NO300657B1 - Anordning ved tapperenne for smelteovner - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved tapperenne for smelteovner, særlig for elektriske smelteovner for fremstilling av silisium og ferrolegeringer.

Ved fremstilling av silisium i elektriske reduksjonsovner tappes silisium gjennom ett eller flere tappehull anordnet i nedre del av ovnsmantelen. Tapperegionen omfatter en tapperenne fremstilt av stål festet til ovnsmantelen med et såkalt tappekull anbragt i stålrennen. Tappekullet kan enten være fremstilt av et på forhånd brent kull eller kan fremstilles ved stamping av en ubrent karbonmasse i stålrennen hvoretter karbonmassen herdes til en fast karbonblokk ved oppvarming eller en kombinasjon av dette. Da jern utgjør en forurensing i silisium må karbonblokken stikke utenfor stålrennen for å hindre at silisium ved tappingen kommer i kontakt med stålet og derved blir forurenset. Den delen av karbonblokken som rager ut fra stålrennen er sterkt utsatt for oksidasjon og tæres raskt. Karbonblokken må derfor utskiftes hyppig, vanligvis en gang pr. uke. Denne hyppige utskiftingen av karbonblokken i tapperennen fører til at vedlikehold av tapperenner er kostbart og tidkrevende. Det er derfor behov for en mer bestandig tapperennekonstruksjon for silisiumovner.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en anordning ved tapperenne for smelteovner, særlig silisiumovner hvor tapperennen utgjøres av en stålrenne og et tappekull anordnet i stålrennen hvilket tappekull rager utenfor den ytre ende av stålrennen, og anordningen er kjennetegnet ved at det i det minste i den fremre ende av stålrennen er anbragt en blokk av ildfast, oksidasjonsbestandig materiale som rager utenfor den ytre ende av stålrennen og hvor tappekullet er anordnet over blokken av ildfast oksidasjonsbestandig materiale.

Som ildfast, oksidasjonsbestandig materiale er det foretrukket å anvende en støpemasse bestående av 1 - 30 vekt % kalsiumaluminatsement, 3-10 vekt % microsilica, - 20 vekt % reaktiv alumina og 50 - 90 vekt % ildfast tilslag.

Blokken av ildfast, oksidasjonsbestandig materiale kan ha en hvilket som helst utforming forutsatt at den fremre ende av blokken rager like mye utenfor den ytre ende av stålrennen som den overliggende karbonblokk.

Blokken av ildfast materiale kan for eksempel ha fonn av en kile hvor den butte enden av kilen strekker seg utenfor den ytre enden av stålrammen. Alternativt kan blokken av ildfast materiale ha form av en plate med jevn eller varierende tykkelse som strekker seg over hele stålrennens lengde. Blokken av ildfast materiale kan videre fordelaktig være utstyrt med innstøpte forankringsjern som strekker seg utenfor blokken og som ved stamping av karbonmassen for fremstilling av karbonblokken stampes inne i stampemassen.

Det har vist seg at ved den foreliggende oppfinnelse blir den del av karbonblokken som rager utenfor den ytre ende av stålrennen beskyttet mot oksidasjon på grunn av den underliggende blokk av ildfast oksidasjonsbestandig materiale. Videre muliggjør blokken av ildfast oksidasjonsbestandig materiale reparasjon av den fremre ende av karbonblokken etter hvert som den forbrukes, ved at ny karbonmasse kan anbringes på den slitte karbonblokken.

Den foreliggende oppfinnelse vil nå bli nærmere beskrevet under henvisning til de etterfølgende tegninger, hvor Figur 1 viser et vertikalt snitt gjennom en første utførelsesform av tapperennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, og hvor, Figur 2 viser et vertikalt snitt gjennom en andre utførelsesform av tapperennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

På figur 1 er det vist et vertikalt snitt gjennom en første utførelsesform av tapperennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

På figur 1 er det vist en ytre stålmantel 1 av sideveggen i en smelteovn for fremstilling av silisium. For enkelthets skyld er ikke den innvendige foring i smelteovnen vist. Sideveggen 1 er videre utstyrt med et tappehull 2 for tapping av smeltet silisium fra smelteovnen.

Selve tapperennen utgjøres av en stålrenne 3 festet ved bolter eller sveising til ovnsmantelen 1. En ildfast oksidasjonsbestandig blokk 4 fonnet som en kile ble fremstilt ved at en støpemasse bestående av 23 vekt % kalsiumaluminatsement, 6 vekt % microsilica og 71 vekt % silisiumkarbid ble støpt i en egnet form. Etter herding og brenning av blokken ved 800°C ble blokken anbragt i stålrennen 3 slik at den butte ende av blokken 4 raget utenfor den ytre ende av stålrennen 3. Ovenpå bunnen av stålrennen 3 og blokken 4 ble det deretter stampet et lag av karbonholdig ubrent masse som deretter ved varmetilførsel ble brent til en fast karbonholdig blokk 5. Tapperennen oppnådde en brukstid på mer enn 5 ganger driftstiden for en konvensjonell tapperenne for silisiumovner.

På figur 2 er det vist en andre utførelsesform av tapperennen i henhold til den foreliggende oppfinnelse. På figur 2 er det benyttet samme henvisningstall som på figur 1 for tilsvarende deler. Tapperennen vist på figur 2 skiller seg fra tapperennen vist på figur 1 ved at blokken 4 av ildfast, oksidasjonsbestandig materiale er utformet som en plate som strekker seg langs hele lengden av stålrennen 3, og hvor platen i sin ytre ende er utstyrt med en forhøyning 6.

Tapperennen vist på figur 2 hadde en tilsvarende levetid som tapperennen vist på figur 1.

Claims (5)

1. Anordning ved tapperenne for smelteovner, særlig for silisiumovner hvor tapperennen utgjøres av en stålrenne (3) og et tappekull (5) anordnet i stålrennen (3) hvilket tappekull (5) rager utenfor den ytre ende av stålrennen (3), karakterisert ved at det i det minste i den fremre ende av stålrennen er anbragt en blokk (4) av ildfast, oksidasjonsbestandig materiale som rager utenfor den ytre ende av stålrennen (3) og hvor tappekullet (5) er anordnet over det ildfaste oksidasjonsbestandige materialet (4).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det ildfaste, oksidasjonsbestandige materialet (4) utgjøres av en støpemasse bestående av 1 - 30 vekt % kalsiumaluminatsement, 3-10 vekt % microsilica, 0-20 vekt % reaktiv alumina og 65 - 80 vekt % ildfast tilslagsmateriale.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at blokken (4) av ildfast, oksidasjonsbestandig materiale har form av en kile hvor den butte enden av kilen rager utenfor den ytre ende av stålrennen (3).

4. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at blokken av ildfast, oksidasjonsbestandig materiale har form av en plate som strekker seg langs hele stålrennens (3) lengde.

5. Anordning ifølge krav 1-4, karakterisert ved at blokken (4) av ildfast, oksidasjonsbestandig materiale er utstyrt med innstøpte forankringsjern som på oversiden av blokken (4) rager ut av blokken og som ved fremstilling av det overliggende tappekull (5) ved stamping av ubrent karbonmasse blir innfestet i tappekullet (5).