RU2482199C2 - Установка боковых и донных электродов для электроплавильных реакторов и способ подачи таких электродов - Google Patents
Установка боковых и донных электродов для электроплавильных реакторов и способ подачи таких электродов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2482199C2 RU2482199C2 RU2011114978/02A RU2011114978A RU2482199C2 RU 2482199 C2 RU2482199 C2 RU 2482199C2 RU 2011114978/02 A RU2011114978/02 A RU 2011114978/02A RU 2011114978 A RU2011114978 A RU 2011114978A RU 2482199 C2 RU2482199 C2 RU 2482199C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- reactor
- side wall
- shell
- opening
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 title description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 title description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 title description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000012768 molten material Substances 0.000 claims description 9
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 8
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
- F27D11/08—Heating by electric discharge, e.g. arc discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/02—Obtaining aluminium with reducing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B4/00—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys
- C22B4/08—Apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
- F27B3/08—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургическому реактору, выполненному с возможностью подачи и охлаждения электродов. Реактор содержит оболочку с боковой стенкой и дном, приспособленную содержать расплавленный материал. Реактор содержит по меньшей мере один расходуемый электрод, проходящий через проем оболочки в расплавленный материал, токопроводящий контактный зажим, выполненный с возможностью проводить рабочий ток к электроду и находящийся в контакте с электродом. Токопроводящий зажим имеет по меньшей мере один внутренний канал, выполненный с возможностью циркуляции охлаждающей среды. Реактор имеет электроизоляционное кольцо, расположенное между электродом и проемом оболочки, причем электроизоляционное кольцо выполнено с возможностью герметичного схватывания электрода и проема для ограничения вытекания расплавленного материала из оболочки. Способ включает подачу электрода в реактор в зависимости от повышения температуры в боковой стенке или дне или вблизи них, где электрод вставлен в боковую стенку или дно реактора, и подачу охлаждающей воды через токопроводящий контактный зажим. Обеспечивается снижение расхода электродов и предотвращение вытекания расплава из реактора. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к установке боковых и донных электродов для электроплавильного реактора и к способу подачи таких электродов.
Уровень техники
Металлический алюминий обычно производят двумя методами: традиционным - способом Холла, при котором между двумя электродами пропускают электрический ток для восстановления глинозема до металлического алюминия; и углетермическим способом, при котором оксид алюминия химически восстанавливают до алюминия за счет химической реакции с углем. Итоговая реакция углетермического восстановления алюминия:
Al2O3+3C→2Al+3CO
(1)
протекает или может быть сделана протекающей через ряд химических реакций, таких как:
| 2Al2O3+9C→Al4C3+6CO (пар) | (2) |
| Al4C3+Al2O3→6Al+3CO (пар) | (3) |
| Al2O3+2C→Al2O (пар)+2CO (пар) | (4) |
| Al2O3+4Al→3Al2O (пар) | (5) |
| Al→Al (пар) | (6) |
Реакция (2), общеизвестная как этап получения шлака, часто протекает при температурах между 1875°C и 2000°C. Реакция (3), общеизвестная как этап получения алюминия, часто протекает при температурах выше примерно 2050°C. В ходе реакций (2) и (3) могут образовываться алюминийсодержащие парообразные вещества, хотя алюминийсодержащие парообразные вещества могут образовываться и при реакциях (4), (5) и (6).
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к улучшенным углетермическим реакторам с улучшенными способами, системами и устройством для подачи электродов в реактор.
В некоторых процессах в электроплавильном реакторе иногда выгодно или даже необходимо использовать электроды, вставляемые через боковые стенки реактора или вставляемые через дно реактора в расплавленный материал, такой как жидкий шлак, металл, сплавы или расплавленные соли, содержащиеся в реакторе. Это имеет место, например, в способе производства алюминия углетермическим восстановлением глинозема, как описано в патенте США № 6440193. В способе, описанном в этом патенте, энергия подается в высокотемпературное отделение реактора через электроды, вводимые через боковые стенки реактора в слой шлака. В способе, описанном в патенте США № 6440193, высокотемпературное отделение имеет нижний слой расплавленного шлака и верхний слой расплавленного алюминия. В этом высокотемпературном отделении невозможно использовать вводимые сверху вертикальные электроды, так как верхний слой расплавленного алюминия будет закорачивать электроды. Следовательно, необходимо использовать боковые электроды или донные электроды, проникающие в слой шлака.
Обычно электроды для электроплавильных реакторов являются расходуемыми углеродными электродами, такими как графитовые или предварительно обожженные угольные электроды. Когда используются расходуемые электроды, эти электроды необходимо время от времени подавать внутрь реактора, чтобы компенсировать расход электродов. Электроды должны проникать сквозь боковую стенку или дно реактора герметично, чтобы предотвратить вытекание жидкого материала из реактора, и уплотнение электродов должно также позволять подачу электродов без проникновения жидкого материала через уплотнение электродов.
Некоторые жидкие материалы наподобие шлака являются очень агрессивными и будут разъедать известные огнеупорные футеровки. Поэтому реакторы, работающие при высоких температурах, часто имеют застывший слой гарнисажа из твердого шлака для защиты стенок и дна реактора. Поэтому реакторы для получения алюминия углетермическим восстановлением глинозема по меньшей мере в области, предназначенной для покрытия расплавленным шлаком, предпочтительно делают из охлаждаемых металлических панелей, в частности охлаждаемых медных панелей, причем охлаждение панелей регулируется или подстраивается так, чтобы обеспечить и поддерживать защитный слой застывшего шлака на внутренней поверхности охлаждаемых панелей.
Было обнаружено, что очень сложно вводить электроды через боковые стенки и дно реактора как в случае боковых стенок и дна, сделанных из охлаждаемых панелей, так и в случае обычных боковых стенок и дна, сделанных из огнеупорных материалов, создавая и поддерживая надежную герметичность между электродом и охлаждаемыми панелями и имея возможность подавать электроды без риска вытекания шлака через проем для электрода.
Согласно одному аспекту настоящее изобретение относится к электродной установке для боковой стенки и/или электродам для металлургического реактора, предназначенного содержать жидкий материал, причем по меньшей мере один расходуемый электрод вставляется через боковую стенку или дно реактора через проем в боковой стенке или дне реактора, причем электродная установка характеризуется тем, что она содержит контактный зажим для проведения рабочего тока к электроду, причем указанный контактный зажим расположен вокруг электрода, имеет внутренние каналы для циркуляции охлаждающей среды и имеет сужающуюся внутрь секцию; электроизоляционное кольцо, вставленное в проем в боковой стенке или дне реактора и поверхность электрода, чтобы создать уплотнение между поверхностью электрода и боковой стенкой или дном реактора; и средство для прижатия токопроводящего зажима к изоляционному кольцу.
Согласно одному варианту воплощения настоящего изобретения передняя часть токопроводящего зажима простирается в проем между поверхностью электрода и изоляционным кольцом.
Согласно другому предпочтительному варианту воплощения средство прижатия электропроводящего зажима к изоляционному кольцу содержит стальное кольцо, расположенное вокруг электрода и прикрепленное к внешней стороне боковой стенки или дна реактора, причем указанное стальное кольцо имеет сужающийся наружу проем и при этом токопроводящий зажим имеет соответственно сужающуюся внутрь наружную поверхность, которая вдавливается в проем в стальном кольце.
Согласно еще одному предпочтительному варианту воплощения боковая стенка и/или дно реактора состоят из охлаждаемых металлических панелей, причем стальное кольцо прикреплено к охлаждаемой металлической панели.
Электродная установка согласно настоящему изобретению может обеспечивать надежную герметизацию, предотвращающую проникновение находящегося в реакторе жидкого материала через уплотнение электрода.
Когда боковая стенка и/или дно реактора состоит из охлаждаемых металлических панелей, при работе реактора на охлаждаемых панелях будет образовываться застывший слой находящегося в реакторе материала, и этот застывший слой материала будет простираться на сторону изоляционного кольца, обращенную внутрь реактора, и на поверхность электрода, защищая таким образом уплотнение электрода.
Боковой электрод по настоящему изобретению может быть либо горизонтальным, либо расположенным под углом к горизонтали. Донный электрод по настоящему изобретению предпочтительно является вертикальным.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу подачи расходуемого электрода, расположенного в боковой стенке и/или дне металлургического реактора, содержащего жидкий материал, причем электрод подают подающими электрод цилиндрами, соединенными с электродом, причем способ характеризуется тем, что подачу электрода производят на основе повышения температуры в или вблизи боковой стенки или дна, где электрод вставлен в боковую стенку или дно реактора.
Согласно предпочтительному варианту воплощения способа по настоящему изобретению, где боковая стенка и/или дно реактора выполнена(о) из охлаждаемых металлических панелей и где на внутренней стороне охлаждаемых металлических панелей образуется застывший слой материала, подача электрода основана на оказании давления на подающие электрод цилиндры, чтобы разбить застывший слой шлака, когда рабочий конец электрода продвинулся к боковой стенке и/или дну в такой степени, что застывший слой материала частично расплавился.
В одном подходе изобретение можно охарактеризовать как металлургический реактор, содержащий:
(i) оболочку с боковой стенкой и дном, причем оболочка приспособлена содержать расплавленный материал,
(ii) по меньшей мере один расходуемый электрод, выступающий через проем оболочки в расплавленный материал, причем проем находится в боковой стенке или дне оболочки,
(iii) токопроводящий контактный зажим, выполненный с возможностью проводить рабочий ток к электроду, причем токопроводящий зажим находится в контакте с электродом, при этом токопроводящий зажим содержит по меньшей мере один внутренний канал, причем этот внутренний канал выполнен с возможностью циркуляции охлаждающей среды; и
(iv) электроизоляционное кольцо, расположенное между электродом и проемом оболочки, причем электроизоляционное кольцо выполнено с возможностью герметично охватывать электрод и проем так, чтобы ограничивать вытекание расплавленного материала из оболочки.
В одном варианте воплощения передняя часть токопроводящего зажима простирается в проем между поверхностью электрода и изоляционным кольцом. В одном варианте воплощения реактор включает в себя стальное кольцо, расположенное вокруг электрода и прикрепленное к наружной стороне боковой стенки или дна реактора, причем стальное кольцо имеет первую сопрягаемую поверхность, а токопроводящий зажим имеет соответствующую вторую сопрягаемую поверхность, при этом, когда вторая сопрягаемая поверхность токопроводящего зажима соприкасается с первой сопрягаемой поверхностью стального кольца, то на по меньшей мере передней части токопроводящего зажима создается сжимающая сила. В одном варианте воплощения по меньшей мере одно из боковой стенки и дна реактора содержит по меньшей мере одну охлаждаемую металлическую панель. В одном варианте воплощения стальное кольцо прикреплено к по меньшей мере одной охлаждаемой металлической панели.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 является вертикальным разрезом первого варианта воплощения электродной установки согласно настоящему изобретению.
Фигура 2 показывает увеличенный вид зоны A с фигуры 1.
Фигура 3 является вертикальным разрезом второго варианта воплощения электродной установки согласно настоящему изобретению.
Подробное описание
На фигуре 1 показана часть боковой стенки металлургического реактора, предназначенного содержать жидкий шлак и имеющего боковую стенку, состоящую из охлаждаемых медных панелей 1. Горизонтальный расходуемый электрод 2 вставлен через проем 3 в охлаждаемой панели 1 внутрь реактора. Реактор предназначен содержать жидкий шлак (например, Al3C4-Al2O3) и расплавленный металл (например, металлический алюминий). Электрод 2 является расходуемым электродом, сделанным из графита или предварительно обожженного углерода. В проем 3 вставлено уплотняющее и электроизоляционное кольцо 4, оставляющее кольцевой проем между электродом 2 и изоляционным кольцом 4. Изоляционное кольцо 4 сделано из огнеупорного материала, который может выдерживать температуру, как, например, глиноземный огнеупор или любые другие подходящие огнеупорные материалы, имеющие электроизоляционные свойства.
Вокруг электрода 2 расположен токопроводящий зажим 5, сделанный из меди или медного сплава и имеющий внутренние каналы для циркуляции охлаждающей среды. Токопроводящий зажим 5 имеет сужающуюся внутрь часть и вдавлен в проем 3 между электродом 2 и изоляционным кольцом 4, чтобы уплотнить боковую стенку и предотвратить вытекание расплавленного материала, предназначенного содержаться в реакторе.
С токопроводящим зажимом 5 соединены проводники 6 тока для проведения рабочего тока к электроду 2 от источника тока (не показан). Проводники 6 тока выполнены в виде трубок для подачи охлаждающей среды к токопроводящему зажиму 5.
Токопроводящий зажим 5 вдавливают в проем 3 между изоляционным кольцом 4 и электродом 2 следующим образом: стальное кольцо 7, имеющее сужающуюся наружу внутреннюю поверхность, крепят к панели 1 посредством болтов 8. Болты изолированы от панели 1. Токопроводящий зажим 5 заставляют прижиматься к электроду 2 и стальному кольцу 7 посредством второго стального кольца 9, прикрепленного к панели 1 посредством болтов 10. Вставляют электроизоляционное кольцо 11 между токопроводящим зажимом 5 и вторым стальным кольцом 9. При затягивании болтов 10 токопроводящий зажим 5 прижимают к электроду 2 и стальному кольцу 7 с достаточной величиной заранее заданной уплотняющей силой, чтобы герметизировать боковую стенку и обеспечить достаточное давление электрического контакта между электродом 2 и токопроводящим зажимом 5.
Чтобы подать расходуемый электрод 2, подающие электрод цилиндры 13, 14 крепятся к панели 1 посредством болтов 15 или тому подобного. Подающие электрод цилиндры 13, 14 соединены с электродом 2 посредством зажимающего электрод кольца 16, которое может прижиматься к наружной поверхности электрода 2. Зажимающее электрод кольцо 16 может быть обычным гидравлическим цилиндром или группой пружин. Зажимающее электрод кольцо 16 прикреплено к подающим электрод цилиндрам 13, 14 посредством соединений болтами и гайками.
Более конкретно и со ссылкой уже на фигуру 2 наружный фланец 20 на подающем электрод цилиндре 14 прикреплен к наружной части зажимающего электрод кольца 16 посредством соединения болтом 21 и гайкой 22. Чтобы изолировать зажимающее электрод кольцо 16 от подающего электрод цилиндра 14, в отверстие для болта 21 вставлена изоляционная втулка 23 вместе с изоляционными элементами 24 и 25. Наконец, между подающим электрод цилиндром 14 и зажимающим электрод кольцом 16 расположено изоляционное кольцо 26. Сходные конструкции могут применяться для других соединительных болтов (например, любых из болтов 8, 10 или 15). Могут применяться другие конструкции болтовых соединений.
На фигуре 3 показан второй вариант воплощения электрода по настоящему изобретению. Детали на фигуре 3, соответствующие деталям на фигуре 1, имеют одинаковые ссылочные позиции. Вариант воплощения, показанный на фигуре 3, отличается от варианта воплощения, показанного на фигуре 1, в двух отношениях.
Во-первых, токопроводящий зажим 5 не простирается в проем 3 в медной панели 1. В варианте воплощения, показанном на фигуре 3, уплотнение между электродом и панелью 1 состоит из изоляционного кольца 4 с токопроводящим зажимом 5, прижимающимся к стальному кольцу 7 и изоляционному кольцу 4. Этот вариант уплотнения электрода может быть проще в реализации, чем вариант, показанный на фигуре 1.
Во-вторых, подающие электрод цилиндры 13, 14 соединены с устройством 30, которое способно толкать зад электрода в реактор. Устройство 30 включает в себя ниппель 31 с резьбой 32, ввинченный в резьбовое углубление в заднем конце электрода 2. Ниппель 31, показанный на фигуре 3, является коническим, но он может также иметь цилиндрическую форму. Когда подающие электрод цилиндры 13, 14 приведены в действие, устройство 30 включено и давит на зад электрода, тем самым продвигая часть рабочего конца электрода дальше в реактор.
Хотя настоящее изобретение было описано в связи с боковой стенкой реактора, состоящей из охлаждаемых металлических панелей, это же применимо к боковым стенкам и дну реактора с обычными огнеупорными футеровками.
При работе описанного реактора из-за охлаждения панелей 1 на внутренней стороне охлаждаемых панелей 1 (т.е. стороне панелей, обращенных внутрь реактора) будет образовываться застывший слой шлака. Этот застывший слой шлака будет, для варианта воплощения, показанного на фигуре 1, простираться по изоляционному кольцу 4, внутреннему концу токопроводящего зажима 5 к электроду 2 и по меньшей мере частично способствовать уплотнению между электродом 2 и медными охлаждаемыми панелями 1. Для варианта воплощения, показанного на фигуре 3, застывший слой шлака будет простираться по изоляционному кольцу к электроду 2 и аналогичным образом по меньшей мере частично способствовать уплотнению между электродом 2 и охлаждаемыми панелями 1.
Электрод 2 расходуется при работе реактора, и рабочий конец 12 электрода будет медленно двигаться к боковой стенке реактора. Таким образом, электрод 2 время от времени подают в реактор по мере того, как рабочий конец 12 электрода придвигается ближе к охлаждаемой панели 1. Так как температура у рабочего конца 12 электрода является высокой, температура вблизи уплотнения электрода будет повышаться. В некоторых вариантах воплощения тепло на рабочем конце 12 электрода может частично расплавить застывший слой шлака вблизи электрода 2. В одном варианте воплощения подача электрода 2 основана на этом повышении температуры. В соответствующем варианте воплощения подачу электрода 2 совершают путем оказания давления на подающие электрод цилиндры 13, 14, которое будет достаточным, чтобы разбить оставшийся застывший слой шлака, в результате чего электрод 2 подается в реактор (например, на заданную длину). После подачи электрода давление на зажимающем электрод кольце 16 снимают, а подающие электрод цилиндры 13, 14 и зажимающее электрод кольцо 16 отводят и оставляют под давлением готовыми для следующего цикла подачи электрода 2. Так как рабочий конец 12 электрода в результате подачи электрода продвинулся дальше от стенки реактора, новый слой застывшего шлака будет снова устанавливаться между поверхностью электрода 2 и охлаждаемыми панелями 1. Таким образом можно осуществлять надежную подачу электрода 2 без утечки расплавленного шлака.
Claims (8)
1. Металлургический реактор, содержащий оболочку с боковой стенкой и дном, причем оболочка приспособлена содержать расплавленный материал, по меньшей мере один расходуемый электрод (2), выступающий через проем (3) оболочки в расплавленный материал, причем проем (3) находится в боковой стенке или дне оболочки, токопроводящий контактный зажим (5), выполненный с возможностью проводить рабочий ток к электроду (2), при этом токопроводящий зажим (5) находится в контакте с электродом (2), и при этом токопроводящий зажим (5) содержит по меньшей мере один внутренний канал, причем этот внутренний канал выполнен с возможностью циркуляции охлаждающей среды, электроизоляционное кольцо (4), расположенное между электродом (2) и проемом (3) оболочки, причем электроизоляционное кольцо (4) выполнено с возможностью герметичного схватывания электрода (2) и проема (3) так, чтобы ограничивать вытекание расплавленного материала из оболочки.
2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что передняя часть токопроводящего зажима (5) простирается в проем между поверхностью электрода (2) и изоляционным кольцом (4).
3. Реактор по п.2, отличающийся тем, что он содержит стальное кольцо (7), расположенное вокруг электрода (2) и прикрепленное к наружной стороне боковой стенки или дна реактора, причем стальное кольцо (7) имеет первую сопрягаемую поверхность, и при этом токопроводящий зажим (5) имеет соответствующую вторую сопрягаемую поверхность, причем вторая сопрягаемая поверхность приспособлена соприкасаться с первой сопрягаемой поверхностью стального кольца (7) таким образом, что по меньшей мере на передней части токопроводящего зажима (5) создается сжимающая сила.
4. Реактор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из боковой стенки и дна реактора содержит по меньшей мере одну охлаждаемую металлическую панель (1).
5. Реактор по п.4, отличающийся тем, что стальное кольцо (7) прикреплено по меньшей мере к одной охлаждаемой металлической панели (1).
6. Реактор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что оболочка приспособлена содержать расплавленный материал, содержащий по меньшей мере одно из шлака и металлического алюминия.
7. Способ подачи расходуемого электрода (2), расположенного в боковой стенке и/или дне металлургического реактора, содержащего жидкий материал, включающий подачу электрода (2) подающими электрод цилиндрами (14, 15), соединенными с электродом (2), при этом подачу электрода (2) производят в зависимости от повышения температуры в боковой стенке, или дне, или вблизи места расположения вставленного в боковую стенку или дно электрода (2), при этом через токопроводящий контактный зажим (5) к электроду (2) подают охлаждающую среду.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что боковая стенка и/или дно металлургического реактора выполнены из охлаждаемых металлических панелей (1), а подачу электрода (2) осуществляют путем оказания на подающие электрод цилиндры (14, 15) давления, достаточного, чтобы разбить застывший на внутренней стороне охлаждаемых металлических панелей (1) слой материала, когда рабочий конец (12) электрода (2) продвинулся к боковой стенке и/или дну в такой степени, что застывший слой материала по меньшей мере частично расплавился.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/US2008/076550 WO2010033108A1 (en) | 2008-09-16 | 2008-09-16 | Sidewall and bottom electrode arrangement for electrical smelting reactors and method for feeding such electrodes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011114978A RU2011114978A (ru) | 2012-10-27 |
| RU2482199C2 true RU2482199C2 (ru) | 2013-05-20 |
Family
ID=40673940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011114978/02A RU2482199C2 (ru) | 2008-09-16 | 2008-09-16 | Установка боковых и донных электродов для электроплавильных реакторов и способ подачи таких электродов |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8728385B2 (ru) |
| EP (1) | EP2334832B1 (ru) |
| CN (1) | CN102159734B (ru) |
| NO (1) | NO2334832T3 (ru) |
| RU (1) | RU2482199C2 (ru) |
| WO (1) | WO2010033108A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT13671U1 (de) * | 2013-03-01 | 2014-06-15 | Plansee Se | Haltevorrichtung für Heizelement und Heizer |
| FI125431B (en) * | 2013-08-27 | 2015-10-15 | Outotec Finland Oy | Arrangement for sealing the bellows cylinder in the compression block of the compression ring assembly |
| CN103411434B (zh) * | 2013-09-06 | 2015-07-08 | 重庆东热工业炉有限公司 | 一种下部浸入式加热保温炉 |
| CN119241038B (zh) * | 2024-12-06 | 2025-03-18 | 中科合肥煤气化技术有限公司 | 一种煤气化细渣全组分利用的装置及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2125773A1 (de) * | 1971-05-25 | 1972-12-07 | Demag Ag | Einrichtung zum Kühlen von Bestandteilen offener elektrischer Lichtbogen- und Reduktionsofen |
| US6440193B1 (en) * | 2001-05-21 | 2002-08-27 | Alcoa Inc. | Method and reactor for production of aluminum by carbothermic reduction of alumina |
| RU2235258C1 (ru) * | 2003-02-28 | 2004-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Институт Гинцветмет" | Электропечь для переработки техногенного сырья |
| RU2236659C1 (ru) * | 2003-07-03 | 2004-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Институт Гинцветмет" | Агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов |
| US20050041719A1 (en) * | 2003-08-23 | 2005-02-24 | Aune Jan Arthur | Electrode arrangement as substitute bottom for an electrothermic slag smelting furnace |
| WO2005074324A1 (de) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Arndt Dung | Am freien ende eines bestandteil eines elektroofens bildenden elektrodentragarms auswechselbar angeordnete kontaktbacke |
Family Cites Families (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1332795A (en) * | 1919-02-03 | 1920-03-02 | Booth Electric Furnace Co | Electric furnace |
| US2303892A (en) * | 1940-03-16 | 1942-12-01 | Delaware Engineering Corp | Electrode clamp and support |
| US3971653A (en) * | 1974-12-09 | 1976-07-27 | Aluminum Company Of America | Carbothermic production of aluminum |
| US4046558A (en) * | 1976-11-22 | 1977-09-06 | Aluminum Company Of America | Method for the production of aluminum-silicon alloys |
| US4053303A (en) * | 1976-12-06 | 1977-10-11 | Aluminum Company Of America | Method of carbothermically producing aluminum-silicon alloys |
| US4299619A (en) * | 1980-02-28 | 1981-11-10 | Aluminum Company Of America | Energy efficient production of aluminum by carbothermic reduction of alumina |
| JPS591777B2 (ja) * | 1980-04-22 | 1984-01-13 | 三井アルミニウム工業株式会社 | アルミニウムの還元製錬法 |
| US4624766A (en) * | 1982-07-22 | 1986-11-25 | Commonwealth Aluminum Corporation | Aluminum wettable cathode material for use in aluminum reduction cell |
| US4526911A (en) * | 1982-07-22 | 1985-07-02 | Martin Marietta Aluminum Inc. | Aluminum cell cathode coating composition |
| US4544469A (en) * | 1982-07-22 | 1985-10-01 | Commonwealth Aluminum Corporation | Aluminum cell having aluminum wettable cathode surface |
| US4646317A (en) * | 1982-12-03 | 1987-02-24 | Elkem A/S | Electrode holder system for electrothermic smelting furnaces |
| US4486229A (en) * | 1983-03-07 | 1984-12-04 | Aluminum Company Of America | Carbothermic reduction with parallel heat sources |
| US4491472A (en) * | 1983-03-07 | 1985-01-01 | Aluminum Company Of America | Carbothermic reduction and prereduced charge for producing aluminum-silicon alloys |
| US4582553A (en) * | 1984-02-03 | 1986-04-15 | Commonwealth Aluminum Corporation | Process for manufacture of refractory hard metal containing plates for aluminum cell cathodes |
| NO156230C (no) * | 1985-05-30 | 1987-08-12 | Elkem As | Anordning for aa fjerne elektrodemantel. |
| US4678434A (en) * | 1986-08-07 | 1987-07-07 | Elkem A/S | Baking furnace for electrodes |
| US4735654A (en) * | 1986-12-24 | 1988-04-05 | Aluminum Company Of America | Process for reduction of metal compounds by reaction with alkaline earth metal aluminide |
| US4812168A (en) * | 1986-12-24 | 1989-03-14 | Aluminum Company Of America | Process for carbothermic production of alkaline earth metal aluminide and recovery of same |
| US4769067A (en) * | 1986-12-24 | 1988-09-06 | Aluminum Company Of America | Process for production of aluminum by carbothermic production of an alkaline earth metal aluminide such as calcium aluminide and recycling of reactant byproducts |
| US4765831A (en) * | 1986-12-24 | 1988-08-23 | Aluminum Company Of America | Process for production of alkaline earth metal by carbothermic production of alkaline earth metal aluminide and stripping of alkaline earth metal from alkaline earth metal aluminide with nitrogen stripping agent |
| US4769068A (en) * | 1986-12-24 | 1988-09-06 | Aluminum Company Of America | Process for production of aluminum by carbothermic production of alkaline earth metal aluminide and stripping of aluminum from alkaline earth metal aluminide with sulfurous stripping agent |
| US4770696A (en) * | 1986-12-24 | 1988-09-13 | Aluminum Company Of America | Process for carbothermic production of calcium aluminide using calcium carbide |
| US4769069A (en) * | 1986-12-24 | 1988-09-06 | Aluminum Company Of America | Process for production of aluminum by carbothermic production of alkaline earth metal aluminide and stripping of aluminum from alkaline earth metal aluminide with halide stripping agent |
| US4765832A (en) * | 1986-12-24 | 1988-08-23 | Aluminum Company Of America | Process for carbothermic production of calcium aluminide using slag containing calcium aluminate |
| US4724054A (en) * | 1986-12-24 | 1988-02-09 | Aluminum Company Of America | Process for production of aluminum and alkaline earth metal by carbothermic production of alkaline earth metal aluminide and reduction of aluminum and alkaline earth metal in electrolytic reduction cell |
| US4977113A (en) * | 1989-05-15 | 1990-12-11 | Aluminum Company Of America | Process for producing silicon aluminum oxynitride by carbothermic reaction |
| NO306590B1 (no) * | 1998-04-24 | 1999-11-22 | Elkem Materials | Fremgangsmåte ved fremstilling av langstrakte karbonlegemer |
| WO2000040767A1 (en) * | 1999-01-08 | 2000-07-13 | Alcoa Inc. | Carbothermic aluminium production using scrap aluminium as coolant |
| NO310142B1 (no) * | 1999-03-29 | 2001-05-28 | Elkem Materials | Fremgangsmåte for fremstilling av amorft silica fra silisium og fra silisiumholdige materialer |
| US6530970B2 (en) * | 2001-05-21 | 2003-03-11 | Alcoa Inc. | Method for recovering aluminum vapor and aluminum suboxide from off-gases during production of aluminum by carbothermic reduction of alumina |
| CN1389699A (zh) * | 2001-06-05 | 2003-01-08 | 四川红佳瑞稀土金属材料厂 | 适用于一步法生产稀土硅铁合金的矿热炉 |
| US6805723B2 (en) * | 2003-03-06 | 2004-10-19 | Alcoa Inc. | Method and reactor for production of aluminum by carbothermic reduction of alumina |
| US7169207B2 (en) * | 2003-10-03 | 2007-01-30 | Alcoa Inc. | Device and method for treatment of gases |
| US6849101B1 (en) * | 2003-12-04 | 2005-02-01 | Alcoa Inc. | Method using selected carbons to react with Al2O and Al vapors in the carbothermic production of aluminum |
| US20080016984A1 (en) * | 2006-07-20 | 2008-01-24 | Alcoa Inc. | Systems and methods for carbothermically producing aluminum |
| US7556667B2 (en) * | 2007-02-16 | 2009-07-07 | Alcoa Inc. | Low carbon aluminum production method using single furnace carbothermic reduction operated in batch mode |
| US7753988B2 (en) * | 2007-07-09 | 2010-07-13 | Alcoa Inc. | Use of alumina-carbon agglomerates in the carbothermic production of aluminum |
| US7704443B2 (en) * | 2007-12-04 | 2010-04-27 | Alcoa, Inc. | Carbothermic aluminum production apparatus, systems and methods |
| US9068246B2 (en) * | 2008-12-15 | 2015-06-30 | Alcon Inc. | Decarbonization process for carbothermically produced aluminum |
| CN102439388B (zh) | 2009-03-31 | 2013-11-06 | 美铝公司 | 电极支座组件及包括该组件的炉 |
-
2008
- 2008-09-16 CN CN200880131116.1A patent/CN102159734B/zh active Active
- 2008-09-16 EP EP08822554.5A patent/EP2334832B1/en active Active
- 2008-09-16 NO NO08822554A patent/NO2334832T3/no unknown
- 2008-09-16 US US13/062,313 patent/US8728385B2/en active Active
- 2008-09-16 WO PCT/US2008/076550 patent/WO2010033108A1/en not_active Ceased
- 2008-09-16 RU RU2011114978/02A patent/RU2482199C2/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2125773A1 (de) * | 1971-05-25 | 1972-12-07 | Demag Ag | Einrichtung zum Kühlen von Bestandteilen offener elektrischer Lichtbogen- und Reduktionsofen |
| US6440193B1 (en) * | 2001-05-21 | 2002-08-27 | Alcoa Inc. | Method and reactor for production of aluminum by carbothermic reduction of alumina |
| RU2235258C1 (ru) * | 2003-02-28 | 2004-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Институт Гинцветмет" | Электропечь для переработки техногенного сырья |
| RU2236659C1 (ru) * | 2003-07-03 | 2004-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Институт Гинцветмет" | Агрегат для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов |
| US20050041719A1 (en) * | 2003-08-23 | 2005-02-24 | Aune Jan Arthur | Electrode arrangement as substitute bottom for an electrothermic slag smelting furnace |
| WO2005074324A1 (de) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Arndt Dung | Am freien ende eines bestandteil eines elektroofens bildenden elektrodentragarms auswechselbar angeordnete kontaktbacke |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8728385B2 (en) | 2014-05-20 |
| CN102159734A (zh) | 2011-08-17 |
| CN102159734B (zh) | 2014-08-20 |
| US20110156324A1 (en) | 2011-06-30 |
| EP2334832A1 (en) | 2011-06-22 |
| EP2334832B1 (en) | 2017-11-08 |
| RU2011114978A (ru) | 2012-10-27 |
| NO2334832T3 (ru) | 2018-04-07 |
| WO2010033108A1 (en) | 2010-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2482199C2 (ru) | Установка боковых и донных электродов для электроплавильных реакторов и способ подачи таких электродов | |
| JP5898686B2 (ja) | 固体供給原料を電解により還元するための方法及びシステム | |
| TWI841570B (zh) | 燃燒器面板、包括燃燒器面板的冶金爐和用於將燃燒器面板緊固至冶金爐的方法 | |
| US4754464A (en) | Bottom electrodes for arc furnaces | |
| JPS6349152B2 (ru) | ||
| US4566108A (en) | Bottom-electrode arrangement for a direct-current arc furnace | |
| US4177061A (en) | Method for making iron-chromium alloys | |
| CN104233378B (zh) | 用于向冶金反应器提供工作电流的方法 | |
| US4756004A (en) | Self baking electrode with pressure advancement | |
| WO2011096170A1 (ja) | アルミニウムの精製方法及びその装置 | |
| JPH049993B2 (ru) | ||
| US4462887A (en) | Apparatus for fusion electrolysis and electrode therefor | |
| US4462888A (en) | Electrode for fusion electrolysis and electrode therefor | |
| JPS60111880A (ja) | 電気炉 | |
| US4715041A (en) | Bath electrode for pot furnace | |
| US5459748A (en) | Apparatus and method for electrically heating a refractory lined vessel by directly passing current througth an electrically conductive refractory via a resilient electrote assembly | |
| WO1997016051A1 (en) | Electric heating element | |
| PL153132B1 (en) | Electrode firing furnace | |
| JPH11219781A (ja) | 直流アーク炉の炉底電極の冷却構造 | |
| USRE32426E (en) | Electrode for fused melt electrolysis | |
| US3956572A (en) | Cooling means for electric arc furnaces | |
| RU2412260C2 (ru) | Способ ведения восстановительной плавки и устройство для его осуществления | |
| US20250321053A1 (en) | Sensor port assembly for a metallurgical furnace | |
| US4447300A (en) | Electrode holder for use in fusion electrolysis | |
| RU2273684C1 (ru) | Устройство для подвода тока к анодам магниевого электролизера и способ его монтажа |