195311. lajstromszámú szabadalom • Villamos ív-ellenállás-kemence ásványi nyersanyagok, különösen bazalt folyamatos olvasztására
195311 2 1 A találmány tárgya villamos ívkemence ásványi nyersanyagok, különösen bazalt folyamatos olvasztására. A találmány szerinti kemencében olvasztott nyersanyagok alapanyagként az érítőiparban, távfűtésnél, és az öntészetben stb. alkalmazott szigetelőanyagok előállítására alkalmazhatók. Nyersanyagok olvasztására különféle berendezések ismertek, mint például gázzal vagy koksszal fűtött aknáskemencék, kádkemencék, valamint villamos ívkemencék, amelyek periodikus olvasztáshoz nyitottak és sok hátránnyal rendelkeznek. A leggyakrabban alkalmazott aknáskemencéknek a hátránya a bazalt túl gyors áramlása, amely annak teljes olvadását és a láva homogenizáló izzítását lehetetlenné teszi. Ugyanakkor az aknáskemencében történő olvasztás energiaigényes, tüzelőanyagként veszteséges koksz szükséges, továbbá a megfelelő granulátum előállítására aprítás és osztályozás szükséges. A szilárd tüzelőanyag előkészítésének folyamatai jelentős hulladékmennyiség keletkezéséhez vezetnek. Az aknás eljárás esetén a nyersanyag berakodása és annak az olvasztózónába való beérkezése között eltelt hosszú idő miatt a vezérlés komplex automatizálásának bevezetése nehezen oldható meg. A gázzal fűtött kádkemencék alkalmazása szintén energiaigényes és kis termikus hatásfokkal és időkihasználási tényezővel jellemezhető, amely a tűzálló bélés elhasználódásából adódó gyakori javításokra vezethető vissza. A nyersanyagoknak nyitott ívkemencékben való kiolvasztását eddig periodikus rendszerben jelentős portartalom jelenlétében — különösen az olvasztás kezdeti stádiumában — —végezték. Ilyen hasonló megoldást ismertet a 800 3721-1 l.sz. svéd szabadalom. A találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölése és olyan villamos ívkemence létrehozása, amellyel a nyersanyagok folyamatos átolvasztása biztosítható, az energiafelvétel csökkenthető, valamint a munkakörülmények javíthatók, amely a környezetvédelemre előnyös hatással van. A feladat megoldására ásványi nyersanyagok,különösen bazalt folyamatos olvasztására szolgáló ívkemencét hoztunk létre, amelynek kemencefeneke, kádja, gázzáró fedele, hűtőrendszere, valamint tápegységgel ellátott elektródjai vannak. A találmány szerint lefolyó csatorna szintjén az elektródok keresztmetszetének felülete a kád keresztmetszetének felületéhez viszonyítva legalább 1:10 arányban van, és a kád magassága az elektród átmérőjének legalább háromszorosa. A villamos ívkemence egynél több csapolónyílással van ellátva, amelyek közül egy állandóan nyitva van, valamint az elektródok egyike a csapolónyílás középvonalában van elrendezve. A kád keresztmetszeti felülete többszörösen ívelt kerülettel van behatárolva. A találmány szirinti villamos ívkemencének ásványi nyersanyagok olvasztásához való alkalmazá-2 sa során a tüzelőanyag vagy koksz lerakodóhelye és a koksz szállítása feleslegessé válik, ezenkívül kemencék esetén a pneumatikus szállítóberendezés elhagyható. A kemencetérfogat és az általa lefoglalt munkafelület jelentős mértékű csökkentését értük el. A villamos kemencékben a termelési eljárások állandó és rugalmas szabályozása, valamint teljes automatizálása válik lehetővé. A találmány szerinti kemence az olvasztás folyamatosságát, valamint a beadagolt anyagoknak 1500...2000°C hőmérsékleten való öszszeolvadását biztosítja, amivel az ötvözet megfelelő homogenizáló izzítása érhető el. A fűtés és elektromos olvasztás során nem keletkeznek mérgező gázok és a hőveszteségek csökkennek. Az 1,2 ... 1,3 svassági fokú ásványi nyersanyagok fajlagos hőenergiaigénye pl. ívkemence esetén 665 kcal/kg,aknáskemencék esetén 2000 kcal/kg és kád kemencék esetén 4100-4300 kcal/kg. A villamos ívkemencékben a beadagolandó nyersanyag összetétele rugalmasan korrigálható. A találmány szerinti villamos ívkemencét előnyös kiviteli példa kapcsán, rajz segítségével az alábbiakban részletesebben ismertetjük, ahol a rajzon az 1. ábra a találmány szerinti ivkemence egy előnyös kiviteli példáját mutatja tengelyirányú félmetszetben, és a 2. ábra az 1. ábra szerinti ívkemencének a lefolyó csatorna magasságában vett keresztmetszetét mutatja. Az ásványi nyersanyagok, különösen bazalt, folyamatos olvasztására szolgáló villamos ívkemence 5 kemencefenékkel, 2 káddal, 7 gázzáró fedéllel, 6 hűtőrendszerrel, valamint az energiaellátást biztosító 8 tápegységgel ellátott 1 elektródokkal van kialakítva. Az 5 kemencefenéken a nyersanyag legnehezebb frakciói vannak összegyűjtve. A 2 kád a teljesen elolvadt, megolvadt és szilárd nyersanyagot tartalmazza. A 7 gázzáró fedél a csökkentett hőveszteséggel összefüggő kemence tömítettségét biztosítja. A 6 hűtőrendszer az ívkemence tartós üzemelését és a 2 kád elhasználódásának csökkentését biztosítja. A találmány szerinti ívkemence úgy van felépítve, hogy az 1 elektródok metszetének felülete a 2 kád keresztmetszetének felületéhez viszonyítva a 3 lefolyócsatorna szintjén 1:10 arányban van, amivel a kemence munkafelületének az elektródok felületével való megfelelő befedését biztosítjuk. A 2 kád magassága az 1 elektród D átmérőjének háromszorosa, ami az ásványi nyersanyagok folyamatos olvasztásához a megfelelő térfogatot biztosítja. Az 1 elektródok egyike a 4 csapolónyílás középvonalában van elhelyezve, amely 4 csapolónyílás állandóan nyitva van, biztosítva ezáltal a megolvasztott ásványi nyersanyag folyamatos lefolyását.Az egyébb 4 csapolónyílás az 5 kemencefenéken összegyűlt nehéz írakció időnkénti eltávolítását biztosítja. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
