ES2348820T3

ES2348820T3 - PROCEDURE FOR REDUCING OXIDIZED ESCORIES FROM POWDERED MATERIALS, AS WELL AS OVEN WITH INDUCTION HEATING FOR THE PERFORMANCE OF THIS PROCEDURE.

Info

Publication number: ES2348820T3
Application number: ES07845285T
Authority: ES
Inventors: Alfred Edlinger
Original assignee: Patco Engineering GmbH
Current assignee: Patco Engineering GmbH
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2027-12-10
Also published as: AT504828B1; AT504828A1

Abstract

Procedimiento para la reducción de escorias y materiales en polvo con carga oxidante, o bien de materia orgánica, con utilización de un lecho de cok con calentamiento inductivo, que se extiende en dirección axial y que presenta un gradiente de temperatura, caracterizado porque se efectúa la aspiración de gas de reacción, como mínimo, en una zona axial del lecho de cok por debajo de uno de los cuerpos de inducción de la parte de la cabeza, adyacente al extremo de alimentación frío, y que el régulo de metal, así como el caldo de fusión de las escorias es extraído en el extremo inferior del lecho de cok.Procedure for the reduction of slags and powdered materials with oxidizing charge, or of organic matter, with the use of a bed of cok with inductive heating, which extends in axial direction and that presents a temperature gradient, characterized in that the aspiration of reaction gas, at a minimum, in an axial zone of the cok bed below one of the induction bodies of the head part, adjacent to the cold feed end, and that the metal groove, as well as the Slag melting broth is extracted at the lower end of the cok bed.

Description

La invención se refiere a un procedimiento para la reducción de escorias y materiales en polvo dotados de carga de óxido o de tipo orgánico que tienen también elevados contenidos de escorias de cromo y vanadio (por ejemplo, escorias de acero inoxidable), con utilización de un lecho de cok que se puede calentar por inducción, que se extiende en dirección axial y presenta un gradiente de temperatura, así como un horno de cuba con calentamiento por inducción, con un lecho de cok fragmentado para el llenado del horno para reducción de escorias metálicas, de material eléctricamente aislante, resistente al fuego, de tipo metálico y en ciertos casos cargadas con productos orgánicos, en el cual se puede ajustar un gradiente de temperatura y que presenta en diferentes zonas axiales del horno de cuba cuerpos de inducción refrigerados. The invention relates to a process for the reduction of slags and powdered materials with a load of oxide or organic type that also have high contents of chrome and vanadium slags (for example, steel slags stainless), using a bed of cok that can be induction heating, which extends in axial direction and It presents a temperature gradient, as well as a Cuba oven with induction heating, with a bed of fragmented cok for the furnace filling to reduce metal slags, from electrically insulating material, fire resistant, type metallic and in certain cases loaded with organic products, in the which one can adjust a temperature gradient and which presents in different axial zones of the furnace of induction bodies refrigerated

En el documento WO 2006/079132 A1 se dio a conocer ya un procedimiento para la reducción de escorias o cristalizaciones que contienen óxidos metálicos y/o para la desgasificación de caldos de fusión metálicos, así como un dispositivo correspondiente para la realización de este procedimiento, mediante el cual las escorias fundidas eran suministradas a un lecho de cok calentado inductivamente de manera que la carga era alimentada a un reactor de cuba esencialmente cerrado y siendo calentado el lecho de cok de forma inductiva a las temperaturas deseadas, debiéndose asegurar que se formaba hasta el momento de la colada un caldo de fusión o que la temperatura de fusión se mantuviera adecuadamente. En este procedimiento conocido se alimentaba en diferentes zonas parciales axiales del horno de cuba oxígeno y el horno de cuba se calentaba en diferentes zonas parciales con diferente energía inductiva y diferentes frecuencias. El potencial Redox del lecho o bien de la columna se podía regular en este dispositivo mediante insuflado de gases, de manera que el dispositivo conocido presenta diferentes secciones en sentido axial, las cuales están dotadas de dispositivos de medición de temperatura específicos y/o dispositivos de medición de la potencia eléctrica absorbida para poder garantizar de esta forma la correspondiente regulación de la temperatura en las secciones individuales. Era esencial para este dispositivo conocido que la energía eléctrica fuera aplicada directamente en el lecho de cok, de manera que las paredes o bien el cuerpo envolvente estaban construidos mediante un material refractario que en la utilización de energía eléctrica no se In WO 2006/079132 A1 it was already disclosed a procedure for the reduction of slags or crystallizations containing metal oxides and / or for the degassing of metal melting broths, as well as a corresponding device for the performance of this procedure, whereby the molten slags were supplied to a heated cok bed inductively so that the load was fed to a reactor of Cuba essentially closed and the cok bed being heated inductive form at the desired temperatures, ensuring that a melting broth formed until the moment of casting that the melting temperature be maintained properly. In this known procedure was fed in different partial areas axial of the oxygen furnace and the Cuba furnace was heated in different partial zones with different inductive energy and different frequencies The redox potential of the bed or of the column could be regulated in this device by insufflation of gases, so that the known device has different axial sections, which are equipped with specific temperature measuring devices and / or measuring devices of the absorbed electrical power for to be able to guarantee in this way the corresponding regulation of the temperature in individual sections. Was essential for this known device that the electric power be applied directly on the bed of cok, so that the walls or the enveloping body were constructed by a material refractory that in the use of electrical energy is not

calentaba y, por lo tanto, estaba constituido de forma aislante sobre la correspondiente zona de temperatura, que era esperable en la zona de las paredes del cuerpo envolvente. El propio cuerpo envolvente estaba constituido igual que el cuerpo de inducción o bien las bobinas de inducción de forma refrigerada, puesto que el calor de inducción quedaba retenido por las correspondientes partículas de cok que son conductoras. heated and therefore was insulating over the corresponding temperature zone, which was expected in the area of the walls of the enveloping body. The body itself envelope was constituted just like the induction body or induction coils well refrigerated, since the induction heat was retained by the corresponding cok particles that are conductive.

La presente invención se propone el objetivo de desarrollar adicionalmente un procedimiento y dispositivo del tipo conocido que pueda contener materiales de adición deseados tales como chatarra de zinc, fracciones ligeras de trituradora, con cascarilla procedente de la laminación con carga orgánica, materiales en polvo que contienen zinc, cenizas de la combustión de lodos activados que pueden contener P2O5, Fe2O3, CaO, Al2O3, ZnO, etc. y chatarras de tipo eléctrico que pueden ser elaboradas de manera simple y de manera que los materiales contaminantes pueden ser extraídos sin la constitución de circuitos internos casi de forma cuantitativa. Además, la invención está destinada a llevar a cabo el procedimiento de forma tal que se puede prescindir de la constitución de un horno de cubilote cerrado, pudiéndose utilizar una simple cuba con extremo de alimentación abierto y frío sin que se deba temer la salida de contaminantes en este lugar. Mediante la utilización conocida de materiales aislantes para el revestimiento de refractario, es decir, para el revestimiento de la cuba, se puede asegurar además que la energía eléctrica actúa de forma efectiva solamente en la zona del lecho de cok. The present invention proposes the objective of further develop a procedure and device of the type known to contain desired addition materials such as zinc scrap, light crusher fractions, with husk from lamination with organic load, zinc-containing powder materials, combustion ashes of activated sludges that may contain P2O5, Fe2O3, CaO, Al2O3, ZnO, etc. and electrical scrap that can be made of simple way and so that polluting materials can be extracted without the constitution of internal circuits almost of quantitative form In addition, the invention is intended to lead to carry out the procedure in such a way that you can do without constitution of a closed cupola oven, being able to use a simple tank with open and cold feeding end without Pollutants should be feared in this place. By means of the known use of insulating materials for coating of refractory, that is, for the lining of the tank, it can also ensure that the electric power acts in a way effective only in the area of the cok bed.

Para conseguir estos objetivos, el procedimiento objeto de la presente invención, apartándose esencialmente del procedimiento descrito al principio, en que el gas de reacción, como mínimo en una zona axial del lecho de cok por debajo de un cuerpo de inducción del lado de la cabecera, el cual es apropiado para llevar al lecho de cok a la temperatura de encendido del material de carbón, es aspirado y el régulo del metal así como el caldo de fusión de la escoria son extraídos en el extremo inferior del lecho de cok. De esta manera, dado que el gas de reacción es aspirado en una zona axial del lecho de cok entre dos cuerpos de inducción y el régulo del metal es extraído junto con el caldo de fusión de la escoria en el extremo inferior del lecho de cok, se genera en el interior de la columna de cok una conducción de gas por la cual a la salida del extremo de alimentación frío se aspiran To achieve these objectives, the object procedure of the present invention, essentially departing from the procedure described at the beginning, in which the reaction gas, at least in an axial area of the cok bed below a induction body on the head side, which is appropriate to bring the bed of cok to the ignition temperature of the carbon material, is aspirated and the metal regimen as well as the Slag melting broth are extracted at the lower end from the bed of cok. In this way, since the reaction gas is sucked into an axial area of the cok bed between two bodies of induction and the metal regimen is extracted along with the broth of melting of the slag at the lower end of the cok bed, it generates a gas line inside the cok column whereby at the outlet of the cold feed end they are aspirated

gases de reacción hacia la abertura de salida y de esta manera son guiados en una primera zona parcial axial con igual sentido de corriente con la carga, mientras que por el contrario otra cantidad parcial de los gases de reacción son aspirados desde el extremo de colada caliente de manera correspondiente hacia la abertura de salida, de manera que en esta segunda zona parcial axial del lecho de cok o bien de la columna de cok los gases son guiados en contracorriente con respecto al caldo de fusión. Un guiado de gases de este tipo tiene la ventaja de que la parte de gases calientes de elevada viscosidad se puede reducir de manera esencial y los gases que se generan en la zona del extremo de colada pueden eliminar su calor sensible en contracorriente con respecto al caldo de fusión descendente. La zona situada por debajo del llamado cuerpo de inducción se caracteriza, por lo tanto, por una temperatura que es menor que la temperatura del lecho de cok en el extremo de colada, pero que por otra parte es sensiblemente más elevada que la temperatura del gas en el extremo de alimentación frío, de manera que por la adecuada elección de la posición de la abertura de aspiración se puede asegurar realmente en cualquier punto que los gases cargados con materiales contaminantes pueden ser aspirados de manera fiable sin crear nuevamente circuitos en el interior del horno de cuba o bien del lecho de cok. reaction gases towards the outlet opening and in this way are guided in a first axial partial zone with the same sense of current with the load, while on the contrary another amount partial reaction gases are aspirated from the end of hot wash correspondingly towards the opening of exit, so that in this second axial partial zone of the bed of cok or of the cok column the gases are guided in countercurrent with respect to melting broth. A gas guide of this type has the advantage that the hot gas part of high viscosity can be reduced essentially and the gases that are generated in the area of the casting end can eliminate your sensible heat in countercurrent with respect to melting broth falling. The area below the so-called body of induction is characterized, therefore, by a temperature that is less than the temperature of the cok bed at the pouring end, but on the other hand it is significantly higher than the gas temperature at the cold feed end, so that by the proper choice of the position of the opening of aspiration can really be ensured at any point that gases loaded with polluting materials can be aspirated from Reliable way without creating circuits inside the Cuba oven or cok bed.

De manera ventajosa, el procedimiento se lleva a cabo de manera tal que la temperatura en la que el gas de reacción es extraído con utilización de depresión, se encuentra por encima del punto de condensación de los materiales contaminantes a separar y en especial por encima de 910o C. Una temperatura por encima de 910o C se escoge en este caso teniendo en cuenta los vapores de zinc, cuyo punto de condensación se encuentra a 907o C a presión atmosférica. Cuando se tienen solamente vapores de fósforo como materiales contaminantes, la temperatura de salida de gases puede ser menor de manera correspondiente, siendo escogida por encima de 290o C. La abertura de salida es sometida en este caso a una ligera depresión, de manera que aparte del vapor de zinc también se puede aspirar el vapor de fósforo. Mediante el ajuste adecuado de la temperatura a la que tiene lugar la aspiración, se pueden aspirar una serie de materiales contaminantes de forma selectiva, de manera que el número de cargas posibles se aumenta de manera esencial, puesto que en este caso resulta posible eliminar materiales problemáticos que contienen zinc, carbono, hidrocarburos, Advantageously, the procedure is carried out. such that the temperature at which the reaction gas is extracted with the use of depression, it is above the dew point of the contaminating materials to be separated and especially above 910o C. A temperature above 910o C is chosen in this case taking into account the vapors of zinc, whose dew point is at 907 ° C under pressure atmospheric When you only have phosphorus vapors like polluting materials, the gas outlet temperature can be less correspondingly, being chosen above 290o C. The outlet opening is subjected in this case to a slight depression, so that apart from zinc vapor you can also aspirate phosphorus vapor. By properly adjusting the temperature at which the aspiration takes place, can be aspirated a series of contaminant materials selectively, so that the number of possible charges is increased essentially, since in this case it is possible to eliminate materials Problems that contain zinc, carbon, hydrocarbons,

materiales alcalinos, halógenos, plomo, cadmio, mercurio y productos orgánicos de pirólisis. En especial los materiales de eliminación sólidos presentan para una manipulación térmica previa principalmente una elevada proporción de sustancias volátiles que aparte de los vapores metálicos conocidos conducen a condensación de zinc y cadmio, a halógenos alcalinos así como condensación de alquitranes en el horno de cuba, por lo que son problemáticos en su eliminación y conducen a circuitos de circulación no deseados. Mediante la aspiración de acuerdo con la presente invención, resulta posible un refino pirometalúrgico de este tipo en un horno de cuba sin problema alguno, de manera que la extracción de gases tiene lugar principalmente en la zona superior a la temperatura de condensación de los contaminantes volátiles relevantes. El calentamiento del cok y de los gases a esta temperatura objetivo tiene lugar en la zona de igual sentido de la corriente, es decir, en la zona correspondiente en la que la carga y los gases son guiados a través del lecho de cok en el mismo sentido. Solamente la reducción adicional del caldo de fusión tiene lugar a continuación en sentido contrario a la corriente, de manera que ésta impide la constitución de circuitos internos de extracción conjunta de gas para ambas zonas. alkaline materials, halogens, lead, cadmium, mercury and organic pyrolysis products. Especially the materials of solid removal present for prior thermal manipulation mainly a high proportion of volatile substances that apart from known metal vapors lead to condensation zinc and cadmium, alkaline halogens and condensation of tars in the Cuba oven, so they are problematic in their removal and lead to unwanted circulation circuits. By aspiration according to the present invention, a pyrometallurgical refining of this type is possible in an oven of Cuba without any problem, so that the extraction of gases It takes place mainly in the area above the temperature of condensation of the relevant volatile contaminants. He heating of cok and gases at this target temperature takes place in the area of the same sense of the current, that is, in the corresponding area where the load and gases are guided through the bed of cok in the same direction. Only the further reduction of the melting broth takes place next in the opposite direction to the current, so that it prevents constitution of internal gas extraction circuits for both zones.

El gas de reacción extraído puede ser alimentado preferentemente a un reformador del gas en el que, por ejemplo, el zinc es transformado con vapor de agua en óxido de zinc y H2, de manera que se puede conseguir un gas enfriado y convenientemente depurado con un elevado valor térmico. The extracted reaction gas can be fed preferably to a gas reformer in which, for example, the zinc is transformed with water vapor into zinc oxide and H2, of so that a cooled and convenient gas can be achieved purified with a high thermal value.

Las diferentes partes axiales del lecho de cok o bien de la columna de cok pueden ser manipuladas preferentemente de forma tal que el cuerpo de inducción del lado de la cabeza quede previsto con una frecuencia de 20 – 120 kHz, y un cuerpo de inducción adyacente al extremo de colada está accionado con una frecuencia de 1 – 10 kHz. De esta manera se tendrán en cuenta las circunstancias de que en la zona de corriente coincidente en la que no tiene lugar todavía la reducción en elevada proporción, el acoplamiento a componentes oxidantes requiere frecuencias más elevadas que el acoplamiento en la zona de reducción, en la que ya se dispone de grandes cantidades de caldos de fusión metálicos y cok a elevada temperatura, los cuales se acoplan para frecuencias más reducidas. Mediante estas medidas técnicas el consumo de The different axial parts of the cok bed or of the cok column can preferably be manipulated from such that the induction body on the side of the head is provided with a frequency of 20 - 120 kHz, and a body of induction adjacent to the casting end is actuated with a 1 - 10 kHz frequency. This will take into account the circumstances that in the area of coincident current in which the reduction in high proportion does not take place yet, the coupling to oxidizing components requires more frequencies high than the coupling in the reduction zone, where large quantities of metal melting broths are available and high temperature cok, which are coupled for frequencies smaller. Through these technical measures the consumption of

energía puede ser adecuado a las necesidades reales energy may be adequate to real needs

correspondientes. Mediante las bobinas adyacentes a la zona de colada se puede conseguir en el caso de colada que contiene óxidos de cromo y de vanadio un sobrecalentamiento inductivo a más de 1700ºC, de forma que el potencial de reducción se aumentará a valores en los que, de manera controlada, el SiO2 es reducido a Si y por lo tanto se puede ajustar de manera selectiva el contenido de Si del caldo de fusión metálico. corresponding. By means of the coils adjacent to the zone of casting can be achieved in the case of casting containing oxides chrome and vanadium inductive overheating to more than 1700 ° C, so that the reduction potential will be increased to values in which, in a controlled manner, SiO2 is reduced to Si and therefore the content of Yes of the metallic melting broth.

Según otra forma de proceder preferente, se actuará de manera tal que la aspiración del gas de reacción será llevada a cabo a base de varios espacios anulares sucesivos de forma que preferentemente la presión de aspiración será escogida de manera creciente en los recintos anulares sucesivos de forma axial o con valores sustancialmente iguales. De esta manera, resulta posible una extracción fraccionada de gases con diferente presión de vapor, de manera que para la temperatura relativamente más alta también se pueden extraer haluros de alcalinos y a continuación se pueden eliminar del gas por lavado. El aumento sucesivo de la presión en la dirección del eje del reactor conduce además a que la potencia de aspiración disminuye en la dirección del eje, de manera que las correspondientes impurezas volátiles pueden ser extraídas de manera segura, y solamente más adelante reducidas cantidades de vapores metálicos y materiales volátiles a temperaturas más elevadas, tales como vapores de Zn, pueden ser aspirados con las impurezas producidas por dichos componentes volátiles. According to another preferred way of proceeding, it will act as such that the aspiration of the reaction gas will be brought to out based on several successive annular spaces so that preferably the suction pressure will be chosen so increasing in successive annular enclosures axially or with substantially equal values. In this way, it is possible a fractional extraction of gases with different vapor pressure, so that for the relatively higher temperature it is also they can extract alkali halides and then they can Remove from gas by washing. The successive increase in pressure in the direction of the reactor shaft also leads to the power of suction decreases in the direction of the axis, so that the corresponding volatile impurities can be extracted so safe, and only later reduced amounts of vapors metallic and volatile materials at higher temperatures, such as Zn vapors, they can be aspirated with impurities produced by said volatile components.

De manera ventajosa se puede proceder también de forma que las escorias y materiales en polvo alimentados reciben la adición de aditivos ácidos tales como, por ejemplo, SiO2 o Al2O3 para reducir el carácter básico de las escorias, de manera que se puede conseguir una reducción de la viscosidad de las escorias y la formación de escorias de materiales alcalinos. Advantageously, you can also proceed that the slags and powdered materials fed receive the addition of acid additives such as, for example, SiO2 or Al2O3 to reduce the basic nature of the slags, so that you can get a reduction in the viscosity of the slags and the slag formation of alkaline materials.

El dispositivo según la invención para la realización de este procedimiento comprende un horno de cuba con calentamiento inductivo, que puede ser llenado con un lecho de cok en fragmentos, para la reducción de escorias que contienen óxidos metálicos en algunos casos con carga de materiales orgánicos, que presenta un material refractario aislante eléctrico, en el que se puede ajustar el gradiente de temperatura presentando, como mínimo, un cuerpo de inducción refrigerado dispuesto en la parte de la cabeza. Un horno de cuba de este tipo se puede apreciar especialmente en el documento WO 2006/079132 A1. De acuerdo con la invención esta The device according to the invention for the embodiment This procedure includes a heated furnace inductive, which can be filled with a bed of cok into fragments, for the reduction of slags containing metal oxides in some cases with load of organic materials, which presents a electrical insulating refractory material, in which it can be adjusted the temperature gradient presenting at least one body of Refrigerated induction arranged in the head part. An oven of Cuba of this type can be seen especially in the WO 2006/079132 A1. In accordance with the invention this

constitución será desarrollada adicionalmente de forma que el horno de cuba en una zona axial, en la que predomina una temperatura por encima del punto de condensación de las impurezas a expulsar y que está dispuesta por debajo del cuerpo de inducción refrigerado dispuesto en el lado de la cabeza, presenta una conexión de aspiración y en el extremo inferior del horno una abertura para la extracción de la colada del régulo de metal y del caldo de fusión de la escoria. Con un dispositivo de este tipo, en el que el extremo de alimentación frío puede ser construido sin tapa, se puede llevar a cabo, igual que en un horno de cubilote clásico, una alimentación convencional con minerales y fundente, de manera que, en principio, se pueden alimentar también materiales precalentados y calcinados. La alimentación tiene lugar, no obstante, en forma sólida y puede tener lugar en especial en forma de un material en polvo. constitution will be further developed so that the oven of Cuba in an axial zone, in which a temperature predominates by above the dew point of the impurities to be expelled and that It is arranged below the refrigerated induction body arranged on the side of the head, it has a connection of suction and at the lower end of the oven an opening for the Extraction of the casting of the metal regimen and the melting broth of the scum. With such a device, in which the Cold feed end can be built without cover, it you can carry out, just like in a classic cupola oven, a conventional feeding with minerals and flux, so that, in principle, preheated materials can also be fed and calcined. The feeding takes place, however, in form solid and can take place especially in the form of a material in powder.

De acuerdo con la invención, este dispositivo está constituido de forma ventajosa de manera que el horno, en la zona situada por debajo del cuerpo de inducción de la parte de la cabeza, presenta una zona con un diámetro más grande, de manera que una construcción de este tipo llega a una altura constructiva más reducida del horno y facilita para la zona en contra corriente, en la que se deben llevar a cabo las funciones de fusión y de reducción, un volumen correspondiente. En la transición entre la zona anterior y la zona calentada inductivamente del horno de cuba, se produce en el lugar del ensanchamiento un espacio anular correspondiente desde el cual se pueden extraer, de manera especialmente simple, los gases de reacción de manera que se debe utilizar la correspondiente presión de aspiración que se puede generar por ejemplo mediante un ventilador de aspiración. According to the invention, this device is advantageously constituted so that the oven, in the area located below the induction body of the part of the head, has an area with a larger diameter, so that such a construction reaches a more constructive height reduced from the oven and facilitates the area against the current, in the one that the functions of fusion and of reduction, a corresponding volume. In the transition between anterior zone and the inductively heated zone of the Cuba furnace, an annular space occurs at the site of enlargement corresponding from which they can be extracted, so especially simple, the reaction gases so that it should use the corresponding suction pressure that can be generate for example by means of a suction fan.

Los cuerpos de inducción o bien bobinas de inducción que se pueden utilizar en el ámbito de la invención requieren en todos los casos una refrigeración correspondiente. De manera ventajosa, se realiza una disposición de manera que los cuerpos de inducción están embebidos en el material refractario del horno de cuba de manera que, en este caso, la refrigeración de los cuerpos de inducción garantiza simultáneamente la refrigeración del material refractario y, en ciertos casos, con la constitución específica de una “capa de escoria” fija, que puede contener también metales en forma metalizada. Una refrigeración de este tipo es especialmente significativa en el caso de materiales Induction bodies or induction coils which can be used within the scope of the invention required in All cases a corresponding cooling. By way of advantageously, an arrangement is made so that the bodies of induction are embedded in the furnace refractory material of cuba so that, in this case, the cooling of the bodies Induction simultaneously guarantees the cooling of the refractory material and, in certain cases, with the constitution specific to a fixed "slag layer", which may contain also metals in metallic form. Such refrigeration It is especially significant in the case of materials

refractarios que son conductores eléctricos para elevadas temperaturas, puesto que la energía eléctrica con el dispositivo según la invención debe ser transferida por completo a la columna de cok, pero no al recubrimiento del mismo. Estos parámetros condicionan que, por ejemplo, el carburo de silicio como material refractario no entra en consideración y que se tiene que considerar especialmente preferente el óxido de aluminio puesto que un material refractario de este tipo, incluso para temperaturas elevadas, también en caso de elección de óxido de magnesio, permanece eléctricamente aislante. Una serie de otros materiales refractarios se caracteriza por el hecho de que son conductores al aumentar la temperatura de forma que en estos casos la refrigeración es significativa. refractories that are electrical conductors for elevated temperatures, since the electrical energy with the device according to the invention must be completely transferred to the column of cok, but not to the coating thereof. These parameters condition that, for example, silicon carbide as a material refractory does not come into consideration and that has to be considered aluminum oxide is especially preferred since a refractory material of this type, even for temperatures high, also in case of choice of magnesium oxide, remains electrically insulating. A series of other materials refractory is characterized by the fact that they are conductors to increase the temperature so that in these cases the Refrigeration is significant.

De manera especialmente simple se puede conseguir una construcción tal que los cuerpos de inducción estén realizados en forma de bobinas de forma que, de manera alternativa, los cuerpos de inducción pueden estar realizados en forma de manguitos ranurados. In a particularly simple way you can get a construction such that the induction bodies are made in coil form so that, alternatively, the bodies Induction can be made in the form of sleeves grooved

Tal como ya se ha explicado, de acuerdo con la invención se realiza una construcción ventajosa de manera que el extremo de alimentación frío del horno de fuga está construido de forma abierta. En la periferia del horno de cuba pueden desembocar en diferentes zonas axiales aberturas de conexión de gases, los cuales actúan para diferentes objetivos. De manera ventajosa, se prevén en la zona del extremo de alimentación frío toberas adyacentes del cuerpo de inducción del lado de la cabeza para insuflar el lecho de cok con oxígeno y/o aire caliente, de manera que adicionalmente, de manera especialmente ventajosa, cerca del extremo de colada, están dispuestas toberas para insuflar oxígeno y/o aire caliente en el lecho de cok. En este lugar, se puede proceder también de forma ventajosa a la alimentación de un combustible con oxígeno para conseguir la reducción de la necesidad de energía eléctrica. De manera ventajosa es también posible la alimentación de combustibles alternativos económicos que contienen Cl. As already explained, according to the invention an advantageous construction is performed so that the Cold feed end of the leakage furnace is constructed of open form At the periphery of the Cuba furnace they can flow in different axial zones gas connection openings, the which act for different objectives. Advantageously, it provide in the area of the end of cold feeding nozzles adjacent the induction body of the head side to insufflate the bed of cok with oxygen and / or hot air, so that additionally, especially advantageously, near the pouring end, nozzles for oxygen insufflation are arranged and / or hot air in the bed of cok. In this place, you can also proceed advantageously to feed a fuel with oxygen to reduce the need electric power Advantageously, it is also possible to economic alternative fuel feed containing Cl.

De manera especialmente ventajosa, el extremo de colada puede ser realizado como salida de colada “inundada” o flotante, de manera que la columna de cok flota sobre el caldo de fusión de escorias-metal a causa de la diferencia de densidad. Especially advantageously, the casting end can be performed as a "flooded" or floating laundry outlet so that the cok column floats on the melting broth of slag-metal because of the difference in density.

La invención se explicará a continuación en base a un The invention will be explained below based on a

ejemplo de realización mostrado esquemáticamente en el dibujo. En el dibujo, la figura 1 muestra una primera realización de la invención en un horno de cuba, la figura 2 muestra una realización variante en representación análoga y la figura 3 muestra una realización variante del horno de cuba con varias conexiones de aspiración. exemplary embodiment schematically shown in the drawing. In the drawing, figure 1 shows a first embodiment of the invention in a Cuba oven, Figure 2 shows an embodiment variant in analogous representation and figure 3 shows a variant embodiment of the Cuba furnace with several connections of aspiration.

En la figura 1 se ha mostrado un horno de cuba con el numeral -1-en el que se encuentra un lecho de cok -2-para la reducción de escorias oxidantes con un extremo de entrada o de alimentación frío -3-y un extremo caliente de colada -4-. En el extremo de colada caliente se encuentra una abertura -5-para la colada del régulo de metal y del caldo de fusión de la escoria. En la zona axial del horno de cuba se encuentran cuerpos de inducción -6-, -7-y -8-que son regulables con independencia entre sí y que actúan para el calentamiento inductivo del lecho de cok -2-. La envolvente -9-del horno de cuba está realizada en un material refractario eléctricamente aislante y presenta en una zona con un mayor diámetro -10-una conexión de aspiración -11-mediante la cual se puede efectuar la aspiración de materiales contaminantes que se deben separar. El horno de cuba -1-presenta además, en la zona de los cuerpos de inducción de la parte de la cabeza -6-y -7-, unas conducciones -12-y -13-que atraviesan, mediante las toberas -14-, la envolvente -9-del horno de cuba -1-para el barrido del lecho de cok -2-con oxígeno y/o aire caliente. Además, se encuentra en las proximidades del extremo de colada -4-, una conducción -15-para oxígeno que mediante toberas -6-atraviesa la envolvente -9-para el barrido del lecho de cok con oxígeno y/o aire caliente. In Figure 1 a furnace of Cuba with the numeral -1-in which there is a bed of cok -2-for the reduction of oxidizing slags with an inlet end or of Cold feed -3- and a hot end of casting -4-. At hot pouring end is an opening -5-for the pouring of the metal regiment and the slag melting broth. In The axial zone of the Cuba furnace is induction bodies -6-, -7-and -8-which are independently adjustable from each other and that they act for inductive heating of the bed of cok -2-. The -9-envelope of the Cuba oven is made of a material electrically insulating refractory and presents in an area with a larger diameter -10-a suction connection -11-through the which can be carried out the aspiration of polluting materials They must be separated. The furnace of Cuba -1-also presents, in the induction body area of the head part -6-y -7-, some pipes -12-and -13-that cross, through the nozzles -14-, the envelope -9-of the Cuba furnace -1-for the sweeping the bed of cok -2-with oxygen and / or hot air. Further, It is located in the vicinity of the casting end -4-, a conduction -15-for oxygen that through nozzles -6-crosses the -9-envelope for sweeping the bed of cok with oxygen and / or hot air.

De esta manera, dado que en el horno de cuba -1-según la invención para la reducción de escorias oxidantes en la zona axial, entre los cuerpos de inducción -6-y -7-de la parte de la cabeza y el cuerpo de inducción -8-adyacente al extremo de colada caliente, se efectúa la aspiración mediante la conexión de aspiración -11-de la zona de tiene mayor diámetro -10-, tiene lugar en el horno de cuba -1-de acuerdo con la invención un flujo de gas, tal como se ha mostrado esquemáticamente mediante las flechas -17-y -18-, de manera que el flujo tiene lugar en la zona de entrada, de acuerdo con la flecha -17-con igual sentido con la mezcla de minerales y fundentes y en la zona de la colada o bien hacia la conexión de aspiración -11-de manera correspondiente a In this way, since in the furnace of Cuba -1-according the invention for the reduction of oxidizing slags in the area axial, between the induction bodies -6-and -7-of the part of the head and induction body -8-adjacent to the casting end hot, the suction is carried out by connecting aspiration -11- of the area of greater diameter -10-, has place in the furnace of Cuba -1-according to the invention a flow of gas, as shown schematically by arrows -17-and -18-, so that the flow takes place in the area input, according to arrow -17-with the same meaning with the mixture of minerals and fluxes and in the laundry area or towards the suction connection -11-corresponding to

las flechas -18-en sentido contrario con respecto a la mezcla de minerales y fundente, o bien del caldo de fusión. the arrows -18-in the opposite direction with respect to the mixture of minerals and flux, or melting broth.

En la figura 2 se ha mostrado una variante del horno de cuba según la invención con salida de colada “inundada” o flotante, de manera que se han previsto iguales o similares piezas constructivas con las mismas referencias que en la figura 1. En esta variante, en la zona adyacente al extremo de colada -4-no se han previsto cuerpos de inducción, de manera que la regulación de los gradientes de temperatura en la zona situada por debajo de los cuerpos de inducción dispuestos en la parte de la cabeza es realizada exclusivamente por el insuflado de gases. El calentamiento inductivo en la parte de la cabeza tendrá lugar hasta la constitución de una masa candente de cok, después de lo cual la temperatura del caldo de fusión se ajustará al valor deseado mediante oxígeno, aire caliente o combustibles. En el extremo de colada -4-la columna -2-de cok flota sobre el caldo de fusión formado por las escorias/metal -19-, que puede ser extraído por la abertura de colada -5-. In Figure 2 a variant of the furnace of tank according to the invention with "flooded" or floating laundry outlet, so that the same or similar pieces are planned constructive with the same references as in figure 1. In this variant, in the area adjacent to the casting end -4-is not they have provided induction bodies, so that the regulation of temperature gradients in the area below induction bodies arranged in the head part is made exclusively by the insufflation of gases. He inductive heating in the head part will take place until the constitution of a burning mass of cok, after which the melting broth temperature will be adjusted to the desired value by oxygen, hot air or fuels. At the end of casting -4-column -2-cok floats on the melting broth formed by slags / metal -19-, which can be extracted by the laundry opening -5-.

En la figura 3, se ha mostrado una variante del horno de cuba según la invención, con salida de colada flotante, de manera que los numerales de referencia se han mantenido en correspondencia con las figuras anteriores. En esta variante, en la dirección del eje entre la conexión de aspiración -11-y el extremo del lado de colada del horno de cuba, existe una conexión adicional de aspiración -20-que por elección adecuada de las condiciones de presión entre la conexión de aspiración -11-y la conexión de aspiración -20-permite la extracción de materiales con diferentes tensiones de vapor de manera fraccionada. In Figure 3, a variant of the oven has been shown tank according to the invention, with floating casting outlet, of so that the reference numerals have been kept in correspondence with the previous figures. In this variant, in the shaft direction between the suction connection -11- and the end On the laundry side of the Cuba oven, there is an additional connection suction -20-than by proper choice of the conditions of pressure between the suction connection -11- and the connection of -20-suction allows the extraction of materials with different vapor tensions in a fractional way.

Claims

1. one.: Procedimiento para la reducción de escorias y materiales en polvo con carga oxidante, o bien de materia orgánica, con utilización de un lecho de cok con calentamiento inductivo, que se extiende en dirección axial y que presenta un gradiente de temperatura, caracterizado porque se efectúa la aspiración de gas de reacción, como mínimo, en una zona axial del lecho de cok por debajo de uno de los cuerpos de inducción de la parte de la cabeza, adyacente al extremo de alimentación frío, y que el régulo de metal, así como el caldo de fusión de las escorias es extraído en el extremo inferior del lecho de cok. Slag reduction procedure and powder materials with oxidizing charge, or organic matter, using a bed of cok with inductive heating, which it extends in axial direction and it presents a gradient of temperature, characterized in that gas aspiration is carried out of reaction, at least, in an axial area of the cok bed by under one of the induction bodies of the head part, adjacent to the cold feed end, and that the metal, as well as the melting broth of the slags is extracted in the lower end of the bed of cok.

2. 2.: Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura a la que se extrae el gas de reacción, con utilización de depresión, se encuentra por encima del punto de condensación de los materiales a separar, y en especial por encima de 910o C. Method according to claim 1, characterized in that the temperature at which the gas is extracted from reaction, using depression, is above the dew point of the materials to be separated, and especially above 910o C.

3. 3.: Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el gas de reacción extraído es alimentado a un reformador de gas. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the extracted reaction gas is fed to a gas reformer

4. Four.: Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1, 2 ó 3, caracterizado porque el cuerpo de inducción adyacente al extremo de alimentación es alimentado con una frecuencia de 20-120 kHz y un cuerpo de inducción adyacente al extremo de colada es alimentado con una frecuencia de 1-10 kHz. Method according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the induction body adjacent to the power end is fed with a frequency of 20-120 kHz and an induction body adjacent to the casting end is powered with a frequency of 1-10 kHz.

5. 5.: Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la aspiración del gas de reacción es realizada mediante varios recintos anulares sucesivos y en disposición axial. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the aspiration of the reaction gas is carried out through several successive annular enclosures and in axial arrangement

6. 6.: Procedimiento, según la reivindicación 5, caracterizado porque la presión de aspiración se escoge en dirección axial en los recintos anulares sucesivos con un valor esencialmente constante o creciente en la dirección axial. Method according to claim 5, characterized in that the suction pressure is chosen in axial direction in successive annular enclosures with a value essentially constant or increasing in the axial direction.

7. 7.: Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque de un primer nivel de los niveles de recinto anular adyacente al extremo de alimentación se extraen haluros volátiles y CO y de un nivel de recinto anular siguiente se extraen vapores metálicos, en especial, vapor de Zn con CO. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a first level of the levels of annular enclosure adjacent to the feed end are removed volatile halides and CO and of a next annular enclosure level are they extract metallic vapors, especially Zn steam with CO.

8. 8.: Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las escorias o materiales en polvo alimentadas reciben aditivos de materiales ácidos, tales como por Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the slags or powdered materials fed receive additives of acidic materials, such as by

example, SiO2 or Al2O3 for the reduction of the basic character.

9. 9.: Horno de cuba (1), con calentamiento inductivo, que se puede llenar con un lecho de cok (2) de tipo fraccionado, para la reducción de escorias metálicas o dotadas de carga orgánica, realizado en un material refractario eléctricamente aislante, en el que se puede ajustar al gradiente de temperatura, que presenta, como mínimo, un cuerpo de inducción refrigerado (6, 7), dispuesto en el lado de la cabeza, caracterizado porque el horno de cuba (1) en una zona axial en la que existe una temperatura por encima del punto de condensación de los materiales contaminantes a separar y que se encuentra por debajo del cuerpo de inducción (6, 7) dispuesto en el lado de la cabeza, presenta una conexión de aspiración (11) y en el extremo inferior (4) del horno de cuba (1) se prevé una abertura (5) para la colada del régulo de metal (19) y del caldo de fusión de las escorias (19). Cuba furnace (1), with inductive heating, which it can be filled with a bed of cok (2) of fractional type, to the reduction of metal slags or with an organic load, made of an electrically insulating refractory material, in the which can be adjusted to the temperature gradient, which it presents, at least one refrigerated induction body (6, 7), arranged on the side of the head, characterized in that the Cuba furnace (1) in an axial zone where there is a temperature above the dew point of the contaminating materials to be separated and found below the induction body (6, 7) arranged on the side of the head, it has a connection of suction (11) and at the lower end (4) of the bowl oven (1) an opening (5) is provided for the casting of the metal loop (19) and of the slag melting broth (19).

10. 10.: Dispositivo, según la reivindicación 9, caracterizado porque el horno de cuba (1) en la zona situada por debajo de los cuerpos de inducción (6, 7) dispuestos en el lado de la cabeza, presenta una zona (10) con mayor diámetro. Device according to claim 9, characterized in that the Cuba oven (1) in the area located by under the induction bodies (6, 7) arranged on the side of The head has an area (10) with a larger diameter.

11. eleven.: Dispositivo, según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque los cuerpos de inducción (6, 7, 8) están embebidos en el material refractario del horno de cuba. Device according to claim 9 or 10, characterized in that the induction bodies (6, 7, 8) are embedded in the refractory material of the Cuba oven.

12. 12.: Dispositivo, según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque los cuerpos de inducción (6, 7, 8) están construidos en forma de bobinas. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the induction bodies (6, 7, 8) are Built in the form of coils.

13. 13.: Dispositivo, según una de las reivindicaciones 9, 10 u 11, caracterizado porque los cuerpos de inducción (6, 7, 8) están constituidos en forma de manguitos ranurados. Device according to one of claims 9, 10 or 11, characterized in that the induction bodies (6, 7, 8) they are constituted in the form of grooved sleeves.

14. 14.: Dispositivo, según una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque el extremo de alimentación frío (3) del horno de cuba (1) está dispuesto de forma abierta. Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the cold feed end (3) of the Cuba oven (1) is openly arranged.

15. fifteen.: Dispositivo, según una de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque en la zona de los cuerpos de inducción (6, 7) adyacentes al extremo de alimentación frío (3), se han dispuesto toberas Device according to one of claims 9 to 14, characterized in that in the area of induction bodies (6, 7) adjacent to the cold feed end (3), nozzles are arranged

(14) for sweeping the bed of cok (2) with oxygen and / or hot air.

16. Device according to one of claims 9 to 15, characterized in that near the casting end (4) they have arranged nozzles (14) for sweeping the bed of cok (2) with oxygen and / or hot air and / or for the introduction of fuels, especially alternative fuels.