RU2333251C2 - Plasma melting furnace for direct iron-carbon metal processing - Google Patents

Plasma melting furnace for direct iron-carbon metal processing Download PDF

Info

Publication number
RU2333251C2
RU2333251C2 RU2006109421/02A RU2006109421A RU2333251C2 RU 2333251 C2 RU2333251 C2 RU 2333251C2 RU 2006109421/02 A RU2006109421/02 A RU 2006109421/02A RU 2006109421 A RU2006109421 A RU 2006109421A RU 2333251 C2 RU2333251 C2 RU 2333251C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
wall
plasma
length
cover
Prior art date
Application number
RU2006109421/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006109421A (en
Inventor
Анатолий Тимофеевич Неклеса
Original Assignee
Анатолий Тимофеевич Неклеса
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Тимофеевич Неклеса filed Critical Анатолий Тимофеевич Неклеса
Publication of RU2006109421A publication Critical patent/RU2006109421A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2333251C2 publication Critical patent/RU2333251C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention concerns direct iron-carbon metal by means of plasma technology in ferrous metallurgy. Furnace includes body and cover, lined by refractory material, feeder for charging source material, gas flue, tap hole for metal and slag tapping, sources of plasma heating as plasmatrones of indirect action, mounted in furnace sidewall. Cover from side of gas flue is executed with water-cooling rib, which protrudes from cover inside furnace and for with furnace wall channel, communicating with inner chamber of gas flue. In walls there are installed symmetrical to each other angularly 18-20° to the plane of bottom, mounted plasmatrones of indirect action. Tap-hole for metal and slag tapping is located in furnace wall in the plane of bottom on symmetry axis, permeate through intersection of plasmatrones longitudinal axis. At opposite wall of furnace from tap-hole facility for additional charge of source material is mounted, e.g. pellet.
EFFECT: reducing of furnace material consumption and increasing of reducing gas and iron recovery rate from melt reliance.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к процессам прямого получения железоуглеродистых сплавов с помощью плазменной технологии.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to processes for the direct production of iron-carbon alloys using plasma technology.

Известен агрегат для непрерывного производства стали, предложенный фирмой «Клекнер-Верке АГ» (Германия), в котором процесс осуществляется в цилиндрической шахте. Шахта снабжена внутренней трубой-электрододержателем, а полость, образованная стенками коаксиально расположенных цилиндров, заполнена шихтой. Графитовые электроды установлены в нижнем торце внутренней трубы. По высоте столба шихты расположены коллекторы для подвода восстановительного газа. В нижней части корпуса агрегата расположено отверстие для выпуска расплава (Иващенко В.П., Джусов А.Б., Терещенко B.C. «Плазменные процессы прямого получения металла в шахтных печах». - Днепропетровск; «Системные технологии», 1997, с.80-81).A known unit for the continuous production of steel, proposed by the company "Kleckner-Werke AG" (Germany), in which the process is carried out in a cylindrical shaft. The shaft is equipped with an internal tube-electrode holder, and the cavity formed by the walls of coaxially arranged cylinders is filled with a charge. Graphite electrodes are installed in the lower end of the inner tube. On the height of the charge column are collectors for supplying reducing gas. In the lower part of the unit’s body there is a hole for melt discharge (Ivashchenko V.P., Dzhusov A.B., Tereshchenko BC “Plasma processes for direct metal production in mine furnaces.” - Dnepropetrovsk; “System Technologies”, 1997, p.80- 81).

Однако отсутствие в агрегате накопителя жидкого металла не позволяет получать высокую степень извлечения железа, так как скорость плавления и удаления расплава из реакционной зоны выше скорости восстановления, в результате чего происходит вынос капель расплава в зону твердых железорудных материалов с более низкой температурой, где расплав затвердевает и закупоривает проходы для газа, вследствие чего снижается производительность агрегата и повышается расход энергоносителей.However, the absence of a liquid metal storage unit in the assembly does not allow obtaining a high degree of iron recovery, since the melt and melt removal from the reaction zone is higher than the reduction rate, as a result of which droplets of the melt are carried out to the zone of solid iron ore materials with a lower temperature, where the melt hardens and clogs gas passages, resulting in reduced unit performance and increased energy consumption.

Известна установка для плавки стружки легких металлов и сплавов, включающая емкость для расплава, бункер для стружки, загрузочное устройство, выполненное в виде соединенной с бункером трубы с размещенным в ней шнек-винтом, согласно изобретению труба и шнек-винт выполнены коническими с уменьшением их диаметров в направлении подачи стружки, и труба введена в полость нижней части боковой ее стенки. (А.с. СССР №534506, заявл. 19.07.74, опубл. 05.11.76, БИ №41).A known installation for melting chips of light metals and alloys, including a melt tank, a hopper for chips, a loading device made in the form of a pipe connected to the hopper with a screw screw located in it, according to the invention, the pipe and screw screw are made conical with a decrease in their diameters in the direction of supply of the chips, and the pipe is inserted into the cavity of the lower part of its side wall. (AS USSR No. 5434506, declared. 07.19.74, publ. 05.11.76, BI No. 41).

Недостатками известной установки являются ограниченные технологические возможности, недостаточно высокая эксплуатационная стойкость загрузочного устройства, связанные с зарастанием подающей трубы и шнека. Этим устройством невозможно осуществлять подачу исходного материала в расплав при выплавке стали из-за повышенной температуры в реакционной зоне.The disadvantages of the known installation are limited technological capabilities, insufficiently high operational stability of the loading device associated with overgrowth of the feed pipe and auger. With this device, it is impossible to feed the starting material into the melt during steelmaking due to the elevated temperature in the reaction zone.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату (прототип) принята плазменная плавильная печь, содержащая корпус, футерованный огнеупорным материалом, крышку из огнеупорного материала, газоотводной канал. В боковых стенках печи размещены плазмотроны, установленные на опорах с возможностью продольного перемещения и поворота совместно с опорами в вертикальной плоскости. В поде печи расположены сопла для дополнительной подачи газа через пористые площадки, причем оси сопл сориентированы на плазменные пятна на поверхности ванны от факелов плазмотронов. На боковой стенке печи ниже места установки плазмотронов расположен горизонтальный впускной подвод, который может быть использован для задержки вероятного шлака при выпуске металла через летку или для подачи дополнительного газа (Патент США №4504307, кл. С22В 4/00, С21С 5/52, заявл. 03.02.83, опубл. 12.03.85).The closest in technical essence and the achieved result (prototype) adopted a plasma melting furnace containing a housing lined with refractory material, a lid of refractory material, a gas outlet channel. In the side walls of the furnace there are plasmatrons mounted on supports with the possibility of longitudinal movement and rotation together with supports in a vertical plane. Nozzles are located in the hearth of the furnace for additional gas supply through porous platforms, and the nozzle axes are oriented to plasma spots on the surface of the bath from the torches of plasmatrons. On the side wall of the furnace below the installation site of the plasma torches there is a horizontal inlet supply that can be used to delay probable slag during metal discharge through the tap hole or to supply additional gas (US Patent No. 4,504,307, class C22B 4/00, C21C 5/52, claimed 03.02.83, publ. 12.03.85).

Фракции расплава движутся в виде капель и крупных частиц по баллистической траектории в газовом пространстве этой печи. Относительно высокий пылеунос с отходящими газами и вследствие этого потери железа и углерода являются недостатками этого процесса. В этом случае может произойти закупорка газоотводного канала, ведущая к недостаточной циркуляции газа, и процесс плавления материала заметно нарушается. Кроме того, наличие подвижных плазмотронов и механизмов их перемещения снижает надежность установки из-за возможной разгерметизации печи при изменении угла наклона плазмотронов.Melt fractions move in the form of droplets and large particles along a ballistic trajectory in the gas space of this furnace. Relatively high dust extraction with exhaust gases and consequently the loss of iron and carbon are the disadvantages of this process. In this case, a blockage of the gas outlet can occur, leading to insufficient gas circulation, and the process of melting of the material is noticeably disturbed. In addition, the presence of movable plasmatrons and mechanisms for their movement reduces the reliability of the installation due to possible depressurization of the furnace with a change in the angle of inclination of the plasmatrons.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования плазменной плавильной печи для производства стали, в которой восстановление оксидосодержащего материала возможно в течение длительного периода времени без опасности прерываний работы, и за счет этого повысить производительность печи, уменьшить пылеунос восстановителя с отходящими из реактора газами, снизить удельный расход восстановителя и электроэнергии.The basis of the invention is the task of improving a plasma melting furnace for steel production, in which the reduction of an oxide-containing material is possible for a long period of time without the risk of interruption of work, and thereby increase the productivity of the furnace, reduce the dust removal of the reducing agent with the exhaust gases from the reactor, and reduce the specific consumption of reducing agent and electricity.

Поставленная задача решается тем, что в плазменной плавильной печи для прямого получения железоуглеродистых сплавов, содержащая корпус и крышку, футерованные огнеупорным материалом, питатель для загрузки исходных материалов, газоотводной канал, летку для слива металла и шлака, источники плазменного нагрева в виде плазмотронов косвенного действия, установленные в боковых стенках печи, согласно изобретению крышка со стороны газоотводного канала выполнена с водоохлаждаемым ребром, которое выступает из крышки внутрь печи и образует со стенкой печи канал, сообщающийся с внутренней полостью газоотводного канала, а в боковых стенках, симметрично друг другу под углом 18-20° к плоскости пода, установлены плазмотроны косвенного действия, причем летка для слива металла и шлака расположена в стенке печи в плоскости пода на оси симметрии, проходящей через пересечение продольных осей плазмотронов, а на противоположной от летки стенке печи установлено устройство для дозагрузки исходного материала, например окатышей, при этом длина стенки внутренней полости печи, расположенной параллельно плоскости, проходящей через продольные оси плазмотронов, определяется по зависимости l=(18-25)·d·n, где l - длина стенки внутренней полости печи, d - диаметр сопла плазмотрона, n - количество плазмотронов, а отношение высоты упомянутой стенки внутренней полости печи к ее длине находится в пределах 1,6-1,9, причем устройство для дозагрузки включает наклонный цилиндр, установленный в отверстии боковой стенки, внутри которого расположен поршень со штоком, связанный с силовым гидроцилиндром, бункер с дозатором, соединенный шихтопроводом с наклонным цилиндром через загрузочное окно, размещенное внутри футеровки между внутренней стенкой печи и установленным в исходном положении поршнем, торцевая поверхность которого снабжена разрыхлителями шихты в виде стержней, выполненных по длине с переменным сечением, при этом питатель для загрузки исходных материалов размещен в крышке, выполненной из жаропрочного бетона и снабженной смотровым окном.The problem is solved in that in a plasma melting furnace for the direct production of iron-carbon alloys, containing a body and a lid lined with refractory material, a feeder for loading the starting materials, a gas outlet, a tap hole for draining metal and slag, plasma heating sources in the form of indirect plasma torches, installed in the side walls of the furnace, according to the invention, the cover on the side of the vent channel is made with a water-cooled rib, which protrudes from the cover into the furnace and forms with In a furnace, the channel communicates with the internal cavity of the gas outlet channel, and indirectly mounted plasma torches are installed in the side walls, symmetrically to each other at an angle of 18-20 ° to the plane of the hearth, with a notch for draining metal and slag located in the furnace wall in the hearth plane on the axis symmetry passing through the intersection of the longitudinal axes of the plasma torches, and on the opposite side of the furnace wall a device is installed for reloading the source material, for example pellets, the length of the wall of the internal cavity of the furnace located parallel to the plane passing through the longitudinal axes of the plasmatrons, is determined by the dependence l = (18-25) · d · n, where l is the length of the wall of the internal cavity of the furnace, d is the diameter of the nozzle of the plasma torch, n is the number of plasmatrons, and the ratio of the height of the said wall of the inner the cavity of the furnace to its length is in the range of 1.6-1.9, and the device for reloading includes an inclined cylinder installed in the hole of the side wall, inside of which there is a piston with a rod connected to the power hydraulic cylinder, a hopper with a dispenser connected by a charge line to cylinder through a loading window located inside the lining between the inner wall of the furnace and the piston installed in the initial position, the end surface of which is provided with baking powder disintegrants in the form of rods made along the length with a variable cross section, and the feeder for loading the starting materials is placed in a cover made of heat resistant concrete and equipped with a viewing window.

Ребро, выполненное с внутренней стороны крышки, препятствует выносу частиц с отходящим газом, причем охлаждение нижней части ребра способствует появлению гарнисажа на нем и постепенному наращиванию его длины и тем самым увеличению пути прохождения газа за счет образованного вдоль стенки канала.A rib made on the inner side of the lid prevents particles from escaping from the exhaust gas, and cooling of the lower part of the rib contributes to the appearance of a skull on it and to gradually increase its length and thereby increase the gas path through the channel formed along the wall.

Размещение плазмотронов в боковых стенках печи под углом 18-20° к плоскости пода обеспечивает их работу непосредственно в расплаве, а симметричное расположение их обуславливает равенство площадей обогреваемого материала, а летка, расположенная в стенке печи на пересечении продольных осей плазмотронов, находится в зоне постоянного прогрева, чем достигается значительное сокращение времени на слив металла и шлака.Placing the plasma torches in the side walls of the furnace at an angle of 18-20 ° to the hearth plane ensures their operation directly in the melt, and their symmetrical arrangement determines the equality of the areas of the heated material, and the notch located in the furnace wall at the intersection of the longitudinal axes of the plasma torches is in the constant heating zone what achieves a significant reduction in time for the discharge of metal and slag.

На противоположной от летки стенке печи установлено устройство для дозагрузки исходного материала, которое позволяет без потерь в производительности, после первой загрузки печи материалом через питатель в крышке и создания ванны расплава в печи, в дальнейшем дозагрузку печи производить непосредственно в расплав.A device for reloading the source material is installed on the opposite wall of the furnace, which allows without loss in productivity, after the first loading of the furnace with material through the feeder in the lid and the creation of a molten bath in the furnace, further reloading of the furnace directly into the melt.

Опытным путем установлено, что плавильная печь достигает своей максимальной производительности, когда длина стенки внутренней полости печи при установке одного плазмотрона составляет 18-25 диаметров его сопла. При установке двух и более плазмотронов длина стенки внутренней полости печи увеличивается соразмерно количеству установленных плазмотронов. При этом отношение высоты стенки внутренней полости печи к ее длине находится в пределах 1,6-1,9. Этим достигается наиболее равномерное распределение газа плазмы в печи и его максимальная степень использования и за счет этого значительно повышается эффективность нагрева материала и производительность печи. Нижний предел длины печи ограничивается возможностями изоляции высокотемпературной плазмы от стенок печи. Если длина печи будет меньше этого значения, то энергия плазмы будет передаваться стенкам печи и приведет к их разрушению.It was experimentally established that the melting furnace reaches its maximum productivity when the wall length of the internal cavity of the furnace when installing one plasma torch is 18-25 diameters of its nozzle. When installing two or more plasmatrons, the wall length of the internal cavity of the furnace increases in proportion to the number of installed plasmatrons. The ratio of the height of the wall of the inner cavity of the furnace to its length is in the range of 1.6-1.9. This ensures the most uniform distribution of plasma gas in the furnace and its maximum degree of use, and thereby significantly increases the heating efficiency of the material and the productivity of the furnace. The lower limit of the length of the furnace is limited by the ability to isolate high-temperature plasma from the walls of the furnace. If the length of the furnace is less than this value, then the plasma energy will be transferred to the walls of the furnace and will lead to their destruction.

Верхний предел длины печи диктуется стремлением обеспечить хорошие энергетические показатели и созданием условий для наиболее оптимальной работы печи.The upper limit of the furnace length is dictated by the desire to provide good energy performance and the creation of conditions for the most optimal operation of the furnace.

Предложенная конструкция позволяет уменьшить материалоемкость печи за счет уменьшения ее высотного габарита.The proposed design allows to reduce the material consumption of the furnace by reducing its height dimension.

Сущность изобретения поясняется чертежами,The invention is illustrated by drawings,

где на фиг.1 схематически изображена печь с устройством для дозагрузки;where in Fig.1 schematically shows a furnace with a device for reloading;

на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.figure 2 is a section aa of figure 1.

Плазменная плавильная печь содержит футерованный герметичный корпус 1, выполненную из жаропрочного бетона крышку 2, расположенную над плавильной камерой 3, питатель 4 для загрузки исходного материала, смотровое окно 5, газоотводной канал 6. Крышка 2 со стороны газоотводного канала 6 снабжена ребром 7, которое выступает из крышки 2 внутрь печи и образует со стенкой печи канал 8, сообщающийся с внутренней полостью газоотводного канала 6. В нижней части ребра 7 по всей его длине установлен патрубок 9 для подвода и отвода охлаждающей воды. В боковых стенках печи, симметрично друг другу, под углом 18-20° к плоскости пода, установлены плазмотроны 10 косвенного действия. В плоскости пода на оси симметрии, проходящей через пересечение продольных осей плазмотронов 10, расположена летка 11 для слива металла и шлака. На противоположной от летки 11 стенке печи установлено устройство для дозагрузки исходного материала, например окатышей, которое включает наклонный цилиндр 12, установленный в отверстии боковой стенки, внутри которого расположен поршень 13 со штоком 14, связанный с силовым гидроцилиндром 15, бункер 16 с дозатором 17, соединенный шихтопроводом 18 с наклонным цилиндром 12 через загрузочное окно 19, расположенное внутри футеровки между внутренней стенкой печи и поршнем 13, находящимся в исходном положении, торцевая поверхность которого снабжена разрыхлителем шихты в виде стержней 20, выполненных по длине с переменным сечением. Предложен оптимальный габарит печи с учетом мощности установленных плазмотронов, при этом длина стенки внутренней полости печи, расположенной параллельно плоскости, проходящей через продольные оси плазмотронов, составляет l=(18-25)·d·n, где l - длина стенки внутренней полости печи, d - диаметр сопла плазмотрона, n - количество плазмотронов, а отношение высоты стенки внутренней полости печи к ее длине находится в пределах 1,6-1,9.The plasma melting furnace contains a lined sealed housing 1, a cover 2 made of heat-resistant concrete, located above the melting chamber 3, a feeder 4 for loading the source material, an inspection window 5, a gas outlet 6. The cover 2 from the side of the gas outlet 6 is provided with a rib 7, which protrudes from the lid 2 into the furnace and forms a channel 8 with the furnace wall, communicating with the internal cavity of the gas outlet channel 6. In the lower part of the rib 7 along its entire length there is a pipe 9 for supplying and discharging cooling water. In the side walls of the furnace, symmetrically to each other, at an angle of 18-20 ° to the plane of the hearth, plasmatrons 10 of indirect action are installed. In the hearth plane on the axis of symmetry passing through the intersection of the longitudinal axes of the plasmatrons 10, there is a notch 11 for the discharge of metal and slag. A device for reloading the source material, for example pellets, is installed on the wall of the furnace opposite from the flight 11 and includes an inclined cylinder 12 installed in the hole of the side wall, inside of which there is a piston 13 with a rod 14 connected to a power hydraulic cylinder 15, a hopper 16 with a dispenser 17, connected by a charge line 18 with an inclined cylinder 12 through a loading window 19 located inside the lining between the inner wall of the furnace and the piston 13, which is in the initial position, the end surface of which is provided with a a charge cleaner in the form of rods 20 made along the length with a variable cross-section. An optimal furnace size is proposed taking into account the power of the installed plasma torches, while the length of the wall of the internal cavity of the furnace located parallel to the plane passing through the longitudinal axis of the plasma torches is l = (18-25) · d · n, where l is the length of the wall of the internal cavity of the furnace, d is the diameter of the nozzle of the plasma torch, n is the number of plasmatrons, and the ratio of the height of the wall of the internal cavity of the furnace to its length is in the range of 1.6-1.9.

Плавка в плазменной плавильной печи осуществляется следующим образом. Перед началом работы печь разогревается до температур 600-800°С. При достижении заданной температуры печь загружается железорудным материалом, например окатышами, через питатель 4 на высоту внутренней полости печи и производится запуск плазмотронов 10. Плазменные струи нагревают, частично восстанавливают и расплавляют железорудный материал, обеспечивают перемешивание расплава и увеличивают контактную поверхность реагирующих компонентов и время их контакта. Все это способствует росту тепло- и массообмена между расплавом и восстановительными плазменными струями. Это дает возможность более равномерно распределять высоконагретый восстановительный газ в слое материала по поперечному сечению печи и тем самьм значительно увеличить степень его использования и скорость восстановления железа из расплава. В этих условиях выравниваются тепломассообменные процессы, протекающие в печи.Melting in a plasma melting furnace is as follows. Before starting work, the oven is heated to temperatures of 600-800 ° C. When the set temperature is reached, the furnace is loaded with iron ore material, such as pellets, through the feeder 4 to the height of the internal cavity of the furnace and the plasma torches are launched 10. Plasma jets are heated, the iron ore material is partially restored and melted, the melt is mixed and the contact surface of the reacting components is increased and their contact time is increased . All this contributes to the growth of heat and mass transfer between the melt and reducing plasma jets. This makes it possible to more evenly distribute highly heated reducing gas in the material layer over the cross section of the furnace and thereby significantly increase the degree of its use and the rate of reduction of iron from the melt. Under these conditions, heat and mass transfer processes occurring in the furnace are aligned.

Выполнение крышки 2 с ребром 7, установленным так, что образуется лабиринтный канал 8, сообщающийся с газоотводным каналом 6, обеспечивает снижение скорости отвода газа и препятствует выносу частиц с отходящим газом, а патрубок 9 для подвода и отвода охлаждающей воды, установленный в нижней части ребра 7, обеспечивает интенсивный отвод тепла, чем способствует образованию гарнисажа на стенке ребра. Наслоение гарнисажа на нижней части ребра 7 и наращивание его длины, с одной стороны, предохраняет ребро от разрушения, а значит и крышку, а с другой - увеличивает путь прохождения отходящего газа за счет постепенного удлинения канала 8 в полости печи.The execution of the cover 2 with the rib 7 installed so that a labyrinth channel 8 is formed, which communicates with the gas outlet channel 6, reduces the rate of gas removal and prevents the removal of particles from the exhaust gas, and the pipe 9 for supplying and discharging cooling water installed in the lower part of the rib 7, provides intensive heat dissipation, which contributes to the formation of a skull on the wall of the ribs. Layering of the skull on the lower part of the rib 7 and the extension of its length, on the one hand, protects the rib from destruction, and therefore the cover, and on the other hand, increases the path of the exhaust gas due to the gradual lengthening of the channel 8 in the furnace cavity.

После образования ванны жидкого металла устройством для дозагрузки в расплав из бункера 16 через дозатор 17, шихтопровод 18, загрузочное окно 19 подают исходный материал, придавая движение поршню 13, расположенному в наклонном цилиндре 12. Стержни 20, закрепленные на поршне 13, разрыхляют исходный материал в наклонном цилиндре при его транспортировании в зоне высоких температур. Материал загружают в печь до заданного технологическим регламентом уровня. При этом тепло, аккумулированное стенками печи, не теряется в окружающую среду, а утилизируется поступающим исходным материалом. После окончания дозагрузки поршень 13 отводят в исходное положение, а плазмотроны 10 работают до полного восстановления материала. Затем вскрывают летку 11, сливают металл и шлак. Следующую загрузку печи производят через питатель 4, и процесс повторяется.After the molten metal bath is formed by the device for reloading into the melt from the hopper 16 through the batcher 17, charge line 18, the loading window 19 serves the source material, giving movement to the piston 13 located in the inclined cylinder 12. The rods 20, mounted on the piston 13, loosen the source material in inclined cylinder when transporting it in the high temperature zone. The material is loaded into the furnace to a level specified by the technological regulations. In this case, the heat accumulated by the walls of the furnace is not lost to the environment, but is utilized by the incoming source material. After the completion of the reloading, the piston 13 is returned to its original position, and the plasmatrons 10 work until the material is completely restored. Then open the notch 11, drain the metal and slag. The next loading of the furnace is carried out through the feeder 4, and the process is repeated.

Описанная плазменная плавильная печь изготовлена и опробована в условиях опытного производства. Качество выплавляемой на этой печи стали выше, чем получаемой по традиционной схеме.The described plasma melting furnace is manufactured and tested in pilot production. The quality of steel smelted on this furnace is higher than that obtained according to the traditional scheme.

Claims (3)

1. Плазменная плавильная печь для прямого получения железоуглеродистых сплавов, содержащая корпус и крышку, футерованные огнеупорным материалом, питатель для загрузки исходных материалов, газоотводной канал, летку для слива металла и шлака, источники плазменного нагрева в виде плазмотронов косвенного действия, установленные в боковых стенках печи, отличающаяся тем, что крышка со стороны газоотводного канала выполнена с водоохлаждаемым ребром, которое выступает из крышки внутрь печи и образует со стенкой печи канал, сообщающийся с внутренней полостью газоотводного канала, а в боковых стенках, симметрично друг другу под углом 18-20° к плоскости пода, установлены плазмотроны косвенного действия, причем летка для слива металла и шлака расположена в стенке печи в плоскости пода на оси симметрии, проходящей через пересечение продольных осей плазмотронов, а на противоположной от летки стенке печи установлено устройство для дозагрузки исходного материала, например окатышей, при этом длина стенки внутренней полости печи, расположенной параллельно плоскости, проходящей через продольные оси плазмотронов, определяется по зависимости1. Plasma melting furnace for the direct production of iron-carbon alloys, comprising a housing and a lid lined with refractory material, a feeder for loading raw materials, a gas outlet channel, a tap hole for draining metal and slag, sources of plasma heating in the form of indirect plasma torches installed in the side walls of the furnace characterized in that the cover on the side of the gas outlet channel is made with a water-cooled rib, which protrudes from the cover into the furnace and forms a channel in communication with the furnace wall indirect cavity of the gas outlet channel, and indirectly mounted plasmatrons are installed in the side walls, symmetrically to each other at an angle of 18-20 ° to the hearth plane, and a notch for draining metal and slag is located in the furnace wall in the hearth plane on the axis of symmetry passing through the intersection of the longitudinal axes of the plasma torches, and on the opposite wall of the furnace, a device is installed for reloading the source material, for example pellets, the wall length of the internal cavity of the furnace parallel to the plane passing through odolnye plasmatron axis is determined depending on l=(18-25)·d·n,l = (18-25) d где l - длина стенки внутренней полости печи;where l is the length of the wall of the internal cavity of the furnace; d - диаметр сопла плазмотрона;d is the diameter of the plasma torch nozzle; n - количество плазмотронов,n is the number of plasmatrons, а отношение высоты упомянутой стенки внутренней полости печи к ее длине находится в пределах 1,6-1,9.and the ratio of the height of said wall of the inner cavity of the furnace to its length is in the range of 1.6-1.9. 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что устройство для дозагрузки включает наклонный цилиндр, установленный в отверстии боковой стенки, внутри которого расположен поршень со штоком, связанный с силовым гидроцилиндром, бункер с дозатором, соединенный шихтопроводом с наклонным цилиндром через загрузочное окно, размещенное внутри футеровки между внутренней стенкой печи и установленным в исходном положении поршнем, торцевая поверхность которого снабжена разрыхлителями шихты в виде стержней, выполненных по длине с переменным сечением.2. The furnace according to claim 1, characterized in that the reloading device includes an inclined cylinder installed in the hole of the side wall, inside of which there is a piston with a rod connected to the power hydraulic cylinder, a hopper with a dispenser connected by a charge line to the inclined cylinder through a loading window, placed inside the lining between the inner wall of the furnace and the piston installed in the initial position, the end surface of which is provided with baking powder in the form of rods made along the length with a variable cross-section. 3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что питатель для загрузки исходных материалов размещен в крышке, выполненной из жаропрочного бетона и снабженной смотровым окном.3. The furnace according to claim 1, characterized in that the feeder for loading the starting materials is placed in a lid made of heat-resistant concrete and equipped with a viewing window.
RU2006109421/02A 2005-12-26 2006-03-24 Plasma melting furnace for direct iron-carbon metal processing RU2333251C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200512587 2005-12-26
UAA200512587A UA77916C2 (en) 2005-12-26 2005-12-26 Plasma melting furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006109421A RU2006109421A (en) 2007-09-27
RU2333251C2 true RU2333251C2 (en) 2008-09-10

Family

ID=37725544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006109421/02A RU2333251C2 (en) 2005-12-26 2006-03-24 Plasma melting furnace for direct iron-carbon metal processing

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2333251C2 (en)
UA (1) UA77916C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746655C1 (en) * 2020-11-06 2021-04-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» Plasma furnace for corundum production

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746655C1 (en) * 2020-11-06 2021-04-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» Plasma furnace for corundum production

Also Published As

Publication number Publication date
UA77916C2 (en) 2007-01-15
RU2006109421A (en) 2007-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1317398C (en) Start method for directly smelting technology
CN1252287C (en) Direct-fusing apparatus and method
US4456476A (en) Continuous steelmaking and casting
CN1104757A (en) Electric arc furnace with alternative sources of energy and operating method for such electric furnace
CN1216156C (en) Method and device for producing molten iron
RU2203961C2 (en) Tuyere for feeding raw material and method for introducing solid raw materials into metallurgical vessel
CN1083889C (en) Method for reducing iron oxides and smelting iron and installations thereof
KR101930680B1 (en) Nickel Smelting Apparatus and Method using Tire powder
CN1430679A (en) Apparatus for injecting solid particulate material into vessel
CN109539785B (en) Side-blowing type oxygen-enriched submerged combustion smelting furnace
CN101749931A (en) Smelting furnace
RU2333251C2 (en) Plasma melting furnace for direct iron-carbon metal processing
CN102121788A (en) Smelting furnace
RU2285049C2 (en) Device for delivery of gas to reservoir
AU2004201935B2 (en) Metallurgical reactor for the production of cast iron
US4644557A (en) Process for the production of calcium carbide and a shaft furnace for carrying out the process
CN115289842A (en) Novel side-blown synthetic furnace for pyrometallurgy
CN1184460A (en) Process for making fused-cast refractory products
RU2361927C1 (en) Device for receiving of iron from steel made of ironoxide materials
CN103392013B (en) Manufacture molten iron and the method and apparatus of steel
RU2748003C1 (en) Device for chlorinating titanium-containing raw materials in melt of chloride salts
RU2342442C2 (en) Facility for receiving of iron melt
RU60936U1 (en) DEVICE FOR DIRECT METAL RECOVERY
WO2009087183A1 (en) Cooling of a metallurgical smelting reduction vessel
CN214276500U (en) Molten pool smelting furnace

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110325