RO114586B1 - PROCEDEU DE FABRICARE A CARBIDULUI Șl CUPTOR PENTRU REALIZAREA PROCEDEULUI - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la fabricarea carbidului cu un consum redus de energie, prin preîncălzirea amestecului cărbune - var într-un cuptor auxiliar, montat pe cuptorul uzual de carbid. Preîncălzirea se realizează în trei etape, cu ajutorul unui combustibil inferior și prin insuflare de aer înaintea introducerii amestecului cărbune - var în cuptorul cu arc, de realizare a carbidului.

Description

Invenția se referă la un procedeu de fabricare a carbidului și un cuptor pentru realizarea procedeului, carbidul fabricându-se dintr-un amestec de cărbune-var, care este încălzit la temperatura de 3OOO°C, în cuptor cu arc electric (arcul electric fiind sursa de căldură). Amestecul de var și cărbune este adus de la temperatura ambiantă, la temperatura de reacție .numai cu ajutorul arcului electric.

Acest procedeu este rațional și cu un randament bun, deoarece căldura se dezvoltă practic fără pierderi în masa amestecului cărbune-var. Granulele de cărbune devin suporți ai arcului electric, care difuzează în toată masa amestecului.

Acest procedeu prezintă un dezavantaj și anume acela că se consumă energie electrică, pentru a încălzi amestecul cărbune-var de la 20 ... 3O°C până la 3OOO°C, temperatura la care se produce reacția de formare a carburii de calciu(carbid).

Procedeul conform invenției înlătură acest dezavantaj, desfășurându-se în trei etape, din care o preîncălzire separată a amestecului cărbune-var până la circa 6OG ... 8OO°C, înainte de a fi supus arcului electric :

în etapa următoare, se introduce aer sub presiune de sus în jos, în amestecul reactant deja încins, pentru a ridica temperatura spre 15OO°C.

Procesul este rapid, de ordinul minutelor, deoarece căldura se dezvoltă și prin combustia unei părți din cărbunele de reacție.

Evacuarea gazelor produse se face prin orificiile de evacuare ale cuptorului cu arc.

Urmează ultima etapă, în care se oprește insuflarea cu aer și se alimentează arcul electric de la sursa de putere și în acest fel se aduce amestecul la temperatura de reațcie de 3OOO°C.

După evacuarea carbidului format, ciclul se repetă.

Cuptorul conform invenției este constitijit prin asocierea dintre un cuptor electric uzual, pentru carbid și un cuptor de preîncălzire a amestecului de materii prime suprapus cuptorului de fabricarea carbidului, cuptorul de preîncălzire fiind constituit dintr-un corp vertical prevăzut cu gură de alimentare pentru combustibil inferior, orificii de admisie aer, în corpul vertical este montat un cilindru vertical din oțel prevăzut cu o gură de alimentare a amestecului cărbune var cu admisie pentru aer și cu obturator rotativ, pentru trecerea amestecului cărbune var preîncălzit în cuptorul electric.

Avantajul din punct de vedere energetic este determinat de faptul că arcul electric lucrează un timp scurt iar căldura furnizată de sursa electrică este cu cel puțin 30 % mai redusă.

Este de menționat faptul că reacția de formare a carburii de calciu este foarte puțin endotermă, deci procesul din instalație consumă practic energie, numai pentru încălzirea cărbunelui și varului care intră în reacție.

Se prezintă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figura care descrie principiul de funcționare al instalației propuse, cu mențiunea că partea care descrie cuptorul nu se referă la acesta. Orice tip de cuptor cu arc aflat în exploatare este la fel de bun pentru a fi utilizat.

Obiectul invenției este constituit dintr-un cuptor de preîncălzire (1) anexat unui cuptor cu arc electric (11).

în desen este prezentat un cuptor vertical 1 funcționând cu combustibil 4 solid. Cuptorul se alimentează cu combustibil pe la partea superioară prin gura 2 iar aerul necear arderii pătrunde prin niște orificii 3 practicate în zidăria cuptorului 1. Fumul este

RO 114586 Bl evacuat printr-un coș 9. în partea de jos a cuptorului sunt niște grătare ale focarului și niște cenușare 10.

în interiorul focarului, se află un cilindru 5 de oțel, care conține amestec de reacție 6, care are cărbune și var în proporția, starea și calitatea cerută de tehnologia fabricării carbidului.

în partea superioară cilindrul 5, este prevăzut cu o gură de alimentare 7 care se poate închide etanș și o conductă 8 de aer prin care cilindrul 5 se poate alimenta cu aer cu ajutorul unei suflante de presiune joasă.

în partea de jos, cilindrul 5 este prevăzut cu un obturator 19 rotativ prin care amestecul cărbune-var pătrunde în cuptorul electric 11, care mai cuprinde căptușeala refractară, canale de evacuare a gazelor 13, electrozi de cărbune și o baie în care se adună carbidul topit 15.

Se vor descrie, în continuare, etapele unui ciclu de funcționare al instalației.

I. Cuptorul 1 funcționează : cilindrul 5 este încărcat, obturatorul 19 este închis, gurile 7 și 8 sunt închise; cuptorul electric 11 este gol.

Se realizează în această etapă preîncălzirea amestecului de reacție 6 în cuptorul 5.

II. După preîncălzire (6DO ... 800°C) se deschide obturatorul 19 și o parte din amestecul 6 încarcă cuptorul electric.După repartizarea uniformă a amestecului în cuptorul electric 11 se introduce aer ușor comprimat prin 8 timp de 3 - 5 min, iar prin canalele 13 se evacuează gazele de ardere.

III. Se închide obturatorul 19 și se cuplează sursa de putere la electrozii 14 prin conectoarele 18.

După aproximativ 20 min, reacția este terminată și carbidul se strânge în baie 15. în acest timp se realimentează cilindrul 5.

IV. Se întrerupe curentul electric și se golește baia, lăsând carbidul să curgă în vagonete (această operație nu mai este figurată în desen).

V. Se pregătește cuptorul electric pentru o nouă funcționare, după care procesul se reia de la I.

Claims (2)

1. Revendicări

   1. Procedeu de fabricare a carbidului, cu un consum redus de energie, prin preîncălzirea amestecului de cărbune-var, înaintea introducerii acestuia în zona arcului electric din cuptor, caracterizat prin aceea că, în scopul reducerii consumului de energie, se desfășoară în trei etape, din care o preîncălzire la 600 ... 800°C realizată indirect în prima etapă urmată de cea de a doua etapă în care se încarcă cuptorul de carbid cu amestecul preîncălzit și se introduce aer de sus în jos sub presiune în amestecul cărbune-var deja încins, cu ridicarea temperaturii spre 1500°C, după care în cea de a treia etapă, se oprește insuflarea de aer și se alimentează electrozii cu energie, se amorsează arcul electric și se ridică temperatura amestecului de reacție la 3000°C carbidul obținut fiind evacuat.

   RO 114586 Bl
2. 2. Cuptor de fabricare a carbidului conform procedeului descris în revendicarea 1, caracterizat prin aceea că peste un cuptor (11), pentru fabricarea carbidului de tip

   90 uzual, este suprapus un cuptor (1) de preîncăîzire a amestecului de reacție cărbune-var constituit dintr-un corp vertical prevăzut cu o gură de alimentare (2) pentru combustibil inferior, cu orificii de admisie aer (3] practicate în pereții cuptorului (1) în zona de combustie, la interiorul cuptorului (1J fiind montat un cilindru (5) din oțel prevăzut la partea superioară cu o gură de alimentare (7) a amestecului cărbune-var (6) și cu o

   95 gură (8) pentru introducerea aerului sub presiune iar la partea inferioară cilindrul (5) din oțel are un obturator rotativ (19) situat deasupra gurii de încărcare a cuptorului (11) de carbid, între pereții cuptorului (1) de preîncăîzire și peretele cilindrului (5) din oțel se află combustibilul (4) auxiliar așezat pe un grătar deasupra unui focar (10), spre partea superioară a cuptorului (1) de preîncăîzire este situat un coș (9) de evacuare a gazelor îoo de ardere a combustibilului auxiliar (4)