Устройство для нагрева расплава

Устройство для нагрева расплава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к технике нагрева расплавленного металла, в первую очередь цветных металлов, при нанесении горячих металлических покрытий . Сущность изобретения: в устройстве для нагрева расплава элемент из диэлектрического.матёриала выполнен в виде каналов в керамическом теле, причем каналы соединены с емкостью ванны. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК! !

ГРСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В!ЕДОМСТВО СССР (госпАтент сссР)

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (sI)s С 23 С 2/00 д т и н и н в и

Ц о (1) 4881021/26 (212) 11;11.90 (16) 30.01.93. Бюл. и 4 (/1) УральСкий научно-исследовательский и ститут трубной промышленности (2) Ю,И.Блинов, Я.И,Белокопытов, Я.Н.Липкий и Ю.А.Милюков (73) Центр непрерывного образования "Bceс юэный заочный университет по теории и и актике защиты от коррозии" (6) Рафалович И.М, Теплопередача в.печах и аппаратах, работающих на расплавленн х средах. M,: Металлургия, 1972, с.11 — 12.

Авторское свидетельство СССР

598962, кл. С 23 С 2/00, 1975.

Изобретение относится к технике наева расплавленного металла, в первую ередь цветных металлов, при нанесении рячих металлических покрытий, Известны нагревательные устройства я ванн цинкования и. алюминирования уб, выполненные. в. виде газовых горелок и электрических нагревателей и размеенные между ванной и теплоизоляционй футеровкой, В этих случаях нагрев оизводитчя,.через стену корпуса стальй или чугунной ванны, Цри таком нагреве нны разрушаются из-эа коррозии под наяжением; При авариях ванн теряется етной металл, имеют место длительные тановки на ремонт и замену ванн, Известны устройства для нагрева расавов металлов и солей, содержащие ван и размещенные в них один или несколько ектродов, K недостаткам этих устройств следует нести трудность равномеоного нагрева Ы,, 1792449 АЗ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА РАСПЛАВА (57) Использование: изобретение относится к технике нагрева расплавленного металла, в первую очередь цветных металлов, при нанесении горячих металлических покрытий. Сущность изобретения: в устройстве . для нагрева расплава элементиздиэлектри- ческого материала выполнен в виде каналов в керамическом теле, причем каналы соединены с емкостью ванны. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. значительной массы расплава, значительные энергозатраты и разрушение ванн в местах перегрева, Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является известное устройство для нагрева и перемешивания расплава, содержащее ванну и размещенный в ней электрод, устройство снабжено трубой из диэлектрического Ф металла, установленной в ванне под углом к ф ееоснованию, а электрод размещен в трубе, о

При этом труба установлена к основанию ванны оод углом 10 — ебе и в трубе раамеще- ) ны два электрода.

Это устройство. взятое в качестве прототипа, обеспечивает эффективный нагрев и направленное перемещение нагретого расплава металла внутри диэлектрической трубы к зеркалу ванны под действием гидростатического давления, возникающего за счет перепада температур в 5 50 С

1792449

25

35

55 между расплавом в ванне и внутри диэлектрической трубы.

Недостатками прототипа являются: — сложность изготовления и эксплуатации трубы из диэлектрического материала; — утечки тока, которые имеют место изза неплотностей электроизоляций электродов в трубе из диэлектрического материала и из-за частичных потерь диэлектрических свойств материала трубы при рабочих температурах расплава металла 450 С и выше, Эти недостатки не позволяют эффективно использ0вать известное устройство.

Целью предлагаемого технического решения является упрощение конструкции и снижение утечек тока при нагреве.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для нагрева расплава, содержащем ванну с футеровкой, средство подвода тока и электроды, расположенные в элементе из диэлектрического материала, согласно предлагаемому техническому решению элемент из диэлектрического материала выполнен в виде каналов, а каналы расположены с возможностью сообщения с ванной. Предлагается каналы выполнить в виде зигзага; а электроды выполнить с возможностью регулирования их погружения в канале.

Предлагаемое устройство для нагрева расплава представлено на фиг. 1, вид сверху; на фиг. 2 — то же, вид сбоку, Устройство содержит стальную ванну 1 с керамической футеровкой 2, например, муллитокорундовой набивной массы (муллитокорунда), в которой в одной из стенок установлено массивное керамйческое тело

3 из той же керамики, в массивном теле 3 имеются вертикальные каналы 4, наклонные каналы 5 и горизонтальные каналы— отверстия 6, металлические (например, из титанового сплава ВТ вЂ” 1) электроды 7 и электрическая схема с трансформатором 8 переменного тока.

Система отверстий 4;5 и 6 образует контур канала из расплава (абвгдежз).

Устройство работает следующим образом.

В ванне 1 расплав. металла из твердого состояния (в виде чушек, лома) или жидкий расплав металла, заливаемый в ванну 1 из плавильного устройства, нагревают до рабочей температуры с помощью временно работающего нагревательного устройства (газовой горелки сверху, электроспирали в футеровке ванны, индукционного нагревателя погружного типа или охватывающего ванну). Временно работающее нагревательное устройство на фиг. 1 не показана. Временно работающее нагревательное устройство может обслуживать несколько ванн 1 и имеет более низкий КПД, чем обеспечивающийся и редлагаемым устройством, После того как расплавленный металл заполнит каналы массивного керамического тела, включается ток устройства и замыкается электрическая цепь "источник тока 8 —. левый электрод 7 — расплав металла в участке канала вгд — правый электрод 7 — источник тока 8". При этом происходит разогрев расплава металла выше рабочей температуры в участке канала вгд и начинается циркуляция расплава из ванны 1 через канал зжедгвба. В канал при циркуляции вовлекаются новые массы расплава металла и таким образом осуществляется нагрев и перемещение расплава, Предлагаемое устройство может быть использовано для нагрева металла, подлежащего покрытию свинцом, цинком или алюминий — цинковыми сплавами до рабочей температуры и для поддержания рабочей температуры расплава путем компенсации потерь тепла в окружающую среду.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами выполнения предлагаемого устройства для реализации нагрева покрываемого металла (труб, листов) на

100 (например, от 350ОС до 450 С) массой

20 тонн в час, Пример 1. Трубчатый канал Д 12 мм имеет общую длину зигзага 6 м с размерами участков бв = 1,5 м, вд= 3 м, дж=1,5 м.

Пример 2, Трубчатый канал Д 13 мм имеет общую длину зигзага 2 м с размерами участков бв - 0,5 м, вд - 1,0 м, дж = 0,5 м.

В обоих примерах подводится мощность 525 кВт. Напряжение и сила тока по примеру 1 соответственно 24 В, 24000 А, по примеру 2 — 12 В, 48000 А.

Каналы могут быть выполнены в виде трубок, заформированных в основной массе. Могут быть использованы фарфоровые трубки (если исключаются резкие перепады температуры} или коррозионно-стойкие металлургические трубки, Применение электропроводных металлических трубок позволяет интенсифицировать разогрев;

Изготовление устройства в виде массивного керамического тела с каналами существенно проще. чем изготовление из трубок по прототипу, т.к. не требуется сочленения трубок и их герметизация и исключаются стационарные электроды. При этом из-за большой массы керамического тела (обычно имеющего порйстость) увеличивается электрическое сопротивление вне каналов по сравнению с прототипом.

1792449

Располагаясь около одной из стенок ванны или являясь частью футеровки ванны, ма сивное керамическое тело устройства не ме ает обработке металла в расплаве. Возмо ность легкой замены электродов без остановки ванны и регулирования глубины их погружения существенно упрощает конструкцию устройства.

Таким образом, предлагаемым устройством достигается цель изобретения: упроконструкцйи и снижение утечки тока

Предлагаемое изобретение может быть ре лизовано в лийиях металлических покр тий труб, что обеспечит экономический эф ект более 300 тыс.руб на одной линии пр изводительностью 60-70 тыс.т покрываем tx труб в год за счет. исключения аварийно ти нефутерованных стальных ванн с вн шним нагревом через стенки ванн из-за ко розии под напряжением стальных стено .

1

Формула изобретения

1. Устройство для нагрева расплава, содержащее ванну с футеровкой, средство подвода тока и электроды, расположенные в элементе из диэлектрического материала, 5 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения утечки тока при нагреве, элемент из диэлектрического материала выполнен в виде каналов в керамическом теле, а каналы расположены

10 с воэможностью сообщения с емкостью ванны.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каналы выполнены в виде зиг-.

15 зага.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что электроды выполнены с возможностью регулирования их погружения в

20 канале. (оставитель Л.Инова

Т ехред M.Ìîðãåíòàë

Корректор 3.Салко

Редактор

Производственно-иэда)ечьский комбинат "Патент", г, Ужгт род, ул.Гагарина. 101

Заказ 171 Тираж Подписное

ВНИИГ(И Государственного комитета по изобретениям и открыти м при ГКНТ CC(. P

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5