Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОАЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к области металлургии в частности к устройствам получения ферроалюминиевого сплава с уменьшенным угаром алюминия.

Известен способ выплавки ферроалюминия с пониженным расходом алюминия, в первом способе, согласно которому процесс выплавки ферроалюминия осуществляют в двух индукционных печах путем раздельного расплавления стального и алюминиевого лома при температуре, превышающей температуру плавления конкретного лома на 50-70°C, производят выпуск расплава алюминия с жидкоподвижным защитным шлаком в индукционную печь, содержащую расплав стали, нагрев расплавов в течение 5-10 минут до полного перемешивания. Во втором варианте процесс выплавки ферроалюминия осуществляют в двух индукционных печах путем раздельного расплавления алюминиевого лома и стального лома, добавляемого порциями в количестве, определяемом шихтовкой плавки на "болото", оставшееся от предыдущей плавки ферроалюминия, производят выпуск расплава алюминия с жидкоподвижным защитным шлаком в индукционную печь, содержащую расплав ферроалюминия с низким содержанием алюминия, и его нагрев в течение 5-10 минут до полного перемешивания [1]

Недостатком данного способа является то, что для его осуществления требуется использование двух индукционных печей, что энергозатратно и трудоемко.

В качестве прототипа выбрано устройство из индукционной тигельной печи для получения расплавов железа, марганца, сталей и сплавов на их основе, содержащее индуктор, тигель, размещенный внутри индуктора, направляющую подачи брикетов шихты, установленную вдоль продольной оси тигля, канал выпуска металла и канал выпуска шлака, опору брикетов шихты, установленную в тигле соосно с направляющей брикетов, и выполненную со сквозным каналом, соосным направляющей. [2].

Выполнение в печи данной конструкции выплавки ферроалюминиевых сплавов не позволяет добиться высоких показателей по угару алюминия, а соответственно и по перерасходу алюминия.

Заявляемое изобретение направлено на снижение угара алюминия. Достигается это за счет того, что в устройстве выплавки ферроалюминия, содержащем индуктор, тигель, размещенный вертикально внутри индуктора, который имеет крышку и канал выпуска сплава, тигель индукционной печи, имеющий рабочее место посадки в полости электрического индуктора и снабженный боковыми упорами, при этом канал выпуска сплава выполнен в виде конусообразного отверстия на днище тигля, а на рабочем месте посадки соответственно предусмотрена конусообразная пробка, закрывающая упомянутое отверстие, причем ниже пробки, на нижней отметке рабочего места, размещен приемник сплава с отводящим желобом стока полученного сплава, кроме того, устройство дополнительно снабжено крупноячеистой сеткой из тугоплавкого материала, разделяющей печь на пространство для размещения алюминиевого лома, находящееся под сеткой, и пространство для размещения стального лома, находящееся над сеткой, при этом сетка может быть выполнена из не ферритного материала, например, из керамики, а крышка снабжена крюком зацепления и отверстиями извлечения проб.

Устройство выплавки ферроалюминия (см. чертеж) содержит электрический индуктор 1, тигель 2, размещенный вертикально внутри индуктора, имеющий крышку 3 и канал 4 выпуска сплава. Тигель 2 индукционной печи имеет рабочее место посадки 5 в полости электрического индуктора и снабжен боковыми упорами 6. Канал 4 выпуска сплава выполнен в виде конусообразного отверстия на днище тигля, а на рабочем месте посадки 5 соответственно предусмотрена конусообразная пробка 7, закрывающая упомянутое отверстие. Ниже пробки, на нижней отметке рабочего места, размещен приемник 8 сплава с отводящим желобом 9 стока полученного сплава. Внутри тигля 2 размещена крупноячеистая сетка 10 из тугоплавкого не ферритного материала, например керамики, разделяющая печь на пространство 11 для размещения алюминиевого лома, находящееся под сеткой, и пространство 12 для размещения стального лома, находящееся над сеткой. Крышка 3 снабжена крюком 14 зацепления и отверстиями 13 извлечения проб.

Устройство работает следующим образом.

Тигель 2 индукционной печи опускают в полость вертикального электрического индуктора 1 и загружают алюминиевым ломом в алюминиевых упаковках в пространство 11, сверху располагают крупноячеистую сетку 10 из тугоплавкого материала, выше, в пространстве 12 располагают стальной лом. После расплавления алюминия и стали, всплывший подвижный, защитный шлак расплава алюминия и шлак от стали совместно защищают от угара алюминия, этому также способствует температурный режим плавления: при температуре плавления в среднем на 70°C выше плавления лома и последующей выдержке при температуре в среднем на 20°C выше температуры сплава до полного его перемешивания, что по времени в среднем составляет до 10 минут. При этом крупноячеистая сетка 10 не препятствует перемешиванию сплава, удерживает крупный стальной лом, что упорядочивает процесс расплавления конкретного лома. При этом конусообразная пробка 7 закрепленная на рабочем месте посадки 5 является нижним упором для тигля 2 в дополнение боковым упорам 6.

После анализа пробзабором через отверстия 15 на крышке 3 тигель 2 приподымают с его рабочего места посадки 5 и тем самым открывают конусообразный канал 4 на днище тигля 2, закрытый ранее конусообразной пробкой 7, закрепленной на рабочем месте посадки 5. Сплав ферроалюминия стекает с конусообразного отверстия на днище тигля 2 и попадает в приемник 8, откуда сплав стекает по желобу 9 по назначению. При отекании защитного шлака, тигель 2 опускают, чем упомянутое отверстие 4 закрывается пробкой 7, оставляя шлак внутри тигля 2, затем открывают крышку 3, извлекают сетку 10 и загружают тигель 2 индукционной печи для новой плавки приготовления ферроалюминиевого сплава.

Информация, принятая во внимание:

1. Патент РФ №2272851 МПК С22С 33/04, опубл. 27.03.2006

2. Патент РФ №2083936 МПК F27B 14/08. F27D 11/06, опубл. 10.07.1997