DE2132352A1 - Drehstromschmelzofen fuer die Erzeugung von Aluminium-Silizium-Legierungen - Google Patents
Drehstromschmelzofen fuer die Erzeugung von Aluminium-Silizium-LegierungenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/06—Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
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- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
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- F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
- F27D11/08—Heating by electric discharge, e.g. arc discharge
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B7/00—Heating by electric discharge
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Description
Pafßiifanwolte
ZBLLENiIN & LUYKEN
München 22
/«veibrödfPiistr 6
Vsesojuznyj naucno-issledovatel1skij 29. Juni197"1
i proektnyj institut alguminievoj, EZ/Hu
magnievoj i Slektrodnoj promyslennosti,
Leningrad / UdSSH P 37 906/2
DBEHSTROIiBCHMELZOFM FÜR DIE ERZEUGUNG VON ALUMINIUM-SILIZIUM-
Die Erfindung bezieht sich auf die Ausrüstung, welche bei
der elekürothermischen Erzeugung von Aluminium-Silizium-Legierungen
verwendet wird, genauer auf einen DrehstromschmeLaofen
für die Erzeugung von Aluminium-Silizium-Legierungen.
Die Erfindung wird am vorteilhaftesten bei der Erzeugung
von Aluminium-Silizium-Legierungen angewandt, welche durch direkte Eeduktion der Beschickungsoxyde im Elektroofen ernalten
werden.
Es ist auch zweckmäßig, die Erfindung bei der Erzeugung
von kr ist all in---em Silizium, hochsilizierten Ferrolegierungen
und bei anderen energieintensiven elektrothermischen Prozessen
zu verwenden.
209 824/0.54 2 0RielNAL ,NSPECTED
Ss ist ein Drehstromschmelzofen für die Erzeugung von
Aluminium-Silizium-Legierungen bekannt, der aus einer Wanne mit rundem Querschnitts die innen mit Kohlenblöcken
ausgekleidet ist, Xohle^elektroden, deren Längsachsen durch
die Spitzen des durch sie gebildeten, gleichseitigen Dreiecks
Versteliwtrki
gehen, und zum Verschieben der Elektroden in der
" Vertikalebene besteht« Bei diesen öfen ist der Innendurchmesser
der Wanne größer als ^,9 Elektrodendurchmesser, der Abstand
zwischen den Slektrodeiiachsen liegt zwischen 2,1 und
2J.25 M©kteodenclarofea0ssem oder ist sogar größer und die
Höhe der Kohlenauskleidung der Wanne über der Herdfläche ist größer als ein Elektrodendurchmesser.
Beim Verwenden der öfen mit den angegebenen Verhältnissen
der geometrischen Wannenabmessungen für die Erzeugung von Alumi· nium-Silizium-Legierungen entstehen beim Ofenbetrieb große
ψ Schwierigkeiten, weiche durch die technologischen Besonderheiten
des vorliegenden Prozesses hervorgerufen werden.
Infolge der hohen Energieintensität des Prozesses und
den hohen Temperaturen, die zur Reduktion der Beschickungsoxyde
erforderlich sind, besitzen die Reaktionsräume in der Elektroofenwanne, welche jede der Elektroden umgeben, Querschnitte mit geringen Abmessungen. Bei der Verwendung von
öfen bekannter Konstruktionen sind die Keaklionsrävme voneinander
getrennt und weit von der Ablaßöffnung in der Ofenauskleidung entfernt. Diese Besonderheit des Prozesses macht
209824/0542
eingesogen mJM±L·
NOV. 1571
01-34
es erforderlich, die Legierung über mehrere AbIaßöffnungen
aus dem Ofen herauszulassen.
Außerdem fließen infolge der großen elektrischen Leitfähigkeit der Beschickung, die beim Prozeß zur Erzeugung
von Aluminium-Silizium-Legierungen verwendet wird, zwischen den Elektroden und der seitlichen Kohlenauskleidung der Wanne
in den Elektroöfen bedeutende Ströme. Infolgedessen wird in den. Beschickungszonen ein wesentlicher Anteil der
elektrischen Energie, die dem Ofen zugeführt wird, als Wärme abgegeben. Hierbei wird die Leistungskonzentration im unter
den Elektroden befindlichen Ofenraum vermindert, wodurch intensives Schmelzen der Be schickungsmet all oxyde und Entstehen
von Siliziumkarbid hervorgerufen wird. Diese Produkte,
welche größere Wichte als die Legierung besitzen, ] sammeln sich nach und nach auf der Ofenherdfläche unter einer ■'.
Schicht metallischer Schmelze an, wo ihre weitere Reduktion ersciiwert ist» Jn dem Haue wie sie aich ansammeln wird die ι
Eintauchtiefe der Elektroden in die Beschickung vermindert. Es entstehen Schwierigkeiten beim Herauslassen der Schmelze
aus dem Ofen. Es muß, um ungehinderten Abfluß des Metalls aus dem Ofen bekannter Konstruktion sicherzustellen, periodisch,
alle 5 bis γ Tage, die Beschickungseingabe unterbrochen und die
Wanne ausgeschmolzen werden. Als Folge hiervon wird der Ofen- ·
durchsatz stark vermindert und ea werden schlechtere technologische
Kennwerte der Ofentätigkeit erhalten.
209824/0542
Es ist das Ziel der Erfindung, die obenerwähnten
Nachteile zu beseitigen.
Der Ärfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Drehstromschmelzofen für die -Erzeugung von Aluminium-Silizium-Legierungen
zu schaffen, bei dem durch Buden einer gemeinsamen
Reaktionszone für die Reduktion der Beschickungsoxyde
mines
und durch Sicherstellen ungehinderten Ausflusses der erhaltenen Legierung aus dem Ofen der Durchsatz erhöht wird und bessere
technologische Kennwerte (Senkung des spezifischen Verbrauchs an Elektroenergie und an Rohstoffen je Tonne erhaltener Legierung)
erreicht werden.
Die gestellte Aufgabe wird durch Verwendung eines Drehstrom
einer
Schmelzofens gelöst, der aus Wanne mit rundem Querschnitt, die
innen mit Kohlenblöcken ausgekleidet ist, und Kohle-'elektroden,
deren Längsachsen durch die Spitzen des durch sie gebildeten, gleichseitigen Dreiecks gehen, sowie zum Ver-
^ schieben der Elektroden in der Vertikalebene besteht, bei dem
erfindungsgemäß die Verhältnisse zwischen Innendurchmesser "d"
der Wanne, Höhe "h" der Kohlenauskleidung und den Abständen
"1" zwischen den Längsachsen der Elektroden so gewählt sind,daß die Bildung einer gemeinsamen Reaktionszone für die Reduktion
ein
der Beschiokungsoxyde und ungehinderter Ausfluß des erhaltenen
Metalls aus dem Ofen sichergestellt isi .
Hierbei werden optimale technologische Kennwerte während der Erzeugung von Aluminium-Silizium-Legierungen bei einem
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Innendurchmesser "d" der Wanne gleich 5,5*^4 Elektrodendurchmessern,
einem Abstand "1" zwischen Elektrodenachsen gleich 1,8 i/5 2^1 Elektrodendurchmessern und einer Höhe "h"
der innenseitigen Auskleidung der Wanne gleicipöchstens 0,55
des Elektrodendurchmessers erreicht«
Nachstehend wird die Erfindung durch ein
Ausführungsbeispiel vnttr 3e2ug auf Aie Zeichnungen
erläutert; es zeigt
Pig. leinen Drehstromschmelzofen für die Erzeugung von
Aluminium-Silizium-Legierungen im Längsschnitt und
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie XI-II der Fig.l.
Der Ofen für die Erzeugung von Aluminium-Silizium-Legierungen besteht aus einer Wanne mit rundem Querschnitt, Kohle -
elektroden und zum Verschieben der Elektroden.
Die Wanne des Ofens für die Erzeugung von Aluminium-Silizium-Legierungen
besitzt Metallmantel 1, der innen mit »chmottestθinen
ausgekleidet ist. Herdfläche 2 und Seitenwände 5 des Schamottemauerwerks, das sich im Ofen befindet, sind mit
Kohlenblöcken 4 ausgekleidet.
Im Ofen sind drei Kohle^elektroden 5 montiert, deren
Längsachsen durch die Spitzen des durch sie gebildeten, gleichseitigen Dreiecks gehen.
Der Abstand 11I" zwischen den Achsen der Elektroden 5 ist
gleich dem 1,8 bis 2,lfachen Ihres Durchmessers.
Die Elektroden werden während dea Schmelzprozesees in der
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Vertikalebene durch ihre Verstell.—- werke 6 verschoben.
Die Höhe "h" der seitlichen Kohlenauskleidung ist höchstens
gleich 0,55 ^es Elektrodendurchmassers.
Der Innendurchmesser "d11 der innen mit Kohlenblöcken
ausgekleideten Wanne ist gleich 3S5&'54 Elektrodendurchmesserno
In der Auskleidung der Ofenwanne sind drei Abstichlöcher ? ¥orgeselieng die sich in Höhe der Kohlenherdfläche 2
und gegenüber jeder der Elektroden 5 befinden.
Beschickung 8 wird über rohrförmig© (aus der Zeichnung
nicht ersiektliehe) Butadien oder mittels Sonäsrbeschickungsvorrichtung
eingegeben« Die Höhe der Beschickung δ in der , Wanne des Ofens wird in Abhängigkeit von der Durchsatzleistung
des Ofe.ns bestimmt.
Beim Ofenbetrieb bildet sich um jede der Elektroden 5
ein Reaktionsraum 9 t in dem direkt der Prozeß, bei dem die
" Beschickungsmetalloxyde reduziert werden, vor sich geht.
Wenn der Abstand zwischen den Längsachsen der Elektroden gleich dem 1,86/* 2,lfachen ihres Durchmessers ist, berühren
die Reaktionsräume 9 einander und bilden eine
gemeinsame Reaktionszone wodurch die
ßchlackenbildung und entsprechend die schlackenmenge ver-
wir4
mindert, weiche sich auf der Herdfläche absetzt und das Herauslassen
der Legierung aus dem Ofen erschwert. Ungehindertes Ablassen der Legierung wird auch durch Verminderung des WanneniunendurchmessQrs
bis auf3»5 ty 4,0 Elektrodendurchniasaer ·
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begünstigt, wobei es möglich wird, die Länge der Abstichlöcher zu vermindern, geringeres Schmelzen der Beschickungsoxyde zu erreichen und die Häufigkeit von Beschickungseinstüreen
in der Nähe des Abstichloches zu vermindern, wodurch vermieden wird, daß es durch Schlacke oder nichtreduziertes
Beschickungsgut überdeckt werden kann.
Der erfindungsgemäße Ofen wurde Prüfungen unterzogen
und ergab hierbei folgende Resultate:
Der Ofendurchsatz wuchs um 83%, während der spezifische
Verbrauch an Beschickungsgut und Elektroenergie um 9,6 beziehungsweise
26,6% gesenkt wurde.
Es wurde ununterbrochener Ofenbetrieb erreicht.
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Claims (2)
1. Drehstromschmelzofen für die Erzeugung von Aluminium-■-. einer"
Silizium-Legierungen, der aus Wanne mit rundem Querschnitt, die innen mit Kohlenblöcken ausgekleidet ist, Kohle elektroden,
deren Längsachsen durch die Spitzen des durch sie gebild8-
YerifeU werke
ten, gleichseitigen Dreiecks gehen, sowie zum Verschieben der Elektroden in der Vertikalebene besteht, d adurch
gekennzeichnet, daß die Verhältnisse zwischen Innendurchmesser ("d") der Wanne, Höhe ("h") der
Konlenauskleidung und Abstand (11I") zwischen den Längsachsen
der Elektroden (5) so gewählt sind, daß die Bildung einer gemeinsamen Reaktionszone für die Reduktion der Beschickungsmetalloxyde
und ungehinderter Ausfluß des erhaltenen Metalls aus dem Ofen sichergestellt ist.
2. Ofen nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,
daß der Innendurchmesser ("d") der Wanne gleich 3,5 bis 4· Elektrodendurchmessern, der Abstand ("1") zwisehen
Elektrodenachsen gleich 1,8 Ws 2,1 Elektrodendurchmessern
und die Höhe ("h") der innenseitigen Auskleidung der Wanne gleich höchstens 0,33 des Elektrodendurchmessers ist*
209 824/0 5 42
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU7001485652A SU461646A1 (ru) | 1970-11-11 | 1970-11-11 | Трехфазна электропечь дл получени алюминиево-кремниевых сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2132352A1 true DE2132352A1 (de) | 1972-06-08 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712132352 Pending DE2132352A1 (de) | 1970-11-11 | 1971-06-29 | Drehstromschmelzofen fuer die Erzeugung von Aluminium-Silizium-Legierungen |
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Country | Link |
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BR (1) | BR7105035D0 (de) |
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DE (1) | DE2132352A1 (de) |
SU (1) | SU461646A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3136799A1 (de) * | 1981-09-16 | 1983-07-07 | Institut elektrosvarki imeni E.O. Patona Akademii Nauk Ukrainskoj SSR, Kiev | Plasmalichtbogenofen |
DE3501401A1 (de) * | 1984-01-18 | 1985-07-25 | Huta Zabrze, Zabrze | Elektrischer lichtbogen-widerstandsofen zum kontinuierlichen schmelzen von mineralrohstoffen, insbesondere basalt |
DE4310779A1 (de) * | 1993-03-26 | 1994-09-29 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung von Filterstoffen |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3213178A (en) * | 1962-08-10 | 1965-10-19 | Elektrokemisk As | Process of charging and exhausting gas from electric smelting furnaces |
-
1970
- 1970-11-11 SU SU7001485652A patent/SU461646A1/ru active
-
1971
- 1971-06-29 DE DE19712132352 patent/DE2132352A1/de active Pending
- 1971-07-06 CA CA117,501A patent/CA999625A/en not_active Expired
- 1971-08-05 BR BR005035/71A patent/BR7105035D0/pt unknown
-
1972
- 1972-09-08 US US00287567A patent/US3790692A/en not_active Expired - Lifetime
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US5566200A (en) * | 1993-03-26 | 1996-10-15 | Mannesmann Aktiengesellschaft | Process and device for disposal of filter materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR7105035D0 (pt) | 1973-08-09 |
CA999625A (en) | 1976-11-09 |
US3790692A (en) | 1974-02-05 |
SU461646A1 (ru) | 1977-12-05 |
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