Электрокальцинатор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

И306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 883635 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 18. 03. 80 (21) 2902382/29-33 с присоединением заявки ЭЙ (23) Приоритет—

Опубликовано 23.11.81, Бюллетень №43

Дата опубликования описания 23.11.81 (51)M; Кл.

F 27 0 11/02 Ъоударствинный комитет

СССР (53) УДК621.365. .33 (088. 8) по делам изобретений и открытий

И. И. Глускин, В. С. Овчинников, Н. Е. Иол и Л. П. Ленгазов (72) Авторы изобретения

1 .: ь

Государственный союзный кузнецкий завод ферросплавов- - - " Иинистерства черной металлургии СССР е г г, Д!

I (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОКАЛЬЦИНАТОР

Изобретение относится к металлургической и химической промышленности, а именно к электрокальцинаторам периодического действия для высокотемпературной прокалки материалов типа антрацита, кокса и других углеродистых материалов.

Известны электрокальцинаторы, представляющие собой шахту прикалочной печи, в которой находится прокаливаемый материал. Электрокальцинатор работает как печь сопротивлен:гя (1) .

Основным недостатком этих электрокальцинаторов является неравномерность температурного поля по высоте и сече15 нию загрузки углеродистого материала вследствие различных сопротивлений участков загрузки.

Известна также электропечь перио20 дического деиствия для я сокoтемпературной прокалки материалов, включающая металлический корпус, футерованный углеродистыми блоками с электроизоляционной вставкой в нижней части корпуса (2) .

Недостатком этой печи является низкая 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 загрузкой материала следующего цикла прокалки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электрокальцинатор для высокотемпературной прокалки углеродистых материалов, содержащий цилиндрическую прокалочную камеру и камеру выдержки, верхний электрод, а также нижний кольцевой электрод, установленный между прокалочной камерой и камерой выдержки 3) .

Недостаток известного электрокальцинатора заключается в износе внутрен ней поверхности нижнего электрода, контактирующего с кислородом окружаюэ5

Э 88363 щей атмосферы после выпуска прокален. ного материала в камеру выдержки, не равномерном распределении углеродистого материала по гранулометрическому составу при загрузке прокалочной камеры и нерационал ьном расходовании электрической энергии на разогрев очередной порции прокаливаемого материала в начальный период цикла прокал, ки.

1о

Цель изобретения - увеличение сро". ка службы и снижение расхода электроэнергии.

Указанная цель достигается тем, что электрокальцинатор для высоко-. температурной прокалки углеродистых материалов, 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. эо

Кроме 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 плавленный. Этот материал наряду с высокой огнеупорностью (не менее 1800"С) сохраняет достаточно

4О 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 плот45 ность электрического тока в направлении вертикальной оси прокалочной камеры.

При кольцевом зазоре между верхним электродом и стенками прокалочной Ж камеры менее 0,8 диаметра электрода продолжительность загрузки углеродистого материала в электрокальцинатор возрастает, увеличивая тепловые потери прокалочной камеры. Увеличение коль 5 цевого зазора между верхним электродом и стенками прокалочной камеры более 1,0 диаметра верхнего электрода

5 1 вызывает расслоение загружаемого материала по гранулометрическому составу, что приводит к локальному перегреву материалов при прокалке.

Объем камеры выдержки составляет не более 0,8 объема прокалочной камеры, что обеспечивает условия, при которых прокаленный материал по окончании цикла прокалки заполняет весь объем камеры выдержки и частично остается в прокалочной камере, перекрывая защитным слоем нижний электрод. Этот остаток материалов, прокаленных при температуре 1700-1800 С, служит источником вторичного тепла для нагрева материала, подлежащего прокалке при следующем цикле. При объеме камеры выдержки менее 0,6 объема прокалочной камеры возникают застойные зоны перегретых участков углеродистого материала в прокалочной камерЕ и нарушается цикличность прокалки 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, верхний электрод 3, нижний кольцевой электрод

4 и камеру 5 выдержки. Между верхним электродом 3 и нижним кольцевым электродом 4 в прокалочной камере 1 размещен углеродистый материал 6,подлежащий прокалке. Камера 5 выдержки в верхней части по внутреннему диаметру нижнего кольцевого электрода 4 снабжена высокоогнеупорной электроизоляционной кольцевой вставкой 7. Объем прокаленного материала 8 в камере 5 .выдержки постоянно превышает объем этой камеры и изолирует поверхность нижнего кольцевого электрода 4 от контакта с атмосферой.

Электрокальцинатор работает следующим образом.

В прокалочную камеру 1 с электроизоляционной вставкой 2 отключенного от электрической сети электрокальцинатора между верхним электродом 3 и нижним кольцевым электродом 4 попадает углеродистый материал 6. Кольцевой зазор для загрузки углеродистого материала 6 превышает 0,8 диаметра электрода 3, чтобы обеспечить интенсивность загрузки прокалочной камеоы 1

8836 35 во 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 термообработанным териала 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 электроизоля6, размещенный в прокалочной камере 1 ционной кольцевой вставки 7. составляет и контактирующий с верхними слоями не менее двукратной высоты нижнего материала 8, прокаленного в предыду- . кольцевого электрода 4 во избежание щем цикле прокалки, принимает на прогара внутренней стенки камеры высебя тепло ранее нагретого до 1700- держки 5 ниже вставки 7, так как тем1800 С прокаленного материала 8. Вы- пература прокалочного материала 8 в сокая концентрация тепла, воздейст- этой зоне превышает 1400 Ñ. При высовующего на нижние слои углеродисто- те вставки 7 более трехкратной высоты

ro материала 6, позволяет ускорить нижнего электрода 4 использование выпротекание химических процессов и сокоогнеупорного электроизоляционно1о снизить удельное электрическое со- материала в камере выдержки 5 нераципротивление нижних слоев углеродис- >> онально, поскольку в нижних горизонтого материала 6 с 2000 до 1000- тах этой камеры температура прокален1200 Ом мм /М, превращая эти слои ного материала 8 не превышает 1300 С углеродистого материала 6 в проводник электрического тока между верхним Испытания показали, что стойкость электродом 3 и нижним кольцевым элект- футеровки предлагаемого электрокаль2$ родом 4. цинатора по сравнению с известными

После окончания загРузки на верх- увеличена вдвое прй незначительном ний электрод 3 подают от печного увеличении стоимости ремонта футеровтрансформатора наименьшее напРЯжение ки Расход электрической энергии при порядка 40-45 В, а через 2 3 мин З прокалке углеродистых материалов снитРансфоРматоР под токовой нагРУзкой жен на 340 переключается на максимальное напря1 жение порядка 90-95 В для образования замкнутого электрического контура; верхний электрод 3 — нижние слои Формула изобретения углеродистого материала 6 - нижний кольцевой электрод 4. Высокоогнеупор1. Электрокальцинатор для прокалки ная электроизоляционная кольцевая вставка 7 в верхней части камеры вы- углеродистых материалов, содержащии держки 5 препятствует концентрации 4о цилиндрическую р ическ ю и окалочную камеру с элект оизоляционной вставкой, камеру электрического поля в центральной электроизо ц зоне прокалочной камеры 1, обеспечи- выдер, p вы е жки ве хний электрод и нижний коль евой электрод, о т л и ч а ювая равномерность прокалки нижних сло- кольцевой эл р д, и и с я тем, что, с целью увеличеев углеродистого материала 6 по всему ния с ока службы электрокальцинатора сечению прокалочной камеры 1 и сниже- ниЯ ср и 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 д и вн т еннем иаметру нижнего ет остальной углеродистый материал 6 электрода ц о а коль евой высокоогнеупорной в камере 1 прокалки включая материал, электроизол ц ля ионной вставкой, при этом евой зазор между верхним электрорасположенный в кольцевом зазоре между кольцевой р верхним электродом 3 и стенками про- дом и стенк м р нками и окалочной камеры соскалочной камеры 1. Продолжительность тавляет О, -, д т О 8- 1 О иаметра верхнего т иала о 1700-1800 С не электрода, а объем камеры выдержки нагрева материала до т О 6-0 8 объема прокалочпревышает 3-4 ч, о чем свидетельству- составляет О, -, о ъема пр ет падение напряжения ме ду электрода- ной камеры. ми и автоматическое переключение трансфо матора под нагрузкои с напряжением 2 Злект окальцинатор по п.1, орм ч а ю и и с я тем, что вы93,7 В до напряжения 41,7 В. По окон-, о т л и ч а ю щ и и с

7 883635 8 сота кольцевой вставки в 2-3 раза ропе чей. M., "Металлургия", 1976, больше высоты кольцевого электрода. с. 108.

Источники информации, 2. Авторское свидетельство СССР принятые во внимание при экспертизе М 675291, кл. F 27 В 3/08, 1978.

1. Гасик И, И. Самообжигающиеся 3. Авторское свидетельство СССР электроды рудовосстановительных элект- Р 654846, кл. F 27 0 11/02, 1977.

A-М

Составитель Л. Мащук

Редактор В. Лазаренко Техред Н.Майорош Короектор У. Пономаренко

Заказ 10201/60 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4