NO122949B - - Google Patents

Description

Anordning ved elektriske reduksjonsovner.

Ved de vanlige elektrotermiske reduksjonsprosesser, som f. eks. smeltning av rujern, karbid, ferrolegeringer o. 1. hvor man anvender fast kullstoff som reduk-sjonsmiddel, vil det utvikles store mengder gassformige reaksjonsprodukter. Disse gasser består hovedsakelig av CO som beløper seg til 70—95 pst. av gassvolumet mens resten utgjøres av CO^ samt en del Hi> og Ni>. På grunn av sitt høye innhold av CO, har disse gasser meget stor forbrenning.sverdi og beregninger viser at varmeverdien av gasser fra forskjellige reduksjonsprosesser tilsvarer ca 40—90 pst. av den varmen som utvikles av den elektriske strøm avhengig av hvilket produkt som fremstilles.

Det er derfor av stor økonomisk betyd-ning å kunne utnytte gassens varmeverdi på en slik måte at det kommer smelteprosessen tilgode. Dette kan f. eks. gjøres ved at man forbrenner gassene og overfører varmen til den inngående charge slik at denne blir forvarmet, og eventuelt også ut-nytter gassens reduksjonsverdi til for-reduksjon av chargen før den føres inn i smelteovnen. Ved slike fremgangsmåter oppnår man dessuten at gassene delvis be-fries for sitt støvinnhold således at nabo-skader unngåes.

Oppfinneren har tidligere foreslått å benytte gassene til forvarming og forreduk-sjon i separat ovn som beskrevet i Norsk Patent nr. 73 022. Overføringen av varmt og eventuelt forredusert materiale til smelteovnen byr imidlertid på store vans-keligheter og medfører dessuten store varmetap. Under det videre arbeide med saken er man kommet fram til en anordning som løser dette problem.

Oppfinnelsen består i at det omkring

hver elektrode er anordnet en ringformet sjakt hvorigjennom chargen tilføres smelteovnen. De gasser som utvikles under smelteprosessen ledes opp gjennom disse sjaktene som de altså passerer gjennom i motstrøm med chargen. Herved vil gassene

avgi sin varme til chargen og forvarme

denne. For å redusere varmetapene mest mulig, bør sjaktene være godt varmeisolert. For å oppnå best mulig utnyttelse av gas-senes fysiske varme og reduserende evne må sjaktene gjøres høyest mulig. Sjaktenes overkant må derfor befinne seg langt over elektrodeholderen som derved blir innesluttet i de ringformede sjakter.

Det er viktig at chargen i sjakten ikke kommer i direkte berøring med elektroden, og for å unngå direkte strømovergang, er hver sjakt utført som en dobbel sylinder. Sylindrenes indre vegg er utført av eller foret med ildfast sten eller lignende isoler-ende materiale. Chargeringssjaktene ender i sådan høyde over ovnens smeltekrater at chargen vil rase inn mot elektroden under holderen og gi god kontaktflate mellom elektroden og chargen. Klaringen mellom elektrodeholderen og sjaktens indre be-og holderen kan beveges fritt i vertikal ret-grensning bør være så stor at elektroden ning.

For å redusere det induktive spennings-fall mest mulig, må de fleksible forbindelser mellom strømskinnene og elektrodeholderen gjøres kortest mulig og hver sjakt er derfor utstyrt med to vertikale spalter for innføring av de fleksible forbindelser mellom strømskinnene og elektroden. Ved å føre disse inn gjennom spaltene oppnås at den ikke sammenblandede del av strøm-skinnene ikke forlenges, men får samme lengde som i vanlige lukkede ovner.

Hvis man får elektrodebrudd, vil det bli vanskelig å fjerne de avbrukne stykker på grunn av sjaktene. Det er derfor hen-siktsmessig å dele sjaktene langsgående, f. eks. ved å forlenge spaltene for strøm-skinnene helt ned således at den del av sjakten som vender mot ovnsveggen kan løftes eller flyttes bort for å lette adgangen til elektroden. Dette kan gjøres enten ved å heise denne sjaktdel opp ved hjelp av en kran eller ved å anordne skinner som sjakt-delen kan forskyves på.

Vedlagte fig. I, II og III viser eksempler på elektrisk smelteovn med ringformede sjakter i henhold til oppfinnelsen.

På figurene betegner 1 selve ovnspotten og 2 elektroden med holderen 3. 4 er de ringformede chargeringssjakter som omgir hver elektrode. 5 er en tetningsring som hindrer gassen i å unnvike oppover mellom holderen og sjaktens innervegg.

Fig. I og II viser en utførelse av oppfinnelsen hvor sjaktene omgir elektroden fullstendig. I dette tilfelle føres strøm-forbindelsene 6 inn til elektroden gjennom spaltene 7 i chargeringssylinderen. Som nevnt, kan disse spalter gjennomløpe hele sylinderens lengde slik at det derved dan-nes to halvsylindere. Slik anordning vil som beskrevet ovenfor tillate at den ytre halvdel av sylindrene kan heises opp eller skyves bort i tilfelle av elektrodebrudd eller lignende.

Reaksjonsgassene utvikles som kjent på og i umiddelbar nærhet av elektroden. Ved anvendelse av oppfinnelsen i lukkede ovner, vil gassene uten videre blåse opp gjennom sjaktene og avgi sin varme til chargen. For å få full nytte av gassene, bør de imidlertid forbrennes helt eller delvis og man må derfor ved lukkede ovner sørge for tilførsel av forbrenningsluft til sjaktene. Forbren-ningen kan foregå i sjakten eller i et sær-skilt kammer som f. eks. omgir sjakten.

Ved anvendelse av sjaktsystemet i åpne ovner, kan man eventuelt anordne en vifte eller lignende på toppen av sjaktene slik at gassene suges oppover. Forbrennings-luften vil da suges inn under sjaktenes nedre kant som antydet med pil på fig. I.

Fig. III viser en utførelse hvor sjakte-

nes yttervegg er fjernet i det område som ligger mellom elektrodene. Sjaktenes inner-vegger er forbundet med skillevegger 8 hvorved fremkommer en sentral charger-ingssjakt 9. Denne utførelse er spesielt eg-net for ovner hvor elektrodene står så tett at det ikke blir plass til fullstendig ringformede sjakter.

Den beskrevne utførelse kan også bru-kes på enfasede ovner. Elektroden omgis da av en sirkulær sjakt med så mange spalter som kreves for å få en god utførelse av strømtilførselen.

Claims (4)

1. Anordning ved elektriske reduksjonsovner hvor hver elektrode (2) er omgitt av en konsentrisk, ringformet sjakt (4) hvorigjennom ovnsgassene ledes ut i motstrøm til chargen og forvarmer og eventuelt re-duserer denne, karakterisert ved at sjaktene (4) gjøres så høye at deres overkant befinner seg langt over elektrodeholderen (3) som derved blir innesluttet av sjaktene (4) og at sjaktene utstyres med én eller flere vertikale spalter (7) hvorigjennom innføres forbindelsene (6) mellom strøm-skinnene og elektrodeholderen.

2. Anordning som i påstand 1, karakterisert ved at sjaktenes nedre del danner en sluttet sylinder, mens den øvre del er utført med en eller flere vertikale spalter (7) for innføring av strømtilførslene (6) til elektroden (2).

3. Anordning som i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at den del av sjaktene (4) som vender mot ovnsveggen, kan løftes eller skyves bort ved elektrodebrudd eller andre forstyrrelser som nødvendiggjør adgang til elektroden og holderen.

4. Anordning som i påstand 1 for anvendelse i 3-fase elektriske smelteovner, karakterisert ved at de deler av sjaktenes yttervegg som vender mot ovnens sentrale del er fjernet, mens tilsvarende del av in-nerveggene er forbundet med tverrvegger (8) slik at man får en sentral chargerings-sjakt (9) mellom elektrodene.