Общие способы рафинирования или переплавки металлов, устройства для электрошлаковой или электродуговой переплавки металлов: .рафинирование зейгерованием, фильтрованием, центрифугированием, дистиллированием или ультразвуковой обработкой – C22B 9/02

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству жаропрочных сплавов на никелевой основе с применением некондиционных отходов, и может быть использовано при изготовлении отливок методом литья по выплавляемым моделям. Способ получения литейных жаропрочных сплавов на никелевой основе включает подготовку шихтовых материалов, содержащих отходы жаропрочных никелевых сплавов, и их последующий переплав в вакууме. В качестве отходов жаропрочных никелевых сплавов используют возврат литейного производства и стружку, полученную при резке прутков жаропрочных никелевых сплавов, в количестве 3-10% от массы шихтовых материалов. Стружку предварительно промывают в проточной водопроводной воде до остаточного содержания масел на поверхности стружки в количестве 3-5%, обезжиривают в ультразвуковой ванне с водным раствором технического моющего средства, промывают в ультразвуковой ванне с использованием проточной водопроводной воды, а затем осуществляют промывку в непроточной дистиллированной воде. Далее проводят конвекционную сушку в сетчатых вращающихся барабанах и магнитную сепарацию стружки. Повышается коэффициент использования материала и процента выхода годной продукции за счет введения в состав шихтовых материалов очищенной от технических примесей стружки с химическим составом, идентичным литейному жаропрочному сплаву. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу фильтрования расплавленных алюминия и алюминиевых сплавов и устройству для его осуществления. Согласно способу берут сетчатый пеноматериал и подают внутрь него кислород. Через сетчатый пеноматериал пропускают расплавленный алюминий или алюминиевый сплав, причем во время фильтрования поддерживают парциальное давление кислорода по меньшей мере 2,51×10 ^-35 атм. Устройство содержит сетчатый фильтр из пеноматериала, содержащего агрегатную фазу и связующую фазу, по меньшей мере одна из которых содержит кремнезем, и источник для создания парциального давления кислорода в указанном сетчатом фильтре при повышенной температуре. Обеспечивается возможность исключения реакции между материалом фильтра и расплавленным металлом. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано для выделения твердой фазы из расплавленных металлов. Центрифуга содержит корпус, в котором установлен ротор с фильтром в виде двух соосно расположенных тарелей. Тарели имеют форму усеченных конусов, обращенных большими основаниями друг к другу с образованием фильтрующей щели. С меньшим основанием нижней тарели соединен винтовой спиральный конический шнек, установленный внутри обечайки. Предусмотрен механизм перемещения ротора в осевом направлении. Центрифуга снабжена лопастной насадкой, расположенной над верхней тарелью. Насадка жестко закреплена на роторе. В каждой тарели выполнены сквозные заборные отверстия. В результате обеспечивается увеличение активной зоны забора в фильтр нерастворимых примесей, находящихся в поверхностном слое расплава. 3 ил.

Группа изобретений может быть использована для переработки отходов металлических композитных материалов. Отходы в виде прутков, содержащих матричный цветной металл, заполнитель в виде множества параллельных волокон из активного тугоплавкого металла или сплава на его основе и стружку матричного цветного металла загружают в обечайку сепаратора. Прутки располагают в сепараторе так, чтобы угол между осью прутков и вектором силы тяжести составлял 0°-15°, а все свободное пространство между прутками заполняют стружкой матричного цветного металла. Заполненную обечайку устанавливают в вакуумируемую плавильную реторту, в которой осуществляют нагрев и охлаждение. Нагрев отходов проводят до температуры плавления или выше температуры плавления матричного цветного металла и/или температуры плавления его сплава, но ниже температуры плавления металла заполнителя металлических композитных материалов. Затем проводят разделение матричного цветного металла и металла заполнителя. Сепарирующие решетки устройства установлены на металлоприемнике и имеют на рабочей поверхности гребни и коаксиальные канавки. В донной части коаксиальных канавок выполнены сквозные отверстия таким образом, чтобы исключить совмещение отверстий одной сепарирующей решетки с отверстиями другой решетки, а на гребнях рабочей поверхности решеток выполнены полки под углом 60°-90°. Обеспечивается полное разделение, извлечение ценных компонентов из отходов металлических композитных материалов. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для рафинирования расплавленных металлов и сплавов, преимущественно алюминиевых, методом фильтрации. Устройство содержит установленную в корпусе рабочую камеру, образованную стенками и дном, выполненными из огнеупорного материала, с входными и выходными отверстиями. Дно рабочей камеры выполнено ступенчатым в сторону выходного отверстия. Внутри рабочей камеры установлены не доходящая до дна вертикальная перегородка из огнеупорного материала и фильтрующий элемент, закрепленный внутри рабочей камеры между ее стенками и вертикальной перегородкой. В верхней части рабочей камеры установлена откидная крышка с нагревательными элементами и электромеханическим приводом. Фильтрующий элемент выполнен в виде последовательно установленных пористых фильтрующих перегородок с размером пор на первой относительно второй, равным 2/1-2/1,5. Фильтрующая перегородка, установленная у входного отверстия, расположена с подъемом 3-5 градусов по ходу движения металла в сторону выходного отверстия, а фильтрующая перегородка, установленная у выходного отверстия, - горизонтально. В крышке выполнено не менее одного отверстия, над которым установлены промышленные фены, а корпус закреплен на основании с возможностью наклона. Обеспечивается повышение степени очистки металла, снижение трудозатрат на обслуживание и расширение технологических возможностей устройства. 3 ил.

Изобретение относится к способу разделения смеси карбонилов никеля и железа. Способ включает ректификацию путем испарения смеси при температуре выше 42-43°С с введением оксида углерода. При этом оксид углерода вводят в количестве от 5 до 40% от объема паров разделяемых карбонилов. Оксид углерода можно вводить в испаряемую смесь или в испаряемую смесь и в объем паров разделяемых карбонилов. Техническим результатом является повышение срока службы ректификационных колонн за счет снижения степени разложения карбонилов. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к литейному производству чугуна и может быть использовано при получении высококачественных изделий из чугуна в металлургии и машиностроении. Осуществляют фильтрацию расплава серого чугуна через пенокерамический фильтр, на поверхность которого нанесен слой порошкового модификатора в виде соединений никеля, или молибдена, или марганца. Изобретение позволяет улучшить структуру и свойства серого чугуна. 1 табл.

Изобретение относится к способу рафинирования алюминия и его сплавов в транспортном ковше перед заливкой металла в разливочные миксеры. Способ включает подачу флюса и перемешивание расплава. Перемешивание проводят путем воздействия на расплав бегущим электромагнитным полем непрерывно или повторно-кратковременно, создаваемым источниками электромагнитного поля с переменой направления движения электромагнитного поля. Флюс подают в расплав под зеркало металла. Воздействие на расплав осуществляют бегущим электромагнитным полем, создаваемым источником электромагнитного поля, установленным вплотную к наружной стенке транспортного ковша, таким образом, что центральная ось источника электромагнитного поля совпадает с геометрическим центром расплава в транспортном ковше. Обеспечивается возможность рафинирования в автоматическом режиме с минимальными затратами времени, электроэнергии и расходуемых материалов. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к изготовлению деталей из сплавов химически активных металлов, в частности к фильтрованию альфа-твердых включений из титановых сплавов. Установка содержит сосуд, удерживающий титановый сплав в расплавленном состоянии, слив расплава, металлоприемник для приема и размещения расплава, сливаемого из сосуда, и расположенный между сосудом и металлоприемником фильтр, который предназначен для предотвращения попадания в металлоприемник, по меньшей мере, некоторых из альфа-твердых включений. Фильтр имеет пористую поверхность, выполненную с множеством отверстий, размеры которых обеспечивают прохождение через них расплава титанового сплава, из которого при этом отделяются альфа-твердые включения, и выполнен из металлического материала, имеющего температуру плавления выше температуры плавления титанового сплава и, по меньшей мере, частично нерастворимого в расплавленном титановом сплаве. Изобретение позволяет удалять альфа-твердые включения из титановых сплавов без внесения существенных корректив при производстве деталей из титановых сплавов. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области очистки вторичных цинковых сплавов и получения цинковых сплавов из вторичного сырья и может быть использовано в металлургии и машиностроении. Способ очистки вторичных цинковых сплавов включает обработку сплава рафинирующими присадками, которые при взаимодействии с примесями цинка образуют тугоплавкие фазы, и отделение тугоплавких соединений. При этом взаимодействие с рафинирующими присадками и отделение тугоплавких фаз осуществляют путем пропускания расплава очищаемого сплава через пенокерамический фильтр с активным ультрадисперсным покрытием, полученным химическим осаждением соединений элементов II-IV групп Периодической системы Менделеева и термической обработкой при 1000-1200°С. Техническим результатом изобретения является удаление неметаллических включений, повышение однородности распределения и снижение содержания свинца и железа. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к металлургическому и литейному производству, касается получения монокристаллической структуры и сопутствующего рафинирования, в частности способа производства особо чистых металлов и монокристаллов из них. Способ заключается в том, что при создании в расплаве переохлаждений, превышающих интервал метастабильности роста, кристаллизацию расплава проводят в силовом поле центрифуг с коэффициентом гравитации, обеспечивающим создание адекватного переохлаждения в расплаве и равного разнице между оптимальным значением переохлаждения, соответствующего максимуму линейной скорости роста кристалла, и интервалом метастабильности роста, которая определяется выражением:

где А, В, L, М - коэффициенты, K _g - коэффициент гравитации, Т - температура кристаллизации, Т_о - переохлаждения расплава, полученные опытным путем. При этом для выращивания монокристаллов и рафинирования расплава последний объемно охлаждают со скоростью 0,02-0,08°С/с. Изобретение обеспечивает повышение эффективности производства особо чистых металлов и монокристаллов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к обработке жидкого металла, в частности к устройству (1) обработки потока жидкого металла, содержащему ковш (2), средства (11, 12, 13, 14) соединения с по меньшей мере одним подающим жидкий металл желобом (15) и с по меньшей мере одним отводящим жидкий металл желобом (16), средства (22, 22а, 22b) вдувания обрабатывающего газа в жидкий металл, установленные в по меньшей мере одной боковой стенке (32, 33) ковша (2) и размещенные в расположенной выше по потоку части (23) рабочей камеры (20) ковша (2), и по меньшей мере одно фильтрующее средство (40) в расположенной ниже по потоку части (24) рабочей камеры. Каждое из средств впуска и выпуска жидкого металла содержит по меньшей мере одно отверстие (9, 10), расположенное таким образом, чтобы оно полностью находилось под уровнем (26) жидкого металла во время обработки, препятствуя таким образом проникновению окружающего воздуха в рабочую камеру во время процесса обработки. Техническим результатом является то, что устройство является компактным и позволяет обрабатывать газом и осуществлять фильтрацию потока жидкого металла, циркулирующего по желобам. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области рафинирования цветных металлов, в частности к аппаратам для рафинирования цветных металлов. Вакуумный аппарат для рафинирования оловянных сплавов дистилляцией содержит цилиндрическую вакуумную камеру, по продольной оси которой размещен графитовый нагреватель, смонтированный на верхней крышке вакуумной камеры, по периферии камера изнутри окружена цилиндрическим многослойным перфорированным экраном, а внутри ее установлена колонна кольцевых испарительных тарелей, к верхней из которых подведен металлопровод, соединенный с барометрической трубой, погруженной в котел исходного сплава, а снизу камера снабжена барометрическими трубами, погруженными в котел отвода конденсата и котел чистого олова из камеры, в котором котлы отвода конденсата, чистого олова и исходного сплава снабжены тензодатчиками контроля веса, связанными через контроллер с регулятором расхода электроэнергии нагревателем и регулятором питания котла исходного сплава, обеспечивается повышение выхода конечных продуктов со снижением возврата некондиционных продуктов, особенно при смене состава исходного сплава. 1 ил.

Изобретение относится к устройству для фильтрации расплавленной стали и способу его изготовления. Устройство из материала, имеющего связанную сеть графитированного углерода, содержит по меньшей мере две ситовые пластины (2, 4), каждая из которых имеет волнистую поверхность (6, 6а) и выступающую раму (5, 5а), соединенные друг с другом у выступающих рам с образованием пространства или камеры резервуара (7). Сквозные отверстия (3, 3а) могут быть смещены друг от друга в поперечном направлении. Способ включает прессование полувлажной смеси, содержащей керамический порошок, предшественник графитируемой связки, волокна и другие добавки, в гидравлическом прессе с получением ситовых пластин (2, 4) с выступающей рамой (5, 5а) и внутренней волнистой поверхностью (6, 6а), соединение указанных ситовых пластин (2, 4) друг с другом при помощи выступающей рамы (5, 5а) керамической или углеродной связкой с образованием пространства или камеры резервуара (7) между двумя пластинами (2, 4), и обжиг собранного устройства (1) в восстановительной или неокисляющей атмосфере. Изобретение позволяет получить фильтровальное устройство с улучшенным удалением шлака, с улучшенным разрывом потока расплавленной стали, с пониженной стоимостью изготовления, без ограничений по размеру и без загрязнения окружающей среды от сгорания пенополиуретана. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению алюминия и его сплавов. Предложена установка для рафинирования алюминия и его сплавов, содержащая установленную в корпус рабочую камеру, образованную стенками и дном, которые выполнены из огнеупорного материала, установленную внутри рабочей камеры и не доходящую до дна вертикальную перегородку из огнеупорного материала, и фильтрующий элемент, установленный горизонтально внутри рабочей камеры между ее стенками и вертикальной перегородкой, при этом она дополнительно снабжена съемной крышкой и съемной рамкой из огнеупорного материала, опирающейся на выступы, выполненные в футеровке стенок и в вертикальной перегородке, при этом фильтрующий элемент выполнен съемным и установлен в съемной рамке, а дно рабочей камеры выполнено наклонным с углом наклона 3-5° в сторону сливной летки. Технический результат - повышение степени очистки металла, снижение трудозатрат на обслуживание и расширение технологических возможностей установки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к фильтрованию расплавов металлов и введению добавок рафинирующих материалов. Предложено устройство, содержащее первый фильтр из пористой фильтрующей среды, размещенное по направлению течения расплава после первого фильтра средство подачи рафинирующего материала и установленный за ним второй фильтр. Нерастворенные примеси, вносимые в расплав рафинирующим материалом, удаляются с помощью второго фильтра. Также описан способ фильтрования расплавов металла и введения добавки рафинирующего материала, осуществляемого с помощью предложенного устройства. Использование описанного устройства и способа позволит повысить степень очистки расплавов металлов с помощью простых фильтровальных систем. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области цветной металлургии и предназначено для рафинирования алюминия и его сплавов от растворенных примесей щелочных и щелочноземельных металлов. Предложен способ, включающий подачу флюса в расплав и перемешивание расплава, при этом перемешивание осуществляют путем воздействия на расплав несколькими бегущими электромагнитными полями, создаваемыми источниками электромагнитного поля, расположенными под разными углами друг к другу в трехмерном пространстве, с переменной интенсивностью, а флюс подают в воронку, образованную под воздействием электромагнитных полей на расплав. При этом воздействие на расплав осуществляют бегущим электромагнитным полем, имеющим попеременно прямое и обратное направление, или непрерывно, или повторно-кратковременно. Технический результат - повышение производительности процесса и степени очистки алюминия от щелочных и щелочноземельных металлов. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.