Фильтрование металлических расплавов Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

Решетневскце чтения

УДК 669.054.2:66.067.1

М. А. Воеводина Хакасский технический институт - филиал Сибирского федерального университета, Россия, Абакан

С. Н. Решетникова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ФИЛЬТРОВАНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ

Разработана модель пошагового прохождения жидких металлов по каналам фильтра.

Рафинирование как совокупность процессов очистки металлов и металлических сплавов от вредных примесей является неотъемлемым звеном в технологической цепи последовательных процессов промышленного производства черных и цветных металлов. Несмотря на многообразие существующих способов внепечного рафинирования, поиск путей повышения эффективности очистки металлов и их сплавов не прекращается, процессы рафинирования непрерывно совершенствуются и разрабатываются новые специальные методы. К числу последних можно отнести способ фильтрационного рафинирования металлических расплавов.

Осаждение неметаллических частиц на фильтре происходит путем доставки их к поверхности адсорбента (фильтра), перехода ими границы раздела расплав-фильтр и агрегации частиц на поверхности фильтра. Следовательно, одним из обязательных условий фильтрационного рафинирования металлических расплавов от взвешенных в них неметаллических частиц является обеспечение прямого контакта их с материалом фильтра.

Эффективность рафинирования описывается уравнением

_ П-и-Ь

Ск _ е

Если в процессе рафинирования участвует не вся поверхность фильтра, а только 6-ая часть, то имеем

П -и-u-L Ck _ е 'Sk

С0

Для определения 9 непрерывный процесс течения расплава по каналам фильтра и теплового взаимодействия рассматривали как квазипрерывный, пошаговый.

В работе разработали физическую модель пошагового прохождения струйки расплава по каналам фильтра, включающая пять вариантов их теплового взаимодействия, которые в различных сочетаниях встречаются в процессе фильтрования.

Выявлены зависимость 6 от технологических факторов фильтрования. С увеличением продолжительности фильтрования роль начальной температуры фильтра ослабевает и 6 стремится к 1.

Значение 6 увеличивается и при увеличении диаметра гранул фильтра, скорости фильтрации и перегрева расплава. При увеличении высоты фильтрующего слоя значение 6, наоборот, уменьшается.

M. A. Voevodina

Khakass Technical Institute, Siberian Federal University branch, Russia, Abakan

S. N. Reshetnikova

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

FILTRATION OF LIQUID METALS

A model of step-by-step passage of liquid metals inside filter channels is developed.

© Воеводина М. А., Решетникова С. Н., 2011

c

0