Гарниссаж

Технический аргон тщательно очищают от следов влаги и газов (N2, О2, Н2) в колонках с у-АЬОз, а затем над титановой губкой при 700—800° С.. Минеральная футеровка электролизеров не допустима и тепловая и химическая защита внутренних стенок электролизеров достигается образованием гарниссажа из застывшего электролита при охлаждении стенок ванны водой. Для поддержания электролита в расплавленном состоянии организуется внутренний обогрев переменным током. Все операции по установке и извлечению катодов, подаче электролита и многие другие проводятся в полной изоляции от внешней среды. Ванна заполнена аргоном и в случае выделения хлора, непрерывно промывается аргоном. Полученные осадки металлов очищаются от включения электролита либо отмывкой в растворах, либо отгонкой летучих солей и откачкой газов нагреванием в глубоком вакууме. [c.328]

Для электролиза расплавов характерно протекание процесса при высоких температурах. В большинстве случаев необходимые температуры создаются за счет тепла, генерируемого в электролизере проходящим током. Это исключает необходимость внешнего подогрева и позволяет осуществить специфический для электролиза расплавов режим с гарниссажем на стенках электролизера, предотвращающим взаимодействие электролита и продукта электролиза с футеровкой. [c.465]

Выплавка титановых шлаков характеризуется следующими показателями от исходного содержания в концентрате извлекается в шлак до 98,5% Ti, 3,5% Fe, 70% Si в чугун переходит 96—97% Fe, до 1,5% Ti, 10—20% кремния расход электроэнергии на 1 т шлака 3000— 3800 кВт-ч. Выплавляют шлаки в руднотермических печах мощностью 3000—5000 кВа. Шлаки в расплавленном состоянии разрушают большинство огнеупорных материалов, поэтому режим плавки подбирают так, чтобы на стенках печи образовывался слой гарниссажа. [c.250]

I —катодное корыто 2—бортовой отсос 3 —футеровка 4 —гарниссаж 5—аноды в —рама 7—анодна шина 3 —воздушный канал. [c.522]

Температуру электролита поддерживают 940—960° С. В этих условиях поверхность электролита всегда покрывается коркой. Подобный же слой из застывшего электролита образует гарниссаж и на боковой поверхности футеровки рабочего пространства ванны. Такой гарниссаж предохраняет футеровочные материалы от разрушающего действия расплавленных фторидов, утепляет ванну и предупреждает утечку тока через угольную футеровку. На бортах ванн расположены стойки 10, соединенные стальной рамой. К ней подвешен анод II с ошиновкой и на ней же смонтированы подъемный механизм анода, вентиляционное укрытие ванны и бункер для питания глиноземом. Таким путем отсасываются и улавливаются все вредные выделения из ванны, а процесс питания ванны глиноземом механизирован. [c.276]

В последнее время появились вакуумные дуговые печи (рис. 0-2,6), которые также можно отнести к дуговым печам прямого действия. В вакуумных дуговых печах с нерасходуемым электродом дуга горит между последним и ванной жидкого металла в печах с расходуемым электродом дуга горит между расплавляемым металлом (расходуемый электрод) и жидкой ванной. Камера печи не имеет футеровки стенки ванны (кристаллизатор, тигель гарниссаж-ной печи) охлаждаются водой электрод — металлический вертикальный, поэтому в печах можно получить еще большие объемные мощности, чем в сталеплавильных, и проводить наиболее высокотемпературные процессы (плавка тугоплавких металлов — молибдена, вольфрама, ниобия, тантала). [c.4]

Такое орошение необходимо, так-как ванна не футерована и тепловой изоляцией служит только гарниссаж из непрореагировавшей шихты. [c.141]

Кроме выплавки слитков, в вакуумных дуговых печах производят также фасонные отливки из высокореакционных и тугоплавких металлов, главным образом титана и ниобия. При этом основной задачей процесса является получение определенного количества жидкого металла, перегретого над температурой плавления в степени, достаточной для того, чтобы получать жидкотекучесть, обеспечивающую возможность выпуска металла из печи и хорошее заполнение литейных форм. Решение этой трудной задачи было найдено путем создания вакуумных дуговых печей для плавки в гарниссаже. Этим определилась вторая область применения вакуумных дуговых печей — получение фасонных отливок из высокореакционных и тугоплавких металлов. [c.181]

На рис. 7-5 показана схема устройства печи для плавки в гарниссаже. В корпусе печи I, к которому присоединена вакуумная система, размещается водоохлаждаемый тигель 3, в котором происходит накапливание жидкого металла, сливаемого в литейную форму 2. Расходуемый электрод 4, закрепленный в электрододержателе 5, при помощи механизма 6 опускается в тигель. [c.188]

После зажигания дуги электрод быстро расплавляется. На холодных стенках тигля настывает корка гарниссажа 5 остальной металл сливается в литейную форму 2 путем поворота печи на катках 8. Наблюдение за процессом ведется через гляделку 7 на корпусе печи. Как ясно из изложенного, процесс плавки в гарниссаже в отличие от на-плавления слитка в кристаллизаторе, имеющего квазистационарный характер, проводится в нестационарном тепловом режиме, когда [c.188]

Рнс. 7-5. Схема устройства ВДП для плавки в гарниссаже. [c.188]

Рис. 7-10. Тепловой баланс элементарного объема электрода (а), схема теплового баланса слитка (анода) (б) и схема распределения потерь дуговой вакуумной печи для плавки в гарниссаже (в).

Статьи баланса, выраженные формулами (7-22) и (7-25), не требуют пояснений. Заслуживают внимания соображения, приведшие к выражению (7-26). При анализе тепловых потерь ванны теплопроводностью и конвекцией следует иметь в виду, что абсолютная величина и соотношение этих видов потерь изменяются в зависимости от технологического процесса. Поэтому нужно рассмотреть раздельно процесс плавки слитков и процесс плавки в гарниссаже. [c.197]

Рис. 7-15. Примерный тепловой баланс ВДП для плавки в гарниссаже с применением режима предварительного разогрева электрода.

В отличие от процесса выплавки слитков задачей плавки в гарниссаже является получение максимального для данных условий количества жидкого металла при некоторой заданной средней температуре. [c.199]

Задание средней температуры объясняется необходимостью иметь металл достаточно жидкотекучим для хорошего заполнения форм. На рис. 7-10,в дана схема тепловых потоков при плавке в гарниссаже. Аналогично случаю лунки в слитке и здесь при отсутствии внешних побудителей в жидком металле конвекция практически отсутствует и по вертикали существует перепад температур [c.199]

Ввиду обязательности условия ср.ж 4ов (подстановка пов вместо ср.ж приведет к небольшому завышению расчетной мощности) и тепловой баланс анода (ванны) для условий плавки в гарниссаже примет вид [c.199]

Таким образом, проведенный анализ позволяет с приемлемыми допущениями определить мощность ВДП и распределение ее ио статьям, что необходимо для расчета охлаждения элементов конструкции. При это.м анализ позволяет найти параметры печи независимо от формы слитка для случаев плавки слитков и в гарниссаже. [c.200]

Таким образом, расчет охлаждения камеры гарниссажной печи должен учитывать тот факт, что здесь до 70—80% мощности может отводиться через камеру, одна (о тепловые потоки здесь будут в основном определяться временем охлаждения литейных форм, которое определяется технологией процесса. Охлаждение штока, несущего электрод, следует рассчитывать на отвод примерно 15—20% мощности печи на тот случай, если будет допущено чрезмерное расплавление огарка. В ряде случаев при гарниссажной плавке оказалось целесообразным для ускорения расплавления электрода применять предварительный разогрев электрода. Режим предварительного разогрева осуществляется на пониженной мощности так, чтобы дуга грела электрод и гарниссаж, а плавления не происходило. При этом удается до начала расплавления сообщить металлу электрода 30—35% необходимого теплосодержания. [c.202]

В табл. 7-3 приведены основные данные некоторых отечественных ВДП для плавки слитков, в табл. 7-4 — технические данные ВДП для плавки титана в гарниссаже. [c.203]

Данные отечественных вакуумных дуговых печей для плавки в гарниссаже [c.204]

Металлические тигли имеют два преимущества они обеспечивают отсутствие науглероживания металла и сравнительно легкие условия регулирования формирования гарниссажа благодаря большой теплопроводности металлического тигля и малой его тепловой инерции. Однако такое регулирование (охлаждение) ведет к дополнительным потерям и снижению к. п. д. печи. [c.210]

Опыт эксплуатации -показал полную безопасность работы печей с графитовыми тиглями и отсутствие науглероживания металла, если процесс ведется так, чтобы гарниссаж ие размывался. [c.210]

Объем жидкой ваины является основной исходной величиной, определяющей размеры печи. Объем гарниссажа легко рассчитывается, если известна его толщина, а дополнительный верхний объем составляет примерно 30% суммы Ув+Уг. [c.211]

Следствием горячего хода ванны является расплавление гар-ниссажа, в результате чего электролит, соприкасаясь с футеровкой, вызывает бесполезные утечки тока, неравномерное сгорание анода и короткое замыкание. При холодном ходе увеличивается толщина гарниссажа, глинозем плохо растворяется и накапливается на подине ванны. При этом прианодное пространство обедняется по глинозему, и начинают проявляться анодные эффекты. Устранение всех этих неполадок возможно при тщательном регулировании отдельных параметров процесса и постоянном контроле работы ванн. [c.502]

J —опорные балки 2—штырь в крайнем положении 3 —бункер для глинозема 4 —опорные колонны 5—токоподводящие штыри 6 —площадка для обслуживания 7 —корка Электролита с глиноземом в —электролит 9 —угольная футеровка 70 —жидкая анодная масса 7/— полутвердая анодная масса 72—скоксовавшаяся анодная масса ]3 и 74 —выпуск газов 75—гарниссаж 75 —кожух ванны 77 —алюминий. [c.276]

Футеруют ванны многими материалами, обладающими различной химической стойкостью в расплавленном электролите. Алун-довая и муллитовая футеровки загрязняют литий алюминием (до 1%), тальк-магнезитовая и тальк-хлоритовая — значительным количеством магния и кремния. Более коррозионноустойчивы графит, графито-шамотные керамические массы и керамика на основе двуокиси циркония [14, 112, 191]. Графитовая футеровка дает более чистый металл, так как в этом случае чистота зависит главным образом от качества исходных солей. Все же для получения металла высокой чистоты применяют металлические ванны с водоохлаждаемыми стенками, в кото-)ых футеровка образуется за счет гарниссажа из застывших солей 191]. [c.70]

Дуговые печи сопротивления электрическая дуга горит в газовой полости внутри расплавляемой шихты, включенной последовательно или параллельно с дугой (рис. 0-2,г). Так как сопротивление шихты при этом значительно, то выделяемое в ней джоулево тепло может быть большим. В таких печах очаг высокой температуры (дуга или околоэлектродная зона высоких плотностей тока) находится внутри шихты, следовательно печи пригодны для расплавления материалов с высокой температурой испарения и возгонки материалов, Кладка печи защищена от излучения дуг слоем непрореагировавшей шихты (гарниссаж), внутри которой горят дуги. Поэтому здесь можно проводить процессы с высокой рабо- [c.6]

Условия работы пода и стен мощной печи резко различны. Футеровка стен защищена толстым слоем гарниссажа из непрореагировавшей шихты, а на поду мощной печи непрерывно находится слой очень горячего металла, обладающего способностью в той или иной степени растворять материал пода. В соответствии с этим стены ванны обычно выкладывают из шамота тол- [c.151]

Рассмотрим теперь энергетический баланс слитка (анода) при илавках на слиток и в гарниссаж. Выше было показано, что доля мощности, выделяющаяся на аноде, практически постоянна и не зависит от абсолютного значения мощности печи. С другой стороны, тепловые потери ванны (анода) определяются перегревом зеркала ванны над температурой плавления. Так как мощность, выделяющаяся на аноде, затрачивается на дополнительный перегрев л<идкого металла, поступающего с электрода (катода), и компенсацию тепловых потерь ванны, которые, как выяснилось в процессе исследований, ири данных размерах печи и их соотношениях мало зависят от мощности, рост абсолютного значения мощности, выделяющейся на аноде, должен сопровождаться ростом температуры поверхности зеркала ванны. В связи с этим данные о величине пов, приведенные в табл. 7-2, следует рассматривать как примерные. [c.197]

Исследования показали, что при указанных выше условиях теплоотдача конвекцией от жидкого металла к гарниссажу существенно превосходит теплопередачу теплопроводностью и при расчетах последней можно пренебречь и что интенсивная вынужденная конвекция при скорости движения металла в лунке 1 — 1,5 м1сек достаточна для хорошего усреднения температуры жидкого металла при перегревах зеркала ванны над температурой плавления на 200—300° С колебания средней температуры жидкого металла не превышают 30—50° С. [c.199]

Определенная экспериментально величина коэффициента теплопередачи конвекцией а для титана оказалась равной 1 200— 1 300 ккал1м град ч. С учетом этого тепловой поток конвекции от жидкого металла к гарниссажу в общем виде можно определить как [c.199]

На рис. 7-14 представлен примерный энергетический баланс печи для плавки в гарниссаже [Л. 41]. Статьи баланса распределяются следующим образом Як.изл —потери расходуемого электрода излучением, воспринимаемые стенками камеры печи Яа.изл — потери ванны жидкого металла излучением, также воспринимаемые стенками камеры Ра.конв — конвективные потери ванны жидкого металла через гарниссаж, отводимые водяным охлаждением тигля. Мощности ЯК.ПОЛ, идущая на расплавление электрода, и -Ра.пол, идущая на перегрев ванны (анода), а гарниссажных печах от- [c.202]

Отечественные заводы электротермического оборудования освоили серию ВДП для плавки слитков разных металлов и плавки в гарниссаже. Эта серия включает печи типов дев — для плавки стали ДТВ — для плавки титана ДДВ — для плавки молибдена и других тугоплавких металлов ДНВ — для плавки ниобия и ДТВГ — для плавки титана в гарниссажном тигле. [c.203]

Условные обозначения печей для плавки в гарниссаже, которые снабжаются литейными формами или столами для центробежного литья, расшифровываются так тип ДТВГ-1,ОПЦ означает Д — дуговая Т — для плавки титаиа В — вакуумная Г — гарниссажная 1,0 — вес сливаемого металла 1 т П — процесс периодический, Ц — приспособлена для центробежного литья или ДТВГ-0,16НФ Д — дуговая I — для плавки титана В —вакуумная Г — гарниссажная 0,16 — вес сливаемого металла 160 кг Н — процесс непрерывный Ф — слив в формы, [c.203]

Назначенпе гарниссажа заключается в том, чтобы избежать контакта расплавляемого металла со стенкой тигля и защитить последнюю от разъедания ее жидким металлом. Вопрос об оптимальной толщине гарниссажа весьма сложен, так как она зависит от ряда факторов, таких, как ток, напряженность поля соленоида, взаимное расположение и размеры электрода и ванны, охлаждение тигля и др. [Л. 42]. В среднем принимают толщину гарниссажа для титана равной 20—40 мм и для тугоплавких металлов 50—60 мм. Эту величину необходимо знать для определения размеров тигля, объем которого должен быть значительно больше, чем объем жидкого металла. Установлено, что наилу4шие результаты достигаются, если отношение среднего диаметра тигля О к его высоте Н равно 3 [c.211]

Соленоиды гарниссажных печей. Помимо указанных выше эффектов воздействия на разряд, в гарниссажных печах соленоид должен обеспечивать интенсивное движение жидкого металла в тигле со скоростью около 1 м1сек, нри которой достигается необходимая для устойчивого состояния гарниссажа величина коэффициента теплопередачи а от жидкого металла к гарниссажу. В частности, для титана величина а должна составлять около [c.212]

Из изложенного следует, что, изменяя величину В, можно изменять скорость движения металла, в тигле и, таким образом, изменять величину а и вместе с нею регулировать толш,ину гарниссажа, удерживая ее в оптимальных пределах. Поэтому для питания соленоидов следует применять источники, регулируемые в широких пределах. [c.212]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология