рудно-термическая печь

Формула изобретения

Рудно-термическая печь, состоящая из цилиндрического корпуса, внутри которого вертикально расположены три электрода, равноудаленные друг от друга и от центра печи, отличающаяся тем, что печь дополнительно снабжена четвертым электродом, расположенным в центре печи и установленным с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к плавлению руд и промпродуктов цветных металлов, и может найти применение на заводах цветной металлургии.

Известна рудно-термическая печь, в которой с целью регулирования величины подводимой энергии за счет изменения расположения электродов предлагается устанавливать электроды в стенку печи под углом от 30 до 80^o к горизонтали [см. Авторское свидетельство СССР. N 570764. кл. МПК F 27 D 11/10, опубл. БИ N 32, 1977 г.].

Недостатком такого расположения электродов является растекание токов в верхних горизонтах шахты как между электродами, так и между электродами и боковой поверхностью ванны печи. В результате деконцентрации мощности происходит неравномерное выделение тепла. При этом в части пространства расплава мощность не выделяется. Перемещение трех электродов в вертикальной плоскости связано с теми же трудностями. Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является рудно-термическая печь, используемая в металлургической промышленности для плавки руд, производства ферросплавов, карбида кальция, которая имеет 3 вертикально расположенных перемещаемых электрода [см. Свенчанский А.Д., Смелянский М.Я. Электрические промышленные печи. М. "Энергия" 1970. с.13].

Недостатком таких печей является то, что регулирование тока в фазных электродах осуществляется путем изменения их заглубления в расплав. При определенных заглублениях нижняя часть расплава остается почти без влияния электрического поля и в ней не выделяется теплота.

Задачей предлагаемого изобретения является регулирование мощности печи и снижение расхода электроэнергии при обеспечении равномерного протекания процесса плавки.

Технический результат, заключается в снижении потерь электроэнергии за счет выравнивания тока в фазных электродах и равномерного выделения тепла в объеме расплава.

Этот технический результат достигается тем, что известная рудно-термическая печь, состоящая из цилиндрического корпуса, внутри которого вертикально расположены три электрода, равноудаленные друг от друга и от центра печи, дополнительно снабжена четвертым электродом, расположенным в центре печи и установленном с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси.

Ввод дополнительного электрода позволит обеспечить выравнивание тока в фазных электродах и равномерное выделение тепла в объеме расплава, что в свою очередь приведет к снижению расхода электроэнергии и упрощению регулирования мощности печи.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено поперечное сечение, а на фиг. 2 - вид сверху рудно-термической печи с четырьмя электродами.

Рудно-термическая печь состоит из корпуса 1, внутри которого расположены самоспекающиеся электроды 2,3,4,5. Электроды 2, 3, 4 находятся в вершинах равностороннего треугольника, а нулевой электрод 5 в его центре. Печь в верхней части перекрыта сводом 6.

Печь работает следующим образом.

Процесс плавления проходит в непрерывном режиме на переменном токе промышленной частоты. Материал засыпают через отверстия в своде 6. К электродам 2, 3, 4 подводят ток. Электрод 5 подключается к нулевой фазе. Путем вертикального перемещения нулевого электрода осуществляется регулирование мощности печи сообразно уровню обрабатываемого материала. При заглублении нулевого электрода ток и напряжение в фазных электродах 2, 3, 4 увеличиваются, при выдвижении - уменьшаются. Наличие четвертого электрода позволяет выравнять значения тока и напряжения в фазных электродах, что в свою очередь способствует равномерному выделению тепла в объеме расплава и экономии электроэнергии. Перемещение нулевого электрода осуществляется с помощью стандартного перепускного механизма. Тепло, за счет которого происходит процесс плавления, образуется вследствие сопротивления слоя расплава прохождению электрического тока.

Влияние глубины погружения нулевого электрода на значение тока и напряжения в фазных электродах подтверждено экспериментальными исследованиями, которые проводились на базе электролитической модели печи.

Использование предложенной рудно- термической печи позволит по сравнению с прототипом установить однородное выделение тепла по всему объему расплава и снизить расход энергии.