зонд для рафинирования алюминиевых сплавов

Формула изобретения

Зонд для рафинирования алюминиевых сплавов, содержащий газопроницаемый фильтр с патрубком, подсоединенный к вакуумной системе, отличающийся тем, что он снабжен корпусом с отверстиями для удержания слоя металла-геттера из титановой стружки, размещенного на фильтре.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к литейному производству и предназначено для рафинирования жидких алюминиевых сплавов.

Известен зонд для рафинирования жидких сплавов по а.с. N 589261, содержащий пористый фильтр с патрубком, соединенный с вакуумной системой и системой продувки инертным газом. При продувке инертным газом мелкодисперсные включения, адсорбированные на поверхности зонда, возвращаются обратно в расплав, из-за чего рафинирование сплава осуществляется неполно.

Наиболее близким к заявленному решению, принятому за прототип, является зонд для рафинирования жидких сплавов (П.П. Жевтунов. Литейные сплавы.- М.: Машгиз, 1957. с. 376), содержащий пористый фильтр с патрубком, соединенный с вакуумной системой. Зонд помещают в жидкий металл, включают вакуумную систему и газы, растворенные в металле, через поры фильтра отсасываются вакуумом. Процесс рафинирования с помощью известного зонда осуществляется медленно и неполно, так длительность обработки в тигле емкостью 200 кг достигает 30-40 мин и при длительной работе фильтр зонда забивается адсорбированными твердыми включениями и выходит из строя. Регенерация таких фильтров невозможна.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение степени и сокращения времени рафинирования алюминиевых сплавов, а также увеличение срока службы газопроницаемого фильтра.

Задача решается тем, что зонд для рафинирования алюминиевых сплавов, содержащий газопроницаемый фильтр с патрубком, подсоединенный к вакуумной системе, снабжен корпусом с отверстиями для удержания слоя металла-геттера из титановой стружки, размещенного на фильтре.

За счет того что неметаллические включения осаждаются на слое металла-геттера, предотвращается засорение фильтра. Так как металл-геттер сам способен притягивать водород из расплава, то происходит одновременное усиленное воздействие металла-геттера и внутреннего вакуума на растворенные газовые примеси, что ведет к повышению степени рафинирования и сокращению времени рафинирования.

На чертеже изображен разрез общего вида зонда для рафинирования алюминиевых сплавов.

Зонд для рафинирования алюминиевых сплавов содержит газопроницаемый фильтр 1, изготовленный из пористого огнеупорного материала, например графита. Патрубком 2 фильтр 1 подсоединяется к вакуумной системе (на чертеже не показана). Фильтр 1 покрыт слоем 3 металла-геттера из титановых стружек. Корпус 4 с отверстиями 5 служит для удержания слоя 3 металла-геттера из стружек титана. Корпус 4 может быть сварным из титанового прутка.

Зонд для рафинирования алюминиевых сплавов работает следующим образом.

Зонд погружают в алюминиевый расплав, включают вакуумную систему, создающую разряжение порядка 1-10 мм рт. ст. Под действием разряжения газы, растворенные в металле, через отверстия 5 в корпусе 4 проходят через слой 3 металла-геттера из титановой стружки в газопроницаемый фильтр 1 и через патрубок 2 откачиваются в атмосферу.

Пример: алюминиевый сплав АК 8 (Ал 34) плавили в электрической печи CAT - 0,15 с емкостью тигля 200 кг. После достижения 740^oC сплав обрабатывали фторцирконатом калия в количестве 0,1% от веса шихты и вакуумировали через газопроницаемый фильтр, покрытый слоем прессованной титановой стружки марки ВТ-5. Вакуумную обработку осуществляли в течение 20 мин при разряжении 1-10 мм рт. ст. Далее сплав выстаивали 15-20 мин, после чего брались образцы на газосодержание, механические свойства и пробы Добаткина. Газосодержание после обработки предлагаемым зондом снижено с 0,2 - 0,24 см³/100 г до 0,05 - 0,08 см³/100 г. В изломах технологических проб Добаткина твердых неметаллических включений не обнаружено. Использование предлагаемого зонда для рафинирования алюминиевых сплавов по сравнению с известным позволяет обеспечить ряд технико- экономических преимуществ: увеличивается степень и сокращается время рафинирования (снижается газосодержание в 1,5-2 раза, сокращается время рафинирования с 30-40 мин до 15 - 20 мин) за счет интенсивного притягивания пузырьков водорода с адсорбированными на их поверхности неметаллическими включениями к газопроницаемому фильтру.