Устройство для непрерывного вакуумирования металла

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к конструкции устройства для рафинирования жидких металлов, преимущественно алюминия и его сплавов, вакуумированием. Цель - повышение надежности, срока службы и степени рафинирования. Расплавленный металл через воронку 9 поступает в вакуумную камеру 1 с емкостью 2. Металлопровод 11 заполнен металлом под действием напора электромагнитного насоса (ЭМН) 3. Металлостатическое давление продавливает металл через поры или перфорацию участка 13 в вакуумную камеру 1, где происходит его вакуумирование. Циркуляция металла с помощью ЭМН 3 позволяет многократно осуществлять рафинирование металла в цикле: фильтрация, вакуумирование. Аналогично осуществляется рафинирование металла при циркуляции металла с помощью ЭМН 4, который осуществляет также выдачу отрафинированного металла через патрубок 10. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (g 1) (51)5 С 22 В 9/04

I ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730839/02 (22) 22,08,89 (46) 23.08.91. Бюл, N. 31 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) М.P.Öèí и В.П.Полищук (53) 669.114.12.05 (088.8) (56) Верте Л.А. Магнитная гидродинам ка в металлургии, — М.: Металлургия, 197;:, с.

203-204. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

ВАКУУМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к конструкции устройства для рафинирования жидких металлов, преимущественно алюминия и его сплавов, вакуумированием. Цель — повышение надежности, срока службы и степени рафинирования. Расплавленный металл через воронку 9 поступае-. в вакуумную камеру 1 с емкостью 2, Металлопровод 11 заполнен металлом под действием напора электромагнитного насоса (ЭМН) 3. Металлостатическое давление продавливает металл через поры или перфорацию участка 13 в вакуумную камеру 1, где происходит его вакуумирование, Циркуляция металла с помощью

ЭМН 3 позволяет многократно осуществлять рафинирование металла в цикле: фильтрация, вакуумирование, Аналогично осуществляется рафинирование металла при циркуляции металла с помощью ЭМН 4, который осуществляет также выдачу отрафинированного металла через натрубок 10.

1 з,п. ф-лы, 1 ил.

1671717

Изобретение относится к металлургии, к конструкции устройства для рафинирования жидких металлов преимущественно алюминия и его сплавов вакуумированием.

Целью изобретения является повышение надежности, срока службы и степени рафинирования.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит вакуумную камеру 1 с установленной в ней емкостью 2 для металла, электромагнитные насосы (ЭМН)3 и 4, входные 5 и 6 и выходные 7 и 8 патрубки, введенные в емкость 1 через ее днище, узлы приемки и выдачи металла (воронка 9 и пат рубок 10 соответственно). Металлопровод

11 соединяет узел приемки металла в виде воронки 9 с выходным патрубком 7 насоса

3, а металлопровод 12 соединяет узел выдачи металла в виде патрубка 10 с выходным патрубком 8 насоса 4.

Металлопроводы 11 и 12 выполнены с дросселирующими отверстиями в стенках (могут быть выполнены в виде трубчатых кассет с фильтровальным материалом либо в виде пористых керамических трубок) на участках 13 и 14, Устройство работает следующим образом.

При первичном запуске после предварительного разогрева емкости 2 и металлотрактов ЭМН 3 и 4, в емкость 2 через воронку 9 заливают металл, Камеру 1 продувают инертным газом. Затем включают

ЭМН 3 и 4 и увеличивают создаваемые ими давления до тех пор, пока металл в воронке

9 и патрубке 10 не поднимется, до заданного уровня. При этом металл под действием гидростатического напора начинает продавливаться через отверстия в стенках участков 13 и 14 и поступать в емкость 2.

Включают систему вакуумирования и постепенно снижают давление в вакуумной камере до требуемой величины Рв

Одновременно увеличивают давления и развиваемые ЭМН 3 и ЭМН 4, так, что уровень металла в воронке 9 и патрубке 10 не изменяется. С увеличением разности давлений увеличивается расход металла через дросселирующие отверстия на участках 13 и 14. Металл, разбрызгиваясь и вакуумируясь в объеме камеры 1 стекает на дно емкости 2, откуда поступает вновь в ЭМН 3 и 4.

Температуру металла поддерживают за счет тепла от индуктируемых ЭМН в металле токов (используют магнитодинамические насосы) или при помощи дополнительного электронагревателя.

Обрабатываемый металл подают с расходом Qi в воронку 9 иэ печи или ковша, 20

Одновременно уменьшают давление, развиваемое ЭМН 3, так, что уровень металла в воронке 9 сохраняется постоянным. При этом необработанный металл иэ воронки 9 под действием перепада давлений (P - Р ), где Pa — атмосферное давление, поступает через верхнюю часть отверстий участка 13 в, емкость 2 с расходом Qi, а через остальные отверстия в емкость 2 поступает металл из

ЭМН 3 с расходом 02. Соотношение 01/Qz и положение границы между 01 и 02 зависят от величины давления, развиваемого ЭМН

3, и регулируется его изменением при помощи изменения электрических характеристик ЭМН 3 (например, величины питающего напряжения его обмоток). Так как (01 + Qg) является величиной постоянной, то, изменяя соотношение 0 /Qz, поддерживают требуемую величину, изменяя, например, напряжение питания ЭМН 3 по показаниям датчика уровня металла в воронке 9.

Аналогичным образом регулируют давление, развиваемое ЭМН 4, но с тем, чтобы обеспечить выдачу рафинированного металла иэ патрубка 10, Устройство обеспечивает снижение содержания газов до 0,1 см. (100 г окисных включений — в 3 — 5 раз, рост относительного удлинения образцов на 60 — 100 .

Технические преимущества предлагаемого устройства состоят в следующем.

В канал ЭМН, соединенный с узлом ввода металла. поступает металл, прошедший вакуумирование и, при выполнении дросселирующих участков в виде пористых трубок, фильтрацию. Давление в металлотракте

ЭМН 3 больше, чем в камере 2, поэтому исключаетЧя активное образование пузырьков газа, пинч-эффект и интенсивное осаждение включений на стенках канала ЭМН, что в 3 — 10 раз повышает межремонтный срок службы и надежность этого узла.

Многократное прохождение металла в виде струй, капель или тонких пленок (в зависимости от диаметра отверстий в металлопроводах 11 и 12) через вакуумную камеру повышает степень очистки сплава от газов и качество металла.

Непрерывная циркуляция металла через металлотракты ЭМН 3 и 4, независимо от остановок подачи металла в устройство и

его слива, обеспечивает постоянство температуры металла и стенок металлотрактов, что также повышает надежность и ресурс работы каналов ЭМН в 1,5-3 раза.

Устройство позволяет производить комплексную обработку металла: фильтрацию и вакуумирование. Оно обеспечивает существенное (в 3-7 раза) увеличение продолжи1671717

Составитель А.Лютиков

Редактор И.Дербак Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 2804 Тираж 382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя нэб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тельности работы входного фильтра по сравнению с известными схемами фильтрации.

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывного вэкуумирования металла, содержащее вакуумную камеру с емкостью для металла, узлы приемки и выдачи металла, два злектромагнитных насоса, входные патрубки которых соединены с емкостью для металла, выходной патрубок одного из насосов соединен с узлом приемки, э другого — с узлом выдачи металла, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, срока службы и степени рафинирования, оно снабжено металлопроводами, расположенными в вакуумной камере и соединяющими узлы при5 емки и выдачи металла с патрубкэми насосов. причем металлопроводы выполнены с дросселирующими отверстиями в стенках, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е10 с я тем, что участки металлопроводов с дросселирующими отверстиями выполнены из пористых керамических трубок.