Аппарат для щелочного рафинирования расплавленных металлов

 

1 . АППАРАТ ДЛЯ рЛОЧНОГО . РАФИНИРОВАНИЯ РАСПЛАВЛЕННЫХ МЕТАЛЛОВ , содержащий котел, раму и размещенные на ней реакционный цкттцр, запорное устройство, насос, перемешивающее устройство и приводные механизмы , отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности , перемешивающее устройство вьтолнено в виде центрифуги с разбрызгивающими отверстиями и донным заборным патрубком, реакционный цилийдр снабжен успокоителями в виде плоских ребер, размещенных на внутренней поверхности цилиндра в верхней его части, и питающим устройством с подводящими патрубками и.окном для подАчи расплава в центрифугу, выполненным под заборным патрубком центрифуги, а подводящие патрубки проходят сквозь корпус цилиндра и снабжены запорными клапанами. 2.Аппарат по г. 1, отличи, юi щ и и с я тем, что питающее устрЪйство снабжено отражателем, размещен (Л С ным в окне для подачи расплава. 3.Аппарат по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что оси разбрызгивающих отверстий направлены вверх от оси центрифуги под углом 1-89 к горизонтальной плоскости, а сами отверстия выполнены с площадями в свету, 00 увеличивающимися снизу вверх в соотношении 1:1,1-1:2.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I (19) (И)!

3(59 С 22 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3512713/22-02 (22) 19.11.82 (46) 23.03.84. Бюл. Р 11 (72) О.Н. Апарин, Г.Ф. Шешуков, А.M. Интыкбаев, Л.В. Слободкин и Ю.Г. Огнев (71) Усть-Каменогорский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции свинцово-цинковый комбинат им. В.И. Ленина (53) 669.443.33(088.8) (56) 1. Смирнов М.П. Рафинирование свинца и переработка полупродуктов.

М., "Металлургия", 1977, с. 124-131.

2. Ловчиков В.С. Щелочное рафинирование свинца. M., "Металлургия", 1964, с. 36-99. (54)(57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ЩЕЛОЧНОГО

РАФИНИРОВАНИЯ РАСПЛАВЛЕННЫХ МЕТАЛЛОВ, содержащий котел, раму н размещенные на ней реакционный цилиндр, запорное устройство, насос, перемешивающее устройство и приводные механизмы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, перемешивающее устройство выполнено в виде центрифуги с разбрызгивающими отверстиями и донным заборным патрубком, реакционный цилийдр снабжен успокоителями в виде плоских ребер, размещенных на внутренней поверхности цилиндра в верхней его части, и питающим устройством с подводящими патрубками и окном для подачи расплава в центрифугу-, выполненным под заборным патрубком центрифуги, а подводящие патрубки проходят сквозь корпус цилиндра и снабжены запорными клапанами, 2. Аппарат по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что питающее устройство снабжено отражателем, размещенным в окне для подачи расплава.

3. Аппарат по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что оси разбрыэгивающих отверстий направлены вверх от оси центрифуги под углом 1-89 к горизонтальной плоскости, а сами отвер" стия выполнены с площадями в свету, увеличивающимися снизу вверх в соотношении 1:1,1-1:2.

1 10812

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к устройствам для щелочного рафинирования металлов, например свинца.

Известен аппарат для щелочного ра5 финирования, включающий реакционный цилиндр с коническим днищем, запорное устройство, раму и насосы для перекачивания свинца 7f 3.

Недостатком такого айпарата является низкая скорость процесса рафинирования из-за малой площади контакта между перекачиваемым металлом и находящимся в спокойном состоянии плавом. 15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат для щелочного рафинирования расплавленных металлов, содержащий котел, раму и размещенные на ней реакционный цилиндр, запорное устройство, насос,, перемешивающее устройство и приводные механизмы Г23.

Недостатком известного устройства является низкая скорость процесса рафинирования из-за малой поверхности контакта между перекачиваемым свинцом и вместе с ним рамешиваемым плавом (свинец не проходит сквозь слой плава, а движется в круговом движении вместе с ним), Целью..изобретения является повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для щелочного рафини. 35 рования расплавленных металлов, содержащем котел, раму и размещенные на ней реакционный цилиндр, запорное устройство, насос, перемешивающее

40 устройство и приводные механизмы, перемешивающее устройство выполнено в виде центрифуги с разбрызгивающими отверстиями и донным заборным патрубком, реакционный цилиндр снабжен ус45 покоителями в виде плоских ребер, размещенных на внутренней поверхности цилиндра в верхней его части, и питающим устройством с подводящими патрубками. и окном для подачи расплава в центрифугу, выполненным под

50 заборным патрубком центрифуги, а под водящие патрубки проходят сквозь корпус цилиндра и снабжены запорными клапанами, 55

Кроме того, питающее устройство снабжено отражателем, размещенным в окне для подачи расплава.

26 2

Оси раэбрызгивающих отверстий направлены вверх от оси центрифуги под углом 1-89 к горизонтальной плоскости, а сами отверстия выполнены с площадями в свету, увеличивающимися снизу вверх в соотношении 1:1,1-1:2.

Большой диапазон углов наклона осей отверстий объясняется необходимостью создания наибольших по протяженности траекторий движения разбрызгиваемого металла в плавах различных плотностей и для различных металлов.

Изменения площадей сечений раэбрызгивающих отверстий в соотношении, меньшем 1:1,1, неэффективно, так как траектории разбрызгиваемого металла становятся практически равными, а при соотношении большем, чем 1:2 металл разбрызгивается в основном через большие отверстия по пути наименьшего сопротивления.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Установка состоит из реакционного цилиндра l, снабженного клапанным запорным устройством 2 с приводом 3, насосов 4 для перекачки металла 4, центрифуги 5 с донным заборным патрубком 6. Все указанное оборудование смонтировано на раме 7, устанавливаемой на рафинировочный котел 8.

На внутренней поверхности реакционного цилиндра 1 установлены успокоители 9, сам реакционный цилиндр выполнен совмещенным с питающим устройством 10 с подводящими патрубками

11, например трубчатыми, связывающими подающее окно 12 питающего устройства 10 с его заборными окнами 13. В рабочем состоянии заборный патрубок центрифуги и подающее и заборные окна питающего устройства 10 находятся в жидком металле 14, а разбрызгивающие отверстия 15 центрифуги — в слое плава 16, кроме того питающее устройство 10 снабжено отражателем 17, на раме выполнен выпускной желоб 18, а заборные окна снабжены управляемыми клапанами 19 со своими приводами.

Аппарат работает следующим образом.

На котел 8 с расплавленным метал" лом, например свинцом, устанавливают аппарат, предварительно открыв клапан запорного устройства 2 реакционного цилиндра 1.

Аппарат устанавливают таким образом, чтобы жидкий металл успел запол108!

3 нить реакционный цилиндр 1, а под выпускной желоб 18 было бы удобно . подвести ковш для выпускаемого плава . и заборный патрубок центрифуги, подающее и заборные окна питающего устрой5 ства находились бы в жидком металле.

В специальной емкости приготавливают плав, например расплавленную смесь едкого натра с поверенной со" лью. Эту смесь в требуемом количест- О ве загружают в реакционный цилиндр 1, например, при помощи насоса, причем разбрызгивающие окна центрифуги должны полностью скрыться в слое плава.

Металл 14 в котле 8 подогревают до требуемой температуры, например свинец до 400-500 С, одновременноподогревается плав. Включают привод центрифуги 5, при вращении рабочего органа которой заборный патрубок 6 начинает забирать расплавленный металл из подающего окна 12 питающего устройства 10, которое через свои патрубки 11 и заборные окна !3 постоянно подает его из котла 8 к подающему окну 12.

Заборный патрубок 6 центрифуги подает металл во внутреннюю полость центрифуги, из которой он через отверстия 15 разбрызгивается струйка30 ми в слое плава 16 за счет центробежной силы, причем траектория разбрызгивающего металла из отверстий большего сечения, расположенных в верхней части центрифуги, положе, чем из отверстий меньшего сечения.

Разбрызгиваемый металл по сложной траектории (металл движется от оси центрифуги по траектории сна40 чала горизонтально или поднимаясь, а затеи опускаясь в относительно

r неподвижном слое плава и стремясь одновременно повернуться вокруг оси центрифуги) перемещается в относи226 4 тельно спокойном слое плаза, удерживаемом от вращения успокоителями 9.

При такой траектории движения металла в плаве, он постоянно контактирует со всем объемом плава, а не отдельными его зонами.

Пройдя слой плава 16, металл опускается в зону металла в реакционном котле, а так как металл в реакционном цилиндре чище металла в рафинировочном котле 8, а значит и тяже- лее, то своей массой он постоянно будет поднимать неотрафинированный металл в рафинировочном котле и подавать его к заборным окнам 13 питающего устройства 10.

Процесс рафинирования замкнутый и ведется до получения металла требуемой частоты.

При сливе плава для его замены или по окончании процесса рафинирования клапанное запорное устройство 2 приводом 3 закрывается, металл из рафинировочного котла 8 центрифугой

; 5 или насосами 4 закачивается в ре:акционный цилиндр 1, пока через выпускной,желоб !8 не сольется весь плав. Перед закачкой металла в реакционный цилиндр насосами 4 клапаны

19 закрываются своими приводами. Металл из рафинировочного котла откачивается насосами после снятия аппарата;

Для снижения подсосов металла заборным патрубком 6 из реакционного цилиндра 1 на питающем устройстве 10 предусмотрен отражатель 17.

Предлагаемый аппарат позволит увеличить производительность по сравнению с известным на 14, а по сравнению с базовым объектом, находящимся в эксплуатации на УКСЦК, на 22,4 .

Использование предлагаемого аппарата позволит получить экономию

0 56 руб на тонну мягкого свинца.

1081226

108)226

Составитель В. Красина

Редактор Н. Рогулич Техред С.Мигунова корректор Л. Пилипенко

Заказ 1480/23 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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