Спосіб дегазації від водню розплаву алюмінію в рафінувальній ємкості

Реферат: Спосіб дегазації від водню розплаву алюмінію в рафінувальній ємкості включає розосереджену продувку розплаву аргоном під шаром синтетичного шлаку. Продувку розплаву аргоном ведуть через спрямовані вертикально вгору продувні канали в період наповнення рафінувальної ємкості розплавом алюмінію. UA 79693 U (54) СПОСІБ ДЕГАЗАЦІЇ ВІД ВОДНЮ РОЗПЛАВУ АЛЮМІНІЮ В РАФІНУВАЛЬНІЙ ЄМКОСТІ UA 79693 U UA 79693 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до металургії і може бути використана для рафінування розплаву металу. Відомий спосіб дегазації від водню розплаву алюмінію, що включає вакуумування за допомогою вакуум-камери в ковші, продувку аргоном зверху через фурму, що занурюється в розплав, підігрітого до 1000 °C і вище (В.Л. Найдек, А.В. Наривский, Н.С. Ганжа. Дегазация алюминиевых сплавов вакуумно-плазменной обработкой их расплавов // Процессы литья.-2008. - № 3. - С. 35-38). Спосіб забезпечує високий ступінь дегазації від водню розплаву алюмінію, але пов'язаний з великими витратами електроенергії для відкачування повітря з вакуум-камери і підігріву аргону плазмотроном. Крім цього він вимагає велику витрату дорогого аргону, внаслідок подачі аргону через фурми, забезпечуючи струменевий режим продування. Найбільш близьким аналогом пропонованої корисної моделі є спосіб дегазації від водню розплаву металу, зокрема алюмінію в рафінувальній ємкості, що включає продувку розплаву металу аргоном при атмосферному тиску під шаром синтетичного шлаку через днище ковша з пористими швами в наповненому розплавом металу ковші (В.П. Немченко, В.А. Козьмин, Н.Ф. Байраков. Продувка газами в ковшах с пористым днищем // Сталь.-1973. - № 8. – С. 715-716). Відомий спосіб не забезпечує досягнення необхідного технічного результату з наступних причин. Спосіб характеризується низьким ступенем дегазації від водню розплаву металу, зокрема алюмінію, внаслідок того, що продувку аргоном починають після повного наповнення ковша розплавом при слабкому перемішуванні розплаву. Крім цього на ступінь дегазації розплаву негативний вплив чинять пористі шви, які не забезпечують строго вертикальної спрямованості потоку аргону, що приводить до злиття окремих бульбашок аргону і, отже, до зниження площі міжфазної поверхні "аргон-розплав" і збільшення витрати аргону. Пористі шви можуть створювати аварійні ситуації, пов'язані з розшаруванням цих швів. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу дегазації від водню розплаву алюмінію, в якому за рахунок технологічних особливостей забезпечується можливість бульбашкового режиму продування з повним насиченням бульбашок аргону воднем, що приводить до підвищення ступеня дегазації розплаву алюмінію при зниженні витрати аргону. Поставлена задача вирішується тим, що в способі дегазації від водню розплаву алюмінію в рафінувальній ємкості, що включає розосереджену продувку розплаву аргоном під шаром синтетичного шлаку, згідно з корисною моделлю, продувку розплаву аргоном ведуть через спрямовані вертикально вгору продувні канали в період наповнення рафінувальної ємкості розплавом алюмінію. Продувку аргоном здійснюють через керамічний блок з виконаними в ньому спрямованими вгору продувними каналами, що забезпечує високу інтенсивність в період зливу розплаву алюмінію в ківш під шаром рафінувального синтетичного шлаку при атмосферному тиску. При цьому не потрібен додатковий перегрів розплаву до його зливу в ківш, блокується надходження газів в метал з атмосфери через наявність шлаку, більш активно проходить дегазація алюмінію від водню спливаючими бульбашками аргону, внаслідок перемішування, витікаючого з плавильної печі металу, його струменем. Приклад. Спосіб реалізований в ковші радіусом 1,0 м і висотою 2,0 м, в днищі якого вмонтований керамічний блок із спрямованими вертикально вгору продувними каналами діаметром 0,3 мм 3 для розосередженої продувки аргоном інтенсивністю 0,03 м /с. При використанні способу у початковий момент наповнення ємкості розплавом алюмінію на дзеркало розплаву присаджували рафінувальний синтетичний шлак (оксидна плівка товщиною 1 см) для запобігання переохолодження розплаву і надходження в нього газів з атмосфери. Під час його випуску розплаву алюмінію в ківш здійснювали продувку аргоном, починаючи з рівня рідкої ванни 0,1 висоти ковша і закінчуючи повним його заповненням розплавом. Проби металу на вміст водню відбирали по завершенню заповнення ковша розплавом. Як показали результати аналізів проб алюмінію, ступінь дегазації, який оцінювали за залишковою концентрацією водню, при використанні запропонованого способу дегазації, 3 остання перебувала на рівні 0,17 см /100 г у порівнянні з найбільш близьким аналогом 0,31 3 см /100 г. Крім цього для досягнення заданого ступеня дегазації від водню розплаву алюмінію (0,17 3 3 cм /100 г) витрата аргону при використанні запропонованого способу суттєво нижче (18 м 3 замість 34 м по найбільш близькому аналогу). Таким чином, використання пропонованого способу забезпечує підвищення ступеня дегазації розплаву алюмінію при зниженні витрати аргону. 1 UA 79693 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб дегазації від водню розплаву алюмінію в рафінувальній ємкості, що включає розосереджену продувку розплаву аргоном під шаром синтетичного шлаку, який відрізняється тим, що продувку розплаву аргоном ведуть через спрямовані вертикально вгору продувні канали в період наповнення рафінувальної ємкості розплавом алюмінію. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2