CN101903729A - 用于从含有金属或金属化合物的材料中获得金属或金属化合物的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于从含有金属或金属化合物的材料中获得金属或金属化合物的装置，该装置具有：一炉膛(2)，该炉膛具有一用于输入材料的第一入口和一用于导出废气的第一出口(10)；一个或多个电极(1)，所述电极用于使输入的材料熔化和/或还原，所述电极伸入炉膛中；一构成为阴极的底部电极(5)；一设置在出渣口(12)的区域内用作沉积区的空腔(16)；一电磁体或永磁体(6)，该电磁体或永磁体这样设置在炉膛上，使得在炉膛中产生的直流电流与磁场交叉，使得通过叠加的电场和磁场和由此产生的力使位于炉中的介质置于运动，从而以各种效果的组合获得搅拌作用；以及，一用于去除熔化的金属或金属化合物的出料口(8)和一用于炉渣的卸料口或出料口(12)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于从含有金属或金属化合物的材料中获得金属或金属化合物的装置。
本发明的应用领域是对来自铁获取和非铁金属获取以及贵金属获取的炉渣/矿渣进行净化以及在基于炉渣的铁合金工艺中改善金属产出。
背景技术
由EP 1807671B1已知一种用于从包含金属的矿渣中获得金属装置，该装置具有一作为交流电炉的第一炉和一作为直流电炉的第二炉，其中第一炉和第二炉之间设有用于熔体的连接元件，从而熔体在第一炉中加热后能够被带入第二炉中。
已经提出了利用一个或多个电极和底部电极以及横向定向的磁场通过DC技术实现的强化的炉渣净化。圆形或矩形的电还原炉是已经得到验证的例如用于净化铜炉渣的标准设备。
缺点：
用于强化的炉渣净化的设备因此要求两个前后顺次连接的装置。这要求相应的空间、相应的后勤保障、用于连接的槽道、部件例如控制装置或废气烟囱的双重设置。在两个装置之间会出现炉渣的冷却和由此出现热损失。标准炉和后置的炉可能涉及不同的供货商。
发明内容
本发明的目的是将目前为止只在分开的后置的炉中设置的、通过DC场和磁场实现的炉渣清洁集成到已知的工业用品SAF(埋弧式电炉)，此外还仅在一个级/阶段中和仅在一个设备中实现传统的炉技术的效率提高，并将功能组合在仅一个设备中，以及实现简单的操作。由此应实现，不再需要两个设备并实现了电热损失的降低。
所述目的根据本发明通过用于从包含金属或金属化合物的材料中获得金属或金属化合物的装置来实现，该装置具有：
一炉膛，该炉膛具有一用于输入材料的第一入口和一用于导出废气的第一出口；
一个或多个电极，所述电极用于使输入的材料熔化和/或还原，所述电极伸入炉膛中；
一构成为阴极的底部电极；
一设置在炉渣出料口的区域内用作沉积区的空腔；
一电磁体或永磁体，该电磁体或永磁体这样设置在炉膛上，使得在炉膛中产生的直流电流与磁场交叉，从而通过叠加的电场和磁场和由此产生的力将位于炉中的介质置于运动，使得通过各种效果的组合获得搅拌作用；
以及，一用于取出熔化的金属或金属化合物的出料口和一用于炉渣的卸料口或出料口。
根据一个实施形式设定，三个或六个成排设置或设置在分度圆上的电极伸入炉膛中并且炉膛构成为圆形或多角形的。
根据本发明的一个实施形式，流向底部电极的直流电流能通过一附加的具有阳极功能的电极产生，该附加的电极设置在在炉渣出料口处留出的空腔的区域内。
优选在电极伸入的炉膛的区域和所述附加的电极伸入的用作沉积区的空腔之间设有分隔各所述区域的横向隔壁。
在考虑到本发明的核心构思的情况下可以这样来实现对常见的炉的简化，即在不使用所述附加的电极的情况下所述电极能够切换到利用底部电极的直流运行。
本发明的核心在于，将横向于DC电流定向的磁场的基本原理整合到标准SAF的设计方案中。实现了根据金属冶金工艺连续分步地对炉渣进行处理，炉渣处理的过程不会中断，避免了温度损失，整个设备明显变得更小，电装置可以组合在一起，而废气的处理变得简单。
由此得到一系列的优点：
能够在一个炉膛中有控制地实现强化的炉渣净化的过程。
各种不同电参数的叠加可以最佳地彼此协调。
需要较少的空间，以及
由于省去了附加的炉膛不需要运输步骤。
附图说明
在附图中示意性示出本发明的一个实施形式并在下面对其进行说明。
具体实施方式
所述实施形式包含传统的构成为圆形或多角形的通常以交流电(AC)运行的电还原炉(SAF)与具有阳极和阴极的直流(DC)还原炉的组合，给所述DC还原炉补充一横向于该DC还原炉定向的永磁体或电磁体。由此，在处理技术上以及根据本发明，该炉将已知的电还原炉和强化的炉渣净化炉组合在一个装置中。
这种本身常见的用15标注的炉(强化的炉渣净化炉)在一圆形或多角形的炉膛2中通常具有三个或六个成排设置或在一分度圆上设置的电极1。通过这些通常以AC运行的电极向介质(炉渣)14供应用于还原、用于熔化和用于沉积所需的能量。但所述炉现在与已知的炉不同构成为这样的形式，即，在炉渣出料口的区域中保留一个空腔16，至少一个另外的具有阴极的功能的电极4能够设置在该空腔中。此外，所述炉构成为具有作为阳极5的底部电极。由所述/各所述附加电极出发，现在向底部电极施加一电压，从而形成附加的通过介质的电流(DC)。现在电磁体或永磁体6的芯部这样设置在炉膛上，使得一直流电流按直角(或以类似的效果)与磁场相交。通过这种电流场和磁场的叠加以及由此形成的力(三指定则)在炉中将介质(炉渣)置于运动，从而作为各效果的组合实现搅拌作用，通过特别是改善仍存在于炉渣中的小的金属颗粒的沉积，这种搅拌作用对传统的炉处理过程提供辅助。
这里通过所述DC系统通常只供应对于强制性的处理过程必需的功率。磁场即使在＜100高斯的磁场强度下也可以实现其作用。以所有三种能量输入类型(AC、DC、磁场)的组合还可以优化各单个部分。
对于特殊的处理过程可以设想在炉渣入口的区域内具有附加的DC电极(阳极)的方案。
在阳极的区域中希望例如在与电极直径相等的高度处并由此较高地设置填料(Schüttung)13，以便构成炉渣上的导体板(即扩大阳极)，而该较高的填料在其余的电极的区域是不希望的，因为所述填料会导致横向电流。如果在这两个彼此相反的方面之间不能得到折中的方案，则可以与Kivcet(基夫赛特)炉相似地在炉渣浴的上方装入一用于分隔各处理腔室的横向隔壁7。
传统的例如3-6个电极的可切换性与一种批处理的形式相结合构成本发明的一个方案。在这种情况下，将通常只以AC运行工作的电极1切换到DC运行，并且在这种情况下，可以省去附加的电极4。由此电极1的接线暂时地转换到与底部电极5进行的DC运行。就是说，或者运行传统的还原炉处理过程，或者以3-6个并联的电极和底部电极运行DC炉处理过程，并使磁场与其叠加，如上所述的那样。这种方式，所形成的炉能够更为容易地补充装备。
对于其余的附图标记应指出，在图中用8标注用于金属或金属化合物的出料口，所述金属或金属化合物在下面在炉膛中在9处聚集在炉渣14的下面。
废气通过烟囱10导出。
炉渣出料口12用于从炉膛中除去炉渣14。
Claims (5)
1.用于从含有金属或金属化合物的材料中获得金属或金属化合物的装置，该装置具有：一炉膛(2)，该炉膛具有一用于输入材料的第一入口和一用于导出废气的第一出口(10)；一个或多个电极(1)，所述电极用于使输入的材料熔化和/或还原，所述电极伸入炉膛中；一构成为阴极的底部电极(5)；一设置在出渣口(12)的区域内用作沉积区的空腔(16)；一电磁体或永磁体(6)，该电磁体或永磁体这样设置在炉膛上，使得在炉膛中产生的直流电流与磁场交叉，使得通过叠加的电场和磁场和由此产生的力使位于炉中的介质置于运动，从而以各种效果的组合获得搅拌作用；以及，一用于去除熔化的金属或金属化合物的出料口(8)和一用于炉渣的卸料口或出料口(12)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，流向底部电极的直流电流通过一附加的具有阳极功能的电极(4)产生，该附加的电极设置在空腔(16)的区域内。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，三个或六个成排设置或在分度圆上设置的电极(1)伸入炉膛中并且炉膛(2)构成为圆形或多角形的。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在电极(1)伸入的炉膛的区域和必要时所述附加的电极(4)伸入的用作沉积区的空腔之间设有分隔各所述区域的横向隔壁(7)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的分离器(1)，其特征在于，在不使用所述附加的电极(4)的情况下所述电极(1)能够切换到利用底部电极(5)的直流运行。
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