TW202328461A - 電爐 - Google Patents

電爐 Download PDF

Info

Publication number
TW202328461A
TW202328461A TW111135416A TW111135416A TW202328461A TW 202328461 A TW202328461 A TW 202328461A TW 111135416 A TW111135416 A TW 111135416A TW 111135416 A TW111135416 A TW 111135416A TW 202328461 A TW202328461 A TW 202328461A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electric furnace
heating
heating wire
gas
reducing gas
Prior art date
Application number
TW111135416A
Other languages
English (en)
Inventor
安德烈 卡斯特利
費德里科 加羅法洛
戴維德 布魯尼
Original Assignee
盧森堡商保爾沃特股份公司
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
Application filed by 盧森堡商保爾沃特股份公司 filed Critical 盧森堡商保爾沃特股份公司
Publication of TW202328461A publication Critical patent/TW202328461A/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B9/00Stoves for heating the blast in blast furnaces
    • C21B9/02Brick hot-blast stoves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B9/00Stoves for heating the blast in blast furnaces
    • C21B9/10Other details, e.g. blast mains
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B9/00Stoves for heating the blast in blast furnaces
    • C21B9/14Preheating the combustion air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D11/00Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
    • F27D11/02Ohmic resistance heating
    • F27D11/04Ohmic resistance heating with direct passage of current through the material being heated
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/122Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

一種用於加熱還原性氣體的電爐,電爐包括:沿縱向延伸的空心金屬殼體;佈置在殼體的內表面部分的耐火襯裡;沿縱向延伸的相鄰層佈置的多塊磚,其中每塊磚包括沿縱向直線延伸穿過各層的多個空腔,其中相鄰層的空腔彼此對齊,由此形成用於傳導還原性氣體的多個通道;其特徵在於,電爐進一步包括:用於加熱還原性氣體的多個加熱絲,其中每個加熱絲的直徑小於通道的直徑,並且每個加熱絲至少部分穿過多個通道中的至少一個相應的通道,使得當電爐運行時,每個加熱絲向流經所述加熱絲周圍的還原性氣體散發出預定的熱量。

Description

電爐
本發明係關於一種電爐,特別係有關於一種用於加熱冶金爐中注入的還原氣體的電爐。
根據冶金行業的最新發展,鋼鐵生產商的目標在於減少排放被認為是對環境有害的溫室氣體,例如,二氧化碳。因此,鋼鐵生產商的目標是在冶金產品的生產中使用「綠色」(電力)能源。事實上,未來的鋼鐵生產很可能集中在使用低碳生產方法和使用永續能源上。在這種情況下,使用包含H 2和/或合成氣的還原氣體進行直接還原程序是可被想像的。
在現有技術中,燃燒式加熱器和再生式熱交換器(如熱風爐)是已知的用於在工業規模上加熱程序氣體。然而,這些加熱器需要燃料的燃燒。此外,市場上大多數由電能提供的設備似乎不適合在足夠的溫度下加熱還原性氣體,或者不符合「重工業」要求。例如,這些設備中的大多數不能擴展到處理大量氣體所需的多兆瓦規模。此外,大多數設備不適合加熱含塵氣體(dusty gas)(即含有介於0毫克及5毫克之間固體/Nm 3的氣體)。因此,沒有任何已知的設備能夠滿足電加熱氣體在流速、功率規模、含塵量、輸出溫度或其他具體佈局要求方面的要求。因此,需要提供一個克服上述缺點的解決方案。
本發明之一實施例提供一種配置或適用於加熱(還原)氣體的電爐,包括一個沿縱向延伸的空心金屬殼體,一個佈置在殼體內的耐火襯裡,以及多個沿縱向延伸的相鄰層中的磚。每塊磚包括多個沿縱向直線延伸的空腔,穿過各自的層。相鄰層的空腔彼此對齊,由此形成多個用於傳導(還原)氣體的通道。該電爐還包括多個用於加熱(還原)氣體的加熱絲,其中每個加熱絲的直徑小於通道的直徑。每根加熱絲至少部分穿過多個通道中的至少一個相應的通道,使得當電爐運行時,每根加熱絲向流經所述加熱絲周圍的還原氣體散發出預定的熱量。
於一實施例中,提供一個加熱(還原)氣體的加熱爐,其具有特別緊湊的設計,又允許在工業場所節省空間的安裝。目前的安排在必要時和/或在需要加熱特定數量的(還原)氣體時也是可以擴展的。
於一實施例中,建議的安排也為引入含有其他化合物的氣體提供了可能性,例如含有灰塵的氣體。例如,在現有技術中沒有已知的裝置允許加熱含有灰塵的還原氣體。為了使流經磚的含塵氣體在爐內被加熱,有必要確保空腔的一定最小尺寸。
於一實施例中,所提出的安排可以特別在具有合成氣注入系統的直接還原鐵(direct reduced iron,DRI)生產和/或(高爐)工廠中運行。因此,所提出的安排允許以永續(如「綠色」)能源為基礎加熱程序氣體,從而可以取代傳統的基於燃料的系統。因此,傳統加熱器造成的負面環境影響可能會大大減少。
其中,「還原性氣體」一般可指具有還原性的任何化學介質。例如,還原性氣體可以是由氫氣和/或一氧化碳組成的氣體,如一種合成氣。除此之外,應該注意的是,電爐不只限於處理還原性氣體。其他氣體,特別是用於不同工業製程的程序氣體也可以被加熱,例如,CO 2、CO、N 2、O 2、H 2O、H 2等。
其中,「空心金屬殼體」一般可指設備或反應器的框架或儲罐,在其中加熱(還原)氣體。
其中,「縱向」一般指殼體沿其延伸的主要長度方向。換句話說,縱向可以由電爐沿其延伸的方向確定。例如,當電爐水平安裝時,縱向可以平行於一水平方向或一水平平面,例如地面。
其中,「耐火襯裡」(refractory lining,或稱耐火內襯/襯層)一般可指一層或多層耐高溫材料,如耐火磚。耐火襯裡至少可以安排在殼體的一部分或整個內表面。另外,在耐火襯裡和鋼殼之間可以佈置一層或多層絕緣襯裡,其中絕緣襯裡可以包括一層絕緣磚和一層可澆鑄陶瓷。再比如,耐火襯裡內可以包括一層或多層具有絕緣和/或隔離性能的不同的磚。應注意的是,一般來說,耐火襯裡可以根據工作溫度來選擇,這也可能允許沿著加熱器的長度,如在縱向上使用不同的材料。特別是,耐火材料可以包括各種等級的高鋁耐火材料,它們不容易與氫氣發生反應。耐火襯裡的磚可以專門形成,以支持多個磚,如為格子磚,這些磚傳導加熱絲。
其中,「複數個磚」 (plurality of bricks)一般可指一定數量的格子磚(checker bricks)或類似磚的元件。每塊磚可以包括多個空腔,如為通孔或孔洞。這些空腔可以有圓形或半圓形的形狀。此外,或者說,每塊磚還可以包括所謂的「半空腔」,它們被安排在磚的邊緣部分,代表整個空腔的一半形狀。兩塊相鄰的磚的兩個半空腔(semi-cavity或half-cavity),可以用來形成一個完整的空腔。可以理解的是,空腔也可以有其他形狀。所有的空腔都可以沿著與縱向平行的方向延伸。由於這種配置,相鄰層的相鄰的磚的空腔可以彼此對齊,從而形成多個用於傳導(還原)氣體的通道。在這種情況下,「通道」一般是指延伸通過幾個磚層的直線通道,其中通道是由相鄰排列的空腔和/或半空腔形成。
其中,「層」一般可以指一層,如一水平面,或是一個結構,包括預定數量的磚,其中定義結構的磚是相互關聯的。可以理解的是,各層沿縱向可以有相同的長度。然而,也可以有一些實施例,其中各層具有不同的長度。
其中,「多個加熱絲」(plurality of heating wires,或稱加熱線、加熱電線)一般是指被配置為透過電導進行加熱的金屬絲或金屬棒。這些線可以被安排在由磚形成的通道內。因此,加熱絲的直徑最好比通道的直徑或空腔的直徑小。由於這種設置,氣體可以基本上圍繞著加熱絲流動。每個加熱絲至少部分地穿過多個通道中的至少一個通道,如此,當電爐運行時,每個加熱絲向流經所述加熱絲周圍的(還原)氣體散出預定的熱量。在這方面,應注意的是,加熱絲的材料可以在廣泛的材料中選擇。特別是,加熱絲的材料可以承受住高溫和/或與程序氣體的(一種或多種)成分發生反應,如還原氣體的反應。例如,眾所周知,當金屬絲經常與具有高氮濃度的氣體接觸時,金屬絲的壽命會變短。還原氣體中的氮含量可以保持較低(≤10%),最高氣體溫度可以保持在800°C到1000°C之間,最好是900°C。除此之外,多根加熱絲也可以被配置成在其他溫度下運行,例如更低的溫度。
於一實施例中,對應層內的至少兩個相鄰的磚中的每一個都有一個半空腔,並且至少兩個相鄰的磚彼此對齊,使各自磚的半空腔形成一個整體空腔。半空腔可以安排在一個磚的邊緣區域。
其中,「對應層」一般可指一個層,其中兩個在邊緣區域具有半空腔的磚相鄰排列,從而使兩個半空腔形成一個與空腔對應的孔。透過安排半空腔,可實現殼體內部空間的有效利用。
於一實施例中,通道的直徑比加熱絲的直徑大1-5倍。具有大於加熱絲直徑的通道可以有效地加熱含塵氣體,並且沒有被可能沉澱在通道中的灰塵堵塞通道的風險。因此,加熱絲和耐火材料襯裡之間的間隙可具有在4毫米到40毫米的範圍內的尺寸。
於一實施例中,在金屬殼體的部分內表面和耐火襯裡之間設置有絕緣襯裡。絕緣襯裡可以包括一層或多層的絕緣材料或絕緣結構元件。例如,絕緣襯裡可以包括第一層絕緣可澆鑄陶瓷和第二層耐火磚。
於一實施例中,電爐具有與分配環流體連通的氣體入口,其中分配環包括多個供應口,這些供應口被配置為將(還原)氣體導入殼體的第一端部;以及電爐在殼體的第二端部具有氣體出口,其中氣體出口沿縱向延伸。術語「端部」指的是殼體的一個極端。透過在第一端部安排一個分配環,待加熱的輸入氣體被均勻地分配和引導到通道中。在其他實施例中,例如在尺寸較小的實施例中,可能沒有必要安裝分配環。
於一實施例中,多根加熱絲中的一根或多根或每根加熱絲都有一個U形部分,與氣體出口相對或在氣體出口處排列。「U形」一般是指電線部分的形式,即允許兩個平行延伸的電線相互連接的形式。透過提供U形部分,它可以與電線融為一體,也可以替代性地應用/安排在電線上,可以只在一個位置提供電接觸模組,最好是殼體內靠近氣體入口的位置。這確保了電接觸模組不會暴露在靠近氣體出口的加熱(還原)氣體的相當高的溫度下。因此,U形部分最好安排在相對於氣體出口處或在(at)氣體出口處。術語「相對於」在這裡指的是,U形部分的頂點可以朝向氣體出口的方向。術語「在(at)」在這裡指的是,U形部分可以安排在直接靠近氣體出口的地方。
於一實施例中,多根加熱絲被串聯和/或並聯排列。由於該安排可以串聯和/或並聯,因此可以建立最合適的電阻,如此可以實現適當的焦耳效應。
於一實施例中,電爐被配置為透過以下之一在低電壓下運行:單相交流電、三相交流電或直流電。特別是三相或單相交流電可以很容易從配電網路中獲得。另外,也可以安排一個適當的直流電設計。在使用直流電的情況下,可以在電爐的上游提供專用設備,將網路中的交流電轉化為直流電。
於一實施例中,電爐進一步包括定心元件(centering elements),以保持加熱絲不接觸它們所在的通道的牆壁。每個通道可以包括一個或多個這樣的定心元件,這些元件最好在縱向上相互間隔,例如,25釐米至150釐米。應該注意的是,這些定心元件也可以更緊密地相互隔開,或甚至更遠地相互隔開。
其中,術語「定心元件」是指除了空腔和半空腔之外,可能具有類似磚形結構(brick-like)的元件。定心元件的空腔和/或定心元件的半空腔可能具有與磚的空腔(如磚的半空腔)不同的形式。例如,定心元件的空腔可具有銷(pin)、凸出物、凸起物、隆起物或類似物,電加熱靠在上面,同時盡可能地限制通道。另外,定心元件的空腔可為圓形,其直徑比磚的空腔的直徑略小。由於定心元件的存在,加熱絲可以被保持在通道的基本中心位置。另外,術語「定心元件」也可以指設置在加熱絲上的裝置,其中所述裝置係支撐和定心前述加熱絲相對於通道壁。在這種情況下,定心元件可以是由以下材料之一製成的元件:金屬、塑膠、樹脂或其混合物。定心元件透過確保適當的支撐來防止線材的過度彎曲和/或蠕變變形(creep deformation)。因此,可以對線材進行均勻的冷卻。作為進一步的結果,可以防止熱點的產生,從而大大延長線材的使用壽命。應注意的是,定心元件可以有很高的電阻,並且/或者從高抗電材料中選擇,並且/或者包括高抗電材料,以避免相鄰空腔中的導線之間發生短路。
其中,殼體的直徑在0.5米至4米的範圍內,最好在1.50米至2.50米的範圍內,最理想的是2米;並且其中殼體的長度在5米至12米的範圍內,最好在6米至10米的範圍內,最理想的是7米。殼體的尺寸可以透過按比例調整來滿足要求。
於一實施例中,電爐還包括用於向加熱絲提供電觸點的電連接模組,其中,電連接模組被安排在第一端部,靠近多個供應口,並與各層間隔開。透過將電連接模組置於殼體的較冷一端,電連接模組上的溫度負荷保持相對較低,這將可延長使用壽命。
於一實施例中,電爐的殼體相對於地面是水平佈置(或水平排列)的。「水平排列」(arranged horizontally)是指一種殼和/或殼體的中心軸沿平行於地面的方向延伸的排列。水平排列可以避免對重型支撐結構的需求。水平排列的爐也可以使操作者容易操作。在另一個實施例中,電爐可以垂直佈置,其中垂直佈置可以相對節省安裝空間。術語「水平」也可以指與縱向平行的方向或平面。
於一實施例中,殼體被配置成可容納加壓(還原)氣體,其中殼體支持的最大壓力在0.0巴(g)至5.0巴(g)之間,優選1.5巴至4.0巴(g),最優選3.6巴(g)。殼的寬度可以在根據應用壓力確定的範圍內。
於一實施例中,殼體包括以下之一:碳鋼、塗層(coating)、鉻基合金(chromium-based alloy)或其混合物。例如,碳鋼可以是如AISI 316 L的鋼。塗層和鉻基合金可以防止氫脆(hydrogen embrittlement)和金屬粉化,否則這些會在高溫下有CO/CO 2或碳化合物存在時發生。
本發明的更多方面和特徵來自於從屬請求項、附圖和以下對實施例的描述。
參照圖1,顯示了電爐10的一個實施例。電爐10包括一個由鋼製成的空心金屬體,即外殼(殼體)12,沿縱向方向X延伸。
由於其水平佈置,不需要耐火材料的內部支撐結構。因此,由於水平佈置,避免了與電連接模組發生短路的風險,這是由於不需要專門的耐火材料支撐結構。相比之下,垂直佈置(未顯示)則需要耐火材料支撐結構和電連接模組在爐內共用相同的空間(例如設備),這將更容易造成短路。
電爐10具有與分配環(distribution ring)32流體相通的一氣體入口30,其中分配環32包括多個供氣口34,配置為將(還原)氣體導入殼體12的第一端部36,這在圖4中可以看得最清楚。支撐口34相對於沿縱向X延伸的殼軸同心排列。一個同樣沿殼軸延伸的氣體出口38被安排在殼體12的相對的第二端部40。
從圖2和圖4可以看出,多個磚16被安排在沿縱向方向X延伸的相鄰層18、20。
絕緣襯裡(insulating lining)14設置在外殼主體12的內表面。絕緣襯裡14是由兩層絕緣襯裡14.1和14.2組成。絕緣襯裡14的第一層14.1由可澆鑄的陶瓷形成,並佈置在鋼殼12的內表面。隔熱襯裡14的第二層14.2安排在第一層14.1上,由耐火磚14.2構成。從圖4中可以得出,在磚16和隔熱襯裡14之間又佈置了一層特殊形狀的耐火襯裡15。耐火襯裡15還包括若干個耐火磚15.1,其中耐火襯裡15是以這樣的方式排列和形成的:它允許在鋼殼12的中心插入矩形的成型磚16。換句話說,耐火材料襯裡15支持矩形磚16。應注意的是,為了更好地理解,圖2和圖2A僅示出了透明圖示的外殼12中的耐火襯裡15層(the layer of the refractory lining 15)。圖4所示的實施例同時繪示了絕緣襯裡14的14.1和14.2層以及耐火磚15層。
如圖4所示,特殊形狀的耐火襯裡15的磚15.1沒有沿縱向X方向與磚16層對齊,例如在圖4所示的實施例中可以看到。然而,應注意的是,在替代的實施例中,耐火磚15.1層可以在縱向上與磚16層齊平(flush with)。
如圖3所示,每塊磚16包括多個空腔22和半空腔24,沿縱向X直線延伸穿過各自的層20。圖3中所示的磚16形成了與氣體出口38相對的最外層20的一部分。不同的磚16的空腔22和半空腔24相對於相鄰層18(未示出)的磚的空腔22和半空腔24彼此對齊,如此空腔22和半空腔24就形成了延伸穿過不同層18、20的通道26,如圖4所示。換句話說,磚16沿著縱向方向X形成彼此平行的明確直線路徑。此外,由於半空腔24佈置在每個磚16的邊緣區域,同一層18、20內的相鄰的磚16可以彼此對齊,使其各自的(兩個)半空腔24、24形成一整體(完整)空腔22,如在圖3中所示。
從圖3中可以看出,多個加熱絲28穿過磚16的空腔22和半空腔24。每個加熱絲28的直徑小於空腔22的直徑,或通道26的直徑。換句話說,單一加熱絲28被放置在一個空腔22內。多個加熱絲中的每個加熱絲28都具有一U形部分42,與氣體出口38相對佈置。由於這種設置,單一加熱絲28可以穿越兩個相鄰排列的通道26。因此,加熱絲28至少部分地延伸穿過相應的通道26,即形成通道26的空腔22和半空腔24。當電爐運行時,加熱絲28在與(還原)氣體接觸的同時,會散失預定量的熱能。這種設置確保了加熱絲28的快速冷卻,甚至在靠近或直接設置在氣體出口附近的絲段也是如此。
圖4繪示了包括定心元件44的電爐10的一個實施例。定心元件44的結構與磚16的結構相似,只是空腔的幾何形狀(未顯示)與磚的空腔22相比要小一些。由於這個原因,加熱絲28在通道26內基本上處於中心位置。因此,加熱絲28所散發出的熱量被均勻地分配給圍繞加熱絲28流動的氣體。這些定心元件44被多層磚16彼此間隔開來。換句話說,定心元件的定位可被視為代表了由各層磚16形成的矩陣狀結構中的一規則圖樣(regular pattern)。為此,定心元件44以預定的距離彼此間隔開來。
圖4還示意性地繪示了電爐10的內部結構。鋼殼的參考符號為12。此外,由耐火磚15.1組成的耐火襯裡15與絕緣襯裡14相鄰排列。耐火襯磚15.1被特別地成形以在圓柱形設備內提供具有空腔22、24的矩形磚16的佈置,即在圓柱形外殼12內。應注意的是,圓柱形的形狀可以使來自內部壓力的應力分佈得更均勻。
在第一端部36和第二端部40之間,延伸出一中間部分54。前述中間部分54包括磚16的不同層18、20。
安排在外殼12表面下的絕緣襯裡14的兩層14.1和14.2都沿著中間部分54和第二端部40延伸。在圖4所示的實施例中,耐火襯裡15僅沿中間部分54延伸,由於端部36、40不需要導絲磚(wire guiding bricks) 16,所以所述端部36、40不需要支撐所述磚16的耐火襯裡15。絕緣襯裡14以及耐火襯裡15可以由基於鋁化合物的材料組成。
在圖4所示的實施例中,第一端部32沒有配備完整的隔熱襯裡14,而只配備了第一層隔熱襯裡14.1,這是由於第一端部的溫度較低,如此僅需要較少的隔熱材料。
從圖4可以進一步得出,電爐10還包括一個電連接模組46,用於向加熱絲28提供電觸點。在圖4所示的實施例中,電連接模組46與三相載流電纜連接,它包括三個芯線(cores)48、50、52。電連接模組46被放置在第一端部36內,靠近多個供應口34。透過將連接模組46安排在第一端部36,在電連接模組46和不同的磚層之間提供足夠的空間。換句話說,電連接模組46被置於由各層磚16形成的矩陣狀結構之外。在這個區域,與矩陣狀結構內的通道相比,熱傳遞的效果較差。用於放進加壓氣體的供應口34是圍繞外殼12的中心縱軸(沿縱向X)徑向排列的,這可以避免出現導致熱點和/或冷點的優先/被忽視的區域。另一方面,氣體出口38是圍繞縱軸佈置的。
圖1至圖4所示的每個電爐10被配置為在大約25MWt的功率範圍內運行。在圖示的實施例中,電爐的長度約為10米,直徑為2米。設備特徵,如電爐的元件,是可以配置的,因此功率範圍可以擴大/縮小。
所討論的實施例是本發明的例子。在實施例的情況下,各實施例中所描述的組件各自代表了本發明的個別特徵,這些特徵應相互獨立地考慮,並且也應相互獨立地進一步發展本發明。因此,這些特徵也單獨地或以與所示組合不同的組合形式被視為本發明的組成部分。此外,所描述的實施例也可以由已經描述的本發明的進一步特徵來補充。在本發明和申請專利範圍的上下文中,本發明所屬技術領域中具通常知識者可得到本發明的進一步特徵和實施例。
10:電爐 12:外殼(殼、殼體) 14:絕緣襯裡 15:耐火襯裡 16:磚 18:層 20:層 22:空腔 24:半空腔 26:通道 28:加熱絲 30:氣體入口 32:分配環 34:供應口 36:第一端部 38:氣體出口 40:第二端部 42:U形部分 44:定心元件 46:電連接模組 48:芯線 50:芯線 52:芯線 54:中間部分
圖1係表示根據本發明一實施例之電爐的立體示意圖。 圖2係表示根據本發明一實施例之電爐的立體示意圖。 圖2A係圖2的局部放大圖。 圖3係表示沿著與氣體出口相對設置之磚的通道而延伸的多個加熱絲的示意圖。 圖4係表示根據本發明一實施例的包括定心元件的電爐的剖面示意圖。
10:電爐
12:外殼
30:氣體入口
32:分配環
34:供應口
38:氣體出口

Claims (14)

  1. 一種電爐(10),用於加熱一還原氣體,該電爐包括: 一空心的金屬殼體(12),沿一縱向(X)延伸; 一耐火襯裡(15),設置在該殼體(12)內; 複數個磚(16),排列在沿該縱向(X)延伸的相鄰層(18;20)中,其中每個磚(16)包括沿該縱向(X)直線延伸而穿過各自的層(18;20)的多個空腔(22;24),其中相鄰層(18;20)的該些空腔(22;24)互相對齊,藉此形成具有直徑的多個通道(26),用於傳導該還原氣體; 其特徵在於,該電爐(10)更包括: 複數個加熱絲(28),用於加熱該還原性氣體,其中每個加熱絲(28)的直徑小於一通道(26)的直徑,並且每個加熱絲(28)至少部分穿過該多個通道中的至少一個相應的通道(26),藉此,當該電爐(10)運行時,每個加熱絲(28)將一預定熱量耗散到圍繞該加熱絲流動的該還原性氣體。
  2. 如請求項1所述之電爐(10),其中至少兩個相鄰的磚(16)中的各磚在一對應層(18;20)內都設有一半空腔(24),並且其中該至少兩個相鄰的磚互相對齊,使該至少兩個相鄰的磚的該些半空腔(24)形成一整體空腔(22)。
  3. 如先前任一請求項所述之電爐(10),其中一通道(26)的直徑比該加熱絲(28)的直徑大1至5倍之間。
  4. 如先前任一請求項所述之電爐(10),其中在該金屬殼體的部分內表面和該耐火襯裡(15)之間設置有一絕緣襯裡(14)。
  5. 如先前任一請求項所述之電爐(10),其中該電爐具有與一分配環(32)流體連通的一氣體入口(30),其中該分配環(32)包括多個供應口(34),該些供應口被配置以將該還原氣體導入該殼體(12)的一第一端部(36);並且其中該電爐在該殼體的一第二端部(40)具有沿該縱向(X)延伸之一氣體出口(38)。
  6. 如請求項5所述之電爐(10),其中該多個加熱絲中的每個加熱絲(28)具有一個U形部分(42),其與該氣體出口(38)相對設置或與該氣體出口(38)設置在一起。
  7. 如先前任一請求項所述之電爐(10),其中該多個加熱絲(28)被串聯和/或並聯設置。
  8. 如先前任一請求項所述之電爐(10),其中該電爐(10)被配置為在低電壓下由以下之一者來操作:單相交流電、三相交流電或直流電。
  9. 如先前任一請求項所述之電爐(10),其中該電爐進一步包括多個定心元件(44),其中形成同一通道(26)的一部分的定心元件(44)在間隔開的該些層中沿該縱向(X)彼此對齊,藉此該些定心元件(44)互相間隔特定的距離。
  10. 如先前任一請求項所述之電爐(10),其中該殼體(12)的直徑在0.5米至4米範圍內,較佳的在1.50米至2.50米範圍內,最佳為2米;並且,該殼體(12)的長度在5米至12米範圍內,較佳的在6米至10米範圍內,最佳為7米。
  11. 如請求項5到10中之任一者所述之電爐(10),其中該電爐進一步包括一電連接模組(46),用於向該些加熱絲(28)提供多個電觸點,並且其中該電連接模組(46)被設置在該第一端部(36),靠近多個供應口(34)並且與該些層(18;20)間隔開來。
  12. 如先前任一請求項所述之電爐(10),其中該電爐(10)的該殼體(12)相對於地面水平設置。
  13. 如先前任一請求項所述之電爐(10),其中該殼體(12)用於容納加壓的還原氣體,其中該殼體支持的最大壓力在0.0巴(g)至5.0巴(g)的範圍內,較佳為1.5巴至4.0巴(g),最佳為3.6巴(g)。
  14. 如先前任一請求項所述之電爐(10),其中該殼體(12)包括下列之一:碳鋼、塗層、鉻基合金或其混合物。
TW111135416A 2021-09-24 2022-09-19 電爐 TW202328461A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU500686A LU500686B1 (en) 2021-09-24 2021-09-24 Electric stove
LULU500686 2021-09-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202328461A true TW202328461A (zh) 2023-07-16

Family

ID=77913359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111135416A TW202328461A (zh) 2021-09-24 2022-09-19 電爐

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP4405510A1 (zh)
JP (1) JP2024536808A (zh)
KR (1) KR20240073889A (zh)
CN (1) CN117980506A (zh)
AU (1) AU2022349790A1 (zh)
CA (1) CA3230198A1 (zh)
CL (1) CL2024000687A1 (zh)
LU (1) LU500686B1 (zh)
MX (1) MX2024003687A (zh)
TW (1) TW202328461A (zh)
WO (1) WO2023046810A1 (zh)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018201259A1 (en) * 2017-05-04 2018-11-08 Hatch Ltd. Plasma heating blast air

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240073889A (ko) 2024-05-27
AU2022349790A1 (en) 2024-04-11
MX2024003687A (es) 2024-04-09
WO2023046810A1 (en) 2023-03-30
CN117980506A (zh) 2024-05-03
EP4405510A1 (en) 2024-07-31
JP2024536808A (ja) 2024-10-08
CA3230198A1 (en) 2023-03-30
LU500686B1 (en) 2023-03-24
CL2024000687A1 (es) 2024-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI357682B (zh)
JP5331713B2 (ja) 予備混合なしの多孔性水素バーナー
CN103096527B (zh) 电加热棒装置
CN114659360B (zh) 改善温度均一性的烧结系统
JP5965170B2 (ja) ラジアントチューブ式加熱装置
TW202328461A (zh) 電爐
JP3727899B2 (ja) 燃料電池モジュール
PL147658B1 (en) Tubular furnace for carrying on the hydrocyanic acid - methane - ammonia process
CN216558267U (zh) 一种高温热解炉及热解系统
CN201421249Y (zh) 有色金属熔炼炉
US4577093A (en) Device for electric heating of a gas mixture by direct Joule effect
KR20200001917A (ko) 고주파 유도 가열을 이용한 수소 생산용 개질 반응 장치
CN219868538U (zh) 一种电加热设备
US20230213239A1 (en) Electric gas heater
CN217503666U (zh) 一种u型多孔介质燃烧装置
US20240125513A1 (en) Electric air heater
JP2011241989A (ja) ラジアントチューブバーナ用熱交換器
CN217586324U (zh) 一种低碳排放消防排烟风机耐高温性能试验装置
CN219415743U (zh) 加热炉及化学吸附仪
CN109879284B (zh) 一种浮动式炉膛结构
CN118284777A (zh) 气体电加热器
JP2024062109A (ja) 流体の電気加熱装置および流体の電気加熱方法
CN115823747A (zh) 一种等离子加热热载体炉系统
CN114087878A (zh) 一种高温热解炉及热解系统
TW202407264A (zh) 流體加熱裝置