RU2102668C1

RU2102668C1 - Melting furnace

Info

Publication number: RU2102668C1
Application number: RU96107458A
Authority: RU
Inventors: Яркко Енсио Линнаинмаа; Александр Алексеевич Алексеев; Владимир Александрович Власов; Кошкар Нариман-оглы Мамедов
Original assignee: Яркко Енсио Линнаинмаа; Александр Алексеевич Алексеев
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 1998-01-20

Abstract

FIELD: separation of metals from metal- containing wastes. SUBSTANCE: furnace includes body with changeable heat reflectors located in guides of inclined base provided with rigging supports. Detachable drum provided with strengthening member and shaped seat is fitted on sectional shaft which is secured as cantilever support and is equipped with heat separator. During rotation drum is heated by means of injector. Attachment unit of injector makes it possible to change its position to obtain optimal trajectory of circulation of hot gases inside body. EFFECT: enhanced efficiency. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к печам для плавки металлосодержащих отходов с вращающимся барабаном. The invention relates to furnaces for melting metal-containing waste with a rotating drum.

Сущность изобретения состоит в том, что печь со съемными воздухом и барабаном размещается на основании, выполненном с поперечными элементами, образующими такелажные опоры и направляющие, в которые помещен кожух, барабан вращается на валу, который выполнен составным и имеет теплоизолятор, крышка и гнездо для вала расположены на противоположных торцах, ось барабана расположена под углом к горизонту. Прогрев осуществляется нагревателем, узел крепления которого выполнен с возможностью изменения его положения для обеспечения оптимальной траектории циркуляции горячих газов внутри кожуха. The essence of the invention lies in the fact that the furnace with removable air and a drum is placed on a base made with transverse elements forming lifting supports and guides in which the casing is placed, the drum rotates on a shaft, which is made integral and has a heat insulator, a cover and a socket for the shaft located on opposite ends, the axis of the drum is located at an angle to the horizon. The heating is carried out by a heater, the attachment unit of which is made with the possibility of changing its position to ensure the optimal trajectory of circulation of hot gases inside the casing.

Известна печь (патент Франции N 2230947, кл. F 27 B 7/00, 1975) для переработки металлосодержащих отходов с теплоизолированным съемным кожухом с крышкой и дверью, плавильный барабан, также съемный, устанавливается на консольно закрепленном вале, крышка и гнездо для вала располагается на одном торце. A known furnace (French patent N 2230947, class F 27 B 7/00, 1975) for processing metal-containing waste with a heat-insulated removable cover with a lid and a door, the melting drum, also removable, is mounted on a cantilevered shaft, the lid and the socket for the shaft are located at one end.

В предлагаемой конструкции плавильной печи применяется составной вал с теплоизолятором, что позволяет решить проблему высокого градиента температуры на вращающихся валах с консольно приложенными нагрузками, так как одна часть вала нагревается до высоких температур, а вторая может работать при отрицательных температурах, таким образом удается избежать образования усталостных трещин в теле вала и его разрушения. Проблема решается тем, что вал из двух частей, скрепленных между собой через теплоизолятор, располагаемый между подшипниковой опорой и корпусом кожуха. Использование фасонной формы гнезда барабана и консольной части вала обеспечивает надежную передачу вращательного момента к барабану при одновременной простоте их взаимного совмещения при надевании барабана на вал. Оперативный съем барабана обеспечивается, при открытом торце кожуха, автопогрузчиком или, при снятой с кожуха крыше, краном. Барабан доставляется к месту загрузки, таким образом исключается необходимость использования промежуточной тары. Сохраняется возможность загрузки барабана без его съема. Перед насадкой барабана на вал открывается торец кожуха, сдвигается по направляющим крыша или открывается смотровое окно в стенке кожуха и, таким образом, обеспечивается необходимый обзор. Печь снабжена датчиком температуры и блоком автоматического регулирования температурного режима работы. Барабан снабжен внутри перемешивающим устройством. In the proposed design of the melting furnace, a composite shaft with a heat insulator is used, which allows us to solve the problem of a high temperature gradient on rotating shafts with cantilever loads, since one part of the shaft heats up to high temperatures, and the second can work at low temperatures, thus avoiding the formation of fatigue cracks in the body of the shaft and its destruction. The problem is solved in that the shaft is made of two parts fastened together through a heat insulator located between the bearing support and the casing body. Using the shaped form of the drum socket and the cantilever part of the shaft provides reliable transmission of torque to the drum while simplicity of their mutual alignment when putting the drum on the shaft. Operational removal of the drum is provided, with the open end of the casing, with a forklift or, with the roof removed from the casing, with a crane. The drum is delivered to the loading point, thus eliminating the need for intermediate containers. It remains possible to load the drum without removing it. In front of the drum nozzle on the shaft, the end face of the casing opens, moves along the roof guides or the viewing window in the casing wall opens and, thus, the necessary overview is provided. The furnace is equipped with a temperature sensor and an automatic temperature control unit. The drum is equipped with a mixing device inside.

Предлагаемая конструкция дает возможность перемещения барабана и печи в целом к месту загрузки и слива, замены одного барабана другим, при этом обеспечивается хороший обзор, нагары удаляются через загрузочное отверстие, чему способствует и наличие пар обухов на теле барабана, имеется возможность оперативной замены теплоотражающих экранов, а в некоторых случаях и кожуха. Сокращается время простоя и увеличивается производительность. The proposed design makes it possible to move the drum and the furnace as a whole to the place of loading and draining, replacing one drum with another, while providing a good overview, soot is removed through the loading hole, which is also facilitated by the presence of pairs of lugs on the drum body, it is possible to quickly replace heat-reflecting screens, and in some cases the casing. Downtime is reduced and productivity is increased.

Для организованного удаления продуктов сгорания служит выходной патрубок. Опорные элементы основания кожуха выполнены в виде лыж, что наряду со скобами позволяет производить в необходимых случаях буксировку печи и ее фиксацию в стационарном соотношении, например, с помощью анкерных болтов. For organized removal of combustion products is the outlet pipe. The supporting elements of the base of the casing are made in the form of skis, which, along with the brackets, allows towing the furnace and fixing it in a stationary ratio, if necessary, for example, using anchor bolts.

Поперечные связи выполнены и размещены таким образом, что образуют опоры, обеспечивающие возможность транспортировки печи автопогрузчиком. Cross connections are made and placed in such a way that they form supports, providing the possibility of transporting the furnace with a forklift.

Узел крепления нагревателя выполнен таким образом, что возможно изменение его положения и тем самым создание оптимальной траектории циркуляции горячих газов внутри кожуха. The attachment point of the heater is made in such a way that it is possible to change its position and thereby create the optimal trajectory of circulation of hot gases inside the casing.

Для организованного удаления с крыши печи атмосферной влаги (при эксплуатации на открытом воздухе), направляющие, в которых расположена крышка, выполнены в виде желобов, заканчивающихся водоотводами, что исключает попадание воды в рабочую зону, ее стекание по стенкам кожуха, намокание теплоизоляции, что обеспечивает возможность визуального контроля за положением сливного отверстия барабана, что необходимо для проколки (удаления) сливной пробки, введения в необходимых случаях контрольной термопары и т.д. без резкого расхолаживания печи и неизбежных при этом значительных деформаций, сокращающих срой службы печей (см. фиг. 1, 2, 3). For organized removal of atmospheric moisture from the furnace roof (when operating in the open air), the guides in which the cover is located are made in the form of gutters ending with drains, which eliminates the ingress of water into the working area, its dripping along the walls of the casing, and wetting of thermal insulation, which ensures the ability to visually monitor the position of the drain hole of the drum, which is necessary for piercing (removing) the drain plug, introducing, if necessary, a control thermocouple, etc. without a sharp cooldown of the furnace and the inevitable significant deformations that reduce the service life of the furnaces (see Fig. 1, 2, 3).

Высокая транспортабельность печи, ее незначительные размеры и вес обеспечивают возможность ее установки на период плавки непосредственно у ванн, например, горячего цинкования, что позволяет производить слив металла непосредственно в рабочую ванну. Это исключает необходимость использования промежуточной тары, экономит значительное количество энергии, необходимой для последующего расплавления полученного слитка, что удобно и выгодно на предприятиях, перерабатывающих металлосодержащие отходы от собственного производства. High transportability of the furnace, its small size and weight make it possible to install it for the melting period directly at the bathtubs, for example, hot-dip galvanizing, which allows the metal to be drained directly into the working bath. This eliminates the need to use intermediate containers, saves a significant amount of energy necessary for the subsequent melting of the obtained ingot, which is convenient and profitable at enterprises processing metal-containing waste from own production.

Печь имеет основание 1, состоящее из нижних опорных элементов 2 со скобами 3, обеспечивающих поперечную жесткость связей 4, задней наклонной части 5, закрытой кожухом привода 6, на которой установлены пульт управления 7, кронштейн 8 с контролирующим прибором 9, Электродвигатель 10, передающий через муфту ( на фиг. не показана) вращательный момент на редуктор 11, на выходном валу которого закреплена шестерня 12, ответная шестерня 13 закреплена на одном из концов составного вала 14 с теплоизолятором 15, установленном в подшипниковой опоре 16. Напротив контролирующего прибора 9 в кожухе 6 имеется отверстие, закрываемое прозрачной крышкой 17. Передняя наклонная часть основания 1 выполнена в виде направляющих 18, в которых установлен съемный кожух 19, через отверстие в неоткрываемой торцевой части которого проходит вал 14. Кожух 19 имеет открываемый торец 20 с запорным устройством 21 и патрубком 22 для организованного удаления продуктов сгорания. На боковых стенках кожуха размещены термодатчик 23, узел 24 крепления нагревателя для нагревания барабана (на фиг. не показано), а в самой стенке выполнено окно с задвижкой 25. Стенки и подкожуха имеют теплоизоляцию 26 и снабжены заменяемыми теплоотражателями 27 внутренней облицовки в виде листов. В верхней части корпуса имеются снабженные водоотводами 28 направляющие 29, выполненные в виде желобов, по которым сдвигается или снимается вверх с помощью рымов 30 крыша 31. The furnace has a base 1, consisting of lower support elements 2 with brackets 3, providing lateral stiffness of the connections 4, the back inclined part 5, closed by the drive casing 6, on which the control panel 7 is installed, the bracket 8 with the control device 9, the electric motor 10, transmitting via the clutch (not shown in Fig.) torque to the gearbox 11, on the output shaft of which the gear 12 is fixed, the counter gear 13 is mounted on one of the ends of the composite shaft 14 with a heat insulator 15 installed in the bearing support 16. Opposite of the trolling device 9 in the casing 6 there is an opening closed by a transparent cover 17. The front inclined part of the base 1 is made in the form of guides 18 in which a removable casing 19 is installed, the shaft 14 passes through the opening in the unopened end part of it. The casing 19 has an open end 20 s a locking device 21 and a pipe 22 for organized removal of combustion products. On the side walls of the casing there is a temperature sensor 23, a heater mount 24 for heating the drum (not shown in Fig.), And a window with a shutter 25 is made in the wall itself. The walls and subcasing are insulated 26 and are equipped with replaceable heat reflectors 27 of the inner lining in the form of sheets. In the upper part of the casing there are guides 29 provided with drainages 28, made in the form of gutters, along which the roof 31 is shifted or removed upward by means of the eyelets 30.

Внутри кожуха на валу размещен съемный барабан 32 с перемешивающим устройством 33 внутри, крышей 34, обухами 35 и имеется сливная горловина 36, через которую выплавленный металл сливается по лотку 37 в изложницу 38. A removable drum 32 with a mixing device 33 inside, a roof 34, butts 35 is placed inside the casing on the shaft and there is a drain neck 36 through which the melted metal is drained along the tray 37 into the mold 38.

Печь работает следующим образом. Внутрь корпуса 19 при открытой торцевой части 20 и сдвинутой по направляющим 29 крыше 31 или открытом окне 25 на вал, расположенный параллельно поду кожуха, надевается плавильный барабан. Барабан может надеваться загруженным или порожним, тогда загрузка производится через загрузочное отверстие при открытой крышке 34. После установки барабана на вал, после его загрузки закрывается крыша 34, возвращается в исходное положение крыша 31, закрывается торцевая часть 20. Затем включается механизм вращения барабана, начинается подача топлива к нагревателю и нагрев барабана. Используя сигналы датчика температуры с помощью блока автоматического регулирования устанавливается устойчивый режим нагрева барабана и его содержимого. Образующиеся при плавке газы выходят через патрубок 22 естественным образом. По окончании плавки барабан останавливается в положении, когда отверстие для слива металла находится сбоку напротив окна, удаляют ( прокалывают) пробку и поворачивают барабан сливным отверстием вниз. Расплав сливается на лоток 37 и по нему в изложницу 38. The furnace operates as follows. Inside the housing 19 with the open end part 20 and shifted along the guides 29 of the roof 31 or open window 25 on a shaft located parallel to the bottom of the casing, a melting drum is put on. The drum can be worn loaded or empty, then loading is done through the loading hole with the cover 34 open. After installing the drum on the shaft, after loading it, the roof 34 closes, the roof 31 returns to its original position, the end part 20 closes. Then, the drum rotation mechanism starts, and the drum starts fuel supply to the heater and drum heating. Using the signals of the temperature sensor using the automatic control unit, a stable mode of heating the drum and its contents is established. The gases formed during melting exit naturally through the pipe 22. At the end of the melting, the drum stops in the position when the hole for draining the metal is on the side opposite the window, remove (pierce) the cork and turn the drum with the drain hole down. The melt is poured onto the tray 37 and through it into the mold 38.

Процесс может происходить практически беспрерывно, т.к. после выпуска расплава порожний барабан либо снимается и заменяется другим, уже загруженным, либо загружается без снятия его с вала после открытия крышки 34. The process can occur almost continuously, because after the melt is released, the empty drum is either removed and replaced by another one already loaded, or loaded without removing it from the shaft after opening the cover 34.

Предложенная конструкция печи намного производительнее других подобных печей, легка в обслуживании, наличие составного вала с теплоизолятором, сменных теплоотражателей кожуха продлевает срок службы печи. The proposed design of the furnace is much more productive than other similar furnaces, easy to maintain, the presence of a composite shaft with a heat insulator, interchangeable casing heat reflectors extends the life of the furnace.

Claims

1. A melting furnace for melting metal-containing waste, containing a base, a removable melting drum with a mixing device, loading and unloading devices, a heat-insulated removable casing with a roof and a door, the drum is mounted on a fixed console shaft and has a cover and a socket for the shaft, a heater with a mounting unit characterized in that the shaft is made integral, the cover and the socket for the shaft are located at opposite ends and the axis of the drum is located at an angle to the horizontal.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the shaft is made with a heat insulator located between the parts of the shaft, while the part of the shaft that carries the drum and tells it rotation is shaped and ends with a cone to the end.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that the base is made with transverse elements forming lifting supports and guides in which the casing is placed.

4. The furnace according to claim 1, characterized in that the mixing device is made with a socket corresponding to the shape of the shaped part of the shaft.

5. The furnace according to claim 1, characterized in that the attachment point of the heater is configured to change the position of the heater to provide an optimal trajectory of circulation of hot gases inside the casing.