Устройство шахтной электрической печи

30.01.2017

Схематический разрез шахтной электрической печи для хлорирования окиси магния приведен на рис. 129.
Шахта печи состоит из стального кожуха, футерованного огнеупорным кирпичом. Внутренние размеры печи: диаметр — от 3,1 до 3,5 м, высота — от 7 до 8,5 м. Кожух печи делают из листовой стали толщиной 10—12 мм.
Огнеупорная кладка 1 является весьма ответственной частью печи и качество материалов, применяемых для кладки, как и качество исполнения кладки, определяют срок службы печи.
Фасонный огнеупорный кирпич, применяемый для кладки, должен удовлетворять следующим требованиям: содержание SiO2 в нем должно быть не менее 65%, Fe2O3 — не более 2%, огнеупорность — 1580°, пористость — не более 20%, предел прочности при сжатии — не менее 150 кг/см2.
Кладку ведут на растворе следующего состава: 100 частей диабазовой муки или тонко размолотого полерого шпата, 5 частей кремнефтористого натрия и 35 частей жидкого стекла удельного веса 1,48.
Поверхности фасонного кирпича и других огнеупорных деталей, соприкасающиеся друг с другом, прошлифовывают на особых станках. Это обеспечивает получение минимальной толщины шва между кирпичами и высокое качество кладки.
В нижней части печи устроена лётка 2 для выпуска расплавленного хлористого магния. Подина печи имеет небольшой уклон в сторону лётки.
Устройство шахтной электрической печи

В печь введены две горизонтально расположенные группы из трех угольных электродов 5, Электроды в каждой группе расположены под углом 120° друг к другу, а верхняя группа по отношению к нижней смещена на 60°. Нижняя группа электродов расположена на уровне подины, верхняя — на 2 м выше. Посредством алюминиевых или медных шин электроды подключаются к трехфазным печным трансформаторам.
Электроды служат для подвода электрического тока в печь. Пространство печи от подины и на 30—40 см выше верхних электродов заполняется угольными цилиндрами диаметром 10 см и высотой 10 см. Угольная насадка выполняет следующие функции: 1) она является электрическим сопротивлением для разогрева печи при пуске и для подогрева стекающего хлористого магния во время работы печи; 2) на нее загружают шихту, через которую проходы хлор; 3) насадка вместе с лежащей на ней шихтой и шлаком образует фильтр, на котором задерживаются мелкие частицы окиси магния и углерода, увлекаемые раствором; 4) развитая поверхность насадки способствует хлорированию встречным потоком хлора частиц окиси магния, увлеченных стекающим вниз расплавом.
Материал насадки не должен разрушаться при высокой температуре, временное сопротивление сжатию должно быть не менее 450 кг/см2. Удельное электрическое сопротивление — не менее 50 ом мм2/м.
Ниже верхних электродов через кладку печи проходят три фурмы 4, также расположенные под углом 120° друг к другу. На значение фурм — подводить хлор в печь.
Сверху печь перекрыта съемным металлическим сводом, футерованным фасонным огнеупорным кирпичом либо кислотоупорным бетоном. В своде имеются отверстия загрузочное 5 для шихты, рабочее 6 для наблюдения и шуровки и выходное 7 для отходящих газов.
На уровне верхней группы электродов в стенке печи имеются люки для удаления шлака. У люков, а также над лёгкой устроены вытяжные зонты, соединенные с вентиляционной системой, куда отсасываются вредные газы, выделяющиеся при очистке печи от шлака и сливе расплавленного хлористого магния.
Во избежание прорыва хлора в помещение цеха все люки, а также места ввода фурм и электродов в печи тщательно уплотняются асбестовым шнуром, а также кислотоупорной замазкой.
Все подготовительные и основные работы по монтажу и футеровке печей выполняются по особым инструкциям.