Використання: в чорній металургії, а саме в способах підвищення стійкості футеровки (Ф), дозволяє знизити витрату електроенергії (Е) на захист (Ф). Суть винаходу: пропускання електричного струму через електропровідних футеровку виробляють імпульсами (І) з амплітудою зміни напруги 100-500% від його величини. достатньою для створення електрохімічного захисту з частотою (І) 01-100 Гц. Подача (Е) здійснюється провідниками з електронною провідністю, а розрядка (Ф) - іонами зі швидкістю значно меншою, ніж швидкість подачі. Після закінчення (І) (Ф) зберігає свій заряд до наступного (І), що дає можливість заряджати конденсаторних батарей малим струмом, 3 мул. 1 табл.
Республік (51) 5 F 27 0 1/00
ВІДОМСТВО СРСР (Держпатент СРСР) ОПИС ВИНАХОДИ
¹ 410097, кл. З 21 З 5/04, 1974. (54) СПОСІБ ПІДВИЩЕННЯ СТІЙКОСТІ
Вогнетривкої футеровки МЕТАЛУРГІЙНИХ АГРЕГАТІВ (57) Використання: в чорній металургії, а саме в способах підвищення стійкості
Винахід відноситься до чорної металургії, а саме до способів підвищення стійкості футеровки металургійних агрегатів, процес виробництва в яких пов'язаний з впливом агресивних шлаків.
Мета винаходу †"зниження витрат електроенергії;
Поставлена мета досягається тим, що за способом підвищення стійкості вогнетривкої футеровки металургійних агрегатів, що включає пропускання електричного струму через електропровідних вогнетривку футеровку з напругою не менше достатньою для створення електрохімічного захисту, електричний струм пропускають імпульсами з амплітудою зміни напруги 100 †"500% отдостаточного для створення електрохімічної захисту, а
"" 5U ", 1803698 А1 футерування (Ф), дозволяє знизити витрату електроенергії (Е) на захист (Ф), Суть винаходу: пропускання електричного струму через електропровідних футеровку виробляють імпульсами (І) з амплітудою зміни напруги 100 вЂ" 500% від його величини, достатньої для створення електрохімічного захисту з частотою (І) 01 †"100
Гц. Подача (Е) здійснюється провідниками з електронною провідністю, а розрядка (Ф) †"іонами зі швидкістю значно меншою, ніж швидкість подачі. Після закінчення (І) (Ф) зберігає свій заряд до наступного (І), що дає можливість заряджати конденсаторних батарей малим струмом, 3 мул. 1 табл, частоту імпульсів підтримують в межах 0,1-100 Гц.
Процес електрохімічного взаємодії р дії футерування і шлакового розплаву носить переважно іонний характер.
Тому для досягнення помітних змін в системі необхідно прикласти до неї значну різницю потенціалів. Після Q того, як під дією високого напряже- 00 ня відбудеться поляризація, повернення в початковий стан зажадає помітного, проміжку часу внаслідок того, що перенесення електрики в системі здійснюється іонами. Протягом цього часу, необхідного для повернення системи в початковий стан або зміни параметрів до значень, при яких ефект електрохімічного захисту зникає, немає необхідності в підводі додаткової енергії. Енергія ззовні подається проводні1803698 кому з електронною провідністю, т, е. швидкість передачі енергії близька до швидкості світла, що дає можливість підвести енергію до системи в потрібний момент, тобто в момент зниження різниці потенціалів між шлаком і футеровкою ніжеуровня, необхідного для електрохімічного захисту.
Викладена схема процесу ілюструється графіком на фіг.1.
Крива 1 характеризує різницю потенціалів на джерелі напруги в умовах імпульсної подачі електрики, крива 2 †"різниця потенціалів між футеровкою і шлаком, крива 3 вЂ" рівень різниці потенціалів, необхідний для електрохімічного захисту, крива 4 †"різниця потенціалів на джерелі напруги при безперервному подаванні електроенергії, необхідна для створення рівня 3.
При амплітуді зміни напруги меншою, ніж 100 від різниці потенціалів на джерелі напруги при безперервної подачі електроенергії, необхідної для створення різниці потенціалів, достатньої для електрохімічного захисту, не досягається достатній поляризації шлаку, т, е. в системі за час імпульсу не відбувається перебудова іонної структури, що забезпечує підвищення стійкості футеровки, При амплітуді зміни напруги більшою, ніж 500 "; ь, різко підвищується частка електронної провідності Алака, що призводить до припинення міграції іонів, т.к, ток переноситься електронами, а отже, †"ефект електрохімічного захисту перестає проявлятися.
При частоті імпульсів менше 0,1 Гц різниця потенціалів між футеровкою і шлаком знижується нижче рівня, що забезпечує ефект електрохімічного захисту, при цьому деякий час футерування виявляється незахищеною, що веде до зниження її стійкості.
При частоті імпульсів понад 100 Гц іони компонентів шпака не встигають отримати скільки-небудь значне переміщення в просторі, що не забезпечує підвищену стійкість футеровки.
У всіх розглянутих випадках стійкість футеровки не підвищується, т, е. коефіцієнт корисного використання електрики наближається до нуля, а витрата електроенергії †"до нескінченності.
Запропонований спосіб здійснено наступним чином. Для оцінки ефективності способу були створені дві експериментальні установки, схеми яких представлені на фіг.2 †"установка, яка реалізує заявляється спосіб; на Фіг.3 †"установка для реалізації технології прототипу, Магнезітопековий тигель 1, заповнений кінцевим конвертерним шлаком 2, встановлювали в піч Таммана в момент розігріву її робочої еони до
1650 С. При реалізації заявляється способу в шлак занурювали платиновий електрод
3. До тиглю електроенергію підводили через кільцевої графітовий електрод 4, напруга до якого подавали молібденовим
"0 стрижнем 5 через лунку 6, заповнену рідкою міддю. Для створення імпульсного розряду використовували конденсаторних батарей змінної ємності 7. Зарядка конденсаторної батареї і її розряд осуществяется з
15 допомогою автоматичного перемикача
8, що забезпечує широкий діапазон зміни частоти розрядів. Вимірювання різниці потенціалів між шлаком і тиглем здійснювали вольтметром 9. Напруга, 20 виникає при розряді конденсатора, фіксували вольтметром 10, напруга джерела живлення †"вольтметром 11, токвЂ" амперметром 12.
При реалізації способу прототипу ток
25 пропускали уздовж футерування з використанням верхнього кільцевого електрода 13.
Подача електрики здійснюється завдяки електропровідності матеріалу футеровки. Електрохімічний схема взаі30 модействие по описуваного способу наступна.
До футеровке струм подається кільцевим графітовим електродом, до якого підводиться молібденовий стрижень. Для створення. надійного контакту між стрижнем і графітовим електродом, останній містив лунку заповнену рідкою міддю в яку і був занурений кінець молібденового електрода. Далі струм проходив через електро40 дротову футеровку тигля до робочої зони, яка була обезуглерожена в результаті взаємодії з оксидами заліза шлаку, Перенесення струму в обезуглероженной зоні здійснюється за рахунок іонної провідності
45 створюваної тими ж оксидами заліза дифундують в матеріал тигля, Завдяки тому. що на матеріал тигля подавався позитивний потенціал, а на шлак, за допомогою платинового електрода, отріцатель50 ний, процес міграції позитивно за яженн их оксидів заліза (точніше іонів Fe uF существеннозамедлялся, т.к.положітельно заряджені іони заліза (що є головними компонентами розчинювальними
55 футеровку) мають тенденцію опалківаться від позитивно зарядженого електрода і притягатися до негативного електроду.
Платиновий електрод занурюють в розплав шлаку для того, щоб створити ланцюг, по якій тече струм від позитивного заря1803698
Частота імпульНапря- Струм зарядНапряженіе разрядОстаточная товщина стінки тигля, мм
Витрата електроенергії, Амплітуда зміни напруги,% від необхідної для захисту в стаціонарному режимі ються ки конна ис денсатора, сов, Гц
Вт ч ки конденсатора, В
А джерелами живлення, В