RU2412260C2 - Procedure for reduction smelting and installation for its implementation - Google Patents
Procedure for reduction smelting and installation for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2412260C2 RU2412260C2 RU2008146563/02A RU2008146563A RU2412260C2 RU 2412260 C2 RU2412260 C2 RU 2412260C2 RU 2008146563/02 A RU2008146563/02 A RU 2008146563/02A RU 2008146563 A RU2008146563 A RU 2008146563A RU 2412260 C2 RU2412260 C2 RU 2412260C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- cavity
- sintering
- charge
- electrodes
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротермии и может применяться для управляемого, в том числе непрерывного, нагрева и плавления материалов в широком диапазоне - от металлов до неметаллических материалов, включая оксиды.The invention relates to the field of electrothermics and can be used for controlled, including continuous, heating and melting of materials in a wide range from metals to non-metallic materials, including oxides.
Известна рудновосстановительная печь, используемая, в частности, для производства ферросплавов, содержащая несколько (как правило, три) вертикальных самоспекающихся электродов {Шевцов М.С., Бородачев А.С. Развитие электротермической техники / Под ред. акад. А.Ф.Белова - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.109-111). Самоспекающийся электрод, как правило, представляет собой металлический цилиндрический сварной кожух, заполняемый углеродистой электродной массой, и служит для подвода электрического тока от контактных щек электрододержателя через скоксованную часть электрода в рабочее пространство плавильной емкости печи. Электрический ток при этом течет между электродами и переплавляемым материалом, загружаемым в рабочее пространство печи.Known ore reduction furnace, used, in particular, for the production of ferroalloys, containing several (usually three) vertical self-sintering electrodes {Shevtsov MS, Borodachev AS The development of electrothermal technology / Ed. Acad. A.F. Belova - M .: Energoatomizdat, 1983, p. 109-111). A self-sintering electrode, as a rule, is a metal cylindrical welded casing filled with a carbon electrode mass, and serves to supply electric current from the contact jaws of the electrode holder through the coked part of the electrode to the working space of the furnace melting capacity. In this case, electric current flows between the electrodes and the remelted material loaded into the working space of the furnace.
Известно также устройство для ведения плавки, содержащее плавильную ванну и, как минимум, два электродных узла, каждый из которых состоит из двух коаксиально расположенных цилиндрических электродов, разделенных полостью, открытой сверху и снизу. Способ ведения плавки при этом включает размещение электродных узлов в плавильной ванне, подачу на них напряжения, подачу в межэлектродную полость каждого электродного узла инертного газа, заполнение плавильной ванны жидким расплавом, нагрев расплава электрическим током между электродными узлами (предварительный патент Республики Казахстан №14141, М. кл. Н05В 6/46, Н05В 6/54). Данное устройство применяется преимущественно для ведения плавки «с жидким стартом» при переработке тугоплавких металлов, их сплавов, смесей металлов, тугоплавких огнеупорных окислов и карбидов. В то же время, данная конструкция представляется более универсальной, так как электродный узел, включающий коаксиальные электроды, является самодостаточным для осуществления нагрева и плавки перерабатываемого материала вне зависимости от работы других электродных узлов, установленных в плавильной печи, и не требует подового электрода.Also known is a device for conducting melting, comprising a melting bath and at least two electrode assemblies, each of which consists of two coaxially arranged cylindrical electrodes separated by a cavity open from above and from below. The method of melting involves placing the electrode assemblies in the melting bath, applying voltage to them, supplying inert gas to the interelectrode cavity of each electrode assembly, filling the melting bath with liquid melt, heating the melt with electric current between the electrode assemblies (preliminary patent of the Republic of Kazakhstan No. 14141, M Cl. H05B 6/46, H05B 6/54). This device is mainly used for conducting “liquid start” melting in the processing of refractory metals, their alloys, metal mixtures, refractory refractory oxides and carbides. At the same time, this design seems to be more universal, since the electrode assembly, including coaxial electrodes, is self-sufficient for heating and melting the processed material, regardless of the operation of other electrode assemblies installed in the melting furnace, and does not require a baking electrode.
Целью данного изобретения является разработка способа ведения восстановительной плавки и устройства для его осуществления, позволяющих обеспечить непрерывный процесс плавки, повысить кпд и надежность работы устройства, уменьшить расход материалов и себестоимость конечного продукта.The aim of the present invention is to develop a method for conducting reducing smelting and a device for its implementation, which allows for a continuous melting process, to increase the efficiency and reliability of the device, to reduce the consumption of materials and the cost of the final product.
Требуемый результат достигается тем, что в устройстве для ведения восстановительной плавки, содержащем плавильную емкость, по меньшей мере один электродный узел, состоящий ил двух коаксиально расположенных электродов - полого наружного и внутреннего, согласно изобретению полый наружный электрод выполнен самоспекающимся, непрерывно наращиваемым, в виде двух коаксиальных труб, полость которого заполнена компонентами шихты и токопроводящей самоспекающейся электродной массой, устройство содержит бункеры-дозаторы для подачи токопроводящей самоспекающейся электродной массы и компонентов шихты в полость наружного электрода, бункеры-дозаторы для подачи компонентов шихты в зазор между наружным и внутренним электродами и газовую систему подачи и отбора газов в процессе плавки. Внутренний электрод выполнен самоспекающимся, непрерывно наращиваемым в виде трубы с полостью, заполненной посредством бункера-дозатора токопроводящей самоспекающейся электродной массой. Компоненты шихты и токопроводящая самоспекающаяся электродная масса расположены в полости наружного электрода в виде труб, коаксиальных с трубами наружного электрода. Компоненты шихты и токопроводящая самоспекающаяся электродная масса расположены в полости наружного электрода в виде смеси.The desired result is achieved in that in the device for conducting reduction smelting containing a melting capacity, at least one electrode assembly consisting of two coaxially arranged electrodes - a hollow outer and inner, according to the invention, the hollow outer electrode is made self-sintering, continuously expandable, in the form of two coaxial pipes, the cavity of which is filled with charge components and a conductive self-sintering electrode mass, the device contains metering hoppers for supplying the current lead conductive self-baking electrode paste and the components of the charge into the cavity of the outer electrode, hoppers for feeding batch materials to the gap between the outer and inner electrodes and a gas supply system and the selection of gases during the melting process. The internal electrode is made self-sintering, continuously expanding in the form of a pipe with a cavity filled with a conductive self-sintering electrode mass through a metering hopper. The components of the charge and conductive self-sintering electrode mass are located in the cavity of the outer electrode in the form of tubes coaxial with the tubes of the outer electrode. The components of the charge and conductive self-sintering electrode mass are located in the cavity of the outer electrode in the form of a mixture.
В способе ведения восстановительной плавки, включающем размещение в плавильной емкости по меньшей мере одного электродного узла, загрузку компонентов шихты, подачу и отбор газов, подачу напряжения на электроды и зажигание электрической дуги, согласно изобретению используют электродный узел выполненный в виде расположенных с зазором, непрерывно наращиваемых, полых наружного и внутреннего электродов, в процессе плавки в зазор между наружным и внутренним электродами электродного узла подают компоненты шихты, в полость наружного электрода - компоненты шихты и токопроводящую самоспекающуюся электродную массу, а в полость внутреннего электрода - токопроводящую самоспекающуюся электродную массу, корректируют взаимное положение наружного и внутреннего электродов механизмами перемещения, перемещая по мере необходимости каждый из электродов, при этом в процессе плавки посредством газовой системы подачи и отбора газов осуществляют циркуляцию рабочих газов, отобранных из плавильной емкости, с подачей их в зазор между наружным и внутренним электродами.According to the invention, an electrode assembly made in the form of continuously expandable melts is used in the method for conducting reduction smelting, comprising placing at least one electrode assembly in the melting tank, loading charge components, supplying and selecting gases, applying voltage to the electrodes and igniting an electric arc. , hollow outer and inner electrodes, during the melting process, charge components are fed into the gap between the outer and inner electrodes of the electrode assembly, into the cavity of the outer electro yes, the charge components and the conductive self-sintering electrode mass, and the conductive self-sintering electrode mass into the cavity of the internal electrode, correct the relative position of the outer and inner electrodes by moving mechanisms, moving each of the electrodes as necessary, while during the melting process by means of a gas supply and selection system gases circulate the working gases selected from the smelting tank, feeding them into the gap between the outer and inner electrodes.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображено устройство для ведения плавки, на фиг.2 (а, б, в) - наружный электрод в разрезе с примерами распределения компонентов шихты.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a device for conducting melting, figure 2 (a, b, c) is an external electrode in section with examples of the distribution of the components of the charge.
Устройство включает плавильную емкость 1, по меньшей мере один электродный узел (2-9), газовую систему для подачи/отбора газа в процессе плавки (16, 21). Электродный узел состоит из наружного 2 и внутреннего 3 электродов, расположенных коаксиально. Наружный электрод 2 выполнен в виде двух коаксиальных труб 4 с полостью 5 между ними, заполненным компонентами шихты 6 и самоспекающейся электродной массой 7. Внутренний электрод 3 может быть выполнен (например, фиг.1) в виде трубы 8 с полостью 9, заполненной самоспекающейся электродной массой. Внутренний электрод также может быть выполнен в виде токопроводящего графитового стержня. Устройство снабжено бункером-дозатором 10 для подачи самоспекающейся электродной массы и/или компонентов шихты в полость 5 наружного электрода и в полость 9 внутреннего электрода и бункером-дозатором 11 для подачи компонентов шихты в зазор 12 между наружным и внутренним электродами. Ток к наружному электроду подводится при помощи токоподвода 13, ток к внутреннему электроду подводится при помощи токоподвода 14. Между электродами 2 и 3 установлен электроизолятор 15, предназначенный для центрирования электродов, предотвращения загрязнения и пробоя межэлектродного пространства, выравнивания потока газа, подаваемого в полость между электродами по тракту подачи газа 16, и подачи компонентов шихты из бункера 11. Между наружным электродом 2 и корпусом плавильной емкости 17 установлено уплотнение 18. Наружный электрод 2 снабжен механизмом перемещения 19. Внутренний электрод 3 снабжен механизмом перемещения 20, позволяющим перемещать внутренний электрод как одновременно с наружным электродом, так и относительно наружного электрода.The device includes a melting tank 1, at least one electrode assembly (2-9), a gas system for supplying / withdrawing gas during the melting process (16, 21). The electrode assembly consists of an outer 2 and an inner 3 electrodes arranged coaxially. The outer electrode 2 is made in the form of two coaxial pipes 4 with a cavity 5 between them, filled with charge components 6 and a self-sintering electrode mass 7. The inner electrode 3 can be made (for example, Fig. 1) in the form of a pipe 8 with a cavity 9 filled with a self-sintering electrode mass. The inner electrode can also be made in the form of a conductive graphite rod. The device is equipped with a
Реализация способа и работа устройства осуществляется следующим образом. В плавильную емкость 1 опускают по меньшей мере один электродный узел на глубину, требуемую технологическим процессом. Плавильную емкость известным образом заполняют в зоне восстановления переплавляемыми материалами (компонентами шихты). Кроме того, компоненты шихты подают при помощи дозатора 10 в полость 5 наружного электрода и, при необходимости, при помощи дозатора 11 в зазор 12 между наружным и внутренним электродами электродного узла. В полость 5 наружного электрода подают самоспекающуюся электродную массу 7, например, смесь гранулированных твердых углеродистых материалов (термоантрацита и кокса) со связующим каменноугольным песком. При этом компоненты шихты распределяют в полости наружного электрода либо упорядоченно - в виде трубы, коаксиальной с наружным электродом (фиг.2а, б), либо хаотично - в виде смеси с токопроводящей самоспекающейся массой (фиг.2в).The implementation of the method and the operation of the device is as follows. At least one electrode assembly is lowered into the melting tank 1 to a depth required by the process. The smelting tank in a known manner is filled in the recovery zone with remelted materials (charge components). In addition, the components of the charge are fed using a
B зазор 12 между наружным и внутренним электродами по тракту подачи газа 16 подают газ, отобранный из плавильной емкости через тракт отбора газа 21, либо газ или газовую смесь от внешних источников. Избыточную часть газа удаляют из плавильной емкости при помощи системы газоудаления. Устанавливают взаимное расположение электродов, соответствующее режиму плавки. После этого известными способами, например осциллятором, зажигают электрическую дугу между наружным и внутренним электродами. Электрическая дуга 22 горит от концов электродов на расплав, частично ток идет по переплавляемому материалу и расплаву (23). Производят нагрев и/или расплав переплавляемых материалов. Готовый расплав 23 сливают из плавильной емкости. По мере расходования рабочей части наружного (и/или внутреннего) электрода и переработки компонентов шихты, производят наращивание электродов (например, путем наваривания образующих электроды труб) и их дозагрузку при помощи бункеров 10 и 11 без остановки процесса плавки.In the gap 12 between the outer and inner electrodes, a gas taken from the melting vessel through the gas sampling path 21, or a gas or gas mixture from external sources, is supplied through the gas supply path 16. Excessive gas is removed from the smelter using a gas removal system. Set the relative position of the electrodes corresponding to the melting mode. After this, by known methods, for example, an oscillator, an electric arc is ignited between the outer and inner electrodes. The electric arc 22 burns from the ends of the electrodes to the melt, partially the current flows through the remelted material and the melt (23). Produce heating and / or melt of remelted materials. Ready melt 23 is drained from the melting tank. As the working part of the outer (and / or inner) electrode is consumed and the charge components are processed, the electrodes are expanded (for example, by welding the tubes forming the electrodes) and reloaded using the
Таким образом, переплавляемый материал (компоненты шихты) через полость наружного электрода и зазор между наружным и внутренним электродами подают непосредственно в область горения электрической дуги, где его восстановление происходит наиболее эффективно. При этом тепловая энергия, генерируемая дугой, расходуется преимущественно на нагрев и плавление восстанавливаемых компонентов шихты, снижаются ее потери, в частности на окисление самоспекающихся электродов отходящими газами, на излучение, что значительно повышает кпд устройства. Кроме того, в полости между двух коаксиальных труб, образующих наружный электрод, при высоких температурах происходит химическое взаимодействие подаваемых совместно компонентов шихты и токопроводящей самоспекающейся массы, которое приводит к частичному восстановлению переплавляемого материала. Это позволяет более эффективно использовать восстановитель и уменьшить его расход. Вид и форму распределения компонентов шихты в полости наружного электрода подбирают экспериментальным путем для целей конкретной плавки.Thus, the remelted material (charge components) through the cavity of the outer electrode and the gap between the outer and inner electrodes are fed directly to the burning area of the electric arc, where it is restored most efficiently. In this case, the thermal energy generated by the arc is spent primarily on heating and melting the recovered components of the charge, its losses are reduced, in particular on the oxidation of self-sintering electrodes by exhaust gases, on radiation, which significantly increases the efficiency of the device. In addition, in the cavity between the two coaxial pipes forming the outer electrode, at high temperatures, chemical interaction of the charge components supplied together with the conductive self-sintering mass occurs, which leads to partial restoration of the remelted material. This allows you to more efficiently use the reducing agent and reduce its consumption. The type and shape of the distribution of the charge components in the cavity of the outer electrode is selected experimentally for specific melting purposes.
В случае использования в процессе плавки нескольких электродных узлов, каждый из них работает самостоятельно по взаимно согласованной схеме. При выходе из строя одного или нескольких электродных узлов, полезная нагрузка перераспределяется между остальными, что обеспечивает непрерывность процесса плавки и повышает надежность работы устройства.If several electrode assemblies are used in the smelting process, each of them works independently according to a mutually agreed scheme. In the event of failure of one or more electrode assemblies, the payload is redistributed between the others, which ensures the continuity of the melting process and increases the reliability of the device.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146563/02A RU2412260C2 (en) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | Procedure for reduction smelting and installation for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146563/02A RU2412260C2 (en) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | Procedure for reduction smelting and installation for its implementation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008146563A RU2008146563A (en) | 2010-05-27 |
RU2412260C2 true RU2412260C2 (en) | 2011-02-20 |
Family
ID=42680120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008146563/02A RU2412260C2 (en) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | Procedure for reduction smelting and installation for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2412260C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110430632A (en) * | 2019-08-16 | 2019-11-08 | 重庆市赛特刚玉有限公司 | A kind of dumping furnace smelts Brown Alundum self-baking electrode and its production technology |
-
2008
- 2008-11-25 RU RU2008146563/02A patent/RU2412260C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛАТАШ Ю.В. и др. Электрические и тепловые параметры плазменно-дугового нагрева объектов комбинированной дугой. Проблемы специальной электрометаллургии. - М.: Металлургия, 1992, № 2, с.71-78. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110430632A (en) * | 2019-08-16 | 2019-11-08 | 重庆市赛特刚玉有限公司 | A kind of dumping furnace smelts Brown Alundum self-baking electrode and its production technology |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008146563A (en) | 2010-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101076610B (en) | Device and method for treating waste material or slag of non-ferrous metal and its alloy | |
US4527329A (en) | Process for the manufacture "in situ" of carbon electrodes | |
RU2399686C2 (en) | Melting procedure and facility for its implementation | |
RU2412260C2 (en) | Procedure for reduction smelting and installation for its implementation | |
EP0327741B1 (en) | Self-baking electrode | |
US4696014A (en) | Self-baking electrodes | |
CA1218831A (en) | Plant for producing calcium carbide | |
US3465085A (en) | Smelting electric furnace apparatus | |
US3730961A (en) | Arc ignition by seeded gas | |
RU2315813C1 (en) | Plasma furnace used for the direct reduction of the metals | |
RU2157429C2 (en) | Anode unit of aluminum electrolyzer with self-baking anode | |
RU2318876C1 (en) | Apparatus for direct reduction of metals | |
RU60936U1 (en) | DEVICE FOR DIRECT METAL RECOVERY | |
CA2341749C (en) | Soderberg-type composite electrode for arc smelting furnace | |
US3736359A (en) | Electric furnace | |
US1479662A (en) | James h | |
RU2710698C2 (en) | Method for heating furnace or other industrial process device | |
SU407956A1 (en) | METHOD OF VACUUM ARC MELT CRUSHED | |
RU85158U1 (en) | Microwave Plasma Chemical Reactor | |
NO175560B (en) | Electro-reduction furnace | |
US10627163B1 (en) | System and method for heating materials | |
Montgomery | Experience in the use of electrical discharges for the treatment of dusts arising in the steel industry | |
WO2012032421A1 (en) | Brush-arc furnaces and a method of processing ores | |
RU2361375C1 (en) | Fusion introduction and device for its implementation | |
RU94973U1 (en) | ELECTRIC ARC FURNACE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20100526 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20100712 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111126 |