SU935693A1

SU935693A1 - Electric salt furnace for melting non-ferrous metals and its alloys

Info

Publication number: SU935693A1
Application number: SU802935644A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Горда; Александр Александрович Резняков
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Вторичных Цветных Металлов
Priority date: 1980-06-04
Filing date: 1980-06-04
Publication date: 1982-06-15

Description

(5) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СОЛЕВАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ(5) ELECTRICAL SOLAR FURNACE FOR MELTING NON-FERROUS METALS AND THEIR ALLOYS

1one

Изобретение относитс к металлургии цветных металлов, в частности к конструкци м электрических солевых пбчей дл плавки цветных металлов, и может быть использовано на предпри тих вторичной цветной металлургии дл металлургического передела вторичного сырь .The invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals, in particular to the design of electrical salt pbchi for melting non-ferrous metals, and can be used in the secondary non-ferrous metallurgy for the metallurgical processing of secondary raw materials.

Известна печь с жидкой -солевой ванной дл извлечени меди из скрапа, имеюща ванну с солевым расплавом, электроды, погруженные в расплав, причем один из электродов установлен вертикально в подине печи и снабжен каналом дл выпуска жидкого металла ., а два других электрода установлены горизонтально 1 .A famous furnace with a liquid-salt bath for the extraction of copper from scrap, having a bath with salt melt, electrodes immersed in the melt, one of the electrodes installed vertically in the furnace bottom and provided with a channel for the production of liquid metal. .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату вл етс электрическа солева печь дл плавки цветных металлов, содержаща плавильную камеру, футеррванную ,огнеупорным материалом, металлосборник, снаб.женныи шпуровым отверстием дл выпуска жидкого металла, крышку и электроды . При этом электроды выполнены в виде блоков с воронкообразной поверхностью , установлены Б гнезда с заглублением и соединены с токоподвод щей штангой 27.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is an electric salt furnace for smelting non-ferrous metals, containing a melting chamber, a lined, refractory material, a metal collector, supplying a liquid hole for discharging liquid metal, a cover and electrodes. At the same time, the electrodes are made in the form of blocks with a funnel-shaped surface, the sockets with the depth are installed, and they are connected to the current lead rod 27.

Выполнение электродов в виде съемных блоков с воронкообразной поверхностью позвол ет увеличить срок служ10 бы электродов за счет уменьшени . эрозии рабочей поверхности электрода .Making the electrodes in the form of removable units with a funnel-shaped surface makes it possible to increase the service life of the electrodes by decreasing. erosion of the working surface of the electrode.

Основными недостатками этой печи вл ютс необходимость в специаль15 ном электродном материале дл .блоков (которые в конечном счете разрушаютс и нуждаютс в замене, дл чего необходимы остановки печи), а также наличие резьбового соединени блока The main disadvantages of this furnace are the need for a special electrode material for blocks (which ultimately break down and need to be replaced, which requires stopping the furnace), as well as the presence of a threaded connection of the block

20 с токоведущей штангой в непосредственной близости от зоны максимального тепловыделени , наход щейс у рабочей поверхности электрода, что влемет за собой дополнительные потери электроэнергии и перегрев в м те контакта, что; в свою очередь, приводит к частому выходу из стро токов едущей штан ги, Целью изобретени вл етс увел мение срока службы электродов и сн жение энергозатрат. Поставленна цель достигаетс тем, что в электрической солевой печи дл плавки цветных металлов и их сплавов, содержащей плавильную камеру, футерованную огнеупорным материалам; металлосборник со шпуровым отверстием дл выпуска жидког металла, крышку и токоподвод щие Электроды, расположенные в карманах .футеровки, плавильна камера и металлосборник расположены ступенчато , металлосборник выполнен с гориз тальным сечением, меньшим, чем сече ние плавилы-юй камеры-, и снабжен донным электродом, токоподвод щие электроды выполнены из переплавл е мого металла, снабжены холодильниками в нижней их части, и торцы вер тикальных частей токоподвод щих электродов расположены в плоскости днища плавильной камерь). Кроме того, токоподвод щие элект ды выполнены Г-образными. На фиг. 1 схематически представл на предлагаема печь, продольнь1Й разрез; на фиг. 2 - то же, вид свер ху. Печь состоит из корпуса 1, ванны 2 солевого расплава, металлосборника 3s снабженного шпуровым отверсти ем и донным электродом 5, Г-образ ных электродов 6, с торцами вертикальных частей в плоскости днища 7 ванны, соединенных звездой с исто ником переменного ТОК5 8, холодильников 9 и крышки 10. Корпус 1 изготовлен ИЗ листовой стали толщиной 5-10 мм и выполнен в соответствии с формой ванны 2 и металлосборника 3. Ванна 2 и металлосборник 3 футеруютс огнеупорным кирпичем, не взаимодействующим с солевым расплавом и переплавл емым металлом, причем ванна 2 солевого расплава имеет поперечное сечение, превышающее поперечное сечение мета лосборника 3, в результате чего в рабочем пространстве печи образуетс ступень, ширина которой позвол ет разместить вертикальные части Г-образных электродов 6 изолированно от металлосборника 3 жидкого металла. Донный электрод 5 изготавливаетс из графита и либо образует подину металлосборника 3, либо зафуте-ровываетс заподлицо в ней. Г-образный электрод 6 изготавливаетс из металла , переплавл емого в печи, например из алюмини , причем сечение его вертикальной части может быть либо круглым либо пр моугольным и имеет площадь, обеспечивающую необходимую плотность мощности, подводимую к солевой ванне 2 в плоскости ее днища 7Горизонтальна часть электрода охватываетс холодильником 9) который может быть выполнен по любому из известных образцов. Печь работает следующим образом. Металлосборник 3 и частично ванна 2 заполн ютс предварительно расплавленным солевым расплавом, на электроды 5 и 6 подаетс напр жение и по солевому ра.сплаву начинает проходить ток, нагрева расплав. При этом торец вертикальной части электрода оплавл етс , образу в фуреровке лунку жидкого металла. Горизонтальна же часть электрода охлаждаетс , причем интенсивность охлаждени определ ет глубину лунки или фронт кристаллизации металла, который не должен опускатьс ниже верхней поверхности горизонтальной части электрода. Шихта, загружаема сверху в солевой расплав, оплавл етс и в виде капель жидкого металла опускаетс в металлосборник. В случае опускани металла в лунке электрода ниже уровн днища 7 ванны расплавл емый металл , попада в лунку, заполн ет ее и, таким образом, обеспечиваетс посто нство размеров электродов без дополнительного расхода электродного металла. Кроме того, учитыва что электроды подсоединень к источнику тока по схеме Y/Y снулевым проводом, причем нулем нагрузки вл етс ванна солевого расплава, а нуль источника имеет одинаковый потенциал с металлосборником , выравнивание нагрузки в случае перекоса фаз происходит за счет протекани тока по солевому 55расплаву на участке плоскость днища ванны - жидкий металл и, таким образом , сопровождаетс полезным использованием тока нулевого провода.20 with a current-carrying rod in the immediate vicinity of the zone of maximum heat generation located at the working surface of the electrode, which entails an additional loss of electricity and overheating in the contact area that; This, in turn, leads to frequent breakdowns of the driving rod. The aim of the invention is to increase the service life of the electrodes and reduce energy costs. This goal is achieved by the fact that in an electric salt furnace for melting non-ferrous metals and their alloys, containing a melting chamber lined with refractory materials; metal collector with a bore hole for discharging liquid metal, the lid and the current-carrying electrodes located in the pockets of the lining, the melting chamber and the metal collector are arranged in steps, the metal collector is made with a horizontal section smaller than the cross section of the melting chamber, and is equipped with a bottom electrode The current lead electrodes are made of remelted metal, equipped with refrigerators in their lower part, and the ends of the vertical parts of the current lead electrodes are located in the plane of the bottom of the melting chamber). In addition, the current-conducting electrons are L-shaped. FIG. 1 shows a schematic representation of the proposed furnace, longitudinal slit; in fig. 2 - the same, type of super xy. The furnace consists of a housing 1, a bath 2 of molten salt, a metal collector 3s equipped with a bore hole and a bottom electrode 5, L-shaped electrodes 6, with the ends of the vertical parts in the plane of the bottom 7 of the bath connected by a star with a source of alternating current TC5 8, refrigerators 9 and covers 10. Case 1 is made of sheet steel 5–10 mm thick and is made in accordance with the shape of bath 2 and metal collector 3. Bath 2 and metal collector 3 are lined with refractory bricks that do not interact with the molten salt and the metal to be melted The molten salt has a cross section greater than the cross section of a meta sampler 3, as a result of which a step is formed in the furnace working space, the width of which allows the vertical parts of the L-shaped electrodes 6 to be placed in isolation from the metal collector 3 of the liquid metal. The bottom electrode 5 is made of graphite and either forms the hearth of the metal collector 3, or is filled flush in it. The L-shaped electrode 6 is made of metal that is remelted in a furnace, for example, aluminum, and the cross section of its vertical part can be either round or rectangular and has an area that provides the necessary power density supplied to the salt bath 2 in the plane of its bottom 7 Horizontal part the electrode is covered by a cooler 9) which can be made according to any of the known samples. The furnace works as follows. The metal collector 3 and partly the bath 2 are filled with pre-molten salt melt, a voltage is applied to the electrodes 5 and 6 and a current flows through the salt melt, heating the melt. At the same time, the end of the vertical part of the electrode is melted, forming a well of liquid metal in the furage. The horizontal part of the electrode is cooled, and the intensity of cooling determines the depth of the hole or the crystallization front of the metal, which should not fall below the upper surface of the horizontal part of the electrode. The charge, loaded from above into the molten salt, is melted and, in the form of droplets of liquid metal, is lowered into the metal container. In the case of lowering the metal in the electrode hole below the level of the bottom 7 of the bath, the molten metal, falling into the hole, fills it and, thus, the dimensions of the electrodes are maintained without additional consumption of the electrode metal. In addition, taking into account that the electrodes are connected to the current source according to the Y / Y scheme with a neutral wire, the load is zero molten bath, and the source has the same potential as the metal collector, load balancing occurs in the case of salt melt on the section, the bottom of the bath is a liquid metal and, thus, is accompanied by the useful use of the current of the neutral wire.

Предлагаема печь обладает следующими преимуществами: наличие Г-образных Электродов, изготовленных из переплавл емого металла, с торцами вертикальных частей, расположенных в плоскости днища ванны, и горизонтальных - расположенных в холодильниках , позвол ет использовать на рабочем участке электрода непосредстве но переплавл емый металл, что делает срок службы электрода практически неограниченным; наличие Г-образных электродов, изготовленных из переплавл емого металла, с холодильниками S горизонтальной части позвол ет экономить дорогосто щий электродный материал; наличие охлаждаемых электродов из цветного металла, имеющего удельное сопротивление меньше , чем любой электродный материал, например графит, уменьшает потери электроэнергии в электродах, чем снижаетс удельный расход электроэнергии .The proposed furnace has the following advantages: the presence of L-shaped Electrodes made of remelted metal, with the ends of the vertical parts located in the plane of the bottom of the bath and the horizontal parts located in refrigerators, allows the use of a directly remelted metal in the working section of the electrode, which makes the life of the electrode almost unlimited; the presence of l-shaped electrodes made of remelted metal with coolers S of the horizontal part saves costly electrode material; the presence of cooled non-ferrous electrodes having a resistivity lower than any electrode material, such as graphite, reduces the electric power loss in the electrodes, thereby reducing the specific power consumption.

Claims

1. An electric salt furnace for melting non-ferrous metals and their alloys, comprising a melting chamber lined with refractory material, a metal container with a bore hole for discharging molten metal, a lid and current-conducting electrodes located in the lining pockets, so as to increase lifetime of the electrodes and reduction of energy consumption, the melting chamber and the metal collector are arranged in steps, the metal collector is made with a horizontal section, smaller than the cross section of the melting chamber, and is provided with a bottom electrode, the current-conducting electrodes are made of remelting metal, equipped with refrigerators located in their lower part, and the upper ends of the current-conducting electrodes are located in the plane of the bottom of the melting chamber,

2. Furnace pop. 1, distinguished by the fact that the current-carrying electrodes are L-shaped.

Sources of information taken into account in the examination

1. US Patent No. 3666870, cl. 13-23, 197.

2. USSR author's certificate on the WG 2618982/02 grain,

cl. F 27 B 17 / 0.0, 1979.