ПЕЧЬ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ МАГНИЯ Советский патент 1996 года по МПК F27B17/00 C22B26/22 

Изобретение относится к металлургии легких металлов, в частности к рафинированию магния.

В настоящее время для рафинирования магния используются тигельные печи, многокамерные печи с погружными нагревателями, солевые печи, печи непрерывного действия с защитной камерой.

Последний тип печей наиболее совершенен с точки зрения полной изоляции металла от атмосферы воздуха.

Известна печь для рафинирования магния, выполненная в виде футерованной ванны, обогреваемой с помощью водоохлаждаемых электродов, введенных через кладку печи на двух уровнях. В печи установлена защитная камера с двумя патрубками, проходящими через свод, и двумя отделениями (рафинировочным и литейным).

Печь такой конструкции используется для рафинирования товарного магния. Магний заливают из ковша в рафинировочное отделение, где остается основная часть твердых примесей. После заполнения рафинировочного отделения магний выходит в литейное отделение и из верхней его части выводится и разливается на конвейере.

Для удаления шлама из рафинировочного отделения в него периодически заливают отработанный электролит магниевых электролизеров и взвешенный шлам выбирают вакуумным ковшом.

Однако такая печь имеет повышенный расход электроэнергии вследствие увеличения теплопотерь при охлаждении электродов водой, небольшой срок службы из-за повышенного разрушения патрубков, объясняемый тем, что на выходе из свода постоянно имеется приток влажного воздуха. Присутствие влаги и хлористого водорода создает условия повышенной коррозии материала патрубков.

Кроме того, возможно разрушение футеровки вдоль электродов и образование течей расплава, приводящих к аварийной остановке печи.

В другой известной печи патрубок защитной камеры заглублен под свод печи, что обеспечивает уменьшение коррозии его от воздействия атмосферной влаги, поступающей с загружаемым в печь сырьем. Однако в этой печи свойственен повышенный расход электроэнергии.

Цель изобретения снижение расхода электроэнергии.

Это достигается тем, что электроды в кладке печи расположены вдоль ее боковых стен с выводом токоввода под сводом печи на расстоянии от подины, равном 1/6-1/7 высоты ванны, а между сводом и токовводом печь имеет тепловой компенсатор в виде огнеупорной засыпки.

На чертеже изображена конструкция печи для рафинирования магния.

Печь состоит из кожуха 1, футерованной ванны 2, имеющей изоляционный слой 3 и огнеупорный слой 4, свода 5 и защитной камеры 6 с патрубком 7. Оптимальное отношение высоты патрубка защитной камеры к расстоянию от верха защитной камеры до свода составляет 0,6-0,7. Через огнеупорный слой боковых стен проходят электроды 8, над токовводом имеются тепловые компенсаторы в виде огнеупорной засыпки 9.

Печь работает следующим образом. В печь заливают электролит магниевых электролизеров выше верхней стенки защитной камеры. Состав электролита, MgCl₂ 12-16; NaCl 35-40; KCl 40-45; CaCl 1-2. Через заливочную трубу 10 заливают из вакуумного ковша 10-12 т магния. Металл в печи очищают методом флюсования. При необходимости одновременно из печи через трубу 11 выбирают 10-11 т очищенного металла. Оптимальное расположение выводов в ванну электродов позволяет избежать образование настылей на подине и в верхней части печи. Поэтому уменьшаются теплопотери печи и расход электроэнергии, так как исключается вывод электродов в ванну на двух уровнях по высоте, и потери типа с водой, охлаждающей электроды. Кроме того, удаление шлама из печи производят реже, чем при эксплуатации известной печи.

Шлам с подины печи выбирается один раз в неделю вакуумным ковшом со специальным шламозаборным устройством. Чистка электродов и стен и печи от настылей и шлама с извлечением защитной камеры из печи производят один раз через 6-8 месяцев работы печи.

Уменьшение теплопотерь и экономия электроэнергии происходит вследствие оптимального расположения выводов электродов в ванну печи, найденное экспериментальным путем, позволяющее более равномерно прогревать расплав, исключающее образование настылей на подине и в верхней части ванны, и вследствие того, что электроды вводятся в печь в самой холодной ее зоне и не имеют водяного охлаждения.

Срок службы печи увеличивается вследствие того, что найденное опытным путем расположение патрубка защитной камеры обеспечивает наименьшую его коррозию из-за исключения непосредственного доступа к нему атмосферной влаги, а компенсация теплового расширения электродов позволяет избежать разрушения кладки печи.

Печь для рафинирования магния с солевым обогревом, выполненная в виде закрытой сводом футерованной ванны, в кладку которой вмонтированы электроды, и имеющей защитную камеру с патрубком для заливки и выборки металла, отличающаяся тем, что, с целью сокращения расхода электроэнергии, электроды в кладке печи расположены вдоль ее боковых стен с выводом токоввода под сводом печи на расстоянии от подины, равном 1/6 - 1/7 высоты ванны, а между сводом и токовводом печь имеет тепловой компенсатор в виде огнеупорной засыпки.

Печь для рафинирования магния с солевым обогревом, выполненная в виде закрытой сводом футерованной ванны, в кладку которой вмонтированы электроды, и имеющей защитную камеру с патрубком для заливки и выборки металла, отличающаяся тем, что, с целью сокращения расхода электроэнергии, электроды в кладке печи расположены вдоль ее боковых стен с выводом токоввода под сводом печи на расстоянии от подины, равном 1/6 1/7 высоты ванны, а между сводом и токовводом печь имеет тепловой компенсатор в виде огнеупорной засыпки.