TW219375B - - Google Patents

Description

A6 B6 五、發明説明（1 ) 本發明偽關於在包含至少一値石墨電極之電弧爐中， 産製金屬熔化液之方法，尤其自廢銅産製銷金屬液，以及 用以進行該方法之電弧爐。 包含石墨電極之電爐，它經由形成電弧而引入電能（ 例如：自 DE— A - 32 41987 及 DE — C — 2 9 4 4 2 6 9所熟知）顯示相當大之電極消耗在尖端 上，主要是：如果作為陽極予以操作，該電極消耗係基於 電流之平方，並經由電子交換予以熱力造成。迄今，此電 極尖消耗必須當作是一種事實，且構成截至目前為止，視 為不可避免之成本因數。 本發明目的在避免此等缺點及困難，並必須提供一種 方法以及進行此方法之電弧爐作為其目的，經由它，將電 極消耗大為減少。尤其，亦有可能大為減少被連結作為陽 極之石墨電極的消耗，因此使：陽極式連接之石墨電極的 消耗，實質上，並不高於陰極式連接之石墨電極的消耗。 然而，此對於熔化之過程並無不利，即：效率及熔化率將 至少等於傳統式電弧爐者。 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意ί項再項寫本頁) 根據本發明，實現此項目的，因為：有機物質偽經由 石墨電極的中央縱向凹處予以引入電弧中。 將有機物質引入電弧爐的最熱區域中，致使此等物質 分解，即：消耗能量之分裂反應。此方式導致冷卻效果， 降低電極尖上之溫度很大，以致使電極消耗大為減少。 空心電極，例如：自DE—A—2900864及 DE— A — 3022566 得知。根據 DE— A — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>甲4规格（210 X M7公货） _ 3 - 2193V5 A6 _______B6 五、發明説明（2 ) (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 2 9 0 ◦ 8 6 4 ,此等所熟知之空心電極充作藉載體氣體 ，例如：惰性氣髏，N2 , 〇2或空氣而引入石灰，碳， 氣化鋁或其他合金之附加劑，或根據DE—A— 3 0 2 2 5 6 6 ,用以引入附加劑，例如細砂粉，媒焦或 石灰。 根據本發明，當將被引入電弧中之有機物質（宜為固 體，液體及/或氣體等形式之烴類）在電極尖的冷卻下， 在其中予以分解時，分解産物更進一步被燃燒。 裂化過程的冷卻效果，需要熱電極尖的特別有效率之 冷卻。根據本發明，此提供電極尖之冷卻與環境上安全處 理固體或液體烴（例如合成物料或所使用過的油者）之聯 合的機會，附以同時能量之利用。 由於電弧的高溫，在此時，裂化過程立即發生，避免 了形成環境上具危險性之有機化合物，例如：載奧辛和呋 喃，且發射遠低於經由當局所規定之各個發射數值。 用以進行根據本發明之方法的電弧爐其特徽為：至少 一個石墨電極具有一個中央縱向凹處，將自電弧爐突出之 其終端連接至輸送有機物質之一支導管，該導管適合包括 一個混合站，用以摻合固體及/或液體烴類。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 本發明現在經由各圖式中所舉例說明之少數例示之具 體實施例予以更詳細解釋，其中： 圖1至3每一者示意式舉例説明呈截面之電弧爐。 該可傾斜之電爐（在所有圖式中，它具有大槪相同設 計，且原則上，它適合於經由D E或經由A C予以操作） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公坌） -4 - 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 2193"^ A6 _____ B6 五、發明説明（3 ) 具有一値桶形之下部部份1,平面圖中，近似圓形及經叠 加在該下部部份1上之上部部份2 ;通過其示意指示之蓋 3，將經配置呈部份圓周之各石墨電極4 (宜為3支石墨 電極4 )引導入爐内部5中。將該桶形下部部份1配置以 耐火之磚砌6並具有經由冷卻劑流動所通過之各壁元件9 所形成之一個上部部份2。在一側7上，將一個凸出窗子 形之突出部8設置在下部部份1上。在突出部8的底部 1 〇中，設置一個放液孔1 1 ,(它可以由未詳細舉例説 明之封閉物工具1 2予以關閉和開啓。為了放出爐渣之目 的，將一個爐渣傾倒槽1 3設置在徑向相對突出部8之下 部部份上，此爐渣傾倒槽，藉一個門（未予以舉例說明） 可關閉。- 將石墨電極4設計成具有中央凹處14之空心電極。 將所有石墨電極4連接至輸送導管1 5 ,其終端聯合入一 個閥站16中。可以將空氣，CH4 ，或CxHy, N2 和〇2供應至此閥站。將CH* , CxHy或Ns ,經由 混合站17及調節閥18予以選擇性供應至通至電極4之 供應導管15,所供應之各氣體的數量比率係基於電弧爐 的操作狀態予以調整。 另外，將一具或數具氣體/0 2燃燒器噴搶1 9嵌入 電爐的上部部份2中，此等噴搶經由閥站，供應以〇2 ， Ν Η 4 , N 2和空氣，此等氣體的組成係根據所需要之操 作狀況而可調整。 根據圖1之具體實施例，主要係將氣態烴，通過空心 本紙張尺度迺用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公发) ~ C „ ' ------[I-------·-------裝------ΤΓ-----ί.% (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) A6 B6 219375 五、發明説明（4 ) 電極4予以供應至電弧2◦。在電極上調整之狀況敘述如 下： 使經引導通過空心電極4的凹處1 4而至極熱電極尖 2 1之烴類，在電極尖上分解，以放熱之裂化反應而成為 其各組份，並附以相對應之冷卻效果。舉例而言，如果將 甲烷（C Η 4 )裂化成為其組份C和Η 2 ,則消耗2 . 5 M c a 1 /N m 3的C Η 4。此種冷卻效果降低了在電極 尖2 1上之溫度甚多，以致石墨消耗大為減少。 該項冷卻效果係由烴類的所消耗之分裂能童及加熱電 弧爐中之裂化産物C*H2自大概室溫至大約1 5 0 01C 而必須之所消耗能量所組成。 經由裂化/冷卻，電極石墨之節省，導致增加能量的 消耗，然而，它經由自燃燒裂化産物所産生之能量予以補 償。 C ： C + 0 2 C 0 2 — Q. c (Qc = 7. 9Mca Ι/kgC)及 Η · 2 Η + Ο 2 2 Η 2 Ο — Q, « (CU = 2. 7Mca l/Nm3H) 該能量消耗之冷卻反應俗在電極尖2 1上發生，供應 能量之反應則發生在各自之反應空間並被利用來協助加進 原料（例如：廢鋼2 2 )的熔畢過程。 圔2及3中，舉例說明：吹入儲存容器23中所提供 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公货） ~ 6 ~ ------------------f -------裝------.玎-----！ ¥ (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 經濟部中央標準局Λ工消费合作社印製 21931/5 A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 之固態烴2 4 (俗合成物料廢物的形式），通過空心電極 4而進入電弧20,或吹入經收集在儲存容器25中之液 態烴（例如：使用過之油）。在兩情況，在壓力下，通過 空心電極予以引入之一種氣體，例如：CH4 ,CxHy ,N 3充作輸送工具。 在電極尖上之上述冷卻效果亦發生在處理固態烴（例 如：合成之物料）及液態烴（例如：使用過之油），並有 利地，使用裂化之産物用以回收能量及傳輸能量在熔化之 原料上。 當與傳統式熔化方法相比較，根據本發明之方法的優 點可予綜合如下： -由於在電極尖上之冷卻效果，（而有）低電極消 耗0 -在D C爐中，可能實行而不須底部陽極，因為可 以連接石墨電極作為陽極，而無當與陰極式連接之電極相 比較時，陽極式連接之電極的3倍較高之尖消耗的缺點上 〇 -經由燃燒分裂産物〇成〇〇2及闩2成為h2〇 而在廢鋼之熔化時，能量回收。 -環境上合格之（即：無污染）處理電弧爐中之有 機物質的機會，所以同時能量之利用。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂. i. 本紙張尺度通用中國國家標準（CIS’S)甲4规格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 21931(5 A7 B7 C7 D7 六、申請專利範圍 第82 1 0 084 8號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國82年9月修正 1 ·—種在電弧爐中，製造金屬熔化液之方法，尤其 自廢鋼（2 2 )製造鋼熔化液，此電弧爐具有至少一支石 墨電極（4)，其特徵爲：將有機物質（24，26)通 過石墨電極（4 )的中央縱向凹處（1 4 )予以加進電弧 (2 0 )中。 2.如申請專利範圍第丨項之方法，其特徼爲：將係 固態，液態及/或氣態形式之有機物質烴類（2 4 ，2 6 )加進電弧（2 0 )中，並在電極尖（2 1 )的冷卻下， 在該處予以分解，以及隨後，將分解產物燃燒。 3_如申請專利範圍第2項之方法，其特徵爲：將合 成物料廢物（2 4 )作爲固態形式之烴類而加進。 4 ·如申請專利範圍第3項之方法，其特徵爲：將合 成物料廢物（2 4 )，連同一種載體氣體予以氣動式輸送 入電弧中。 5 .如申請專利範圍第3項之方法，其特徵爲：將使 用過的油作爲液態烴而加進。 6. —種電弧爐，用以進行申請專利範圔第1 、2、 3、4或5項之方法，其特徵爲：將至少一支石墨電極（ 4)設置以一個中央縱向凹處（14)，將突出電弧爐之 電極的終端連接至輸送有機物質之導管（1 5 )，將一個 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- .ΤΓ· 經濟部中央螵準局R工消费合作社印54 A7 219375 ’ D7 六、申請專利範圍 混合站（1 7 )設置在導管中，用以摻合固態及/或液態 烴類。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) —裝· 經濟邾中央tt準局員工消费合作社印Ϊ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公笼）