Устройство для нагрева изделий в электролите Советский патент 1984 года по МПК C21D1/44 

vj

а:

05

Изобретение относится к устройствам для последовательногй нагрева изделий в электролите и может быть использовано при термической обрабо ке или ковке на предприятиях машино строения. Известно устройство для последовательного нагрева металлических из делий, содержащее установленные в колонну ванны, в днище которых вмон тированы втулки, систему подачи и слива электролита ПЛ . Недостатком устройства является низкий КПД, так как при прохождении нагреваемого изделия через зазор, необходимый для отвода паров и газов, теряется тепло, полученное им 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 ок нами C2J . Недостатком данной установки является уменьшенная площадь анодов, так как анодом является днище и сте ки ванны, в которых выполнены окна для слива электролита. Кроме того, пары и газы, поднимаясь вверх, нака ливаются в районе днища каждой ванн оттесняя при этом электролит. Вслед ствие этого дно ванны оголяется и, так как оно находится под положител ным , потенциалом источника питания, возникает короткое залшкание. При |Этом возможно оплавление изделия-ка |тода, что ведет к большим затруднениям при извлечении бракованного изделия из нагревателя вследствие малых зазоров между изделием и втулкой. Здесь также возникают условия, при которых катод отделяется от электролита не только парогазово оболочкой, но и толстым слоем смеси жидкого электролита с паром. При этом возрастают потери энергии и па дение напряжения в таком слое может быть столь значительным, что катод не будет нагреваться. Так как анод, т.е. стенки и днище каждой ванны, в процессе работы подвергаются электрохимическому растворению, то очевидна эксплуатационная непригодност данной установки, так как после износа ванн установку надо изготавливать вновь. Цель изобретения - интенсификаци процесса нагрева и повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для нагрева изделий в электролите, содержащем вертикально расположенные основные ванны с сиьтемой подачи и слива эле тролита, установленные внутри ванн аноды и соосно расположенные основным ваннам дополнительные с окнами, каждое днище основных ванн расположено ниже порога окна соответствующих им дополнительных ванн, при этом аноды повторяют форму основных ванн, а последние выполнены из диэлектрического материала. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. Устройство состоит из установленных в колонну основных ванн 1 из диэлектрического материала, выполненных со стенками, наклонными к горизонтальной оси под углом 50-60 , например, в виде конических обечаек, и соосно расположенных дополнительных ванн 2 из диэлектрического материала с окнами 3 на боковых стенках, выполненных в виде цилиндрических ,обрчаек. Внутрь каждой ванны 1 вставлен сменный анод 4 из нержавеющей стали, повторяющий ее форму. На Фланцах ванны 2 с одного торца выполнены резьбовые отверстия, в которые закручены шпильки 5, ас другого торца сквозные гладкие отверстия. Эти же отверстия выполнены в анодах 4 и во фланце нны 1. Таким образом, каждая последующая ванна 1 надевается на шпильки 5 предыдущей ванны 2 и затягивается гайками 6. Каждая ванна 1 имеет автономную систему 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 на 10-15 мм. Это гарантирует отсутствие пробоя между анодом и катодом. Нагреваемое изделие 8 центрируется относительно оси ванн отверстиями, выполненными- в днище ванн 1. Устройство работает следующим образом. Нагреваемые изделия 8 последовательно одно за другим с помощью устройства (не показано вводятся в устройство для тоследовательного нагрева. Электролит из блока подготовки (не показан) по патрубкам 7 заполняет ванны 1, излишки сливаются через окна 3 в блок подготовки. При подаче напряжения на анод 4 и катодизделие 8 происходит нагрев последнего. Образующиеся в процессе работы установки пар и газ свободно выходят через окна 3 благодаря выполненным под углом стенкам ванн 1. Процесс нагрева катода характеризуется образованием на нем устойчивой парогазовой оболочки, ток через которую проходит в виде импульсных газовых разрядов,сопровождающихся выделением тепла. Решающими факторами получения интенсивного и равномерного нагрева катода является создание высокой плотности тока на катоде и определенного отношения площад катода и анода в пределах 1-10. -1ггде D плотность тока. А/см J J - сила тока, проходящего через электролит, А, 5ц- площадь Катода, см . При постоянном отношении площаде анода ,и катода плотность тока D рас тет с увеличением силы тока J . В свою очередь, сила тока J резко возрастает при увеличении отношения .размеров поверхности анода и катода Следовательно, увеличение площади анода непосредственно влияет на повышение интенсивности процесса 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 изделия при переходе его из одной ванны в другую, т.е. интенсивность процесса при сокращении времени нагрева также увеличивается. Надежность работы устройства обеспечизается изоляцией анодор один от другого с помощью диэлектрических ванн, Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства составит 35 тыс.руб.

УСТРОЙСТЮ 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, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса нагрева и повышения-надежности устройства, каждое днище основных .ванн расположено ниже порога окна соответствующих им дополнительных ванн,при этом аноды повторяют форму основных ванн, а последние выполнены из диэлектрического материала.