Центрифуга для фильтрации расплава

 

Использование: изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности, к аппаратам рафинирования. Сущность: центрифуга для фильтрации расплава состоит из плавильной ванны, рамы и траверсы, перемещаемой по ней с помощью механизма, ротора с фильтром, подвешенного на траверсе и снабженного приводом вращения, причем фильтр образован двумя конусообразными тарелями, сжатыми большими основаниями с образованием фильтрующей щели, снабженными заборными отверстиями, механизма раскрытия тарелей для выброса осадка. Отличительной особенностью центрифуги является то, что брызг ротор подвешен на вертикально подвижной траверсе между стойками рамы, расстояние между которыми равно 0,5 - 0,67 длины ротора. 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, и в частности, к технологии рафинирования металлов. Известна центрифуга фильтрации расплавов (авт.свид. N 379288, М.кл. B 04 B 3/24, 1969), содержащая корпус с обогревом, ротор с конусообразной поверхностью, закрепленный на валу, установленном на подшипник.

Недостатком известной центрифуги является невозможность получения качественного продукта из-за малых размеров примесей.

Известно и принято за прототип устройство, содержащее плавильную ванну, раму и размещенные на ней фильтр, состоящий из двух соосных конусообразных тарелей с заборными окнами с образованием полости фильтра и фильтрующей щели, привод вращения и погружения фильтра в расплав, механизм взаимного перемещения тарелей при разгрузке твердого осадка, отбойник брызг и устройство транспортировки осадка (авт.свид. N 1514813, М.кл. C 22 B 9/02, 1989).

Цель изобретения повышение устойчивости аппарата и повышение его производительности.

Цель достигается тем, что в известной центрифуге для фильтрации расплавов, содержащей плавильную ванну, раму и траверсу, перемещаемую по ней с помощью механизма в вертикальной плоскости, ротор с фильтром, подвешенный на траверсе между стойками рамы и имеющий привод вращения и выполненный в виде двух конусообразных тарелей сжатых большими основаниями с образованием фильтрующей щели, причем в верхней тарели выполнены заборные отверстия, механизм раскрытия тарелей для выброса осадка, отбойник брызг и устройство транспортировки осадка, расстояние между стойками рамы составляет 0,5 0,67 длины ротора.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства.

Устройство содержит обогреваемую плавильную ванну 1 для расплавления металла, на которой установлена рама 2 устройства. На стойках рамы 2 установлена траверса 3 с механизмом перемещения 4. На траверсе 3 подвешен ротор 5 с двумя конусообразными тарелями 6, образующие фильтр.

Ротор 5 подвешен на траверсе 3, вертикально подвижной по стойкам рамы 2, разнесенным на расстояние 0,59 0,67 от длины ротора (оптимально 0,62).

Ротор 5 соединен с приводом вращения 7. Конусообразные тарели 6 прижаты друг к другу большими основаниями с образованием полости фильтра 8 и фильтрующей щели 9. Верхняя тарель снабжена заборными окнами (отверстиями) 10, а нижняя тарель 6 жестко насажена на вал 11, смонтированный соосно с ротором 5. С помощью пружинного механизма 12, вал 11 смещается относительно ротора 5.

Тарели 8 фильтра могут занимать указанное положение в расплаве или в верхнем раскрытом положении. На корпусе 2 соосно тарелей 6 фильтра для сбора брызг установлен отбойник 13 и транспортер для перемещения выброшенных дроссов.

Устройство работает следующим образом.

На ванну 1 устанавливается центрифуга своим корпусом рамой 2. С помощью механизма перемещения 4траверса 3 с ротором 5 и тарелями 6 погружается в расплав и приводится во вращение приводом 7. Суспензия расплава с твердыми примесями вовлекается через заборные отверстия 10 в полость фильтра 8 и под действием центробежных сил жидкий расплав продавливается через фильтрующую щель 9 и выбрасывается в расплав, а твердые кристаллы остаются в полости фильтра 8.

При ширине тарелей траверсы 3 опоры ротора равной менее 0,59 длины ротора 5 возникают биения ротора в опущенном положении. Это позволяет повышать скорость вращения фильтра в режиме заполнения полости фильтра осадком. Вращение на скоростях 280 320 об/мин приводит к увеличению длительности наполнения фильтра до 5 мин, что ведет к снижению производительности и окислению металла.

После накопления твердых кристаллов в полости фильтр 8 механизмом 4 траверса 3 с ротором 5 и тарелями 6 приподнимается, не прекращая вращения. При этом происходит "досушка" осадка в полости фильтра 8 от жидкой фазы, выбрасываемой через фильтрующий щель 9.

При ширине траверсы 3 опоры ротора равной более 0,67 от длины ротора 5 возникают биения ротора 5 в поднятом положении при отжатии осадка (осушки). Это не позволяет вести отжатие осадка при высоких (более 1200 об/мин) скоростях. Недостаточные центробежные усилия при отжатии осадков приводят к увеличению продолжительности отжима (снижение производительности) и повышению выхода ценного жидкого металла в дроссы.

Брызги жидкого расплава стекают по конусу отбойника 13 в ванну 1. После осушки осадка фильтр приподнимается в верхнее положение, где механизмом сжатия 12 тарели раскрываются и осадок под действием центробежных сил выбрасывается в транспортер 14.

Предлагаемая центрифуга обеспечивает устойчивую работу аппарата на разных диапазонах скоростей вращения, разном положении ротора и различном заполнении полости фильтра. За счет этого повышается производительность на 10 15%

Формула изобретения

Центрифуга для фильтрации расплава, содержащая плавильную ванну, раму и траверсу, перемещаемую по ней с помощью механизма в вертикальной плоскости, ротор с фильтром, подвешенный на траверсе между стойками рамы, имеющий привод вращения и выполненный в виде двух конусообразных тарелей, сжатых большими основаниями с образованием фильтрующей щели, причем в верхней тарели выполнены заборные отверстия, механизм раскрытия тарелей для выброса осадка, отбойник брызг и устройство транспортировки осадка, отличающаяся тем, что расстояние между стойками рамы составляет 0,5 0,67 длины ротора.

РИСУНКИ

Рисунок 1