. The lower end of the bypass tube is made. inclined to its vertical part at an angle not less than EO. An electric resistance furnace 3 serves as a heating device for the sublimation of salt.

К недостаткам известного устройства следует отнести большую металлоемкость конструкции, сложность ее изготовлени и обслуживани . Наличие в установке электродвигателей, вентил тора иособенно специальной печи сопротивлени , предназначенной дл возгонки соли, требует значительных затрат электроэнергии. Кроме того, применение такой стационарной установки в цехах с ограниченным производством расплава экономически нецелесообразно и технологически трудно осуществимо.The disadvantages of the known device include a large metal structure, the complexity of its manufacture and maintenance. The presence in the installation of electric motors, a fan and, in particular, a special resistance furnace designed for the sublimation of salt, requires a considerable amount of electricity. In addition, the use of such a stationary installation in workshops with limited melt production is not economically feasible and technologically difficult to implement.

Цель изобретени - уменьшение металлоемкости и упрощение конструкции повшаение технологичности и экономичности устройства за счет тепла, излучаемого расплавом, а также улучшение качества расплава.The purpose of the invention is to reduce metal consumption and simplify the design, increasing the manufacturability and efficiency of the device due to the heat emitted by the melt, as well as improving the quality of the melt.

Указанна цель достигаетс тем, . что в устройстве дл рафинировани сплавов инертными газами и/или парами солей, содержащем укрепленный на штанге, обеспечивающий вертикальное йеремёщение, цилиндрический испаритель , из которого выведена отводна трубка, оканчивающа с газораспределителем , и трубку дл подачи инертного газа, на отводной трубке под днищем испарител укреплен экран с регулируемым по площади отверстием. Кроме того, трубка дл подачи инертного газа плотно прилегает к поверхности испарител , а газораспределитель выполнен в виде лучеобразно расположенных трубок с отверсти ми. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.This goal is achieved by that in a device for refining alloys with inert gases and / or vapors of salts, containing a reinforced rod, providing vertical replacement, a cylindrical evaporator, from which a discharge pipe terminating with a gas distributor is laid, and a tube for supplying an inert gas to the evaporator screen with an adjustable hole. In addition, the inert gas supply tube fits snugly to the surface of the evaporator, and the gas distributor is made in the form of ray-arranged tubes with holes. FIG. 1 shows the proposed device, the cut; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one.

Устройство из цилиндрического испарител 1 с герметичной крышкой 2. В корпус иcпapi тeл вварена отводна трубка 3, оканчивающа с гаэораспредеЛителем 4 в виде лучеобразно расположенных трубок.с отверсти ми. Такое выполнение газораспределител 4 позволит увеличить контакт расплава с газом и, как следствие, повысить его рафинирование (например, дл алн1миниевых сплавов от газов и неметаллических включений).The device is made of a cylindrical evaporator 1 with an airtight lid 2. In the case of the body, a branch tube 3 is welded in, terminating with a georeflector 4 in the form of ray-arranged tubes with openings. Such an embodiment of the gas distributor 4 will allow increasing the contact of the melt with the gas and, as a consequence, increasing its refining (for example, for aluminum alloys from gases and non-metallic inclusions).

Дл подачи инертного газа служит трубка 5, плотно прилегающа к внешней стороне корпуса испарител , чтоFor the supply of inert gas, tube 5 serves, tightly adjacent to the outer side of the evaporator housing, which

обеспечивает предварительный подогрев поступающего в испаритель инертного газа.provides preheating of the inert gas entering the evaporator.

Интенсивность возгонки соли в испарителе 1 регулируетс посредством специального поворотного экрана 6 с отверсти ми, который расположен под нижней поверхностью испарител .1. Однако такое выполнение экрана может быть заменено иным,например,регз лирование теплового потока может осуществл тьс двум секторами, укрепленными на отводной трубке, но свободно вращающимис вокруг нее, причем по высоте они должны располагатьс один несколько выше другого.The intensity of salt sublimation in the evaporator 1 is regulated by means of a special rotating screen 6 with holes, which is located under the bottom surface of the evaporator .1. However, such an embodiment of the screen can be replaced by something else. For example, regression of the heat flux can be carried out by two sectors fixed on the outlet tube, but freely rotating around it, and they should be one above the other in height.

- V - V

Давление в испарителе контролируетс чувствительным манометром 7, температура днища испарител контролируетс термопарой 8 и потенциометром 9.The pressure in the evaporator is controlled by a sensitive pressure gauge 7, the temperature of the bottom of the evaporator is controlled by a thermocouple 8 and a potentiometer 9.

Устройство в цел х соблюдени правил техники безопасности оборудуетс предохранительным клапаном 10.The device is equipped with a safety valve 10 for compliance with safety regulations.

Перемещение устройства в вертикалном положении и его перенос осуществл етс при помощи штанги 11, закрепленной на корпусе испарител .The device is moved in the vertical position and its transfer is carried out with the help of the rod 11 fixed on the evaporator housing.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В корпус испарител 1 засыпают расчетное количество рафинирующей соли (например, гексахлорэтанаУ с известной температурой возгонки. Испаритель закрывают крышкой 2.The calculated amount of the refining salt (for example, hexachloroethane with a known sublimation temperature) is poured into the body of the evaporator 1. The evaporator is closed with a lid 2.

Осуществл продувку устройства инертным газом, погружают газораспределитель 4 в расплав, предварительно установив наибольшее отверстие экрана 6 под дном испарител 1 (как это показано на чертеже), обеспечива тем самым наибольшую скорость прогрева дна и промежуток до начала возгонки соли в 2-4-мин.Having purged the device with an inert gas, immerse the gas distributor 4 in the melt, having preliminarily installed the largest opening of the screen 6 under the bottom of the evaporator 1 (as shown in the drawing), thereby ensuring the highest heating rate of the bottom and the gap before the start of sublimation of salt in 2-4-min.

В течение примерно 3 мин осуществл ют рафинирование расплава только инертным газом. Контролиру температуру соли термопарой 8 и потенциометром 9, фиксируют начало ее возгонки, что позвол ет осуществить дополнительное рафинирование (посредством химического взаимодействи ) расплава парами соли.For about 3 minutes, melt refining is carried out with an inert gas only. By controlling the temperature of the salt with a thermocouple 8 and potentiometer 9, the beginning of its sublimation is recorded, which allows for additional refining (by chemical interaction) of the melt with vapor of salt.

Скорость возгонки соли, ;а следовательно , и продолжительность рафинировани ее парами регулируют посредством увеличени или уменьшени теплового потока, т.е. практически измен диаметры отверстий экрана 6. .The rate of salt sublimation, and, consequently, the duration of its refining in pairs is regulated by increasing or decreasing the heat flux, i.e. practically changing the diameters of the holes of the screen 6..

Claims

At the end of the refining cycle, turning the screen b, block the access of heat to the bottom of the evaporator 1. Using the rod 11, remove the device from the melt, block the access of the inert gas B of the evaporator. The device is cooled under atmospheric conditions and re-prepared for the refining cycle. In the proposed device, in contrast to the known ones, there is no need to use electric power to heat the heating of an electric furnace, and therefore, the need to operate electric motors and a fan. A significant simplification of the device reduces its metal intensity and makes it possible to manufacture it in small industries. Due to the stationary implementation of the known device, there is no possibility of direct refining of the melts in the smelting furnaces. Taking into account the mobility of the proposed device, it is possible to refine the melt both in smelting furnaces and in various ladles, and the simplicity of servicing increases its manufacturability. Claims 1. A device for refining alloys with inert gases and / or vapors of salts, containing a cylindrical evaporator supported for vertical movement of the rod, from which the diverter is removed

.f a tube terminating with a gas spreader; and a tube for supplying an inert gas, which is different from that in order to reduce metal consumption, simplify the design, and increase the economy and processability of the device by using radiated heat from the heat on the discharge tube under the bottom The evaporator has a reinforced screen with an adjustable hole. 2. A device according to claim 1, characterized in that the tube for supplying inert gas is tightly pressed to the surface of the evaporator. 3. The device according to claim 1, which is in order that, in order to improve the quality of the melt, the gas distributor is made in the form of ray-arranged tubes with holes. Sources of information taken into account in the examination 1.Patent of France No. 1031504, cl. From 22 to 21/06, published 1951.

2. Light alloy technology, 1977, 12, p. 82

3. Authors certificate of the USSR. No. 420689, cl. From 22 to 9/10, 1972.

LA