RU2432719C1 - Electromagnet process reactor - Google Patents
Electromagnet process reactor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2432719C1 RU2432719C1 RU2010129131/07A RU2010129131A RU2432719C1 RU 2432719 C1 RU2432719 C1 RU 2432719C1 RU 2010129131/07 A RU2010129131/07 A RU 2010129131/07A RU 2010129131 A RU2010129131 A RU 2010129131A RU 2432719 C1 RU2432719 C1 RU 2432719C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- reaction chamber
- reactor
- notch
- electrode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротермии и может быть использовано для плавления минеральных компонентов и проведения химических реакций в конденсированной форме, в частности для плавления золошлаков ТЭС, стеклобоя и базальтовых пород для получения из них теплоизоляционных материалов.The invention relates to electrothermal and can be used for melting mineral components and conducting chemical reactions in condensed form, in particular for melting ash and slag of thermal power plants, cullet and basalt rocks to obtain heat-insulating materials from them.
Известен электромагнитный технологический реактор, включающий реакционную камеру, имеющую дно, боковые стенки и крышку, устройства ввода перерабатываемых материалов и вывода продуктов переработки, три стержневых электрода, размещенных в реакционной камере, и электромагнит, выполненный в виде охватывающего реакционную камеру замкнутого ярма с тремя симметричными полюсными наконечниками, на которых расположены сериесные обмотки поперечного магнитного поля, один вывод каждой из которых соединен с соответствующим электродом, а другой - с источником питания (патент RU №2225685, МПК Н05В 7/22, опубл. 10.03.2004. Бюл. №7).Known electromagnetic technological reactor, including a reaction chamber having a bottom, side walls and a lid, input devices of processed materials and output of processed products, three rod electrodes placed in the reaction chamber, and an electromagnet made in the form of a closed yoke enclosing the reaction chamber with three symmetrical pole lugs on which the serial windings of the transverse magnetic field are located, one terminal of each of which is connected to the corresponding electrode, and the other to with a power source (patent RU No. 2225685, IPC Н05В 7/22, publ. 03/10/2004. Bull. No. 7).
К недостаткам известного реактора относятся: отсутствие второго источника питания постоянного тока не позволяет подогревать расплав и летку для стабильного вытекания струи расплава, достигать определенной текучести и повышения качества волокнистых теплоизоляционных материалов; расположение основных электродов параллельно продольной оси реактора обусловливает их неравномерный износ в зоне действия магнитного поля и исключает возможность подачи электродов по мере их износа.The disadvantages of the known reactor include: the absence of a second DC power source does not allow melt and tap hole to be stable for the melt stream to flow out, to achieve a certain fluidity and to improve the quality of fibrous insulation materials; the location of the main electrodes parallel to the longitudinal axis of the reactor causes their uneven wear in the magnetic field and eliminates the possibility of supplying the electrodes as they wear.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является электромагнитный технологический реактор, содержащий реакционную камеру, имеющую дно, боковые стенки и крышку, устройства ввода перерабатываемых материалов и вывода продуктов переработки, стержневые электроды, размещенные в реакционной камере, и электромагнит, выполненный в виде охватывающего реакционную камеру замкнутого ярма с тремя симметричными полюсными наконечниками, на которых расположены сериесные обмотки с возможностью образования поперечного магнитного поля и с протекающим через них электрическим током, один вывод каждой из которых соединен с соответствующим электродом, а другой - с источником питания. Стержневые электроды установлены в реакционной камере параллельно ее продольной оси на одинаковом расстоянии от нее и под углом 120° друг к другу, а источником питания является трехфазный регулируемый тиристорный источник питания, работающий в режиме источника тока. Реактор также включает нейтральный электрод, установленный вдоль оси реакционной камеры и вводимый снизу через отверстие устройства для вывода продуктов переработки, которое размещено выше уровня дна реакционной камеры и может быть выполнено в боковой стенке камеры (патент KZ №13473, МПК Н05В 7/18, опубл. 15.09.2003 г. Бюл. №9).The closest technical solution to the claimed invention is an electromagnetic technological reactor containing a reaction chamber having a bottom, side walls and a lid, input devices of processed materials and output of processed products, rod electrodes placed in the reaction chamber, and an electromagnet made in the form of covering the reaction chamber closed yoke with three symmetrical pole tips, on which series windings are located with the possibility of the formation of a transverse magnet deleterious field and flowing electric current therethrough, one end of each of which is connected to a respective electrode, and the other - the power supply. The rod electrodes are installed in the reaction chamber parallel to its longitudinal axis at the same distance from it and at an angle of 120 ° to each other, and the power source is a three-phase regulated thyristor power source operating in the current source mode. The reactor also includes a neutral electrode mounted along the axis of the reaction chamber and introduced from below through the opening of the device for outputting processed products, which is placed above the bottom of the reaction chamber and can be made in the side wall of the chamber (patent KZ No. 13473, IPC Н05В 7/18, publ. September 15, 2003 Bull. No. 9).
К недостаткам известного реактора относятся: расположение электродов параллельно продольной оси реактора обусловливает их неравномерный износ; установка на крышке громоздких механизмов подачи электродов не позволяет установить дополнительный электрод; установленный дополнительный нейтральный электрод фактически не является электродом, а выполняет роль стержня или пробки в устройстве для вывода продуктов переработки - выпуска расплава из камеры реактора.The disadvantages of the known reactor include: the location of the electrodes parallel to the longitudinal axis of the reactor causes their uneven wear; the installation of bulky electrode feeding mechanisms on the cover does not allow the installation of an additional electrode; The installed additional neutral electrode is not actually an electrode, but acts as a rod or plug in a device for outputting processed products — releasing the melt from the reactor chamber.
Таким образом, задачей предлагаемого изобретения является разработка новой конструкции электромагнитного технологического реактора, работающего как в непрерывном, так и в циклическом режимах, позволяющего получить продукцию при максимальной производительности и низких энергозатратах.Thus, the objective of the invention is the development of a new design of an electromagnetic technological reactor operating both in continuous and in cyclic modes, allowing to obtain products at maximum productivity and low energy consumption.
Технический результат изобретения - повышение надежности работы реактора и повышение качества получаемой продукции.The technical result of the invention is improving the reliability of the reactor and improving the quality of the products.
Технический результат достигается тем, что в электромагнитном технологическом реакторе, содержащем реакционную камеру, имеющую дно, боковые стенки и крышку, устройства ввода перерабатываемых материалов и вывода продуктов переработки, стержневые электроды, размещенные в реакционной камере на одинаковом расстоянии от продольной ее оси и под углом 120° друг к другу, электромагнит в виде охватывающего реакционную камеру замкнутого ярма с тремя симметричными полюсными наконечниками, на которых расположены сериесные обмотки с возможностью образования поперечного магнитного поля и протекающим через них электрическим током, один вывод каждой из обмоток соединен с каждым из электродов, а другой - с источником питания, работающим в режиме источника тока, согласно изобретению реакционная камера оснащена дополнительно установленным стержневым электродом, расположенным в центре и продольно ее оси, с возможностью его перемещения: поднятия и опускания, а при его опускании закрывания отверстия в устройстве для вывода расплава и дополнительного его подогрева, устройство для вывода расплава установлено в центре дна реакционной камеры и состоит из летки для вывода расплава, установленной в корпусе, которые вставлены в корпус водоохлаждаемой обоймы и зафиксированы снизу прижимом, при этом стержневые электроды реактора установлены под углом 5-7° относительно продольной оси реакционной камеры, реактор дополнительно оснащен источником питания, работающим в режиме источника постоянного тока, к которому подключен дополнительно установленный стержневой электрод.The technical result is achieved in that in an electromagnetic technological reactor containing a reaction chamber having a bottom, side walls and a lid, input devices for processed materials and output of processed products, rod electrodes placed in the reaction chamber at the same distance from its longitudinal axis and at an angle of 120 ° to each other, an electromagnet in the form of a closed yoke enclosing the reaction chamber with three symmetrical pole tips, on which series windings are located with the possibility of the formation of a transverse magnetic field and the electric current flowing through them, one terminal of each winding is connected to each of the electrodes, and the other to a power source operating in the current source mode, according to the invention, the reaction chamber is equipped with an additional mounted rod electrode located in the center and longitudinally its axis, with the possibility of its movement: raising and lowering, and when lowering it closing the holes in the device for outputting the melt and its additional heating, a device for output the melt is installed in the center of the bottom of the reaction chamber and consists of a notch for the withdrawal of the melt installed in the housing, which are inserted into the housing of the water-cooled holder and fixed with a bottom clamp, while the rod electrodes of the reactor are installed at an angle of 5-7 ° relative to the longitudinal axis of the reaction chamber, the reactor is additionally equipped with a power source operating in the mode of a direct current source, to which an additionally installed rod electrode is connected.
Устройство для вывода расплава размещено на уровне футерованного дна реакционной камеры.A device for outputting the melt is placed at the level of the lined bottom of the reaction chamber.
В реакторе вследствие изменения тока, проходящего через расплав между дополнительно установленным стержневым электродом и леткой, установленной в отверстии устройства для вывода расплава, имеется возможность регулирования тока в цепи: дополнительный источник питания - расплав - летка и регулирования температуры нагрева летки и вытекающей из летки струи расплава, а также регулирования стабильной текучести струи расплава из летки с помощью дополнительного источника питания постоянного тока.In the reactor, due to a change in the current passing through the melt between the additionally mounted rod electrode and the taphole installed in the opening of the melt output device, it is possible to control the current in the circuit: an additional power source - melt - taphole and control the temperature of the taphole and the melt jet flowing from the taphole , as well as regulating the stable fluidity of the jet of melt from the notch using an additional DC power source.
Корпус, в котором установлена летка, выполнен из электродного графита, а сама летка изготовлена из силицированного плотного графита, при этом корпус и летка покрыты антифрикционным огнеупорным составом на основе диоксида циркония.The housing in which the notch is installed is made of electrode graphite, and the notch itself is made of siliconized dense graphite, while the case and the notch are coated with antifriction refractory composition based on zirconium dioxide.
Дно реакционной камеры оснащено футеровкой из переклазового кирпича, установленного с наклоном от боковых стенок реактора к центру дна.The bottom of the reaction chamber is equipped with a cross-brick lining installed with an inclination from the side walls of the reactor to the center of the bottom.
Главными отличительными конструктивными элементами заявляемого электромагнитного технологического реактора являются:The main distinguishing structural elements of the inventive electromagnetic process reactor are:
- оснащение реакционной камеры дополнительным стержневым электродом, расположенным в центре и продольно ее оси, установленным с возможностью перемещения: поднятия и опускания, а при его опускании закрывания отверстия в устройстве для вывода расплава и дополнительного его подогрева, которое установлено в дне реакционной камеры, обеспечивает регулирование температуры струи вытекаемого расплава и стабилизирует его текучесть на выходе из летки; в случае засорения устройства раздува волокна (на фиг.1, 2, 3 не показано), расположенного ниже летки и реакционной камеры, для остановки вытекания струи расплава из летки дополнительно установленный стержневой электрод опускается до закрывания отверстия летки; вытекание расплава осуществляется путем поднятия дополнительно установленного стержневого электрода;- equipping the reaction chamber with an additional rod electrode located in the center and longitudinally of its axis, mounted with the possibility of movement: raising and lowering, and when lowering it closing the holes in the device for outputting the melt and its additional heating, which is installed in the bottom of the reaction chamber, provides regulation the temperature of the jet of the flowing melt and stabilizes its fluidity at the exit of the notch; in case of clogging of the fiber blowing device (not shown in FIGS. 1, 2, 3) located below the notch and the reaction chamber, to stop the flow of the melt stream from the notch, the additionally mounted rod electrode is lowered to close the opening of the notch; the flow of the melt is carried out by raising an additionally installed rod electrode;
- установка стержневых электродов под углом 5-7° относительно продольной оси реакционной камеры обеспечивает равномерный конический износ концов электродов, находящихся в расплаве, что предоставляет возможность подачи электродов по мере их износа с течением времени;- the installation of rod electrodes at an angle of 5-7 ° relative to the longitudinal axis of the reaction chamber provides uniform conical wear of the ends of the electrodes in the melt, which makes it possible to feed the electrodes as they wear over time;
- оснащение реактора дополнительным источником питания, работающим в режиме источника постоянного тока, к которому подключен дополнительно установленный стержневой электрод, имеется возможность регулирования тока в цепи: дополнительный источник питания - расплав - летка и регулирования температуры нагрева летки и вытекающей из летки струи расплава, а также регулирования стабильной текучести струи расплава, вытекаемой из летки, что важно для получения качественного волокна, стабильной работы устройства волокнообразования и всей технологической линии в целом;- equipping the reactor with an additional power source operating in the constant current source mode, to which an additionally mounted rod electrode is connected, it is possible to control the current in the circuit: an additional power source - melt - letka and control the temperature of the letka and the melt jet flowing from the letka, and regulating the stable fluidity of the melt jet flowing from the letka, which is important for obtaining high-quality fiber, stable operation of the fiber formation device and the entire techno logical line as a whole;
- установка устройства для вывода расплава в дне реакционной камеры, состоящее из летки для вывода расплава, установленной в корпусе, которые вставлены в корпус водоохлаждаемой обоймы и зафиксированы снизу прижимом, обеспечивает свободное вытекание струи расплава, постоянный диаметр и расход вытекающей струи расплава, а также увеличение срока службы летки;- installation of a device for outputting the melt in the bottom of the reaction chamber, consisting of a notch for outputting the melt installed in the body, which are inserted into the body of the water-cooled holder and fixed from the bottom with a clamp, provides free flow of the melt jet, a constant diameter and flow rate of the flowing melt jet, as well as an increase service life of the tap hole;
- размещение на уровне футерованного дна реакционной камеры устройства для вывода расплава обеспечивает изоляцию дна реактора от контакта с расплавом восстановленного металла, образующегося на дне камеры в процессе плавки базальта или другого перерабатываемого материала, тем самым исключается прожигание металлического дна реакционной камеры реактора;- placement at the level of the lined bottom of the reaction chamber of the device for outputting the melt provides isolation of the bottom of the reactor from contact with the melt of the reduced metal formed on the bottom of the chamber during the melting of basalt or other processed material, thereby eliminating burning of the metal bottom of the reaction chamber of the reactor;
- регулирование температуры вытекаемого расплава из реакционной камеры с помощью дополнительно установленного источника питания постоянного тока вследствие изменения тока в расплаве, проходящего между дополнительно установленным стержневым электродом и леткой, установленной в отверстии устройства для вывода расплава, обеспечивает поддержание требуемой стабильной температуры летки и вытекаемой струи расплава и соответственно требуемой вязкости и текучести струи расплава, вытекающей из реакционной камеры;- controlling the temperature of the outflowing melt from the reaction chamber using an additionally installed DC power supply due to a change in the current in the melt passing between the additionally installed rod electrode and the taphole installed in the opening of the melt output device, maintains the required stable temperature of the taphole and the outgoing melt stream, and respectively, the desired viscosity and fluidity of the melt stream flowing from the reaction chamber;
- выполнение корпуса, в который установлена летка, из электродного графита, а летки - из силицированного плотного графита с покрытием и корпуса и летки антифрикционным огнеупорным составом на основе диоксида циркония, их установка в корпус водоохлаждаемой обоймы с возможностью фиксирования снизу прижимом, обеспечивает возможность полного слива расплава при остановке технологической линии и быстрой замене летки в случае ее износа и увеличения диаметра струи вытекаемого расплава, а это исключает обгорание графита в нижней части корпуса и летки; при открывании прижимного устройства открывается снизу доступ к летке, при этом замена летки производится без разрушения корпуса, в который установлена летка, и водоохлаждаемой обоймы;- the housing in which the notch is installed is made of electrode graphite, and the notches are made of coated siliconized dense graphite and the notch and the notch are anti-friction refractory composition based on zirconium dioxide, their installation in the case of a water-cooled holder with the possibility of fixing from the bottom with a clamp allows for complete drainage the melt when the production line stops and the quick change of the notch in case of wear and increase in the diameter of the jet of the flowing melt, and this eliminates the burning of graphite in the lower part of the housing notch; when opening the clamping device, access to the tap hole opens from below, while the tap hole is replaced without destroying the housing in which the tap hole is installed, and a water-cooled clip;
- оснащение дна реакционной камеры футеровкой из переклазового кирпича, установленного с наклоном от боковых стенок реактора к центру дна реакционной камеры, обеспечивает возможность удаления восстановленного металла из оксидов, содержащихся в шихте в процессе плавки, исключает прогорание металлического днища реактора и обеспечивает надежность его работы.- equipping the bottom of the reaction chamber with a cross-brick lining installed with an inclination from the side walls of the reactor to the center of the bottom of the reaction chamber, makes it possible to remove the reduced metal from the oxides contained in the charge during the smelting process, eliminates the burning of the metal bottom of the reactor and ensures the reliability of its operation.
Таким образом, реализация заявленного изобретения позволяет создать технологическую линию для получения расплава из золошлаков ТЭС, стеклобоя и базальтовых пород в электромагнитном технологическом реакторе до требуемой температуры, слива дозированной струи расплава в циклическом или непрерывном режимах с дальнейшей переработкой струи расплава в волокна и получения из них теплоизоляционных материалов.Thus, the implementation of the claimed invention allows you to create a production line for producing a melt from ash and slag of TPPs, cullet and basalt rocks in an electromagnetic technological reactor to the required temperature, draining the dosed jet of melt in cyclic or continuous modes with further processing of the melt stream into fibers and producing heat-insulating them materials.
Из уровня техники по патентной и научно-технической литературе заявитель не выявил сведения, содержащие совокупность признаков, сходных или эквивалентных, которые изложены в формуле предлагаемого изобретения.From the prior art in patent and scientific and technical literature, the applicant has not identified information containing a combination of features similar or equivalent, which are set forth in the claims of the present invention.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез электромагнитного технологического реактора; на фиг.2 - поперечный разрез (А-А) электромагнитного технологического реактора фиг.1 со схемой подключения; на фиг.3 - устройство вывода расплава.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of an electromagnetic process reactor; figure 2 is a transverse section (aa) of the electromagnetic process reactor of figure 1 with a connection diagram; figure 3 - device output melt.
Электромагнитный технологический реактор предназначен для плавления базальтовых пород и слива дозированной струи расплава. Реактор содержит реакционную камеру 1, выполненную в форме шестиугольника в поперечном разрезе. Боковые стенки реакционной камеры 1 выполнены из немагнитного материала - нержавеющей стали и состоят из двенадцати изолированных между собой водоохлаждаемых секций. Реакционная камера 1 имеет крышку 2 и дно 3 с водяным охлаждением. Подача охлаждающей воды осуществляется снизу отдельными шлангами (на фиг.1, 2 не показаны) через регулирующие краны от общего коллектора (на фиг.1, 2 не показаны). Дно 3 и крышка 2 имеют по два входных штуцера и по одному выходному (на фиг.1, 2 не показаны) для равномерности распределения охлаждения. Внутри реакционной камеры 1 на одинаковом расстоянии от ее продольной оси под углом 120° друг к другу расположены три стержневых электрода 4, которые установлены под углом 5-7° относительно продольной оси камеры. Реакционная камера 1 оснащена дополнительно установленным стержневым электродом 5, расположенным в центре и продольно оси камеры, с возможностью перемещения: поднятия и опускания. Снаружи реакционная камера 1 охвачена электромагнитом, состоящим из замкнутого ярма с симметрично расположенными тремя полюсными наконечниками 6 с расположенными на них сериесными обмотками 7 для создания внутри камеры поперечного магнитного поля и при протекании через них электрического тока. Один вывод каждой сериесной обмотки 7 подключен к источнику питания 8, а другой вывод - к каждому из стержневых электродов 4. Источник питания 8 представляет собой трехфазный тиристорный регулируемый источник питания, работающий в режиме источника тока. Реактор дополнительно оснащен источником питания 9, работающим в режиме источника постоянного тока, - тиристорным преобразователем, к которому подключен дополнительно установленный стержневой электрод 5 и устройство для вывода расплава 10, которое установлено в центре дна 3 реакционнойм камеры 1 и состоит из летки 11 (см. фиг.3) для вывода струи расплава, установленной в корпусе 12, которые вставлены в корпус 13 водоохлаждаемой обоймы и зафиксированы снизу прижимом для фиксации 14. Такая конструкция устройства для вывода расплава 10 обеспечивает надежность его работы, удобство в эксплуатации при сливе расплава и замене летки 11. Вследствие изменения тока, проходящего через расплав между дополнительно установленным стержневым электродом 5 и леткой 11, при поднятии электрода 5 и пропускании тока по цепи: дополнительный источник питания 9 - расплав - летка 11 с возможностью регулирования тока в этой цепи имеется возможность регулирования тока в расплаве между электродом 5 и леткой 11 и возможность регулирования температуры нагрева летки 11 и вытекающей из нее струи расплава, а также стабилизации текучести и вязкости струи вытекаемого расплава с помощью оснащения реактора дополнительным источником питания 9. Устройство для вывода расплава 10 расположено на уровне футерованного днища 15 реакционной камеры 1. Корпус 12, в который установлена летка 11, выполнен из электродного графита, а сама летка 11 изготовлена из силиционированного плотного графита, при этом корпус 12 и летка 11 покрыты антифрикционным составом на основе диоксида циркония. В корпусе 13 водоохлаждаемой обоймы установлена термопара 16 для фиксирования температуры нагрева, а в прижиме для фиксации 14 имеется водяное охлаждение 17 (на фиг.3 термопара 16 и водяное охлаждение 17 показаны пунктиром). В крышке 2 установлено устройство ввода перерабатываемых материалов - патрубок 18 и патрубок для вывода газов (последний на фиг.1, 2 не показан). Дно 3 реакционной камеры 1 оснащено футеровкой 19 из переклазовых кирпичей (хромомагнезитовых кирпичей), установленных с наклоном от боковых стенок реактора к центру дна 3 реакционной камеры 1 до уровня устройства для вывода расплава 10. Переклазовые кирпичи с дном 3 склеены карборундом на жидком стекле. Такая футеровка дна реакционной камеры 1 реактора исключает возможность прогорания металлического днища реактора расплавленным металлом и обеспечивает удаление восстановленного металла из оксидов, содержащихся в шихте при плавке.An electromagnetic process reactor is designed to melt basaltic rocks and discharge a dosed melt jet. The reactor contains a
Работа электромагнитного технологического реактора осуществляется следующим образом.The electromagnetic process reactor is as follows.
Через патрубок 18 в реакционную камеру 1 подают измельченный перерабатываемый материал - базальтовую породу или иную с размерами частиц до 5-8 мм. В центральной части реакционной камеры 1 между слоями базальта формируют плоский слой мелкодисперсного электропроводного материала, например графитового порошка, замыкающего три стержневых электрода 4. Затем подключают трехфазный тиристорный регулируемый источник питания 8. Ток проводимости протекает по слою графита, разогревает его и передает тепло близлежащим слоям базальта. В результате образуется первоначальная линза электропроводного расплава, которая постепенно увеличивается и перемыкает три стержневых электрода 4. Далее происходит омический нагрев расплава токами проводимости, и формируется рабочая плавильная зона реакционной камеры 1. В процессе пуска электромагнитного технологического реактора и выхода его на рабочий режим величину тока увеличивают от минимального до рабочего с помощью источника питания 8. Для слива расплава из реакционной камеры 1 поднимают дополнительно установленный стержневой графитовый электрод 5, при этом открывается отверстие в летке 11. При текучести расплава, достаточной для свободного вытекания струи из отверстия летки 11, дополнительно установленный стержневой электрод 5 остается в приподнятом положении в расплаве внутри реакционной камеры 1. Если струя расплава не вытекает свободно из летки 11, то дополнительно установленный стержневой электрод 5 опускается и перекрывает центральное отверстие летки 11 и в таком положении продолжается дальнейший разогрев расплава от основного источника питания 8. Если при поднятии дополнительно установленного стержневого электрода 5 струя расплава стабильно вытекает из летки 11, то этот электрод 5 остается в приподнятом положении так, чтобы его нижний конец находился в расплаве внутри реакционной камеры 1. Если в процессе сливания расплава из реакционной камеры 1 струя расплава, вытекающая из летки 11, изменяет диаметр или становится прерывистой, то включается дополнительно установленный источник питания 9, от которого начинает протекать ток по цепи: дополнительно установленный стержневой электрод 5 - расплав - летка 11, при этом дополнительно подогреваются расплав и летка 11, увеличиваются температура, текучесть и вязкость струи расплава, вытекающей из отверстия летки 11, установленной в устройстве для вывода расплава реакционной камеры 1. Испытания работы технологического реактора показали, что стабильное вытекание струи достигается при оптимальной температуре струи расплава, равной 1400-1500°С. Температура струи фиксировалась оптическим пирометром (на фиг.1, 2, 3 не показан) и термопарой 16, встроенной в корпус 13 водоохлаждаемой обоймы, в котором установлена летка 11. При достижении стабильного режима вытекания струи расплава дополнительный источник питания 9 отключается.Through the pipe 18 into the
Электромагнитный технологический реактор был опробован для плавки базальтовых пород различных месторождений, в том числе базальтовой породы Васильевского месторождения Кемеровской области. При подготовке базальтовых пород без специального рассева мелкие фракции при расплаве образуют корку сверху расплава, что ухудшает перемешивание расплава. При использовании базальтовой крошки крупной фракции размером 5-8 мм корка на расплаве не образуется.An electromagnetic technological reactor was tested for melting basaltic rocks of various deposits, including basaltic rock of the Vasilievsky deposit of the Kemerovo region. When preparing basaltic rocks without special sieving, the fine fractions during melt form a crust on top of the melt, which affects the mixing of the melt. When using basalt chips of a large fraction of 5-8 mm in size, a crust does not form on the melt.
В процессе испытаний были опробованы различные огнеупорные материалы для футеровки дна 3 реакционной камеры 1 электромагнитного технологического реактора. При этом было установлено, что некоторые огнеупорные материалы, например мертель, смесь из 40% мертеля и 60% хромомагнезита, проплавляются восстановленным металлом расплава, что вызывает прогорание корпуса дна 3 реакционной камеры 1. В конечном итоге была выбрана футеровка дна 3 реактора из переклазовых кирпичей (хромомагнезитовых кирпичей), установленных наклонно от боковых стенок реактора к центральному отверстию дна 3 реакционной камеры 1 таким образом, чтобы верхний уровень летки 11 и футеровки 19 совпадал (фиг.2, 3). Это дает возможность периодически сливать накопившийся расплавленный металл через летку 11 при открывании ее сливного отверстия поднятием дополнительно установленного стержневого электрода 5. В процессе работы не возникало трудностей по подогреву летки 11 и вытеканию струи расплава. Струя расплава подогревается от дополнительно установленного источника питания 9, работающего в режиме постоянного тока, с параметрами: напряжение холостого хода 140 В, регулируемое значение рабочего тока 0-300 А. Среднее время длительности набора расплава внутри реакционной камеры 1 составляет 25-35 минут. Время слива расплава при диаметре летки 10-11 мм составляет 4-5 минут. За время одного слива расплава вытекает 60-90 кг. После слива расплава и остывания летки 11 наблюдалось обгорание графита в нижней части от взаимодействия с атмосферным воздухом. При покрытии летки 11 вместе с корпусом 12 антифрикционным огнеупорным составом на основе диоксида циркония обгорания не наблюдалось.In the process of testing, various refractory materials were tested for lining the bottom 3 of the
Предлагаемый электромагнитный технологический реактор по сравнению с прототипом (патент Казахстана KZ №13473, МПК Н05В 7/18, опубл. 15.09.2003 г., Бюл. №9) имеет следующие преимущества:The proposed electromagnetic process reactor in comparison with the prototype (Kazakhstan patent KZ No. 13473,
- установка стержневых электродов реактора под углом 5-7° относительно продольной оси реакционной камеры обеспечивает равномерный конический износ концов электродов в расплаве;- installation of the rod electrodes of the reactor at an angle of 5-7 ° relative to the longitudinal axis of the reaction chamber ensures uniform conical wear of the ends of the electrodes in the melt;
- оснащение реакционной камеры дополнительно установленным стержневым электродом, расположенным в центре и продольно ее оси, подключенным к дополнительно установленному источнику питания, при его поднятии и пропускании тока по цепи: дополнительный источник питания - расплав - летка с возможностью регулирования тока в этой цепи обеспечивает регулирование температуры нагрева летки и вытекающей из летки струи расплава, стабилизирует текучесть и вязкость струи расплава и работу устройства в целом;- equipping the reaction chamber with an additional installed rod electrode located in the center and longitudinally of its axis, connected to an additional installed power source, when it is lifted and the current is passed through the circuit: an additional power source - a melt - notch with the ability to control the current in this circuit provides temperature control heating the letki and the melt jet flowing from the letka, stabilizes the fluidity and viscosity of the melt jet and the operation of the device as a whole;
- футеровка дна реакционной камеры переклазовыми кирпичами, установленными с наклоном от боковых стенок реактора к центру дна реакционной камеры до верхнего уровня летки, обеспечивает удаление восстановленного металла из оксидов, содержащихся в шихте при плавке, и исключает возможность прогорания металлического днища реактора;- lining the bottom of the reaction chamber with cross bricks installed with an inclination from the side walls of the reactor to the center of the bottom of the reaction chamber to the upper level of the notch, removes the reduced metal from the oxides contained in the charge during melting, and eliminates the possibility of burning the metal bottom of the reactor;
- конструкция устройства для вывода продуктов переработки - расплава, включающего корпус, летку, водоохлаждаемую обойму, прижим для фиксации, обеспечивает надежность его работы, удобство эксплуатации при сливе расплава и замене летки.- the design of the device for outputting the processed products - the melt, which includes the body, tap hole, water-cooled clip, clamp for fixing, ensures the reliability of its operation, ease of use when draining the melt and replacing the tap hole.
Все вышеперечисленные основные преимущества заявляемой конструкции технологического электромагнитного реактора обеспечивают надежность его работы и всей технологической линии в целом, повышают качество выпускаемой продукции - теплоизоляционных материалов.All of the above main advantages of the claimed design of the technological electromagnetic reactor ensure the reliability of its operation and the entire technological line as a whole, improve the quality of products - thermal insulation materials.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010129131/07A RU2432719C1 (en) | 2010-07-13 | 2010-07-13 | Electromagnet process reactor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010129131/07A RU2432719C1 (en) | 2010-07-13 | 2010-07-13 | Electromagnet process reactor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2432719C1 true RU2432719C1 (en) | 2011-10-27 |
Family
ID=44998231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010129131/07A RU2432719C1 (en) | 2010-07-13 | 2010-07-13 | Electromagnet process reactor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2432719C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533565C1 (en) * | 2013-11-07 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Plasma method for mineral wool manufacturing and plant for its implementation |
RU2725411C2 (en) * | 2018-12-17 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Method of solid domestic wastes plasma recycling and mobile installation for implementation thereof |
RU2764506C1 (en) * | 2020-11-03 | 2022-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Plasma method for producing mineral wool from bottom ash waste from incineration plants and unit for implementation thereof |
-
2010
- 2010-07-13 RU RU2010129131/07A patent/RU2432719C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533565C1 (en) * | 2013-11-07 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Plasma method for mineral wool manufacturing and plant for its implementation |
RU2725411C2 (en) * | 2018-12-17 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Method of solid domestic wastes plasma recycling and mobile installation for implementation thereof |
RU2764506C1 (en) * | 2020-11-03 | 2022-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Plasma method for producing mineral wool from bottom ash waste from incineration plants and unit for implementation thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA006623B1 (en) | Method and apparatus for melting metals | |
RU2432719C1 (en) | Electromagnet process reactor | |
KR100261516B1 (en) | Process and device for melting scrap | |
JPS58113309A (en) | Steel producer | |
RU2533565C1 (en) | Plasma method for mineral wool manufacturing and plant for its implementation | |
CN104293396B (en) | A kind of overflow type iron bath molten slag bath and Slagoff method thereof | |
CN103063030B (en) | A kind of modified compound stove of slag and operating procedure thereof | |
US11760677B2 (en) | Apparatus and process for producing fiber from igneous rock | |
CA2678169A1 (en) | Method and apparatus for preparing a slag melt in a medium frequency induction furnace for producing slag wool fiber materials | |
CN109477685B (en) | Melting furnace | |
RU2355651C2 (en) | Plant for obtaining mineral fusion by plasma heating | |
CN215638749U (en) | Electrode tilting type electromagnetic plasma melting reactor | |
CN111102835B (en) | Polygonal electromagnetic plasma melting reactor | |
JP2010517924A (en) | Silicon purification equipment | |
JPH10332272A (en) | Apparatus for performing continuous melting and holding low melting point metal with crucible furnace being applied as its original form | |
RU2503628C1 (en) | Plasma device for obtaining refractory silicate melt | |
RU169047U1 (en) | PLASMA PLANT FOR PROCESSING REFRIGERANT SILICATE-CONTAINING MATERIALS | |
CN111059898A (en) | Triangular plasma melting furnace | |
CN215373478U (en) | Polygonal electromagnetic plasma melting reactor | |
US1904684A (en) | Method of melting | |
CN215373477U (en) | Triangular plasma melting furnace | |
RU2157795C1 (en) | Method and apparatus for preparing melt silicate | |
RU2565306C1 (en) | Method of manufacturing of silica melt from quartz ceramics | |
CN215176877U (en) | Cylindrical electromagnetic plasma melting reactor with inclined electrodes | |
CN104098264B (en) | The releasing device and its linkage path produced for mineral wool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120808 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140620 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140714 |