Устройство для проведения плавки и разливки расплавов минералов или металлов

Устройство для проведения плавки и разливки расплавов минералов или металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.(19) (11) А3 (51) 4 F 27 В 14/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

Qgt .:>: !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3343695/22-02 (22) 08.09.81 (31) Р 3033738,3 (32) 09.09.80 (33) DE (46) 07.07.86. Бюл. У 25 (72) Матти Иоханес Саривирта (US) и Калерво Йохан Лохтинен (FI) . (53) 669.186.3(088.8) (56) Акцептованная заявка ФРГ

У 2917577, кл., F 27 В 14/00, 1980.

Акцептованная заявка ФРГ

1(2725884, кл. F 27 В 14/00, 1977. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ПЛАВКИ И РАЗЛИВКИ РАСПЛАВОВ МИНЕРАЛОВ

ИЛИ МЕТАЛЛОВ, в частности тугоплавких металлов или сплавов металлов, например меди и/или сплавов меди, содержащее кожух, нагревательную камеру с боковыми стенками, дном и крышкой,, вы полненными из волокнистого материала из окиси алюминия и окиси кремния типа FiЬегйrax и/или Triton Kaowool теплапро-. о водностью 0,1 ккал/м ч С, тигель, тигельную подставку, нагревательные элементы из карбида кремния, pasMeщейные. в нагревательной камере между ее стенками и тиглем, причем нагревательная камера выполнена в основг ном в форме удлиненного параллелепипеда, в котором тигель расположен в основном в .середине,, а нагревательные элементы проходят через противоположные боковые стенки нагревательной камеры в параллельном более коротким ее боковым стенкам горизонтальном направлении, расположены одни над другими в двух вертикальных рядах, соответственно расположенных с двух сторон тигля между ним и более короткими боковыми стенками, и закреплены в амортизирующих втулках, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения срока службы и производительности, расстояние между центральными осями нагревательных элементов и наружной поверхностью тигля g составляет (2-4) Х, расстояние от центральных осей нагревательных элементов до внутренней повехности соседней стенки нагревательной камеры равно (2-4) 1), расстояние от цент-. ральной оси самого нижнего нагревательного элемента до дна нагреватель- ® ной камеры равно (3-5) )) расстояние между центральными осями двух сосед- )фр них нагревательных элементов равно (2-4) 1, где Х вЂ” наружный диаметр нагревательного элемента.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что нагревательная камера выполнена в форме шестигранной призмы и нагревательные элементы размещены наклонно к горизонтальной плоскости. 3>

1243639

2 элементы 8 устанавливаются в амортизирующие втулки.

Плавильное и разливочное устройство (фиг. 1 — 3) имеет форму параллелепипеда, причем наружная поверхность

1крышки 3 проходит частично выпукло вверх и на ее лежащую над тиглем 7 область устанавливается крышка 11.

Тигель 7 частично входит в крышку

3, за счет чего образуется плотное соецинение между тиглем и крышкой— пары металла не могут проникнуть в нагревательную камеру 1. Уплотняющая прокладка 12 расположена между открывающейся вверх горловиной тигля и крышкой 3. При этом уплотняющая прокладка 12 может изготавливаться, например, из того же упругого волокнистого материала, что и теплоизоляционный материал 10.

Нагревательная камера шарнирно присоецинена тиглем и нагревательными элеМентами к несущей раме 13 с помощью параллельной более длинной боковой стенке нагревательной камеры горизонтальной оси 14.

Устройство имеет так же гидравлический цилиндр 15, шарнирно присоединенный как к раме 1 3, так и к нагщО ревательной камере 1 для того, чтобы опрокидывать и поворачивать, нагревательную камеру 1 с тиглем 7, которые несет на себе рама 13 в сторону разливочного отверстия 16. ва.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид спереди, вертикальный разрез; 1О на фиг. 3 — то же, вид сбоку, вертикальный разрез;. на фиг. 4 — устройство с шестигранной нагревательной камерой при снятой крышке, вид сверху; на фиг. 5 — то же, .вид сбоку, вертикальный разрез.

Устройство содержит нагревательную камеру 1, ограниченную боковыми стенками 2, крышкой 3 и дном 4. Стенки охвачены стальным кожухом S. 8 нагревательной камере 1 расположены подставка 6 тигля 7 и по меньшей мере три нагревательных элемента 8 с электрическими подводами 9. Причем нагре- вательные элементы 8 так расположены между противолежащими боковыми стенками камеры и тиглем, что всякий контакт между ними и тиглем исключен.

Изобретение. относится к цветной металлургии, в частности к устройствам для проведения плавки и разливки расплавов меди и/или сплавов меди.

Цель изобретения - повышение срока службы и производительности устройст-Элементы 8 — высокотемпературно длительно нагружаемые нагревательные элементы из карбида кремния и используются для поддержания температуры тигля 7 1100 — 1650 С для того, чтобы расплавлять и разливать медь и медные сплавы. Стенки нагревательной камеры

1,изготовлены в основном из теплоизоляционного материала 10, состоящего из волокон окиси алюминия и окиси кремния. Нагревательные элементы 8 в камере 1 установлены таким образом, что расстояние между центральной осью нагревательного элемента 8 и наружной поверхностью тигля 7 составляет (2-4) ь, (X — наружный диаметр нагревательного элемента). Кроме того, концы нагревательных элементов 8, проходящие через стенку нагревательной камеры 2, упруго поддерживаются таким образом, что передача ударных и вибрационных нагрузок, которым, в частности, подвержена при разливке стенка 2 нагревательной камеры 1, на нагревательные элементы 8 исключена.

Для такой амортизирующей поддержки концов нагревательных элементов используется упругий теплоизоляционный материал 10. При этом нагревательные

4О

При эксплуатации устройства крышка

11 открывается и тигель 7 частично заполняется подлежащим плавке металлом, после чего крышка 11 закрывается, и подается электрический ток для разогрева нагревательных элементов.

От нагревательных элементов тепло в осНоВНоМ за счет излучения и только частично за счет конвекции передается на тигель 7 и находящийся в нем металл и частично на внутреннюю поверхность боковых стенок 2 нагревательной камеры 1. В результате уста«овки нагревательных элементов 8 на определенных расстояних от тигля и боковых стенок 2 тепло равномерно и без температурных пиков и/или минимумов, которые могут вызвать большие термические напряжения в материале тигля, передается тиглю 7.

После того, как плавящийся металл достигает заданной температуры, к гидравлическому цилиндру 15 подводится напорная среда„ в результате ап1243639 парат опрокидывается и поворачивается в сторону разливочного отверстия 16 для разливки расплавленного металла, например, в форму. После окончания разливки давление в гидравлическом цилиндре 15 уменьшается с помощью регулирующего органа, за счет чего нагревательная камера 1. с тиглем 7 возвращается в вертикальное (исходное) положение.

Так как нагревательные элементы проходят через противолежащие более длинные боковые стенки нагревательной камеры и поддерживаются в опорных втулках (опорные втулки на фиг. 2 изображены в виде проведенных непрерывной линией окружностей вокруг наклонно заштрихованных круглых поперечных сечений нагревательных элементов), удары и вибрации, воздействующие на аппарат, благодаря дополнительным мероприятиям по поддержке нагревательных элементов в их конеч.ных областях, вызывают лишь минимальные механические нагрузки нагревательных элементов. Кроме того, волокнистый теплоизоляционный материал такжЕ демпфирует все удары и т.п., которым подвергаются нагревательные элементы во время разливки, так как разливочное устройство в соединении с разливочными перемещениями обычно вибрирует.

В устройстве нагревательные элементы расположены горизонтально и на заданном расстоянии от дна нагревательной камеры, причем расстояние до центральной оси самых нижних нагревательных элементов соответствует приблизительно пятикратной величине их наружного диаметра I. За счет этого стекающий из поврежденного тигля

7 на дно нагревательной камеры металл не может повредить нагревательные элементы, даже находящиеся в самом низу.

Отношение длины к ширине нагревательной камеры 1 составляет приблизительно 1,6. В нагревательной камере

1 в одном ряду на каждой стороне тигля расположено три нагревательных элемента в горизонтальном положении и параллельно более короткой боковой стороне нагревательной камеры. Центральные оси самых верхних нагревательных элементов имеют расстояние от наружной поверхности тигля, равное приблизительно 2,7-кратной величине их наружного диаметра, и соответствующие расстояния средних нагрева— тельных элементов составляют около

2,9-кратной величины их наружных ди-. аметров, и такие же расстояния самых нижних нагревательных элементов со1Р ответствуют приблизительно 3,4-кратной величине их наружных диаметров.

Расстояние от центральных осей нагревательных элементов до внутренней поверхности соседних с ними более ко15 ротких боковых стенок нагревательной камеры соответствует приблизительно

2,3-кратной величине их наружного диаметра.

Каждый нагревательный элемент

20 удерживается от ближайшего нагревательного элемента над или под ним (а именно, измеряя от центральной оси к центральной оси) на расстоянии, соответствующем приблизительно 3,325 кратной величине наружного диаметра нагревательных элементов. Расстояние от самого нижнего нагревательного элемента до дна камеры составляет около 4,5-кратной величины его наружЗО . o o PHaMeTPa.

Максимальная потребляемая мощность нагревательных элементов в предлагаемом устройстве составялет около

8,3 кВт. Это означает, что весь аппарат имеет максимальную мощность около 5 кВт. Приемная емкость этого устройства около 300 кг меди или 90 кг алюминия.

Плавильное и разливочное устрой40. ство (фиг. 4) используется для горизонтальной разливки, например для сифонной. Разливочное отверстие 16

1 тигля 7 располагается рядом с дном тигля и оснащается литейной оболоч45 кой и/или охлаждающим устройством.

Тигель 7 имеет еще разливочное отверстие для опорожнения. Дно 4 и крышка 3 нагревательной камеры изготавливаются частично с применением

5р соединения заливочной массой для

\ достижения необходимой механической. прочности. Отверстие тигля 7 уплотнено относительно крышки 3 с помощью уплотняющей прокладки 12.

1243639

guz.7

10

1243639

1243639

Составитель В. Красина

Техред Н.Бонкало Корректор А. Тяско

Редактор А. Шишкина

Заказ 3723/60 Тираж 561. Подписное

ВН ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4