RU2291210C1 - Графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора - Google Patents
Графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора 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
Изобретение относится к металлургии, в частности, к конструкции электродов для электродуговых плазменных реакторов-сепараторов для одновременного получения расплавов тугоплавких металлических материалов и тугоплавких неметаллических материалов и возгонов и может быть использовано в строительной промышленности, конкретно в производстве цемента, химической промышленности и металлургии. Техническим результатом является повышение надежности работы электрода и увеличение производительности. Графитовый стержневой полый трубчатый электрод содержит задерживающий падение сырьевого материала теплообменный элемент, выполненный в виде винтового шнека-дозатора с дифференциальным шагом, расположенный в полости электрода, и бункер для сырьевого компонента-охладителя. Графитовый стержневой полый трубчатый электрод и винтовой шнек-дозатор оснащены термическими датчиками, установленными в стенках электрода и на валу шнека-дозатора по всей их длине с шагом 0,2-0,5 м, при этом 1/3-я верхняя часть электрода выполнена из графита с низкой теплопроводностью, а 2/3-х нижней его части - из графита с высокой теплопроводностью. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
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.
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.
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.).
Недостатком указанного устройства является эрозия электрода, недостаточная глубина переработки материала, низкая производительность агрегата при использовании промышленных отходов, цикличность работы.
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.).
Недостатком указанного устройства является невозможность контроля температуры в агрегате, вследствие чего имеют место прогары футеровки электрода, низкая производительность, большой расход энергозатрат.
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.
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.
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.
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.
Графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора работает следующим образом.
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.
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.
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.
Claims (3)
1. Графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора для плавки тугоплавких металлов и неметаллических материалов, содержащий теплообменный элемент, задерживающий падение сырьевого материала-охладителя и выполненный в виде расположенного в полости электрода винтового шнека-дозатора с дифференциальным шагом, и бункер для сырьевого материала-охладителя, отличающийся тем, что он снабжен термическими датчиками, установленными в стенках электрода и на валу шнека-дозатора по всей их длине с шагом 0,2-0,5 м, при этом 1/3-я верхняя часть электрода выполнена из графита с низкой теплопроводностью, а 2/3-х нижней его части - из графита с высокой теплопроводностью.
2. Электрод по п.1, отличающийся тем, что он имеет длину от 1 до 10 м и диаметр от 100 до 500 мм.
3. Электрод по п.1, отличающийся тем, что длина винтового шнека-дозатора равна длине электрода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114466/02A RU2291210C1 (ru) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114466/02A RU2291210C1 (ru) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005114466A RU2005114466A (ru) | 2006-11-20 |
| RU2291210C1 true RU2291210C1 (ru) | 2007-01-10 |
Family
ID=37501780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005114466/02A RU2291210C1 (ru) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | Графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2291210C1 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101088581B (zh) * | 2007-08-20 | 2011-08-10 | 丁家亮 | 有毒有害废弃物的处理方法及专用装置 |
| DE102019003982A1 (de) * | 2019-06-05 | 2020-12-10 | Basf Se | Reaktor mit direkter elektrischer Beheizung |
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 (fr) * | 1992-06-18 | 1993-12-24 | Savoie Electrodes Refract | Joint de raccordement d'électrodes de four électrique. |
| EP0619766A1 (en) * | 1991-12-31 | 1994-10-19 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Device and method for skull-melting depth measurement |
| RU2035127C1 (ru) * | 1993-04-08 | 1995-05-10 | Малое государственное предприятие "Электротермия" Научно-производственного объединения "Электротерм" | Электрод дуговой электропечи |
| WO2000027168A1 (de) * | 1998-11-04 | 2000-05-11 | C. Conradty Nürnberg Gmbh | Elektrode für elektrometallurgische verfahren |
| RU2213792C1 (ru) * | 2002-04-19 | 2003-10-10 | Бурлов Юрий Александрович | Плазменный реактор-сепаратор |
-
2005
- 2005-05-13 RU RU2005114466/02A patent/RU2291210C1/ru 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 (fr) * | 1992-06-18 | 1993-12-24 | Savoie Electrodes Refract | Joint de raccordement d'électrodes de four électrique. |
| RU2035127C1 (ru) * | 1993-04-08 | 1995-05-10 | Малое государственное предприятие "Электротермия" Научно-производственного объединения "Электротерм" | Электрод дуговой электропечи |
| WO2000027168A1 (de) * | 1998-11-04 | 2000-05-11 | C. Conradty Nürnberg Gmbh | Elektrode für elektrometallurgische verfahren |
| RU2213792C1 (ru) * | 2002-04-19 | 2003-10-10 | Бурлов Юрий Александрович | Плазменный реактор-сепаратор |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005114466A (ru) | 2006-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bhoi et al. | Microwave material processing: a clean, green, and sustainable approach | |
| RU2213792C1 (ru) | Плазменный реактор-сепаратор | |
| RU2291210C1 (ru) | Графитовый стержневой полый трубчатый электрод плазменного реактора-сепаратора | |
| RU99128091A (ru) | Конструкция стены из огнеупорного кирпича | |
| RU2175982C2 (ru) | Конструкция стены из огнеупорного кирпича | |
| CN105645396A (zh) | 一种连续式直流超高温石墨化电炉及使用方法 | |
| RU2487946C2 (ru) | Способ получения охлаждающего элемента для пирометаллургического реактора и охлаждающий элемент | |
| Li et al. | Effect of Different Electrofusion Processes on Microstructure of Fused Magnesia | |
| KR101446933B1 (ko) | 마그네트론을 이용한 다용도 연속 용해로 | |
| RU2510420C2 (ru) | Медный сплав и способ получения медного сплава | |
| CN210796188U (zh) | 一种用于生产玄武岩连续纤维的装置 | |
| Habiby et al. | THE POTENTIAL OF EVAPORATION BOATS WASTE AS A CRUCIBLE MATERIAL FOR CASTING: A REVIEW | |
| WO2011093741A1 (ru) | Устройство для одновременного получения тугоплавких, металлических и неметаллических материалов и возгонов | |
| RU2277598C1 (ru) | Плазменный реактор-сепаратор | |
| RU60516U1 (ru) | Устройство для получения высокотемпературных минеральных расплавов | |
| RU2124078C1 (ru) | Способ зонной плавки и устройство для его осуществления | |
| RU2228962C2 (ru) | Вакуумная плавильная печь с холодным подом | |
| Jayakumari et al. | Carbon materials for silicomanganese reduction | |
| RU60936U1 (ru) | Устройство для прямого восстановления металлов | |
| RU2354724C2 (ru) | Плазменный термодекарбонизатор реактор-сепаратор (тдрс) | |
| RU2567426C1 (ru) | Дуговая печь для электроплавки стали | |
| KR101796015B1 (ko) | 유골분 결정화 장치 | |
| 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 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170514 |