Спосіб охолодження зливків електрокорунду

1 Спосіб охолодження зливків електрокорунду, по якому заповнену розплавом футеровану виливницю охолоджують природним шляхом до утворення кірки на поверхні зливка, після чого зливок ВІДДІЛЯЮТЬ від виливниці, поміщають під кожух, проводять примусове охолодження зливка до заданої температури подачею теплоносія на його поверхню, після чого подачу теплоносія при пиняють, а охолоджений зливок видаляють, який відрізняється тим, що зливок поміщають під кожух разом з виливницею, примусове охолодження проводять прокачуванням газоподібного теплоносія, переважно повітря, крізь зазор між поверхнями виливниці та зливка, а теплоносій відкачують з верхньої частини кожуха, подають на теплообмінник, після проходження якого теплоносій повертають на охолодження виливниці та зливка до завершення охолодження останнього 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що перед примусовим охолодженням зливок ВІДДІЛЯЮТЬ від виливниці до утворення зазору від 20 до 100 MM 3 Спосіб за пп 1, 2, який відрізняється тим, що примусове охолодження проводять зразу після утворення кірки на поверхні зливка 4 Спосіб за пп 1, 2, 3, який відрізняється тим, що відкачування теплоносія проводять таким чином, щоб його температура на вході теплообмінника знаходилась у межах 80-200° С в залежності від режиму утилізації О (О о о Винахід належить до виробництва абразивних матеріалів, зокрема до електротермії нормального електрокорунду і може бути використаний в технологи охолодження зливків неорганічних матеріалів після випуску розплаву у виливницю Сучасний рівень техніки у цій сфері характеризується з одного боку намаганням прискорення процесу охолодження та зниження за цей рахунок технологічних простоювань обладнання та устаткування, а з другого боку - намагання раціонального використання тепла, що виділяється при охолодженні Відомий спосіб охолодження порожнин твердих тіл по а с СРСР № 1698303 МКл 5 С 211 9/08, по якому охолодження здійснюється подачею струменів води у порожнині та на зовнішню поверхню твердого тіла, після чого набуте охолоджувальною водою тепло утилізують Не зважаючи на високу швидкість охолодження водою загальна тривалість процесу охолодження великооб'ємних твердих тіл таких, як зливки електрокорунду із застосуванням описаного способу виявляється досить значною у зв'язку з необхідністю їх попереднього охолодження в природних умовах приблизно до 300°С після чого стає можливим застосування води для охолодження Пов'язане це з вибухівним характером контакту води з нагрітим тілом при більш високій температурі і необхідністю застосування у зв'язку з цим допоміжних засобів захисту від дій перегрітої пари Крім того, виділене при попередньому охолоджені тепло губиться безповоротно Ще один спосіб охолодження твердих тіл описаний у журналі "Литейное производство" № 10 за 1996р ,стор 37, Москва Суть цього способу полягає в тому, що нагріте (О 46006 лежності від режиму роботи останнього Охолоджений у теплообмінювачі теплоносій знов прокачують крізь зазор між поверхнями зливку та виливниці, створюючи замкнуту схему охолодження Після завершення охолодження зливку до заданої температури подачу теплоносія припиняють, виливницю зі зливком видаляють з-під кожуха, зливок відокремлюють від виливниці та подають його на копер для подальшої переробки Новим у запропонованому способі охолодження зливків електрокорунду є те, що перед подачею під кожух на примусове охолодження зливок не відокремлюють від виливниці повністю, а лише створюють між ними зазор, що дозволяє при подальшому прокачуванні крізь цей зазор теплоносія відбирати накопичене тепло не тільки зливку, але й виливниці Тим самим підвищується ефективність утилізації тепла Використання газоподібного теплоносія замість води відносно найближчого аналога забезпечує можливість початку примусового охолодження зливку та виливниці зразу після утворення на поверхні зливку кірки, уникаючи довготривалого та малоефективного охолодження зливку у природних умовах після його відділення від виливниці перед початкам примусового охолодження Тим самим вдається прискорити охолодження зливку електрокорунду та підвищити є ефективність утилізації тепла, оскільки при охолодженні з природних умовах тепло губиться, а в запропонованому способі утилізується Повернення теплоносія знову на охолодження після проходження теплообмінювача не дає теплу губитися на виході з теплообмінювача, що теж підвищує ефективність утилізації тепла Недоліками найближчого аналога є довготриНа кресленні (фіг) наведена схема, що девалість охолодження зливків електрокорунду у монструє запропонований спосіб охолодження зв'язку з необхідністю охолодження зливка прирозливків електрокорунду, де вказані виливниця 1 зі дним шляхом перед примусовим охолодженням зливком електрокорунду 2 возик 3 з встановленим водою та пов'язані з цим втрати тепла, а також на ньому регульованим виштовхувачем 4, футеневикористання тепла, накопиченого виливницею ровка виливниці 5, зазор між зливком та виливницею 6, кожух 7, канал 8 подачі теплоносія на тепВ основу винаходу поставлена задача розролообмінювач, канал 9 додачі теплоносія на охолобки способу охолодження зливків електрокорунду, дження, повітряний насос 10, теплообмінювач 11, який дозволив би прискорити процес охолодження трубопровід 12 системи гарячого водопостачання, зливків електрокорунду, а також підвищити ефекдросельний клапан 13, термометр 14, манометр тивність утилізації тепла, що виділяється при охо15, засувка 16, механізм 17 приводу возика лоджені ЗЛИВКІВ Поставлена задача вирішується тим, що після Спосіб охолодження зливків електрокорунду охолодження природним шляхом заповненої розздійснюється наступним чином плавом футерованої виливниці до утворення кірки Після утворення кірки на ЗОВНІШНІЙ поверхні на ЗОВНІШНІЙ поверхні зливку, його ВІДДІЛЯЮТЬ ВІД зливку за допомогою крана виливницю 1 зі зливВИЛИВНИЦІ за допомогою змонтованого на возику ком 2 ставлять отвором у днищі на виштовхував 4, виштовхувача регульованої висоти, ставлячи вищо встановлений на возику 3 Регулюючи висоту ливницю зі зливком отвором у днищі на виштовхувиштовхувача 4 забезпечують утворення зазору 6 вач Регулюючи висоту виштовхувача, забезпечуміж поверхнями виливниці 1 та зливку 2 в межах ють утворення зазора між поверхнями виливниці 20 - 100мм Після ЦЬОГО ВОЗИК 3 разом із виливнита зливка у межах 20 - 100мм Після цього возик цею та зливкам подають під кожух 7 разом із виливницею та зливком подають під коПриєднують канал 9 до пневматичної схеми жух і проводять примусове охолодження зливку та возика 3 і по ним насосом 10 прокачують газоподівиливниці, прокачуючи газоподібний теплоносій, бний теплоносій, переважно повітря, крізь зазор 6 переважно повітря, крізь зазор між поверхнями між поверхнями виливниці 1 з футеровкою 5 та виливниці та зливку 3 верхньої частини кожуху зливку 2, регулюючи витрати теплоносія що податеплоносій, підігрітий за рахунок контакту з поверється на охолодження, за допомогою дросельного хнями зливку і виливниці, відкачують і подають на клапана 13 Нагріте повітря накопичується у верхтеплообмінювач, забезпечуючи температуру на ній частині кожуха 7, звідки його відкачують до вході в теплообмінювач у межах 80 - 200°С в заканалу 8, подають на теплообмінювач 11, регулютіло розташовують у камері та обдувають стисненим повітрям по ЗОВНІШНІЙ поверхні тіла Використання стисненого повітря по відомому способу дозволяє почати примусове охолодження при будь-якій температурі твердого тіла, що значно прискорює процес охолодження, однак застосування описаного способу для охолодження зливків електрокорунду, що знаходяться у виливницях, малоефективне у зв'язку з тим, що обдуваючи зовнішню поверхню виливниці неможливо здійснити ефективний відбір тепла безпосередньо від зливка із-за наявності на внутрішній поверхні виливниці футерівки, що виконує роль теплоізоляції Найближчим по технічній суті та ефекту, що досягається є спосіб, охолодження зливків електрокорунду, описаний у книзі авторів Порада А Н , Гасик М И "Электротермия неорганических материалов", Москва, 1990р , стор 42 - 53 Суть відомого способу охолодження полягає в тому, що заповнену розплавом футеровану виливницю з заповненим вогнетривкою засипкою з отвором у днищі охолоджують природним шляхом до утворення кірки на ЗОВНІШНІЙ поверхні зливка, після чого його ВІДДІЛЯЮТЬ від виливниці, ставлячи останню на виштовхувач, що відповідає у плані розміром отвору у днищі Відділений таким чином та відокремлений від виливниці зливок охолоджують природним шляхом до 300°С, поміщають під кожух та проводять примусове охолодження зливка, поливаючи його водою до остаточного охолодження, після чого зливок витримують до витікання залишків води, видаляють з-під кожуха і подають на копер для подальшої переробки Тепло, одержане водою при охолодженні зливка утилізують 46006 ючи температуру на його вході в межах 80 - 200°С гою манометра 15, а витрати регулюють за допов залежності від режиму роботи за допомогою могою засувок 16 дросельного клапана13 за показниками термомеСпосіб охолодження зливків електрокорунду, тра 14 що пропонується, пройшов ДОСЛІДНІ перевірну та випробування у виробничих умовах на ЗапорізьПісля проходження теплообмінювача 11 газокому абразивному комбінаті, при цьому операція подібний теплоносій знову повертають до каналу 9 охолодження зливків після утворення кірки на ЗОВна охолодження виливниці 1 та зливку 2 ОхолоНІШНІЙ його поверхні тривала 5 - 6 годин, замість дження зливку 2 закінчують після того, як темпеЗО - 36 годин по ДІЮЧІЙ технології Також при виратура газоподібного носія в каналі 8 перед вхопробуваннях у виробничих умовах при охолодам у тепдообмінювач 11 при повністю відкритому дженні 10 зливків нормального електрокорунду по дросельному клапані 13 зменшиться нижче 80°С способу, що пропонується, було одержано близько Після ЦЬОГО подачу теплоносія на охолодження 90Гкал додатково утилізованого тепла, на виробприпиняють, возик 3 видаляють з-під кожуха 7 за ництво якого раніше використовувався природний допомогою механизма 17, відокремлюють зливок 2 3 газ, а крім того заощаджено 1200м технологічної від виливниці 1 та подають його на копер на подаводи, що подавалась на охолодження зливків і льшу переробку У теплообмінювачі 11 нагріте суттєво випаровувалась при цьому Вдалося також повітря віддає тепло рідинному теплоносію - воді, одержати допоміжний ефект у вигляді суттєвого яку по трубопроводу 22 системи гарячого водопополіпшення умов праці персоналу та підвищення стачання додають користувачеві Тиск у системі культури виробництва гарячого водопостачання контролюють за допомо ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71