Устройство для нагрева изделий в электролите

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1 11 С 21 П 144 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ФОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ые эл(71) Всесоюзный научно-исследовательский конструкторско-технологический институт по машинам для комплексной механизации и автоматизации животноводческих ферм(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 83803 кл. С 21 П 1/44, 1947.2. Авторское свидетельство СССР Р 711124, кл. С 21 Р 1/44, 1978,54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВАИЗДЕЛИЙ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ, содержащеевертикально расположенные основнванны с системой подачи и слива етролита, установленные внутри ваннаноды и соосно расположенные основным ваннам дополнительные с окнами,о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что,с целью интенсификации процесса нагрева и повышения надежности устройства, каждое днище основных .ваннрасположено ниже порога окна соотвествующих им дополнительных ванн,приэтом аноды повторяют форму основныхванн, а последние выполнены из ди-электрического материала.Изобретение относится к устройствам для последовательного нагрева .изделий в электролите и может быть использовано при термической обработ.- ке или ковке на предприятиях машиностроения.5Известно устройство для последовательного нагрева металлических изделий, содержащее установленные в колонну ванны, в днище которых вмонтированы втулки, систему подачи и 1 О слива электролита Г 13Недостатком устройства является низкий КПД так как при прохождении нагреваемого иэделия через зазор, необходимый для отвода паров и га зов, теряется тепло, полученное им в предыдущей ванне.Известно устройство для нагрева изделий в электрОлите, содержащее вертикально расположенные основные ванны с системой подачи и слива электролита, установленные внутри ванн аноды и соосно расположенные основным ваннам дополнительные с окнами Г 2325Недостатком данной установки является уменьшенная площадь анодов, так как анодом является днище и стенки ванны, в которых выполнены окна для слива электролита. Кроме того, пары и газы, поднимаясь вверх, накапливаются в районе днища каждой ванны, оттесняя при этом электролит. Вследствие этого дно ванны оголяется и, так как оно находится под положительным , потенциалом источника питания, возникает короткое замыкание. При этом возможно оплавление изделия-катода, что ведет к большим затруднениям при извлечении бракованного изделия из нагревателя вследствие 40 малых зазоров между изделием и втулкой. Здесь также возникают условия, при которых катод отделяется от электролита не только парогазовой оболочкой, но и толстым слоем смеси 45 жидкого электролита с.паром. При этом возрастают потери энергии и падение напряжения в таком слое может быть столь значительным, что катод не будет нагреватьсяТак как анод, 50 т.е. стенки и днище каждой ванны, в процессе работы подвергаются электрохимическому растворению, то очевидна эксплуатационная непригодность данной установки, так как после износа ванн установку надо изготавливать вновь.ЦелЬ изобретенияинтенсификация процесса нагрева и повышение надежности устройства.бОПоставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для нагреваизделий в электролите, содержащемвертикально расположенные основныеванны с системой подачи и слива элек тролита, установленные внутри ваннаноды и соосно расположенные основным ваннам дополнительные с окнами,каждое днище основных ванн расположено ниже порога окна соответствующих им дополнительных ванн, приэтом аноды повторяют форму основныхванн, а последние выполнены из диэлектрического материала.На фиг.1 изображено предлагаемоеустройство, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Устройство состоит из установленных в колонну основных ванн 1 издиэлектрического материала, выполненных со стенками, наклонными к горизонтальной оси под углом 50-60 о, например, в виде конических обечаек,и соосно расположенных дополнительных ванн 2 из диэлектрического материала с окнами 3 на боковых стенках,выполненных в виде цилиндрическихобечаек. Внутрь каждой вайны 1 вставлен сменный анод 4 из нержавеющейстали, повторяющий ее форму, На фланцах ванны 2 с одного торца выполненырезьбовые отверстия, в которые закручены шпильки 5, а с другого торца -сквозные гладкие отверстия. Эти жеотверстия выполнены в анодах 4 и вофланце ванны 1, Таким образом, каждая последующая ванна 1 надеваетсяна шпильки 5 предыдущей ванны 2 изатягивается гайками б.Каждая ванна 1 имеет автономнуюсистему подачи и слива электролита,состоящую из патрубков 7 и окон 3,выполненных в боковых стенках дополнительных ванн 2. Порог окон 3 расположен выше уровня днища ванн 1 на10-15 мм. Это гарантирует отсутствиепробоя между анодом и катодом. Нагреваемое иэделие 8 центрируетсяотносительно оси ванн отверстиями,выполненными в днище ванн 1Устройство работает следующим образом.Нагреваемые иэделия 8 последова- .тельно одно за другим с помощью устройства (не показано) вводятся вустройство для последовательного нагрева, Электролит. из блока подготовки (не показан) по патрубкам 7 заполняет ванны 1, излишки сливаютсячерез окна 3 в блок подготовки. Приподаче напряжения на анод 4 и катодизделие 8 происходит нагрев последнего. Образующиеся в процессе работыустановки пар и газ свободно выходятчерез окна 3 благодаря выполненнымпод углом стенкам ванн 1,Процесс нагрева катода характеризуется образованием на нем устойчивой парогазовой оболочки, ток черезкоторую проходит в виде импульсныхгазовых разрядов,сопровождающихсявыделением тепла. Решающими факторами получения интенсивного и равномерного нагрева катода является создание высокой плотности тока на катоде и определенного отношения площадей катода и анода в пределах 1-10.е 1) е где 0 - плотность тока, А/смсила тока, проходящегочерез электролит, А;Зк - площадь катода, смПри постоянном отношенИи площадей анода и катода плотность тока 1) растет с увеличением силы тока Д . в свою очередь, сила тока 3 резко возрастает при увеличении отношения 15 размеров поверхности анода и катода:Следовательно, увеличение площади анода непосредственно влияет на повышение интенсивности процесса20 нагрева, а расположение днища основных ванн ниже окна дополнительных создает условия для свободного выхода пара и газа, что приводит к понижению удельного сопротивления электролита и увеличивает интенсивность и стабильность процесса нагрева.Предлагаемое расположение анода и днищ ванн обеспечивает постоянный нагрев иэделия при переходе его из одной ванны в другую, т.е. интенсивность процесса при сокращении времени нагрева также увеличивается, Надежность работы устройства обеспечи,зается изоляцией анодов один от другого с помощью диэлектрических ванн. 7 ехнико-экономический эФФект от использования предлагаемого устройства составит 35 тыс.руб.1076467Составитель В.Марковский Редактор В.Петраш Техред Л,Микеш Корректор А.оеренцт и ювввЮщ юееж е ееп Ш Заказ 660/24 Тираж 540 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва,Ж, Раушская наб д.4/5Фйлиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4