Способ непрерывного дегазирования алюминия и его сплавов
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ союз Советских Сониалистнчец<их Республик (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. С 22Ь 9/02 (22) Заявлено 10.01.69 (21) 1298555/22-1 (32) Приоритет 10.01.68 (31) 135515 Государственный комитет (33) Франция Совета Министров СССР Опубликовано 30.12.74. Бюллетень № 48 (53) УДК 669.054.2 (088.8) по делам изобретений н открытий Дата опубликования описания 24.03.75 (72) Авторы изобретения Иностранцы Жан Фуляр и Жан Гале (Франция) Иностранная фирма «Л Эр Ликид, Сосьете Аноним пур Л Этюд э Л Эксплуатасьон де Проседе Жорж Клод» (Франция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕГАЗИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ Изобретение относится к области рафинирования металлов и их сплавов при помощи продувки расплава инертным газом. Известен способ непрерывного дегазирования алюминия и его сплавов в, по меньшей мере, двухкамерной рафинировочной печи, включающий продувку потоков расплава металла в камерах инертным газом снизу. вверх, причем в первой по ходу движения расплава камере — навстречу потоку расплава. а во второй — в направлении потока. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что во вторую камеру вдувают инертный газ в меньшем количестве, чем в первую камеру. Это способствует сокращению количества технологических операций процесса рафинирования металла. Обработка металла осуществляется в рафинировочной печи, разделенной не доходящей до дна перегородкой на первую, большую по объему, и вторую, меньшую, камеры. В днище камер вмонтированы пористые элементы, к которым подведен сжатый инертный газ. Подлежащий обработке металл из плавильной печи поступает в первую камеру самотеком сверху вниз, а пузырьки инертного газа, вдуваемые через пористые элементы, поднимаются снизу вверх, т. е. противоточно обрабатываемому металлу. Эти пузырьки инертного газа смешиваются с металлом. Во вто5 рой камере обрабатываемый металл перемещается снизу вверх и подвергается второму б ар бота жу газовых пузырьков, перемещающихся также снизу вверх, т. е. в том же направлении, что и металл. Газовые пузырьки 10 пристают к нерастворенным примесям, особенно к частицам окиси, благодаря чему примеси поднимаются на поверхность жидкой ванны и задерживаются слоем флюса или загр аждением. 15 Расход газа на единицу площади пористого элемента в соприкосновении с расплавленным металлом в первой камере больше, чем во второй. Количество газа, вдуваемого в первую камеру, превышает в несколько раз то, 20 которое вдувается во вторую камеру. На фиг. 1 изображена двухкамерная рафинировочная печь; на фиг. 2 — то же, вид сверху (крышка печи снята) . Металлический кожух 1 печи футерован or25 неупорпым материалом 2 и теплоизолирован (теплоизоляция не показана) . Рафинировочная печь кольцевой формы имеет не доходя455548 гцую до дца ik";;: городку 3, разделя ощую ес на две неравные камеры — первую 4 и вторую 5. Камеры сообщаются между собой посредством отверстия 6, образованного перегородкой 3 и днищем 7 печи. Обрабатываемый алюминий или его сплав выливается из плавильной печи через летку 8 и поступает по желобу 9 во впускной канал 10. Из этого канала металл поступает через отверстие 11 в первую камеру 4 печи, Канал 10 расположен несколько ниже уровня металла в этой камере. Из первой камеры 4 металл через отверстие 6 поступает во вторую камеру 5. Поперечная регулируемая перегородка 12 перекрывает верхнюю часть канала 10 и задерживает шлак, всплывающий на поверхность. Кроме того, опа поднимает уровень металла в канале в зависимости от его расхода. Поплавок 13 приводит в действие контактную коробку 14, которая управляет наклоном плавильной печи, Таким образом, в канале 10 поддерживается постоянный уровень в зависимости от расхода, требуемого для металла, проходящего через рафинировочную печь. В выпускном канале 15 верхнюю часть потока отрафинированного металла задерживают при помощи перегородки 16. Эта часть потока содержит расплавленный флюс 17, покрывающий металл во второй камере, а также включения, которые были вынесены на поверхность пузырьками газа, вдуваемого в эту камеру. Нижняя часть потока металла выдается из канала как готовая продукция, Днище первой камеры состоит, например, из пяти пористых элементов 18, 19, 20, 21, 22 в виде пробок, через которые вдувают инертный газ. Позиция 23 показывает часть газопровода, подводящего инертный газ к пористым элементам. Газопровод имеет расходомер 24 и детандер 25, расположенные близко один от другого и днища первой камеры для того, чтобы практически весь металл этой камеры был тесно смешан с пузырьками газа, которые выходят через всю поверхность 26 зеркала ванны. В первой камере 4 общее направление движения металла — вниз, а инертного газа— вверх. Движение газа, противоточное металлу, повышает эффективность рафинирования. В днище второй камеры 5 вмонтированы, например, два пористых элемента (пробки) 27 и 28, которые занимают большую часть площади днища. Газопровод 29 с расходомером и детандером подводит инертный газ к пористым элементам 27 и 28 второй камеры 5. Вдуванием газа через пористые элементы второй камеры удаляют главным образом, включения, которые поднимаются на поверх5 4 ность Ванны. В случHc п1п1: специя флюса (применяется не Bcc ä2) он улавливает эти включения. Состав инертного газа, вводи ioro во вторую камеру, может быть ины,, чсм у газа, вводимого в первую камеру. Во второй камере направление движения как металла, так и сплава — снизу вверх. Крышка 30 с огнеупором и теплоизоляцией накрывает первую камеру рафинировочной печи, ею можно также накрывать и вторую камеру. Газы из первой камеры удаляются через трубы 31. Через подвижньш бункер 32 могут вводиться в алюминий необходимые добавки других металлов (магний, кремний, медь) в твердом или жидком состоянии, Труба 33 предназначена для подачи газа с целью создания инертной атмосферы до заполнения печи расплавленным металлом. Пример. Для дегазирования алюминия использовали описанную выше двухкамерную рафинировочную печь емкостью 600 кг, большая ширина которой равна 500 мм. Первая камера 4 снабжена пятью пористыми пробками, площадь верхней поверхности каждой из которых равна 340 см . Через пористые пробки вдували азот в количестве 60 м /час, что соответствует расходу 0,6 л/мин на 1 см площади пористой пробки. Были получены также хорошие результаты при вдувании азота от 50 до 150 мз/час, т. е. от 0,5 до 1,5 л/мин на 1 см Вторая камера снабжена двумя такими же пористыми пробками, через которые вдували 4,2 м /час азота. Удельный расход был равен только 0,1 л/мин на 1 см . Расход мог варьироваться от 2,1 до 12,6 м /час, т. е. от 0,05 до 0,3 л/мин на 1 см . В этой сравнительно малой рафинировочной печи можно обработать 40 т/час алюминия. Для обработки большего количества алюминия применяются многокамерные рафинировочные печи больших размеров. Можно также изменить расположение и число пористых элементов. Предмет изобретения Способ непрерывного дегазирования алюминия и его сплавов в, по меньшей мере, двухкамерной рафинировочной печи, включающий продувку потоков расплава металла в камерах инертным газом снизу вверх, причем в первой по ходу движения расплава камере — навстречу потоку расплава, а во второй — в направлении потока, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения количества технологических операций процесса рафинирования, во вторую камеру печи вдувают инертный газ в меньшем количестве, чем в первую камеру.
