Способ удаления шлаков из расплава в плавильных агрегатах тигельного типа, преимущественно алюминиевых сплавов

 

Использование: в металлургии при удалении шлаков из расплавов при приготовлении сплавов цветных металлов. Сущность разогревают перерабатываемый материал , вращают расплав посредством погружной центрифуги и осуществляют фильтрацию путем прокачки расплава через полость фильтрующего органа центрифуги в две стадии, на первой - вращение проводят в течение 0,5-1,5 мин с фактором разделения 20-25, а на второй - в течение 0,2-1,0 мин. с фактором разделения 45-55, с выгрузкой отфильтрованного металла в расплав 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 С 22 В 9/00, 21/Об

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4901972/02 (22) 11.01,91 (46) 07.09.92.Бюл. М 33 (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт гидрометаллургии цветных металлов

"Гидроцветмет" и Красноярский металлургический завод им. В,И,Ленина (72) А,Ю.Шустров, А.В.Долгов, А.А.Арнольд, Ю,А.Маценко. M.Ï.Áîðãîÿêîâ, B.À.Hàãèáèí и А, H.Æóðàaëåâ (56) Долгов А.В., Субурин С.Н. и др, Рафинирование металлов на погружных центрифугах. — Цветные металлы, 1977. N. 7, с. 5-8. (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ШЛАКОВ ИЗ РАСПЛАВА В ПЛАВИЛЬНЫХ АГРЕГАТАХ ТИИзобретение относится к металлургии, в частности, к способу удаления шлаков с поверхности расплавов при приготовлении сплавов цветных металлов.

В процессе плавки сплавов цветных металлов беэ использования больших количеств покровного флюса на поверхности расплавов образуется шлаковая составляющая, аккумулирующая в себе продукты реакций рафинирования и модифицирования, окислы металлов, частицы футеровки плавильных агрегатов и т.д.

Известен способ удаления шлака с поверхности расплава в процессе перетока последнего через сепаратор. Подаваемый расплав из плавильного агрегата вместе со шлаком поступает в сепаратор, имеющий два сливных лотка. При помощи установленных на разных уровнях порогов поток разделяется на два: нижний — металлический расплав, верхний — шлаковая масса, . Ж „1759925 А1

ГЕЛЬНОГО ТИПА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО

АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Использование: в металлургии при удалении шлаков из расплавов при приготовлении сплавов цветных металлов. Сущность: разогревают перерабатываемый материал, вращают расплав посредством погружной центрифуги и осуществляют фильтрацию путем прокачки расплава через полость фильтрующего органа центрифуги в две стадии, на первой — вращение проводят в течение 0,5 — 1,5 мин с фактором разделения

20 — 25, а на второй — в течение 0,2-1,0 мин. с фактором разделения 45-55, с выгрузкой отфильтрованного металла е расплав.

1 табл. которые поступают в разные приемные емкости.

Недостатком этого способа является образование сильнометаллизированной шлаковой массы, что значительно уменьшает извлечение металла в расплав. Кроме того. скорость передела невысока, что ведет к задалживанию металла на переделе и значительным потерям энергии, Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ отделения твердых и римесей от расплава с использованием погружных центрифуг. Металл в плавильном агрегате нагревается до требуемой температуры, иа агрегат устанавливается погружная центрифуга, и в результате многократной прокачки расплава через фильтрующий орган в последнем скапливаются твердые примеси.

По заполнении твердыми примесями фильтра, последний извлекается из расплава и

1759925 приводится в ускоренное вращение с целью более полного отделения расплава от твердых частиц.

Недостатком известного способа является необходимость многократной прокачки расплава через фильтрующий орган, что значительно удлиняет время передела, э также проведение операции отжима вне обьема расплава, что в случае обработки сплавов таких активных материалов как цинк и алюминий влечет повышенное окисление металла.

Целью изобретения является сокращение времени и повышение степени извлечения металла.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе удаления шлаков из расплава в плавильных агрегатах тигельного типа, преимущественно алюминиевых сплавов, включающем разогрев, вращение и фильтрацию расплава посредством погружной центрифуги, фильтрацию осуществляют в две стадии, на первой — вращение осуществляют в течение 0.5-1,5 мин с фактором разделения 20-25, а на второй — в течение 0,2 — 1,0 мин с фактором разделения

45-55. с выгрузкой отфильтрованного MB-. талла в объем расплава, На первой стадии процесса по достижении расплавом требуемой температуры в него опускается фильтрующий орган центрифуги на глубину, обеспечивающую создание при заданном, .факторе разделения воронки, нижняя граница которой приходится на уровень заборных окон центрифуги, В процессе вращения шлаковая составляющая, которая находится на поверхности расплава, скользя по воронке, попадает в полость фильтрующего органа, где задерживается и отделяется от металла, По заполнении твердыми частицами полости фильтрующего органа центрифуга приводится в более ускоренное вращение для прекращения подачи расплава в фильтрующий орган и более эффективного отделения фильтростатка от фугата.

Продолжительность первой стадии меIIee 0,5 мин не позволяет полностью набрать фильтрующий орган твердыми частицами шлака. что потребует дополнительной операции и замедляет передел, Продолжительность ее более 1,5 мин также ведет к удлинению передела вследствие работы центрифуги с заполненным твердыми включениями фильтрующим органом, Разделяющий фактор на первой стадии менее 20 не позволяет сформировать воронку, форма которой позволяла бы проводить набор шлаковой составляющей расплава в полость фильтрующего органа, 5

ЗО

При разделяющем факторе íà первой стадии более 25 перемешивание расплавленного металла становится столь интенсивным, что шлаковая составляющая замешивается в обьеме расплава, и для ее удаления становится необходимым многократная прокачка всего обьема расплава через фильтрующий орган центрифуги.

Продолжительность второй стадии менее 0,2 мин и разделяющий фактор менее 45 не дают возможности эффективно отделить имеющийся в полости фильгрующего органа расплав от твердых частиц и получаемые в этом случае фильтростатки будут металлиэированы, В случае проведения второй стадии более 1 мин весь металл, который мог отделиться от твердых частиц, покидает полость фильтрующего органа и дальнейшее центрифугирование не улучшает показателей процесса, Проведение второй стадии с разделяющим фактором более 55 может привести к частичному раскрытию фильтрующего органа и выгрузке фильтростатков в расплав, Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что процесс фильтрации ведут в две стадии, причем стадию отжима проводят так, чтобы выделение металла из фильтрующего органа шло в объем расплава. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями не позволило в них выявить признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Предлагаемый способ удаления шлаков из расплава в плавильных агрегатах тигельного типа, преимущественно алюминиевых сплавов, реализован следующим образом, Плавку алюминиевого сплава АМГ2 вели в печи сопротивления емкостью 100 кг в графитовом тигле с диаметром 450 мм. После расплавления сплава и доведения его температуры до 720+10 С расплав рафинировали флюсом 60 KCI и 40 CaFg в количестве 1,5, после чего на поверхности расплава образовался слой шлаков. Длл его удаления использовали погружную центрифугу типа Г1АФВС с диаметром фильтрующего органа 200 мм. После прогрева последний приводится во вращение с требуемым фактором разделения в течение onðåделенного промежутка времени. Затем скорость вращения увеличивали с тем, чтобы прекратить подачу расплава в полость

: 1759925 фильтрующего органа и отжать фильтростатки от запутавшегося в них металла. После этого фильтрующий орган извлекался из расплава и разгружался. Операции проводились столько раз, чтобы удалить весь имеющийся на расплаве шлак.

Результаты удаления шлаков с поверхности расплава алюминиевого сплава АМГ2

Техред М.Моргентал Корректор Л. Филь

Редактор

Заказ 3158 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Результаты опытов приведены в таблице, Из таблицы следует, что предлагаемый способ(пп, 2 — 5) удаления шлаков из расплава в плавильных агрегатах тигельного типа, 15 преимущественно алюминиевых сплавов, позволяет ускорить процесс в 2,2-2,4 раза при снижении содержания металла в фильтростатках в 1,8-2,3 раза. Использование заявляемого изобретения позволит уско- 20 рить проведение операции удаления шлаков и снизить потери металла со шлаком.

Формула изобретения

Способ удаления шлаков иэ расплава в плавильных агрегатах тигельного типа, преимущественно алюминиевых сплавов, включающий разогрев, вращение и фильтрацию расплава посредством погружной центрифуги, отл ич а ю щи и с я тем, что, с целью сокращения времени процесса, повышения степени извлечения металла, фильтрацию осуществляют в две стадии, на первой вращение проводят в течение 0,5—

1,5 мин с фактором разделения 20 — 25, на второй — в течение 0,2 — 1,0 мин с фактором разделения 45-55 с выгрузкой отфильтрованного металла в объем расплава.