Устройство для нагрева расплава инертным газом Советский патент 1982 года по МПК C23C1/14 C23D5/00 C21D1/44 

(54) УСТРОЙСТВО для НАГРЕВА РАСПЛАВА

1

Изобретение касается устройств для нагрева расплава инертным газом, например, в ваннах для покрытия цинком, лужения, для покрытия эмалью. При этом применяемый для нагрева s инертный газ вводится в расплав ванны через расположенные на продольных и/или поперечных сторонах ванны или чана вертикальные шахты, пропускается в виде пузырьков через нагре- ю ваемый расплав и отводится через отводной канал поверх шахт.

Известно устройство для нагрева расплава, содержащее ванну для разме- щения расплава, систему циркуляции 1д газа, трубы для подачи газа, а также стенку, расположенную над трубами по краям ванны и образующую шахту, имеющую участок, перпендикулярный к внутреннему пространству ванны Ц. 20

Большая часть расплавов, например, для покрытия изделий цинком, с повышением температуры нагрева повышает свою агрессивность относительно погруженных в ванну металлических 25 ИНЕРТНШ ГАЗОМ

частей, что сокращает их срок службы. В этом случае, если трубы в боковых шахтах выполнены из металла, то их срок службы очень короток. Погруженные в ванну керамические трубы должны иметь значительную толщину стенок, чтобы обеспечить требуемую прочность, так как расплав с высоким удельным весом находится в постоянном движении вследствие пропускания через него инертного газа. Толстые трубы уменьшают свободное поперечное сечение в боковых шахтах, так что происходящая в вертикальных параллельных плоскостях циркуляция нарушается. Это приводит к ограничению теплообмена между горячим инертным газом и расплавом.

Цель изобретения - повышение долговечности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для нагрева расплава инертным газом, содержащем ванну для расплава, систему циркуляции газа, трубы для подачи газа, бо38ковую стенку, расположенную над трубами и образующую шахту со стенками ванны, в боковой стенке выполнено отверстие (шлиц), верхний конец кото рого соединен с трубами для подачи газа, причем шлиц разделяет стенку на две части, одна из которых, обращенная к центру ванны, имеет удлинение. Выход отверстия в боковой стенке направлен к середине шахты. В нижнем конце шлица установлены перегородки для разделения газового потока. На части стенки, совращенной к середине шахты, выполнено ребро или вы ступ . Ребро или выступ располомено в нижней части стенки. На части стенки, обращенной к центру ванны, выполнено ребро или выступ для отклонения газового потока. На фиг.1 изображена ванна с боковыми продольными шахтами, перспектив ный вид; на фиг.2 - разрез по фиг.1;. на фиг.З стенка шахты между середи ной ванны и шахты, вариант выполнения; на фиг. и 5 - то же, поперечное сечение. Ванна 1 служит для оцинковывания лентообразного металлического-издели Ванна выполнена из днища 2 и двух бо ковых станок 3 и 4 с облицовкой 5 из керамического материала. На фланцы 6 стенок 3 и насажена металлическа часть 7 с- керамической облицовкой 8 насадки 9. Днище 2, а также стенки 3 и и части 7 образ т открытую ввер емкость, в которой обрабатывается изделие. Верхний отрезок стенок 3 и с их облицовками 5i а также металлические части 7 с их облицовками 8 образуют внешнюю стенку вертикальной шахты 10 на каждой стороне емкости, которая ограничена к середине ванны посредст вом вертикальной керамической стенки 11 насадки 9 и открыта вверх, вертикальная стенка 11 переходит вверху в наклонную стенку 12, продолжение которой образует горизонтальную стен ку 13 насадки 9. Эта стенка вместе с горизонтальной внутренней стенкой 1 образует ограничение отводного канал 15,в который входит вытяжная труба 16,через которую из устройства отво дится инертный газ и подается к нагревателю (не показан), от которого 4 подогретый инерт ный газ подается к трубопроводу 17. Этот трубопровод входит в распределительную камеру 18, из КОТОР1ОЙ инертный газ через трубопровод 15 подается по вертикальному отверстию 20 в стенке 11 шахты 10. Посредством отверстия 20, в которое может непосредственно входить трубопровод 17, керамическая стенка 11 шахты 10 разделяется на обращенную к середине ванны часть 21 поперечного сечения и удаленную от середины ванны часть 22. Как показано на фиг.1-3, удаленная от середины ванны часть 21 стенки 11 выполнена вниз длиннее, чем обращенная к середине шахты часть 22 поперечного сечения стенки. Вследствие этого газовый поток из отверстия 20 направляется в направлении стрелки 23 (фиг.2) к середине шахты 10, где газовый поток поднимается вверх и попадает в отводной канал 15 и трубу 16. Теплообмен, а также действие маммут-насоса значительно повышается за счет того, что газовый поток разделяется на пузырьки. Для этого обращенная к.середине шахты часть 22 поперечного сечения на ее нижнем . конце имеет направленное внутрь шахты ребро или выступ, благодаря которому газовый поток обрывается на свободной кромке 2k ребра или утолщения 25 и разделяется на отдельные небольшие пузырьки, для обеспечения повышенной интенсивности циркуляции расплава в шахте 10 и теплообмена между инертным газом и расплавом в шахте. Внутреннее пространство шахты 10 остается свободным для циркуляции расплава. Для обеспечения подачи газового потока в середину шахты удаленная от середины шахты часть 21 поперечного сечения стенки ванны на ее нижнем конце может быть снабжена направленным к середине шахты ребром 26. Для повышения стабильности .стенки 11 относительно циркулирующего в шахтах 10 расплава вместо одного отверстия 20 может быть предусмотрен, ряд отверстий 27 (фиг.5), причем этот ряд на его нижнем конце имеет такое же выполнение, что и. части 21 и 22 поперечного сечения стенки. Вместо ряда отверстий 27 шлиц может быть разделен посредством ребер 28, которые в качестве отдельных частей 58 могут быть связаны с частями 21 и 22 или же выполнены за одно целое с частью 21 и 22 поперечного сечения стенки. Дополнительно, или же в отличие от выполнения отверстия 20 или ряда отверстий 27, в стенке 11 может быть предусмотрен шлиц или ряд отверстий в керамических облицовках 5 и 8 боковых стенок 3 соответственно металлических частей 7. При этом трубопро воды 17 и 19 связаны с этим шлицем или рядом отверстий, в то время как отводной канал 15 выполнен, как пока зано на фиг.1. Формула изобретения 1. Устройство для нагрева расплава инертным газом, содержащее ванну для расплава р систему циркуляции га за, трубы для подачи газа, боковую стенку, расположенную над трубами и образующую шахту со стенками ванны, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы элементов устройства,находящихся в агрессивных расплавах, в боковой стенке выполнено отверстие (шлиц), верхний конец которого соединен с труба46ми для подачи газа, причем шлиц разделяет сгенку на две части, одна из которых, обращенная к центру ванны, имеет удлинение. 2.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что выход отверстия в боковой стенке направлен к середине шахты. 3.Устройство по п.1 и 2, о т л ичающееся тем, что в нижнем конце шлица установлены перегородки для разделения,газового потока. 1. Устройство по ftn.1-3, о т л и чающееся тем, что на части стенки, обращенной к середине шахты, выполнено ребро или выступ. 5.Устройство поп.,отличаю щ е е с я тем, что ребро или выступ :расположено на нижней части стенки. 6,Устройство по п.1-:5, отличающееся тем, что на части стенки, обращенной к центру ванны, выполнено ребро или выступ для отклонения газового потока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе }. Патент ФРГ № 563927, кл. С 23 С 1/Й, 1973.

id

2/

24

26

29

Фиг.З