RU2291210C1 - Graphite-rod hollow tubular electrode of plasma reactor -separator - Google Patents
Graphite-rod hollow tubular electrode of plasma reactor -separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291210C1 RU2291210C1 RU2005114466/02A RU2005114466A RU2291210C1 RU 2291210 C1 RU2291210 C1 RU 2291210C1 RU 2005114466/02 A RU2005114466/02 A RU 2005114466/02A RU 2005114466 A RU2005114466 A RU 2005114466A RU 2291210 C1 RU2291210 C1 RU 2291210C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- graphite
- hollow tubular
- raw material
- rod hollow
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 2
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротермии, в частности, к электродам электродуговых плазменных реакторов-сепараторов для одновременного получения расплавов тугоплавких металлических материалов и тугоплавких неметаллических материалов и возгонов, преимущественно специальных видов клинкеров искусственных вяжущих, например цементного клинкера, имеющих высокую степень вязкости расплава и сопутствующих сплавов металлов и может быть использовано в строительной промышленности, конкретно производство цемента, химической промышленности и металлургии.The invention relates to electrothermal, in particular, to electrodes of electric arc plasma separator reactors for the simultaneous production of melts of refractory metallic materials and refractory non-metallic materials and sublimates, mainly special types of artificial binder clinkers, such as cement clinker, having a high degree of melt viscosity and related metal alloys and can be used in the construction industry, specifically the production of cement, chemical industry and etallurgii.
В плазменных реакторах-сепараторах для плавки, например, отходов металлургических производств, химических производств с содержанием некоторого количества цветных металлов используются графитовые электроды, а в их полостях вмонтированы задерживающие падение сырьевого материала теплообменные элементы, выполненные в виде пересыпных полок или шнека.In plasma separator reactors for smelting, for example, waste from metallurgical industries, chemical industries with a certain amount of non-ferrous metals, graphite electrodes are used, and heat-exchange elements made in the form of overfill shelves or auger are mounted in their cavities to prevent the fall of raw material.
Известен электрод для плавления материала, например, стали и металлизованных окатышей, состоящий из графитированного электрода с длиной свечи от 4 до 7 м. По каждой свече может проходить ток до 100 кА, под действием которого материал нагревается. Таким образом, свеча имеет температуру от 200°С в электрододержателе до 3000°С в зоне дуг (патент RU №2035127 C1, H 05 B 7/14, 1995 г. и др. авторы Дрогин В.И. и др.).A known electrode for melting material, for example, steel and metallized pellets, consisting of a graphite electrode with a candle length of 4 to 7 m. A current of up to 100 kA can pass through each candle, under the influence of which the material is heated. Thus, the candle has a temperature of from 200 ° C in the electrode holder to 3000 ° C in the arc zone (patent RU No. 2035127 C1, H 05 B 7/14, 1995 and other authors V. Drogin and others).
Недостатком указанного устройства является эрозия электрода, недостаточная глубина переработки материала, низкая производительность агрегата при использовании промышленных отходов, цикличность работы.The disadvantage of this device is erosion of the electrode, insufficient depth of processing of the material, low productivity of the unit when using industrial waste, the cyclical nature of the work.
Известен электрод для плавления материала, содержащий графитовый стержневой полый трубчатый электрод, задерживающий падение сырьевого материала теплообменный элемент, выполненный в виде винтового шнека-дозатора с дифференциальным шагом, бункера сырьевого компонента - охладителя (патент РФ №2213792, С 22 В 9/22, F 27 B 14/04 10.10.2003 г. Бюл. №28, заявка от 19.04.2002 г. (авторы Ю.А. Бурлов и др.).A known electrode for melting a material containing a graphite rod hollow tubular electrode, delaying the fall of raw material, a heat exchange element made in the form of a screw metering screw with a differential pitch, the hopper of the raw material component - cooler (RF patent No. 2213792, C 22 V 9/22, F 27 B 14/04 10/10/2003 Bull. No. 28, application dated 04/19/2002 (authors Yu.A. Burlov and others).
Недостатком указанного устройства является невозможность контроля температуры в агрегате, вследствие чего имеют место прогары футеровки электрода, низкая производительность, большой расход энергозатрат.The disadvantage of this device is the inability to control the temperature in the unit, as a result of which there are burnout of the electrode lining, low productivity, high energy consumption.
Задача, на решение которой направлено данное изобретение, позволяет значительно повысить надежность работы, экономию электроэнергии за счет того, что 1/3 верхней части электрода выполнена с низкой теплопроводностью, повысить производительность установки в целом, а также эксплуатационную стойкость графитового стержневого полого трубчатого электрода плазменного реактора-сепаратора, качество готового продукта и обеспечить полную автоматизацию технологического процесса, за счет оснащения электрода и винтового шнека-дозатора с дифференциальным шагом термическими датчиками.The problem to which this invention is directed, can significantly improve reliability, save energy due to the fact that 1/3 of the upper part of the electrode is made with low thermal conductivity, increase the performance of the installation as a whole, as well as the operational stability of the graphite rod hollow tubular electrode of a plasma reactor -separator, the quality of the finished product and ensure full automation of the process, by equipping the electrode and a screw screw metering screw with differential by a special step with thermal sensors.
Поставленная задача решается тем, что графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора содержит задерживающий падение сырьевого материала теплообменный элемент, выполненный в виде винтового шнека-дозатора с дифференциальным шагом, бункера сырьевого материала - охладителя, при этом графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора оснащен термическими датчиками по всей длине с шагом 0,2-0,5 м, при этом 1/3-я верхней части выполнена с низкой теплопроводностью и 2/3-х нижней части выполнена с высокой теплопроводностью, при этом теплообменный элемент оснащен термическими датчиками по всей длине с шагом 0,2-0,5 м, и выполнен в виде винтового шнека-дозатора с дифференциальным шагом, длина которого равна длине графитового стержневого полого трубчатого электрода, при этом графитовый стержневой полый трубчатый электрод имеет длину от 1 м до 10 м, диаметром от 100 мм до 500 мм, охлаждается изнутри сырьевым материалом - охладителем. Поддержание заданного параметра температуры сырьевого материала на выходе осуществляется автоматически.The problem is solved in that the graphite rod hollow tubular electrode of the plasma reactor-separator contains a heat exchange element that impedes the fall of raw material, made in the form of a screw metering screw with a differential pitch, a raw material hopper - a cooler, while the graphite rod hollow tubular electrode of a plasma reactor the separator is equipped with thermal sensors along the entire length with a step of 0.2-0.5 m, while 1/3 of the upper part is made with low thermal conductivity and 2/3 of the lower part filled with high thermal conductivity, while the heat exchange element is equipped with thermal sensors along the entire length with a step of 0.2-0.5 m, and is made in the form of a screw metering screw with a differential pitch, the length of which is equal to the length of a graphite rod hollow tubular electrode, while graphite rod hollow tubular electrode has a length of 1 m to 10 m, a diameter of 100 mm to 500 mm, it is cooled from the inside with a raw material - a cooler. Maintaining a predetermined parameter of the temperature of the raw material at the outlet is carried out automatically.
Графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора состоит из графита, с регулируемой температурой, стержневого полого трубчатого электрода 1, охлаждаемого изнутри сырьевым материалом - охладителем 2, задерживающего падение сырьевого материала дозирующего теплообменного элемента, выполненного в виде винтового шнека-дозатора 3 с дифференциальным шагом, длина которого равна длине графитового стержневого полого трубчатого электрода, составляет от 1 м до 10 м, диаметром от 100 мм до 500 мм, бункера 4 сырьевого материала - охладителя. Дозирующий теплообменный элемент оснащен термическими датчиками 5 по всей длине с шагом 0,2-0,5 м.The graphite rod hollow tubular electrode of a plasma reactor-separator consists of temperature-controlled graphite rod hollow tubular electrode 1, which is internally cooled by a raw material - cooler 2, which delays the fall of the raw material of the metering heat-exchange element, made in the form of a screw metering screw 3 with a differential step , the length of which is equal to the length of the graphite rod hollow tubular electrode, is from 1 m to 10 m, with a diameter of 100 mm to 500 mm, of the raw material hopper 4 ala - cooler. The metering heat exchange element is equipped with thermal sensors 5 along the entire length in increments of 0.2-0.5 m.
Стенки графитового стержневого полого трубчатого электрода плазменного реактора-сепаратора оснащены по всей длине с шагом 0,2-0,5 м термическими датчиками 5 с температурой от 20-1500°С (см. фиг 1). 1/3-я верхняя часть графитового стержневого полого трубчатого электрода выполнена с низкой теплопроводностью, а остальные 2/3-их нижней части графитового стержневого полого трубчатого электрода плазменного реактора-сепаратора выполнены с высокой теплопроводностью, для предотвращения потери тепла в окружающую среду.The walls of the graphite rod hollow tubular electrode of the plasma reactor-separator are equipped over the entire length with a step of 0.2-0.5 m thermal sensors 5 with a temperature of 20-1500 ° C (see Fig. 1). 1/3 of the upper part of the graphite rod hollow tubular electrode is made with low thermal conductivity, and the remaining 2/3 of the lower part of the graphite rod hollow tubular electrode of the plasma reactor-separator is made with high thermal conductivity to prevent heat loss to the environment.
Графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора работает следующим образом.Graphite rod hollow tubular electrode of a plasma reactor separator operates as follows.
Из бункера 4 сырьевой материал - охладитель 2 самотеком поступает в нагретый до температуры 200-3000°С графитовый стержневой полый трубчатый электрод 1 длиной от 1 м до 10 м, диаметром от 100 мм до 500 мм, в котором происходит нагрев сырьевого материала, непрерывное его дозирование теплообменным элементом, выполненным в виде винтового шнека-дозатора 3 с дифференциальным шагом. Теплообменный элемент оснащен термическими датчиками 5 с температурой 20-1500°С по всей длине с шагом 0,2-0,5 м. Длина винтового шнека-дозатора равна длине графитового стержневого полого трубчатого электрода плазменного реактора-сепаратора. Второй функцией сырьевого материала является охлаждение электрода.From the hopper 4, the raw material - cooler 2 flows by gravity into a graphite rod hollow tubular electrode 1 heated to a temperature of 200-3000 ° С from 1 m to 10 m in length, from 100 mm to 500 mm in diameter, in which the raw material is heated, continuously dosing by a heat exchange element made in the form of a screw screw metering device 3 with a differential pitch. The heat exchange element is equipped with thermal sensors 5 with a temperature of 20-1500 ° C along the entire length in increments of 0.2-0.5 m. The length of the screw metering screw is equal to the length of the graphite rod hollow tubular electrode of the plasma separator reactor. The second function of the raw material is to cool the electrode.
Индуктивный ток обеспечивает гомогенизацию расплава и поддерживает температуру на заданном уровне. При продвижении материала 2 по винтовой поверхности в графитовом стержневом полом трубчатом электроде 1 происходит передача тепла от графитового электрода к материалу и последний, доведенный до температуры диссоциации карбонатов, попадает на поверхность расплава и синтезируются с большей скоростью, т.к. в этом случае идут уже экзотермические реакции, проходящие с выделением тепла. Стенки графитового стержневого полого трубчатого электрода плазменного реактора-сепаратора оснащены по всей длине с шагом 0,2-0,5 м термическими датчиками 5 с измеряемой температурой 20-1500°С.Inductive current provides homogenization of the melt and maintains the temperature at a predetermined level. When material 2 is advanced along a helical surface in a graphite rod hollow tubular electrode 1, heat is transferred from the graphite electrode to the material, and the latter, brought to the dissociation temperature of carbonates, enters the melt surface and is synthesized at a higher rate, because in this case, exothermal reactions are already taking place with heat evolution. The walls of the graphite rod hollow tubular electrode of the plasma reactor-separator are equipped over the entire length with a step of 0.2-0.5 m thermal sensors 5 with a measured temperature of 20-1500 ° C.
Для экономии электроэнергии и предотвращения потери тепла в окружающую среду через открытую верхнюю часть графитового стержневого полого трубчатого электрода, 1/3-я его части выполнена с низкой теплопроводностью, а остальные 2/3-их нижней части, графитового стержневого полого трубчатого электрода выполнены с высокой теплопроводностью.To save energy and prevent heat loss to the environment through the open upper part of the graphite rod hollow tubular electrode, 1/3 of its part is made with low thermal conductivity, and the remaining 2/3 of the lower part of the graphite rod hollow tubular electrode is made with high thermal conductivity.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114466/02A RU2291210C1 (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Graphite-rod hollow tubular electrode of plasma reactor -separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114466/02A RU2291210C1 (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Graphite-rod hollow tubular electrode of plasma reactor -separator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005114466A RU2005114466A (en) | 2006-11-20 |
| RU2291210C1 true RU2291210C1 (en) | 2007-01-10 |
Family
ID=37501780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005114466/02A RU2291210C1 (en) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Graphite-rod hollow tubular electrode of plasma reactor -separator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2291210C1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101088581B (en) * | 2007-08-20 | 2011-08-10 | 丁家亮 | Poisonous waste treating method and special apparatus |
| DE102019003982A1 (en) * | 2019-06-05 | 2020-12-10 | Basf Se | Reactor with direct electrical heating |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5244488A (en) * | 1989-01-26 | 1993-09-14 | Manyo Kogyo Kabushiki Kaisha | Direct smelting process with a thermal plasma |
| FR2692748A1 (en) * | 1992-06-18 | 1993-12-24 | Savoie Electrodes Refract | Electric oven electrode connection joint. |
| EP0619766A1 (en) * | 1991-12-31 | 1994-10-19 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Device and method for skull-melting depth measurement |
| RU2035127C1 (en) * | 1993-04-08 | 1995-05-10 | Малое государственное предприятие "Электротермия" Научно-производственного объединения "Электротерм" | Electrode of electric arc furnace |
| WO2000027168A1 (en) * | 1998-11-04 | 2000-05-11 | C. Conradty Nürnberg Gmbh | Electrode used in electro-metallurgical processes |
| RU2213792C1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-10 | Бурлов Юрий Александрович | Plasma-type reactor-separator |
-
2005
- 2005-05-13 RU RU2005114466/02A patent/RU2291210C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5244488A (en) * | 1989-01-26 | 1993-09-14 | Manyo Kogyo Kabushiki Kaisha | Direct smelting process with a thermal plasma |
| EP0619766A1 (en) * | 1991-12-31 | 1994-10-19 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Device and method for skull-melting depth measurement |
| FR2692748A1 (en) * | 1992-06-18 | 1993-12-24 | Savoie Electrodes Refract | Electric oven electrode connection joint. |
| RU2035127C1 (en) * | 1993-04-08 | 1995-05-10 | Малое государственное предприятие "Электротермия" Научно-производственного объединения "Электротерм" | Electrode of electric arc furnace |
| WO2000027168A1 (en) * | 1998-11-04 | 2000-05-11 | C. Conradty Nürnberg Gmbh | Electrode used in electro-metallurgical processes |
| RU2213792C1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-10 | Бурлов Юрий Александрович | Plasma-type reactor-separator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005114466A (en) | 2006-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2213792C1 (en) | Plasma-type reactor-separator | |
| RU2291210C1 (en) | Graphite-rod hollow tubular electrode of plasma reactor -separator | |
| CN105645396A (en) | Continuous direct-current ultrahigh-temperature graphitized electric furnace and using method thereof | |
| RU2487946C2 (en) | Method of making cooling element for pyrometallurgical reactor and cooling element | |
| Li et al. | Effect of Different Electrofusion Processes on Microstructure of Fused Magnesia | |
| KR101446933B1 (en) | Furnace using a magnetron | |
| WO2011093741A1 (en) | Device for the simultaneous production of high-melting metallic and non-metallic materials and sublimates | |
| RU2277598C1 (en) | Plasma reactor - separator | |
| CN100385017C (en) | Industrial furnace and associated nozzle element | |
| RU60516U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING HIGH-TEMPERATURE MINERAL MELTS | |
| Habiby et al. | THE POTENTIAL OF EVAPORATION BOATS WASTE AS A CRUCIBLE MATERIAL FOR CASTING: A REVIEW | |
| RU2228962C2 (en) | Vacuum melting furnace with cold hearth | |
| Jayakumari et al. | Carbon materials for silicomanganese reduction | |
| RU60936U1 (en) | DEVICE FOR DIRECT METAL RECOVERY | |
| RU2354724C2 (en) | Plasma thermo-decarbonator reactor-separator (tdrs) | |
| RU2567426C1 (en) | Arc-type furnace for steel electric melting | |
| KR101796015B1 (en) | Apparatus for crystallizing powdered bones | |
| Stovpchenko et al. | Mass transfer in electroslag Processes with consuMable electrode and liquid Metal | |
| Muller | Evaluation of HCFeMn and SiMn slag tapping flow behaviour using physicochemical property modelling and analytical flow modelling | |
| Kyllo et al. | Composite furnace module cooling systems in the electric slag cleaning furnace | |
| RU2278831C2 (en) | Device for the mineral melt discharge | |
| McDougall | Sidewall design for improved lining life in a PGM smelting furnace | |
| Hadzhiyski et al. | Plasma-arc reactor for production possibility of powdered nano-size materials | |
| RU2301841C2 (en) | Method of forming metal ingot | |
| SHCHERETSKYI et al. | The Specific Features of Manufacturing Corrosion-Resistant Fluorophlogopite Products by Electric Arc Melting with the Use of Carbide Powder Modifiers in Conditions of SmallScale Production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170514 |