Электрическая печь для плавки в разреженной атмосфере

 

№ 39903

Класс 2Т h, 14 \

АВТОРСКОЕ ьВИДЕТЕЛЬСТВО ЙЙ МЗОБРЕТЕНЙЕ

ОПИСАНИЕ электрической нечи для плавки в разреженной атмосфере.

К авторскому свидетельству В. Э. Бромлей, заявленному

20 марта 1929 года (ваяв. свид. М 43043).

О вщ аче авторваого овндателвства опубликовано 30 апоелн 1933 года.

Предлагаемое изобретение касается устройства электрической печи для плавки в разреженной атмосфере. Печь снабжена двумя каналами: горизонтальным, в кото; рый шихта в твердом виде подается через барометрический столб жидкости большего удельного веса,и вертикальным, в который расплавленный материал переливается из горизонтального канала и удерживается на определенном . уровне благодаря разрежению в печи, а избыток через гидравлический затвор переливается в особую ванну. Нагревание обоих каналов осуществлено независимым друг от друга.

На схематическом чертеже фиг, изображает вертикальный разрез предлагаемой печи (по АВ на фиг. 2); фиг. 2— горизонтальный разрез (по IH íà фиг. 1); фиг. 3 — разрез по CD íà фиг. 2; фиг. 4— разрез по EF на фиг. 2; фиг. 5 — разрез по NN на фиг. 2.

Указанная электрическая печь для плавки в разреженной атмосфере состоит.из,горизонтального канала 2, 2 (фиг. 2) подковообразной, спиральной или иной формы, снабженного расширенными концами — головным 3 и конечным У . Канал, выполнен из высокоогнеупорного и неэлектро192 проводного материала (силлиманит, мул-,,лит, силлиманитоцирконовая смесь, шамот и т. п.). Элементы канала установлены в железном ràsîíåïðîàèöàåìîM. кожухе -4 (фиг. 1), снабженном ребрами 5, предназначенными для предупреждения, прогиба стен, дна и крышки от давления внешнего воздуха. Элементы канала уплотнены между собой болтами б (фнг. 2) снабженными герметическими сальниками /. и отделены от кожуха термоизоляцией 8.

В полости головного 3 и конечного За . концов установлены токоподводящие электроды 9 и 10 (фиг. 1 и 3), подвешенные при помощи охлаждаемых водой пустотелых зажимов 11, подвижных в герметических сальниках 12 шлемов 13, изолированных прокладкой 14 от штуцеров 15 кожуха 4. Во впадинах стенок конца 3 установлена выработанная из цнрконо-. силлнманитовой смеси эллиптическая труба 1б,(фиг. 2 и 3), снабженная внутренней концентрической, выполненной as той же смеси, трубкой 17, укрепленной в герметическом сальнике 18 и снабженной вентилем 19.

В конце За канала (фиг. 1 и 2) имеется заградительный щит 20, задерживающий поверхностные слои сплава, но оставляю- . щит над дном каналЫ проход для сплава к порогу 21, регулирующему уровень сплава в канале. Проток 22 сообщает горизонтальный канал 2,2 с расширенйой частью 23 вертикального канала 24, уста новленногр при помощи изоляции 8 в вертикальном кожухе 25 (фиг. Ц,. герметически соединенном с кожухом 4. Нижний конец кожуха 25 снабжен стальным флан« цем 26, к которому струбцинками 27, изолированными асбестовой прокладкой 28, притянуто стальное кольцо 29 со,вложен ным в него мундштуком 30 из стеклоупорного сплава Круппа, погруженным нижним концом в сплав ванны 31. Мундштук 30 герметически прижат изолированными струбцинками 35, кольцами 32—

29 и изоляционной прослойкойЗЗк борту гибкого патрубка 34, другим бортом прижатого струбцинками 36, кольцами 37 и изоляцией 38 к кольцу 26, Эта система укрепления должна дать возможность, не нарушая герметической и электрически изолированной,-связи мундштука 30 с кожухом 25, притягивать их один к другому изолированными струбцинками 27, в це. лях достижения уплотнения между кожухом и мундштуком 39 канала 24. Расширенный верхний борт 41 мундштука 39 зажат по коническим образующим через слои внутренней асбестовой изоляции 40, 40 между кольцом 26 и мундштуком 30, и .таким образом защищен изоляцией 40 от возможности засасЫвания при разрежении сплава из ванны 31 в полость гибкого патрубка 34, а также сквозь трещины в стенах мундштука 39 — 41 в полость изоляции 8 кожуха 25, вследствие сжимания возможных трещин радиальным усилием, осуществляемым коническими поверхностями кольца 26 и мундштука 30. Внешняя поверхность стеклоупорного металли ческого мундштука защищена ат действия газов силлиманитовой воронкой 42, подвешенной кольцом и болтами к кольцу 29.

Установленная в сборной ванне 43 шамотная ванна 31, служащая гидравлическим затвором канала 24, снабжена подовым металлическим электродом 44, вы-, водной конец которого снабжен водяным охлаждением, осуществляемым концентрическими трубами 45, предупреждающими протекание сплава между указанным электродом и дном 46 ванны 31, сжатым металлическим кожухом 47, опирающимся

l верхним отогнутым краем 48 на кромку дна 49 ванны. В расширенной полости 23 вертикального канала имеется токопроводящий электрод 50 (фиг. 1 и 2),изолированно подвешенный аналогично электро» дам 9 и 10., Вблизи конца 3 горизонтального канала к кожуху 4 прикреплен подающий спресованную в сфероиды шихту и герметически замыкающий-канал вакуммфидер (фиг. 4 и 5), состоящий из наполненной расплавленным свинцом или иным металлом или сплавом большого удельногр веса стальной ванны 52, с погруженной в нее дырчатой коленчатой трубой 53, снабженной жолобом 54 К флаицу 55 трубы 53 герметически привернута фланцем 56 медная трубв57, своим верхним ребристым дугообразным и расширенным концом 60 прикрепленная к крышке 4 кожуха канала. Внутри трубы 57—

60 на фланце 55 установлена свободно подвижная стальная труба 59, .свободный конец которой устроен вибрирующим под действием электромагнитов 61, 61 через медные стенки 60 (фиг. 4 и 5). При выкачивании воздуха из канала в трубах 57—

59 -образуется барометрический столб расплавленного свинца или иного сплава, засасываемого из ванны 52 через дырчатые стенки коленчатой трубы 53.

Соединенные кожухами в одну общую систему горизонтальный и вертикальный каналы подвешены над сводом 64 рафинажной ванны 43.

Плавление ведется в горизонтальном канале 2 за счет тепла, развиваемого электрическим током, вследствие сопротивления сплава-проводника, заполняющего узкий канал, или при помощи вольтовых дуг, образуемых между сплавом и электродами или непосредственно между эле-. .ктродами, установленными соответствующим образом. Плавление ведется под вакуумом, осуществляемым выкачиванием (через поглотитель и конденсатор) газов и паров из канала 2, герметически замкнутого двумя барометрическими столбами в конце 3 канала барометрическим столбом расплавленного свинца или иного металла или сплава гидравлического затвора вакуум-фидера, и в выходном конце 3 †барометрическ столбом сплава вертикального канала 24 и гидравлического затвора ванны 31. При пуске- печи в ход горизонтальный канал наполняется: материалом (стеклом) через запасный люк и нагревается до температуры 900 †10 временно устанавливаемой в том же люке нефтяной форсункой. По достижении вышеуказанной температуры, размягченное стекло приобретает достаточную электропроводность и окончательно расплавляется при помощи электродов 10 — 9. Добавочные загрузки шихты, расплавленной в горизонтальном канале, протекая черен вертикальный канал 24, наполняют сплавом предварительно нагретую ванну 37.

По наполнении ее вса люки запираются наглухо, воздух выкачнвается, и плавка идет под разрежением. При установившемся таким образом процессе вакуумной плавки, спрессованная в сфероиды и подвергнута я предварительному спекание шихта, подаваемая в колоб 54 вакуумфидера, вталкивается стержнем б2 (фнг. 5) в колено трубы 53, пройдя которое шихта всплывает в расплавленном свинце, наполняющем трубу 59. Плавающая на поверхности свинца шихта освобождается вт частиц его, вследствие вибрирования трубы 59. По мере накопления шихты избыток ее сбрасывается зой же трубой в плавильный канал- Впусканием перегоетого водяного пара через вентиль 19 в трубу 17 (фиг. 2 и 3), сплав вспенивается в насосе 16 и омывает перегретой эмульсией слой шихты, плавающей на поаерхности канала. Электродами 50 — 44 ком пенсируется потеря тепла вертикального

-:канала 24, а также стабилизируется необходимая температура сплава, притекающего в рафинажную ванну 43 через вайну 31.

Предмет изобретения.

1. Электрическая печь для плавки в разреженной атмосфере, отличающаяся тем, что оиа состоит as двух устроенных в огнеупорном материале, окруженном газонепроницаемом кожухом, и замкнутых помощью гидравлических затворов каналов, в которых помещен расплавляемый материал, служащий электрически нагреваемым сопротивлением, из каковых каналов один, имеющий подковообразную или иную удлиненную форму 2,-2, расположен горизонтально, снабжен в расширенных концах 3 и 3" токоподводящими электродами У, 10 и соединен с нриспособлением для загрузки шихты, а другой канал 24, служащий дли дополнительиогрнагрева и выпуска расплавленного материала, переливающегося через порог 21 в горизонтальном канале, расположен вертикально и снабжен в верхней своей расширенной части — мундштуком 30, 39, проходящим через свод б4 ванны 43, служащей для выпуска продукта, с каковой целью мундштук 30, 39 опущен в служащий гидравлическим затвором резервуар 31 и расположен своим выходным отверстием против подового электрода 44 (фиг. 1).

2. Форма выполнения печи по п. 1, етличаюшаяси тем, что приспособление для загрузки материала состоит из прикрепленной сбоку к кожуху печи и заключающей в себе расплав большего удельного веса, например, свинец, -ванны 52, в которую погружена труба 59, соединенная с разреженным плавильным пространством 2, 2 печи, один конец каковой трубы 59 свободно насажен на коленчатую трубку 53, назначенную для введения в печь через жолоб 54 брикетированной шихты, а, другой свободный конец ее устроен вибрирующим под действием электромагнитов 61, б1, с целью сбрасывания шихты в плавильный канал и устранения частиц не смачивающего шихту расплава (фиг. 5).