Устройство для нагрева жидкого металла

ло делам нзооретенн н открытий ата опубликов(7 ) Заявите СТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ЖИДКОГО МЕТАЛЛ Изобретение относится кэлектрического нагрева, коустройствам, в котопроходит через жидкжет быть использовано дляжидкого свинца, в и технике кретно к нагрева иал, и моагрева5 ругих мерых ток ий мате исмута и электродуговои щий корпус, подэлектроды, мехаО подачи подвижно- корпус выполнен вокруг своейи снабжен еплен непод 15 теанного нагре ьные энергоз вателя в жид стройства ибольшой мо рам еноия из интенсивнотенки корпу ре а таллов.Известен погружно нагреватель, содержа вижный и неподвижный низм автоматической го электрода, причем замкнутым, вращающим оси с помощью привод дном, на котором укр ный электрод 1.Недостатками указ ля являются значител ты 4 а вращение нагре металле, сложность у возможность получен сти нагрева из-за н сти теплопередачи че 3Бюллетень10ния описания 1 5.03 . 83 Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для нагрева жидкого металла, например свинца, содержащее трубчатый канал, ванну и токоподводы, причем трубчатый канал, подключенный своей средней частью к первому токоподводу, а второй токоподвод подсоединен к ван" не. Свинец подают в трубчатый канал с помощью центробежного насоса 2 ).Недостатками этого устройства является значительные затраты энергии и низкая надежность связанные с применением насоса для подачи жидкого свинца в трубчатый канал, значительная длина трубчатого канала, обусловленная параллельным подключением двух ветвей трубчатого канала к источнику электрического тока, Так при мощности нагрева 215 кВт и диаметре труб" чатого канала 30 мм длина канала составляет 20 м,3 10053При этом для подачи жидкого свинцаиспользуется центробежный насос производительностью 30 м/ч и напором7,5 м, Если учесть, что приводом насоса является электродвигатель мощностью 50 кВт, то энергозатраты наполучение 1 кВт/ энергии составит0,232 кВтч .Надежность прототипа зависит отработы насоса который из-за износа 16вращающихся частей под действием высоких температур через каждый 48 чподлежит ремонту.Цель изобретения - снижение энергозатрат, упрощение конструкции иповышение надежности.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для нагрева жидкогометалла; содержащем трубчатый канал,ванну металла и токоподводы, снабженокамерой переменного давления, сооб-щенной одним концом с.трубчатым каналом, а другим концом подключенной к токопроводу.В противоположность прототипу,где обмен жидкого свинца в трубчатомканале осуществляют с помощью погруженного центробежного насоса, в предлагаемом устройстве обмен жидкого металла в трубчатом канале осуществляют с помощью камеры переменного давления, заполненной жидким металлом.Переменное давление в камере создается попеременным подключением ее через золотник либо к вакуумной системе ( ресивер, вакуумный насос), либо ЭЗк источнику инертного газа (баллонсжатого газа),Изменение давления в камере вызывает изменение уровня металла в камере, вследствие чего металл в труб Вчатом канале обменивается. При мощности нагрева 25,6 кВт затраты мощности для поддержания давления разряжения в вакуумной системе составляет 0,6 кВт. Такимобразом, в предлагаемом устройстве энергозатраты наполучениекВт/ч энергии нагревасоставляют всего 0,0234 кВт/ч (в прототипе 0,23)56Повышенная надежность предлагаемого устройства обусловлена стабильной работой вакуумного насоса, ресурс которого составляет 8-10 лет,Соединение второго токоподвода с И .трубчатым каналом позволяет последотельно подключить трубчатый канал к источнику электрического тока. 25 4Такое соединение позволяет увеличить сопротивление трубчатого канала в два раза и тем самым сократитьдлину трубчатого канала в 4 раза,т.е. одна и та же мощность может бытьполучена в предлагаемом устройствепри длине трубчатого канала в четырераза меньшей, чем в прототипе.На чертеже показано устройстводля нагрева жидкого металла в разрезе.Устройство содержит цилиндрическуюкамеру переменного давления 1, соединенную с трубчатым каналом 2, электротеплоизолированных от кожуха 3бетона на фосфатной основе,Н камере 1 подсоединен токоподвод4 электроизалированный от крышки 5,Камера через отверстие 6 в крышке 5сообщается через золотник 7 попеременно либо с ресивером и вакуумнымнасосом, либо с баллоном инертногогаза (не показано). Движение штоказолотника осуществляется с помощьюэлектромагнитной катушки (не показано ,сердечником которой является самшток.Открытый конец трубчатого каналапогружен в ванну 8 жидкого металла,которая подключена к источнику токас помощью токоподвода 9 и заземлена.Устройство работает следующим образом.Открытый конец канала 2 погружаютв ванну 8. После прогрева устройства при подаче напряжения на токоподводы 4 и 9 золотник 7 сообщает камеру 1 с оесивером и вакуумным насосом, при этом происходит заполнениежидким металлом трубчатого канала 2и камеры 1. Ток, протекая по цепи:токоподвод 4, камера 1, жидкий металл:в трубчатом канале, ванна 8 и. токоподвод 9 .- нагревает металл в трубчатом канале,Затем золотник 7 сообщает камеру1 с баллоном сжатого инертного газа,при этом давление в камере растет,а уровень металла падает, выстесняянагретый металл из трубчатого каналав ванну жидкого металла. При повторном подключении. камеры к вакуумнойсистеме газ через ресивер и вакуумный насос удаляется в атмосферу.Укрупненно-лабораторные испытания проводили на свинце, висмуте,сплаве свинца и сурьмы состава 94,7 Ф свинца, 5,7 сурьмы,Результаты испытаний сведены втаблицуВ Э дэ х У Оа О х (- й О Ох о 11 4о а 1 О 1 1 СО ОО ОО 3 Э с Мао (С Х С а О с э х ВХО Х Х ( 1(3 1 1 1 ( 1 1 .( 1 1 1 13 УХФОГ ФйЭ Эа д1005325 8снабжено камерой переменного давления, сообщенной одним концом с трубчатым каналом, а другим концом подключенной к токоподводу. формула изобретения Устройство дпя нагрева жидкого металла, содержащее трубчатый канал, ванну и токоподводы, о т л и ч ею щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, повышения надежности и упрощения конструкции, оно Составитель В, Красинаолинич Техред М.Коштура Корректор Ю.Макаренко Ре тираж 843Государствелам изобретМосква, Ие т1928/78В ИИПпо035 ал П Патент", г. од, ул. Проектная Экономический эффект составит16 тыс. руб. 5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 216148, кл, Н 05 В 3/60, 1966.10 2. Авторское свидетельство СССР11 258591, кл. С 22 В 13/06, 1965(прототип). Подпого комитета СССий и открытийРаушская наб, д