Устройство для нагрева жидкого металла

Устройство для нагрева жидкого металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик (1i) l 005325

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 22.06.81 (21) 3307802/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

Н 05 В 3/60

//С 22 В 13/06

Государственный комитет (53) УДК 621.36 ..3 (088. 8) Опубликовано 1 .03.83. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 1 .03 . 83 лв делам нзооретеннй н открытий ( р мов," Ф;Щ слобо

"ЙЭабКю .„ .". 7 р

: 1. ур

Институт металлургии и обогащения АН Ка

{?2) Авторы изобретения

С, В, Липкин, С, M. Кожахметов, P.À. Ка

В,А.Сущинский, Ч.Д,Битаров и A (7l) Заявитель.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к технике электрического нагрева, конкретно к устройствам, в которых ток нагрева проходит через жидкий материал, и может быть использовано для нагрева жидкого свинца, висмута и других ме5 таллов.

Известен погружной электродуговой нагреватель, содержащий корпус, подвижный и неподвижный электроды, меха-1О низм автоматической подачи подвижного электрода, причем корпус выполнен замкнутым, вращающимся вокруг своей оси с помощью привода, и снабжен дном, на котором укреплен неподвижный электрод (1 j.

Недостатками указанного нагревателя являются значительные энергозатраты йа вращение нагревателя в жидком металле, сложность устройства и не- го возможность получения большой мощности нагрева из-за низкой интенсивности теплопередачи через стенки корпуса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для нагрева жидкого металла, например свинца, содержащее трубчатый канал, ванну и токоподводы, причем трубчатый канал, подключенный своей средней частью к первому токоподводу, а второй токоподвод подсоединен к ванне. Свинец подают в трубчатый канал с помощью центробежного насоса С2 ).

Недостатками этого устройства является значительные затраты энергии и низкая надежность связанные с приме-! нением насоса для подачи жидкого сви.нца в трубчатый канал, значительная длина трубчатого канала, обусловленная параллельным подключением двух ветвей трубчатого канала к источнику электрического тока, Так при мощности нагрева 215 кВт и диаметре трубчатого канала 30 мм длина канала составляет 20 м, 3 10053

При этом для подачи жидкого свинца используется центробежный насос производительностью 30 м /ч и напором

7,5 м. Бсли учесть, что приводом насоса является электродвигатель мощностью 50 кВт, то энергозатраты на получение 1 кВт/ энергии составит

0,232 кВт/ч .

Надежность прототипа зависит от работы насоса,, который из-за износа 10 вращающихся частей под действием высоких температур через каждый 48 ч подлежит ремонту.

Цель изобретения - снижение энергозатрат, упрощение конструкции и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для нагрева жидкого металла; содержащем трубчатый канал, ванну металла и токоподводы, снабжено камерой переменного давления, сооб- щенной одним концом с трубчатым каналом, а другим концом подключенной к токопроводу.

В противоположность прототипу, где обмен жидкого свинца в трубчатом канале осуществляют с помощью погруженного центробежного насоса, в предлагаемом устройстве обмен жидкого металла в трубчатом канале осуществляют с помощью камеры переменного давления, заполненной жидким металлом.

Переменное давление в камере создается попеременным подключением ее через золотник либо к вакуумной системе (ресивер, вакуумный насос), либо N к источнику инертного газа (баллон сжатого газа), Изменение давления в камере вызывает изменение уровня металла в камере, вследствие чего металл в трубчатом канале обменивается. При мощности нагрева 25,6 кВт затраты мощности для поддержания давления разряжения в вакуумной системе составляет 0,6 кВт. Таким образом, в предлагаемом устройстве энергозатраты на получение кВт/ч .энергии нагрева составляют всего 0,0234 кВт/ч (в прототипе 0,23) °

56

Повышенная надежность предлагаемого устройства обусловлена стабильной работой .вакуумного насоса, ресурс которого составляет 8-10 лет.

Соединение второго токоподвода с И .трубчатым каналом позволяет последотельно подключить трубчатый канал к источнику электрического тока.

25 4

Такое соединение позволяет уве личить сопротивление трубчатого канала в два раза и тем самым сократить длину трубчатого канала в 4 раза, т.е. одна и та же мощность может быть получена в предлагаемом устройстве при длине трубчатого канала в четыре раза меньшей, чем в прототипе.

На чертеже показано устройство для нагрева жидкого металла в разрезе.

Устройство содержит цилиндрическую камеру переменного давления 1, соединенную с трубчатым каналом 2, электротеплоизолированных от кожуха 3 бетона на фосфатной основе.

К камере 1 подсоединен токоподвод

4 электроизалированный от крышки 5, Камера через отверстие 6 в крышке 5 сообщается через золотник 7 попеременно либо с ресивером и вакуумным насосом, либо с баллоном инертного газа (не показано). Движение штока золотника осуществляется с помощью электромагнитной катушки (не показано,сердечником которой является сам шток.

Открытый конец трубчатого канала погружен в ванну 8 жидкого металла, которая подключена к источнику тока с помощью токоподвода 9 и заземлена.

Устройство работает следующим образом.

Открытый конец канала 2 погружают в ванну 8. После прогрева устройства при подаче напряжения на токоподводы 4 и 9 золотник 7 сообщает камеру 1 с оесивеРом и вакуумным насосом, .при этом происходит заполнение жидким металлом трубчатого канала 2 и камеры 1. Ток, протекая по цепи: токоподвод 4, камера 1, жидкий металл

:в трубчатом канале, ванна 8 и. токоподвод 9 .- нагревает металл в трубчатом канале.

Затем золотник 7 сообщает камеру

1 с баллоном сжатого инертного газа, при этом давление в камере растет, а уровень металла падает, выстесняя нагретый металл из трубчатого канала в ванну жидкого металла. При повторном подключении. камеры к вакуумной системе газ через ресивер и вакуумный насос удаляется в атмосферу.

Укрупненно-лабораторные испытания проводили на свинце, висмуте, сплаве свинца и сурьмы состава94,74 свинца, 5,7Ф сурьмы.

Результаты испытаний сведены в таблицу.

1005325 . 8 снабжено камерой переменного давления, сообщенной одним концом с трубчатым каналом, а другим концом подключенной к токоподводу.

Зкономический эффект составит 16 тыс. руб. формула изобретения

Составитель B.Êðàñèíà

Редактор А.Долинич Техред М.Коштура Корректор Ю.Макаренко

Заказ 1928/78 Тираж 843 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб. д; 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство дпя нагрева жидкого металла, содержащее трубчатый канал, ванну и токоподводы, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, повышения надежности и упрощения конструкции, оно

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетель ст во СС CP и 216148, кл. H 05 В 3/60, 1966.

1в 2. Авторское свидетельство СССР и 258591, кл. С 22 В 13/06, 1965 (прототип).