Гарнисаж

Гарнисаж представляет собой разновидность защитного слоя рабочей камеры некоторых типов печей. Гарнисаж — твердый защитный слой, образующийся при плавке на внутренней поверхности рабочей камеры, подвергающейся интенсивному охлаждению. В пе- [c.85]

Рис. 4.22. Схема ВДП для плавки в гарнисаже.

Рис. 115. Электролизер с самообжигающимся анодом (верхний подвод тока) 1 — опорные балки 2 — штырь в крайнем положении 3 — токоподводящие штыри 4 — площадка для обслуживания 5 — жидкая анодная масса 6 — полутвердая анодная масса 7 — скоксовавшаяся анодная масса 8 — электролит 9 — кожух 10 — угольная футеровка // — алюминий /2 —гарнисаж /3,— корка электролита с глиноземом 14 — бункер для глинозема /5 — опорные колонны

Сущность печного способа получения целевых продуктов основана на различных превращениях исходных материалов, которые представляют собой определенные химические вещества. В процессе превращения исходные материалы и полученные из них продукты окружены печной средой, представляющей собой специально создаваемые или полученные при осуществлении печного процесса химические вещества (см. гл. 4). Исходные материалы, полученные продукты и печная среда заключены в футеровку печи, которая также представляет собой различные огнеупорные химические вещества или гарнисаж из исходных материалов либо целевых продуктов (см. гл. 5). [c.8]

Глинозем непрерывно подается в электролизер с помощью пневматического штокового устройства, позволяющего пробивать корку гарнисажа и дозировать глинозем. [c.34]

В отдельных случаях для защиты стенок электролизных ячеек от воздействия высокотемпературного расплава применяют гарнисаж — слой затвердевшего электролита на стенках электрохимических аппаратов. [c.204]

Для защиты собираемого в сборнике натрия от окисления предусмотрены трубки 12 для подачи и отвода азота, а для снижения доступа воздуха к поверхности расплава над ней создают корку застывшего электролита 10. Для снижения коррозии корпуса на его стенках и днище также создают слой застывшего электролита — гарнисажа 9. [c.211]

Электролиз с получением тройного сплава осуществляют в электролизерах с расплавленным катодом. В период подготовки к работе электролизер тщательно просушивают с помощью газовых горелок. Затем в ванну заливают предварительно расплавленный свинец либо загружают свинец в виде чушек, которые расплавляют газовыми горелками. С помощью газовых горелок загруженный в электролизер свинец равномерно распределяют по катодному корыту. Над зеркалом свинца на одинаковом расстоянии от него устанавливают анодные блоки. Затем в электролизер заливают расплавленный электролит, взятый из работающих ванн в таком количестве, чтобы слой электролита над катодом составлял 4—6 см, опускают аноды до их погружения в расплавленный электролит и включают ванну под нагрузку. При этом включают также отсос электролизных газов и обдув корпуса электролизера для создания на его стенках гарнисажа. Для доведения слоя расплавленного электролита в электролизере до нормального уровня (20) см, в него подают карбонат натрия, хлориды натрия и калия. После наплавления в электролизере нормального уровня расплава, образования на стенках слоя гарнисажа и достижения температуры расплава 650°С электролизер считается введенным в нормальный режим работы. [c.222]

Катодное стальное корыто снаружи футеровано огнеупорным кирпичом, причем между футеровкой и стенкой корыта оставлены каналы 10 для подачи охлаждающего воздуха, благодаря чему изнутри на боковых стенках катодного корыта при работе электролизера образуется гарнисаж 9. [c.224]

Электролизеры для получения калия применяются те же, что и для получения тройного сплава (см. рис. 5.5), имеют сварной катод в виде стального короба с наружной футеровкой, воздушные каналы для обдува корпуса катода и наращивания на его внутренних стенках гарнисажа, бортовые каналы для отсоса электролизных газов, систему подъема и опускания анодов. [c.229]

Ванна имеет стальной кожух 1, который устанавливают на кирпичную кладку из шамотного кирпича — цоколь 5. Изнутри кожух выложен огнеупорным кирпичом 2 для лучшей теплоизоляции. Внутренняя часть ванны имеет футеровку из угольных блоков 4. Часть угольных блоков, отделяющих цоколь от расплава, называют подиной. Подина служит катодом в начальный период работы ванны н токоподводом к расплавленному алюминиевому катоду. Ток к подине подводят стальными катодными стержнями 6, концы которых через окна в кожухе выступают наружу. На угольной подине находится слой алюминия 7 и электролита 8. На стенках ванны и над поверхностью электролита находится слой гарнисажа 3. Самообжигающийся анод 9, подвешенный на специальной конструкции и, опущен в расплав электролита сверху. Электрический ток к аноду подводят от шин 12 через стальные стержни 10, забитые в тело анода. [c.234]

Плавка в ВДП может осуществляться в виде плавки на слиток в кристаллизатор с нерасходуемым электродом, плавки на слиток в кристаллизатор с расходуемым электродом, плавки для целей литья в гарнисаже. [c.231]

Плавка в гарнисаже (рис. 4.22) проводится при необходимости получить отливки (главным образом из титана), что требует накопления ванны жидкого металла, способного заполнить литейную форму. Для этой цели используют графитовый или металлический водоохлаждаемый тигель. Последний применяется реже из-за опасности взрыва при его проедании и попадании воды на титан. [c.234]

При разработке конструкции электролизера некоторые проблемы возникают и при выборе конструкционных материалов для него, стойких в условиях расплавов при высоких температурах. В ряде случаев наружную теплоизоляцию электролизера подбирают так, чтобы на внутренней футеровке аппарата создавался небольшой слой гарнисажа (застывший слой электролита), который защищает футеровку от разрушения. [c.217]

Для устранения этих причин в практике принято создавать на шамотовой футеровке ванны гарнисаж из слоя электролита, а на поверхности электролита корку застывшего электролита. [c.228]

Выделение натрия, происходящее при изменении состава электролита, приводит к разрушению угольной футеровки. Алюминий может взаимодействовать с углеродом и образовывать карбид алюминия, который способствует проникновению металла в трещины и поры катодных блоков, разрушая их. Для устранения разрушения угольной футеровки на последней организуют гарнисаж. [c.278]

Катодное устройство электролизеров у всех одинаковое оно состоит из стального кожуха, выложенного изнутри огнеупорным кирпичом, на поверхность которого наносится слой подовой углеродистой массы. На последнюю укладываются подовые угольные блоки, в нижнюю часть которых заливают чугуном токоподводящие катодные стержни. Боковую футеровку электролизера вьшолняют из угольных плит, на которых по условиям процесса электролиза создают гарнисаж из застывшего электролита. [c.282]

Температура шлака на выпуске из печи по оптическому пирометру без поправки составила 1750°, и, по-видимому, при высоких температурах, особенно в районе электрических дуг, имело место значительное улетучивание Са, тем более что по удельному весу металл располагается выше шлака (соответственно 2.5 и 3.2 г/см ). Ванна печи через несколько плавок зарастала карборундом, но образующийся гарнисаж легко разрушался при добавке извести. [c.256]

Электролиз. Электролиз криолито-глиноземных расплавов осуществляется с применением анодов из углеродистых материалов. Катодом первоначально служит угольная подина ванны, в работающем электролизере катод — слой жидкого алюминия, постоянно находящийся на подине. Над расплавом на границе с воздухом образуется корка застывшего электролита. Слоем застывшего электролита покрыты изнутри боковые стенки (боковой гарнисаж) и отчасти (около стенок) подовая поверхность ванны. [c.471]

Рис. 93. Схематический разрез ванны с само-обжигающимся анодом I — фундамент 2 — катодные блоки 3 — шамотная футеровка 4 — подовые углеродистые блоки 5 — углеродистые плиты 6 — гарнисаж 7 — стальные стержни 8 — стальные штыри 9 — шины 10 — гибкий кабель 11 — анод

При выплавке высокохромистых сталей типа Х18Н10Т на рабочей поверхности огнеупорной футеровки образуется своесбразный гарнисаж с повышенным содержанием AlA TiO., (до 33%), оксидов железа (до 57%) и оксидов хрома (до 33%), что ведет к увеличению срока службы футеровки. [c.89]

Влияние исходных материалов на стойкость футеровки. При переработке в доменных печах цинкосодержащих руд происходит отложение металлического цинка в швах и трещинах кладки, а при наличии настылей или железистого гарнисажа при 650—800 С образуется сплав железа с цинком, содержащий 4—20 % железа. Медленное падение температуры футеровки ниже 657 °С вызывает затвердевание этого сплава, протекающего с увеличением объема, что приводит к образованию дополнительных трещин, а при неоднократном повторении — к разрыву кожуха печи. [c.93]

Плотность криолита, алюминия и глинозема в твердом состоянии равны, соответственно 2,95 2,70 3,90 т/м . Притемпера-ту1>е электролиза плотность расплавленного алюминия составляет 2,3 т/м , а электролита около 2,0 т/м . Вследствие разности плотностей жидкий алюминий отделяется от криолито-глиноземного расплава и собирается на дне ванны. В процессе электролиза в результате охлаждения ванны наружным воздухом на поверхности расплава образуется твердый слой электролита (гарнисаж), который утепляет ванну и снижает расход энергии. Для извлечения из ванны расплавленного алюминия используют вакуумные ковши или сифоны, засасывающая труба которых вводится в ЖЩ1ШЙ юминий через слой гарнисажа. [c.34]

Аноды изготавливают из углеродистых материалов, катодом служит слой алюминия па угольной подине ванны. Для уменьшения контакта расплава с воздухом над расплавом образуется корка застывшего электролита. Боковые стенки и частично подовая часть ванны защищены гарнисажем. Все современные электролизеры оборудованы самообжигающнми анодами. Устройство алюминиевого электролизера с самообжигающимися анодами и боковым токоподводом к аноду схематично показано на рис. 5.10. [c.233]

По мере расплавления шихты в тигле ее место занимает опускающаяся вниз вокруг электродов шихта. Остальные участки шихты (у стен шахты печи, между электродами) остаются неподвижными и не участвуют в реакциях, образуя гарнисаж, защищающий футеровку от перегрева. Загрузку шихты поэтому следует проводить вокруг электродов, а не по всей площади колошника, образуя вокруг них конусы 10. Благодаря этим конусам газы (СО) отклоняются от электродов и выходят на колошнике на некотором расстоянии от электрододержате-лей 2. В противном случае последние, несмотря на водяное охлаждение, быстро вышли бы из строя в результате воздействия горящих струй окиси углерода. [c.215]

В циклонных печах в связи с применением гарнисаж-ных футеровок открываются широкие возможности для огневого обезвреживания различных типов сточных вод и жидких производственных отходов с образованием расплава минеральных веществ. При этом в рабочем пространстве печи, помимо химических реакций горения топлива и жидких горючих отходов, протекают реакции окисления примесей, а также реакции с минеральными веществами. Например, при окислении органических соединений металлов образуются окислы, которые в печи могут подвергаться карбонизации, сульфатизации и т. п. В частности, при окислении органических соединений натрия и калия образуются карбонаты. Окисление органических соединений серы, фосфора и галогенов сопровождается образованием газообразных кислот и их ангидридов. Щелочи, содержащиеся в исходной сточной воде и других отходах, а также получающиеся в процессе огневого обезвреживания, могут вступать в рабочем пространстве печи в химическое взаимодействие с газообразными кислотами и их ангидридами, образуя различные минеральные соли. Минеральные вещества из циклонной печи могут выпускаться в виде расплава или в твердом виде. Р ногда эти минеральные вещества используются в качестве сырья в производственных процессах. В этих случаях циклонные печи могут рассматриваться как агрегаты для регенерации некоторых веществ из производственных отходов соляной кислоты из отработанных травильных растворов, тринатрийфосфата из отработанных растворов ванн обезжиривания металла, соды из щелочного стока производства капролактама и т. п. [c.14]

Мощность, выделяемая в шихте, идет на ее подогрев и сушку. Если она будет чересчур велика, то это вызовет нагрев гарнисажа и колошника печи, что увеличит тепловые потери и создаст более тяжелые условия работы для персонала. Если же она будет мала, то шихта будет подходить в зону тигля недоосушенной, что может вызвать бурное нарообразование и выбросы. Изменение доли участия отдельных составляющих выделяемой в печи энергии молено осуществлять ПутеМ ИЗМ6Н -ния электрического режима печи, а также подбора шихты. [c.222]

Кроме выплавки слитков в вакуумных дуговых печах производят также фасонные отливки из химически высокоактивных и тугоплавких металлов, главным образом из титана и ниобия. При этом основной задачей процесса является получение определенного количества жидкого металла, перегретого выше температуры плавления в такой степени, чтобы получить жидкоте-кучесть, обеспечивающую возможность выпуска металла из печи и хорошее заполнение литейных форм. Решение этой задачи было найдено путем создания вакуумных дуговых печей для плавки в гарнисаже. [c.231]

После зажигания дуги электрод начинает плавиться и на дне тигля образуется ванна жидкого металла, который быстро застывает на дне тигля появляется слой пористого металла — гарнисаж 4. На этот слой, имеющий сравнительно низкую теплопроводность, продолжают наплавлять металл, формируя жидкую ванну. По мере повышения ее уровня металл у холодных стенок тигля застывает, образуя внутренлий гарнисажный тигель, в котором собирается жидкий металл 5. Когда тигель заполнен, его наклоняют, и жидкий металл выливается в форму. Тигель, электрод и форма расположены в герметическом кожухе, соединенном с откачной системой. Для того чтобы гарнисажный тигель имел определенную толщину стенок, на-плавление металла также должно производиться с определенной скоростью. Кроме того, чтобы металл не застыл, наплавление его и слив осуществляют быстро (в течение нескольких минут). Цри сливе лиОо электрод приподнимают и наклоняют тигель, либо весь корпус печи с электродом, тиглем и формой наклоняют совместно. В последнем случае слив металла может осуществляться без отключения тока. [c.234]

Имеется несколько конструкций электролизеров — с обожженными и самоспекающимися угольными анодами, с боковым и верхним токоподводом. На рис. 7.3 показана конструкция ЭЛектролизера с самообжпгаю-щимся анодом и боковым токоподводом. Он состоит из мощного кожуха, футерованного внутри шамотным кирпичом и угольными плитами (стены) и блоками (подина). Сверху в открытую шахту ванны подвешивают анод, состоящий из алюминиевого каркаса, заполняемого брикетами из угольной массы. В верхних частях анода масса находится в размягченном состоянии по мере опускания ее при сгорании анода она постепенно спекается за счет выделяемой в электролизере теплоты. Для подвода тока в анод забивают стальные штыри, соединяемые гибкими лентами с проходящими вдоль электролизера по обоим бокам анода анодными шинами. Катодом является скапливающийся на дне ванны жидкий алюминий, над ним находится слой расплавленного электролита. В зазоре между анодом и шахтой электролизера, а также у стенок последнего электролит застывает, образуя гарнисаж. Последний предохраняет футеровку и снижает тепловые потери ванны, особенно потери через зазор. Окись алюминия добавляется засыпкой из бункеров на слой застывшего электролита в зазоре. Так как из электролизера выделяется много газов, в частности СО и СО2 от сгорания анода, над зазором между шахтой и анодом устанавливают газоотсос. [c.333]

Вторым эффектом, наблюдаемым в ваннах для электролиза алюминия, является искривление поверхности жидкого металла под действием магнитных полей, образуемых протекающим через электролизер током. В результате этого явления в металле возникают циркуляционные потоки, размывающие гарнисаж и снижающие срок службы электролизера. Для того чтобы снизить влияние этого явления, желательно осуществлять двусторонний подвод тока к аноду, как это показано на рись 7.3. В ЭТОМ случае на поверхности алюминия В ЦСНТре СеЧб НИЯ электролизера появляется симметричный выпуклый мениск, вредное влияние которого меньше. Обслуживание электролизеров для получения алюминия обычно механизировано наиболее тяжелые операции — пробивка корки электролита, загрузка глинозема, наращивание самоспекающегося анода, забивка и вытаскивание токоподводящих штырей — осуществляются специальными механизмами. В последние годы управление этими механизмами, а также самим процессом электролиза автоматизируется. [c.335]

I — шамотный кнрпнч 2 — чугунная заливка, . 3 — стержень 4 — угольные блоки 5 — гарнисаж й — угольная плита 7—аиод й —ребро жесткости 9 — стойка для анода 10 — рама анода 11—жидкая масса /2 — тестообразная масса /3 — медная шииа /4 —штырь /5 — гибкие шины [c.283]

В исследованиях выломок из гарнисажа снликокальциевой печи было установлено, что печная настыль слагается в основном из карбида кремния, содержание которого в горячих околоэлектродных зонах достигает 80—99% [Ч. [c.254]

Иногда значительное разрушение карборундового гарнисажа достигается единовременным пронлавлением печи смесью железной руды, извести и кварцита, но при этом сильно изнашивается угольная футеровка печи, так что на одной ванне не удается провести больше 2 проплавлений. Ниже приведены анализы конечного шлакового расплава, выпускаемого из печи после проплавления (в %) [c.254]

Испарение. Способы атомизации вещества. Атомизацию вещества для лазерного фотоионизационного метода можно осуществить различными способами. Наиболее прост и широко распространён термический метод испарения из тиглей. Полый катод [15] и высокочастотный индукционный нагрев также могут обеспечить испарение практически любого металла. Испарение в электрической дуге приводит к большой степени ионизации и поэтому неприменимо в качестве источника пара для АВЛИС-методики. Высокие температуры плавления и испарения часто создают непреодолимые трудности в выборе материала для тиглей. В этих случаях для испарения тугоплавких и сильно реакционных материалов в технике часто применяется метод испарения из самого себя , или гарнисаж. Источником энергии в этих случаях является электронный луч или свет лазера. [c.379]

Заплгч1ик1и подвергаются действию высокой температуры, истиранию кусками руды, и кокса и разъеданию каплями шлака. Их выполняют из шамотного кирпича класса А с топкими швами. Во всех соБременных печах применяют тонкостенные заплечики с футеровкой толщиной 345 мм, охлаждаемой плитовы.ми холодильниками. Благодаря интенсивному охлаждению заплечиков на их поверхности образуется слой шлака с большим содержанием углерода — гарнисаж, защищающий кладку от воздействия жидких продуктов плавки. [c.166]

В процессе работы на боковых стенках ванны за счет электролита образуется гарнисаж. На открытой поверхности ванны электролит образует твердую корку, на которую из бункеров подается глинозем, поступающий по мере необходимости после разбивания кор- ки в электролит. Сгорание (расход) анода происходит за счет выделения на нем кисло-родк, окисляющего углерод до СО и СОг. [c.205]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология