Спосіб рафінування розплавів фільтруванням

Спосіб рафінування розплавів фільтруванням, який включає дію на розплав, що фільтрують, електричного струму і електромагнітної сили, яку генерують шляхом взаємодії електричного струму із зовнішнім магнітним полем, який відрізняється тим, що фільтр встановлюють в зоні циркуляції потоку розплаву, при цьому в розплаві індукують змінний електричний струм і під дією електромагнітної сили, яку генерують за межами фільтра, струмонесучий потік розплаву багато разів пропускають через фільтр. (19) (21) a200801711 (22) 11.02.2008 (24) 26.04.2010 (46) 26.04.2010, Бюл.№ 8, 2010 р. (72) ДУБОДЄЛОВ ВІКТОР ІВАНОВИЧ, ФІКССЕН ВЛАДИСЛАВ МИКОЛАЙОВИЧ, СЛАЖНЄВ МИКОЛА АНДРІЙОВИЧ, ГОРШКОВ АНДРІЙ ОЛЕГОВИЧ (73) ФІЗИКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ МЕТАЛІВ ТА СПЛАВІВ НАН УКРАЇНИ (56) SU, 575375, 05.10.1977 SU, 349740, 04.09.1972 CN, 1363699, A, 14.08.2002 US, 63555085, B1, 12.03.2002 Белки В. И., Фикссен В. Н., Скоробагатько Ю. П. Рафинирование и модифицироание алюминиево 3 протіканні крізь нього рідкого металу, і створення електромагнітної сили, що виникає при взаємодії електричного струму із зовнішнім магнітним полем, відповідно до винаходу фільтри встановлюють на гирла каналу магнітодинамічної установки і включають її в режими, при яких через фільтри розплав циркулює протягом заданого часу із заданими витратою, напрямками і щільністю електричного струму. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і технічним результатом, якого можна досягти, необхідно відзначити, що ознака "фільтри встановлюють на гирла каналу магніто динамічної установки" забезпечує пропускання електричного струму оптимальної величини через фільтр без використання контактів, що підводять струм, оскільки через гирла каналу установки протікають електричні струми силою декілька тисяч ампер, які можна регулювати в широких межах. Ознака: "вмикають установку в режими, при яких через фільтри розплав циркулює протягом заданого часу із заданими витратою і напрямами" забезпечує багаторазове прокачування розплаву, що рафінується, через фільтр під дією регульованої електромагнітної сили, що створюється магнітодинамічною установкою. При цьому масову витрату вибирають відповідно до технічної характеристики фільтру і регулюють зміною електромагнітної сили. Суть винаходу пояснюється схемами (Фіг. 1-2) де показаний один з різновидів магнітодинамічних установок типу МДН-6 і приклади варіантів розташування в ній фільтрів. На фіг. 1 а і б показаний приклад розташування фільтру 9 на центральному гирлі 5 каналу 1. На фіг. 2а і б показаний приклад розташування фільтрів 9 на бічних гирлах 4. Спосіб здійснюється таким чином В тигель 7 магнітодинамічної установки (Фіг. 12) заливають рідкий метал 8, наприклад, алюмінієвий сплав АДЗ 1. На гирлі 5 встановлюють фільтр 9. Включають індуктори 2 в несиметричний режим, тобто на індуктори подають неоднакові по величині напруги або напруги неоднакових електричних фаз, наприклад, фази А, В на перший індуктор і фази А, С на другий індуктор. При цьому через гирло 5 і відповідно через фільтр 9 протікає електричний струм Із. Подають напругу на електромагніт 3, що призводить до виникнення магнітного поля В в його між полюсному зазорі і відповідно створювання електромагнітної сили F в робочій зоні магнітодинамічної установки. При цьому можна за рахунок реверсування напруги на електромагніті (зміни напряму електромагнітного поля в робочій зоні) створити два варіанти 90327 4 циркуляції розплаву. Перший варіант - розплав засмоктується через гирла 4 і витікає через гирло 5 і фільтр 9 у тигель 7 (Фіг. 1а). Другий варіант розплав засмоктується через фільтр 9 і гирло 5 і витікає через бічні гирла 4 у тигель 7 (Фіг. 1 б). Стрілками показані напрямки циркуляції розплаву і електричного струму. В другому прикладі (Фіг. 2) як і в першому можливі два варіанти, які реалізують за рахунок реверсу напруги, що подається на електромагніт. Перший - розплав з тигля 7 засмоктується через фільтри 9 і гирла 4 в канал 1 і витікає через гирло 5 у тигель 7 (Фіг. 2а). Другий варіант - розплав з тигля 7 засмоктується через гирло 5, і витікає у тигель 7 через гирла 4 і фільтри 9 (Фіг. 26). Цей варіант можна реалізувати як при несиметричному, так і симетричному режимах включення індукторів. Таким чином, в способі, що заявляється, проблема контактного підведення електричного струму до рідкого металу виключається, оскільки струм в рідкому металі створюють індукційним, а не контактним способом. При такій реалізації способу проблема підведення струму до рідкого металу повністю відсутня, оскільки в індукційній системі роль струмовідводів виконує сам розплавлений метал. Спосіб, що заявляється, може бути реалізований як на базі магнітодинамічної установки типу МДН-6, так і на ряді інших типів магнітодинамічних установок. Проведеними дослідженнями встановлено, що при рафінуванні алюмінієвих розплавів способом, що заявляється, істотно знижується вміст неметалічних включень в алюмінієвому сплаві і зростає його пластичність. Розплав АД31, що піддавали модифікуванню без фільтрації, мав показник відносного подовження -20%. Після фільтрування цього сплаву середній розмір дендритного зерна зріс в 4-5 разів, що свідчить про зростання чистоти металу по неметалічним включенням. Після фільтрування і модифікування розплаву відносне подовження збільшилося до 26%. Таким чином, наведений приклад використання способу свідчить про те, що удосконалення відомого способу рафінування металу дозволить підвищити ефективність і технологічність процесу фільтрування рідкого металу за рахунок виключення контактних струмопідводів і можливості здійснення багаторазової циркуляції розплаву через фільтри. В результаті це дозволяє оптимізувати процес рафінування металу фільтруванням, і зробити його більш технологічним. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 90327 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601