Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

5.9. Обзор вариантов очистки расплава ванны центробежной фильтрацией

В технологии цинкования периодически возникает необходимость ремонта ванны с полной разгрузкой 200 т цинка с помощью насоса в непрерывном режиме. Для этой стадии технологии применима заливная центрифуга. Для условий полной разгрузки ванны цинкования разработана [36] заливная центрифуга (рис. 51).

Центрифуга содержит ротор 1 с закрепленной на нем нижней тарелью 2, а соосно с ним на валу 3 закреплена верхняя тарель 4. Тарели 3 и 4 соединенные большими основаниями образуют фильтрующую щель 5 [36]. Густую суспензию порциями заливают через окно в крышке 6 и через окна между крестовиной 8 поступает в полость образуемую тарелями 3, 4. После заполнения этой полости кристаллами щель 5 забивается. Под действием центробежных сил происходит расслоение суспензии и жидкая фаза продавливается через пористые стенки конусов 11 и далее через окно 10 и по каналу между крышкой 6 и тарелью 4 выбрасывается в наклонный лоток 7. После прекращения сброса жидкой фазы через щель 5 ротор 1 с фильтром опускается до упора в станину. При этом фильтр опускается до положения 11, тарели 3, 4 раскрываются и осадок выбрасывается по лотку 12.

Заливная центрифуга позволяет в непрерывном режиме отфильтровать расплавленный гартцинк. Однако, в этом варианте без циркуляции расплава через фильтр получаемый цинк не удовлетворяет требованиям кондиции по содержанию железа.

Существующая практика периодической разгрузки осадка с ванны с разливкой в блоки трудоемкий процесс и со снижением производительности.

Поэтому предлагалось удаление соединений железа проводить непосредственно на ванне цинкования с помощью центрифуги [37]. Для этого нижняя тарель соединена с коническим соплом, а внутренняя поверхность сопла выполнена в виде спирали.

Суспензия расплава с твердыми примесями вовлекается через сопло 11 конуса всасывания вполость фильтра 10. Твердый осадок расплава под действием центробежных сил прижимается к впадине винтовой спирали 11, перемещается вверх на необходимую высоту до полости 10 фильтра 5. Брызги жидкого расплава стекают по конусу отбойника 17 в ванну 1. После сушки осадка фильтр 5 приподнимается в положение 15 и осадок под действием центробежных сил выбрасывается вне ванны.

Недостатком конструкции оказалось перемешивание слоем металла от струй выбрасываемого цинка из щели фильтра.

В последующем эта центрифуга усовершенствована [38] тем, что в полости экрана 17 выполнены окна 18 (рис. 53).

В полости экрана 17 создается поток металла в виде воронки, за счет чего дроссы «плывут» по поверхности металла ванны к окнам 18 и через них внутрь экрана 17. При вращении фильтра 5 в расплаве дроссы с поверхности расплава захватываются заборными окнами 11 внутрь полости фильтра. Жидкий расплав продавливается через фильтрующую щель 9 и выбрасывается в расплав на стенку конусного экрана 17. Металл отражается от стенки конусного экрана 17, вращаясь, перемещается вниз к большому основанию конусов экрана 17, 19 и через тангенциально направленный патрубок 20 выбрасывается вдоль стенки ванны 1. После накопления твердых кристаллов в полости 10 фильтр не прекращая вращения. приподнимается происходит «досушка» осадка от жидкой фазы. После сушки осадка фильтр 5 приподнимается в положение 15, где механизмом сжатия 13 и упора 14 тарели 7, 8 раскрываются и осадок под действием центробежных сил выбрасывается на транспортер 16.

54.tif

Рис. 54. Центрифуга очистки расплава в ванне. Основные узлы: 5 – фильтр; 9 – спиральный шнек; 12 – камера транспортера осадка; 13 – отражатель брызг; 14 – обичайка ограждающая шнек

Недостатком этой конструкции в недостаточном захвате донного железистого осадка.

По другому варианту центрифуги (рис. 54) нижняя тарель фильтра также снабжена винтовым спиральным шнеком 9. Коаксиально снаружи шнека 9 расположена конусообразная обечайка 14, жестко закрепленная на корпусе 2 центрифуги [39].

Суспензия расплава с твердыми примесями вовлекается спиральным шнеком 9 по обечайке 14 в фильтр 5. Под действием центробежных сил жидкий расплав продавливается через фильтрующую щель 7 и выбрасывается на отражатель 13, а твердые кристаллы остаются в полости фильтра 5. Периодически включается привод 17, траверса 16 поднимает вращающийся в подшипнике 15 ротор 4 до тех пор, пока механизм 19 прижмется к упору 20, сожмет пружину 11 и нижняя тарель 6 отожмется от верхней тарели фильтра 5 в положении 18. Из раскрытого фильтра 5 осадок выбрасывается в камеру 12 транспортера [40].

Несмотря на разработку конструкций аппаратов регенерации гартцинка в ваннах цинкования в производстве сохранилась практика периодической разгрузки ванн. Затем разгруженный гартцинк в блоках реализовался предприятиям перерабатывающих вторичные металлы.


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074