Устройство для расплавления или разложения твердых материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 8 9) (11) 4 С 03 В 5/02У 2ударственный научий институт редких(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЛАВЛЕНИЯ ИЛИРАЗЛОЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к цветнометаллургии и химической технологии и может быть использовано для разложения силикатных продуктов в расплав ленной щелочи, Цель изобретения состоит в интенсификации процесса. Устройство содержит ванну 1, которая выполнена из электропроводного материала и служит одним из электродов. Другой электрод (электроды) выполнен в виде стержня 3 с утолщением в нижней части 4, геометрически подобным нижней части 5 ванны 1, Соотношение межэлектродных расстояний в верхней и нижней зонах ванны составляет (1,2-1,4): 1,0. Сокращение времени на проведение процесса способствуетего интенсификации, 1.табл, 1 ил.Изобретение относится к цветнойметаллургии и химической технологиии может быть использовано, например,для разложения силикатных продуктовв расплавленной шелочи.Цель изобретения - интенсификация процесса.На чертеже представлено устройство, продольный разрез. 10Устройство для расплавления илиразложения твердых материалов содержит металлическую ванну 1, футерованную снаружи слоем теплоизоляционного материала 2 и служащего одним из 15электродов, В ванне 1 установленэлектрод 3 в виде стержня переменного сечения по высоте с утолщениемв нижней части 4, причем нижняя часть4 электрода 3 геометрически подобна 20нижней части 5 ванны 1. Межэлектродное пространство 6 служит рабочейзоной для расплавления или разложения твердых материалов. Соотношениерасстояния между электродами 1 и .3. вверхней зоне ванны и расстояния между нижними частями 4 и 5 электродов1 и 3 составляет (1,2-1,4):1,0.Устройство работает следующимобразом, 30В межэлектродное пространство 5ванны 1 загружают щелочь. При подаченапряжения на электроды 1 и 3 происходит расплавление щелочи проходящимчерез нее электрическим током. Затемв расплав щелочи, находящийся в межэлектродном пространстве 6, загружают силикатный продукт, например кварцевую руду.Утолщение нижней части 4 электрода 3 позволяет уменьшить сопротив.ление расплава, в результате чегобольшая часть электроэнергии поступает в нижние слои расплава, за счетчего происходит выравнивание токовых 45нагрузок по высоте расплава. При этомза счет конвективного движения нагретых нижних слоев расплава вверхпроисходит интенсивное перемешиваниематериала в ванне без оседания силн- б 0катного продукта в нижней части ванны.В ванне может быть установленонесколько электродов,В таблице приведены затраты времени и электроэнергии на разложение силикатного продукта в щелочи в предлагаемом устройстве в зависимости от соотношения межэлектродных расстояний и в устройстве по прототипу,Ванна устройства целиком выполнена из электропроводного материала. Смесь плавили до полного разложения,Из данных, приведенных в таблице, следует, что наиболее. оптимальным соотношением межэлектродных расстояний верхней и нижней эон является (1,2- 1,4):1,0. При меньшем значении этого соотношения (1,0:1,0) затраты времени и электроэнергии увеличиваются, так как при этом соотношении электрод имеет одинаковое сечение по всей длине. При большем значении этого соотношения (1,5;1,0) затраты времени и электроэнергии остаются примерно на том же уровне, что и при оптимальном соотношении, но электрод при этом становится механически непрочным и в верхней части электрод перегорает.Положительный эффект предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключается в сокращении времени на полное расплавление или разложение твердых материалов с 24 ч до 5 ч и уменьшении расхода электроэнер" гни на 20(см. таблицу). Сокращение времени на проведение процесса позволяет повысить производительность устройства.Формула изобретенияУстройство длн расплавления или разложения твердых материалов, включающее электропроводную ванну, служащую одним из электродов, и установленные в ней электроды, в нижней части геометрически подобные нижней, части ванны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса, электроды, установленные в вацне, выполнены переменного сечения по высоте, причем соотношение межэлектродных расстояний в верхней и нижней частях рабочей зоны ванны составляет (1,2-1,4):1,0.1366483 Круп- ность Время пол ного разложения,ч кварцевой руды, мм Для сравнения 20 8,0 30,0 По предлагаемойконструкции 20 25,0 20 24,3 20 4,7 24,3 Для сравнения 20 4,8 24,4 По прототипу 20 24 31,0 Составитель Т, БуклейРедактор Н. Киштулинец Техред И.Ходанич Корректор, Л. Пилипенко Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Соотношение межэлектродных Соотношерасстояний в верхней и ниж- ние О /КОН ней зонах ванны 1,0:1,0 1,2:1,0 1,3:1,0 1,4:1,0 1,5:1,0 Заказ 6763/21 Тираж 425 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5