ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Установка для получения лигатур (см.рисунок) содержит ти­гель 1, верхняя секция которого футерована огнеупором, а ниж­няя секция 2 выполнена медной, водоохлаждаемой. Снизу тигель закрыт подвижным медным водоохлаждаемым поддоном 3, а сверху уплотнен футерованной крышкой 4, прижатой с заданным усилием. Герметичность тигля обеспечивается уплотнениями 5 и 6 соответ­ственно поддона 3 и крышки 4. Внутренний объем тигля соединен трубопроводом 7 с вакуумной системой, содержащей ротоклон 8 и водокольцевой вакуумный насос 9, а также гибкий шланг 10 с пы-лесосной насадкой 11. В верхней части тигля размещено запальное устройство 12.

Установка работает следующим образом. В тигель загружают шихту, состоящую из окислов металлов, восстановителя алюминия и шлаковых добавок (наполнителя) пылевидной фракции (100-300 м Устанавливают запальное устройство и закрывают тигель крышкой с заданным усилием. Включают вакуумный насос и производят откачку воздуха из тигля до давления не более 6,65 кПа (50 мм рт.ст. Систему отключают. Подают электроэнергию на запал. Шихта вос­пламеняется и происходит химическая реакция, в результате ко­торой образуются расплавленные металлы и шлаки. Этот процесс длится 20-40 с. При этом поверхность футерованной верхней сек­ции тигля, контактирующая с расплавом, прогревается до темпера­туры выше 700°С, то есть выше температуры плавления алюминия и магния, входящих в состав шихты. Оседающие на поверхность тигля пылевидные частицы восстановителя расплавляются и стекают в ванну жидкого шлака и металла.

В течение плавки давление внутри тигля повышается, но не превышает атмосферного. Аварийные ситуации исключаются за счет возможности стравления, газа с помощью крышки при превышении атмосферного давления на 0,05 кгс/см ². После этого "взрывоподобного" расплавления шихты происходит кристаллизация сплава в нижней охлаждаемой секции тигля. После охлаждения установку разгерметизируют и включают вакуумный насос. Крышку тигля уби­рают, взамен ее устанавливают экран 13 с выбивным устройством 14 шлака 15. Поддон с выплавленным слитком 16 опускают и отво­дят в сторону для разгрузки. Шлак выбивают в емкость 17 и выво­дят за пределы установки. В это время включенная вакуумная сис­тема выполняет функцию пылеудаляющей системы. Пыль, образующая­ся при выбивке шлака, с потоком воздуха всасывается в ротоклон и барботируется в нем, а хорошо очищенный воздух поступает че-рез влагоотделитель 18 и водокольцевой насос в окружающую атмосферу цеха. После разгрузки тигля пыленасосной насадкой 11 очищают уплотнительные устройства в местах разъема секций тигля с поддоном и крышкой. Управляют вакуумной системой в зависимос­ти от требуемого режима работы ручными вентилями 19 и 20. Контроль осуществляют по мановакуумметру 21.

Таким образом, установка гарантирует получение слитков лигатуры алюминотермическим восстановлением без загрязнения окру­жающей среды дымом, пылью, пожаро- и взрывоопасными частицами. За счет локализации процесса достигается наиболее полное учас­тие компонентов шихты в химической реакции процесса. Благодаря выполнению верхней секции тигля, в которой размещен запал, футерованной огнеупором, а нижней, в которой происходит кристаллизация слитка, металлической, в частности медной и принудительно охлаждаемой, достигаются максимально высокие скорости плавления шихты и кристаллизации слитка, а также повышение чистоты выплавляемой лигатуры и сохранность тигля за счет отсутствия разъедания последнего расплавом. Вертикальные размеры секций тигля находятся в определенном соотношении друг с другом и с высотой получаемого слитка.