Пристрій для електролітичного модіфікування чавуна магнієм

Изобретение относится к металлургии, в частности к агрегатам внепечной обработки чугуна%и предназначено для электролитического модифицирования чугуна магнием. Изобретение позволяет повысить выход магния по току и снизить расход электроэнергии. Устройство содержит корпус 1 с крышкой 2 и технологическими патрубками 3 и 6, анод 4, погруженный в электролит 5, катод 7, расположенный в нижней части катодной камеры 8, которая отделена от анодной камеры 9 диафрагмой 10 с переточными каналами 11. В анодной камере 9 с зазором относительно анода установлен переливной порог 14, через который чугун переливается тонким слоем и полностью пронизывается магнием за счет диффузии, Модифицированный чугун непрерывно выводится из сборника 16 через сливной патрубок 15. Использование изобретения позволяет снизить себестоимость обработки чугуна магнием. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. СО С со о // 1693074 счет диффузии магнием. При этом образуетИзобретение относится к металлургии, ся чугун с шаровидным графитом, который, в частности к устройствам для получения переливаясь через порог 14 по переточным высокопрочного чугуна методом электроликаналам 18 в диафрагме 17, переходит в тического модифицирования магнием. 5 сборник 16, откуда через сливной патрубок Цель изобретения - повышение выхода 15 поступает либо в копильник, либо в формагния по току и снижение расхода электрому. Через патрубок 3 образующиеся газы энергии. выбрасываются в систему очистки, На фиг. 1 изображено устройство для Разделение корпуса диафрагмами с электролитического модифицирования чугуна магнием, продольный разрез; на фиг. 2 - 10 переточными каналами на катодную и анодную камеры, а также сборник модифиразрез А-А на фиг. 1. цированного чугуна исключают обратную Устройство для электролитического мореакцию получающихся в результате электдифицирования чугуна магнием содержит рохимической реакции на электродах комкорпус 1 с основной футеровкой, в крышке 2 которого имеется патрубок 3 для вывода 15 понентов, что повышает выход магния по СО2, анод 4, погруженный в электролит 5, току и снижает расход электроэнергии, так поступающий в устройство через загрузочкак она затрачивается в основном только на ный патрубок 6. Катод 7 расположен в нижпрямую электрохимическую реакцию (Mg + ней части катодной камеры 8, отделенной от катод; О2 - анод). анодной камеры 9 диафрагмой 10 с переточ- 20 Размещение катода в нижней части каными каналами 11, через которые расплавтодной камеры в расплавленном чугуне споленный чугун 12, поступающий в корпус 1 собствует тому, что ток протекает не только через чашу 13 для заливки чугуна, перетекав электролите, но и в расплавленном чугуне. ет из катодной камеры 8 в анодную камеру Проводимость проводников 1 рода (расплав) 9, в которой с помощью переливного порога 25 на порядок выше проводимости проводни14, установленного с зазором относительно ков II рода (электролит). Поэтому снижается анода 4, слоем определенной толщины расход электроэнергии. Повышается выход приближается к аноду 4, что способствует магния по току, так как нет вторичных побочмодифицированию чугуна магнием пооченых реакций, поскольку при постоянном торедно во всем его объеме. Катод 7 выгодно 30 ке на катоде (в жидком чугуне) образуется располагать, например, на дне катодной католько магний, он тут же взаимодействует с меры 8, так как осаждающиеся интерметалметаллом, не проходя через электролит, в лиды легче очищать с поверхности катода, ' котором часть его обычно взаимодействова- • чем со дна футерованного корпуса. Сливной ла с газами и сгорала. патрубок 15 в сборнике 16 модифицирован- 35Установка переливного порога в анодного чугуна, образованном диафрагмой 17 с ной камере с зазором относительно анода переточными каналами 18, способствует необеспечивает образование на пороге тонкопрерывному протеканию процесса. го слоя расплавленного чугуна, который за счет концентрационных, тепловых и электКатод 7, анод 4 и переливной порог 14 установлены вдоль всей ширины корпуса 1. 40 рохимических сил насыщается магнием в Установлено, что толщина слоя расплавленполном объеме, и за счет переливания через ного чугуна над высшей точкой порога не порог выводится из зоны реакции. Вследстдолжна превышать 50 мм. вие того, что существует предел насыщения Устройство для электролитического мочугуна магнием (не более 0,5%), а электродифицирования чугуна магнием работает 45 химические и химические реакции в основследующим образом. ном протекают на границе раздела сред Расплавленный чугун через керамиче(расплав - электролит), при наличии перескую чашу 13 поступает в катодную камеру ливного порога весь объем расплавленного 8. Через переточные каналы 11 в диафрагме чугуна тонким слоем проходит поочередно 10 он перетекает в анодную камеру 9. На 50 через порог и пронизывается магнием, что эяектродах: катоде 7 и аноде 4 происходит приводит к увеличению выхода магния по электрохимическое разделение оксида магтоку. Поскольку происходит зажатие межния, входящего в состав электролита, котоэлектродного пространства, что ведет к рый поступает через загрузочный патрубок уменьшению напряжения на зажимах злек6 в анодную камеру 9 и под действием по- 55 тродов, снижается расход электроэнергии. стоянного тока, подведенного к аноду 4 и катоду 7 преобразуется и выделяет в расШирина катода, анода, переливного поплавленный чугун металлический магний. рога выполнена равной ширине корпуса для Расплавленный чугун, попадая на порог 14 создания зоны реакции максимально аоз тонким слоем, полностью пронизывается за можной ширины, так как в этом случае че 1693074 рез зону реакции проходит поочередно практически весь расплавленный чугун. Наличие сливного патрубка в сборнике модифицированного чугуна обеспечивает постоянный отток полученного модифици- 5 рованного чугуна, что ведет к постоянному обновлению реакционной поверхности в зон переливного порога, к постоянному взаимодействию магния со свежим чугуном и, следовательно, к повышению выхода маг- 10 ния по току, одновременно уменьшаются потери электроэнергии за счет отсутствия в зоне реакции перенапряжения, связанного с затрудненным разрядом ионов магния на жидком чугуне и его растворением в послед- 15 нем, что снижает расход электроэнергии. П р и м е р. В устройство емкостью 100 кг подается жидкий чугун, не доходя до уровня сливного носка на 5-10 см. В анодное пространство загружают МдО, молотый нефтя- 20 ной кокс и ВаСІг. После расплавления ВаСІг в анолит вводят анод из графитового материала. После его прогрева в течение 5-8 мин включают постоянный электрический ток, начинает протекать процесс модифициро- 25 вания. При установлении стабильного тока на уровне 100-150 А в устройство непре рывно подают жидкий чугун со скоростью, примерно равной скорости его вытекания из устройства. При модифицировании степень усвоения магния составляет в среднем 95-97%, напряжение на клеммах устройства 4-5 В. Содержание остаточного магния в чугуне 0,04-0,06%. Формула изобретения 1. Устройство для электролитического модифицирования чугуна магнием, содержащее корпус, анод, катод и сливной патрубок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения выхода магния по току и снижения расхода электроэнергии, корпус разделен диафрагмами с переточными каналами на катодную, анодную камеры и сборник модифицированного чугуна, при этом катод размещен в нижней части катодной камеры, а в анодной камере с зазором относительно анода установлен переливной порог. 2. Устройство по п. І . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что катод, анод и переливной порог установлены вдоль всей ширины корпуса, а сливной патрубок расположен в сборнике модифицированного чугуна. А-А // / / / / / / / ////77/77/7//// / /// 10 Редактор О.Юрковецкая 14 / / /У/У Фиг.2 Составитель В.Котляров Техред М.Моргентал /__/ / /_// / 17 Корректор Э.Лончакова Заказ 4052 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101