Электрическая солевая печь для плавки цветных металлов и их сплавов Советский патент 1982 года по МПК F27B9/06 

(5) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СОЛЕВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ

1

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к конструкциям электрических солевых пбчей для плавки цветных металлов, и может быть использовано на предприятих вторичной цветной металлургии для металлургического передела вторичного сырья.

Известна печь с жидкой -солевой ванной для извлечения меди из скрапа, имеющая ванну с солевым расплавом, электроды, погруженные в расплав, причем один из электродов установлен вертикально в подине печи и снабжен каналом для выпуска жидкого металла., а два других электрода установлены горизонтально 1 .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является электрическая солевая печь для плавки цветных металлов, содержащая плавильную камеру, футеррванную ,огнеупорным материалом, металлосборник, снаб.женныи шпуровым отверстием для выпуска жидкого металла, крышку и электроды. При этом электроды выполнены в виде блоков с воронкообразной поверхностью, установлены Б гнезда с заглублением и соединены с токоподводящей штангой 27.

Выполнение электродов в виде съемных блоков с воронкообразной поверхностью позволяет увеличить срок служ10бы электродов за счет уменьшения . эрозии рабочей поверхности электрода.

Основными недостатками этой печи являются необходимость в специаль15ном электродном материале для.блоков (которые в конечном счете разрушаются и нуждаются в замене, для чего необходимы остановки печи), а также наличие резьбового соединения блока

20 с токоведущей штангой в непосредственной близости от зоны максимального тепловыделения, находящейся у рабочей поверхности электрода, что влемет за собой дополнительные потери электроэнергии и перегрев в м те контакта, что; в свою очередь, приводит к частому выходу из строя токов едущей штан ги, Целью изобретения является увел мение срока службы электродов и сн жение энергозатрат. Поставленная цель достигается тем, что в электрической солевой печи для плавки цветных металлов и их сплавов, содержащей плавильную камеру, футерованную огнеупорным материалам; металлосборник со шпуровым отверстием для выпуска жидког металла, крышку и токоподводящие Электроды, расположенные в карманах .футеровки, плавильная камера и металлосборник расположены ступенчато, металлосборник выполнен с гориз тальным сечением, меньшим, чем сече ние плавилы-юй камеры-, и снабжен донным электродом, токоподводящие электроды выполнены из переплавляе мого металла, снабжены холодильниками в нижней их части, и торцы вер тикальных частей токоподводящих электродов расположены в плоскости днища плавильной камерь). Кроме того, токоподводящие элект ды выполнены Г-образными. На фиг. 1 схематически представл на предлагаемая печь, продольнь1Й разрез; на фиг. 2 - то же, вид свер ху. Печь состоит из корпуса 1, ванны 2 солевого расплава, металлосборника 3s снабженного шпуровым отверсти ем и донным электродом 5, Г-образ ных электродов 6, с торцами вертикальных частей в плоскости днища 7 ванны, соединенных звездой с исто ником переменного ТОК5 8, холодильников 9 и крышки 10. Корпус 1 изготовлен ИЗ листовой стали толщиной 5-10 мм и выполнен в соответствии с формой ванны 2 и металлосборника 3. Ванна 2 и металлосборник 3 футеруются огнеупорным кирпичем, не взаимодействующим с солевым расплавом и переплавляемым металлом, причем ванна 2 солевого расплава имеет поперечное сечение, превышающее поперечное сечение мета лосборника 3, в результате чего в рабочем пространстве печи образуется ступень, ширина которой позволяет разместить вертикальные части Г-образных электродов 6 изолированно от металлосборника 3 жидкого металла. Донный электрод 5 изготавливается из графита и либо образует подину металлосборника 3, либо зафуте-ровывается заподлицо в ней. Г-образный электрод 6 изготавливается из металла, переплавляемого в печи, например из алюминия, причем сечение его вертикальной части может быть либо круглым либо прямоугольным и имеет площадь, обеспечивающую необходимую плотность мощности, подводимую к солевой ванне 2 в плоскости ее днища 7Горизонтальная часть электрода охватывается холодильником 9) который может быть выполнен по любому из известных образцов. Печь работает следующим образом. Металлосборник 3 и частично ванна 2 заполняются предварительно расплавленным солевым расплавом, на электроды 5 и 6 подается напряжение и по солевому ра.сплаву начинает проходить ток, нагревая расплав. При этом торец вертикальной части электрода оплавляется, образуя в фуреровке лунку жидкого металла. Горизонтальная же часть электрода охлаждается, причем интенсивность охлаждения определяет глубину лунки или фронт кристаллизации металла, который не должен опускаться ниже верхней поверхности горизонтальной части электрода. Шихта, загружаемая сверху в солевой расплав, оплавляется и в виде капель жидкого металла опускается в металлосборник. В случае опускания металла в лунке электрода ниже уровня днища 7 ванны расплавляемый металл, попадая в лунку, заполняет ее и, таким образом, обеспечивается постоянство размеров электродов без дополнительного расхода электродного металла. Кроме того, учитывая что электроды подсоединень к источнику тока по схеме Y/Y снулевым проводом, причем нулем нагрузки является ванна солевого расплава, а нуль источника имеет одинаковый потенциал с металлосборником, выравнивание нагрузки в случае перекоса фаз происходит за счет протекания тока по солевому 55расплаву на участке плоскость днища ванны - жидкий металл и, таким образом, сопровождается полезным использованием тока нулевого провода.

Предлагаемая печь обладает следующими преимуществами: наличие Г-образных Электродов, изготовленных из переплавляемого металла, с торцами вертикальных частей, расположенных в плоскости днища ванны, и горизонтальных - расположенных в холодильниках, позволяет использовать на рабочем участке электрода непосредстве но переплавляемый металл, что делает срок службы электрода практически неограниченным; наличие Г-образных электродов, изготовленных из переплавляемого металла, с холодильниками S горизонтальной части позволяет экономить дорогостоящий электродный материал; наличие охлаждаемых электродов из цветного металла, имеющего удельное сопротивление меньше, чем любой электродный материал, например графит, уменьшает потери электроэнергии в электродах, чем снижается удельный расход электроэнергии.

Формула изобретения

1. Электрическая солевая печь для плавки цветных металлов и их сплавов, содержащая плавильную камеру, футерованную огнеупорным материалом, металлосборник со шпуровым отверстием для выпуска жидкого металла, крышку и токоподводящие электроды, расположенные в карманах футеровки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы электродов и снижения энергозатрат, плавильная камера и металлосборник расположены ступенчато, металлосборник выполнен с горизонтальным сеченнем, меньшим, чем сечение плавильной камеры, и снабжен донным электродом, токоподводящие электроды выполнены из переплавляемого металла, снабжены холодильниками, расположенными в нижней их части, и верние торцы токоподводящих электродов расположены в плоскости днища.плавильной камеры,

2. Печь поп.1,отличающ а я с я .тем, что токоподводящие электроды выполнены Г-образными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3666870, кл. 13-23, 197.

2.Авторское свидетельство СССР по зёявке РГ 2618982/02,

кл. F 27 В 17/0.0, 1979.