PL76753B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 01.02.1974 Opis patentowy opublikowano: 15.04.1975 76 753 KI. 31a! ,19/00 MKP F27b 19/00 X * iw* - * Twórcywynalazku: Stanislaw Pawlowski, Marian Chrzeszczyk, Henryk Wierzbowski, ErykMokrosz Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Materialów Ogniotrwalych, Gliwice (Polska) Piec do topienia materialów ogniotrwalych Przedmiotem wynalazku jest elektryczny piec do topienia materialów ogniotrwalych, stanowiacy podsta¬ wowe urzadzenie do produkcji topionych kruszyw i bloków odlewanych z materialów ogniotrwalych: mulito- wo-cyrkonowych oraz magnezytowo-chromowych dla hutnictwa, jak równiez korundowo-cyrkonowych dla wa¬ nien do topienia szkla. Piec ten umozliwi szybkie uruchomienie po raz pierwszy w kraju produkcji pilotowej powyzszych tworzyw i wyrobów.Dotychczas w kraju topiono materialy ogniotrwale w piecach laboratoryjnych i póltechnicznych, które byly albo stalowniczymi piecami lukowymi albo piecami redukcyjnymi.Piece te do topienia materialów ogniotrwalych na skale przemyslowa nie nadaja sie, gdyz stalownicze piece przemyslowe pracuja przy luku otwartym i bez weglowego wylozenia dna, zas piece redukcyjne pracujace przy luku krytycznym sluza do redukcji tlenków materialem weglowym. Oba przypadki przy topieniu materia¬ lów ogniotrwalych nie powinny bycstosowane. ' ¦ Celem wynalazku jest skonstruowanie pieca przystosowanego do topienia materialów ogniotrwalych o temperaturze topliwosci 2000-2800°C.Cel ten mozna osiagnac tylko w piecu wedlug wynalazku posiadajacym zakryte luki elektryczne palace sie1 miedzy elektrodami weglowymi a weglowym wylozeniem dna pieca. Dodatek reduktora weglowegp jest zbedny, gdyz nalezy uniknac redukcji tlenków glinu, cyrkonu, magnezu.Stosunek powierzchni przekroju weglowego dna pieca do powierzchni przekroju elektrod winien wynosic nie wiecej jak 12. Gestosc pradu w elektrodach nie powinna byc wieksza niz 7 A/cm2. Gestosc mocy w przes¬ trzeni stopionego materialu nie powinna byc mniejsza niz 1,0 kW na 1 cm3.Piec do topienia materialów ogniotrwalych posiada przy ukladzie jednofazowym 2 elektrody weglowe pracujace na duze prady kilka tysiecy amperów przy niskich napieciach 60 do 120 Volt. Dno pieca wykonane jest z bloków weglowych, gdyz luk pali sie tylko pomiedzy elektroda a weglowym dnem, bo inne materialy ogniotrwale posiadaja wysokie wlasnosci elektro-izolacyjne. Dla zwiekszenia przestrzeni podelektrodowych, w którydi nastepuje w plazmie luku elektrycznego topienie, powierzchnia przekroju elektrody winna byc jak najwieksza, a zatem gestosc pradu w elektrodzie winna byc mala. Ze wzgledu na ograniczenie jej przestrzeni pod2 76 753 elektrodami piec taki musi byc wymurowany materialem ogniotrwalym o tym samym skladzie chemicznym co topiony produkt wzglednie mozna zaniechac wymurowania, a za to chlodzic blaszany pancerz woda, gdyz na sciankach chlodzonego pancerza stworzy sie wylozenie topionego materialu. Dla pracy tego pieca stosuje sie transformatory piecowe o niskich napieciach i szczególnie wysokich pradach. Warunki napieciowe pradowe na¬ lezy dobierac do topionego skladu materialu przy pomocy dodatkowego transformatora regulacyjnego.Piec ten zatem posiada prosta konstrukcje, gdyz wanna bez wymurówki scian, ale chlodzona zewnatrz woda, izoluje przestrzen topienia od otoczenia. Duze srednice elektrod zwiekszaja przestrzen topienia, a stoso¬ wanie dwu elektrod przy ukladzie jednofazowym podwaja ja dodatkowo. Tylko takie rozwiazanie i stosowanie zakrytego luku przez obsypanie elektrody materialem wsadowym umozliwia osiagniecie tak wysokiej temperatu¬ ry potrzebnej do topienia materialów ogniotrwalych.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunkach, w którym fig. 1 przed¬ stawia widok pieca z boku fig. 2 —rzut pieca z pozycji A—A, fig. 3 — przekrój pieca wedlug B-B, zas fig. 4 — schemat elektryczny pieca.Pancerz pieca 1 wykonany ze stalowej blachy wzmocnionej na brzegach, chlodzonyjest woda doplywajaca przez dziurkowana rure 2, z której woda splywa po scianach pancerza przez koryta 3 do kanalu. Pancerz ustawiony jest na podlodze betonowej. Dno pieca wylozone jest ksztaltkami izolacyjnymi i ogniotrwalymi 4 oraz blokami weglowymi 5. Elektrody weglowe 6 o zwiekszonym przekroju doprowadzaja prad przy pomocy miedzianego toru wielkopradowego 7 posiadajacego element podatny 8, pozwalajacy poruszac sie elektrodom pionowo w granicach 0,7 m. Elektrody te sa elektrycznie odizolowane od konstrukcji wsporczej, a glowice elek¬ trod 9 chlodzone sa woda. Regulaqa polozenia elektrod dokonywana jest przez naped silnikowy poprzez przekladnie 10 przy pomocy mechanizmu podnoszenia. Elektryczne zasilanie pieca energia nastepuje z sieci wysokiego napiecia poprzez transformator regulacyjny 11 i transformatory piecowe 12. Zasilanie pieca mieszanka surowcowa nastepuje od góry pieca do przestrzeni miedzy elektrodami i scianka. Po stospieniu pozadanej ilosci otwarcie spustu pieca nastepuje przez wypalanie elektryczne spustu przy pomocy swiecy 13, zalaczanej na czas wypalania na napiecie piecowe odlacznikiem 14. Dla pomiaru pradów i energii po stronie górnego napiecia dla pomiaru napiecia pradu i mocy zainstalowane sa odpowiednie przyrzady pomiarowe 15. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Piec do topienia materialów ogniotrwalych, znamienny tym, ze posiada dwie elektrody 6 dla ukladu jednofazowego o zwiekszonych przekrojach, tak ze gestosc pradu plynacego z nich przekracza 7 A/cm2 i posiada dno weglowe 5, a wysoka temperature plazmy luku uzyskuje sie, gdy stosunek powierzchni przekroju weglowe¬ go dna pieca do powierzchni elektrod jest nie wiekszy niz 12.

2. Piec do topienia materialów ogniotrwalych wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze posiada uklad transfor¬ matorów dajacych specjalnie niskie napiecie piecowe i szczególnie wysokie prady, zlozony z transformatora regulacyjnego 11 i transformatorów piecowych 12.

3. Piec do topienia materialów ogniotrwalych wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze nie posiada wymurówki scian, a ich izolacje termiczna wykonuje sie na poczatku topienia przez osadzenie na scianach chlodzonych woda 2 i 3 zakrzepnietego stopu topionego materialu, co wyklucza zanieczyszczanie wsadu wymu- rówka i umozliwia osiaganie w piecu wysokiej temperatury, a przestrzen pieca, w której nastepueje topnienie - wymiaruje sie tak, zeby gestosc mocy nie byla w niej mniejsza niz 1,0 kW/cm3.KL. 3la1,19/00 76753 MKP F27b Fig. 4 Prac. Poligraf. UP PRL. zam. 1901/75 naklad 120+18 Cena 10 zl PL PL