Патент на изобретение №2349655

(54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА И УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ПРИ РАФИНИРОВАНИИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в способе и установке для рафинирования жидких металлов и сплавов из цветных металлов газами. Способ рафинирования жидкого металла включает дегазацию продувкой его расплава инертным газом. Дегазацию проводят с помощью установки для дегазации непосредственно в раздаточных печах после разлива расплава металла. Ведут ее в течение 5 минут сначала при установлении давления инертного газа, равного 0,5 кгс/см², затем доводят давление до 1,0 кгс/см². Установка для дегазации при рафинировании жидкого металла содержит емкость для жидкого металла, трубку для подвода инертного газа и переходник. Установка оснащена графитовой пирометрической трубкой, имеющей равномерно расположенные по всему сечению отверстия и соединенной переходником с трубкой для подвода инертного газа. Техническим результатом является повышение степени рафинирования (дегазации) жидкого металла и возможность дегазации металла в небольших объемах (раздаточных печах небольшой емкости), а также продление срока службы самой установки до ремонта. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в технологии рафинирования сплавов из цветных металлов газами.

Известен способ рафинирования жидкого металла, включающий продувку расплава инертным газом [1].

Недостатком данного способа является то, что при транспортировке металла и переливе его в раздаточную печь металл окисляется и эффект дегазации частично теряется.

Технической задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является повышение степени рафинирования (дегазации) металла.

Технический результат достигается тем, что дегазацию ведут продувкой инертным газом непосредственно в раздаточных печах после заливки металла с помощью установки для дегазации металла. Процесс дегазации ведут последовательно: сначала устанавливают давление инертного газа, равным 0,5 кгс/см², затем доводят до 1,0 кгс/см² и воздействуют в течение 5 мин. Бурление расплава должно быть спокойным, без разрыва окисной пленки, что достигается указанным режимом.

Примеры выполнения способа.

1. После заливки металла в раздаточную печь опускали установку для дегазации металла и устанавливали давление газа, равным 0,5 кгс/см². Воздействовали на металл в течение 3 мин. Эффект дегазации нестойкий.

2. После заливки металла в раздаточную печь опускали установку для дегазации металла и устанавливали давление газа, равным 1,2 кгс/см². Воздействовали на металл в течение 7 мин. Бурление расплава слишком бурное, окисная пленка разрывается.

3. После заливки металла в раздаточную печь опускали установку для дегазации металла и устанавливали давление газа, равным 0,5 кгс/см². Постепенно доводили его до 1,0 кгс/см². Воздействовали на металл в течение 5 мин. Бурление расплава при этом было спокойным, окисная пленка не разрывалась. Эффект дегазации сохранялся полностью.

Нижний предел по времени рафинирования 3 мин и давление газа 0,5 кгс/см² выбраны с учетом минимально необходимого времени для протекания процессов газовыделения из жидкого расплава для получения плотных отливок.

Результаты испытаний показали, что опыты 1 и 2 и известный способ не позволяют получить нужный результат. Только при использовании предлагаемого способа дегазации металла достигается необходимый стойкий результат.

Известна стационарная установка для рафинирования сплавов инертными газами, при помощи которых дегазация производится перед транспортировкой и переливом металла в раздаточные печи [2].

Недостатком данной установки является сложность конструкции, большие габаритные размеры, из-за чего рафинирование сплавов обеспечивается только в больших емкостях – плавильных ковшах. Кроме этого, высокая скорость вращения вала с ротором приводит к быстрому износу ротора и необходимости его частой замены, а также требует частой замены антивихревого экрана, разрушающегося на границе расплав-воздух.

Технической задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является повышение степени рафинирования и упрощение конструкции установки, повышение ее работоспособности и надежности.

Технический результат достигается тем, что установка для рафинирования жидкого металла газами, содержащая трубку для подвода газа, оснащена трубкой графитовой пирометрической, имеющей равномерно расположенные по всему сечению отверстия.

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами, где

фиг.1 – общий вид; фиг.2 – разрез Б-Б на фиг.1.

Установка содержит трубку для подвода газа 4, трубку графитовую пирометрическую 1 с равномерно расположенными по всему сечению отверстиями 7, подставку 2, обеспечивающую фиксацию и центрирование трубки в раздаточной печи, хомут 3, обеспечивающий жесткую фиксацию трубки на подставке, переходник 5 для соединения трубки графитовой пирометрической 1 с трубкой для подвода газа 4, ручку 6 для переноса установки.

Установка работает следующим образом.

При помощи ручки 6 трубка графитовая пирометрическая 1 с хомутом 3 устанавливается на подставку 2. Газ через трубку для подвода газа 4, соединенную переходником 5 с трубкой графитовой пирометрической 1, поступает через отверстия 7 в емкость с металлом 8.

Использование предлагаемых способа и установки для рафинирования жидкого металла газами непосредственно в раздаточных печах перед заливкой отливок позволяет сохранять эффект дегазации полностью, исключает необходимость применения грузоподъемных механизмов, обеспечивает возможность дегазации металла в небольших объемах (раздаточных печах небольшой емкости), а также продлить срок службы самого устройства до ремонта.

Источники информации

1. А.С. №1775485, МПК С22В 9/04, опубл. 15.11.92, бюллетень №42.

2. Установка PAL 240 производства фирмы Pyrotek. E-mail: www.pyrotekeurope.com

Формула изобретения

1. Способ рафинирования жидкого металла, включающий дегазацию жидкого металла продувкой его расплава инертным газом, отличающийся тем, что дегазацию проводят с помощью установки для дегазации непосредственно в раздаточных печах после разлива расплава металла и ведут ее в течение 5 мин сначала при установлении давления инертного газа, равного 0,5 кгс/см², затем доводят давление до 1,0 кгс/см².

2. Установка для дегазации при рафинировании жидкого металла, содержащая емкость для жидкого металла, трубку для подвода инертного газа и переходник, отличающаяся тем, что она оснащена графитовой пирометрической трубкой, имеющей равномерно расположенные по всему сечению отверстия и соединенной переходником с трубкой для подвода инертного газа.

РИСУНКИ