Способ и печь для получения расплавленного материала

 

Сущность изобретения. Процесс плавления осуществляют контактированием верхней части электродов с твердым материалом -ломом, который расплавляется до тех пор, пока электроды поддерживают достаточно близко вместе, создавая между ними электрический ток и образуя между указанными электродами электрическую дугу для расплавления твердого материала, соприкасающегося с верхней частью электродов. Указанные электроды соответственно постепенно двигаются отдельно друг от друга, не нарушая контакт с материалом или обрывая этот контакт, в связи с чем прерывается ток между электродами. В электрической печи электроды смонтированы с возможностью углового качания и поступательного перемещения вдоль их продольных осей на опоре, причем угол, образованный между осями этих электродов, может изменяться в диапазоне 15-165o. Технический результат - упрощение конструкции и повышение экономичности. 2 с. и 6 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу плавления некоторого твердого материала, в частности, металлической или керамической загрузки, в электрической плавильной печи с целью получения электроплавленого материала, содержащей по меньшей мере два электрода, между свободными концами которых может быть создан электрический ток достаточно большой величины, например, в виде электрической дуги.

Одна из главных целей данного изобретения состоит в том, чтобы предложить способ, позволяющий производить достаточно простым и экономически оправданным образом некоторый электроплавленый материал, получаемый на основе различных твердых материалов, как являющихся проводниками электрического тока, так и не обладающих свойством электропроводности.

Говоря более конкретно, в данном изобретении речь идет о способе, который позволяет получать электроплавленые материалы при относительно высокой температуре.

В известных на сегодняшний день способах упомянутого выше типа подлежащая расплавлению загрузка твердого материала должна в предпочтительном варианте реализации быть электропроводной. В том случае, когда расплавлению должна подвергнуться загрузка, не проводящая электрический ток, приходится принимать специальные меры, которые позволили бы запустить процесс плавки, например, добавлять к упомянутой загрузке углерод или графит, позволяющие обеспечить создание электрической цепи для прохождения тока через обрабатываемую загрузку.

Кроме того, эти известные на сегодняшний день способы обычно применяются при достаточности лишь относительно низких температур в плавильной печи, составляющих, например, от 1500 до 1600oC. Вследствие этого существующие на сегодняшний день способы плавления в электрических печах не подходят для обработки жаропрочных или огнеупорных материалов.

Итак, данное изобретение имеет целью предложить способ, который позволяет устранить недостатки, свойственные известным в настоящее время способам плавки в электрических печах, и обеспечивает возможность нормальной работы как с электропроводной загрузкой, так и с загрузкой, не обладающей электрической проводимостью, без принятия для этого каких-либо специальных дополнительных мер, необходимых для осуществления этого способа.

Для достижения поставленных целей в соответствии с предлагаемым изобретением при запуске процесса плавки упомянутые выше свободные концы электродов вводятся в механический контакт с подлежащим расплавлению твердым материалом, причем эти свободные концы электропроводов приближаются достаточно близко друг к другу для того, чтобы электрический ток был создан между ними, после чего между этими свободными концами электродов создается электрическая дуга таким образом, чтобы иметь возможность расплавить тот твердый материал, который располагается в непосредственной близости от этих электродов, после чего упомянутые электроды постепенно отводятся друг от друга по мере развития плавки данного твердого материала при том, что упомянутые электроды постоянно удерживаются в механическом контакте с этим расплавляемым материалом, и обеспечить прохождение электрического тока между упомянутыми электродами и его прохождение через расплавленную часть данной загрузки, образующуюся между этими электродами.

Предлагаемое изобретение касается также электрической плавильной печи, предназначенной для получения электроплавленого материала, и, в частности, для практической реализации способа в соответствии с предлагаемым изобретением.

Эта электрическая плавильная печь отличается от известных в настоящее время аналогов тем, что используемые в ней электроды наклонены под определенным углом друг по отношению к другу и являются подвижными друг относительно друга в диапазоне между некоторым их сближенным положением, в котором свободные концы этих электродов в случае необходимости находятся в непосредственном механическом контакте друг с другом, и некоторым их разведенным положением, в котором свободные концы этих электродов находятся на некотором расстоянии друг от друга, причем в конструкции печи в соответствии с предлагаемым изобретением предусмотрены специальные средства, которые обеспечивают возможность перемещения этих свободных концов электродов непрерывным образом и с некоторой заданной скоростью между двумя упомянутыми положениями.

В предпочтительном варианте реализации предлагаемого изобретения каждый из упомянутых выше электродов смонтирован на электрически изолированной опоре.

В соответствии со специфической формой реализации предлагаемого изобретения упомянутые электроды смонтированы по бокам ванны данной электрической плавильной печи таким образом, чтобы обеспечить возможность их поступательного перемещения между двумя упомянутыми выше положениями.

Другие подробности, особенности и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания, не являющегося ограничительным примера практической реализации предложенного способа и электрической плавильной печи в соответствии с этим изобретением, где даются ссылки на фигуры, среди которых: - фиг. 1 представляет собой схематический вид в разрезе по вертикальной плоскости электрической плавильной печи в соответствии с этим специфическим вариантом реализации предлагаемого изобретения, касающимся устройства; - фиг. 2 представляет собой схематический вид в разрезе по линии II-II, показанной на фиг. 1; - фиг. 3 представляет собой упрощенную схему электрического питания электродов данной плавильной печи.

На приведенных в приложении к данному описанию фигурах идентичные элементы обозначены одними и теми же позициями.

В самом общем смысле предлагаемое изобретение касается способа расплавления некоторого твердого материала, который может иметь самую различную природу, но который, говоря более конкретно, представляет собой в целом загрузку жаропрочных или огнеупорных материалов, подлежащих окислению, с целью получения электроплавленого жаропрочного или огнеупорного материала.

Расплавление упомянутого твердого материала осуществляется в электрической плавильной печи, содержащей по меньшей мере два электрода, между свободными концами которых может быть пропущен достаточно большой электрический ток, выделяющий тепловую энергию, необходимую для упомянутого расплавления.

В том случае, когда подлежащая расплавлению загрузка данной электрической плавильной печи не является проводником электрического тока или представляет собой плохой проводник электрического тока, как это имеет место, например, в случае необходимости расплавления твердых керамических материалов, в ходе запуска процесса плавки упомянутые свободные концы электродов вводятся в механический контакт друг с другом и с упомянутым подлежащим расплавлению твердым материалом. В этот момент между электродами данной электрической плавильной печи возникает электрическая дуга, которая обеспечивает выделение тепловой энергии, достаточной для разогрева данного твердого материала, находящегося в непосредственной близости от упомянутых свободных концов этих электродов, и последующего расплавления этого твердого материала в окрестности упомянутых электродов.

Затем выполняется постепенное разведение свободных концов этих электродов в разные стороны по мере постепенного расплавления располагающегося вокруг них твердого материала, причем упомянутые электроды в процессе их относительно медленного разведения постоянно удерживаются в механическом контакте с данным твердым материалом и при этом осуществляется постоянный контроль за наличием достаточно большого по величине электрического тока между упомянутыми электродами, проходящего через расплавленную часть загрузки данной электрической плавильной печи, располагающуюся между ними.

На этом этапе осуществления способа в соответствии с предлагаемым изобретением разогрев подлежащей расплавлению массы связан, главным образом, с эффектом Джоуля, возникающим на электрическом сопротивлении данной загрузки, в которую частично погружены упомянутые электроды. Действительно, в большинстве случаев твердый материал, не являющийся проводником электрического тока, обычно становится электропроводным после того, как он переводится в жидкое состояние путем его расплавления.

В том случае, когда подлежащий расплавлению твердый материал обладает достаточной электрической проводимостью, то есть образован, например, некоторой металлической загрузкой, отпадает необходимость в том, чтобы упомянутые свободные концы электродов данной электрической плавильной печи входили в механический контакт друг с другом. При этом достаточно того, чтобы эти свободные концы электродов были приближены друг к другу на некоторое расстояние, достаточное для обеспечения возможности создания между ними достаточно сильного электрического тока. Получаемый таким образом разогрев подлежащей расплавлению загрузки данной электрической плавильной печи происходит частично от локальных электрических дуг, возникающих в недрах этого подлежащего расплавлению твердого материала, и частично в результате упомянутого эффекта Джоуля, проявляющегося на электрическом сопротивлении данной загрузки плавильной печи, в которую упомянутые электроды частично погружены, при прохождении через эту загрузку электрического тока.

Из сказанного выше следует, что упомянутые сближенные и разведенные положения электродов данной электрической плавильной печи могут изменяться в зависимости от характера загрузки, подлежащей расплавлению в данном случае. Таким образом, например, для загрузок, не обладающих электрической проводимостью, упомянутые электроды в положении своего максимального сближения практически касаются или почти касаются друг друга таким образом, чтобы обеспечить возможность создания между их располагающимися друг против друга свободными концами полноценной электрической дуги, тогда как такое положение не является необходимым в том случае, когда подлежащая расплавлению загрузка является электропроводной.

Аналогичным образом и для разведенного положения электродов расстояние между ними также может зависеть от фактической электрической проводимости подлежащей расплавлению загрузки данной электрической плавильной печи, а также от мощности источника электрического питания. Это разведенное положение электродов в данной электрической плавильной печи по существу соответствует положению, в котором обеспечивается максимально возможный коэффициент полезного действия данной печи.

В то же время, в соответствии с предлагаемым изобретением и для гомогенизации расплавляемого таким образом твердого материала в нем обеспечивается перемешивание при помощи тепловой конвекции перед извлечением этого материала из печи. Упомянутое перемешивание в предпочтительном варианте реализации предлагаемого изобретения обеспечивается при помощи повторного приближения электродов друг к другу на протяжении некоторого промежутка времени после того, как весь заложенный в печь твердый материал будет полностью расплавлен.

Приведенные фигуры относятся к иллюстрации электрической плавильной печи, предназначенной для получения электроплавленого материала и, в частности, для осуществления способа в соответствии с предлагаемым изобретением в том виде, как он описан здесь.

В данном случае речь идет об электрической плавильной печи, в которой используется система погружаемых в получаемый расплав электродов.

Эта электрическая плавильная печь содержит ванну 1, закрытую в верхней части сводом 2, в котором предусмотрено специальное загрузочное отверстие 3, предназначенное для введения в эту печь или в ванну 1 подлежащей расплавлению загрузки.

Два электрода 4 и 5, наклоненные друг относительно друга, установлены на соответствующих электрически изолированных основаниях 6 и располагаются поперечно по отношению к упомянутой ванне 1 на противоположных ее сторонах таким образом, чтобы иметь возможность совершать поступательные движения в диапазоне от некоторого сближенного положения, в котором свободные концы этих электродов в случае необходимости находятся в механическом контакте друг с другом, до некоторого разведенного положения, в котором свободные концы этих электродов располагаются на некотором расстоянии друг от друга.

Для обеспечения упомянутых выше условий электроды предлагаемой печи имеют возможность свободно проникать через отверстия, предусмотренные в боковых стенках 1' ванны 1, в ее внутреннюю полость, причем поперечное сечение этих отверстий таково, чтобы сформировать некоторый кольцевой проход 19, предназначенный для входа воздуха во внутреннюю полость данной печи и для обеспечения возможности некоторого качания электродов. Обычно угол , сформированный между осями электродов, может изменяться в диапазоне от 15 до 165o.

Упомянутое качание в предпочтительном варианте реализации имеет место вокруг некоторой точки 28, располагающейся вне данной электрической плавильной печи и достаточно удаленной от стенки 1' этой печи, таким образом, чтобы обеспечить возможно больший рычаг качания упомянутых электродов в печи и создать наилучшие условия для контроля хода плавки независимо от количества используемого в данном случае материала. Эта точка качания электродов 28 располагается практически на опоре 6 этих электродов.

Говоря более конкретно, каждая опора 6 электрода содержит основание 7, на котором закреплена стойка 8, на верхнем конце которой, образуя упомянутую выше точку качания 28, закреплен кронштейн 9, в котором электрод данной электроплавильной печи может быть закреплен съемным образом при помощи зажимных обручей 10. Кроме того, на упомянутом кронштейне или держателе 9 предусмотрен штурвал ручной регулировки 11, который в случае необходимости может быть снабжен механизированным приводом и который позволяет сообщать электродам поступательное движение в направлении, показанном стрелками 12, и изменять таким образом расстояние между свободными концами 13 электродов 4 и 5 внутри ванны 1. Это расстояние может также быть изменено путем регулировки углов наклона электродов, имеющих возможность качаться относительно точки 28, как об этом уже было сказано выше.

Донная часть ванны 1 имеет наружную стенку 15 цилиндрической формы, вместе с которой эта ванна при помощи роликов 16 опирается на фундамент 14, причем эти ролики могут перемещаться в направляющих рельсах 17, предусмотренных на этой наружной цилиндрической стенке 15.

И наконец, выпускное отверстие 18 выполнено в боковой стенке ванны 1 примерно на половине ее высоты.

Таким образом, для выливания расплава из ванны данной электрической печи производится ее постепенное опрокидывание на фундаменте 14 в направлении, схематически показанном на фиг. 2 стрелкой 26.

То обстоятельство, что электроды 4 и 5 проходят совершенно свободно сквозь стенки 1' данной печи и не входят с этими стенками ни в какой механический контакт, образует весьма важную характеристику электрической плавильной печи в соответствии с предлагаемым изобретением, которая принципиально отличает эту печь от известных на сегодняшний день электроплавильных печей.

Действительно, в этих известных электрических печах электроды обычно монтируются в стенках этих печей и подвешиваются с возможностью качания в достаточно сложных подвесных устройствах, подверженных воздействию высоких температур, вследствие чего должны приниматься специальные и серьезные предохранительные меры, в частности, для защиты используемых электродов от воздействия этой высокой температуры. К тому же, наличие таких достаточно сложных подвесных устройств часто является тем фактором, который определяет для этих известных электрических плавильных печей границу максимально возможной эксплуатационной температуры на уровне, не превышающем 1600oC.

В противоположность известным конструкциям электрических плавильных печей и благодаря тому обстоятельству, что в электрической плавильной печи в соответствии с предлагаемым изобретением предусмотрен достаточно большой кольцевой проход 19 вокруг входящих во внутреннюю полость печи электродов, обеспечивается возможность достаточно интенсивной циркуляции холодного воздуха вокруг этих электродов через этот проход. Кроме того, каждый из электродов электрической плавильной печи в соответствии с предлагаемым изобретением смонтирован на боковой опоре 6, удаленной от стенок 1' печи, и в результате нет необходимости в принятии каких-либо специальных мер для защиты электродов и их опор от воздействия высоких температур, развиваемых в ванне печи.

Описанная выше особенность печи в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет работать при температурах, превышающих 2500oC, то есть дает возможность обрабатывать в ней жаропрочные и огнеупорные материалы.

На фиг. 3 представлена схема электрического питания электродов 4 и 5 печи в соответствии с предлагаемым изобретением. Эти электроды подключены к сети электропитания обычным образом при помощи выключателя 29. Схема запитки электродов печи содержит катушку самоиндукции 20, которая может быть включена последовательно с электродами 4 и 5 в том случае, когда эти электроды находятся в сближенном положении.

Выключатель 21 предусмотрен в схеме для того, чтобы замыкать накоротко эту катушку самоиндукции 20 в том случае, когда электроды 4 и 5 находятся в разведенном положении.

Кроме того, цепь запитки электродов содержит трансформатор 27, который позволяет подать необходимое электрическое напряжение на клеммы электродов и обеспечить нужную плотность тока, позволяющую проводить плавку. Говоря более конкретно, речь здесь может идти о трансформаторе обычного типа с фиксированным коэффициентом трансформации, например 220 В/11000 В.

И наконец, главный выключатель 22 позволяет замкнуть данную электрическую цепь и подать таким образом электрическое напряжение на электроды 4 и 5.

Итак, в процессе запуска плавки прежде всего включают выключатель 22, убедившись в том, что выключатель 21 находится в своем выключенном положении и что электроды 4 и 5 погружены своими свободными концами в подлежащую расплавлению загрузку или, по меньшей мере, находятся в механическом контакте с этой загрузкой, занимая при этом свое упомянутое выше сближенное положение.

После того, как некоторое количество 24 подлежащего расплавлению твердого материала 23 под действием высокой температуры перейдет в жидкое состояние, электроды 4 и 5 начинают постепенно отводиться друг от друга и замыкается выключатель 21 таким образом, чтобы замкнуть накоротко катушку самоиндукции 20.

По мере развития процесса плавки постепенно увеличивается расстояние между электродами. При этом, однако, необходимо постоянно следить за тем, чтобы плотность электрического тока между электродами, проходящего через расплавленную часть 24 обрабатываемой загрузки, оставалась достаточно большой для того, чтобы создавать нужный нагрев, необходимый для постепенного расплавления находящегося рядом твердого материала 23.

В тот момент, когда весь твердый материал данной загрузки будет расплавлен, в предпочтительном варианте реализации способа в соответствии с предлагаемым изобретением электроды 4 и 5 снова приближаются друг к другу на некоторое достаточно большое расстояние под поверхностью расплавленного материала и, в случае необходимости, производится размыкание выключателя 21 для того, чтобы исключить слишком большие токи в данном контуре. Следствием этих действий является относительно высокая концентрация энергии в небольшом объеме в недрах расплавленного материала, создающая локальное повышение температуры в упомянутом объеме. В результате этого возникают интенсивные конвекционные течения, которые обеспечивают энергичное перемешивание данного расплавленного материала, позволяющее получить совершенно однородную массу расплава высокого качества.

Ниже приводится описание конкретных примеров, позволяющих проиллюстрировать применение на практике способа в соответствии с предлагаемым изобретением в печи описанной выше и показанной на фигурах конструкции.

Примеры В электрическую плавильную печь вводится загрузка весом 1500 кг, которая имеет следующий химический состав: 33% окиси циркония, 50% окиси алюминия, 14% окиси кремния и 3% соли щелочного металла, представляющей собой бикарбонат натрия. Средний гранулометрический состав данной загрузки может изменяться от 0,5 мм до 15 см /диаметр/.

В первый момент времени свободные концы 13 электродов 4 и 5, которые в данном конкретном случае изготовлены из графита, подводятся друг к другу на уровне твердой массы загрузки, предварительно введенной в ванну 1 печи и частично покрывающей эти свободные концы 13 электродов таким образом, чтобы они оказались погруженными в эту загрузку.

Затем производится замыкание выключателя 22, убедившись в том, что выключатель 21 находится в разомкнутом состоянии, в результате чего между электродами 4 и 5 формируется достаточно мощная электрическая дуга.

В данном случае энергия на электродах имела величину порядка 300 кВт. По истечении примерно 5 минут вокруг свободных концов 13 электродов 4 и 5 образуется некоторое количество расплавленной загрузки 24, достаточное для того, чтобы можно было закоротить катушку самоиндукции 20, то есть замкнуть выключатель 21, производя при этом постепенное отведение электродов 4 и 5 друг от друга.

Поскольку упомянутая выше расплавленная масса 24 обладает определенной электрической проводимостью, электрический ток, проходящий между этими электродами 4 и 5, проходит и через расплавленную часть 24 подвергающейся обработке загрузки. Полная продолжительность плавки составляет примерно 45 минут при том, что температура в ванне печи составляет примерно 2250oC.

В данной печи в соответствии с предлагаемым изобретением аналогичным образом подвергались обработке и другие типы загрузок.

В частности, речь идет о загрузке, в составе которой имелось 50% железа и 50% кобальта, или 95% окиси алюминия и 5% соли щелочного металла, или 50% кобальта и 50% никеля, а также о загрузках бронзы, латуни и т.д.

Другой важный пример использования предлагаемого изобретения касается идущих на переплавку стекольных отходов. В этом случае обычно используются электроды, изготовленные из молибдена или из графита.

Эти подлежащие переплавке стекольные отходы подвергались расплавлению в описанной выше и схематически представленной на фигурах электрической плавильной печи вместе с подлежащими сжиганию отходами, содержащими в некоторых случаях тяжелые металлы. Говоря более конкретно, речь идет о твердых отходах, остающихся в результате работы мусоросжигательных печей.

В результате такого расплавления получается стекловидный материал с включениями упомянутых тяжелых металлов, который может служить исходным сырьем для изготовления шариков в соответствии с известными технологиями с целью обезвреживания этих тяжелых металлов.

В предпочтительном варианте реализации такая плавка осуществляется в непрерывном режиме при удержании плавильной ванны в наклонном положении таким образом, чтобы расплавленная стекловидная масса могла свободно вытекать по мере накопления через выпускное отверстие 18 при том, что в то же самое время производится добавление подлежащей расплавлению загрузки в ванну печи через отверстие 3 в ее своде.

Этот непрерывный процесс плавки применим также и для любого другого типа загрузки, подлежащей расплавлению.

Описанный выше способ в соответствии с предлагаемым изобретением, а также электрическая плавильная печь, предназначенная для практической реализации этого способа, обладают тем преимуществом, что при их использовании отпадает необходимость в принятии каких-либо специальных мер предосторожности в процессе запуска или остановки данной печи.

Таким образом, можно, например, оставить для отверждения некоторую часть не являющейся электропроводной загрузки в печи при том, разумеется, что будут приняты меры к тому, чтобы электроды 4 и 5 были отведены друг от друга над поверхностью ванны перед этим отверждением для того, чтобы обеспечить возможность последующего описанного выше запуска печи. В том случае, когда упомянутая выше загрузка печи является электропроводной, этого можно не делать.

В то же время, можно отрегулировать условия работы данной плавильной печи таким образом, чтобы поддерживать вдоль стенок плавильной ванны некоторый слой электроплавленого материала 25, образующий постоянную защиту внутренних стенок ванны 1.

Плавильная электрическая печь в соответствии с предлагаемым изобретением может работать как на постоянном токе, так и на переменном однофазном или трехфазном токе.

И наконец, в предпочтительном варианте реализации предлагаемого изобретения монтаж электродов 4 и 5 по отношению к ванне 1 выполняется таким образом, чтобы была обеспечена возможность регулировки углов наклона этих электродов по отношению к уровню подлежащей расплавлению загрузки. Эти электроды в соответствии с предлагаемым изобретением монтируются таким образом, чтобы они могли подвергаться некоторому угловому отклонению на стойках 8 опоры 6 с достаточно большой амплитудой, в частности, благодаря тому обстоятельству, что упомянутые точки качания электродов удалены от стенки печи.

Само собой разумеется, что предлагаемое изобретение не ограничивается тем специфическим способом его реализации, который был описан выше, и что могут быть рассмотрены и другие варианты реализации этого изобретения, не выходящие за его рамки.

Так, например, в печи в соответствии с предлагаемым изобретением можно применять любые типы электродов, используемых в известных электрических плавильных печах, содержащих систему погружаемых в загрузку электродов, и конструкция опорных кронштейнов 6 для упомянутых электродов может быть самой разнообразной.

В том, что касается подлежащей расплавлению загрузки, не только ее химический состав может быть самым разнообразным, но также может быть различным и ее гранулометрический состав. В частности, речь может идти как о порошке достаточно тонкого помола, так и о кусках или блоках, имеющих диаметр порядка нескольких десятков сантиметров.

Формула изобретения

1. Способ плавления некоторого твердого материала (23), в частности металлической или керамической загрузки, в электрической плавильной печи с целью получения некоторого электроплавленного продукта, причем электрическая плавильная печь содержит по меньшей мере два электрода (4, 5), между свободными концами (13) которых может быть пропущен электрический ток, в частности, в виде электрической дуги, и свободные концы (13) электродов (4, 5) вводятся в механический контакт с подлежащим расплавлению твердым материалом (23), сближаясь в достаточной степени друг с другом для запуска процесса плавки с тем, чтобы создать между этими электродами (4, 5) электрический ток в случае необходимости в виде электрической дуги таким образом, чтобы расплавить твердый материал (23), находящийся в непосредственной близости от свободных концов (13) электродов (4, 5), причем этот электрический ток проходит затем также через расплавленную часть загрузки данной печи, образовавшуюся между упомянутыми электродами, отличающийся тем, что в соответствии с этим способом затем производится постепенное разведение свободных концов (13) электродов (4, 5) по мере развития процесса плавки твердого материала (23) при том, что упомянутые электроды постоянно удерживаются в механическом контакте с этим подлежащим расплавлению материалом (23), постоянно наблюдая за тем, чтобы продолжалось прохождение электрического тока между электродами (4, 5).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе проведения плавки подлежащая расплавлению загрузка постепенно подается к свободным концам электродов (4, 5), в частности в пространство между этими электродами, причем в ходе этого процесса одновременно удаляется уже расплавленный материал (24) так, чтобы реализовать действительно непрерывный процесс плавки.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что плавка твердой загрузки реализуется в окисляющей среде.

4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что в ванне данной печи создается конвекционное перемешивание расплавленного материала перед его выпуском из печи.

5. Электрическая плавильная печь, предназначенная для приготовления некоторого электроплавленного материала, получаемого в результате расплавления некоторой загрузки твердого материала (23), в частности, металлической или керамической загрузки, или, более конкретно, предназначенная для практической реализации способа в соответствии с любым из приведенных выше пунктов, содержащая плавильную ванну (1), по меньшей мере два электрода (4) и (5), проходящих сквозь стенку (1') данной печи, и некоторые средства (20, 21, 22), предназначенные для создания между свободными концами (13) электродов (4) и (5) некоторого электрического тока, причем электроды (4) и (5) наклонены на некоторый угол друг к другу и являются подвижными относительно друг друга между некоторым положением сближения этих электродов, в котором их свободные концы (13) в случае необходимости могут находиться в механическом контакте друг с другом, и некоторым разведенным положением, в котором эти свободные концы электродов (13) расположены на некотором расстоянии друг от друга, находясь при этом в непрерывном контакте с подлежащей расплавлению загрузкой (23), причем специальные средства (9, 10, 11) предусмотрены для того, чтобы обеспечить возможность постепенного перемещения свободных концов (13) электродов непрерывным образом между двумя этими положениями, причем данная печь отличается тем, что электроды (4) и (5) смонтированы каждый с возможностью углового качания и поступательного перемещения вдоль их продольных осей на опоре (6) относительно некоторой внешней по отношению к данной печи точки (28), отстоящей на некоторое расстояние от стенки (1') этой печи, и свободно проходят сквозь стенку (1') через специальное отверстие, поперечное сечение которого таково, чтобы сформировать вокруг электрода (4) или (5) некоторый кольцевой проход (19), причем угол (), образованный между осями электродов (4) и (5), может изменяться в диапазоне от 15 до 165o, и упомянутая ванна печи (1) закрыта в своей верхней части сводом (2), в котором предусмотрено отверстие (3), предназначенное для введения загрузки (23) в ванну (1).

6. Печь по п.5, отличающаяся тем, что каждая опора (6) является электрически изолированной и содержит некоторое основание (7), на котором закреплена стойка (8), на верхнем конце которой, образуя точку качания (28), закреплен держатель (9), в котором съемным образом закрепляются электроды (4, 5) с возможностью их поступательного перемещения вдоль их продольной оси и некоторого качания с тем, чтобы обеспечить возможность изменения расстояния между свободными концами (13).

7. Печь по п.5 или 6, отличающаяся тем, что схема электрического питания электродов (4) и (5) данной электрической печи содержит катушку самоиндукции (20), которая может быть включена последовательно с электродами (4) и (5) в том случае, когда эти электроды находятся в сближенном положении, и которая может быть замкнута накоротко в том случае, когда электроды (4) и (5) находятся в разведенном положении.

8. Печь по одному из пп.5 - 7, отличающаяся тем, что в ней предусмотрены специальные средства для того, чтобы поддерживать в процессе плавки данной загрузки в ванне (1) эту ванну в некотором наклоненном положении для того, чтобы обеспечить непрерывное вытекание расплавленного материала из печи при постоянном и постепенном введении новых порций подлежащего расплавлению материала в ванну (1) данной электрической плавильной печи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электродуговым печам постоянного тока

Изобретение относится к нанесению вакуумных покрытий, а именно к способам и устройствам для генерации плазмы электропроводящих материалов, предназначенных для нанесения покрытий в вакууме осаждением конденсата из плазменной фазы, и может быть использовано в машино- и приборостроении, в инструментальном производстве, в электронной технике и других областях народного хозяйства

Изобретение относится к электрическим установкам, в частности к электротермическому оборудованию для получения особо чистых порошков окислов металлов из порошкообразного, жидкого и гранулированного сырья

Изобретение относится к плазмохимической технологии и может быть использовано, например, при синтезе композиционных и тугоплавких дисперсных (порошковых) материалов из конденсированных и газообразных исходных реагентов
Изобретение относится к электротермии, в частности к дуговым печам постоянного тока, для плавки металлов, стали, чугуна, алюминиевых сплавов, меди, никеля и других металлов, и может быть использовано также в установках печь-ковш, миксерах и других установках

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике электродугового нагрева, и может быть использовано в плазменных устройствах, применяемых в химической технологии, металлургии и т.д

Изобретение относится к электродуговым печам постоянного тока
Изобретение относится к электротермии, в частности к устройствам для подвода электрического тока к ванне дуговой печи постоянного тока (ДППТ)

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к области нагревательного термического оборудования и может быть использовано для нагрева при термической обработке широкой номенклатуры заготовок и деталей

Изобретение относится к нагревательному оборудованию для термической обработки металлов, сушки древесины и сельхозпродуктов

Изобретение относится к способу плавления некоторого твердого материала, в частности, металлической или керамической загрузки, в электрической плавильной печи с целью получения электроплавленого материала, содержащей по меньшей мере два электрода, между свободными концами которых может быть создан электрический ток достаточно большой величины, например, в виде электрической дуги

Наверх