RU1777435C - Футеровка ванны вакуумного миксера - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в качестве футеровки ванн миксеров для вакуумирования алюминия и его сплавов. Футеровка включает теплоизоляцию и чередующиеся слои магнезитовой засыпки и магнезитового и /или/ шамотного кирпичей. Слои магнезитовой засыпки стенок и подины миксера соединены между собой, причем высота засыпки стенок миксера выполнена больше уровня его ванны. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к металлургии, а более конкретно, к обработке цветных металлов и сплавов рафинированием с применением вакуума и может быть использовано в качестве футеровки ванны миксеров для вакуумирования алюминия и его сплавов.

Известна футеровка ванны вакуумного миксера для обработки алюминиевых сплавов, включающая теплоизоляционную и рабочую часть, выполненную в виде монолитной набивной массы из жаропрочного бетона.

Недостатком известной футеровки является то, что интенсивная диффузия водорода при вакуумировании наблюдается только в поверхностных слоях жидкого металла и значительно снижается по глубине ванны, что отрицательно влияет на качество металла.

Наиболее близкой предложенному по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является футеровка ванны вакуумного миксера для обработки алюминиевых сплавов, включающая теплоизоляцию и чередующиеся слои магнезитовой засыпки и магнезитового и/или шамотного кирпичей.

Повышению эффективности дегазации расплава, а следовательно, степени рафинирования его по сравнению с аналогом способствует применение пористой футеровки. При выделении газа из футеровки процесс дегазации идет сравнительно быстро. При этом в дегазации расплава участвуют как футеровка подины миксера, так и стенок ванны его. Однако из-за отсутствия соединения слоев магнезитовой засыпки подины и стенок различна и эффективность использования их для дегазации расплава.

Цель изобретения - повышение качества вакуумированного металла путем снижения содержания водорода и неметаллических включений и повышения эффективности дегазации расплава.

Сущность изобретения заключается в том, что в футеровке ванны вакуумного миксера для обработки алюминиевых сплавов, включающей теплоизоляцию и чередующиеся слои магнезитовой засыпки, магнезитового и/или шамотного кирпичей, слои магнезитовой засыпки стенок и подины миксера соединены между собой, причем высота засыпки стенок миксера выполнена на всю высоту футеровки.

Выполнение слоев магнезитовой засыпки подины и стенок ванны миксера соединенными друг с другом при высоте засыпки стенок миксера на всю высоту футеровки позволит обеспечить большую по сравнению с прототипом степень насыщения футеровки подины инертным газом при напуске последнего в миксер после предварительного вакуумирования за счет прохождения инертного газа из засыпки стенок в засыпку подины. Последующее за напуском инертного газа вакуумирование расплава происходит с интенсивной дегазацией через всю поверхность ванны миксера, что повышает эффективность дегазации и очистки расплава от неметаллических примесей, таким образом повышаетcя качество вакуумированного металла.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлено поперечное сечение футеровки ванны миксера.

К металлическому корпусу 1 примыкают слои асбеста 2 и диатомитового кирпича 3, после чего выполнена магнезитовая засыпка 4, слой шамотного кирпича 5, второй слой магнезитовой засыпки 4 и слой магнезитового кирпича 6. Выполнение рабочего, контактирующего с расплавом 7, слоя может быть из магнезитового или шамотного кирпича в зависимости от группы сплавов по химическому составу, подлежащей вакуумной обработке и находящейся в миксере в течение процесса разливки в слитки.

Процесс дегазации расплава в вакуумном миксере с предложенной футеровкой ванны выполняют следующим образом.

При помощи металлопровода за счет разрежения в миксере в миксер переливают приготовленный в печи сплав и подачей в рабочее пространство его инертного газа создают избыточное давление. При этом происходит газонасыщение расплава и футеровки миксера. Причем благодаря соединению магнезитовой засыпки стенок ванны миксера с магнезитовой засыпкой его подины, эффективность газонасыщения футеровки подины возрастает по сравнению с изолированным другом от друга их исполнением, и тем больше это наблюдается, чем больше уровень расплава в миксере.

Затем проводят операцию вакуумирования, при которой происходит интенсивное удаление газа из футеровки через толщину расплава и газа, содержащегося в расплаве. Поднимающиеся в ванне расплава пузырьки инертного газа выносят на поверхность расплава твердые неметаллические включения, взвешенные в расплаве. Кроме того, при создании разрежения на поверхности твердых включений в расплаве появляется фаза молекулярного водорода в виде пузырьков, которая вызывает перемещение включения к поверхности расплава. Эффективность очистки расплава водорода и неметаллических включений прямо пропорциональна интенсивности выделения пузырьков газа при вакуумировании раcплава. Соединение магнезитовой засыпки стенок и подины способствует как более эффективному газонасыщению футеровки подины миксера, так и повышает интенсивность удаления газа при вакуумировании расплава.

После проведения вакуумирования производят напуск нейтрального газа до атмоcферного и отстаивание металла перед разливкой слитков. При необходимости в зависимости от сплава и требуемой степени дегазации цикл напуска инертного газа и вакуумирования повторяют (двойное вакуумирование).

П р и м е р. Предложенную футеровку ванны вакуумного миксера опробовали для обработки расплава при литье слитков из алюминиевого сплава марки АМГ6.

Футеровка ванны содержала:
Листовой асбест толщиной слоев 20 мм;
Диатомитовый кирпич толщиной слоя 115 мм;
Магнезитовая засыпка толщиной 50 мм;
Легковесный шамот толщиной слоя 115 мм;
Магнезитовая засыпка толщиной 50 мм;
Магнезитовый кирпич толщиной 115 мм.

Сплав переливали в вакуумный миксер после приготовления его в отражательной печи с газовым обогревом, в рабочем пространстве которого подачей инертного газа - аргона создавали избыточное давление 0,05 ат, затем - разрежение до остаточного давления 2 мм рт.ст. Цикл напуска газа и разрежения повторили с выдержкой после первого цикла 20 мин. Отстаивание расплава в миксере после обработки его вакуумированием и последующего напуска в рабочее пространство миксера над поверхностью расплава аргона в количестве до атмосферного давления производилось в течение 40 мин.

Результаты иcследования качества вакуумированного металла с использованием предложенной футеровки ванны миксера в сравнении с использованием футеровки-аналога и футеровки-прототипа изобретения приведены в таблице.

Как видно из приведенной таблицы, использование предложенной футеровки позволит по сравнению с прототипом в 1,5 раза снизить газонасыщенность металла, в 1,7-2 раза загрязненность его неметаллическими включениями, за счет чего улучшить качество металла.

Claims (1)

1. ФУТЕРОВКА ВАННЫ ВАКУУМНОГО МИКСЕРА для обработки алюминиевых сплавов, включающая теплоизоляцию и чередующиеся слои магнезитовой засыпки, магнезитового и(или) шамотного кирпичей, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества вакуумированного металла путем снижения содержания водорода и неметаллических включений и повышения эффективности дегазации расплава, слои магнезитовой засыпки стенок и подины миксера соединены между собой, причем высота засыпки стенок миксера выполнена на всю высоту футеровки.

Images