Электропечь для переработки шлаков Советский патент 1981 года по МПК F27B1/00 

(54) ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКОВ

Изобретение .относится к металлургии, в частности к электротермическим устройствам для переработки жидких шлаков, и может найти применение в пирометаллургии тяжелых, цветных, а также черных металлов, включая производство ферросплавов. Известна электропечь для переработ ки жидких шлаков, содержащая шахтный футерованный корпус, коксовую насадку и электроды, опирающиеся на нее DT Недостатками этой печи являются недостаточно высокий коэффициент использования , вызванньп необходи мостью ее остановки при добавлении израсходованного кокса и наращивании электродов, повышенньй расход электроэнергии высокий расход электродно массы, вызванный обгоранием открытой части электродов. Известна также электропечь для переработки шлаков, содержащая корпу выполненный в виде футерованной шахты с коксовой насадкой, и электроды с токоподводами, расположенные в противоположных стенках шахты lНедостатками этой печи являются повышенный расход электроэнергии, &ызванный тем, что реакции восстановления (эндотермические) основного количества окислов металлов протекают в верхней части коксовой насадки, нижняя часть ее будет перегреваться, что приводит к разрушению футеровки и .перерасходу электроэнергии. Цель изобретения - повышение срока службы и экономия электроэнергии. Поставленная цельдостигается тем, что электроды установлены попарно на разных уровнях по высоте шахты и соединены с отдельными источниками электрического тока, а токоподводы выполнены охлаждаемыми. На чертеже изображена предлагаемая электропечь. Электропечь состоит из шахтного корпуса I, футерованного огксупорной кладкой 2.

Коксовая насадка 3 заполняет межэлектродное пространство внутри шахтного корпуса 1 до верхней кромки электродов 4, разделенных по высоте на три секции посредством огнеупорной электроизоляции 5.. Электроды 4 вмонтированы в две противоположные стенки электропечи, причем каждая из электродных секций соединена с отдельным источником электрического тока посредством токоподвода 6, Токоподводы 6 выполнены полыми для подачи охлаждающего агента и заглублены в тело электрода 4.

При этом электроды 4 могут быть сплошными или полыми, графитовыми, угольными или из другого электропроводящего материала, а каждые две соседние электроднь е секции должны быть соединены с источниками электрическо,го тока синфазно один относительно другого.

Синфазное подключение ко вторичным обмоткам трансформаторов двух соседних электродных секций вызвано необходимостью исключения помех при одновременной работе этих трансформаторов. Для выпуска расплава у подины предусмотрено шпуровое отверстие 7.

Предлагаемая электропечь.работает следующим образом.

После заполнения шахтного корпуса 1 коксовой насадкой 3, уровень которой поддерживается автоматически, и пуска системы охлаждения токоподводов 6 включают нагрев кокса, осуществляемого от отдельных источников электрического тока (трансформаторов) через охлаждаемые токоподводы 6 и элекроды 4 {электродные секции). При этом температуру коксовой насадки 3 по высотерегулируют путем изменения величины отбираемой от отдельных трансформаторов электроэнергии: при восстановлении окислов жидких шлаковпроцесса, идущего с эндотермическим эффектом - сильно охлаждаются верхние слои коксовой насадки 3, поэтому на верхние секции электродов 4 подают избыточное (по сравнению с другими Секциями) количество энергии.

После разогрева коксовой насадки 3 согласно заданному режиму и проверки его с помощью термопар по отдельным точкам электродных секций производят заливку шлака без выключения .трансформаторов. Температурный режим коксовой насадки 3 по высоте поддерживается автоматически. Продукты восстановления шлака: ; а) летучие - пары металлов (или их соединений) с печными газами;

б) жидкие - сплав (или металлизированный штейн) и обедненный шлак выходят соответственно через открытый верх печи непрерывно и через выпускной шпур 7 непрерывно и направляются на дальнейшую переработку.

Укрупненно-лабораторная электропечь имела следующие основные параметры:

длина X ширина х высота рабочего 5 пространства шахтного корпуса - 300х X 200 X 900 мм;

футеровка шахтного корпуса - листовой асбест,- шамотовый кирпич и шамотовая крошка;

насадка коксовая из кокса крупностью 20-25 мм;

электроды (электродные секции) иэ половинок сплошного графитового электрода круглого сечения, d 250мм, разделенных попарно на три секции высотой 200 мм каждая;

токоподводы из стальных труб с ввинчиваемым в тело электрода закрытым концом и приваренным на концах пластинчатым контактом; охлаждение токоподводов водяное;

электропитание электродов (каждой пары электродных секций) осуществляли через отдельные трансформаторы ТСД-1000-4 с минимальным напряжением на вторичной обмотке 24В и максимальной силой тока 1000 А.

Проведена опытная проверка работы электропечи на восстановлении предварительно расплавленных шлаков двух типов:

шлаков () шахтной свинцовой плавки и конвертерных шлаков (Z).. Проверка работы электропечи проведена при следующих параметрах:

28В, ток 500 А, на средней- 25В, 420А, на нижней - 24 В, 380 А.

5.Состав шлака до и после восстановления следующий, %