RU2404272C1 - Device for simultaneous obtaining of heat-resistant, metallic and non-metallic materials and distillates - Google Patents
Device for simultaneous obtaining of heat-resistant, metallic and non-metallic materials and distillates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2404272C1 RU2404272C1 RU2010103013/02A RU2010103013A RU2404272C1 RU 2404272 C1 RU2404272 C1 RU 2404272C1 RU 2010103013/02 A RU2010103013/02 A RU 2010103013/02A RU 2010103013 A RU2010103013 A RU 2010103013A RU 2404272 C1 RU2404272 C1 RU 2404272C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- heat exchange
- reactor
- melt
- metallic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/22—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation
- C22B9/226—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation by electric discharge, e.g. plasma
-
- 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
- C22B4/005—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys using plasma jets
-
- 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
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/04—Crucible or pot furnaces adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электродуговым плазменным реакторам-сепараторам для одновременного получения тугоплавких металлических и неметаллических материалов и возгонов, преимущественно специальных видов клинкеров искусственных вяжущих, имеющих высокую степень вязкости расплава и сопутствующих цветных металлов, и может быть использовано в цементной, химической промышленности и металлургии.The invention relates to electric arc plasma separator reactors for the simultaneous production of refractory metallic and non-metallic materials and sublimates, mainly special types of artificial binder clinkers having a high degree of melt viscosity and related non-ferrous metals, and can be used in cement, chemical industry and metallurgy.
Изобретение позволяет значительно снизить энергозатраты за счет сушки и подогрева сырьевой смеси, используя для этого тепло клинкера и самого реактора, максимально увеличить эффективность работы всего оборудования, резко повысить производительность реактора-сепаратора и качество плавленых клинкеров, исключить цикличность работы.The invention can significantly reduce energy consumption due to drying and heating of the raw material mixture, using the heat of the clinker and the reactor itself, maximizing the efficiency of all equipment, drastically increasing the performance of the reactor-separator and the quality of fused clinkers, eliminating the cyclical nature of the work.
Предлагаемое изобретение относится к устройствам для одновременного получения тугоплавких металлических и 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 цементной промышленности.The present invention relates to devices for the simultaneous production of refractory metallic and non-metallic materials and sublimates, mainly special types of artificial binder clinkers, for example cement clinker, having a high degree of melt viscosity and related metal alloys, and can be used in the cement industry.
Известно устройство для плавления материала, преимущественно цементного клинкера, содержащее камеру, цельные горизонтальные стержневые электроды, отверстия для ввода отходов и пара, отверстие для вывода отходящих газов. Патент РФ №157060 С2, Н05В 7/00 от 15.12.1998 г.A device for melting a material, mainly cement clinker, containing a chamber, integral horizontal rod electrodes, openings for introducing waste and steam, an opening for discharging exhaust gases is known. RF patent №157060 C2, Н05В 7/00 dated 12/15/1998
Недостатками указанного устройства являются низкий ресурс плазмотрона (эрозия электродов), низкая производительность агрегата при использовании промышленных отходов, цикличность работы и большой расход энергоресурсов.The disadvantages of this device are the low resource of the plasma torch (erosion of the electrodes), low productivity of the unit when using industrial waste, the cyclical nature of the work and the high consumption of energy resources.
Известен плазменный реактор для плавления материала, преимущественно цементного клинкера, включающий цилиндрическую камеру, полые стержневые электроды, проходящие в камеру сквозь верхнюю ее крышку, отверстия для ввода реагентов в своде камеры и вывода в поде, две электромагнитные катушки, охватывающие камеру и расположенные одна над другой по ее высоте. Патент №2213792, С22В 9/22, F27B 14/04 от 10.10.2003 г.Known plasma reactor for melting a material, mainly cement clinker, including a cylindrical chamber, hollow rod electrodes passing into the chamber through its upper cover, holes for introducing reagents in the chamber vault and outlet in the hearth, two electromagnetic coils covering the chamber and located one above the other by its height. Patent No. 2213792, С22В 9/22, F27B 14/04 dated 10/10/2003.
Недостатками указанного способа являются быстрый износ электродов и необходимость остановки агрегата на их замену.The disadvantages of this method are the rapid wear of the electrodes and the need to stop the unit to replace them.
Известен плазменный реактор для плавления материала, преимущественно цементного клинкера, включающий водоохлаждаемую цилиндрическую камеру, стержневые полые графитовые электроды, проходящие в камеру сквозь верхнюю крышку, четыре боковых питателя и один верхний питатель для ввода сырьевой шихты, электромагнитную катушку, продольную, полую, охлаждаемую изнутри сырьевым материалом, перегородку, которая разделяет камеру на две равные части и имеет горизонтальные щелевые отверстия для выхода материала и создания дополнительного гарнисажа и отверстие для дуги, расположенное над поверхностью вращающегося в горизонтальной плоскости расплава для эвакуации твердого сырья из-под электродов и перемещения его в зону горения дуги, отверстия для вывода готового материала. Патент №2277598, С22В 9/22, F27B 14/04 от 11.11.2004 г.Known plasma reactor for melting a material, mainly cement clinker, including a water-cooled cylindrical chamber, rod hollow graphite electrodes passing into the chamber through the top cover, four side feeders and one upper feeder for introducing the raw material charge, an electromagnetic coil, a longitudinal, hollow, internally cooled raw material, a partition that divides the camera into two equal parts and has horizontal slit openings for the exit of the material and create an additional garrison the same hole and an opening for the arc, located above the surface of the melt rotating in the horizontal plane to evacuate solid raw materials from under the electrodes and move it to the arc burning zone, openings for removing the finished material. Patent No. 2277598, СВВ 9/22, F27B 14/04 dated 11/11/2004.
Недостатком данного изобретения является низкая надежность перегородки.The disadvantage of this invention is the low reliability of the partition.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является плазменный термодекарбонизатор реактор-сепаратор для одновременного получения расплава тугоплавких неметаллических материалов и металлических материалов и возгонов, содержащий цилиндрическую камеру, стержневые полые электроды, канал для эвакуации отходящих газов и возгонов, электромагнитную катушку, боковые питатели с каналами для ввода части подогретого сырьевого материала и/или создания гарнисажа на футеровке в виде конусных откосов на границе зеркала расплава, гранулятор для охлаждения и грануляции расплава тугоплавких неметаллических материалов с получением клинкера, теплообменные устройства первой и второй стадии для передачи и возврата тепла в процесс производства. Патент RU 2354724 С2 от 16.01.2007 г.The closest in technical essence and the achieved result is a plasma thermal decarbonizer reactor-separator for simultaneous production of a melt of refractory non-metallic materials and metallic materials and sublimates, containing a cylindrical chamber, rod hollow electrodes, a channel for evacuating exhaust gases and sublimates, an electromagnetic coil, side feeders with channels to enter part of the heated raw material and / or create a skull on the lining in the form of conical slopes at the border of the mirror a melt, a granulator for cooling and granulating a melt of refractory non-metallic materials to produce clinker, heat exchangers of the first and second stages for transferring and returning heat to the production process. Patent RU 2354724 C2 dated January 16, 2007
Недостатками данного изобретения являются технологические трудности охлаждаемого клинкера и подогреваемого сырья на первой стадии теплообмена, а также снижение в связи с этим качества получаемого готового клинкера.The disadvantages of this invention are the technological difficulties of the cooled clinker and heated raw materials in the first stage of heat transfer, as well as the reduction in this regard of the quality of the resulting finished clinker.
В основу настоящего изобретения положена задача исключения потерь тепла в окружающую среду, максимального использования энергии экзотермических реакций, минимального потребления энергоресурсов, необходимых для клинкерообразования, значительного повышения производительности устройства для одновременного получения тугоплавких металлических и неметаллических материалов и возгонов и качества цементных клинкеров.The basis of the present invention is the elimination of heat loss to the environment, the maximum use of the energy of exothermic reactions, the minimum energy consumption necessary for clinker formation, a significant increase in the productivity of the device for the simultaneous production of refractory metal and nonmetallic materials and sublimates and the quality of cement clinkers.
Согласно предлагаемому изобретению задача решается тем, что устройство для одновременного получения расплава тугоплавких металлических и неметаллических материалов и возгонов содержит канал для подачи огненно-жидких шлаков, расположенный в верхней крышке камеры реактора, канал для эвакуации отходящих газов и возгонов, электромагнитную катушку, создающую вращение расплава в горизонтальной плоскости для эвакуации сырья из-под электродов и перемещения его в зону горения дуги, боковые питатели с каналами для ввода части подогретого сырьевого материала и/или создания гарнисажа на футеровке в виде конусных откосов на границе зеркала расплава, канал для вывода расплавов тугоплавких неметаллических материалов, расположенный в боковой стенке на расстоянии 1/3 высоты от свода камеры, также содержит гранулятор для охлаждения и грануляции расплава тугоплавких неметаллических материалов, отверстия для вывода расплавов сопутствующих металлических материалов, расположенные в донной части камеры, три теплообменных устройства первой, второй и третьей стадии для передачи и возврата тепла в процесс производства, причем теплообменное устройство первой стадии выполнено в виде двухкамерного барабанного смесителя для одновременной сушки и нагрева сырьевой шихты до t 100-110°C горячим клинкером, поступающим с гранулятора, и дальнейшей передачи нагретой шихты в теплообменное устройство второй стадии, а теплообменное устройство второй стадии выполнено в виде полого корпуса, охватывающего цилиндрическую камеру реактора и нагревающего сырьевую шихту до t 360-400°С, теплообменное устройство третьей стадии выполнено в виде полого графитового электрода, во внутреннем канале которого имеются наклонные пересыпные полки или транспортирующий шнек, температура сырьевой смеси на этой стадии повышается до 800-900°С, а также дополнительные малые электроды, погруженные в расплав и установленные в боковых стенках цилиндрической камеры на расстоянии 3/4 от свода камеры.According to the invention, the problem is solved in that the device for simultaneously producing a melt of refractory metallic and nonmetallic materials and sublimates contains a channel for supplying fire-liquid slag located in the upper lid of the reactor chamber, a channel for evacuating exhaust gases and sublimates, an electromagnetic coil creating a rotation of the melt in a horizontal plane for the evacuation of raw materials from under the electrodes and moving it to the arc burning zone, side feeders with channels for entering part of the heated cheese material and / or creating a skull on the lining in the form of conical slopes at the boundary of the melt mirror, a channel for outputting melts of refractory non-metallic materials, located in the side wall at a distance of 1/3 of the height from the chamber vault, also contains a granulator for cooling and granulating the melt of refractory non-metallic materials, openings for the output of melts of related metal materials, located in the bottom of the chamber, three heat exchangers of the first, second and third stages for transmission and return heat input to the production process, the first stage heat exchanger being made in the form of a two-chamber drum mixer for simultaneous drying and heating of the feed mixture to t 100-110 ° C with hot clinker coming from the granulator and further transferring the heated charge to the second stage heat exchanger, and the heat exchange device of the second stage is made in the form of a hollow body, covering the cylindrical chamber of the reactor and heating the raw material charge to t 360-400 ° C, the heat exchange device of the third stage is made in the form of At the same time, the temperature of the raw mixture at this stage rises to 800-900 ° C, as well as additional small electrodes immersed in the melt and installed in the side walls of the cylindrical chamber at a distance of 3 / 4 from the camera arch.
Устройство для одновременного получения тугоплавких металлических и неметаллических материалов и возгонов включает теплообменник 1 второй стадии, являющийся цилиндрической камерой вокруг корпуса реактора и состоящий из внутренней несущей части, внешней части футерованного корпуса и заполнителя (сырьевая шихта) полости, которая при непрерывной работе питателей 2 и 3 движется с верхней части корпуса в нижнюю. Теплообменник 1 второй стадии охватывает цилиндрическую камеру вокруг наружного корпуса реактора непрерывного действия для передачи тепла от корпуса реактора с температурой 360-400°С сырьевой шихте, канал 4 для эвакуации отходящих газов и возгонов, отверстия 5 в донной части для вывода расплавов металлических материалов из камеры, электромагнитную катушку 6, создающую вращение расплава в горизонтальной плоскости для эвакуации сырья из-под теплообменника третьей стадии плазмотрона-термодекарбонизатора 7 с транспортирующим шнеком, через который подается плазмообразующий и транспортирующий газ (аргон, азот, углекислый газ) и перемещения его в зону горения дуги, в котором температура сырьевой шихты возрастает до 800-900°С, при этом сырьевая шихта при прохождении из плазмотрона-термодекарбонизатора, попадая в расплав плазмы, проходит стадию термоудара, канал 8 для вывода более легкого вяжущего вещества (тугоплавких неметаллических материалов), семь боковых питателей 9 (1', 2', 3', 4', 5', 6', 7') с каналами для ввода части подогретой сырьевой шихты, в полости теплообменника 1 второй стадии, сырьевой шихты в зону горения реактора и создания гарнисажа 10 на футеровке в виде конусных откосов на границе зеркала расплава и при необходимости, при реверсе питателей, подаче подогретого материала через плазмотрон-термодекарбонизатор в камеру реактора 11. Гранулятор расплава клинкера смонтирован под реактором для охлаждения и грануляции расплава тугоплавких неметаллических материалов, выполненного в виде вращающейся тарелки 12, охлаждаемой изнутри, вращающийся барабанный смеситель 13, являющийся теплообменником первой стадии, для транспортирования и передачи тепла от предварительно гранулированного клинкера с температурой 1000-1200°С сырьевой шихте с одновременной сушкой и нагреванием сырьевой шихты до температуры выше 100°С, которая подается через питатель 14 в полость теплообменника 1 второй стадии, огненно-жидкие шлаки температурой свыше 1800°С подают питателем через графитовый канал 15, расположенный в верхней крышке камеры, проходят две штанги 16, при помощи которых происходит пуск реактора, дополнительные малые электроды 17 выполняют функцию основных электродов на момент замены последних.A device for the simultaneous production of refractory metallic and nonmetallic materials and sublimates includes a second stage heat exchanger 1, which is a cylindrical chamber around the reactor vessel and consisting of an internal bearing part, an external part of the lined housing and a filler (raw material charge) of the cavity, which during continuous operation of feeders 2 and 3 moves from the top to the bottom. The heat exchanger 1 of the second stage covers a cylindrical chamber around the outer continuous reactor vessel to transfer heat from the reactor vessel with a temperature of 360-400 ° С to the raw material charge, channel 4 for evacuating the exhaust gases and sublimates, openings 5 in the bottom for removing molten metal materials from the chamber , an electromagnetic coil 6, creating a horizontal rotation of the melt to evacuate the raw materials from under the heat exchanger of the third stage of the plasma torch-thermal decarbonizer 7 with a conveying screw, through The plasma-forming and transporting gas (argon, nitrogen, carbon dioxide) is supplied and it is moved to the arc burning zone, in which the temperature of the raw material charge rises to 800-900 ° С, while the raw material charge passes from the plasma torch-decarbonizer and enters the plasma melt passes the stage of thermal shock, channel 8 for the output of a lighter binder (refractory non-metallic materials), seven side feeders 9 (1 ', 2', 3 ', 4', 5 ', 6', 7 ') with channels for introducing a part heated raw charge, in the cavity of the heat exchanger 1 of the second stage, with raw material charge into the combustion zone of the reactor and creating a skull 10 on the lining in the form of conical slopes at the boundary of the melt mirror and, if necessary, when reversing the feeders, feeding heated material through a plasma torch-thermal decarbonizer to the reactor chamber 11. The clinker melt granulator is mounted under the reactor for cooling and granulation a melt of refractory non-metallic materials, made in the form of a rotating plate 12, cooled from the inside, a rotating drum mixer 13, which is a heat exchanger of the first stage, for of heat transfer and transfer from a pre-granulated clinker with a temperature of 1000-1200 ° С to a raw material charge with simultaneous drying and heating of a raw material charge to a temperature above 100 ° С, which is supplied through a feeder 14 to the cavity of the heat exchanger 1 of the second stage, fire-liquid slag with a temperature over 1800 ° C is fed by a feeder through a graphite channel 15 located in the upper chamber lid, two rods 16 pass through which the reactor is started, additional small electrodes 17 serve as main electrodes on ent replacement of the latter.
Устройство для одновременного получения тугоплавких металлических и неметаллических материалов и возгонов работает следующим образом.A device for the simultaneous production of refractory metallic and non-metallic materials and sublimates works as follows.
Питание реактора производят через теплообменник третьей стадии плазмотрона-термодекарбонизатора 7 сырьевой шихтой, подогретой до 360-400°С. Подогрев сырьевой шихты первоначально осуществляется в теплообменнике первой стадии, представляющем собой двухкамерный барабанный смеситель непрерывного действия 13, содержащий обечайку с загрузочным и разгрузочным отверстиями для нагревания сырьевой шихты и одновременного охлаждения клинкера и служащий для передачи тепла от клинкера с температурой 1000-1200°С сырьевой шихте с температурой 5-20°С, шихта при этом нагревается до 100-110°С. Клинкер же получают в реакторе из клинкерного расплава, который выливают на гранулятор 12 для утилизации теплоты и его грануляции. Гранулятор 12 выполнен в виде вращающейся водоохлаждаемой изнутри тарелки, при попадании на которую полученный клинкер при помощи центробежной силы отбрасывается на стационарные плиты, при этом происходит его дробление. Затем отобранная подогретая до 100-110°С шихта непрерывно подается питателем 14 в полость цилиндрической камеры вокруг корпуса реактора, который служит теплообменником 1 второй стадии. Сырьевая шихта поступает в полый корпус через питатели 2 и 3, охлаждает стенки реактора, сама при этом нагревается до 360-400°С и боковыми питателями 9 (1', 2', 3', 4', 5', 6', 7') вводится по каналам, расположенным в стенках корпуса под углом 90° на одной горизонтальной плоскости относительно друг друга, в реактор на поверхность расплава для создания гарнисажной футеровки из самого материала на границе зеркала расплава, в результате чего образуется гарнисаж 10 в виде конусных откосов на зеркале расплава, тем самым исключается термохимическая коррозия футеровки. При реверсе питателей 9 (1', 2', 3', 4', 5', 6', 7') сырьевая шихта, нагретая до 360-400°С с помощью питателя 18, через плазмотрон-термодекарбонизатор 7 подается в камеру реактора, при этом температура шихты доходит до 800°С. Вводимая подогретая до 800-900°С сырьевая шихта содержит в расчетном количестве химические соединения, обеспечивающие при их плавлении получение искусственных вяжущих, например, цементного клинкера.The reactor is powered through a third-stage heat exchanger of the plasma torch-thermal decarbonizer 7 using a raw material mixture heated to 360-400 ° C. The raw material charge is initially heated in a first-stage heat exchanger, which is a continuous double-chamber drum mixer 13, containing a shell with loading and unloading holes for heating the raw material charge and simultaneously cooling the clinker and serving to transfer heat from the clinker with a temperature of 1000-1200 ° С for the raw material charge with a temperature of 5-20 ° C, the charge is heated to 100-110 ° C. Clinker is obtained in the reactor from a clinker melt, which is poured onto a granulator 12 for heat recovery and granulation. The granulator 12 is made in the form of a rotating water-cooled inside plate, when hit, the resulting clinker is discarded by means of centrifugal force onto stationary plates, and crushing occurs. Then, the selected mixture heated to 100-110 ° C is continuously fed by the feeder 14 into the cavity of the cylindrical chamber around the reactor vessel, which serves as the heat exchanger 1 of the second stage. The feed mixture enters the hollow body through feeders 2 and 3, cools the walls of the reactor, while it is heated to 360-400 ° С and by side feeders 9 (1 ', 2', 3 ', 4', 5 ', 6', 7 ') is introduced through channels located in the walls of the body at an angle of 90 ° on one horizontal plane relative to each other, into the reactor on the melt surface to create a skull lining of the material itself at the boundary of the melt mirror, resulting in a skull 10 in the form of conical slopes on molten mirror, thereby excluding thermochemical corrosion of the foot rovki. When reversing feeders 9 (1 ', 2', 3 ', 4', 5 ', 6', 7 '), a raw material charge heated to 360-400 ° C using feeder 18 is fed through a plasma torch-thermal decarbonizer 7 into the reactor chamber while the temperature of the mixture reaches 800 ° C. The raw material charge heated to 800–900 ° C, which is introduced, contains, in the calculated amount, chemical compounds that provide artificial binders, for example, cement clinker, when melted.
При применении в качестве сырья отходов, например, химических производств, а также отходов металлургических производств в виде огненно-жидких шлаков в них содержится некоторое количество цветных металлов. Огненно-жидкие шлаки температурой свыше 1800°С подают питателем через графитовый канал 15, расположенный в стенке камеры реактора. Вместе с тем поступает дополнительное тепло, резко снижающее энергетические затраты и повышающее производительность реактора и качество цементных клинкеров.When using waste materials, for example, chemical industries, as well as metallurgical industry waste in the form of liquid-liquid slag, they contain a certain amount of non-ferrous metals. Flame-liquid slag with a temperature above 1800 ° C is fed by a feeder through a graphite channel 15 located in the wall of the reactor chamber. At the same time, additional heat is supplied, sharply reducing energy costs and increasing the productivity of the reactor and the quality of cement clinkers.
При подъеме расплава выше катушки 6 подается напряжение на ее обмотку. Стенки камеры выполняются из немагнитного материала. Образующееся в результате прохождения тока через катушку электромагнитное поле воздействует на расплав, который в жидком состоянии становится токопроводным. За счет этого происходит вращение расплава в горизонтальной плоскости для эвакуации из-под плазмотрона-термодекарбонизатора твердого сырья и перемещения его в одном направлении в зону горения дуги и к каналу 8 для вывода более легкого вяжущего вещества (тугоплавких неметаллических материалов). В результате перемешивания расплава за счет вращающегося магнитного поля, создаваемого трехфазной катушкой, происходит гомогенизация расплава. Скорость перемешивания задается изменением частоты переменного тока и регулируется в зависимости от вязкости расплава, а последняя от его температуры. При расплавлении шихты для получения цементного клинкера, в которой содержится небольшое количество редких металлов, некоторые из них, температура плавления которых несколько выше клинкерного расплава (кроме вольфрама и молибдена), оседают в донной части камеры над отверстиями 5 и периодически выпускаются в изложницы. Осаждение металлов идет за счет того, что их плотность минимум в два раза выше клинкерного расплава.When the melt rises above the coil 6, voltage is applied to its winding. The walls of the chamber are made of non-magnetic material. The electromagnetic field generated as a result of the passage of current through the coil acts on the melt, which in the liquid state becomes conductive. Due to this, the melt rotates in the horizontal plane to evacuate solid raw materials from under the plasma torch-thermal decarbonizer and move it in one direction to the arc burning zone and to channel 8 to withdraw lighter binder (refractory non-metallic materials). As a result of mixing the melt due to the rotating magnetic field generated by the three-phase coil, the melt is homogenized. The mixing speed is set by changing the frequency of the alternating current and is regulated depending on the viscosity of the melt, and the latter on its temperature. When melting the mixture to obtain a cement clinker, which contains a small amount of rare metals, some of them whose melting point is slightly higher than the clinker melt (except for tungsten and molybdenum) are deposited in the bottom of the chamber above holes 5 and are periodically released into the molds. The deposition of metals is due to the fact that their density is at least twice as high as clinker melt.
Пары легковозгоняемых редких металлов (например, лития) вместе с диоксидом углерода, выделяемым в результате декарбонизации карбонатных компонентов клинкерной шихты, эвакуируются под действием разряжения, создаваемого в канале 4, в специальные разделительные устройства, где пары оксидов металлов конденсируются, а диоксид углерода может использоваться для получения сухого льда. Возгоны оксидов металлов передаются на дальнейшую переработку для получения кондиционного продукта. Таким образом, предлагаемое устройство за счет компактности, использования непрерывного процесса производства, подогрева движущейся в полости корпуса сырьевой шихты и охлаждения при этом стенок реактора, охлаждения клинкера этой же сырьевой шихтой позволяет свести к минимуму энергозатраты, значительно увеличить производительность реактора, а также улучшить качество клинкера и наряду с этим позволяет получать попутные продукты в виде их расплава и возгонов.Pairs of easily combustible rare metals (for example, lithium), together with carbon dioxide released as a result of decarbonization of the carbonate components of the clinker charge, are evacuated by the vacuum created in channel 4, into special separation devices where metal oxide pairs are condensed, and carbon dioxide can be used to receiving dry ice. Sublimates of metal oxides are transferred for further processing to obtain a conditioned product. Thus, the proposed device due to its compactness, the use of a continuous production process, heating the raw material charge moving in the cavity of the housing and cooling the walls of the reactor, cooling the clinker with the same raw material charge, minimizes energy consumption, significantly increases the productivity of the reactor, and improves the quality of the clinker and along with this it allows to obtain by-products in the form of their melt and sublimates.
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010103013/02A RU2404272C1 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Device for simultaneous obtaining of heat-resistant, metallic and non-metallic materials and distillates |
PCT/RU2010/000650 WO2011093741A1 (en) | 2010-02-01 | 2010-11-02 | Device for the simultaneous production of high-melting metallic and non-metallic materials and sublimates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010103013/02A RU2404272C1 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Device for simultaneous obtaining of heat-resistant, metallic and non-metallic materials and distillates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2404272C1 true RU2404272C1 (en) | 2010-11-20 |
Family
ID=44058454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010103013/02A RU2404272C1 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Device for simultaneous obtaining of heat-resistant, metallic and non-metallic materials and distillates |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2404272C1 (en) |
WO (1) | WO2011093741A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2477173C1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческое предприятие "ЭЧТЕХ" | Plant for electrohydraulic dressing of mineral stock including gold bearing stock with high content of clay components |
WO2024020575A1 (en) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | Hertha Metals, Inc. | Method and apparatus for metals, alloys, mattes, or enriched and cleaned slags production from predominantly oxide feeds |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103866135B (en) * | 2014-02-27 | 2015-12-16 | 赵志强 | Can the electric heating crucible formula lower boiling metal steam furnace of continuous charging |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE766850A (en) * | 1971-05-07 | 1971-11-08 | Elphiac Sa | PLASMA OVEN. |
SU537459A1 (en) * | 1975-12-29 | 1976-11-30 | Казахский научно-исследовательский институт энергетики | Multiphase plasma reactor |
US4745338A (en) * | 1986-04-22 | 1988-05-17 | University Of Alabama | Electromagnetically sustained plasma reactor |
RU2213792C1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-10 | Бурлов Юрий Александрович | Plasma-type reactor-separator |
RU2354724C2 (en) * | 2007-01-16 | 2009-05-10 | Юрий Александрович Бурлов | Plasma thermo-decarbonator reactor-separator (tdrs) |
-
2010
- 2010-02-01 RU RU2010103013/02A patent/RU2404272C1/en not_active IP Right Cessation
- 2010-11-02 WO PCT/RU2010/000650 patent/WO2011093741A1/en active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2477173C1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-внедренческое предприятие "ЭЧТЕХ" | Plant for electrohydraulic dressing of mineral stock including gold bearing stock with high content of clay components |
WO2024020575A1 (en) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | Hertha Metals, Inc. | Method and apparatus for metals, alloys, mattes, or enriched and cleaned slags production from predominantly oxide feeds |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011093741A1 (en) | 2011-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8038973B2 (en) | High purity silicon production system and production method | |
US3917479A (en) | Furnaces | |
EP2385146B1 (en) | Vertical microwave smelting furnace | |
EP1807194B1 (en) | Rotary reactor using solar energy | |
AU1505800A (en) | Iron production method of operation in a rotary hearth furnace and improved furnace apparatus | |
CA2466765C (en) | Method and apparatus for melting metals | |
RU2404272C1 (en) | Device for simultaneous obtaining of heat-resistant, metallic and non-metallic materials and distillates | |
RU2213792C1 (en) | Plasma-type reactor-separator | |
EP0976840B1 (en) | Method of operating rotary hearth furnace for reducing oxides | |
US5502743A (en) | High temperature furnace | |
US3777043A (en) | Apparatus and method for cooling a refractory lining | |
RU2354724C2 (en) | Plasma thermo-decarbonator reactor-separator (tdrs) | |
CN105018740B (en) | Vacuum reduction furnace for electromagnetic induction heating melting reduction of magnesium metal | |
RU2277598C1 (en) | Plasma reactor - separator | |
RU2296165C2 (en) | Metal direct reduction method from dispersed raw ore material and apparatus for performing the same | |
RU2176277C1 (en) | Plasma reactor | |
UA127514C2 (en) | Method for producing molten steel | |
KR20010024881A (en) | Method for reducing iron oxides and installation therefor | |
EP0518971B1 (en) | High temperature furnace | |
RU60936U1 (en) | DEVICE FOR DIRECT METAL RECOVERY | |
CN101780948B (en) | Sintering device used for sintering lithium phosphate | |
RU2157795C1 (en) | Method and apparatus for preparing melt silicate | |
RU2228305C2 (en) | Method of production of special kinds of clinkers and accompanying metals out of industrial wastes | |
JPH0351992B2 (en) | ||
US3297810A (en) | Apparatus for the production of abrasive carbides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180202 |