SK283103B6 - Method and furnace for making a molten product - Google Patents

Method and furnace for making a molten product Download PDF

Info

Publication number
SK283103B6
SK283103B6 SK1654-96A SK165496A SK283103B6 SK 283103 B6 SK283103 B6 SK 283103B6 SK 165496 A SK165496 A SK 165496A SK 283103 B6 SK283103 B6 SK 283103B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
electrodes
free ends
melting
furnace
melt
Prior art date
Application number
SK1654-96A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK165496A3 (en
Inventor
Jean-Marie Derkenne
Original Assignee
Jean-Marie Derkenne
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=3888220&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SK283103(B6) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Jean-Marie Derkenne filed Critical Jean-Marie Derkenne
Publication of SK165496A3 publication Critical patent/SK165496A3/en
Publication of SK283103B6 publication Critical patent/SK283103B6/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00Heating by electric discharge
    • H05B7/005Electrical diagrams
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02Details
    • H05B3/03Electrodes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

A method and a furnace for melting a solid material to form an electrocast product, including at least two electrodes (4, 5). According to the method, the melting process is started by contacting the tops (13) of the electrodes (4, 5) with said solid material (23) to be melted while holding the electrodes close enough together to enable an electric current to flow therebetween, an electric arc is then generated between said electrodes to melt the solid material adjacent the tops (13) of the electrodes (4, 5), and said tops are subsequently gradually moved apart without breaking the contact with the material or cutting off the current flow between the electrodes.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu výroby elektrotaveného produktu tavením pevných materiálov, najmä kovov alebo keramiky, v elektrickej peci, ktorá je vybavená aspoň dvoma elektródami, medzi voľnými koncami, v ktorých prechádza elektrický prúd, napr. vo forme elektrického oblúka.The invention relates to a method for producing an electro-melted product by melting solid materials, in particular metals or ceramics, in an electric furnace equipped with at least two electrodes, between the free ends in which an electric current passes, e.g. in the form of an electric arc.

Vynález sa týka jednoduchého a ekonomicky nenáročného spôsobu výroby elektrotaveného produktu tavením pevných, elektricky vodivých i nevodivých materiálov, ktoré sa uskutočňuje pri pomerne vysokých teplotách.The invention relates to a simple and economical process for producing an electro-melted product by melting solid, electrically conductive and non-conductive materials, which is carried out at relatively high temperatures.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Doterajšie spôsoby uprednostňujú tavenie elektricky vodivých pevných látok. Ak je vsádzka elektricky nevodivá, je nutné na spustenie tavenia realizovať osobitné opatrenie, napr. pridať do vsádzky uhlík alebo grafit, aby elektrický prúd mohol prechádzať vsádzkou.Prior art methods favor melting of electrically conductive solids. If the charge is electrically non-conductive, a special measure, e.g. add carbon or graphite to the charge to allow the electric current to pass through the charge.

Doterajšie spôsoby možno uplatniť predovšetkým len pri pomerne nízkych teplotách, napr. od 1500 do 1600 °C, a nevyhovujú teda spracovaniu žiaruvzdorných hmôt.The prior art methods can only be applied at relatively low temperatures, e.g. from 1500 to 1600 ° C and thus do not suit the processing of refractory materials.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podstatou vynálezu je spôsob, ktorý' do značnej miery odstraňuje nevýhody zavedených spôsobov, a možno ho použiť v prípade tavenia elektricky vodivého i nevodivého materiálu, pričom s ohľadom na nevodivé materiály nie je nutné realizovať doplňujúce opatrenia.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is based on a process which largely eliminates the disadvantages of the established methods and can be used in the case of melting of both electrically conductive and non-conductive material, and it is not necessary to take additional measures with respect to non-conductive materials.

Na spustenie tavenia podľa vynálezu sa voľné konce elektród položia na pevný materiál určený na tavenie a zároveň sa k sebe prisunú na takú vzdialenosť, aby medzi nimi mohol prechádzať elektrický prúd. Akonáhle sa medzi elektródami vytvorí elektrický oblúk, najskôr dochádza k taveniu pevného materiálu v bezprostrednej blízkosti voľných koncov elektród. Potom sa voľné konce elektród v nadväznosti na postupne sa rozširujúce ohnisko taveniny od seba odďaľujú, pričom sa stále udržujú v kontakte s taveným pevným materiálom a medzi voľnými koncami elektród sa zabezpečuje priechod elektród elektrického prúdu.To start the melting process according to the invention, the free ends of the electrodes are placed on the solid material to be melted and at the same time are pushed together at a distance such that an electric current can pass therebetween. Once an arc is formed between the electrodes, the solid material melts first in the immediate vicinity of the free ends of the electrodes. Thereafter, the free ends of the electrodes are separated from each other following a gradually expanding hot melt focus, while still maintaining contact with the fused solid material and the passage of the electrodes through the electrodes is ensured between the free ends of the electrodes.

Podstatou vynálezu je tiež elektrická pec na výrobu elektrotaveného produktu, ktorá je usporiadaná tak, aby spĺňala podmienky uskutočnenia spôsobu podľa vynálezu.The present invention also provides an electric furnace for the production of an electro-melted product, which is arranged to meet the conditions for carrying out the method of the invention.

Pec sa vyznačuje tým, že elektródy sa voľnými koncami k sebe zbiehajú, a sú nezávisle od seba posuvné medzi polohou priblíženia, keď sa ich voľné konce, prípadne aj dotýkajú, a polohou oddialenia, keď je medzi týmito voľnými koncami určitá vzdialenosť. Pec je vybavená prostriedkami, ktoré plynulé posúvajú elektródy medzi týmito plochami.The furnace is characterized in that the electrodes converge with their free ends and are movable independently of one another between the proximity position when their free ends eventually touch, and the spacing position when there is a certain distance between the free ends. The furnace is provided with means for continuously moving the electrodes between these surfaces.

Každá elektróda jc osadená v nosnom ramene elektricky izolovanom.Each electrode is mounted in an electrically insulated support arm.

Elektródy sú podľa vynálezu zavedené do taviacej panvy zboku tak, aby sa mohli posúvať medzi polohami priblíženia a oddialenia.According to the invention, the electrodes are introduced laterally into the melting pot so that they can be moved between the zoom and zoom positions.

Prehľad obrázkov na výkreseOverview of the figures in the drawing

Vynález bude bližšie objasnený na výkrese, na ktorom zobrazuje:The invention will be explained in more detail in the drawing, in which:

obr. 1 schému elektrickej pece podľa vynálezu (sčasti v bočnom priereze), obr. 2 prierez na priamke II-ÍÍ z obr. 1, obr. 3 schému zapojenia elektród do elektrického obvodu.Fig. 1 shows a diagram of an electric furnace according to the invention (partly in cross-section), FIG. 2 is a cross-section along line II-II of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic diagram of the connection of electrodes to an electrical circuit.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Vynález sa predovšetkým týka spôsobu výroby elektrotaveného žiaruvzdorného produktu tavením pevného materiálu rozličného druhu, najmä žiaruvzdorných materiálov.In particular, the invention relates to a process for producing an electro-melted refractory product by melting solid materials of different kinds, in particular refractory materials.

Tavenie sa realizuje v elektrickej peci, ktorá je vybavená aspoň dvomi elektródami, medzi voľnými koncami ktorých po zapojení prechádza elektrický prúd poskytujúci potrebnú energiu na tavenie.The melting takes place in an electric furnace which is equipped with at least two electrodes, between the free ends of which, when connected, an electric current provides the necessary energy for melting.

Ak je vsádzka elektricky nevodivá alebo menej vodivá a tvoria ju napr. pevné keramické materiály, v takom prípade sa voľné konce elektród pri spustení tavenia dotýkajú, pričom sa dotýkajú tiež i pevného materiálu, ktorý bude tavený. Po zapojení do obvodu sa medzi elektródami vytvorí elektrický oblúk, ktorý ohrieva a taví pevný materiál v bezprostrednej blízkosti voľných koncov elektród.If the charge is electrically non-conductive or less conductive, it is e.g. solid ceramic materials, in which case the free ends of the electrodes touch on starting the melting process, also touching the solid material to be melted. When connected to the circuit, an electric arc is formed between the electrodes, which heats and melts the solid material in the immediate vicinity of the free ends of the electrodes.

Voľné konce elektród sú postupne od seba odďaľované tak, ako sa rozširuje ohnisko taveniny, pričom sa stálo udržujú v kontakte s taveným pevným materiálom. Tiež je nutné dbať na to, aby sa zachoval priechod elektrického prúdu medzi elektródami a cez taveninu, ktorá sa tvorí medzi ich voľnými koncami. Ohrev je v tomto kroku tavenia spôsobený Joulovým teplom, vznikajúcim v dôsledku odporu taveného materiálu, ktorý sa nachádza medzi elektródami, čiastočne ponorenými do taveniny, na priechod elektrického prúdu. Tým sa stáva pôvodne nevodivý pevný tavený materiál vodivým, lebo bol uvedený do kvapalného skupenstva.The free ends of the electrodes are gradually separated from each other as the melt focus expands while maintaining contact with the fused solid material. Care must also be taken to maintain the passage of electrical current between the electrodes and through the melt formed between their free ends. The heating in this melting step is due to Joule heat, due to the resistance of the molten material between the electrodes partially immersed in the melt to pass the electric current. As a result, the initially non-conductive solid fused material becomes conductive because it has been brought into a liquid state.

Ak je tavený materiál dostatočne elektricky vodivý a ide napr. o kovy, nie je nutné, aby sa pri spustení tavenia voľné konce elektród dotýkali. V tomto prípade postačí, aby vzdialenosť medzi elektródami zodpovedala možnosti vytvorenia elektrického oblúka. Ohrev vznikajúci v tomto kroku tavenia je čiastočne spôsobený teplom vyžarovaným elektrickým oblúkom a prenikajúcim pevným materiálom, čiastočne Joulovým teplom, v dôsledku odporu taveného materiálu proti prechádzajúcemu elektrickému prúdu v tej časti taveniny, do ktorej sú elektródy čiastočne ponorené.If the molten material is sufficiently electrically conductive and goes e.g. o metals, it is not necessary for the free ends of the electrodes to touch each other when melting is started. In this case, it is sufficient that the distance between the electrodes corresponds to the possibility of forming an electric arc. The heating produced in this melting step is partly due to the heat emitted by the electric arc and the penetrating solid material, partly by Joule heat, due to the resistance of the molten material to the passing electrical current in the portion of the melt into which the electrodes are partially immersed.

Je zrejmé, že vzdialenosť medzi elektródami sa môže meniť podľa druhu taveného materiálu. V prípade elektricky nevodivého materiálu sa elektródy navzájom dotýkajú alebo sa takmer dotýkajú tak, aby sa medzi ich voľnými koncami vytvoril elektrický oblúk, zatiaľ čo v prípade elektricky vodivého materiálu môžu byť voľné konce elektród od seba oddialené.It will be appreciated that the distance between the electrodes may vary according to the type of molten material. In the case of an electrically non-conductive material, the electrodes touch or nearly touch each other so as to form an electric arc between their free ends, while in the case of the electrically conductive material the free ends of the electrodes may be spaced apart.

Vzdialenosť medzi elektródami je teda závislá od vodivosti taveného materiálu, ale aj od sily elektrickej inštalácie, pričom vzdialenosť medzi voľnými koncami elektród by mala zabezpečiť optimálny výkon tavenia.Thus, the distance between the electrodes depends on the conductivity of the molten material, but also on the strength of the electrical installation, and the distance between the free ends of the electrodes should ensure optimal melting performance.

Tavenina sa pred vypustením z panvy homogenizuje premiešaním konvekčným prúdom. Tento krok sa podľa vynálezu uskutoční krátko po dokončení tavenia opätovným priblížením voľných koncov elektród.The melt is homogenized by convection mixing before discharge from the ladle. According to the invention, this step takes place shortly after the melting is complete by re-approaching the free ends of the electrodes.

Priložené obrázky zobrazujú elektrickú pec na výrobu elektrotaveného produktu spôsobom podľa vynálezu.The attached figures illustrate an electric furnace for producing an electro-melted product by the method of the invention.

Elektrická pec je typom, ktorý používa systém ponorných elektród.An electric furnace is the type used by the immersion electrode system.

Pec je vybavená panvou 1, ktorá je v hornej časti uzatvorená klenbou 2 s násypným otvorom 3, ktorým sa do panvy vkladá vsádzka.The furnace is equipped with a ladle 1, which is closed at the top by a vault 2 with a chute 3, through which a charge is inserted into the ladle.

Po obidvoch stranách z boku panvy 1 sú v nosných ramenách 6 prichytené dve elektródy 4 a 5 tak, aby ich voľné konce 13 smerovali šikmo na seba. Nosné ramená 6 sú elektricky izolované. Elektródy sú v nosných ramenách prichytené tak, aby sa mohli posúvať, medzi polohou priblíženia, keď sa oba ich voľné konce prípadne dotýkajú, a polohou oddialenia, keď je medzi voľnými koncami určitá vzdialenosť. Z toho dôvodu elektródy voľne prechádzajú otvormi v bočných stenách 1' panvy 1, ich prierez je vyhotovený tak, aby okolo elektród vznikol kruhový priechod 19, ktorým do pece preniká vzduch, a je dostatočne veľký, aby bolo možné elektródy vychyľovať. Osi elektród tam môžu zvierať uhol a 15° až 165°.On both sides of the side of the ladle 1, two electrodes 4 and 5 are attached in the support arms 6 so that their free ends 13 point obliquely to each other. The support arms 6 are electrically insulated. The electrodes are retained in the support arms so as to be movable between the approach position when both free ends eventually touch each other and the offset position when there is a certain distance between the free ends. For this reason, the electrodes freely pass through the openings in the side walls 1 'of the ladle 1, their cross-section being designed to form a circular passage 19 around the electrodes through which air enters the furnace, and is large enough to deflect the electrodes. The electrode axes can be at an angle of 15 ° to 165 ° there.

Elektródy sa vychyľujú okolo vonkajšieho bodu vychýlenia 28, ktorý'je dostatočne vzdialený od steny ľ pece, aby vychýlenie voľných koncov elektród 4 a 5 v peci bolo čo najväčšie, a tým bola docielená presná kontrola tavenia nezávisle od kvantity taveného materiálu. Vonkajší bod vychýlenia 28 je prakticky situovaný na nosnom ramene 6.The electrodes are deflected around the outer deflection point 28, which is sufficiently distant from the furnace wall, so as to deflect the free ends of the electrodes 4 and 5 in the furnace as much as possible, thereby achieving precise control of the melting independently of the quantity of molten material. The outer deflection point 28 is practically situated on the support arm 6.

Každé nosné rameno 6 je usporiadané zo základne 7, v ktorej je zapustený stĺpec 8, a na jeho hornom konci, ktorý je totožný s uvedeným vonkajším bodom vychýlenia 28, je v kĺbovom čape uložený držiak 9. Elektróda je v držiaku posuvne prichytená objímkami 10. Držiak 9 je vybavený ovládacím kolesom 11, ktorým je možné ovládať (ručne alebo motorom) posuv elektród v smere šípok 12, a tým meniť vzdialenosť medzi ich voľnými koncami 13 vnútri panvy 1. Túto vzdialenosť je možné meniť tiež vychyľovaním elektród okolo vonkajšieho bodu vychýlenia 28.Each support arm 6 is disposed from a base 7 in which the column 8 is recessed, and at its upper end, which is identical to said external deflection point 28, a hinge pin 9 is mounted in the hinge pin. The holder 9 is provided with a control wheel 11 by which it is possible (manually or by motor) to move the electrodes in the direction of the arrows 12, thereby varying the distance between their free ends 13 inside the ladle 1. This distance can also be varied by deflecting the electrodes around .

Vonkajšia valcovitá stena 15 dna panvy 1 spočíva prostredníctvom valčekov 16 na podstavci 14. Valčeky sú vsunuté do koľajníc 17 vo valcovitej stene 15 dna panvy.The outer cylindrical wall 15 of the bottom of the ladle 1 rests by means of rollers 16 on the base 14. The rollers are inserted into the rails 17 in the cylindrical wall 15 of the bottom of the ladle.

Asi v polovici výšky bočnej steny panvy 1 je výpustný otvor 18.At about half the height of the side wall of the ladle 1 there is a discharge opening 18.

Na vypustenie elektrotavenej hmoty sa panva vychýli na podstavci 14 v smere šípky 26 (obr. 2).To discharge the electrothermal mass, the ladle is deflected on the pedestal 14 in the direction of the arrow 26 (FIG. 2).

Skutočnosť, že elektródy 4 a 5 prechádzajú celkom voľne stenami ľ pece a nijako sa ich nedotýkajú, významne odlišuje usporiadanie pece podľa vynálezu od dosiaľ používaných pecí na elektrické tavenie.The fact that the electrodes 4 and 5 pass quite freely through the walls 1 'of the furnace and do not touch them in any way significantly differentiates the furnace arrangement according to the invention from the electric melting furnaces used hitherto.

V súčasnej technike sú elektródy prichytené k stenám pecí a sú výkyvné zavesené na pomerne zložitých prostriedkoch, ktoré sú vystavené zvýšeným teplotám, proti ktorým je treba elektródy chrániť. Tieto prostriedky sú však dôvodom, prečo súčasné pece môžu pracovať len pri teplotách rádovo 1600 °C.In the current technique, the electrodes are attached to the walls of the furnaces and are hinged on relatively complex devices that are exposed to elevated temperatures against which the electrodes need to be protected. However, these means are the reason why current furnaces can only operate at temperatures of the order of 1600 ° C.

Vzhľadom na to, že oproti súčasnej technike je pec podľa vynálezu vybavená kruhovými priechodmi 19, ktoré sú dostatočne veľké a umožňujú prúdenie chladného vzduchu pozdĺž elektród a pretože každá elektróda, ktorá týmto otvorom prechádza, je prichytená v bočnom nosnom ramene 6, ktoré je dostatočne vzdialené od bočnej steny 1, nie je nutné na ochranu elektród a ich nosných ramien realizovať žiadne dostatočné opatrenia proti vysokým teplotám vnútri panvy.Since the furnace according to the invention is equipped with circular passages 19 which are large enough to allow the flow of cool air along the electrodes in comparison with the present technique, and since each electrode passing through this opening is retained in a lateral support arm 6 which is sufficiently spaced from the side wall 1, it is not necessary to take sufficient measures against the high temperatures inside the ladle to protect the electrodes and their support arms.

To umožňuje spracovať žiaruvzdorné produkty pri teplotách vyšších ako 2500 °C.This allows the refractory products to be processed at temperatures above 2500 ° C.

Na obr. 3 je schematicky znázornené zapojenie elektród 4 a 5 do elektrického obvodu. Obvod nadväzuje na elektrickú sieť na svorkách 29 klasickým spôsobom cez istič (nie je vyobrazený). Do obvodu je vložená samoindukčná cievka 20, ktorá je zapojená do série s elektródami 4 a 5 v prípade, keď sú tieto elektródy v polohe priblíženia.In FIG. 3 schematically illustrates the connection of electrodes 4 and 5 to an electrical circuit. The circuit is connected to the electrical network at terminals 29 in a conventional manner via a circuit breaker (not shown). A self-inducting coil 20 is inserted into the circuit and is connected in series with the electrodes 4 and 5 when the electrodes are in the proximity position.

Spínačom 21 je možné nakrátko spojiť túto cievku v prípade, keď sú elektródy 4 a 5 v polohe oddialenia.By the switch 21 it is possible to briefly connect this coil when the electrodes 4 and 5 are in the offset position.

Do okruhu je okrem toho vložený transformátor 27, ktorý privádza napätie na svorky elektród a zabezpečuje potrebnú prúdovú hustotu na vykonanie tavenia. Môže ísť o klasický transformátor so stálym prevodom napätia 220/11 000 V.In addition, a transformer 27 is applied to the circuit, which applies voltage to the electrode terminals and provides the necessary current density to effect melting. It can be a classical transformer with permanent voltage transfer 220/11 000 V.

Hlavným vypínačom 22 je možné uzatvoriť elektrický obvod a zapojiť elektródy na sieť.The main switch 22 can close the electrical circuit and connect the electrodes to the mains.

Pri spustení tavenia sa hlavným vypínačom 22 uzatvorí napájači obvod, spínač 21 ostáva rozpojený, elektródy 4 a 5 sú v polohe priblíženia, pričom ich voľné konce sú ponorené do vsádzky alebo sú aspoň v kontakte s ňou.When the melting is started, the power circuit 22 closes the power circuit, the switch 21 remains open, the electrodes 4 and 5 are in the proximity position, with their free ends immersed in or at least in contact with the charge.

Sotva sa určité množstvo pevného materiálu 23 roztaví a vzniká tavenina 24, vykoná sa postupné oddialenie elektród 4 a 5 od seba a zopnutie spínača 21, aby došlo ku skratovaniu samoindukčnej cievky 20.As soon as a certain amount of solid material 23 melts to form a melt 24, the electrodes 4 and 5 are gradually separated from each other and the switch 21 is closed to short-circuit the self-induction coil 20.

V nadväznosti na rozširovanie ohniska taveniny sa vykoná zväčšenie vzdialenosti medzi elektródami, pričom je potrebné dohliadnuť na to, aby hustota prúdu prechádzajúceho medzi elektródami cez taveninu 24, bola dostatočne veľká na to, aby sa teplota tavenia prenášala na okolitý pevný materiál 23.Following the expansion of the melt focus, an increase in the distance between the electrodes is made, making sure that the current density passing between the electrodes through the melt 24 is sufficiently large that the melting temperature is transferred to the surrounding solid material 23.

Po roztavení všetkého pevného materiálu je výhodné, aby sa elektródy 4 a 5 opäť k sebe priblížili pri ich súčasnom hlbokom ponorení pod hladinu taveniny, pričom sa podľa potreby rozpojí spínač 21, aby sa znížilo množstvo prúdu v elektrickom obvode. V dôsledku toho sa koncentruje pomerne značná „energia v malom objeme roztaveného materiálu, ktorá spôsobí lokálne zvýšenie teploty. Tým vzniká konvekčné prúdenie, čoho výsledkom je dokonalé miešanie roztaveného materiálu a vytvorenie pomerne homogénnej hmoty vysokej kvality.After all solid material has melted, it is preferable that the electrodes 4 and 5 approach each other again while immersed below the level of the melt, while disconnecting the switch 21 as needed to reduce the amount of current in the electrical circuit. As a result, a relatively large amount of energy is concentrated in a small volume of molten material which causes a local temperature increase. This results in a convective flow, resulting in perfect mixing of the molten material and the formation of a relatively homogeneous mass of high quality.

Nasleduje niekoľko konkrétnych príkladov na ilustráciu uplatnenia spôsobu podľa vynálezu v predtým opísanej peci.The following are some specific examples to illustrate the application of the method of the invention in a furnace previously described.

Príklady: Do pece je vsadený materiál s celkovou hmotnosťou 1500 kg v tomto zložení: 33 % oxidu zirkoničitého, 50 % oxidu hlinitého, 14 % oxidu kremičitého a 3 % alkalickej soli vo forme uhličitanu sodného. Priemerná zrnitosť kolíše od 0,5 mm do 15 cm (veľkosť priemeru).Examples: A furnace with a total weight of 1500 kg is charged in the composition: 33% zirconia, 50% alumina, 14% silica and 3% alkali salt in the form of sodium carbonate. The average grain size ranges from 0.5 mm to 15 cm (diameter size).

Pred spustením tavenia sa oba voľné konce 13 elektród a 5, ktoré v tomto príklade sú z grafitu, priblížia k sebe a na úroveň pevného materiálu vsadeného predtým do panvy 1. Oba voľné konce 13 elektród sa čiastočne zakryjú pevným materiálom tak, aby v ňom boli ponorené.Before starting the melting, the two free electrode ends 13, 5, which in this example are made of graphite, approach each other and to the level of solid material previously embedded in the ladle 1. The two free electrode ends 13 are partially covered by the solid material so that submerged.

Potom sa hlavným vypínačom 22 uzatvorí elektrický obvod, pričom spínač 21 je rozpojený. Medzi elektródami 4 a 5 sa vytvorí elektrický oblúk.The electrical circuit is then closed by the main switch 22, the switch 21 being open. An electric arc is formed between the electrodes 4 and 5.

Energia na elektródach je rádovo 300 kW. Asi po 5 minútach vzniká v okolí voľných koncov 13 elektród 4 a 5 dostatočné množstvo taveniny 24 a je možné spínačom 21 nakrátko spojiť samoindukčnú cievku 20. Súčasne sa elektródy postupne odďaľujú od seba.The energy on the electrodes is of the order of 300 kW. After about 5 minutes, a sufficient amount of melt 24 is generated in the vicinity of the free ends 13 of the electrodes 4 and 5, and the self-induction coil 20 can be short-circuited by switch 21. At the same time, the electrodes gradually move apart.

Pretože tavenina 24 je kvapalného skupenstva, prechádza elektrický prúd medzi elektródami cez taveninu. Celkový čas tavenia je asi 45 minút a teplota tavenia sa pohybuje okolo 2250 °C.Because the melt 24 is of a liquid state, an electrical current passes between the electrodes through the melt. The total melting time is about 45 minutes and the melting temperature is about 2250 ° C.

Vzniknutá teplota tavenia je dostatočne veľká a umožňuje postupné tavenie celej vsádzky pri sústavnom zväčšovaní vzdialenosti medzi elektródami, ktorá sa realizuje až do úplného roztavenia vsádzky.The resulting melting temperature is large enough to allow the entire batch to gradually melt while continuously increasing the electrode gap until the batch melts completely.

Iné druhy materiálov boli v peci spracované obdobným spôsobom:Other types of materials were treated in a similar way in the furnace:

Išlo hlavne o vsádzku, ktorá obsahovala 50 % železa a 50 % kobaltu, vsádzky obsahujúce 95 % oxidu hlinitého a % alkalickej soli, 50 % kobaltu a 50 % niklu, bronz, mosadz, atď.It was mainly a charge which contained 50% iron and 50% cobalt, charge containing 95% alumina and% alkali salt, 50% cobalt and 50% nickel, bronze, brass, etc.

Iný príklad sa týka tavenia sklenených črepov. V tomto príklade boli použité molybdénové alebo grafitové elektródy.Another example relates to melting glass shards. In this example, molybdenum or graphite electrodes were used.

SK 283103 Β6SK 283103 Β6

Sklenené črepy boli tavené v predtým opísanej peci spoločne s vypáleným odpadom obsahujúcim napr. ťažké kovy. Išlo hlavne o odpadový extrakt z vypaľovacích pecí v pevnom stave.The glass shards were melted in the previously described furnace together with the burnt waste containing e.g. heavy metals. It was mainly a waste extract from firing furnaces in a solid state.

Tavením sa získal sklovitý produkt obsahujúci spomenuté ťažké kovy, ktorý by mohol byť použitý ako základná surovina na výrobu guľôčok známou technológiou, s cieľom odstrániť ťažké kovy.Melting gave a glassy product containing said heavy metals, which could be used as a basic raw material for the production of beads by known technology to remove heavy metals.

Tavenie bolo uskutočnené kontinuálne v naklonenej panve 1 tak, aby sklovitý produkt s postupom tavenia odtekal výpustným otvorom 18, pričom panva bola doplňovaná násypným otvorom 3 v klenbe peci.The melting was carried out continuously in the inclined ladle 1 so that the glass product with the melting process flows out through the discharge opening 18, while the ladle is supplemented by the discharge opening 3 in the furnace crown.

Rovnaký spôsob kontinuálneho tavenia bol použitý aj v prípade vsádzok incho materiálu.The same continuous melting method was also used for incho material batches.

Spôsob podľa vynálezu a usporiadanie elektrickej pece, v ktorej je tento spôsob realizovaný, nevyžaduje ďalšie osobitné kroky na spustenie a skončenie tavenia.The method according to the invention and the arrangement of the electric furnace in which the method is carried out do not require additional specific steps to start and stop melting.

Je možné napr. nechať stuhnúť časť nevodivej vsádzky v peci. Je však potrebné dohliadnuť, aby elektródy 4 a 5 boli uvedené do polohy oddialenia nad hladinu stuhnutej vsádzky pred spustením tavenia, ktoré bude uskutočnené predtým opísaným spôsobom. Ak je vsádzka elektricky vodivá, nie je nutné toto opatrenie zrealizovať.It is possible e.g. allow a portion of the non-conductive charge to solidify in the furnace. However, it should be ensured that the electrodes 4 and 5 are brought to a position above the level of the solidified charge prior to starting the melting, which will be carried out as described above. If the charge is electrically conductive, this measure does not need to be implemented.

Pracovné podmienky pece je možné meniť. Na stenách panvy sa môže ponechať určitá vrstva elektrotaveného produktu 25 ako stála ochrana stien panvy 1.The operating conditions of the furnace can be changed. A certain layer of electro-melted product 25 may be left on the ladle walls as a permanent protection of the ladle walls 1.

Pec môže byť zapojená na jednosmerný prúd, jednofázový alebo trojfázový prúd.The furnace can be connected to direct current, single phase or three phase current.

Výhodné usporiadanie a umiestnenie elektród 4 a 5 vzhľadom na panvu 1 umožňuje regulovať veľkosť uhla a s prihliadnutím na výšku hladiny vsádzky. Na to je treba zabezpečiť, aby sa elektródy mohli vychyľovať na stĺpci 8 nosného ramena 6 v oblúku pomerne veľkého rozpätia. Z toho dôvodu je nutné, aby vonkajší bod vychýlenia bol dostatočne vzdialený od steny pece.The advantageous arrangement and positioning of the electrodes 4 and 5 with respect to the ladle 1 makes it possible to control the size of the angle and taking into account the level of the charge. To this end, it must be ensured that the electrodes can be deflected on the column 8 of the support arm 6 in an arc of a relatively large span. For this reason, the external deflection point must be sufficiently distant from the furnace wall.

Vynález nie je limitovaný spomenutými príkladmi. Bez toho, aby by bol prekročený jeho rámec, je možné použiť rôzne typy elektród, ktoré vyhovujú pre elektrické pece pracujúce systémom ponorných elektród, a aj konštrukcia nosného ramena 6 elektród môže byť usporiadaná iným spôsobom.The invention is not limited to these examples. Without departing from its scope, it is possible to use different types of electrodes that are suitable for electric furnaces operating in an immersion electrode system, and the structure of the electrode support arm 6 may also be arranged in another manner.

Taktiež vsádzka, jej zloženie a zrnitosť, môže byť rozmanitá. Môže isť o materiál práškový alebo o bloky s priemerom až niekoľko desiatok centimetrov.Also, the charge, its composition and grain size can be varied. It may be a powdered material or blocks with a diameter of several tens of centimeters.

Claims (2)

nie do blízkosti elektród (4, 5), najmä do priestoru medzi ne, zatiaľ čo sa súčasne kontinuálne odvádza tavenina (24).not to the proximity of the electrodes (4, 5), in particular to the space therebetween, while at the same time continuously discharging the melt (24). 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačuj ú c i sa t ý m , že sa tavenie uskutočňuje v oxidačnom prostredí.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the melting is carried out in an oxidizing medium. 4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že pred vypustením taveniny sa uskutoční jej premiešanie konvenčným prúdom.Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is mixed with a conventional stream before the melt is discharged. 5. Elektrická pec na vykonávanie spôsobu podľa nároku 1, ktorá je vybavená panvou, najmenej dvomi elektródami prechádzajúcimi cez stenu pece a prostriedkami na vytvorenie elektrického oblúka medzi voľnými koncami elektród, ktoré sa zbiehajú k sebe a sú posuvné medzi polohou ich priblíženia, keď sa ich voľné konce prípadne aj dotýkajú, a polohou oddialenia, keď je medzi ich voľnými koncami určitá vzdialenosť, ale sú stále v kontakte s taveným materiálom, pričom posúvanie voľných koncov medzi týmito polohami je v podstate nepretržité a je vykonávané prostriedkami, ktoré sú súčasťou pece, vyznačujúca sa tým, že v nosnom ramene (6) sú prichytené elektródy (4) a (5) posuvne a výkyvné v ich osi okolo vonkajšieho bodu vychýlenia (28) vzdialeného od steny (ľ) a prechádzajúce otvorom steny (ľ), okolo elektród (4) a (5) je kruhový priechod (19) na vychyľovanie elektród (4) a (5), ktorých osi zvierajú uhol a 15° až 165°, pričom panva (1) je v hornej časti uzatvorená klenbou (2), ktorá je vybavená násypným otvorom (3) na plnenie panvy (1) pevným materiálom na tavenie.An electric furnace for carrying out the method of claim 1, which is provided with a ladle, at least two electrodes passing through the furnace wall and means for forming an electric arc between the free ends of the electrodes that converge together and are movable between their proximity positions when the free ends optionally also touching, and a position of separation when there is a certain distance between their free ends but are still in contact with the fused material, wherein the displacement of the free ends between these positions is substantially continuous and is performed by means of the furnace characterized in that in the support arm (6) the electrodes (4) and (5) are mounted sliding and pivotable in their axis about an external deflection point (28) remote from the wall (1 ') and passing through the wall opening (1'), around the electrodes ( 4) and (5) is a circular passage (19) for deflecting the electrodes (4) and (5), the axes of which are at an angle α of 15 ° to 165 °, wherein the ladle (1) is closed at the top by a vault (2), which is provided with a chute (3) for filling the ladle (1) with solid melting material. 6. Elektrická pec podľa nároku 5,vyznačujúca sa tým, že každé nosné rameno (6) je elektricky izolované a usporiadané zo základne (7), v ktorej je uložený stĺpik (8), ktorého horný koniec je vonkajším bodom vychýlenia (28) a je spojený s držiakom (9) kĺbom, pričom k držiaku (9) je upevnená elektróda (4, 5) na posúvanie a vychyľovanie a na menenie vzdialenosti medzi voľnými koncami (13) elektród (4, 5).An electric furnace according to claim 5, characterized in that each support arm (6) is electrically insulated and arranged from a base (7) in which a pillar (8) is arranged, the upper end of which is the outer deflection point (28) and is connected to the holder (9) by a hinge, the electrode (4, 5) being fixed to the holder (9) for moving and deflecting and for changing the distance between the free ends (13) of the electrodes (4, 5). 7. Elektrická pec podľa nároku 5 alebo 6, v y z n a čujúca sa tým, že do elektrického obvodu napájania elektród (4) a (5) je vložená samoindukčná cievka (20), ktorá je zapojená do série s elektródami (4, 5) v ich polohe priblíženia a nakrátko v ich polohe oddialenia.An electric furnace according to claim 5 or 6, characterized in that a self-inducting coil (20) is inserted in series with the electrodes (4, 5) in their electrode supply circuit (4) and (5). the zoom position and briefly in their zoom position. 3 výkresy3 drawings 1. Spôsob tavenia pevných materiálov, hlavne kovov alebo keramiky, pri ktorom vzniká elektrotavený produkt v elektrickej peci vybavenej najmenej dvomi elektródami, medzi voľnými koncami ktorých môže prechádzať elektrický prúd hlavne vo forme elektrického oblúka, pričom pri spustení tavenia sa voľné konce elektród dotýkajú taveného materiálu a vzdialenosť medzi nimi umožňuje priechod elektrického prúdu, prípadne vytvorenie elektrického oblúka, pri ktorom dochádza k taveniu pevného materiálu v blízkosti voľných koncov elektród a elektrický prúd prechádza tiež taveninou tvoriacou sa medzi oboma voľnými koncami, vyznačujúci sa tým, že voľné konce elektród (13) sa postupne v súvislosti s rozširujúcim sa ohniskom roztaveného pevného materiálu (23) od seba odďaľujú, pričom sa stále udržujú v kontakte s taveným pevným materiálom (23) na zabezpečenie zachovania toku elektrického prúdu medzi elektródami.1. A process for melting solid materials, in particular metals or ceramics, in which an electrically melted product is produced in an electric furnace equipped with at least two electrodes, between the free ends of which an electric current can pass mainly in the form of an electric arc. and the distance between them allows the passage of an electric current or the formation of an electric arc in which solid material melts near the free ends of the electrodes and the electrical current also passes through the melt formed between the two free ends, characterized in that the free ends of the electrodes (13) are progressively separated from each other in the context of the expanding focus of the molten solid material (23), while still maintaining contact with the molten solid material (23) to maintain the flow of current between the electrodes. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že v priebehu tavenia sa privádza materiál na tave-Method according to claim 1, characterized in that during melting the material is fed to the melt.
SK1654-96A 1994-06-24 1995-06-19 Method and furnace for making a molten product SK283103B6 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9400604A BE1008485A3 (en) 1994-06-24 1994-06-24 Method and four for the manufacture of a product fade.
PCT/BE1995/000057 WO1996000489A1 (en) 1994-06-24 1995-06-19 Method and furnace for making a molten product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK165496A3 SK165496A3 (en) 1997-12-10
SK283103B6 true SK283103B6 (en) 2003-02-04

Family

ID=3888220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1654-96A SK283103B6 (en) 1994-06-24 1995-06-19 Method and furnace for making a molten product

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP0768017B1 (en)
AT (1) ATE170356T1 (en)
AU (1) AU705587B2 (en)
BE (1) BE1008485A3 (en)
BG (1) BG62150B1 (en)
CA (1) CA2192068A1 (en)
CZ (1) CZ289969B6 (en)
DE (1) DE69504350T2 (en)
ES (1) ES2124557T3 (en)
HU (1) HU220470B1 (en)
PL (1) PL176908B1 (en)
RU (1) RU2144285C1 (en)
SK (1) SK283103B6 (en)
WO (1) WO1996000489A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100050932A1 (en) * 2008-08-27 2010-03-04 Bp Corporation North America Inc. Apparatus and Method of Direct Electric Melting a Feedstock

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1449307A (en) * 1923-03-20 Best available corn
FR483147A (en) * 1915-01-25 1917-05-31 Francesco Bassanese Tilting electric furnace for melting and refining of metals
FR499315A (en) * 1918-10-22 1920-02-07 Louis Amilcar Yves Ferron Improvements to electric ovens
JPH0225292A (en) * 1988-07-12 1990-01-26 Kawasaki Steel Corp Starting method of melting of fused flux

Also Published As

Publication number Publication date
RU2144285C1 (en) 2000-01-10
HU9603424D0 (en) 1997-02-28
BG62150B1 (en) 1999-03-31
PL176908B1 (en) 1999-08-31
AU2708795A (en) 1996-01-19
DE69504350D1 (en) 1998-10-01
BG101072A (en) 1997-06-30
ATE170356T1 (en) 1998-09-15
HU220470B1 (en) 2002-02-28
HUT76456A (en) 1997-09-29
CZ376096A3 (en) 1997-06-11
PL317937A1 (en) 1997-04-28
CZ289969B6 (en) 2002-05-15
EP0768017A1 (en) 1997-04-16
BE1008485A3 (en) 1996-05-07
DE69504350T2 (en) 1999-03-25
WO1996000489A1 (en) 1996-01-04
ES2124557T3 (en) 1999-02-01
SK165496A3 (en) 1997-12-10
EP0768017B1 (en) 1998-08-26
CA2192068A1 (en) 1996-01-04
AU705587B2 (en) 1999-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7730745B2 (en) Vitrification furnace with dual heating means
KR101521366B1 (en) Energy-efficient high-temperature refining
EP1446624B1 (en) Method for melting metals
JPH077102B2 (en) Melt furnace for waste treatment and its heating method
JPH0720288A (en) Glass fusion processing method
JP2738423B2 (en) Electric heating furnace for glass
SK283103B6 (en) Method and furnace for making a molten product
RU2432719C1 (en) Electromagnet process reactor
US6137822A (en) Direct current arc furnace and a method for melting or heating raw material or molten material
RU2661322C2 (en) Method for manufacture of bimetallic electrode by electroslag cladding
JPH0667539B2 (en) Method of heating molten metal
US1739343A (en) Melting and refining furnace
KR101951805B1 (en) Melt discharging device
SU1344744A2 (en) Electric skull-type glass=making furnace
RU97101116A (en) METHOD AND FURNACE FOR PRODUCING MELTED MATERIAL
JPH0361318B2 (en)
RU2179288C2 (en) Electric arc furnace
JPH0961065A (en) Dc arc furnace with scrap preheating device
JP3494493B2 (en) Electrode structure of electric melting furnace
Moore et al. Method and apparatus for melting metals
JPH112495A (en) Plasma melting furnace and operating method therefor
EA000855B1 (en) Method for melting a silicate material
JPH05180567A (en) Melting furnace for metal
CZ232093A3 (en) Apparatus for melting, heating and homogenization of glass melt
PL42809B1 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20100619