專利名稱：用于從含有金屬或金屬化合物的材料中獲得金屬或金屬化合物的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從含有金屬或金屬化合物的材料中獲得金屬或金屬化合物 的裝置。本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域是對來自鐵獲取和非鐵金屬獲取以及貴金屬獲取的爐渣/礦 渣進(jìn)行凈化以及在基于爐渣的鐵合金工藝中改善金屬產(chǎn)出。
背景技術(shù)：
由EP 1807671B1已知一種用于從包含金屬的礦渣中獲得金屬裝置，該裝置具有 一作為交流電爐的第一爐和一作為直流電爐的第二爐，其中第一爐和第二爐之間設(shè)有用于 熔體的連接元件，從而熔體在第一爐中加熱后能夠被帶入第二爐中。已經(jīng)提出了利用一個或多個電極和底部電極以及橫向定向的磁場通過DC技術(shù)實 現(xiàn)的強化的爐渣凈化。圓形或矩形的電還原爐是已經(jīng)得到驗證的例如用于凈化銅爐渣的標(biāo) 準(zhǔn)設(shè)備。缺點用于強化的爐渣凈化的設(shè)備因此要求兩個前后順次連接的裝置。這要求相應(yīng)的空 間、相應(yīng)的后勤保障、用于連接的槽道、部件例如控制裝置或廢氣煙 的雙重設(shè)置。在兩個 裝置之間會出現(xiàn)爐渣的冷卻和由此出現(xiàn)熱損失。標(biāo)準(zhǔn)爐和后置的爐可能涉及不同的供貨 商。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是將目前為止只在分開的后置的爐中設(shè)置的、通過DC場和磁場實 現(xiàn)的爐渣清潔集成到已知的工業(yè)用品SAF(埋弧式電爐)，此外還僅在一個級/階段中和僅 在一個設(shè)備中實現(xiàn)傳統(tǒng)的爐技術(shù)的效率提高，并將功能組合在僅一個設(shè)備中，以及實現(xiàn)簡 單的操作。由此應(yīng)實現(xiàn)，不再需要兩個設(shè)備并實現(xiàn)了電熱損失的降低。所述目的根據(jù)本發(fā)明通過用于從包含金屬或金屬化合物的材料中獲得金屬或金 屬化合物的裝置來實現(xiàn)，該裝置具有一爐膛，該爐膛具有一用于輸入材料的第一入口和一用于導(dǎo)出廢氣的第一出口 ；一個或多個電極，所述電極用于使輸入的材料熔化和/或還原，所述電極伸入爐 膛中；一構(gòu)成為陰極的底部電極；一設(shè)置在爐渣出料口的區(qū)域內(nèi)用作沉積區(qū)的空腔；一電磁體或永磁體，該電磁體或永磁體這樣設(shè)置在爐膛上，使得在爐膛中產(chǎn)生的 直流電流與磁場交叉，從而通過疊加的電場和磁場和由此產(chǎn)生的力將位于爐中的介質(zhì)置于 運動，使得通過各種效果的組合獲得攪拌作用；以及，一用于取出熔化的金屬或金屬化合物的出料口和一用于爐渣的卸料口或出
3料口。根據(jù)一個實施形式設(shè)定，三個或六個成排設(shè)置或設(shè)置在分度圓上的電極伸入爐膛 中并且爐膛構(gòu)成為圓形或多角形的。根據(jù)本發(fā)明的一個實施形式，流向底部電極的直流電流能通過一附加的具有陽極 功能的電極產(chǎn)生，該附加的電極設(shè)置在在爐渣出料口處留出的空腔的區(qū)域內(nèi)。優(yōu)選在電極伸入的爐膛的區(qū)域和所述附加的電極伸入的用作沉積區(qū)的空腔之間 設(shè)有分隔各所述區(qū)域的橫向隔壁。在考慮到本發(fā)明的核心構(gòu)思的情況下可以這樣來實現(xiàn)對常見的爐的簡化，即在不 使用所述附加的電極的情況下所述電極能夠切換到利用底部電極的直流運行。本發(fā)明的核心在于，將橫向于DC電流定向的磁場的基本原理整合到標(biāo)準(zhǔn)SAF的設(shè) 計方案中。實現(xiàn)了根據(jù)金屬冶金工藝連續(xù)分步地對爐渣進(jìn)行處理，爐渣處理的過程不會中 斷，避免了溫度損失，整個設(shè)備明顯變得更小，電裝置可以組合在一起，而廢氣的處理變得 簡單。由此得到一系列的優(yōu)點能夠在一個爐膛中有控制地實現(xiàn)強化的爐渣凈化的過程。各種不同電參數(shù)的疊加可以最佳地彼此協(xié)調(diào)。需要較少的空間，以及由于省去了附加的爐膛不需要運輸步驟。


在附圖中示意性示出本發(fā)明的一個實施形式并在下面對其進(jìn)行說明。
具體實施例方式所述實施形式包含傳統(tǒng)的構(gòu)成為圓形或多角形的通常以交流電(AC)運行的電還 原爐(SAF)與具有陽極和陰極的直流(DC)還原爐的組合，給所述DC還原爐補充一橫向于 該DC還原爐定向的永磁體或電磁體。由此，在處理技術(shù)上以及根據(jù)本發(fā)明，該爐將已知的 電還原爐和強化的爐渣凈化爐組合在一個裝置中。這種本身常見的用15標(biāo)注的爐(強化的爐渣凈化爐)在一圓形或多角形的爐膛 2中通常具有三個或六個成排設(shè)置或在一分度圓上設(shè)置的電極1。通過這些通常以AC運行 的電極向介質(zhì)(爐渣)14供應(yīng)用于還原、用于熔化和用于沉積所需的能量。但所述爐現(xiàn)在 與已知的爐不同構(gòu)成為這樣的形式，即，在爐渣出料口的區(qū)域中保留一個空腔16，至少一個 另外的具有陰極的功能的電極4能夠設(shè)置在該空腔中。此外，所述爐構(gòu)成為具有作為陽極 5的底部電極。由所述/各所述附加電極出發(fā)，現(xiàn)在向底部電極施加一電壓，從而形成附加 的通過介質(zhì)的電流(DC)?，F(xiàn)在電磁體或永磁體6的芯部這樣設(shè)置在爐膛上，使得一直流電 流按直角(或以類似的效果)與磁場相交。通過這種電流場和磁場的疊加以及由此形成的 力(三指定則)在爐中將介質(zhì)(爐渣)置于運動，從而作為各效果的組合實現(xiàn)攪拌作用，通 過特別是改善仍存在于爐渣中的小的金屬顆粒的沉積，這種攪拌作用對傳統(tǒng)的爐處理過程 提供輔助。這里通過所述DC系統(tǒng)通常只供應(yīng)對于強制性的處理過程必需的功率。磁場即使在< 100高斯的磁場強度下也可以實現(xiàn)其作用。以所有三種能量輸入類型(AC、DC、磁場) 的組合還可以優(yōu)化各單個部分。對于特殊的處理過程可以設(shè)想在爐渣入口的區(qū)域內(nèi)具有附加的DC電極(陽極) 的方案。在陽極的區(qū)域中希望例如在與電極直徑相等的高度處并由此較高地設(shè)置填料 (Schuttung) 13,以便構(gòu)成爐渣上的導(dǎo)體板(即擴(kuò)大陽極)，而該較高的填料在其余的電極 的區(qū)域是不希望的，因為所述填料會導(dǎo)致橫向電流。如果在這兩個彼此相反的方面之間不 能得到折中的方案，則可以與Kivcet (基夫賽特)爐相似地在爐渣浴的上方裝入一用于分 隔各處理腔室的橫向隔壁7。傳統(tǒng)的例如3-6個電極的可切換性與一種批處理的形式相結(jié)合構(gòu)成本發(fā)明的一 個方案。在這種情況下，將通常只以AC運行工作的電極1切換到DC運行，并且在這種情況 下，可以省去附加的電極4。由此電極1的接線暫時地轉(zhuǎn)換到與底部電極5進(jìn)行的DC運行。 就是說，或者運行傳統(tǒng)的還原爐處理過程，或者以3-6個并聯(lián)的電極和底部電極運行DC爐 處理過程，并使磁場與其疊加，如上所述的那樣。這種方式，所形成的爐能夠更為容易地補 充裝備。對于其余的附圖標(biāo)記應(yīng)指出，在圖中用8標(biāo)注用于金屬或金屬化合物的出料口， 所述金屬或金屬化合物在下面在爐膛中在9處聚集在爐渣14的下面。廢氣通過煙囪10導(dǎo)出。爐渣出料口 12用于從爐膛中除去爐渣14。
權(quán)利要求
用于從含有金屬或金屬化合物的材料中獲得金屬或金屬化合物的裝置，該裝置具有一爐膛(2)，該爐膛具有一用于輸入材料的第一入口和一用于導(dǎo)出廢氣的第一出口(10)；一個或多個電極(1)，所述電極用于使輸入的材料熔化和/或還原，所述電極伸入爐膛中；一構(gòu)成為陰極的底部電極(5)；一設(shè)置在出渣口(12)的區(qū)域內(nèi)用作沉積區(qū)的空腔(16)；一電磁體或永磁體(6)，該電磁體或永磁體這樣設(shè)置在爐膛上，使得在爐膛中產(chǎn)生的直流電流與磁場交叉，使得通過疊加的電場和磁場和由此產(chǎn)生的力使位于爐中的介質(zhì)置于運動，從而以各種效果的組合獲得攪拌作用；以及，一用于去除熔化的金屬或金屬化合物的出料口(8)和一用于爐渣的卸料口或出料口(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，流向底部電極的直流電流通過一附加的 具有陽極功能的電極(4)產(chǎn)生，該附加的電極設(shè)置在空腔(16)的區(qū)域內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，三個或六個成排設(shè)置或在分度圓上設(shè)置 的電極(1)伸入爐膛中并且爐膛(2)構(gòu)成為圓形或多角形的。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在電極(1)伸入的爐膛的區(qū) 域和必要時所述附加的電極(4)伸入的用作沉積區(qū)的空腔之間設(shè)有分隔各所述區(qū)域的橫 向隔壁(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的分離器(1)，其特征在于，在不使用所述附加的 電極(4)的情況下所述電極(1)能夠切換到利用底部電極(5)的直流運行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從含有金屬或金屬化合物的材料中獲得金屬或金屬化合物的裝置，該裝置具有一爐膛(2)，該爐膛具有一用于輸入材料的第一入口和一用于導(dǎo)出廢氣的第一出口(10)；一個或多個電極(1)，所述電極用于使輸入的材料熔化和/或還原，所述電極伸入爐膛中；一構(gòu)成為陰極的底部電極(5)；一設(shè)置在出渣口(12)的區(qū)域內(nèi)用作沉積區(qū)的空腔(16)；一電磁體或永磁體(6)，該電磁體或永磁體這樣設(shè)置在爐膛上，使得在爐膛中產(chǎn)生的直流電流與磁場交叉，使得通過疊加的電場和磁場和由此產(chǎn)生的力使位于爐中的介質(zhì)置于運動，從而以各種效果的組合獲得攪拌作用；以及，一用于去除熔化的金屬或金屬化合物的出料口(8)和一用于爐渣的卸料口或出料口(12)。
文檔編號C21C5/52GK101903729SQ200880121164
公開日2010年12月1日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者A·瓦爾措克, H·J·奧特杜姆, J·孔澤, R·德格爾, R·科尼格 申請人:Sms西馬克股份公司