Электропечь для переработки шлаков

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СеяетсиикСои 1 иапистнческниРеснубпнк и 836471(51)М, Кл, Е 27 В 1/00 Веуаарставиай квинтет ИИ ев ааан взебрвтеии 11 и втирмти 11(72) Авторы изобретения А.Н,Квятковский, А;Ф.Курочкин, В.Б.Мейер вич, А,В.Павлов, П.И.Побежимов, Е.А.Ситько и Т.М.Абд ахманов ":. .Л д .1титут металлургии и обогащения АН Каз хской:"-СВР .;(71) Заявитель 4) ЭЛЕКТРОП ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАК ого токахлаждаемь коподводь электрич и ыполнены На черая элект Электр ажена предлагае ежеопеч шахноо огнеупорнойечь состоит Футерованнот рпуса 1 адкой 2 Изобретение .относится к металлургии, в частности к электротермическим устройствам для переработки жидких шлаков, и может найти применение в пирометаллургии тяжелых, цветных, а также черных металлов, включая производство ферросплавов.Известна электропечь для переработки жидких шлаков, содержащая шахтный футерованный корпус, коксовую насадку иэлектроды, опирающиеся на нее Г 1 1.Недостатками этой печи являются недостаточно высокий коэФФициент использования пеЧи, вызванный необходимостью ее остановки при добавлении израсходованного кокса и наращивании электродов, повышенньй расход электроэнергии, высокий расход электродной массы, вызванный обгоранием открытой части электродов.Известна также электропечь для переработки шлаков, содержащая корпус выполненный в виде Футерованной шахты с коксовой насадкой, и электроды с токоподводами, расположенные в противоположных стенках шахты 1 2.Недостатками этой печи являются повышенный расход электроэнергии, вызванный тем, что реакции восстановления (эндотермические) основного количества окислов металлов протекают в верхней части коксовой насадки, нижняя часть ее будет перегреваться, что приводит к разрушению Футеровки и перерасходу электроэнергии.Цель изобретения - повышение срока службы и экономия электроэнергии.Поставленная цельдостигается тем, что электроды установлены попарно на разных уровнях по высоте шахты и соединены с отдельными источниками3 8364Коксовая насадка 3 заполняет межэлектродное пространство внутри шахтного корпуса 1 до верхней кромки электродов 4, разделенных по высотена три секции посредством огнеупорной электроизоляции 5, Электроды 4вяонтированы в две противоположныестенки электропечи, причем каждая изэлектродных секций соединена с отдельным источником электрического токапосредством токоподвода 6, Токоподводы 6 выполнены полыми для подачиохлаждающего агента и заглублены втело электрода 4.Йрн этом электроды 4 могут быть 15сплошными или полыми, графитовыми,угольными или из другого электропроводящего материала, а каждые две соседние электродные секции должны бытьсоединены с источниками электрическо,го тока синфазно один относительнодругого.Синфазное подключение ко вторичным обмоткам трансформаторов двух соседних электродных секций вызвано необходимостью исключения помех приодновременной работе этих трансформаторов. Для выпуска расплава у подиныпредусмотрено шпуровое отверстие 7,Предлагаемая электропечь работаетследующим образом,После заполнения шахтного корпуса1 коксовой насадкой 3, уровень которой поддерживается автоматически, ипуска системы охлаждения токоподводов6 включают нагрев кокса, осуществляемого от отдельных источников электрического тока (трансформаторов)через охлаждаемые токоподводы 6 иэлекроды 4 (электродные секции), При 4 Оэтом температуру коксовой насадки 3по высотерегулируют путем изменениявеличины отбираемой от отдельныхтрансформаторов электроэнергии; привосстановлении окислов жидких шлаков 45процесса, идущего с эндотермическимэффектом - сильно охлаждаются верхние слои коксовой насадки 3, поэтомуна верхние секции электродов 4 подают избыточное (по сравнению с другими секциями) количество энергии.После разогрева коксовой насадки3 согласно заданному режиму и проверки его с помощью термопар поотдельным точкам электродных секций произ 55водят заливку шлака без выключения.трансформаторов. Температурный режимкоксовой насадки 3 по высоте поддер 71 4живается автоматически. Продукты восстановления шлака:а) летучие - пары металлов (или их соединений) с печными газами;б) жидкие - сплав (или металлизированный штейн) и обедненный шлак выходят соответственно через открытый верх печи непрерывно и через выпускной шпур 7 непрерывно и направляются на дальнейшую переработку,Укрупненно-лабораторная электро- печь имела следующие основные параметры:длина х ширина х высота рабочегопространства шахтного корпуса - 300 хх 200 х 900 мм;футеровка шахтного корпуса - листовой асбест,.шамотовый кирпич и шамотовая крошка;насадка коксовая из кокса крупностью 20-25 мм;электроды (электродные секции) из половинок сплошного графитового электрода круглого сечения, д = 250 мм, разделенных попарно на три секции высотой 200 мм каждая;токоподводы из стальных труб с ввинчиваемым в тело электрода закрытым концом и приваренным на концах пластинчатым контактом; охлаждение токоподводов водяное;электропитание электродов (каждой пары электродных секций) осуществляли через отдельные трансформаторы ТСД-4 с минимальным напряжением на вторичной обмотке 24 В и максимальной силой тока 1000 А.Проведена опытная проверка работы электропечи на восстановлении предварительно расплавленных шлаков двух типов:шлаков (1) шахтной свинцовой плавки и конвертерных шлаков (2),.Проверка работы электропечи проведена при следующих параметрах:1, Производительность устройства 16,6 т/м .2 (средняя),Ъ2. Температура кокса по высоте коксовой насадки составляла 1350- 1400 С.3, Продолжительность опыта 6 ч.4. Напряжение на верхней секции28 В, ток 500 А, на средней - 25 В, 420 А,на нижней - 24 В, 380 А.5. Состав шлака до и после восстановления следующий, 7,836471. 6 номию электроэнергии и повышает срок ее службы,Формула изобретения аказ 3090/29 Тираж 658 ИИПИ дпи ПП 11 "Пятен ород, ул. Проектная,5До восстановления коксомСи РЬ 2 п Ге . Шлак (1,1 0,53 2,О 14,9 19,0 Шлак (2) 4 19 3 20 4 О 30 4После восстановления 5 Шпак (1) 0,19 Следы 0,56 11,4 Шлак(2) 0,34 0,44 0,32 28,76, Время прохождения шлакового расплава через коксовую насадку высотой 800-830 мм составляет в случае шлака (1) 27 с, а шлака (2) - 43 с и зависит от вязкости шлака.Результаты опытных испытаний предлагаемой конструкции электропечи показали, что:а) электроды (электродные секции) в продолжение всех испытаний оставались холодными и практически не коррашировали;б) выявлена возможность ведения непрерывной, переработки жидкого шлака без специальных мер для уплотнения кокса.Использование предлагаемой конструкции электропечи обеспечивает эко 25 Электропечь для переработки шлаков,содержащая корпус, выполненный в видефутерованной шахты с коксовой насадкой, и электроды с токоподводами,расположенные в противоположных стенках шахты, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения срокаслужбы и зкономии электроэнергии, электроды установлены попарно на разныхуровнях по высоте шахты и соединены сотдедьным источником электрическоготока, а токоподводы выполнены охцаждаемыми.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 566885, кл, С 22 В /00, 1975.2. Авторское свидетельство СССР11 ф 132407, кл. С 22 В 7/00, 1960 (прототип),