RU2009420C1 - Device for metal melting in tuyere - Google Patents
Device for metal melting in tuyere Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009420C1 RU2009420C1 SU5030251A RU2009420C1 RU 2009420 C1 RU2009420 C1 RU 2009420C1 SU 5030251 A SU5030251 A SU 5030251A RU 2009420 C1 RU2009420 C1 RU 2009420C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- bath
- thermal conductivity
- melting
- nozzle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для переплавки металлов, в частности к печам для переплавки отходов алюминия и его сплавов. The invention relates to devices for smelting metals, in particular to furnaces for smelting waste aluminum and its alloys.
Известно устройство для расплавления металлов, содержащее установленные на основании полый корпус, стенки которого выполнены многослойными, и имеющий загрузочную форкамеру и ванну со сливной леткой для расплавленного металла, свод корпуса над ванной выполнен дугообразный для обеспечения возможности излучения тепла, и средство для расплавления металлов. A device for melting metals is known, comprising a hollow body mounted on the base, the walls of which are multilayer, and having a loading prechamber and a bath with a drain tap for molten metal, the body arch above the bath is made arcuate to allow heat radiation, and a means for melting the metals.
Недостатком известного устройства является то, что скрап перед загрузкой в печь должен быть тщательно просушен от влаги и очищен от инородных включений во избежание взрывов и загрязнения расплава примесями железа, кремния, меди и др. , в процессе расплавления осуществляется непрерывное охлаждение расплава загруженным скрапом и связанной с загрузкой разгерметизацией печи. Твердый металл, имея большую плотность по отношению к расплаву, опускается на дно ванны печи и охлаждает нижний слой расплава. Требуется большое время и большой расход тепла для прогрева нижнего слоя расплава. За это время происходит интенсивное окисление верхнего слоя расплава, это приводит к увеличению безвозвратных потерь (угара) и насыщению расплава водородом. A disadvantage of the known device is that the scrap before loading into the furnace must be thoroughly dried from moisture and cleaned of foreign inclusions in order to avoid explosions and contamination of the melt with impurities of iron, silicon, copper, etc., in the process of melting, the melt is continuously cooled by loaded scrap and bound with loading depressurization of the furnace. Solid metal, having a high density with respect to the melt, sinks to the bottom of the furnace bath and cools the lower layer of the melt. It takes a long time and high heat consumption to warm the lower layer of the melt. During this time, intense oxidation of the upper layer of the melt occurs, this leads to an increase in irretrievable losses (fumes) and saturation of the melt with hydrogen.
Техническим результатом изобретения является создание печи типа термоса, экономичной по расходу энергии, технологически и экологически чистой, с повышенным металлургическим выходом, безопасным при переплавке непрогретых отходов (с наличием влажности), отсутствие предварительной очистки скрапа от инородных включений с обеспечением получения максимально возможного по чистоте металла, не допуская загрязнения расплава находящимися в скрапе примесями. The technical result of the invention is the creation of a thermos type furnace, economical in energy consumption, technologically and environmentally friendly, with an increased metallurgical yield, safe when reheating unheated waste (with moisture), the absence of preliminary cleaning of scrap from foreign inclusions to ensure the highest possible metal purity avoiding contamination of the melt with impurities in the scrap.
Достигается это тем, что устройство имеет расположенную в корпусе между форкамерой и ванной наклонную в сторону последней площадку для размещения неочищенного скрапа и его расплавления, дно ванны расположено ниже наклонной площадки, стенки корпуса загрузочной форкамеры в месте размещения наклонной площадки и вокруг ванны содержат не менее четырех слоев для обеспечения возможности аккумуляции тепла во внутреннем слое, причем теплопроводность внешнего слоя корпуса меньше теплопроводности внутреннего слоя, а теплопроводность слоя, прилегающего к внешнему слою, меньше теплопроводности слоя, прилегающего к внутреннему слою, при этом расстояние от верхней части ванны до свода корпуса составляет 1,1 - 1,2 м, а радиус дуги свода - не более 1,2 м для обеспечения возможности улучшения теплового баланса. This is achieved by the fact that the device has a platform located in the housing between the prechamber and the bath that is inclined towards the last to accommodate the crude scrap and to melt it, the bottom of the bath is located below the inclined platform, the walls of the housing of the loading prechamber at the location of the inclined platform and around the bath contain at least four layers to enable heat accumulation in the inner layer, the thermal conductivity of the outer layer of the casing being less than the thermal conductivity of the inner layer, and the thermal conductivity of the layer, adjacent to the outer layer is less than the thermal conductivity of the layer adjacent to the inner layer, while the distance from the upper part of the bath to the body arch is 1.1 - 1.2 m, and the radius of the arch arc is not more than 1.2 m to provide the possibility of improving the thermal balance.
При этом средство для расплавления металлов выполнено в виде форсунки для подачи распыленного газообразного рабочего агента. In this case, the means for melting metals is made in the form of a nozzle for supplying atomized gaseous working agent.
Внешний слой корпуса выполнен из красного кирпича, прилегающий к нему слой - засыпанной диатомовой крошки, внутренний слой - из муллитового кирпича, а прилегающий к нему слой - из шамотного кирпича. Устройство имеет несколько корпусов с ваннами аналогичной конструкции. The outer layer of the body is made of red brick, the adjacent layer of it is covered with diatom chips, the inner layer is of mullite brick, and the adjacent layer of chamotte brick. The device has several housings with bathtubs of a similar design.
Форсунка содержит связанные между собой входную трубку для подачи рабочего агента и насадку, имеется также змеевик для создания давления в потоке за счет испарения рабочего агента, выходную трубку и сопло для формирования потока пламени, причем вход змеевика соединен с входной трубкой, выход - с входом выходной трубки, выход которой соединен с насадкой, а последняя соединена с соплом для формирования потока пламени, при этом входная трубка выполнена с возможностью нагрева рабочего агента. The nozzle contains an inlet pipe connected to each other for supplying a working agent and a nozzle, there is also a coil for creating pressure in the flow due to evaporation of the working agent, an outlet pipe and a nozzle for forming a flame flow, the inlet of the coil connected to the inlet pipe, the output with the output outlet the tube, the outlet of which is connected to the nozzle, and the latter is connected to the nozzle to form a flame stream, while the inlet tube is configured to heat the working agent.
В качестве рабочего агента используют солярку, керосин. As a working agent use diesel fuel, kerosene.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - форсунка. In FIG. 1 shows the proposed device, side view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1; in FIG. 4 - nozzle.
Устройство для расплавления металлов содержит установленные на основании 1 полый корпус 2, стенки которого выполнены многослойными, и имеющий загрузочную форкамеру 3 и ванну 4 со сливной леткой 5 для расплавленного металла, и средство для расплавления металлов. Свод 6 корпуса 2 над ванной 4 выполнен дугообразным для обеспечения возможности излучения тепла. The metal melting device comprises a
Устройство имеет расположенную в корпусе 2 между форкамерой 3 и ванной 4 наклонную в сторону последней площадку 7 для размещения неочищенного скрапа и его расплавления. Дно 8 ванны 4 расположено ниже наклонной площадки 7. Стенки корпуса 2 загрузочной форкамеры 3 в месте размещения площадки 7 и вокруг ванны 4 содержат не менее четырех слоев 9 - 12 для обеспечения возможности аккумуляции тепла во внутреннем слое. The device has located in the
Теплопроводность внешнего слоя 9 корпуса 2 меньше теплопроводности внутреннего слоя 12, а теплопроводность слоя 10, прилегающего к 9 слою, меньше теплопроводности слоя 11, прилегающего к слою 12, при этом расстояние l от верхней части ванны 4 до свода 6 корпуса 2 составляет 1,1 - 1,2 м, а радиус R дуги свода 6 - не более 1,2 м, что обеспечивает возможность улучшения теплового баланса. The thermal conductivity of the
Средство для расплавления металлов выполнено в виде форсунки для подачи газообразного рабочего агента. Means for melting metals are made in the form of nozzles for supplying a gaseous working agent.
Внешний 9 слой корпуса 2 выполнен из красного кирпича, прилегающий к нему слой 10 - засыпанной диатомовой крошки, внутренний 12 слой - из муллитового кирпича, а прилегающий к нему слой 11 - из шамотного кирпича. The outer 9 layer of the
Устройство имеет несколько корпусов 13 с ваннами 14 аналогичной названной конструкции, канал 15 для размещения средства для расплавления металлов, канал 16 для поступления газов, трубу 17 для выхода газов, перегородку 18, форкамеру 19 для удаления шлака с поверхности расплава и чистки корпуса. The device has
Форсунка содержит связанные между собой входную трубу 20 для подачи рабочего агента и насадку 21, змеевик 22 для создания давления в потоке за счет испарения рабочего агента, выходную трубку 23 и сопло 24 для формирования потока пламени, причем вход змеевика 22 соединен с трубкой 20, выход - с входом трубки 23, выход которой соединен с насадкой 21, а последняя соединена с соплом 24 для формирования потока пламени, при этом входная трубка 20 выполнена с возможностью нагрева рабочего агента. В качестве рабочего агента используют солярку (керосин), для дозировки подачи которой служит вентиль 25. Расход солярки не должен превышать 18 - 25 л на переплавку 1 т алюминия. Должно обеспечиваться 100% -ное сжигание солярки в атмосфере печи. Кислород воздуха в атмосфере печи должен полностью идти на сжигание топлива и не участвовать в окислении расплава, тем самым снижая угары. The nozzle contains interconnected
Функционирует предлагаемое устройство следующим образом. The proposed device operates as follows.
Перед работой осуществляется сушка и обжиг корпуса посредством разведения внутри него костра. На наклонную площадку 7 загружается скрап. Факелом от форсунки он прогревается, сушится от влаги, при этом выгорают горючие инородные включения (дерево, изоляция кабелей и проводов, масла и т. д. ), и нагревается до температуры плавления. Before work, drying and firing of the body is carried out by making a bonfire inside it. Scrap is loaded onto the
При расплавлении расплав стекает по наклонной площадке 7 в ванну 4. Твердые инородные включения (шпильки, гайки, бронированная лента кабелей, кольца поршней и т. д. ), не растворяясь в расплаве, остаются на площадке 7 и удаляются через загрузочную форкамеру 3 скребками в мульду. Затем производится следующая загрузка скрапа. В устройстве можно перерабатывать кодовые "козлы", отходы электролизного производства с получением алюминия и рафинированного оборота электролита. During melting, the melt flows down the
Разработаны конструкции устройств от 1 до 7 т. Возможны варианты и большей емкости, но с увеличением емкости увеличивается расход топлива, так как увеличивается количество загрузок (разгерметизация устройства) и требуется дополнительное тепло для поддержания температуры расплава. Расчеты и практика показывают, что внешний слой 9 устройства имеет температуру от 19 до 35оС при норме ≅ 60оС. Это говорит о том, что устройство работает по типу термоса, аккумулируя тепло.Designs of devices from 1 to 7 tons have been developed. Variants of a larger capacity are also possible, but with an increase in capacity, fuel consumption increases, since the number of downloads (depressurization of the device) increases and additional heat is required to maintain the melt temperature. Calculations and practice demonstrate that has a temperature of the
Предусмотрено также и защитное покрытие площадки 7 и ванны 4 составом, обеспечивающим несмачиваемость поверхности расплавом. Конструкция устройства позволяет производить переплавку небрикетированных опилок и стружки с высоким (до 97 - 98% ) металлургическим выходом. There is also a protective coating of the
Ввиду того, что скрап может поступать в виде чистого алюминия, головок блоков, поршней, обрывков кабеля, бытового лома и т. д. , то его предварительно рассортировывают по маркам и ассортименту и загружается соответственно сортности в ту или иную печь. Due to the fact that scrap can come in the form of pure aluminum, block heads, pistons, cable scraps, household scrap, etc., then it is pre-sorted by grades and assortment and loaded accordingly grades in one or another furnace.
Можно в качестве рабочего агента использовать электроэнергию и мазут. Однако, в первом случае в атмосфере устройства остается кислород воздуха, который вступает в реакцию окисления расплава, увеличивая безвозвратные потери (угары), а во втором случае необходимо распыление, для чего необходимо избыточное давление воздуха, с которым в атмосферу устройства поступает кислород и водород. Мазутные устройства взрывоопасны. It is possible to use electricity and fuel oil as a working agent. However, in the first case, atmospheric oxygen remains in the device’s atmosphere, which enters the melt oxidation reaction, increasing irretrievable losses (burns), and in the second case, atomization is necessary, which requires excess air pressure with which oxygen and hydrogen enter the device’s atmosphere. Fuel oil devices are explosive.
Наличие четырех слоев стенки необходимо для аккумуляции тепла во внутреннем слое 12, а различная теплопроводность слоев - для уменьшения излучения поверхностью устройства. The presence of four wall layers is necessary for heat accumulation in the
Данная конструкция обеспечивает хорошую теплоизоляцию, долговечность. Внешний слой стенки устройства в режиме работы имеет температуру атмосферы помещения. This design provides good thermal insulation, durability. The outer layer of the wall of the device in operating mode has a room temperature.
В данной конструкции устройства предусмотрены все типы теплопередач: теплопроводность, конвекция и излучение, последняя составляет 97% . Каналы 15 необходимы для форсунок, служащих для поддержания температуры расплава и прогерва летки, а форсунки, расположенные в поперечном направлении, - для расплавления скрапа на площадке 7. In this device design, all types of heat transfer are provided: thermal conductivity, convection and radiation, the latter is 97%.
Форсунка помогает также отбирать кислород в печи для своего сгорания, в результате уменьшается угар (Al2O3), т. е. ее толщина (пленки) меньше.The nozzle also helps to take oxygen in the furnace for its combustion, as a result, carbon loss (Al 2 O 3 ) is reduced, i.e. its thickness (films) is less.
Солярка подается во входную трубку 20, а поскольку последняя вместе со всей форсункой находится в канале 15 устройства, то происходит разогрев солярки (рабочего агента), в змеевике 22 происходит испарение солярки (за счет разогрева устройства), т. е. при этом змеевик 22 выполняет роль ресивера для создания давления. Испаренная солярка подается в выходную трубку 23, а затем и в насадку 21. Сопло 24 служит для формирования пламени и его направления на скрап. Уменьшение угара способствует также и снижению безвозвратных потерь, т. е. увеличивается металлургический выход и КПД. Образовавшийся шлак с поверхности расплава, а также чистка корпуса осуществляются через форкамеру 19. The diesel fuel is fed into the
Изобретение повышает эффективность устройства для расплавления металлов. (56) Кривандин В. А. Теория, конструкция и расчет металлургических печей. М. : Металлургия, 1986, т. 2. The invention improves the efficiency of a device for melting metals. (56) Krivandin V.A. Theory, design and calculation of metallurgical furnaces. M.: Metallurgy, 1986, v. 2.
Авторское свидетельство СССР N 1006501, кл. C 21 C 5/48, 1981. USSR author's certificate N 1006501, cl. C 21
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5030251 RU2009420C1 (en) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | Device for metal melting in tuyere |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5030251 RU2009420C1 (en) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | Device for metal melting in tuyere |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009420C1 true RU2009420C1 (en) | 1994-03-15 |
Family
ID=21598345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5030251 RU2009420C1 (en) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | Device for metal melting in tuyere |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2009420C1 (en) |
-
1992
- 1992-04-01 RU SU5030251 patent/RU2009420C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2083919C (en) | Molten metal coveying means and method of conveying molten metal from one place to another in a metal-melting furnace | |
RU2261922C2 (en) | Method of production of metals and metal alloys | |
ITUD950003A1 (en) | MELTING PROCEDURE FOR ELECTRIC ARC OVEN WITH ALTERNATIVE ENERGY SOURCES AND RELATED ELECTRIC ARC OVEN | |
RU2001102783A (en) | CAPACITY FOR DIRECT FLOATING AND THE METHOD OF DIRECT FLOATING | |
CN1242056A (en) | Production method of metallic iron | |
JPS6311405B2 (en) | ||
RU2009420C1 (en) | Device for metal melting in tuyere | |
CN1856584B (en) | Method for collecting and treating reaction gases from a production plant for molten metal and dust-removing machine therefor | |
JPS59197530A (en) | Method of operating metallurgical device | |
JP4175896B2 (en) | Device that blows gas into the container | |
KR960008023B1 (en) | Metal melting and holding furnace | |
JP3390648B2 (en) | Furnace wall structure of electric melting furnace and furnace body cooling method | |
US714450A (en) | Process of treating metal. | |
JPH101728A (en) | Reduction treatment of tin oxide and device therefor | |
US2331887A (en) | Melting furnace | |
PL191903B1 (en) | Method of deoxidising and melting metals and apparatus for preheating charge for deoxidising and melting processes | |
CN108730986A (en) | Fixed-end forces device | |
US5066326A (en) | Gas-fired steelmelting process | |
JPH10510882A (en) | Method and apparatus for producing steel from iron carbide | |
CA2270832C (en) | Molten metal pump and method of using | |
US4045212A (en) | Method of operation of a cupola | |
JPH102539A (en) | Ash melting furnace | |
US4981285A (en) | Gas-fired steelmelting apparatus | |
JP3272372B2 (en) | Tank heating method and apparatus for vacuum degassing tank | |
JP2002088457A (en) | Galvanizing apparatus |