Аппарат для очистки металлов

 

::- и

III) 662139

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстнческнк республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.1276 (21) 2426852/22-02 с присоединением заявки N9 .— (23) Приоритет (51)М. Кл.

В 01 К 1/00

С 22 В 9/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень Но 18

Дата опубликования описания 250579 (53) УДК 669. 871.,4(088.8) В. А. Михайлов и Л. И. Щукин (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Институт неорганической химии СО AH СССР и Кемеровский государственный университет (54) АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и касается получения металлов высокой чистоты методом электропереноса (электродиффузии).

Известен аппарат для очистки веществ методом электродиффузии, содержащий ячейки с электродами и систему для теплоносителя, в котором межэлектродные пространства соединены перемычкой из капилляров.:Сечение капилляров не более 2,10 см (1) .

В аппарате производительность отдельной .ячейки невысока вследст- вие небольшого суммарного сечения капилляров. Поэтому невелика и удельная производительность аппарата в целом. Трудность крепления капилляров и наличие герметичных соединений металлических деталей со стеклянными делают аппарат сложным в изготовлении и снижают надежность его при работе.

Целью изобретения является повышение удельной производительности аппарата, упрощение его конструкции и увеличение надежности.

Цель достигается тем, что ячейка выполнена в виде двух плоских сов-" мещенных пластин с пазами, образующими продольные каналы; а""также тем, что каналы ячейки имеют прямоугольное сечение.

На фиг. 1 показан аппарат, разрез в плоскости, перпендикулярной электродам; на фиг. 2 - разрез по А-A на 4)иг. 1; на фиг. 3 — разрез по

Б-Б на фиг. 2.

Аппарат содержит ячейки, каждая из которых образована двумя плоскими совмещенными пластинами 1 и 2. Между ячейками находится рамка Э, внутри которой имеется полость 4 для теплоносителя. С боковых сторон ячеек расположены крышки 5 и 6, в которых также имеются полости для теплоноси» теля. В пластинах 1 имеются прямоугольные каналы 7, выполняющие роль капилляров для очищаемого металла, количество их определяется требуемой производительностью одной ячейки. В каждой ячейке имеются верхний электрод 8 и нижний электрод 9, под водящие ток к очищаемому металлу. В электродах выполнены отверстия 10. для отбора металла. Штуцер 11 служит для подачи металла на -очистку через канал 12, штуцер 13 — для вывода очищенного металла, штуцер 14 — для

662139

Формула изобретения

3 вывода металла, обогащенного примесями, патрубок 15 - для подачи теплоносителя.

Аппарат работает следующим образом. Каналы 7 заполняются расплавленным металлом, подлежащим очистке. Через электроды 8 и 9 к металлу подводится постоянный ток. В процессе работы электроды перекрывают устья каналов

7, бтсекая металл и устраняя тем самым возможность вертикальной конвекции. Периодически производится отбор IQ башенного металла, для чего электрод

B поворачивается s пазу на 90 . Аналогично отбирается загрязненный металл в нижней части аппарата. Одновременно в каналы 7 поступает йовая 15 порция металла на очистку через штуцер 11. Тепло, выделяющееся в каналах; отводится системой теплоносителя.

Для равномерного теплоотвода плоскйе стенки совмещенных пластин 1" и 20

2, отделяющие расплавленный металл от теплоносителя, выполнены одинако вои"толщины. Для этой же цели служит и прямоугольная форма сечения каналов-капилляров. При одинаковоМ сечении каналов температура металла в соседних кайалах одинакова и теплообмена между ними через разделяю" щйе их внутрейние стенки "не й15ойсйо дит. Все выделяющееся тепло отводйтся через боковые стенки, обращенйые к теплоносителю.

Ячейки аппарата могут работать либо независимо, либо две или более соседних ячеек могут объединяться в каскад. В последнем случае металл, 35 очищенный в первой ячейке, направляется на последующую очистку в соседнюю ячейку и так далее.

Аппарат изготовляется, например, из металла с последующим нанесением 40 на плоскости, соприкасающиеся с очищаемым металлом, тонкого слоя неэлектропроводного покрытия, химическиинертного к очищаемому металлу. В качестве такого покрытия используется 45 в частности, нитрид бора. Покрытие

"электрически изолирует очищаемый металл"от материала аппарата, но благодаря малой тдлщине не является сфцественной преградой для теплопередачи. Аппарат может бытЬ изготовлен т акже из химически чистой неэлектроироводной керамики с хорощей теплофроводностью. Уплотнение по местам стЪ1ков обеспечивается пайкой, применением прокладок и т. п. 55

Для обеспечения надежной работы электрода, подводящего ток к каналам, отсекающего металл в положении Работа и соединяющего каналы с системой отбора в положении Отбор, ввод его в ячейку выполняется герметичным, предотвращающим загрязнение из окружающей среды. Для этой цели гнездо для электрода в собранной ячейке выполняется с таким расчетом, чтобы после нанесения электроизолирующего покрытия электрод входил в гнездо по скользящей посадке. Место ввода электрода в ячейку герметизируется, например фторопластовым уплотне нием. Поворот электрода на 90 производится, например, с помощью электрического или электромагнитного привода.

В ячейке аппарата создается высокая плотность каналов за счет уменьшения толщйны стенки,. разделяющей соседние каналы (до 1-2 мм). Высокая плотность каналов дает возможность йовысить удельную производительность ячейки эа счет увеличения суммарной рабсчей площади каналов. ЭФфективный теплоотвод, простота конструкции и отсутствие стеклянных деталей повышают надежность аппарата. Конструкция аппарата позволяет за счет большой суммарной рабочей площади каналов получить высокую удельную производительность, составляющую несколько килограммов .очищенного металла в сутки с ддного кубического метра объема аппарата.

1. Аппарат для очистки металлов методом электропереноса, содержащий ячейки с электродами и систему для теплоносителя., о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения его удельной производительности, упрощения койструкции и увеличения надежности аппарата, ячейка выполнена в виде двух плоских совмещенных пластин с пазами, образующими продольные каналы.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а юшийся . тем, что каналы ячейки имеют прямоугольное сечение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 219572, кл. В 01 К 1/00, 1968.

662139 л-л

Составитель С. Фомин

Ре акто В. Филиппова Тех O. Андрейко

Ко екто A. Власенко

Заказ 2551/6 Тираж 87 6

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4