Погружной электронагреватель Советский патент 1978 года по МПК H05B3/78 

Изобретение касается электрического нагрева жидкостей и может быть использовано в металлургии, химии и машиностроении при нагреве высококоррозионных и агрессивных жидкостей и металлов, например цинка, алюминия. Известны погруженные нагреватели для разогрева высокотемпературных и агрессивных сред, в которых используют токопоцвод из пиролитического графита с кристаллической осью, перпендикулярной к оси нагревателя И. . Известны также нагреватели, в которых электроды покрыты токопроводящими защита ными материалами 2J . Недостатком их является невысокая наде ность в работе. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является электронагреватель, используемый в высококоррозирующей среде, например, для нагрева травильных растворов гальванических ванн и т.д. З . Он имеет оболочку цз очищенного графит электронагревательный элемент в нижней части оболочки, гранулированный огнеупорныЯ материал и герметизирующую заземляющую пластинку, которая электрически связана с внутренней стенкой оболочки. Нагреватель стоек к коррозионному воздействию нагреваемого раствора или его паров и имеет элемент, позволяющий воздуху проникать в оболочку или выходить из нее. Этот нагреватель не может длительно эксплуатироваться в условияхпечи- для плавки цинка или алюминия, т.е. в условиях температуры, превышающей 45О-500°С, поскольку верхняя выходящая из расплава часть графитовой оболочки быстро разрушает ся вследствие окисления при этой температуре графита. Целью изобретения является повышение температурного предела путем использования его для нагрева высокоагрессивных металлов.. Для этого в предложенном нагревателе, имеющем оболочку из стойкого к агрессивной среде материала, электронагревательный элемент, окоподводьг, зазекЪяю-. щий и гермитизируюший элемент, оболочка вьтолнена по длине из двух герметично соединенных элементов jнижний из которых вьи злнен из высоко теплйпроводного материала, например пропитанного метаплофосфатами графита, ji полностью погружен в нагреваемую среду, а верхний вьшолнен из нео1сисляющегося при высоких температу рах термостойкого материала с низкой теплопроводностью к частично выступает из расплава. Один из токопоцводов электрог нагревательного элемента, выполненный в виде металлического стакана, вставленного в оболочку нагревателя и выступающего из нее в верхней части, служит его герметизируквдим и заземляющим элементом. На чертеже изображен Погружной электронагреватель, разрез. Погружной электронагреватель Содержит контактную графитовую втулку J., токопроводящую засьтку 5;, предохраняющую от окисления графитовую втулку, нижний элемент 3 оболочки из пропитанного металлофосфатами графита, электронагревательный элемент 4, огнеупорную герметизкрукид замазку 5, верхний элемент 6 оболочки из термостойкого неокисляющегося при высоко .температуре материала, герметизирующий токоподводящий стакан 7, -.-герметизирующу изоляционную втулку 8 и клеммы 9, Нижний элемент 3 вытачивают из электродного графита марки ЗГ-1, для снижения пористости его нропитьта1ют металлофосфатом натрия. Верхний элемент 6 выполняют из литого калиевого фгорфпогопита. Оболочки сочленяют скрепляющей замазкой 5, приготовленной из раствора силиката натрия и глинозема. В качестве нагреватель ного элемента 4 служит силитовый (карборундовый) Стержень. Токоподводящий ста кан 7 вьшолнен из стальной трубы (сталь 1х18Н9Т). Контактную графитовую втулку 1 засыпаютСмесью чешуйчатого графита ч размолотого карборунда. Нагреватель мощностью 1,5 кЕ1т надежно эксплуатируют в течение четырех месяцев в лабораторных и опытно-промышленных условиях в жидкой цинковой ванне при 50O-70Q, С, Для повышения срока слзгжбы карборундового электронагреватёльногр элемента рабочую температуру в полости стального станка поднимают не выше 1200 С. Уровень расплавленного цинка ко- пебле х:я в пределах, обеспечивающих полное погружение в расплав графитовой части оболочки нагревателя. Применение предложенного aneKTpoHaipeвателя обеспечивает высокий OOS f . за счет применения в качестве нагревателя активного сопротивления,, снижение теплопотерь за счет передачи подавляющей части тепла непосредственно в ванну расплавленного металла, возможность повышения температуры металла без значительного перегрева футеровки печи и испарения металла, что необходимо при обработке металлов содержащих примеси, например, железо или никель. Формула изобретения Погружной электронагреватель для агрес,ивных сред, содержащий оболочку из мат&риала стойкого к агрессивной среде, внутри которой установлены нагревательный эл&мент, токоподводы, заземляющий и гермети ируютий элемент, отличающийic я тем, что, с целью повышения тем пературчого предела аутем использования его ОЛЯ нагрева высокоагрессйвных металлов, преимущественно цинка и- алюминия, оболочка вьтолнена по длине из двух герметичво соединенных, элементов, нижний из которьк, полностью заглубляемый в среду, эьшолнен из Ъысокотеплопроводиого материала, например,, пропвтаннся о металлофосфатом графита, а верхний, частично выступающ(1й из среды, из теплоизолирующего термостойкого материа-. ла, например, питого калиевого фторфлогопита, а указанным заземляющим и герметизирующим элементом служит один из токоповводов. Источники информации, принятые во внич мание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 425372, кл. И 05 В 3,10, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР Mb 430520, кл. И О5 В 3/78, 1974. 3.Патент США № 3665155, кл. 219-335, 1972.