сз:
со vj Изобретение относитс к черной и цветной металлургии, химической промьшленности, промьшшенности по производству минеральных удобрений, а также нефтепереработки, где необхо дима высокотемпературна прокалка углеродистых материалов типа антраци та, кокса. Известна электропечь л высокотемпературной прокалки углеродистых материалов, называема электрокальцинатором , содержаща верхний и нижний электроды, камеру прокалки и камеру выдержки, при этом диаметр каме ры выдержки составл ет 0,8-0,9 диаметра прокалочной камеры, а высота 2 ,0-2,5 диаметра прокалочной камеры С11. Недостатком такой печи вл ютс большие габаритные размеры по высоте из-за наличи дополнительной камеры. Неравномерность температур нагрева углеродистых материалов в прокалочной камере при имеющихс тепловых потер х через футеровку электрокальцинатора приводит к тому что средн температура материала в камере выдержки не превышает значений 1550-1600°С, что в свою очере снижает качество прокаливаемого ма:териала . i Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс элект ропечь дл высокотемпературной прокалки материалов, включающа металлический корпус с футеровкой из электропроводного материала (углеродисты блоков) в верхней части корпуса и из диэлектрического материала (элект роизол ционного) в нижней части кор пуса на высоте 0,4-0,6 высоты стенки 2 . I Недостатками известной печи вл ютс неравномерность прокалки по объему печной камеры из-за разделени футеровки по высоте на две части - из углеродистого материала (хо рошо провод щего электрический ток) и из огнеупорного диэлектрика, Электрический ток проходит в печ ной камере по пути наименьшего сопротивлени от нижнего торца электро да, установленного в верхней части корпуса, через прокаливаемый материал (в горизонтальной плоскости то ца электрода) на углеродистые блоки затем в районе диэлектрической вста ки ток проходит через прокаливаемый материал к подовому электроду. При 1 1I этом подлежащий прокалке материал разогреваетс только в зоне между торцом верхнего электрода и углеродистыми блоками и далее в районе, примыкающем к внутренней боковой поверхности диэлектрической вставки. При данной конструкции печи неравномерность прокалки по объему печной камеры составл ет 300-400°С и происходит значительный износ углеродистых блоков, особенно в верхней части камеры из-за окислени на воздухе под действием высокого уровн температур . Цель изобретени - повышение равномерности объемной прокалки материала и увеличение износоустойчивости футеровки. Указанна цель достигаетс тем, что в электропечи дл высокотемпературной прокалки материала, содержащей металлический корпус с футеровкой из электропроводного и диэлектрического материала, верхний и подовьш электроды, футеровка выполнена в виде чередующихс по высоте корпуса частей из электропроводного и диэлектрического материала, причем площадь поперечного сечени части футеровки из электропроводного материала составл ет 1,5-1,9 площади поперечного сечени верхнего электрода, а суммарна величина высот частей футеровки из диэлектрического материала и рассто ни от торца верхнего электрода до первой по высоте футеровки части из электропроводного материала составл ет 0,75-0,9 рассто ни между верхним и подовым электродами. При этом перва и послейн части футеровки выполнены из диэлектрического материала. Указанные соотношени геометрических размеров диэлектрических и электропроводных частей футеровки подобраны в результате экспериментальных исследований. При соотношении площади поперечного сечени части футеровки из электропроводного материала менее 1,5 площади поперечного верхнего электрода возможен перегрев части футеровки из электропроводного материала при протекании по ним электрического тока и, соответственно, увеличение мощности потерь в энергозатратах . При увеличении этого соотношение более 1,9 из-за высокого коэффициента теплопроводности частей футеровкн из электропроводного материала возможен пнрегрев кожуха печи вьше допустимых значений и разрушение его При соотношении суммарной величины высот частей футеровки из диэлектрического материала и рассто ни от тбрца верхнего электрода до перво го по высоте футеровки части из элек ропроводного материала менее 0,75 рас сто ни между верхним и подовым электродами возникает неравномерност прокалки материала, снижаетс электрический и тепловой коэффциент полез ного действи электропечи, повышаетс термическа нагрузка на части футеровки из диэлектрического материала , что- приводит к их быстрому разрушению , т.е. происходит остывание ,центральной части объема камеры на 250-300°С, а вблизи внутренней боковой поверхности футеровки из-за уменьшени полезной высоты частей футеровки из диэлектрического материала происходит перегрев прокаливанием материала на 250-300°С выше заданной температуры прокалки. При увеличении вышеуказанного соотношени высот частей футеровки из диэлектрического материала более 0,9 рассто ни между верхним и подовым электродами материал, расположенный в центральной части камеры, имеет бо лее высокую температуру (на 150 ) но сравнению с прокаливаемым материалом, наход щимс возле боковой поверхности футеровки печи, т.е. возникает неравномерность нагрева обрабатываемого материала. Выполнение первой части футеровки из диэлектрического материала вызвано тем, что в случае выполнени ее из электронроводного материала проис ходит разогрев прокаливаемого материала до 1700-1800°С за счет нротекани электрического тока с верхнего электрода через поверхностный слой прокаливаемого материала, что усложн ет работу вспомогательных механиз .мов и конструкций, расположенных над .печью. Выполнение же последней части уутеровки из диэлектрического материала обусловлено обеспечением повышени равномерности прокалки вблизи подового электрода. На чертеже изображена электропечь дл высокотемпературной прокалки материала, вертикальньй разрез. . Электропечь дл высокотемпературной прокалки материала содержит металлический корпус 1, в который заключена ванна 2 с футеровкой 3 с погруженным в нее верхним электродом 4. В нижней части ванны 2 расположен подовой электрод 5. Футеровка 3 электропечи выполнена по высоте корпуса из чередующихс частей 6 из электропроводного материала и частей 7 из диэлектрического материала. Перва и последн части футеровки вьшолнены из диэлектрического материала . Подовый электрод 5 выполнен из токопровод щих углеродистых блоков, Электропечь дл высокотемпературной прокалки материала работает следующим образом. В ванну 2 загружаетс сьтучий материал , например, антрацит, кокс или другой углеродсодержащий материал , подлежащий прокалке. При помощи механизма перепуска (не показан) верхний электрод 4 погружаетс в ванну 2 на глубину до одного диаметра электрода. После завершени подготовительных работ включаетс электрический ток от верхнего электрода 4. Электрический ток разветвл етс на две ветви по углеродсодержащему материалу: 45% тока проходит через центр печи по кратчайшему рассто нию к подовому электроду 5 и 55% тока протекает вблизи боковой поверхност частей 7 футеровки из диэлектрическо го материала и по част м 6 футеровки из электропроводного материала, выпдолн ющим роль промежуточных электродов . Токова цепь замьжаетс на подовом электроде 5. Равномерное растекание тока по углеродсодержащему материалу, обеспечивает равномерность его прокалки. После достижени полного прогрева ванны до 1700-1800°С материал открытием шибера (не показан) подаетс в зону охлаждени . Режим работы печи периодической. Выполнение футеровки электропечи из чередующихс по высоте корпуса частей из электропроводного и диэлектрического материала позвол ет выравнить токи, протекающие по центру печи и по периферийным зонам, и следовательно , повысить равномерность прокала по объему ванны, а значит и качество прокаленного материала, увеличить износоустойчивость футеровки, снизить величину тепловых и электрических потерь, повысить производительность электропечи.