Электрический нагреватель жидкогометалла
Патент 823803
Авторы
Электрический нагреватель жидкогометалла
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик ()823803 (61) Дополнительное к авт. свил-ву—
I (22) Заявлено 30.07.79, (21) 2805955/22-02 (51) М К.
F27 D 11/04
Н 05 В 3/60 с присоединением заявки №вЂ”
Гееударственный немнтет (23) Приоритет— (53) УДК 669.046 (088.8) .Опубликовано 23.04.81. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 04.05.81 нв делам нзебретеннй н еткрытнй (72) Авторы изобретения
Г. К. Смолин и В. П. Ксенофонтов (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИИ" НАГРЕВАТЕЛЬ ЖИДКОГО
МЕТАЛЛА
Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для нагрева жидких металлов при рафинировании в котлах.
Известно устройство для нагрева жидкого металла, содержащее трубчатый змеевик, подключенный к источнику тока, и насос, всасывающий патрубок которого размещен в котле, а напорный соединен со змеевиком (1) .
Недостатками этого устройства являются его низкая надежность, обусловленная невысоким ресурсом работы высоконапорного насоса, а также малый диапазон рабочих температур.
Известен электрический нагреватель жидкого металла, содержащий электроды и размещенный между ними экран из токонепроводящего материала, выполненный в виде керамического корпуса, внутри которого помещен один из электродов и ячейки типа униполярного двигателя (2).
Однако этот нагреватель сложен и имеет повышенный расход электроэнергии, так как является сильноточным.
Цель изобретения — упрощение конструкции и экономии электроэнергии.
Поставленная цель достигается тем, что электроды выполнены в виде соосно расположенных колец и установлены непосредственно на экране.
Кроме того экран может быть выполнен
5 в виде полого усеченного конуса, полого цилиндра или диска.
При таком исполнении устройства эффект близости электрических токов противополож ных направлений, скин-эффект, а также уд1о линение .линий тока по жидкому металлу-приводит к увеличению электрического сопротивления и, следовательно, рабочего напряжения и коэффициента полезного действия, а пинч-эффект и эффект электромеханического взаимодействия противоположно направленных токов — к интенсификации перемешивания жидкого металла.
На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого нагревателя.
Нагреватель состоит из электродов 1 для подвода тока Х жидкому металлу, соединенных с источником переменного тока с помощью изолированных (например, фторфлогопитом) токоподводов 2. Электроды ( установлены вплотную к поверхностям расположенного между ними экрана 3, симметрично относительно его торцов и имеют продольные размеры, не менее чем в 10 раз меньше продольных размеров экрана. Экран 3 выполнен из электроизоляционного материала. 5
Нагреватель работает следующим образом.
Нагреватель погружают в ванну 4 с жидким металлом, на токоподводы 2 подается переменное напряжение, при этом между электродами 1 по жидкому металлу в ванне 4 проходит переменный ток плотностью j огибая электрозиоляционный экран 3. Токи нагревают жидкий металл до требуемой температуры. Так как по разные стороны экрана 3 токи направлены противоположно друг дуруг, то из-за эффекта близости и скинэффекта токи проходят по пограничным с экраном 3 слоя, что приводит к увеличению электрического сопротивления и возможности повышения подводимого к электродам 1 напряжения и увеличению КПД. Силы оттал- 20 кивания противоположно идущих токов приводят к перемешиванию жидкого металла в ванне 4.
При асимметричном относительно электродов 1 исполнении экранов 3 в виде формы полого усеченного конуса распределение электромагнитных сил пинч-эффекта также ассиметрично, что позволяет, усиливая тепловую конвекцию жидкого металла в ванне
4, выравнивать распределение температур
rio ее объему, или, подавляя тепловую конвекцию, перегревать жидкий металл внутри электроизоляционного экрана 3 и подавать горячий металл на другую технологическую операцию, например на разлив, поддерживая внешний объем металла в ванне 4 при
823803 пониженной температуре, и тем самым, экономить электроэнергию.
Конструкция электронагревателя очень проста, надежность высока, гидравлическое сопротивление потоку жидкого металла невелико.
Применение предлагаемого нагревателя для нагрева жидкого свинца при его рафинировании позволяет защитить стенку котла от перегревов и увеличить срок его работы с двух месяцев до двух лет, устранить аварийные ситуации в цехе, интенсифицировать процессы нагрева, что позволит увеличить производительность рафинировочных печей на ЗОО/о.
Формула изобретения
1. Электрический нагреватель жидкого металла, содержащий электроды и размещенный между ними экран из токопроводящего материала, отличающийся тем, что, с ,целью упрощения конструкции и экономии электроэнергии, электроды выполнены в виде соосно расположенных колец и установлены непосредственно на экране.
2. Нагреватель по и. 1, отличающийся тем, что экран выполнен в виде полого усеченного конуса.
3. Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что экран выполнен в виде полого цилиндра.
4. Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что экран выполнен в виде диска.
Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 258591, кл. С 22 В 13/06, 1965.
2. Авторское свидетельство СССР № 411665, кл. Н 05 В 3/78, 1971.
823803
Редактор Г. Кацалап
„ 1аказ 2076/51
Составитель А. Лютиков
Техред А. Бойкас Корректор Ю.Макаренко
Тираж 658 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и oi крытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д; 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4