Соляная ванна Советский патент 1992 года по МПК C21D1/46 

Фиг i

Изобретение относится к электротехнике, в частности к соляным ваннам и электропечам сопротивления.

Известны соляные ванны с широкорасположенными электродами донной конструкции, выполненными в виде брусков, расположенных перпендикулярно стенке ванны так, что рабочей частью электродов являются их торцы.

Недостатком такой конструкции является сравнительно невысокая мощность, которую можно выделить с помощью одной электродной группы.

Уменьшение сопротивления расплава за счет увеличения рабочей поверхности электродов ограничивается конструктивными соображениями, так как при диаметре электродов свыше 80 мм узел охлаждения и перемещения электродов получается громоздким и неудобным при эксплуатации. Уменьшение же расстояния между электродами приводит : уменьшению рабочего пространства ванны, что не всегда приемлемо.

НаиЗолее близкой к заявляемой является соляная ванна, содержащая футеровку, электроды, выполненные в виде параллельных стенкам ванны и заглубленных в футеровку пластин, и выводы. Выводы электродов в данном случае являются продолжением электродов и находятся над уровнем расплава.

Недостатком данной конструкции является низкий срок службы электродов за счет того, что электроды с выводами подвергаются воздействию кислорода и паров соли при высокой температуре на границе соль-воз- дух.

Кроме того, у этой печи низкий срок службы футеровки за счет того, что большая разность коэффициентов термического расширения футеровки и электродов приводит к образованию трещин при изменениях температуры при эксплуатации печи (включения и отключения).

Цель изобретения - повышение срока службы ванны и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в соляной ванне, содержащей корпус, футеровку с углублениями и установленные в углублениях электроды с токоподводами, углубления выполнены в нижней части футеровки, электроды выполнены в виде пластин с односторонне равномерно расположенными выступами, обращенными к корпусу, при этом выступы соединены с токоподводами, а поверхности пластин с выступами, обращенные к корпусу, выполнены с защитным покрытием для компенсации термических расширений материала футеровки и электродов.

Сущность изобретения состоит в том, что: во-первых, вся рабочая поверхность

электрода погружена в расплав соли, а выводы электрода не контактируют с солью на уровне расплава и не подвергаются воздействию кислорода и паров соли при высокой температуре. Кроме того, покрытие на электроде создает люфт между футеровкой, электродом и утолщенными выводами, так что футеровка и электроды не разрушаются при изменении температуры.

Известны конструкции соляных ванн, в

которых выводы расположены на боковой поверхности электрода и не контактируют с расплавом. Они представляют собой массивные токоподводы с водяным охлаждением .которое ненадежно из-за возможности

разъедания футеровки и последующего повреждения системы водяного охлаждения, что приведет к аварийной ситуации. Таким, образом, указанная конструкция ненадежна и небезопасна в эксплуатации. Заявчлемал же конструкция электродов с выводами не требует водяного охлаждения и обеспечивает высокую надежность и срок службы электродов и футеровки,

На фиг. 1 и 2 представлена соляная ванна.

Соляная ванна содержит футеровку 1 и электроды 2, выполненные в виде пластин с равномерно расположенными выступами 3, соединенными с токовыводами 4,

Пластины 2 расположены в нижней части ванны и заглублены в футеровку 1 параллельно стенкам ванны так, что выступающие части 3 располагаются со стороны футеровки. Поверхность пластин электродов со стороны футеровки покрыта защитным покрытием для компенсации термических расширений материалов футеровки и электродов - органическим или органосиликат- ным покрытием 5. Выводы А могут быть в

вмде проволоки, сетки и т.п. Они подсоединяются к выступам 3 пластины.

Пластины могут быть выполнены из различных железохромалюминиевых, хромони- келевых и других жаростойких сплавов,

напримерХ27 06АТ,Х23Ю5А р 20Н80идр.1взависимости от температуры расплава в соляной ванне.

Токовыводы, присоединенные к выступам пластин, могут быть выполнены из железохромалюминиевых сплавов с небольшим количеством хрома.

Органические или оргэносиликатные покрытия для нанесения на поверхность пластины, заглубленную в футеровку, могут

быть самые разнообразные, например декстрин i краска и т.п.

Бетон для плотного слоя футеровки, в который замоноличены токовыводы электродов в виде сетки, проволоки и т.п., может состоять из компонентов, стойких к распла- ву соли, находящейся в соляной ванне. Заполнителем для бетона может быть шамот с содержанием от 60 до 100% либо магнезит, магнезитохромит или шамот из шпиндельного огнеупора. В качестве вяжущего может быть применен высокоглиноземистый и глиноземистый цемент, а также магнезиальный цемент.

Соляная ванна работает следующим об- разом.

При подаче напряжения на токовыводы А и соединении пластин 2 временными проводниками происходит частичное расплавление соли, например BaCl2- Электрический ток проходит потоковыводам 4 через выступы 3 пластин и сами пластины 2 и полностью расплавляет соль. Расплавленная соль с нижней части ванны с расположенными снизу ванны пластинами поднимается, вы- зывая перемешивание всей массы соли.

Этим достигается равномерность тем-- гературы по всему объему ванны. Пластины разогреваются расплавом соли. Органическое или органосиликатное покрытие, мане- сенное на сторону пластины, замоноличенную в футеровке, выгорает, в связи с чем между футеровкой и пластиной образуется зазор (люфт). Благодаря образо- ианмю люфта бетонная футеровка не разру- шается пластинами из-за разности t оэффициентов термического расширения бетона и металла электродов, Выводы, соединенные с пластинами электродов и армирующие бетонную футеровку, не

окисляются и не подвергаются разъедающему действию паров соли в связи с тем, что они защищены слоем бетона и находятся в глубине футеровки, где температура ниже, чем на пластинах, контактирующих с расплавом соли.

Таким образом, срок службы ванны в предложенном решен йи выше, чем в прототипе. Помимо того, в заявляемой соляной ванне гораздо эффективнее используется материал выводов и электродов, выполненных из дефицитных хромоникелевых сплавов.

Большая рабочая поверхность пластин электродов в ванне увеличивает соответственно выделяемую мощность. Увеличение мощности, которую м ожно выделить в расплаве ванны, ведет к повышению произво- дительности; тйк уменьшается время разогрева ванны.

Формула изобретения

1.Соляная ванна, содержащая корпус, футеровку с углублениями и установленные в углублениях электроды с токоподводами, отличающая4 с я4 тем, что, с целью повышения срока службы и повышения производительности, углубления выполнены в нижней части футеровки, электроды выполнены в виде пластин с односторонне равномерно расположенными выступами, обращенными к корпусу, при этом выступы соединены с токоподводами, а поверхности пластин и. выступов с токоподводами выполнены с защитным покрытием для компенсации термических расширений материала футеровки и электродов.

2.Ванна по п. 1,отличающаяся тем, что защитное покрытие выполнено из органосиликатного материала.

О

Изобретение относится к электротехнике. Соляная ванна содержит футеровку (Ф) 1 и электроды 2, выполненные в виде пластин (П)с равномерно расположенными выступами (В) 3, соединенными с токовыводами (Т) 4. П 2 расположены в нижней части ванны и заглублены в Ф 1 параллельно стенкам ванны так, что В 3 располагаются со стороны Ф. Поверхность пластин электродов со стороны Ф покрыта органическим или органоси- ликатным покрытием 5. Т 4 могут быть выполнены в виде проволоки, сетки и т.п. и подсоединяются к В 3 пластины. Т, соед ненные с П и армирующие Ф. не дкигпяю-1 - ся, т.к. защищены слоем бетона и нахоДЯТс п в глубине Ф, где температура ниже, чем i т П. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Редактор А.Миковская

Техред М.Моргентал

Заказ 2870ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Корректор А.Осауленко