CN1842687A - 工业炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于熔炼和气体处理非铁金属的工业炉。

Description

工业炉
技术领域
本发明涉及一种用于熔炼和气体处理非铁金属的工业炉。
背景技术
从现有技术中公知各种各样的工业炉,用于非铁金属的初级冶金处理和二次冶金处理,例如铜(在这里例如用于产生阳极铜或者粗铜)、铅、锌、锡、镍或者铝或者其合金。这种炉型之一是所谓的回转炉,特别是用于铜的精炼(也就是氧化和还原)。作为其他炉型例如公知所谓的倾转炉,特别是用于熔炼废铜,但也用于精炼从中获取的熔液。公知还有用于熔炼、处理和加工其他非铁金属的相应炉型。
回转炉特别是用于精炼液态非铁金属熔液,将其从前置的熔炼炉输送到回转炉。在某些情况下也将固体的回炉料加入炉内。
回转炉基本上如同一个可环绕其水平纵轴线转动并在其两个轴向端侧段上封闭的钢管。钢管在其内侧上利用耐火材料这样加衬,使其保留一个圆柱体的自由炉膛。
这种圆柱形的炉膛在其底面上形成一个用于非铁金属熔液的导液槽,里面可以处理非铁金属熔液,也就是特别是可以例如精炼(氧化和还原)、铸成合金或者均匀化。
这种处理过程(也就是特别是精炼、铸成合金和均匀化)基本上由此进行,即由处于非铁金属熔液液面下面的喷嘴,即所谓的熔池下喷嘴或者由从上面浸入熔液内的喷枪将气体喷入熔液内。
作为氧化铜或者其他非铁金属熔液的气体特别是使用氧、空气或者其他还原气体例如氯气,其中,在通过非铁金属熔液流动期间的气体与其中的杂质进行反应,并或者作为熔液表面上相应的反应产物作为炉渣沉淀或者以飞尘或者过程废气的形式离开熔炼设备。飞尘和过程废气例如可以通过可燃气体排放离开熔炼设备。
为均匀化非铁金属熔液,通过喷嘴可以附加或者选择将隋性气体例如氮气或者氩气喷入熔液内,其中,惰性气体在其通过非铁金属熔液流动时对其进行混合和均匀化。
为还原非铁金属熔液向该熔液内喷入还原气体,例如天然气、LPG、氨气、氢气或者液态烃(油)。
熔液的有效处理在此方面只有在气体有足够的时间通过熔液流动的情况下才能完成。因为气体从其熔池底面上的喷入点直至上升到其表面所需的时间基本上由液面高度确定,所以要求保证所喷入的气体通过熔池足够流动时间的最小液面高度。
为将非铁金属熔液从回转炉排出,该回转炉具有炉口,在炉子以可以使非铁金属熔液到达这些炉口的旋转角环绕其纵轴线转动后,非铁金属熔液可以从这些炉口排出。
回转炉非常适用于通过气体喷入对非铁金属熔液进行上述处理,但并不适用于熔化炉料中的非铁废料或者固体材料。因为非铁金属废料的迅速和有效熔化/熔解只有在非铁金属熔池的上部区域内才能有效进行,该区域直接由在非铁金属熔池上部通入自由炉膛内的燃烧器加热。但由于所要求的最小液面高度,非铁废料至少部分在非铁金属熔液中下沉,从而非铁废料整体上不能迅速和有效地熔化或熔解。
因此,为熔化非铁废料最好需要附加的炉子。作为用于熔化非铁废料或者固体炉料相应的炉子除了竖炉外,特别是使用所谓(固定的)平炉或者(可翻转的)倾转炉。在后者中非铁废料在非铁金属熔液相当小的液面高度和大液面情况下熔化。通过炉子的翻转虽然非铁金属熔液通过熔池下喷嘴可以得到足够精炼或者其他处理,但由于液面高度很小而相对低效。为将非铁金属熔液从倾转炉中排出,该炉子翻转一定的角度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业炉,其中,例如铜这种非铁金属可以有效的方式一方面通过气体处理,也就是特别是精炼和混合,而另一方面同时可以从废料中熔化。
为实现该目的,依据本发明提供一种用于熔炼和气体处理非铁金属的具有以下特征的工业炉:
-钢套;
-设置在钢套内侧上环绕自由炉膛的耐火炉衬;
-至少一个用于向炉膛内输送气体的装置;
-至少一个用于炉膛加热的燃烧器;
-炉子可环绕水平分布的旋转轴线旋转至少40°的旋转角地支承;
-炉膛具有非圆形的横截面。
本发明以该认识为依据,即迄今为止主要用于非铁金属气体处理的回转炉可以进行如下优化,如果炉子的炉膛具有非圆形横截面的话,无论是熔炼的方法步骤还是精炼和气体处理均可以更加有效地加以实现。
因为金属熔池的液面与其深度之比在按照现有技术的回转炉的旋转运动时-由于炉膛的圆形横截面-在炉子环绕其纵轴线转动时也始终不变,而这种比例在具有非圆形横截面的炉膛的炉子上通过炉子环绕其旋转轴线的转动却可以改变。
特别是这种炉子的横截面例如可以这样确定尺寸,使炉子可以转动到第一位置内,在该位置上(下面也只称为“熔炼位置”)炉膛内存在的非铁金属熔液(下面也只称为“金属熔液”)的液面与其深度之比大于炉子在同样可以转动进入的炉子的第二位置(下面也只称为“气体处理位置”)内的比。
熔炼位置的特征此外在于,在熔液体积不变的情况下,熔液的液面与液面高度(或熔池体积)之比大于气体处理位置上。
通过炉子环绕其旋转轴线的转动,炉子可从其熔炼位置向气体处理位置来回转动。优选炉子可借助于环绕旋转轴线从其熔炼位置向其气体处理位置来回转动90°;但依据本发明表明,从40°的转动起炉膛内存在的金属熔液的液面表面与其深度(或体积)之比便可以达到足够改变,从而非铁金属在熔炼位置上可以有效熔化并在转动40°后在气体处理位置上进行处理。
因此依据本申请,按本发明的工业炉环绕水平分布的旋转轴线至少可以旋转40°的旋转角支承。炉子相应地也可以至少转动50°、70°、90°、120°、160°或者180°的旋转角。因为炉子的可转动性还必须使炉子可以进入金属溶液从炉口向外排出的位置(浇铸位置)内,所以炉子例如也可以转动40°和120°之间或者70°和120°之间的角度,以便使其可以在熔炼位置和气体处理位置之间来回转动,并可以转动40°和180°或者90°和180°之间的角度,以便使其可以在熔炼位置和浇铸位置之间来回转动。
炉子具有至少一个用于向炉膛内输送气体的装置例如熔池下喷嘴,通过其炉膛内存在的非铁金属熔液可以在气体处理位置上进行处理。炉子附加可以具有至少另一个用于向炉膛内输送气体的装置,通过其非铁金属熔液也可以在熔炼位置上进行处理。
在金属熔池体积不变的情况下,炉子的横截面可以这样确定尺寸,使金属熔液
-在炉子的熔炼位置上具有这样大的液面和这样小的液面高度,使非铁金属废料可以熔化并使其
-在气体处理位置上具有这样大的液面高度,使在该位置上通过用于将气体输送到炉膛内的装置在熔池底面上喷入金属熔池内的气体足够长时间地通过金属熔池流动,以便可以对其进行处理(也就是特别是精炼、铸成合金和混合)。
因为炉子可以从熔炼位置向气体处理位置来回转动,所以依据本发明的炉子可以同时作为非铁金属熔化和气体处理的炉子使用。
依据本申请的炉子原则上可以具有任意非圆形的横截面-其中,横截面处于与旋转轴线垂直的几何平面上。
横截面在炉子的炉膛整个长度上可以相同或者不同。横截面例如在炉膛的不同位置上可以各自不同构成,其中,这些不同的横截面例如可以沿直线或者曲线相互过渡。
根据一种实施方式,炉子的炉膛-例如在其一个或者两个轴向端侧区域上-具有圆形的横截面,其分别向炉子的中心过渡到非圆形的横截面。炉子的炉膛相应地也可以仅部分具有非圆形的横截面。
由于其非圆形的横截面,炉子的炉膛(必然)具有不同的直径。在此方面,横截面可以精确地具有最大直径和精确地具有最小直径,它们例如可以沿直线或者曲线相互过渡。如果最大直径和最小直径沿一条直线光滑过渡,那么该横截面相当于一个菱形。如果最大直径和最小直径沿一条曲线(连续)光滑过渡,那么该横截面相当于一个椭圆形或者一个蛋形。
按照一种优选的实施方式,横截面的最大直径和最小直径以相对90°的角度分布;但两个直径原则上可以任意角度相对分布,例如在30°和90°之间、60°和90°之间和80°和90°之间的角度(上述角度数据各自涉及两个直径之间包含的更小的角度)。
除了前面已经介绍的炉子的炉膛可以具有椭圆形、蛋形或者菱形横截面外,该炉膛也可以具有例如梨形或者多角形的横截面。作为多角形的横截面,炉膛可以具有例如三角形、四角形、五角形或者六角形的横截面。
但依据本申请的炉子的炉膛优选具有椭圆形或者蛋形的横截面。在炉膛的椭圆形或者蛋形的横截面情况下,椭圆形或蛋形的两个主轴线较长者比两个主轴线的较短者长1.2和3倍之间或者1.6和2.4倍之间。
按照一种优选的实施方式,炉膛横截面的最大直径在炉子的熔炼位置上水平设置。换句话说:在熔炼位置上,炉子炉膛内金属熔液的液面与最大直径平行分布。但也可以占据对熔炼或者精炼有利的任何其他位置。
相应地按照另一种优选的实施方式,炉膛横截面的最小直径在炉子的气体处理位置上水平分布。换句话说:在气体处理位置上,炉子炉膛内金属熔液的液面与最小直径平行分布。
在具有椭圆形或者蛋形横截面的炉膛情况下,两个主轴线的较长者在炉子的熔炼位置上相应水平分布,其中,在炉子的气体处理位置上主轴线的较短者水平分布。
炉子的炉膛例如可以是具有任意非圆形横截面的圆柱体形状。优选炉子的炉膛是具有椭圆形或者蛋形横截面的圆柱体形状。在后面所称炉膛的圆柱体形状中,圆柱体轴线可与炉子的旋转轴线平行分布。
按照一种实施方式,炉膛具有椭圆体的形状。
炉子具有至少一个用于将气体输送到炉膛内的装置(下面也只称为“气体输送装置”)。气体用于处理金属熔液,也就是其精炼、铸合合金和混合。这种气体输送装置可以各自由一个或者多个喷嘴、例如熔池下喷嘴或者排气塞组成,它们分别在现有技术中公知用于处理金属熔液。喷嘴或者排气室可以各自单独或者成组安装施加气体。
为氧化炉子炉膛内的金属熔液,可以通过气体输送装置向金属熔液输送反应气体,特别是例如空气、氧气、氯气或者它们的混合气体。
为该善金属熔液的混合(均匀化)或使金属熔液更均匀,可以通过气体输送装置附加或者选择将惰性气体例如氮气或者氩气喷入金属熔液内。
此外,为还原金属熔液可以将任意适用的还原气体,例如天然气、LPG、氨气、氢气或者液态烃(油)喷入金属熔液内。
气体输送装置特别是可以在两个区域上通入炉膛内:
-一方面,气体输送装置(下面也只称为“气体处理位置-气体输送装置”)可以通入在气体处理位置上处于熔池液面下面的炉膛区域内。这些气体处理位置-气体输送装置同时还用于向气体处理位置上的金属熔液输送气体。优选气体处理位置-气体输送装置在熔炼位置上处于熔池液面的上面。
-另一方面,气体输送装置(下面也只称为“熔炼位置-气体输送装置”)可以通入在熔炼位置上处于熔池液面下面的炉膛区域内。这些熔炼位置气体输送装置同时还用于向熔炼位置上的金属熔液输送气体。优选熔炼位置-气体输送装置在气体处理位置上处于熔池液面的上面。
通过熔炼位置-气体输送装置在炉子的熔炼位置上就可以实现金属熔液的预精炼或者预混合。
气体输送装置各自沿一条路径,也就是沿一条线通入炉膛内。
优选用于输送气体的装置沿多条路径设置。
这些路径例如可以基本上彼此平行和例如各自基本上与旋转轴线平行分布。
无论是熔炼位置-气体输送装置还是气体处理位置-气体输送装置,均可以各自沿一条或者多条路径通入炉膛内。气体处理位置-气体输送装置可以例如沿多条路径设置,使其与相邻的路径相互错位地通入炉膛内;由此气体可以非常均匀分布地导入非铁金属熔液内。同样情况相应地也适用于熔炼位置-气体输送装置的布置。
优选气体处理位置-气体输送装置通入炉膛内的区域和熔炼位置-气体输送装置通入炉膛内的区域以确定的旋转角彼此错位设置(作为用于确定一个区域上旋转角的基准点定义为其与旋转轴线平行分布的中轴线)。在此方面,这两个区域例如以5°和180°之间的旋转角,也就是例如也可以30°170°之间或者以70°150°之间的旋转角彼此错位设置。
换句话说:如果炉子例如处于熔炼位置上(并因此熔炼位置-气体输送装置处于其可这样设置在金属熔池下面的一个位置上,使其可以向金属熔液最佳输送处理气体),那么炉子必须以如上所述的旋转角环绕其旋转轴线转动,直至其处于气体处理位置上(并因此气体处理位置-气体输送装置处于其可这样设置在金属熔池下面的一个位置上,使其可以向金属熔液最佳输送处理气体)。
气体处理位置-气体输送装置可以利用面向炉膛由耐火炉衬构成的炉膛壁设置在炉膛横截面最大直径的两个交点之一上或者与其相邻设置。由此可以向气体处理位置上的金属熔液在最大熔池深度的区域内输送处理气体。
熔炼位置-气体输送装置可以相同的方式利用面向炉膛由耐火炉衬组成的炉膛壁设置在炉膛横截面最小直径的两个交点之一上或者与其相邻设置。由此可以向熔炼位置上的金属熔液在最大熔池深度的区域内输送处理气体。
旋转轴线穿过炉子的炉膛分布。
只要炉膛具有圆柱体的形状,炉子的旋转轴线就可与圆柱体轴线同轴分布。按照另一种实施方式,旋转轴线与炉膛的圆柱体轴线偏移分布。
为对炉子的炉膛进行加热,该炉子具有至少一个燃烧器。燃烧器可以在炉膛的轴向端侧侧面上(侧壁燃烧器)或者钢套的轴向端侧区域上(顶部燃烧器)通入炉膛内。顶部燃烧器可以在与炉膛的侧面相邻的区域内通入炉膛内。
只要炉子的旋转轴线穿过炉子的炉膛分布,侧壁燃烧器就可以在旋转轴线与炉衬相交的两个轴向端侧侧面之一上通入炉膛内。
在此方面,侧壁燃烧器或者顶部燃烧器只能设置在两个轴向端侧区域之一上,而在炉膛的另一个轴向端侧区域上设置一个用于排出炉膛内可燃气体的装置。相应的这种气体排放装置可以或者在炉膛的侧面上或者在炉膛的外壳面上通入炉膛内。在这种实施方式中,可燃气体相应地在一个轴向端侧区域上进入炉子的炉膛并在相对末端上排出。
作为燃烧器可以使用按照现有技术任意适用的燃烧器。
作为替代方案取代燃烧器可以使用感应熔化非铁金属的装置。
依据本申请的炉子具有至少一个从外部通入炉膛内的炉口,用于向炉膛内输送非铁金属。这种炉口可以这样确定尺寸,使其可以通过该炉口向炉膛不仅可以输送金属熔液也可以输送金属废料。
工业炉可以具有至少一个其他从外部通入炉膛内的下列炉口:用于从炉膛向外排放液态非铁金属的炉口或者可以从炉膛清除炉渣的排渣口。
也可以仅通过唯一的炉口既向炉子输送非铁金属也从该炉子排出液态非铁金属。
炉口可以通过封闭件封闭,使其即使在炉膛内的金属熔液压在该封闭件的情况下,例如当封闭件或炉口处于液面下面时,液态金属溶液也不会通过炉口从炉膛流到外面。
依据本申请的工业炉由外钢套结合在一起。
钢套可以具有任意的横截面,例如椭圆形、蛋形、圆形或者多角形(也就是例如四角形或者八角形)的横截面。
为使依据本申请的炉子环绕其纵轴线转动,原则上可以根据公知的现有技术为处理非铁金属转动或翻转炉子。
只要钢套-至少在其下部区域内-具有圆形的横截面,它在这里就可以支承在辊床上并通过在辊子上的转动环绕其旋转轴线转动。
按照另一种实施方式,炉子可翻转支承并通过翻转装置例如液压式翻转装置环绕支座翻转。
在钢套的内侧上设置环绕自由炉膛的耐火炉衬。对于这种耐火炉衬的耐火材料的选择,可以根据公知的现有技术使用处理非铁金属炉子的炉衬。例如可以使用镁铬砖、铝硅砖或者碳化硅砖。
优选耐火炉衬自支承设置在钢套内。耐火材料相应的自支承设置例如从用于回转炉或者回转窑(用于烧制水泥熟料)砌衬的现有技术中公知。在此方面,耐火砖不必通过例如支架件固定在环绕它们的钢套上,而是它们以360°的圆弧相对支承。炉子由此可以环绕其纵轴线360°转动。
依据本申请的工业炉可以用于处理任意的非铁金属,例如铜、铅、镍、铝、锡或者锌或者它们的合金。但优选用于处理铜。
依据本申请的工业炉的在本申请书中公开的全部特征可以任意相互组合,更确切地说是可以各自单独或者相互组合。
该炉子的其他特征来自其他申请资料,特别是来自附图。
附图说明
下面借助附图对依据本发明工业炉的实施例进行详细说明。其中:
图1示出炉子从侧面沿与旋转轴线平行的剖面视图;
图2示出炉子从上面沿与旋转轴线平行的图1线段B-B上剖面的视图;
图3示出炉子从侧面沿与旋转轴线垂直的图1线段A-A上剖面的视图;
图4示出依据图3的炉子,但旋转了90°的旋转角;
图5示出依据图3的炉子,但旋转了147°的旋转角。
具体实施方式
图1中整体采用附图标记1标注的炉子基本上具有蛋形横截面的圆柱体外形,其中,圆柱体轴线与炉子1的旋转轴线D同轴分布。
图1中炉子1处于熔炼位置上。
炉子1具有外钢套3,在其内侧上设置由镁-铬材料制成的环绕自由炉膛I的耐火炉衬5。
炉膛I同样具有蛋形横截面的圆柱体形状,其中,圆柱体轴线与炉子1的旋转轴线D同轴分布。
两个侧壁燃烧器9、11(图1中只能看到燃烧器11)在其两个轴向端侧侧面的一个7r(图1右侧)上通入炉膛I内。在相对的侧面7l上炉口13通入炉膛I内,通过该炉口燃烧废气以及反应产物如飞尘和过程废气可从炉膛I排出。
炉膛I在其底面上构成一个导液槽,阴影部分所示的铜熔液15处于该导液槽内。
炉子1的外壳面具有多个炉口17l、17r、19,它们分别穿过钢套3和炉衬5通入炉膛I内。
在依据图1的熔炼位置上,炉口13、17l、17r、19以及燃烧器9、11在熔池15表面15o的上面通入炉膛I内。
炉子1通过炉口17l、17r可加入铜熔液和/或者铜废料。炉口17l、17r处于外壳面的侧面区域内。
炉口19用于从炉子1的炉膛I排出铜熔液15。炉口19处于外壳面的上部区域内。
图2从上部示出依据图1的炉子1,确切地说是沿图1的剖切线B-B。
可以看出,两个燃烧器9、11与旋转轴线D侧向偏移通入炉膛I内。
从沿图1线段A-A的一个剖面上示出炉子1的图3中可以看出炉膛I的蛋形横截面。
炉膛I横截面较短的主轴线(最小直径)采用dmin表示,其较长的主轴线(最大直径)采用附图标记dmax标注。较长的主轴线dmax和较短的主轴线dmin彼此成90°角。
炉子1的旋转轴线D与图平面垂直并在横截面两个主轴线dmin、dmax的交点上与其相交。
如前面介绍的那样,图3中的炉子1处于其熔炼位置上。相应的,炉膛I横截面较长的主轴线dmax和较短的主轴线dmin分别水平和垂直分布。
和较短的主轴线dmin与面向炉膛I-通过耐火炉衬5构成-的炉膛I壁的下交点21相邻分布区域S,其中多个熔炼位置-气体输送装置以喷嘴23、25的形式通入炉膛I内。
熔炼位置-气体输送装置23、25在此这样设置,使其中一个以其通入点23m沿第一路径、其中另一个以其通入点25m沿第二路径通入炉膛I内。通入点23m、25m在此从路径到路径彼此偏移设置。两个路径在图3中分别与图平面垂直经过通入点23m或25m分布。
两条路径相应地与旋转轴线D平行分布。为进行说明,图2中示出通入点23m、25m的分布-其中,图2中的通入点处于图平面的下面。
和较长的主轴线dmax与面向炉膛I的炉膛I壁的侧面交点27相邻分布区域R,其中多个气体处理位置-气体输送装置以喷嘴29、31的形式以与熔炼位置-气体输送装置23、25相应的方式通入炉膛I内。
沿其设置气体处理位置-气体输送装置29、31通入点29m、31m的两个路径相应地与旋转轴线D同样平行分布。
气体处理位置-气体输送装置29、31的通入点29m、31m在依据图3的熔炼位置上在熔池15表面150的上面通入炉膛I内,而熔炼位置-气体输送装置23、25的通入点23m、25m在依据图3的熔炼位置上不言而喻在熔池15表面15o的下面通入炉膛I内。
熔炼位置-气体输送装置23、25通入炉膛I内的区域和气体处理位置-气体输送装置29、31通入炉膛I内的区域在图3中彼此错开130°的旋转角α。
为进行说明,图2中示出气体处理位置-气体输送装置29、31。气体处理位置-气体输送装置的第一部分-附图标记29-处于略高于图平面的平面上,气体处理位置-气体输送装置的另一部分-附图标记31-与此偏移处于高于上述平面的另一平面上。
燃烧器9、11和炉口13的位置通过圆圈表示。
从图3可以清楚看出,金属熔液15在面向炉膛I具有大的液面15o的同时仅具有很小的熔池深度。由此炉膛I的自由部分内存在的可燃气体与冶炼位置上金属熔液15的较大液面15o直接接触。金属熔液15相应地可非常迅速和有效地加热并由此迅速和有效地熔化铜废料。
同时可以通过熔炼位置-气体输送装置23、25向金属熔液15输送气体,以便可以处理金属熔液。但因为金属熔液15仅具有相当小的液面高度,所以喷入金属熔液15内的气体相当迅速地到达金属熔液15的液面15o并因此仅在金属熔液15内停留相当短的时间,从而金属熔液15不能得到有效处理。
为了能够对金属熔液15进行有效处理,炉子1运动到气体处理位置内。为此炉子1从其依据图3的熔炼位置环绕其旋转轴线D逆时针转动90°,直至处于其图4中所示的气体处理位置上。
在依据图4的气体处理位置上,较短的主轴线dmin水平分布,气体处理位置-气体输送装置29、31的通入点29m、31m处于液面15o的下面,而熔炼位置-气体输送装置23、25的通入点23m、25m处于液面15o的上面。
在气体处理位置上,现在可以通过气体处理位置-气体输送装置29、31向金属熔液15输送处理气体,其中,有效精炼或混合由此实现,即液面高度相当高,而且气体从气体喷入的通入点29m、31m一直到液面15o经过相当长的行程通过金属熔液15并因此时间相当长地有效处理金属熔液15。
在炉子1环绕旋转轴线继续逆时针转动57°的情况下(也就是相对于熔炼位置转动总计147°的旋转角),炉子1处于其依据图5所示的浇铸位置上。在该位置上,用于从炉膛I排放金属熔液的炉口19的通入点19m及其在炉子1外侧上的排放口处于金属熔液的液面下面,从而金属熔液可以从炉子1的炉膛I排出。

Claims (18)

1.用于熔炼和气体处理非铁金属的工业炉,其特征在于:
a)钢套(3);
b)设置在钢套(3)内侧上环绕自由炉膛(I)的耐火炉衬(5);
c)至少一个用于向炉膛(I)内输送气体的装置(23、25、29、31);
d)至少一个用于炉膛(I)加热的燃烧器(9、11);
e)炉子(1)可环绕水平分布的旋转轴线(D)旋转至少40°的旋转角支承;
f)炉膛(I)具有非圆形的横截面。
2.按权利要求1所述的工业炉,其特征在于:所述工业炉具有椭圆形、蛋形、梨形、菱形或者多角形的横截面。
3.按权利要求1所述的工业炉,具有椭圆形或者蛋形的横截面,其特征在于:椭圆形或蛋形的两个主轴线较长者比两个主轴线的较短者长1.2和3倍之间。
4.按权利要求1所述的工业炉,其特征在于:所述炉膛(I)具有椭圆形或者蛋形横截面的圆柱体形状。
5.按权利要求4所述的工业炉,其特征在于:所述圆柱体轴线与旋转轴线(D)平行分布。
6.按权利要求1所述的工业炉,其特征在于:所述旋转轴线(D)穿过炉膛(I)分布。
7.按权利要求4所述的工业炉,其特征在于:所述旋转轴线(D)处于圆柱体轴线上。
8.按权利要求4所述的工业炉,其特征在于:所述旋转轴线(D)与圆柱体轴线偏移分布。
9.按权利要求1所述的工业炉,其特征在于:所述燃烧器(9、11)在炉膛(I)的一个轴向端侧侧面(7r)上或者钢套(5)的一个轴向端侧区域上例如也作为顶部燃烧器通入炉膛(I)。
10.按权利要求9所述的工业炉,其特征在于:在炉膛(I)的另一个轴向端侧侧面(7I)上或者钢套(3)的另一个轴向端侧区域上设置用于排出炉膛(I)内可燃气体的装置(13)。
11.按权利要求1所述的工业炉,其特征在于;所述用于向炉膛(I)内输送气体的装置(23、25、29、31)在相对于旋转轴线(D)以旋转角彼此错位设置的两个区域(S、R)上通入炉膛(I)内。
12.按权利要求11所述的工业炉,其特征在于;所述两个区域(S、R)以5°和180°之间的旋转角彼此错开设置。
13.按权利要求11所述的工业炉,其特征在于:所述两个区域(S、R)以30°和170°之间的旋转角彼此错开设置。
14.按权利要求1所述的工业炉,其特征在于;所述工业炉具有至少一个从外部通入炉膛(I)内的炉口(17l、17r),用于向炉膛(I)内输送非铁金属。
15.按权利要求1所述的工业炉,其特征在于:所述工业炉具有至少一个从外部通入炉膛(I)内的炉口(19),用于从炉膛(I)向外排放液态非铁金属。
16.按权利要求1所述的工业炉,其特征在于:所述钢套(3)的外表面主要具有圆柱体的、椭圆形横截面圆柱体的或者蛋形横截面圆柱体的外壳面。
17.按权利要求1所述的工业炉,其特征在于:所述耐火炉衬(5)自支承设置在钢套(3)内。
18.按权利要求1所述的工业炉,其特征在于:所述工业炉可环绕旋转轴线(D)转动至少50°或者至少70°的旋转角。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104896484A (zh) * 2015-06-19 2015-09-09 哈尔滨工业大学 垃圾焚烧椭圆柱体反应器

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010094337A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 Abb Ab Aluminium melting process and device
EP2299222B1 (en) 2009-09-22 2014-03-19 Kumera Oy Counterbalanced metallurgical furnace
DE202012103082U1 (de) * 2012-08-15 2012-11-15 Mkm Mansfelder Kupfer Und Messing Gmbh Ofen zur Entfernung von Verunreinigungen aus Metallschmelzen

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US942346A (en) * 1908-06-13 1909-12-07 William H Peirce Method of and converter vessel for bessemerizing copper matte.
US943403A (en) * 1909-05-07 1909-12-14 Carl Grunwald Melting-hearth for electric induction-furnaces.
US942973A (en) * 1909-10-15 1909-12-14 William H Peirce Metallurgic converter.
US1546964A (en) * 1924-01-08 1925-07-21 Edgar F Blessing Apparatus for producing wrought metal
GB356422A (en) * 1929-08-08 1931-09-10 Karl Wirges Improvements in and relating to melting furnaces
US1856716A (en) * 1929-11-07 1932-05-03 Maschmeyer Hermann Elongated tilting hearth furnace
DE1031473B (de) * 1954-06-16 1958-06-04 Seibel Metallhuettenwerk W Drehofen mit nicht kreisfoermigem Querschnitt zum Einschmelzen von Metallen
JPS4525205Y1 (zh) * 1967-02-08 1970-10-02
US3743265A (en) * 1971-08-17 1973-07-03 Sumitomo Metal Ind Rotary drum type continuous refining furnace
DE2146410B2 (de) * 1971-09-16 1976-08-05 Sumitomo Metal Industries, Ltd., Osaka (Japan) Rotierender trommelofen
JPS5043138U (zh) * 1973-08-23 1975-05-01
DE2837160A1 (de) * 1978-08-25 1980-03-06 Norddeutsche Affinerie Raffinationsofen fuer ne-metalle
JPS59193855U (ja) * 1983-06-13 1984-12-22 日本鉱業株式会社 粗銅精製炉の排煙口構造
GB9007319D0 (en) * 1990-03-31 1990-05-30 Copermill Ltd Rotary melting furnace
US5299933A (en) * 1991-12-24 1994-04-05 Quigley Company, Inc. Rotary kiln with a polygonal lining
DE69814823T2 (de) * 1997-03-05 2004-03-11 Swedish Bioburner System Ab Rotierender brenner für festen brennstoff

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104896484A (zh) * 2015-06-19 2015-09-09 哈尔滨工业大学 垃圾焚烧椭圆柱体反应器

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AU2004276428A1 (en) 2005-04-07

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