RU1792449C - Устройство дл нагрева расплава - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к технике нагрева расплавленного металла, в первую очередь цветных металлов, при нанесении гор чих металлических покрытий . Сущность изобретени : в устройстве дл  нагрева расплава элемент из диэлектри- ческого.матёриала выполнен в виде каналов в керамическом теле, причем каналы соединены с емкостью ванны. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике нагрева расплавленного металла, в первую о (ередь цветных металлов, при нанесении гор чих металлических покрытий.

Известны нагревательные устройства дт  ванн цинковани  и. алюминировани  т уб, выполненные в виде газовых горелок и ти электрических нагревателей и разме- иенные между ванной и теплоизол ционной футеровкойч В этих случа х нагрев пэоизводитс ;.через стенки корпуса сталь- нэй или. чугунной ванны. При таком нагреве в знны разрушаютс  из-за коррозии под напр жением . При авари х ванн тер етс  цзетной металл, имеют место длительные ;тановкй на ремонт и замену ва н.

Известны устройства дл  нагрева рас- тавов металлов и солей, содержащие ванный размещенные в них один или несколько электродов...

К недостаткам этих устройств следует отнести трудность равномерного нагрева

значительной массы расплава, значительные энергозатраты и разрушение ванн в местах перегрева. .

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  известное устройство дл  нагрева и перемешивани  расплава, содержащее ванну и размещенный в ней электрод, устройство снабжено трубой из диэлектрического металла, установленной в ванне под углом к ее основанию, а электрод размещен в трубе. При этом труба установлена к основанию ванны под углом 10-45° и в трубе размещены два электрода.

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

VJ ю ю

4 О

со

между расплавом в ванне и внутри диэлектрической трубы.

Недостатками прототипа  вл ютс :

- сложность изготовлени  и эксплуатации трубы из диэлектрического материала;

- утечки тока, которые имеют место из- за неплотностей электроизол ций электродов в трубе.из диэлектрического материала и из-за частичных потерь диэлектрических свойств материала трубы при рабочих тем- пературах расплава металла 450°С и выше,

Эти недостатки не позвол ют эффективно использбвать известное устройство.

Целью предлагаемого технического решени   вл етс  упрощение конструкции и снижение утечек тока при нагреве.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве дл  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 сообщени  с ванной. Предлагаетс  каналы выполнить в виде зигзага, а электроды выполнить с возможностью регулировани  их погружени  в канале.

Предлагаемое устройство дл  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 (мул- литокорунда), в которой в одной из стенок установлено массивное керамическое тело 3 из той же керамики, в массивном теле 3 имеютс  вертикальные каналы 4, наклонные каналы. 5 и горизонтальные каналы - отверсти . 6, металлические (например, из титанового сплава ВТ-1) электроды 7 и электрическа  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 состо ни  (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 нагревател  погружного типа или охватывающего ванну). Временно работающее нагревательное устройство на фиг. 1 не показано. Вре- менно работающее нагревательное

устройство может обслуживать несколько ванн 1 и имеет более низкий КПД, чем обеспечивающийс  предлагаемым устройством,

После того как расплавленный металл заполнит каналы массивного керамического тела, включаетс  ток устройства и замыкаетс  электрическа  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 начинаетс  циркул ци  расплава из ванны 1 через канал зжедгвба. В канал при циркул ции вовлекаютс  новые массы расплава металла и таким образом осуществл етс  нагрев и перемещение расплава.

Предлагаемое устройство может быть использовано дл  нагрева металла, подлежащего покрытию свинцом, цинком или алюминий-цинковыми сплавами до рабочей температуры и дл  поддержани  рабочей температуры расплава путем компенсации потерь тепла в окружающую среду. . .

Изобретение иллюстрируетс  следующими примерами выполнени  предлагаемого устройства дл  реализации нагрева покрываемого металла (труб, листов) на 100й (например, от 350°С до 450°С) массой 20 тонн вчас.

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 подводитс  мощность 525 кВт. Напр жение 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 исключаютс  резкие перепады температуры) или коррозионно-стойкие металлургические трубки. Применение электропроводных металлических трубок позвол ет интенсифицировать разогрев.

Изготовление устройства в виде массивного керамического тела с каналами существенно проще, чем изготовление из трубок по прототипу, т.к. не требуетс  сочленени  трубок и их герметизаци  и исключаютс  стационарные электроды. При этом из-за большой массы керамического тела (обычно имеющего пористость) увеличиваетс  электрическое сопротивление вне каналов по сравнению с.прототипом.

Располага сь около одной из стенок ванны или  вл  сь частью футеровки ванны, массивное керамическое тело устройства не мешает обработке металла в расплаве. Возможность легкой замены электродов без ос- таАовки ванны и регулировани  глубины их погружени  существенно упрощает конструкцию устройства.

Таким образом, предлагаемым устройством достигаетс  цель изобретени : упро- ще ние конструкций и снижение утечки тока.

1 Предлагаемое изобретение может быть реализовано в лини х металлических покрытий труб, что обеспечит экономический эффект более 300 тыс.руб на одной линии производительностью 60-70 тыс.т покрываем гх труб в год за счет исключени  аварийно ;ти нефутерованных стальных ванн с внешним нагревом через стенки ванн из-за ко| розии под напр жением стальных стенок .

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  нагрева расплава, содержащее ванну с футеровкой, средство подвода тока и электроды, расположенные в элементе из диэлектрического материала,

   отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции и снижени  утечки тока при нагреве, элемент из диэлектрического материала выполнен в виде каналов в керамическом теле, а каналы расположены

   с возможностью сообщени  с емкостью ван- ны.

   15
2. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что каналы выполнены в виде зигзага .
3. 3. Устройство по п. 1, от ли чающеес  тем, что электроды выполнены с возможностью регулировани  их погружени  в 20 канале.

   Л

   #

   А А

   Ј..#

   г/

   Pt/г, z