Электрокальцинатор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 883635 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-ву 22) Зая влено 18. 0 3. 80 (21) 2902382/29-3с присоеаинением заявки ЭЙ(23)приоритет -Опубликовано 23.11.81, БюллетеньДата опубликования описания 23.11,8 51) 7 0 11/02 ударстевный квинте СССРделам нэобретеннй и открытнй лускин,(72) Авторы изобретения т 7 ф:,: л,. 1 Дерросплавов. - -"цкий заводллургии СССР Государс Мининыи союз ныи к ства черной м(71) Заявит Й) ЭЛЕКТРОКАЛЬЦИНАТО аллурнности, м пери- темпеипа анди стых печи,мый ма(61) Дополнительное к авт Изобретение относится к мет гической и химической промышле а именно к электрокальцинатора одицеского действия для высоко ратурной прокалки материалов т трацита, кокса и других углеро материалов.Известны электрокальцинаторы, пред ставляющие собой шахту прикалочнойв которой находится прокаливаетериал. Электрокальцинатор рабо тает как печь сопротивления 1,Основным недостатком этих электрокальцинаторов является неравномерность температурного поля по высоте и сечению загрузки углеродистого материала вследствие различных сопротивлений участков загрузки,Известна также электропечь периодического действия дпя яме"кот мпературной прокалки материалов, включающая металлический корпус, футерованный углеродистыми блоками с электроизоляОвчинников, Н, Е. Мол Ленгазов ционной вставкой в нижней части корпуса 2 .Недостатком этой печи является низ кая стойкость углеродистой футеровки печи и подины из-за износа под действием кислорода окружающей атмосферы, контактирующим с углеродистой футеровкой и подиной в период между выпуском прокаленного материала и загру кой материала следующего цикла прокапки.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является элект рокальцинатор для высокотемпературной прокалки углеродистых материалов, содержащий цилиндрическую прокалоцную камеру и камеру выдержки, верхний электрод, а также нижний кольцевой электрод, установленный между прокалоцной камерой и камерой выдержки 3Недостаток известного электрокальцинатора заключается в износе внутрен ней поверхности нижнего электрода, контактирующего с кислородом окружаюЭ 5 м Э 88363щей атмосферы после выпуска прокаленного материала в камеру выдержки, неравномерном распределении углеродистого материала по гранулометрическомусоставу при загрузке прокалочной камеры и нерациональном расходованииэлектрической энергии на разогрев очередной порции прокаливаемого материала в начальный период цикла прокал. ки.1 оЦель изобретения - увеличение сро".ка службы и снижение расхода электроэнергии.Указанная цель достигается тем,что электрокальцинатор для высоко-.температурной прокалки углеродистыхматериалов, содержащий цилиндрическую прокалочную камеру с электро- изоляционной вставкой, камеру выдержки, верхний электрод и нижний кольцевой электрод, снабжен в верхней части камеры выдержки по внутреннему диаметру нижнего электрода . кольцевой высокоогнеупорной электроизоляционной вставкой, при этом кольцевой зазор между верхним электродом и стенками прокалочной камеры составляет 0,8-1,0 диаметр, верхнего электрода, а объем камеры выдержки составляет 0,6-0,8 объема прокалочной камеры.эоКроме того, высота кольцевой вставки в 2"3 раза больше высоты кольцевого электрода.Материалом, из которого выполнена высокоогнеупорная электроизоляционная кольцевая вставка, может быть корунд, муллит, двуокись циркония, магнезит плаапенный. Этот материал наряду с высокой огнеупорностью (не менее 1800"С) сохраняет достаточно4 О большое электросопротивление при высоких температурах, что позволяет исключить из схемы замещения участка цепи электрод-подина параллельную ветвь, определяющую потери электрической энергии при прокалке и повышенную плот 45 ность электрического тока в направле" нии вертикальной оси прокалочной камеры.При .кольцевом зазоре между верхним электродом и стенками прокалочной 5 О камеры менее 0,8 диаметра электрода продолжительность загрузки углеродистого материала в электрокальцинатор возрастает, увеличивая тепловые потери прокалочной камеры. Увеличение коль 55 цевого зазора между верхним электродом и стенками прокалочной камеры бо. лее 1,0 диаметра верхнего электрода 5вызывает расслоение загружаемого материала по гранулометрическому составу, что приводит к локальному перегреву материалов при прокалке.Объем камеры выдержки составляетне более 0,8 объема прокалочной камеры, что обеспечивает условия, прикоторых прокаленный материал по окончании цикла прокалки заполняет весьобъем камеры выдержки и частичноостается в прокалочной камере, перекрывая защитным слоем нижний электрод, Этот остаток материалов, прокаленных при температуре 1700-1800 фС,служит источником вторичного тепладля нагрева материала, подлежащегопрокалке при следующем цикле. Приобъеме камеры выдержки менее 0,6объема прокалочной камеры возникаютзастойные зоны перегретых участковуглеродистого материала в прокалочной камерЕ и нарушается цикличностьпрокалки в течение суток.На фиг. 1 изображен электрокальцинатор, общий вид, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - электрокальцинатор после окончания цикла прокалка с прокаленным углеродистым материалом в камере выдержки.Электрокальцинатор содержит цилиндрическую прокалочную камеру 1, с электроизоляционной вставкой 2, верхнийэлектрод 3, нижний кольцевой электрод4 и камеру 5 выдержки. Между верхнимэлектродом 3 и нижним кольцевым электродом 4 в прокалочной камере 1 размещенуглеродистый материал 6,подлежащий прокалке. Камера 5 выдержки в верхнейчасти по внутреннему диаметру нижнегокольцевого электрода 4 снабжена высокоогнеупорной электроизоляционнойкольцевой вставкой 7. Объем прокаленного материала 8 в камере 5 выдержкипостоянно превышает объем этой камерыи изолирует поверхность нижнего кольцевого электрода 4 от контакта с атмосферой,Электрокальцинатор работает следующим образом,В прокалочную камеру 1 с электроизоляционной вставкой 2 отключенногоот электрической сети электрокальцинатора между верхним электродом 3 инижним кольцевым электродом 4 попадаетуглеродистый материал 6. Кольцевойзазор для загрузки углеродистого материала 6 превышает 0,8 диаметра электрода 3, чтобы обеспечить интенсивность загрузки прокалочной камеоы 1883635во избежание тепловых потерь, Однако чании цикла прокалки из камеры 5 выэтот зазор не превышает 1,0 диаметра держки выгружают ранее прокаленверхнего электрода 3, чтобы предот- ный материал 8, а объем камеры 5 вывратить расслоение углеродистого ма- держки заполняется термообработаннымтериала 6 по гранулометрическому сос материалом из прокалочной камеры 1.таву и неравномерность распределения В предпочтительном варианте электтоковой нагрузки по сечению прокалоч- рокальцинатора (второй пункт формулы)ной камеры 1. Углеродистый материал высота высокоогнеупорной электроизоля 6, размещенный в прокалочной камере 1 ционной кольцевой вставки 7 составляети контактирующий с верхними слоями ф не менее двукратной высоты нижнегоматериала 8, прокаленного в предыду- . кольцевого электрода 4 во избежаниещем цикле прокалки, принимает на прогара внутренней стенки камеры высебя тепло ранее нагретого до 1700- держки 5 ниже вставки 7, так как тем 1800 С прокаленного материала 8. Вы- пература прокалочного материала 8 всокая концентрация тепла, воздейст- ф этой зоне превышает 1400 С, При высовующего на нижние слои углеродисто- те вставки 7 более трехкратной высотыго материала 6, позволяет ускорить нижнего электрода 4 использование выпротекание химических процессов и сокоогнеупорного электроизоляционно 1 оснизить удельное электрическое со- материала в камере выдержки 5 нераципротивление нижних слоев углеродис- ф онально, поскольку в нижних горизонтого материала 6 с 2000 до 1000- тах этой камеры температура прокален 1200 Ом мм/М, превращая эти слои ного материала 8 не превышает 1300 Суглеродистого материала 6 в проводникэлектрического тока между верхним Испытания показали, что стойкостьэлектродом 3 и нижним кольцевым элект- футеровки предлагаемого электрокальиродом 4.цинатора по сравнению с известнымиПосле окончания загрузки на верх- увеличена вдвое при незначительномний электрод 3 подают от печногоувеличении стоимости ремонта Футеровтрансформатора наименьшее напряжение ки расход электрической энергии припорядка 40-45 В, а через 2-3 мин М прокалке углеродистых материалов снитрансформатор под токовой нагрузкойпереключается на максимальное напря 1жение порядка 90-95 В для образованиязамкнутого электрического контура;верхний электрод 3 - нижние слои Формула изобретенияуглеродистого материала 6 - нижнийкольцевой электрод 4. Высокоогнеупор 1, Электрокальцинатор для прокалкиная электроизоляционная кольцеваявставка 7 в верхней части камеры вы- углеродистых материалов, содержащийдержки 5 препятствует концентрациицилиндрическую рическ ю и окалочную камеру сэлект оизоляционной вставкой, камеруэлектрического поля в центральной электроизо цзоне прокалочной камеры 1, обеспечи- выдер , рвы е жки ве хний электрод и нижнийколь евой электрод, о т л и ч а ювая равномерность прокалки нижних сло- кольцевой эл р д,и й с я тем, что, с целью увеличеев углеродистого материала 6 по всему щ и и с яния с ока службы электрокальцинаторасечению прокалочной камеры 1 и сниже-ниЯ сРи снижения расхода электроэнергии,ние удельного электрического сопротивления этого матеоиаладо 850-550 Ом мм/М он снабжен в верхней части камеры выВыделяющееся при этом тепло нагрева- держки по в у р у ди вн т еннем иаметру нижнегоет остальной углеродистый материал 6 электрода цо а коль евой высокоогнеупорнойв камере 1 прокалки включая материал, электроизол цля ионной вставкой, при этомевой зазор между верхним электрорасположенный в кольцевом зазоре между кольцевой рверхним электродом 3 и стенками про- дом и стенк м рнками и окалочной камеры соскалочной камеры 1. Продолжительность тавляет О, - , дт 0 8- 1 0 иаметра верхнегот иала о 1700-1800 С не электрода, а объем камеры выдержкинагрева материала дот 0 6-0 8 объема прокалочпревышает 3-4 ч, о чем свидетельству- составляет О, -, о ьема прет падение напряжения между электрода- ной камеры.ми и автоматическое переключение трансФо матора под нагрузкои с напряжениемч 2 Злект окальцинатор по п.1,ормч а ю и й с я тем, что вы 93,7 В до напряжения 41,7 В. По окон-, о т л и ч а ю щ и й с7 883635 8сота кольцевой вставки в 2-3 раза ропечей, М., "Металлургия", 1976, больше высоты кольцевого электрода. с. 108,Источники инФормации, 2. Авторское свидетельство СССР принятые во внимание при экспертизе йф 675291, кл . Е 27 В 3/08, 1978.1. Гасик М, И. Самообжигающиеся3. Авторское свидетельство СССР электроды рудовосстановительных элект- Р 654846, кл. Г 27 О 11/02, 1977883635 А-М г.3 Составитель Л. МащукВ. Лазаренко Техред Н,Майоров Коооектор У. ПономаФ едак иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная аказ 10201/60 Тираж 66 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, ЖПодписноного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. 4