Погружной электронагреватель агрессивной токопроводящей среды Советский патент 1983 года по МПК H05B3/60 

Изобретение относится к электри ческому нагреву токопроводящих рас плавов и может быть использовано в металлургии при нагреве расплавов, например чугуна, стали и других расплавов. Известен погружной нагреватель для разогрева высокотемпературных и агрессивных сред, в которых испол зуют токоподводы из пиролитического графита с кр исталлической осью, пер пендикулярной к оси нагревателя Cl Недостатком данного нагревателя является невысокая надежность в работе, ввиду быстрого выхода из строя токопроводяадего элемента. Наиболее близким к предлагаемому является погружной электронагреватель агрессивной тркопроводящей среды, содержащий изоляционную оболочку из материала, стойкого к агрессивной среде, внутри которой установлен нагревательный элемент, соединенный с токоподводами f 2. Недостатком известного электронагревателя является сравнительно низкая рабочая температура нагрев расплава 500-700 С. Сплошная оболоч ка электронагревателя является тепловым экраном, который снижает теп лортдачу нагревателя и увеличивает его инертность. Рабочую температуру в полосЙ оболочки из-за перегр еза карборундового электронагревательного элемента нельзя подымать вы ше 1200°С. Цель изобретения - повышение тем пературного предела нагрева расплавов с температурой плавления 7001500с и выше, а также их рафинирование. Поставленная цель достигается тем,что в погружном электронагревателе агрессивной токопроводящей среды, содержащем изоляционную оболочку из материала, стойкого к агрессивной среде, внутри которой установлен нагревательный элемент, соединенный с токоподводами,оболочка выполнена в виде обращенной вниз чаши с выступом в верхней части, нагревательный элемент выполнен в виде установленного в отверстии выступа электрода, соединенного с одним из токоподводов и закрепленного в полости оболочки вкладыша из электросварочного флюса, а второй токоподвод предназначен для соедине ния с токопроводящей средой. Использование в качестве нагрева тельного элемента в предлагаемом по .гружном электронагревателе электрос рочиого флюса (электропроводного шлака ) позволяет получать высокие температуры нагрева расплавов до и выше. Несложная в изготовлении конструкция погружного электронагревателя обеспечивает непосред гтвенное контактирование нагревательного элемента с нагреваемым расплавом, что снижает инерционность электронагревателя, увеличивает тепловую эффективность нагрева и позволяет длительное, время поддерживать высокую рабочую температуру расплава без выхода из строя нагревательного элемента. Непосредственное контактирование нагревательного элемента с расплавом обеспечивает также рафинирование металлического расплава за счет адгезии флюса всплывакацих неметаллических включений. На фиг.1 изображен погр5шной электронагреватель с флюсом (нагревательным элементом ) в твердом состоянии, на фиг.2 - то же, в жидком состоянии. Погружной электронагреватель содержит чашеобразную оболочку 1, выступ 2., выполненные из огнеупорного токонепроводждего материсша, графитовый электрод 3, закрепленный стержнем 4, токоподводы 5, вкладыш 6, состоящий из флюса Для электрошлакового передела с размерами внутренней полости оболочки и электрода. Вкладыш б закрепляется в полости оболочки прутками 7. Погружной электронагреватель погружают в расплав 8 (фиг.). Ка токоподводы 5 подают напряжение. Под действием температуры расплава и электрической дуги, образовавшейся между электродом и расплавом, твердый флюс расплавляется и на поверхности расплава образуется слой жидкого флюса (фиг.2). В слое жидкого флюса нагревательном элементе выделяется тепло, которое обогревает расплав. Величину тока электронагревателя, а соответственно температуру нагрева расплава регулируют растоянием между электродом и зеркалом расплава под оболочкой Sa изменения глубины погружения элекТ ронагревателя в распЛав. По окон Ьнии обогрева оболочку с электродом вынимают из расплава. Оболочка может быть выполнена из огнеупоров и иметь сферическую конусообразную), цилиндрическую и прямоугольную формы, Предлагаегйлй погружной электронагреватель может быть использйван во всех производствах, где по технологии требуется длительное пбдцержание высоких температур нагрева. .Например, для нагрева расплава чугуна в верхней части литейной при отливке прокатных чугунных валков, для обогрева металла в.копилькиках и т.д. При отливке чугунн- гэс х гшков с помощью погружного электронагревателя обеспечивается подогрев жидкого чугуна в прибкле при 1400-1500°С. НепосредственныП кокVaKT нагревательного элемента (жидкий флюс ) с нагреваемым расплавом (жидкий чугун J снижает те1гловые потери .и инерционность нагревателя, а

также обеспечивает рафинирование металлического расплава за счет .адгезии флюса от всплывающих иемётал1лическйх включений.

ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ АГРЕССИВНОЙ ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ СРЕ ДЫ содержащий изоляционную оболочку из материала, стойкого к агрессивной среде, внутри которой установлен нагревательиый элемент, соединенный с токопо;в в6дами, о л и ч a юц и и с я тем, что, с V целью повышения температурного предела нагрева и рафинирования, среда, . оболочка выполнена в вKJD обращенной вниз чаши с выступом в верхней части, нагревательиый. элемент, выполнен в виде установленного в отверстии выступа электрода, соедниенного с нз токоподводов и эакрепленногб в полости оболочки вкладшаа из электрорварочного флюса, a второй токоподвод предназначен для соединения с тркопро одя1«ей средой.