Печь с электротермическим слоем

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

101 558I42

Йоюз Советских

Социалистических

Рееиублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.02.76 (21) 2326446 02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 07.07.77 (51) М, Кл."- F 27В 15!00

С 21D 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (53} УДК 621.783.246,1 (088.8), (72) Авторы изобретения Н. В. Антонишин, С. С. Забродский, В. А. Бородуля, В. А. Немкович и В. С. Никитин (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им, А. В. Лыкова (54) ПЕЧЪ С ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИМ СЛОЕМ

Изобретение относится к установкам с электропроводящей псевдоожиженной насадкой, нагреваемой электротоком, и может быть использовано в металлургической промышленности в нагревательных печах для безокислительного нагрева или химико-термической обработки металла и в химической промышленности для проведения высокотемпературных реакций.

Известны установки с электротермическим псевдоожиженным слоем, содержащие корпус, газораспределительную решетку и электроды (1).

Недостатком известных установок является то, что подвод электроэнергии к слою электропроводных частиц производится размещением электродов непосредственно в объеме слоя или расположением одного электрода в центре слоя, а второго — в стенках либо в газораспределительной решетке камеры, а также размещением электродов заподлицо в противоположных стенках камеры. В результате происходит обгорание электродов не только из-за высокой температуры, но и от воздействия электроэрозии. Использование водоохлаждаемых электродов пе исключает электроэрозию и приводит к огромным тепловым потерям.

Известна также установка с электротермическим псевдоо киженным слоем, содержащая корпус, газораспределптельную решетку, токоподводы и электроды, установленные в нишах, глубина которых не менее 1,5 высоты электрода (2).

5 В указанной установке с электротермическим псевдоожижснным слоем цепочки тока образуются в произвольном направлении на пути нанменьц|его электрического сопротивления. Наименьшим электрическим сопротив10 ленпем обладают зоны повышенной плотности слоя, так называемые застойные зоны, образующиеся в промышленных установках на периферийных областях слоя и газораспределительных решетках в пространстве между кол15 пачками.

Теплообмен между застойными зонами и псевдоожиженным слоем весма мал, что приводит к недопустимо высокому перегреву в неподвижной части слоя по сравнению с темпе20 ратурой ядра псевдоожиженного слоя. Перепады температур вызывают оплавленпе, спекание и шлакование решетки.

Кроме того, при известной компановке электродов и газораспределительной решетки

25 нельзя использовать решетки из жароупорного металла, наиболее удобные в эксплуатаrt!!!i H обслу жпванпп, так a! spry 3Tou ?tear тока шунтпруется. Засыпка слоя неэлектропроводных частиц не всегда позволяет избе30 жать контакта электродов с решееткой череЗ

55о14л которые. Это позволяег изменять длину (сопротивление) электроцепочки токоподводящих частиц, менять поверхностную плотность тока электрода и поддерживать различные тепловые режимы в камере.

Таким образом, упрощается конструкция печи с электротермическим слоем, в которой вместо двух элементов (электродов и распределительной решетки) имеется только один:

1О решетка — электрод. В результате устраняются недостатки известных печей, так как застойные зоны из частиц между газораспределительными колпачками решетки защищают се от электроэрозии, а о>кижаюший агент—

1о от перегрева.

Печь с электротермическим слоем, содер211 жащая корпус, газораспределительную решетку, электроды и токоподводы, о тл и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения ее надежности при высоких температурах, газораспределительная решетка

25 выполнена в виде газопроницаемых электродов, между которыми установлены Heýëåêòропроводные перегородки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

80 1. Бородуля В. А. Высокотемпературные процессы в электротермическом кипящем слое, Наука и техника, Минск, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР Хо 423861, М. Кл С 21Р 9/00, 1971 (прототип).

ЦИИИПИ Заказ 1488/4 Изд. М 474

Тира>к 778

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 токопроводяи1ие частицы и -.ëòðóäíÿåò получение однородной г11дро,1пнамик11 псевдоожижепного слоя на промьш1лснных установках.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение ее надежности при высоких температурах. Это достигается тем, что газораспределительная решетка выполнена в виде газопроницаемых электродов, между которыми установлены пеэлектропроводные перегородки.

На чертеже показана предлагаемая печь.

Печь содержит камеру 1, газораспредслитсльную решетку в виде газопроницасмых электродов 2 и неэлектропроводных перегородок 3, токоподводы 4 и элсктропроводный слой 5.

Печь работает следующим образом.

В камеру 1 через газораспределительную решетку, которая выполнена из газопроницаемых электродов 2 и неэлектропроводных перегородок 3, подают газ и приводят в псевдоожи>кенное состояние электропроводный слой

5, например графит фракции 0,5 — 1,0 мм. Затем через токоподводы 4 подключают электроды 2 к источнику электроэнергии. Электрический ток, проходя через псевдоожиженный слой, нагревает его до необходимой температуры, которая легко регулируется посредством изменения напряжения, подаваемого на электроды 2. Варианты подсоединения электродов к источнику электроэнергии могут быть различными. Например, к соответствующей фазе можно подсоединить один или несколько электродов по порядку, или минуя неФормула изобретения