Устройство для дегазации жидких металлов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ"

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

<1>783349

Ф

«4s .

".« °, .«

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву t«(22) 3аявлено 10. 11. 78 (21) 2682779/22-02 с присоединением заявки МЯ (23) ПриоритетОпубликоваио 3G1180. Ьоллетеиь М 44

Дата опубликования описания 03. 12. 80 (53)м. кл, С 21 С 7/10

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621. 365..91(088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Гольцов, A П. Кузин и A П. Фролов

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКИХ

МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к цветной и черной металлургии, непосредственно к области внепечной обработки жидких металлов, и может быть использовано при непрерывном литье металлов и сплавов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для дегаэации жидких металлов, которое включает соединенную с вакуумным на-. сосом вакуумную камеру, снабженную по всей длине металлопроводом, выполненным иэ материала, не проницаемого для жидких металлов и проницаемого для газов, и соединенным с патрубками для ввода и вывода металлов.

Металлопровод выполнен в виде объемного тела, имеющего две системы каналов и {или) полостей, одна из которых образована каналами, выполненными в объемном теле сообщающимися с патрубками для ввода и вывода металла, а другая состоит из каналов, выполненных в объемном теле и отделенных от первой системы внутренними газопроницаемыми перегородками и со" общающихся с вакуумной камерой. Отношение длины металлопроводящих каналов к их приведенному диаметру со.: "«=:,: . «.:. « ..-: =я .. . «««««. « . «*.««ы «««» !« « «Г "Ммьи. ставляет 5-100. При обработке жидкого металла вакуумированием в извест ном устройстве добиваются снижения вредных газообразных примесей, в

5 первую очередь водорода, Однако после вакуумной обработки в металле остаются негазообразные включения (на,пример, окйслы металлов),также отрицательно влияющие на качество вып l0 лавляемых металлов и сплавов. Для снижения количества негазообразных примесей требуется дополнительная обработка жидкого металла (продувка инертными газами). Недостатком устf5 ройства является также то, что его конструкция не обеспечивает одновременно обработку газами и вакуумирование при рафинировании жидкого металла в движущемся потоке, что ведет

2Q к снижению качества металла и уменьшению степени рафинирования.

Целью изобретения является увеличение степени рафинирования металла и повышение его качества за счет

25,обеспечения воэможности одновременной обработки газами и вакуумирования жидкого металла.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для дегаэации жидких металлов по сечению камеры, преде

783349

1 !

О

25 бО назначенной для приема жидкого металла, подлежащего рафинированию, дополнительно установлена по крайней мере одна газонепрбницаемая перегородка с отверстиями, совпадающими с металлопроводящими каналами.

Другим отличием является то, что часть камеры, соединенная с патрубком для ввода жидкого металла, отделенная- гаэонепроницаембй перегородкой дополнительно снабжена патрубком для ввода рафинирующего газа.

Существенно важно, чтобы гаэоне-.. проницаемая перегородка устанавливалась на расстоянии 0,1-0,5 длины металлопронода от входного патрубка.

Рафинирующий эффект в устройстве достигается благодаря тому, что дви-, жущийся по металлопроводу жидкий ме-: талл одновременно н первой газовой камере, отделенной газонепроницаемой стенкой, насыщается рафинирующим газом пад давлением, а затем во второй части камеры подвергается вакуумированию.

Жидкий металл, насыщенный рафинирующим газом в первой газовой камере, поступает в вакуумную камеру, где происходит его интенсивное выделение.

Это приводит к вскипанию жидкого металла и его перемещению. В выделяющиеся пузырьки рафинирующего газа диффундирует водород и другие растворенные газы. Таким образом устрой-; ство обеспечивает одновременную обработку газами жидкого металла и на-. куумирование его. При этом повышается качества металла и увеличивается степень рафинирования за счет снижения негазообразных включений.

Если газонепроницаемая перегородка будет установлена на расстоянии меньше 0,1 длины металлопровода от входного патрубка, то металл не будет успевать насыщаться, Увеличение длины газовой камеры больше, чем 0,5 длины, металлопровода, приведет к снижению дегазирующего эффекта в вакуумной камере.

На чертеже изображено устройство, для дегаэации х<идких металлов, общий, вид.

Устройство для дегазации жидких металлов содержит камеру 1 с размещенным в ней металлопроводом 2, выполненным в виде объемного тела из полупроницаемого материала (не проницаемого для жидкого металла),в котором имеются две системы каналов или полостей: одна система каналов 3 расположена вдоль направления движения жидкого металла и служит для протекания жидкого металла. Отношение длины металлопроводящих каналов 3 к их диаметру составляет 5-100. Другая система каналов 4 разделена от первой полупроницаемыми перегородками, которыми служит "тело" металлопровода. В камере 1 по сечению установле на перегородка 5 из газонепроницае мого. материала так, что в камере 1 отделяется камера б вместе с каналами 7, выполненными в теле металлопровода идентично каналам 4. В перегородке 5 выполнены отверстия 8, совпадающие с металлопроводящими каналами 3. Система каналов 4 служит для эвакуации выделяющихся из металлов газов и сообщается с вакуумной частью камеры 1. Система каналов 7 служит для подвода рафинирующего газа к поверхности жидкогб металла и сообща- ется с камерой 6.

Камера 6 снабжена патрубком 9,через который подается рафинирующий гаэ (например, аргон). Перегородка

5 установлена на расстоянии 0,1-0,5 длины металлопровода от патрубка 9.

Камера 1 снабжена патрубком 10, соединяющим ее с вакуум-насосом, а металлопронод 2 соединен с патрубками

11 и 12 для ввода и вывода металла.

Взаимное расположение каналов не имеет принципиального значения, ранна как и их форма, и должно компановаться с учетом получения достаточной механической прочности дегаэатора и обеспечения компактности изделия.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Патрубок 11 погружается в жидкий металЛ, который заполняет каналы 3, и включается вакуумный насос, связанный с камерой 1 патрубком 10, а затем в камеру 6 через патрубок 9 подается рафинирующий газ.

Иэ камеры 1, каналов 4 и полупроницаемого металлопровода 2 удаляется воздух и создается оптимальное заданное давление. С этого момента начина4О ется перелив металла, Во время перелива металла разрен<ение в камере 1 повышают до величины, необходимой для интенсивного удаления газов иэ металла, движущегося по каналам 3 ме45 таллопровода .2 устройства. Рафинирующий газ, проникая через каналы 7 иэ камеры б к поверхности жидкого металла, насыщает его.

Гаэонепроницаемая перегородка предохраняет камеру 1 от проникновения. рафинирующего газа из камеры б. Таким образом,в камеру 1 поступает только лишь жидкий металл, насыщенный газом, по каналам 3, где происходит интенсивное выделение газа в виде пузырьков. Интенсивное выделе.ние пузырьков в жидком металле способствует перемешиванию его. В выделившиеся пузырьки диффундирует нодород, который затем удаляется вместе с рафинирующим газом. Таким образом, устройство осуществляет перелив металла с одновременной дегаэацией.

Для прекращения действия устройства отключают подачу рафиннрующего газа н камеру 6, отключают вакуумный

783349

Формула изобретения

3 7 8 5 Ф -

Составитель A. щербаков

Редактор 3. Ходакова Техред А.Ач Корректор М. Вигула

479 3 Тираж 0 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

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

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

/ насос, соединяют вакуумную камеру 1 с атмосферой и прекращают подачу металла.

В случае необходимости устройство может быть блокировано с кристаллизатором непрерывной разливки металла, что обеспечит рост качества металла при непрерывной разливке.

При принятых скоростях литья металлов и сплавов устройство обеспе чивает насыщение их рафинирующими газами с последующей дегазацией.

Устройство является эффективным, например, в случае получения бескислородной меди и ее сплавов, когда насыщение водородом с последующим вакуумированием являются бсновными 15 технологическими операциями. Таким образом можно получать чистое железо.

Расположение устройства (горизонтальное, вертикальное, наклонное) определяется технологией разливки ме- Щ талла в конкретных условиях.

Данное устройство обеспечивает повышение качества металла и увеличение степени рафинирования. Общий экономический эффект от использования уст,ройства будет слагаться иэ экономии, 1полученной за счет улучшения структуры металла в результате рафинирукщего воздействия газов; повышения качест-, ва металла в результате снижения его гаэонасыщенности.

1. Устройство для дегаэации жидких металлов по авт. св. Р б8713б, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения степени рафинирования металла, камера снабжена однойдвумя газонепроницаемыми перегородками с отверстиями, совпадающими с каналами для прохода металла, а часть камеры, соединенная с патрубком для ввода жидкого металла, отделенная перегородкой, дополнительно снабжена патрубком для ввода рафинирующего газа.

2 ° Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е Ь я тем, что газонепроницаемая перегородка установлена на расстоянии 0,1-0,5 длины металлопровода от входного патрубка.