RU2542031C1 - Shaft-reverberatory furnace for metal remelting - Google Patents
Shaft-reverberatory furnace for metal remelting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2542031C1 RU2542031C1 RU2013137918/02A RU2013137918A RU2542031C1 RU 2542031 C1 RU2542031 C1 RU 2542031C1 RU 2013137918/02 A RU2013137918/02 A RU 2013137918/02A RU 2013137918 A RU2013137918 A RU 2013137918A RU 2542031 C1 RU2542031 C1 RU 2542031C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- heat
- melting chamber
- storage bath
- insulating
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к плавильным агрегатам для переплава преимущественно вторичных алюминиевых ломов и отходов алюминиевых сплавов в слитки и чушки. Печь может применяться для рафинирования, получения сплавов, усреднения химического состава лома.The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to smelting units for remelting mainly secondary aluminum scrap and waste aluminum alloys into ingots and ingots. The furnace can be used for refining, producing alloys, averaging the chemical composition of scrap.
Известен аналог - шахтная плавильная печь (источник информации а.с. СССР №549661, кл. F27B 1/00), содержащая, как и в заявленной печи, шахту, копильник, горелку, дымосос, летку и газоход. Печь предназначена для плавления алюминиевых сплавов, первичного алюминия, отходов и имеет следующие недостатки:A known analogue is a mine smelting furnace (information source of the USSR AS No. 549661, class F27B 1/00), containing, as in the declared furnace, a mine, a piggy bank, a burner, a smoke exhauster, a tap hole and a gas duct. The furnace is designed for melting aluminum alloys, primary aluminum, waste and has the following disadvantages:
1. Одна горелка не может обеспечить форсированный режим плавки в печи.1. One burner cannot provide a forced melting mode in the furnace.
2. Отсутствие внешней теплоизоляции печи, уменьшающей потери тепла во внешнюю среду.2. The lack of external thermal insulation of the furnace, reducing heat loss to the external environment.
3. Печь не имеет системы пылегазоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.3. The furnace does not have a dust and gas cleaning system and during operation will pollute the environment with harmful emissions.
4. В печи используется стационарный желоб для слива расплавленного металла.4. The furnace uses a stationary chute to drain molten metal.
Известен аналог - шахтно-отражательная печь (см. В.А. Грачев «Печи литейных цехов». - М.: МГОУ, 1994, с.464-465, рис.12.9), содержащая, как в заявленной печи, шахту, две камеры, разделенные перегородкой с отверстием, газовые горелки.A well-known analogue is a shaft-reflective furnace (see V. A. Grachev “Furnaces of foundries.” - M .: MGOU, 1994, p. 464-465, Fig. 12.9), containing, as in the declared furnace, a shaft, two chambers separated by a partition with a hole, gas burners.
Недостатками этой печи являются:The disadvantages of this furnace are:
1. Отсутствие внешней теплоизоляции печи, уменьшающей потери тепла во внешнюю среду.1. The lack of external thermal insulation of the furnace, reducing heat loss to the external environment.
2. Печь не имеет летки и желоба для разлива металла. Металл вручную ковшом черпается из кармана и разливается.2. The furnace does not have a notch and a trough for spilling metal. The metal is manually scooped from a pocket with a ladle and poured.
3. Печь не имеет системы пылегазоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.3. The furnace does not have a dust and gas cleaning system and during operation will pollute the environment with harmful emissions.
4. Из описания печи следует, что она оснащена только двумя горелками. Этого явно недостаточно для обеспечения высокой скорости проплавления шихты и ведения форсированного режима плавки. Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.4. From the description of the furnace it follows that it is equipped with only two burners. This is clearly not enough to ensure a high rate of penetration of the charge and maintaining a forced melting mode. Due to the above disadvantages, the furnace cannot provide a solution to the technical problem.
Известен аналог - плавильная печь с шахтным подогревателем шихты (источник информации М.С. Шкляр «Печи вторичной цветной металлургии». - М.: Металлургия, 1987, стр.186-187, рис.78), являющаяся наиболее близкой (прототипом), содержащая шахту, сплавочную камеру (плавильную камеру), копильник (накопительную ванну) с наклонным подом, дымоход, горелки, сливную летку. Печь, взятая за прототип, имеет следующие недостатки:A well-known analogue is a melting furnace with a shaft charge heater (source of information MS Shklyar “Secondary non-ferrous metallurgy furnaces”. - M .: Metallurgy, 1987, pp. 186-187, Fig. 78), which is the closest (prototype), containing a mine, an alloy chamber (melting chamber), a piggy bank (storage bath) with an inclined hearth, a chimney, burners, a drain outlet. The oven, taken as a prototype, has the following disadvantages:
1. Из рисунка и описания печи следует, что внешняя теплоизоляция стен, сводов, а также копильника (накопительной ванны) недостаточная.1. From the figure and description of the furnace it follows that the external thermal insulation of the walls, vaults, as well as the piggy bank (storage bath) is insufficient.
2. Печь не является высокопроизводительной.2. The furnace is not high performance.
3. Печь имеет удовлетворительную герметичность.3. The furnace has satisfactory tightness.
4. В печи используется стационарный желоб для слива расплавленного металла.4. The furnace uses a stationary chute to drain molten metal.
5. Печь не имеет системы пылегазоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.5. The furnace does not have a dust and gas cleaning system and during operation will pollute the environment with harmful emissions.
Из-за перечисленных недостатков невозможно получить технический результат.Due to these shortcomings, it is impossible to obtain a technical result.
Задачей изобретения является создание высокопроизводительной газовой шахтно-отражательной печи для переплава алюминиевых ломов простой конструкции, герметичной, позволяющей снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери металла и тепла в окружающую среду, увеличить срок ее эксплуатации и ввести в состав печи поворотный желоб, а также механизировать процесс загрузки печи.The objective of the invention is the creation of a high-performance gas shaft reflective furnace for remelting aluminum scrap of a simple design, sealed, which allows to reduce emissions of harmful gases into the atmosphere, reduce metal and heat losses into the environment, increase its life and introduce a rotary trough into the furnace, as well as to mechanize the process of loading the furnace.
Технический результат - разработанная печь является простой по конструкции, имеющей поворотный желоб, герметичной, имеющей большой срок эксплуатации, высокопроизводительной, позволяющей использовать несортированный от инородных включений лом, снизить потери тепла в окружающую среду за счет теплоизоляции, вести процесс переплава с системой пылегазоочистки, что делает его экологически чистым.EFFECT: developed furnace is simple in design, having a rotary trough, hermetic, having a long service life, highly productive, allowing the use of scrap unsorted from foreign inclusions, reducing heat loss to the environment due to thermal insulation, and conducting a remelting process with a dust and gas cleaning system, which makes its environmentally friendly.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в плавильную печь с шахтным подогревателем шихты, содержащую шахту, плавильную камеру, накопительную ванну, ограниченные подами и стенками, имеющую два свода, дымоход, горелки, сливную летку, согласно предлагаемому изобретению введен корпус, размещенный на сварном каркасе, имеющем в верхней части теплоизоляционный слой из четырех рядов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона, уложенный на два теплоизоляционных слоя из бетона с наполнителем - шамотной крошкой. Теплоизоляционный слой, состоящий из четырех рядов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона, и два теплоизоляционных слоя из бетона с наполнителем - шамотной крошкой позволяют снизить потери тепла.The specified technical result is achieved due to the fact that in the melting furnace with a shaft charge heater containing a shaft, a melting chamber, a storage bath, limited by hearths and walls, having two vaults, a chimney, burners, a drain tap, according to the invention, a housing placed on welded frame with a heat-insulating layer of four rows in the upper part of a flexible heat-insulating fiberglass mullite-siliceous cardboard laid on two heat-insulating concrete layers with fill oil - fireclay chips. The heat-insulating layer, consisting of four rows of flexible heat-insulating fiberglass mullite-siliceous cardboard, and two heat-insulating layers of concrete with a filler - fireclay chips can reduce heat loss.
Кроме того, подины плавильной камеры и накопительной ванны выполнены из подовых блоков KC-90 №1, уложенных на три листа гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона, и имеют подбивку из шамотного порошка, смешанного с крошкой из легковесного кирпича. Срок службы печи увеличивается из-за использования подовых блоков KC-90 №1, которые имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным 7-9 лет). Применением блоков KC-90 №1 вместо обычных штучных изделий можно уменьшить количество швов, что снижает газопроницаемость и повышает шлакоустойчивость футеровки, получить экономию средств, поскольку отпадает процесс предварительного изготовления штучных огнеупоров, ускорить процесс строительства и снизить долю ручного труда. Теплоизоляция, состоящая из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона и подбивки из шамотного порошка, смешанного с крошкой из легковесного кирпича, позволяет дополнительно сохранять температуру металла в плавильной камере и накопительной ванне.In addition, the hearths of the melting chamber and the storage bathtub are made of KC-90 No. 1 hearth blocks laid on three sheets of flexible heat-insulating fiberglass mullite-siliceous cardboard, and have a chamotte tamping pad mixed with lightweight brick crumbs. The service life of the furnace is increased due to the use of KC-90 No. 1 hearth blocks, which have high refractoriness and resistance (the service life is 7–9 years according to practical data). By using KC-90 No. 1 blocks instead of conventional piece products, it is possible to reduce the number of joints, which reduces gas permeability and increases the slag resistance of the lining, save money, since the preliminary manufacture of piece refractories disappears, speed up the construction process and reduce the proportion of manual labor. Thermal insulation, consisting of three sheets of flexible heat-insulating fiberglass mullite-siliceous cardboard and tamping of chamotte powder mixed with lightweight brick crumbs, allows you to further maintain the temperature of the metal in the melting chamber and storage tank.
Следует отметить, что по сравнению с прототипом в предлагаемой печи предусмотрены два рабочих окна: верхнее в шахте и нижнее в накопительной ванне, через которые происходит загрузка шихты с двух мест, причем в верхнее окно загрузка механизированная, а в нижнее ручная. Существенно отметить, что имеется еще шлаковое окно в плавильной камере, предназначенное для удаления шлака, переделок, обработки флюсами, такие же операции производятся и через нижнее рабочее окно в накопительной ванне. Благодаря отмеченному выше в регламенте технологического процесса больше времени отводится на плавку, печь проплавляет больше алюминиевого лома. Загружаемая в печь шихта движется вниз, а раскаленные дымовые газы движутся вверх, нагревая при этом шихту. Принцип противотока позволяет полнее использовать полученное при горении тепло, получить при этом высокий тепловой к.п.д.It should be noted that in comparison with the prototype, the proposed furnace has two working windows: the upper one in the shaft and the lower one in the storage bath, through which the charge is loaded from two places, with the mechanized loading in the upper window and manual loading in the lower window. It is important to note that there is also a slag window in the melting chamber, designed to remove slag, alterations, fluxing, the same operations are performed through the lower working window in the storage bath. Due to the above mentioned in the process regulations, more time is devoted to smelting, the furnace smelts more aluminum scrap. The charge loaded into the furnace moves downward, and the hot flue gases move upward, heating the charge. The counterflow principle makes it possible to make fuller use of the heat obtained during combustion, while obtaining high thermal efficiency
Вместе с тем, шахтно-отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет в плавильной камере и накопительной ванне по две газовые инжекционные 10-смесительные горелки среднего давления, направленные под углом к подинам, причем каждая горелка имеет в центре четыре смесителя с насадками, которые позволяют получить факел длиной 2,6 метра, остальные смесители используются без насадок и имеют факел длиной 1,4 метра. Смесители, насадки к смесителям и литой, стабилизирующий пламя туннель изготавливают из жаростойкого чугуна Х28НД3Ю2, причем смесители всех горелок имеют внутренний диаметр 43 мм, внешний 67 мм, четыре сопла диаметром 1,6 мм. Такое расположение горелок и смесителей в горелках позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара (по практическим данным), а также делают печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки.At the same time, the shaft-reflective furnace for remelting aluminum scrap has two gas injection 10-mixing medium-pressure burners in the smelting chamber and storage tank, which are directed at an angle to the hearths, and each burner has four mixers with nozzles in the center, which make it possible to obtain the torch is 2.6 meters long, the rest of the mixers are used without nozzles and have a torch 1.4 meters long. Mixers, nozzles for mixers and cast, flame-stabilizing tunnel are made of heat-resistant cast iron Х28НД3Ю2, and mixers of all burners have an inner diameter of 43 mm, an external 67 mm, four nozzles with a diameter of 1.6 mm. This arrangement of the burners and mixers in the burners allows to achieve a high melting speed, reduce fumes (according to practical data), and also make the furnace highly efficient, which allows forcing a forced melting mode.
При этом шахтно-отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет поворотный футерованный желоб, который имеет в конструкции поворотную футерованную чашу, что позволяет последовательно разливать наплавленный в печи металл в разливочное оборудование, расположенное в секторе обслуживания с углом 140°. Поворотный желоб улучшает условия труда обслуживающего персонала.In this case, the shaft-reflective furnace for remelting aluminum scrap has a rotary lined chute, which has a rotary lined bowl in the design, which allows sequentially pouring metal deposited in the furnace into casting equipment located in the service sector with an angle of 140 °. Swivel chute improves working conditions for staff.
Более того, к каркасу печи приварен стальной короб, имеющий теплоизоляцию между ним и каждой стеной, состоящую из двух слоев листового асбокартона. Такое конструктивное решение значительно снижает потери тепла в окружающую среду.Moreover, a steel box is welded to the furnace frame, having thermal insulation between it and each wall, consisting of two layers of sheet asbestos board. This design solution significantly reduces heat loss to the environment.
Существенно отметить, что своды плавильной камеры и накопительной ванны имеют огнеупорную теплоизоляционную обмазку и сверху них уложен теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой толщиной 40 мм. Это дополнительно уменьшает теплопотери из печи.It is important to note that the arches of the melting chamber and the storage bath have a heat-resistant heat-insulating coating and on top of them a heat-insulating mullite of the MLF-260 grade is laid with a 40 mm thick fiberglass layer. This further reduces heat loss from the furnace.
Кроме того, заслонка верхнего рабочего окна печи имеет раму, футерованную легковесным полуторным кирпичом марки ШЛ 0,9, выступающим за раму на 40 мм, причем рама имеет два ползуна, приваренных к ней, перемещающихся по копирам, при этом при закрытии верхнего рабочего окна образуется надежный «Г-образный замок», а привод подъема и опускания заслонки верхнего рабочего окна печи состоит из электродвигателя, клиноременной передачи, червячного редуктора, барабана, двух противовесов, тросов, шкивов и заслонки с теплоизоляционным слоем. «Г-образный замок» способствует уменьшению угара и снижению теплопотерь.In addition, the shutter of the upper working window of the furnace has a frame lined with a lightweight one and a half brick brand ШЛ 0.9, protruding 40 mm beyond the frame, and the frame has two sliders welded to it, moving along the copiers, while closing the upper working window forms reliable “L-shaped lock”, and the drive for raising and lowering the shutter of the upper working window of the furnace consists of an electric motor, V-belt drive, worm gear, drum, two counterweights, cables, pulleys and shutters with a heat-insulating layer. "L-shaped lock" helps to reduce fumes and heat loss.
Далее конструкция печи позволяет вести переплавку несортированного от инородных включений лома, имеющего приделки в виде чугунных и стальных колец, вкладышей, втулок, шпилек, толкателей, клапанов и т.д., которые имеются, как правило, в моторном ломе.Further, the design of the furnace allows the melting of scrap unsorted from foreign inclusions, having attachments in the form of cast iron and steel rings, liners, bushings, studs, pushers, valves, etc., which are usually found in motor scrap.
Наконец, шахтно-отражательная печь снабжена 2-ступенчатой системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса, которая состоит из камеры смешения, дымососа, газоочистного блока, батарейного циклона. Газоочистной блок системы пылегазоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 19600 м3/час; толщина каждого слоя адсорбента 0,25 м; степень очистки по фтористому водороду 76%; степень очистки по окиси меди 86%; степень очистки по окиси углерода 93%; степень очистки по окиси азота 87%; степень очистки по окиси алюминия 82%; температура очищаемого газа от 20 до 170°C.Finally, the shaft-reflective furnace is equipped with a 2-stage dust and gas cleaning system to achieve an environmentally friendly process, which consists of a mixing chamber, smoke exhaust, gas cleaning unit, and a battery cyclone. The gas treatment unit of the dust and gas cleaning system has the following characteristics: the gas cleaning rate is 19,600 m 3 / h; the thickness of each adsorbent layer is 0.25 m; the degree of purification by
Введение в конструкцию печи перечисленных выше устройств, материалов и т.п. обеспечивает решение поставленной задачи.Introduction to the furnace design of the above devices, materials, etc. provides a solution to the problem.
На фиг.1 - общий вид печи.Figure 1 - General view of the furnace.
На фиг.2 - разрез А-А печи.Figure 2 is a section aa of the furnace.
На фиг.3 - разрез Б-Б плавильной камеры печи (вид окна в перегородке).Figure 3 is a section bB of the furnace melting chamber (view of the window in the partition).
На фиг.4- разрез В-В печи (вид на горелку и взрывной клапан).Figure 4 is a section bb furnace (view of the burner and the explosion valve).
На фиг.5 - разрез Г-Г печи (продольный разрез).Figure 5 - section GG furnace (longitudinal section).
На фиг.6 - вид 10-смесительной инжекционной горелки.6 is a view of a 10-mixing injection burner.
На фиг.7 - разрез Д-Д 10-смесительной инжекционной горелки.Figure 7 is a section DD-10 10-mixing injection burner.
На фиг.8 - смеситель с насадкой инжекционной горелки.On Fig - mixer with an injection nozzle.
На фиг.9 - газоочистной блок.In Fig.9 - gas treatment unit.
На фиг.10 - батарейный циклон.Figure 10 - battery cyclone.
На фиг.11 - вид печи в плане с системой пылегазоочистки и разливочным оборудованием.11 is a plan view of a furnace with a dust and gas cleaning system and casting equipment.
Предлагаемая печь содержит смонтированный на каркасе печи корпус 1, образованный кирпичной кладкой из шамотного кирпича (фиг.1). Каркас 2 имеет в верхней части теплоизоляционный слой 3 из четырех рядов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона, уложенного на два теплоизоляционных слоя 4, 5 из бетона с наполнителем - шамотной крошкой (фиг.3). Теплоизоляционный слой 3 из четырех рядов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона и два теплоизоляционных слоя из бетона с наполнителем - шамотной крошкой позволяют снизить потери тепла. Каркас 2 сварен из стального листа толщиной 8 мм. В нижней части каркаса залит первый теплоизоляционный слой 5 из бетона с наполнителем, который имеет сварную двухрядную арматуру 6 из прутка диаметром 10 мм. В верхней части каркаса 2 имеется второй теплоизоляционный слой 4 из бетона с наполнителем, который имеет внутри ряд из швеллеров №14 (7). Рядом с каркасом 2 залита бетонная подушка 8 для размещения на ней стального постамента 9 с рельсами 10, по которым перемещается во время загрузки шихты в печь виброзагрузочная машина 11 (фиг.1, 3). Следует отметить, что постамент 9 с рельсами 10 и виброзагрузочной машиной 11 на профильной проекции (фиг.1), чтобы не загромождать эскиз, не показаны. Подины плавильной камеры 12 и накопительной ванны 13 выполнены из подовых блоков 14 KC-90 №1, уложенных на три листа гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона 15, и имеют подбивку 16 из шамотного порошка, смешанного с крошкой из легковесного кирпича (фиг.3, 5). Срок службы печи увеличивается из-за использования подовых блоков KC-90 №1, которые имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным 7-9 лет). Применением блоков KC-90 №1 (толщина 300 мм, ширина 400 мм, длина 1000 мм) вместо обычных штучных изделий можно уменьшить количество швов, что снижает газопроницаемость и повышает шлакоустойчивость футеровки, получить экономию средств, поскольку отпадает процесс предварительного изготовления штучных огнеупоров, ускорить процесс строительства и снизить долю ручного труда. Теплоизоляция, состоящая из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона 15 и подбивки 16 из шамотного порошка, смешанного с крошкой из легковесного кирпича, позволяет дополнительно сохранить температуру металла в плавильной камере 12 и накопительной ванне 13. Швы между блоками KC-90 №1 заполняют тонкоразмолотым сухим шамотным порошком, а еще более лучший результат был достигнут автором, когда засыпанный в щели блоков подины плавильной камеры 12 и подины накопительной ванны 13 шамотный порошок в верхней части заливался жидким стеклом, а затем замазывался «заподлицо» с верхней плоскостью обеих подин огнеупорной клеевой мастикой. В качестве связующего вещества применяется огнеупорный раствор, состоящий из огнеупорной глины (22%), шамотного порошка (75%), жидкого стекла (2%) и фоскона (алюмохромофосфатная смесь, 1%). Толщина швов 1-2 мм, термокомпенсационные швы не выкладываются.The proposed furnace contains a housing 1 mounted on the frame of the furnace, formed by brickwork from fireclay bricks (figure 1). The
Плавильная камера 12 и накопительная ванна 13 ограничены подовыми блоками 14 и стенами 17. Стены 17 печи выложены в два кирпича, внутренний слой выполнен из шамотного кирпича ША-1, №5 ГОСТ 8691-73, а наружный слой - из шамотного легковеса ШЛ-0,9, №5. Над накопительной ванной 13 глубиной 450 мм собран большой свод 18, опирающийся на пятовые кирпичи 19 (ША - 1 №67), зафутерованные в боковых стенках 17. Малый свод 20 выполнен над плавильной камерой 12 и также опирается на пятовые кирпичи 19 (ША - 1 №67). Большой свод 18 и малый свод 20 собираются из шамотного кирпича ША - 1 №22, 23. Большой свод 18 и малый свод 20 печи имеют огнеупорную теплоизоляционную обмазку 21 и сверху них уложен теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой 22 толщиной 40 мм, а «заподлицо» с уровнем стен 17 засыпана шамотная крошка (фиг.5). Это дополнительно уменьшает теплопотери из печи.The
К каркасу 2 печи приварен стальной короб 23, имеющий теплоизоляцию между ним и каждой стеной 17, состоящую из двух слоев листового асбокартона 24 (фиг.3). Такое конструктивное решение значительно снижает потери тепла в окружающую среду.A steel box 23 is welded to the
Следует отметить, что в предлагаемой печи для переплава преимущественно алюминиевого лома используется принцип противотока. Загружаемая в печь шихта движется вниз, а раскаленные дымовые газы движутся вверх, нагревая при этом шихту. Принцип противотока позволяет полнее использовать полученное при горении тепло, получить при этом высокий тепловой к.п.д. По сравнению с прототипом в предлагаемой печи предусмотрены два рабочих окна: верхнее 25, расположенное в верхней части шахты 26 и нижнее 27 в накопительной ванне 13, через которые происходит загрузка шихты с двух мест. Благодаря отмеченному выше в регламенте технологического процесса больше времени отводится на плавку, печь проплавляет больше алюминиевого лома. В плавильной камере 12 имеется шлаковое окно 28, закрываемое дверкой 29, которое предназначено для чистки, удаления железных примесей, шлака (фиг.1, 2). В верхнее 25 рабочее окно шихта загружается с помощью виброзагрузочной машины 11, а в нижнее рабочее окно 27, закрываемое дверкой 30, шихта загружается вручную. Кроме того, нижнее рабочее окно 27 предназначено для удаления железных примесей, шлака, перемешивания жидкого металла и обработки флюсом. В плавильной камере 12 и накопительной ванне 13 выполнены взрывные клапаны 31 сечением 300×300 мм (фиг.2, 4). Третий взрывной клапан 31 сечением 300×300 мм установлен на газоходе в месте присоединения к шахте 26 печи. Плавильная камера 12 и накопительная ванна 13 сообщаются между собой через окно 32 в перегородке 33. Под плавильной камеры 12 выполнен с наклоном в 6° от задней стенки к фронтовой и в 1° от боковой стенки к окну 32 перегородки 33. Под накопительной ванны 13 выполнен под углом наклона 3° от задней стенки к фронтовой с выпускной леткой 34 (фиг.2).It should be noted that the counterflow principle is used in the proposed furnace for remelting predominantly aluminum scrap. The charge loaded into the furnace moves downward, and the hot flue gases move upward, heating the charge. The counterflow principle makes it possible to make fuller use of the heat obtained during combustion, while obtaining high thermal efficiency Compared with the prototype, the proposed furnace has two working windows: the upper 25, located in the upper part of the shaft 26 and the lower 27 in the
Вместе с тем печь имеет в плавильной камере 12 и накопительной ванне 13 по две газовые инжекционные 10-смесительные горелки 35 среднего давления, направленные под углом к подинам, причем каждая горелка 35 имеет в центре четыре смесителя 36 с насадками 37, которые позволяют получить факел длиной 2,6 метра, остальные смесители 36 используются без насадок и имеют факел длиной 1,4 метра (горелка исследовалась в лаборатории ООО «Пензаплав» на исследовательском стенде) (фиг.6, 7, 8). Смесители 36 имеют внутренний диаметр 43 мм, внешний 67 мм, четыре сопла 38 диаметром 1,6 мм. Суммарная тепловая мощность горелок составляет 5200 кВт, что делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки, при этом металл не успевает окисляться и, в конечном счете, угар получается небольшим. Горелки имеют одинаковую форму, размеры и устройство. Горелка имеет горелочный туннель 39 для устойчивого горения факела, а также кожух 40 для набивки промежутков между смесителями огнеупорной набивной массой 41. Газ поступает в газораспределительную коробку 42 по штуцеру 43. Смесители 36, насадки 37 к смесителям 36 и литой, стабилизирующий пламя горелочный туннель 39 изготавливают из жаростойкого чугуна Х28НД3Ю2. Номинальное рабочее давление у всех горелок 0,08 МПа. Газ под давлением поступает в газораспределительную коробку 42, далее через сопла 38 поступает в смеситель 36, инжектирует воздух, в средней части 44 смесителя 36 происходит смешение газа с воздухом. Горелки плавильной камеры 12 устанавливаются под наклоном к горизонту в 20°, а горелки накопительной ванны 13 - под углом 55°. Такое расположение горелок и смесителей в горелках позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара (по практическим данным), а также делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки.At the same time, the furnace has two medium-pressure gas injection 10-mixing
Отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет поворотный футерованный желоб 45, который имеет в конструкции поворотную футерованную чашу 46, что позволяет последовательно разливать наплавленный в печи металл в разливочное оборудование (например, в разливочную карусель 47, разливочный конвейер 48), расположенное в секторе обслуживания с углом 140° (разливочное оборудование показано только на фиг.11). Поворотный футерованный желоб 45 имеет приваренную ручку 49 для поворота желоба заливщиком. Поворотный желоб улучшает условия труда обслуживающего персонала. Летка 34 высверлена в леточном кирпиче 50. Леточный кирпич 50 размещается в металлическом коробе леточного кирпича и при кладке стены укладывается в нишу и фиксируется в ней гайками (не показано) (фиг.2). Леточный кирпич 50 выполнен быстросменным. При замене износившегося леточного кирпича 50 металлический короб леточного кирпича с находящимся внутри него леточным кирпичом 50 вынимают из ниши, извлекают старый леточный кирпич 50, ставят в металлический короб леточного кирпича новый леточный кирпич 50 и металлический короб леточного кирпича с установленным в него новым леточным кирпичом 50 ставят в нишу и фиксируют гайками и пружинными шайбами (не показано).The reflective furnace for remelting aluminum scrap has a rotary lined
Заслонка 51 верхнего рабочего окна 25 печи имеет раму, футерованную легковесным полуторным кирпичом 52 марки ШЛ 0,9, выступающим за раму на 40 мм, причем рама имеет два ползуна 53, приваренных к ней, перемещающихся по копирам 54, при этом при закрытии верхнего рабочего окна 25 образуется надежный «Г-образный замок», что способствует уменьшению угара и снижению теплопотерь. Заслонка 51 имеет двойной теплоизоляционный слой из листового асбокартона (не показано) и при закрытии верхнего рабочего окна 25 опирается внизу на подоконник 55. Герметичность закрытия заслонкой 51 верхнего рабочего окна 25 печи обеспечивается заходной частью копиров 54, которая имеет угол 40 градусов. Привод подъема и опускания заслонки 51 верхнего рабочего окна 25 печи электрический и состоит из электродвигателя 56, клиноременной передачи 57, червячного редуктора 58, барабана 59, двух противовесов 60, тросов 61, шкивов 62 и заслонки 51 (фиг.1, 11). Для обслуживания и ремонта привода смонтирована обслуживающая площадка 63. Для открытия и закрытия других дверок в их конструкции предусмотрены петли и выступающая за раму дверок футеровка. Дверки при закрытии образуют надежный «Г-образный замок», что способствует уменьшению угара и снижению теплопотерь.The flap 51 of the upper working window 25 of the furnace has a frame lined with a lightweight one and a half brick 52 of the ШЛ 0.9 grade, projecting 40 mm behind the frame, the frame having two sliders 53 welded to it and moving along the copiers 54, while closing the upper working windows 25 a reliable “L-shaped lock” is formed, which helps to reduce fumes and heat loss. The damper 51 has a double heat-insulating layer of sheet asbestos board (not shown) and, when the upper working window 25 is closed, rests on the bottom of the window sill 55. The tightness of the shutter 51 of the upper working window 25 of the furnace is ensured by the entry part of the copiers 54, which has a 40 degree angle. The drive for raising and lowering the shutter 51 of the upper working window 25 of the furnace is electric and consists of an electric motor 56, a V-belt drive 57, a worm gear 58, a
По конструкции печи следует еще отметить то, что стальной короб 23 армирован снаружи вертикальными и горизонтальными швеллерами 64 №12. Дымовые газы, образующиеся при горении газа, из шахты 26 печи поступают в газоход 65, в котором установлена заслонка 66, регулирующая тягу в печи.According to the design of the furnace, it should also be noted that the steel box 23 is reinforced externally with vertical and horizontal channels 64 No. 12. The flue gases generated by the combustion of gas from the shaft 26 of the furnace enter the gas duct 65, in which a damper 66 is installed, which regulates the draft in the furnace.
Печь снабжена 2-ступенчатой системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса. В первую ступень входят камера смешения 67, дымосос 68, газоочистной блок 69. Вторая ступень состоит из батарейного циклона 70. Газоочистной блок системы пылегазоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 19600 м3/час; толщина слоя адсорбента 0,25 м; степень очистки по фтористому водороду 76%; степень очистки по окиси меди 86%; степень очистки по окиси углерода 93%; степень очистки по окиси азота 87%; степень очистки по окиси алюминия 82%; температура очищаемого газа от 20 до 120°C.The furnace is equipped with a 2-stage dust and gas cleaning system to achieve an environmentally friendly process. The first stage includes a mixing
Газоочистной блок 69 представляет собой сборный стальной, квадратный в сечении корпус 71, в нижней части которого имеется нижняя поворотная загрузочная решетка 72 с отверстиями. Выше нижней поворотной загрузочной решетки 72 расположен нижний загрузочный патрубок 73. В средней части стального корпуса 71 имеется верхняя поворотная загрузочная решетка 74 с отверстиями. Поворот решеток вокруг осей осуществляется с помощью рукояток 75, закрепленных на осях решеток. Выше верхней поворотной загрузочной решетки 74 расположен верхний загрузочный патрубок 76. Крышка 77 открывает и закрывает камеру 78, предназначенную для обслуживания газоочистного блока. Стальной корпус 71 опирается на четыре опоры 79, в верхней части к нему крепится обслуживающая площадка 80. Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 81 стального корпуса 71. Очищаемые газы подаются в установку пылегазоочистки через входной патрубок 82. На обслуживающей площадке 80 закреплена рама 83, на которой установлена воздуходувка 84 с электродвигателем 85. Отработанный адсорбент, загрязненный пылью, с нижней поворотной загрузочной решетки 72 и с верхней поворотной загрузочной решетки 74 с помощью рукояток 75 сбрасывается в конусную часть 81 стального корпуса 71, а затем, повернув ручку 86, отработанный адсорбент высыпается через нижнюю горловину стального корпуса 71 в тару (не показана) и увозится в отвал. Для очистки дымовые газы подаются во входной патрубок 82 газоочистного блока 69 по трубе 87, а очищенные дымовые газы подаются по трубе 88 в воздуходувку 84 и далее в батарейный циклон 70. Для наблюдения за ходом процесса очистки дымовых газов в стальном корпусе 71 выполнены два глазка 89. Так как дымовые газы, выходящие из печи, имеют температуру 650-750°C, то обычно перед дымососом 68 устанавливают камеру смешения 67, в которой дымовые газы разбавляются воздухом цеха, при этом их температура снижается до 140-170°C. В камере смешения 67 установлены два шибера, один из которых 90 закрывает или открывает подачу в дымосос отходящих газов, другой 91 регулирует подачу свежего воздуха для разбавления им продуктов горения (фиг.11). В качестве дымососа принят дымосос мод. ДН-10, который имеет рабочую температуру до 250°C. Батарейный циклон 70 состоит как бы из двух скомпонованных в батарею единичных циклонов, где они работают параллельно (фиг.10). Очищаемые от пыли дымовые газы вводятся через входной патрубок 92 в общую распределительную камеру 93, откуда распределяются по двум единичным циклонам. Для придания дымовым газам вращательного движения в каждом единичном циклоне имеется устройство, представляющее собой «розетку», состоящую из лопаток 94, установленных под углом 30° к оси. В результате действия центробежных сил частицы пыли, взвешенные в потоке дымовых газов, отбрасываются на стенки корпуса 95 и выпадают из потока дымовых газов в два бункера 96. Очищенные от пыли дымовые газы изменяют направление и удаляются через выходной патрубок 97. Два бункера 96 оснащены заслонками с электроприводами 98, с помощью которых заслонки открывают горловину бункеров 96, при этом пыль ссыпается в емкости (не показаны) и увозится в отвал. Батарейный циклон 70 опирается на четыре опоры (не показаны), а вверху имеет два клапана 99. Степень очистки от пыли составляет 96%.The
Печь работает следующим образом. Загружается адсорбент (известь «пушонка», активированный уголь, силикагель) в газоочистной блок 69 и производится его включение. Далее включается дымосос 68, плавильщик металла и сплавов шибером 90 устанавливает тягу в печи в пределах 5-20 даПа, включаются горелки 35 и печь прокаливается по технологическому графику прокалки в зависимости от вида проведенного ремонта. Заслонки рабочих окон: верхнего 25 и нижнего 27 открываются и в прокаленную печь плавильщики металла и сплавов загружают неразделанный алюминиевый лом с температурой окружающей среды, причем в верхнее рабочее окно 25 загрузка производится с помощью виброзагрузочной машины 11. Пламенем двух газовых инжекционных горелок 35 (фиг.2), установленных в плавильной камере 12, нагревают лом до температуры плавления. Металл плавится в плавильной камере 12 и стекает через окно 32 перегородки 33 в накопительную ванну 13 печи. Температуру жидкого металла в накопительной ванне 13 поддерживают две горелки 35, причем их же теплом плавится загружаемый в нижнее рабочее окно 27 алюминиевый лом. В процессе работы печи тепло аккумулируется в большом своде 18 и малом своде 20, откуда отражается на металл. Тепловой КПД печи выше 65%. В процессе плавки лом расплавляется, влага, находящаяся в нем, испаряется, разлагаясь на кислород и водород, а на подине плавильной камеры 12 и накопительной ванны 13 остаются все включения, температура плавления которых выше алюминиевого сплава. Эти отходы переделки: чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д. в конце плавки удаляют через шлаковое окно 28 и нижнее рабочее окно 27 скребком с поверхности подов плавильной камеры 12 и накопительной ванны 13 в шлаковню. В процессе плавки дымовые газы, пройдя газоход 65 и камеру смешения 67, разбавляются в ней воздухом цеха, далее дымовые газы нагнетаются дымососом ДН-10 в газоочистной блок 69 и под давлением проходят два слоя адсорбента, образуется "кипящий слой" на нижней поворотной загрузочной решетке 72, а также верхней поворотной загрузочной решетке, в результате чего вредные вещества, находящиеся в дымовых газах, адсорбируются гашеной известью, активированным углем, силикагелем. После очистки дымовых газов от вредных веществ они очищаются от пыли в батарейном циклоне 70, далее нагнетаются в дымовую трубу 100 и удаляются в атмосферу. Раз в три дня отработанный адсорбент выгружается в металлическую емкость и увозится в отвал. После полного расплавления загруженного в печь лома, обработки флюсом жидкого металла, тщательного перемешивания металла в накопительной ванне 13 и подтверждения лабораторией спектрального анализа марки получаемого сплава заливщик металла подводит конец поворотного желоба 45 к разливочной карусели 47. Далее плавильщик металла и сплавов открывает летку 34 печи и производит разливку жидкого металла в изложницы разливочной карусели 47. Таким образом, жидкий металл из печи можно разливать через поворотный желоб 45 последовательно в разливочное оборудование, расположенное в секторе с углом в 140°, например, еще в разливочный конвейер 48. После разливки из печи жидкого металла плавильщики металла и сплавов чистят подину плавильной камеры 12 и подину накопительной ванны 13 от шлака и попавших на нее приделок, затыкают летку 34 и цикл повторяется. Итак предлагаемая печь является простой по конструкции, герметичной, имеющей большой срок эксплуатации, высокопроизводительной, имеющей малые потери тепла в окружающею среду за счет теплоизоляции, входящая в состав печи система пылегазоочистки делает процесс экологически чистым.The furnace operates as follows. The adsorbent (lime “fluff”, activated carbon, silica gel) is loaded into the
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013137918/02A RU2542031C1 (en) | 2013-08-13 | 2013-08-13 | Shaft-reverberatory furnace for metal remelting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013137918/02A RU2542031C1 (en) | 2013-08-13 | 2013-08-13 | Shaft-reverberatory furnace for metal remelting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013137918A RU2013137918A (en) | 2015-02-20 |
| RU2542031C1 true RU2542031C1 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53282060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013137918/02A RU2542031C1 (en) | 2013-08-13 | 2013-08-13 | Shaft-reverberatory furnace for metal remelting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2542031C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109059532A (en) * | 2018-08-09 | 2018-12-21 | 北京科技大学 | A kind of anti-oxidation high temperature process furnances fire door structure |
| RU2727374C1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-07-21 | Владимир Александрович Трусов | Shaft-reflecting furnace for metal remelting |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3973076A (en) * | 1973-06-07 | 1976-08-03 | Lukens Steel Company | Furnace for melting highly corrosive slag |
| EP0240998A1 (en) * | 1986-04-08 | 1987-10-14 | Union Carbide Corporation | Melting furnace and method for melting metal |
| SU1753224A1 (en) * | 1990-09-10 | 1992-08-07 | Череповецкий Металлургический Комбинат Им.50-Летия Ссср | Method of making walls of industrial furnaces |
| RU2155304C1 (en) * | 1999-12-14 | 2000-08-27 | Демидов Юрий Алексеевич | Reveberatory furnace for metal remelting |
| RU2225578C1 (en) * | 2002-07-01 | 2004-03-10 | Закрытое акционерное общество "Промышленный центр "МАТЭКС" | A melting furnace for production of magnesium alloys |
| RU2406953C1 (en) * | 2009-12-24 | 2010-12-20 | Владимир Александрович Трусов | Shaft reverberating furnace for metal remelting |
-
2013
- 2013-08-13 RU RU2013137918/02A patent/RU2542031C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3973076A (en) * | 1973-06-07 | 1976-08-03 | Lukens Steel Company | Furnace for melting highly corrosive slag |
| EP0240998A1 (en) * | 1986-04-08 | 1987-10-14 | Union Carbide Corporation | Melting furnace and method for melting metal |
| SU1753224A1 (en) * | 1990-09-10 | 1992-08-07 | Череповецкий Металлургический Комбинат Им.50-Летия Ссср | Method of making walls of industrial furnaces |
| RU2155304C1 (en) * | 1999-12-14 | 2000-08-27 | Демидов Юрий Алексеевич | Reveberatory furnace for metal remelting |
| RU2225578C1 (en) * | 2002-07-01 | 2004-03-10 | Закрытое акционерное общество "Промышленный центр "МАТЭКС" | A melting furnace for production of magnesium alloys |
| RU2406953C1 (en) * | 2009-12-24 | 2010-12-20 | Владимир Александрович Трусов | Shaft reverberating furnace for metal remelting |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ШКЛЯР М.С. Печи вторичной цветной металлургии. М., "Металлургия", 1987, с.186-187, рис. 78. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109059532A (en) * | 2018-08-09 | 2018-12-21 | 北京科技大学 | A kind of anti-oxidation high temperature process furnances fire door structure |
| CN109059532B (en) * | 2018-08-09 | 2023-11-07 | 北京科技大学 | Anti-oxidation high-temperature tube furnace mouth structure |
| RU2727374C1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-07-21 | Владимир Александрович Трусов | Shaft-reflecting furnace for metal remelting |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013137918A (en) | 2015-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2522283C1 (en) | Tandem reflecting furnace with casting shoe for remelting of aluminium scrap | |
| RU2649481C1 (en) | Reverberatory oven for aluminum scrap remelting | |
| RU2656426C1 (en) | Reverberating furnace for metal remelting | |
| RU2697998C1 (en) | Double-wall reflecting furnace with forehearth for remelting of aluminum scrap | |
| RU2610641C1 (en) | Two-bath reverberatory furnace for aluminium scrap remelting | |
| RU2413148C1 (en) | Reverberatory furnace for aluminium scrap re-melting | |
| RU2407969C1 (en) | Reverberating furnace for metal remelting | |
| RU2361162C2 (en) | Reverberatory furnace for metal remelting | |
| RU2688067C1 (en) | Rotary melting furnace for processing non-ferrous metal wastes | |
| RU2360983C2 (en) | Reverberatory furnace for metal remelting | |
| RU2480694C1 (en) | Reverberatory furnace for metal remelting | |
| RU2699876C1 (en) | Tandem reflecting furnace with forehearth for remelting of aluminum scrap | |
| RU2361161C2 (en) | Reverberatory furnace for metal remelting | |
| RU2534691C1 (en) | Reverberatory furnace for aluminium scrap remelting | |
| RU2557190C2 (en) | Reverberatory furnace for aluminium scrap remelting | |
| RU2481534C1 (en) | Reverberatory furnace for remelting of scarp-aluminium | |
| RU2529348C1 (en) | Reverberatory furnace for remelting of aluminium scrap | |
| RU2458302C1 (en) | Rotating melting furnace for processing of nonferrous wastes | |
| RU2542031C1 (en) | Shaft-reverberatory furnace for metal remelting | |
| RU2588700C1 (en) | Shaft-reverberatory furnace for metal remelting | |
| RU2406953C1 (en) | Shaft reverberating furnace for metal remelting | |
| RU2707364C1 (en) | Reflecting tandem furnace for aluminum scrap remelting | |
| RU2606349C1 (en) | Rotary inclined furnace | |
| RU2657948C1 (en) | Reverberatory oven for aluminum scrap remelting | |
| RU2716294C1 (en) | Tandem reflecting furnace for aluminum scrap remelting |