Электрическая солевая печь для плавки цветных металлов и их сплавов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („935693

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 04, 06. 80 (21) 2935644/22-02 (5I )M. Кл.

F 27 В 9/06 с присоединением заявкн J%Государственный камнтет (23) Приорктет по делам наабретеннй н открытнй

ОпУбликовано 15. 06. 82: Бюллетень .1нь 22

Дата опублнковання описания 15.06.82 (53) УД К621. 745. .35(088.8) (72) Авторы кзобретення

В.И. Горда и А.А. Резняков (7I) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт вторичных цветных металлов (5") ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СОЛЕВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ

ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к конструкциям электрических солевых пвчей 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 скрала, 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, футердванную огнеупорным материалом, металлосборник, снабжен2 ный шпуровым отверстием для выпуска жидкого металла, крышку и электроды. При этом электроды выполнены в виде блоков с воронкообразной по5 верхностью, установлены в гнезда с заглублением и соединены с токоподводящей штангой (2 .

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

Основными недостатками этой печи являются необходимость в специальном электродном материале для.блоков (которые в конечном счете разрушаются и нуждаются в замене, для чего необходимы остановки печи), а также наличие резьбового соединения блока с токоведущей штангой в непосредственной близости от зоны максимального тепловыделения, находящейся у рабочей поверхности электрода, что

935693 влечет за собой дополнительные по тери электроэнергии и перегрев в месте контакта, что в свою очередь, приводит к частому выходу из строя токоведущей штанги.

Целью изобретения является увеличение срока службы электродов и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в электрической солевой > >> печи для плавки цветнь>х металлов и их сплавов, содержащей плавильную камеру, футерованную огнеупорным материалом„ .метаплосборник со шпуровым отверстием для выпуска жидкого 15 металла, крышку и токоподводящие электроды расположенные в карманах футеровки, плавильная камера и металлосборник расположены ступенчато, металлосборник выполнен с горизон= р тальным сечением, меньшим, чем сечение плавильной камеры; и снабжен донным электродом, токоподводящие электроды выполнены из переплавляемого металла, снабжены холодильниками в нижней их части, и торцы вертикальных частей токоподводящих электродов расположены в плоскости днища плавильной камеры.

Кроме того, токоподводящие электро30 ды выполнены Г-образными.

На фиг. 1 схематически представлена предлагаемая печь, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Печь состоит из корпуса 1, ванны

2 солевого расплава, металлосборника 3, снабженного шпуровым отверстием 4 и донным электродом 5, Г-образных электродов 6, с торцами вертикальных частей в плоскости днища 7 ванны, соединенных "звездой" с источником переменного тока 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 металлосборника 3, в результате чего в рабочем пространстве печи образует-, .ся 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 зафутс 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 7.

Горизонтальная 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 расплаву 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 качель 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

1 подсоединены к источнику тока по схеме Y/Y" с нулевым проводом, причем нулем нагрузки является ванна сопевого расплава, а нуль источника имеет одинаковый потенциал с металлосборником, выравнивание нагрузки в случае перекоса фаз происходит за счет протекания тока по солевому расплаву на участке плоскость днища ванны — жидкий металл и, таким образом, сопровождается полезным использованием тока нулевого провода.

935693

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 непосредствен- . но переплавляемый металл, что делает 1О срок службы электрода практически неограниченным; наличие Г-образных электродов, изготовленных из переплавляемого металла, с холодильниками в горизонтальной части позволяет экономить дорогостоящий электродный материал; наличие охлаждаемых электродов из цветного металла, имеющего удельное сопротивление меньше, чем любой электродный материал, 20 например графит, уменьшает потери электроэнергии в электродах, чем снижается удельный расход электроэнергии.

Формула изобретения 25

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 электро ды, 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 сечением, меньшим, чем сечение плавильной камеры, и снабжен донным электродом, токоподводящие электроды выполнены из переплэвляемого металла, снабжены холодильниками, расположенными в нижней их части, и верхние торцы токоподводящих электродов расположены в плоскости днища.ппавильной камеры, 2. Печь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с f1,тем, что токоподводящие электроды выполнены Г-образными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент США N 3666870, кл 13-23, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2618982/02, кл. F 27 В 17/00, 1979.

Составитевв .::. Красина

Редактор C. Тимохина Техред З а;н>а Корректор А- Дзятко

Заказ 4388/39 TNpd ЬЧ. Подпис- ое

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и от <рытий

1 1 )0 )$, Москва, Ж-35, Рауискав ад., д. - /. >

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород„ул, Проектная, ч