Шахтная электрическая печь представляет собой цилиндрическую шахту из высококачественного фасонного огнеупорного кирпича, помещенную в кожух из листовой стали. В нижней части печи устроена летка для выпуска расплавленного хлористого магния. Подина печи имеет небольшой уклон в сторону летки. В печь введены две горизонтально расположенные группы по три угольных электрода в каждой. 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. Охлаждающие трубы соединяются механичемкими кулачковыми муфтами. Электроды служат для подвода электрического тока в печь. Пространство лечи от подины и на 30—40 см выше верхних электродов заполняется угольными цилиндрами диаметром 10 и высотой 10 см. Угольная насадка выполняет следующие функции 1) 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 проходит хлор; 3) насадка вместе с лежащей на ней шихтой и шлаком образует, фильтр, на котором задерживаются мелкие частицы Mg и С, увлекаемые расплавом; 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 мм2/м. Ниже верхних электродов через кладку печи проходят три фурмы, расположенные под углом 120° друг к другу. Назначение фурм — подводить хлор в печь. Сверху печь перекрыта съемным металлическим сводом, футерованным либо фасонным огнеупорным кирпичом, либо кислотоупорным бетоном. В своде имеются отверстия: загрузочное для шихты, рабочее для наблюдения и шуровки и выходное для отходящих газов. На уровне верхней группы электродов в стенке печи имеются люки для удаления шлака. У люков, а также над леткой 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 уплотнены асбестовым шнуром, а также кислотоупорной замазкой. Процессы, протекающие в печи. Шахту печи можно характеризуются протекающими в них физико-химическими процессами. В первой зоне брикеты нагреваются и подсушиваются. Из них испаряется некоторая часть воды и удаляются наиболее летучие вещества. В газах, поступающих из нижележащей зоны, содержится хлористый водород, некоторое количество хлора, а также окись углерода. Поэтому в первой зоне возможно частичное хлорирование окиси магния и воды по следующим реакциям:
|