SU70648A1 - Туннельна электрическа печь - Google Patents

Description

Промышленный способ получени  карбида кремн  заключаетс  в восстановлении кремневой кислоты (чистых разновидностей кварца или кварцевого песка) углеродом малозольного антрацита или нефт ного кокса но реакции:

SiOa + ЗС SiC + 2СО119200 кал.

Процесс образовани  карбида кремни  протекает в интервале температур 1450-1850°. Дл  получени  крупнокристаллического продукта необходима более -высока  температура процесса, однако, не превышающа  2200-2400°, так как при более высоких температурах карбид кремни  диссоциирует. Получение карбида кремни  ведетс  в электрической печи сопротивлени  периодического действи , в которой нагревателем служит выкладываемый из кускового углеродистого материала керн, к концам которого подводитс  электрический ток. Дл  подвода тока служат неподвижные токоподвод щие электроды, закрепленные в торцовых стенках печи.

Шихта, состо ща  из кварцевого песка (или дробленого кварца) и восстановител  (антрацит, нефт ной кокс) с добавкой опилок дл  увеличени  газопроницаемости, загружаетс  в печь толстым слоем.

При нагревании щихты при номощи KejpHa электрическим током начинаетс  процесс образовани  карбида кремни  и роста кристаллов. По мере накоплени  сло  карбида кремни  реакци  замедл етс  и, наконец, полностью прекращаетс .

В процессе получени  карбида кремни  выдел етс  большое количество горючих газов, энерги  которых эквивалентна примерно 60% затрачиваемой на процесс электроэнергии. Эти газы сжигаютс  на поверхности печи. Сжигание газов уменьщает их вредное действие на здоровье работающих, однако при этом значительно повыщаетс  температур  .воздуха-в-цехе.. .В- то же врем  -очевидно, что теплова -энерги  вьадел ющихс  тазов может быть эффективноИспользована дл -интенсификациипроцессаи-улучшени  техно-экокомйческих. показателей установки,- .

№ 70648- 2 - В цел х использовани  энергии образующихс  в процессе получени  карбида кальци  газов предлагаетс  электрическа  тоииельна  печь.

Нагруженна  на тележку шихта перемещаетс  вдоль печи, подверга сь по мере передвижени  предварительному подогреву в первой зоне пени, термообработке в средней зоне и охлаждению в третьей зоне печи. При этом, за счет охлаждени  материалов в третьей зоне, подогреваегс  засасываемый в печь воздух.

На тележке, загруженной щихтой, смонтирована электрическа  печо. 1ипа Ачесона с сопротивлением, питающа с  от сети через щины, установленные в средней зоне печи.

Выдел ющиес  из шихты горючие газы сжигаютс  в специально устроенных каналов в средней части тоннел  при смешивании их с воздухом , подогретым в третьей зоне печи.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемой тоннельной печи; на фиг. 2 - поперечный ее разрез по линии А-А.

Предлагаема  печь имеет печной тоннель У, смотровой коридор 2, место 3 подвода электрического тока, печную тележку 4, токоподвод щие электроды 5, керн 6, ограждение 7 дл  шихты 8, толкатель 9, уплотн ющие тележки W, ворота //, вентил тор 12 дл  нагнетани  холодного воздуха, отверсти  13 дл  отсоса нагретого воздуха, каналы 14 дл  подачи нагретого воздуха дл  сжигани  газов, эжекторы 15, отверсти  16 дл  нагнетани  нагретого воздуха в зону нагрева, отверсти  17 дл  отсоса гор чих продуктов горени , каналы 18 дл  подачи гор чих продуктов горени  в зону подогрева, каналы 19 дл  очсоса -продуктов горени  к дымососам.

При передвижении тележки в тоннеле в нервой зоне происходит подогрев шихты теплом, получаемым от сжигани  выдел ющихс  газов. При этом принцип противотока создает наилучшие услови  использовани  этого тепла, причем может оказатьс  целесообразной выкладка шихты в виде брикетов с зазорами или каналами, обеспечивающими первоначально проникновение нагревающихс  газов внутрь печи, а затем сжигание и удаление газов, выдел ющихс  в шихте. Во второй, цептральной части тоннел  печь присоедин етс  к источнику электрического тока и, благодар  выделению дополнительного количества тепла, а печи развиваетс  и завершаетс  процесс образовани  карбида кремни  и роста его кристаллов. Выдел ющиес  здесь горючие газы сжигаютс  за счет подачи в эту зону дозированного количества воздуха, подогретого предварительно в третьей, последней части тоннел , в которой отключенна  от источника электрического тока печь остывает, отдава  зг пасенное в ней тепло воздуху, подаваемому в регулируемом количестве в конец тоннел  вентил тором 12. Остывша  в последней части тоннел  тележка с печью выходит из него, разбираетс , снова загружаетс  на обгонной части рельсового пути в фиксированных местах и возвращаетс  в тоннель дл  нового цикла работ.

Нагрев печи в конце подогревной части тоннел  может привести к началу реакции восстановлени  кремневой кислоты углеродом и, следовательно , .к выделению окиси углерода. Кроме того, сжигание этого газа наиболее целесообразно производить во второй центральной зоне тоннел , где выдел етс  минимальное количество газа и в то же врем  имеют место максимальные потери тепла лучеиспусканием.

Ввиду этого тоннель имеет устройство дл  организации пр моточного движени  газов на участке конца подогревной и всей рабочей частг тоннел . Дл  этого служат отверсти  13 и каналы 14, через которые производитс  отсос подогретого воздуха эжектором 15 (или другим cnocQ- бом) и подача его через отверсти  16 в зону горени . Отверсти  17 и каиалы 18 служат дл  отсоса продуктов горени  (также эжектором илп иным способом) и подачи их в подогревную часть печи. Печь имеет такО )

NJ

№ 70648

3

ISs

r

-х;

-г

ЙЙ

IL

1Ш

т

ч.

-i- I vj I

UJ.SJ-1

ri

1,

1 1

.§

-с

№ 70648- 4

же устройство дл  подачи дополнительного количества горючего газа от посто нного источника в конец подогревной и в рабочую часть тоннел .

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Тоннельна  электрическа  печь, в которой обрабатываемый продукт , нагруженный на тележку, периодически перемещаетс  вдоль тоннел , подверга сь рабочей термообработке в средней зоне печи, перва  зона которой используетс  дл  предварительного подогрева продукта за счет отход щих газов, и треть   вл етс  зоной охлаждени  и служит дл  подогрева засасываемого в печь воздуха, отличающа с  тем,, что, с целью использовани  печи дл  производства карбида кремни  и подобных продуктов, на тележке смонтирована загруженна  шихтой электрическа  печь Ачесона с сопротивлением, присоедин емым к сети через шины, установленные в средней зоне.

2.Тоннельна  электронечь по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью использовани  теплотворной способности выдел ющихс  из шикты горючих газов, в стенках средней части тоннел  устроень каналы дл  сжигани  в них этих газов за счет смешивани  их с воздухом, подогретым в третьей зоне печи.