RU2317336C2

RU2317336C2 - Furnace

Info

Publication number: RU2317336C2
Application number: RU2005131891/02A
Authority: RU
Inventors: Николай Михайлович Барабанщиков
Original assignee: Николай Михайлович Барабанщиков
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2008-02-20
Also published as: RU2005131891A

Abstract

FIELD: metallurgy; furnaces for melting powder-like ore concentrates by means of heat-transfer agents fed to furnace for obtaining molten metal cleaned from impurities.

SUBSTANCE: proposed furnace is provided with units for forming rolled product which are connected with molten metal tapping openings; provision is also made for rollers for extension of cooled rolled product; heating and cooling units are mounted on the external surfaces. Specimens of rolled product having projections on butt surfaces for fusion with molten metal are inserted in their inner parts. Melting section is made in form of longitudinal rectangular chamber with oval chute in its lower part which is connected with gas exhaust pipe and is provided with slag drain port and channel for flow of metal to second section. Pipes for delivery of powder-like ore concentrates and heat-transfer agent and for intensively mixing the melt are located in upper part of chamber on opposite sides. Second section is provided with preheater for additional heating of molten metal and with overflow port for maintenance of constant level of molten metal; it is also provided with gas discharge port. Third section is provided with external preheaters for heating the molten metal; molten metal tapping openings are made in its lower part.

EFFECT: intensification of melt mixing process; enhanced economical efficiency due to avoidance of auxiliary operations.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, а конкретно к печам, в которых с помощью теплоносителей, подаваемых в пространство печи, расплавляют рудные концентраты для получения жидкого металла очищенного от примесей. Недостатком печей для производства металла является плохое перемешивание расплава, неравномерное его нагревание при значительных объемах производств, жидкий металл затем проходит многостадийную переработку для получения готового изделия, например проката.The invention relates to metallurgy, and in particular to furnaces in which ore concentrates are melted using coolants supplied to the furnace space to obtain a liquid metal purified from impurities. The disadvantage of furnaces for the production of metal is poor mixing of the melt, its uneven heating with significant volumes of production, the liquid metal then undergoes multi-stage processing to obtain a finished product, for example, rolled metal.

Известна роторная печь. «Емкость действующих роторных печей достигает 100 т. Ротор представляет собой заключенный в стальной кожух цилиндр длиной около 15 м с внутренним диаметром около 4,6 м. В торцах предусмотрены круглые отверстия диаметром 1,2 м. Через одно отверстие в печь заливают чугун и загружают твердые добавки. Возле этого отверстия располагается передвижная каретка, на которой перемещаются фурмы первичного и вторичного дутья. Через противоположное отверстие и водоохлаждаемый газоотвод удаляются печные газы, проходящие охлаждение и очистку от пыли. Через это же отверстие сливают шлак.Known rotary kiln. “The capacity of existing rotary kilns reaches 100 tons. The rotor is a cylinder enclosed in a steel casing with a length of about 15 m with an inner diameter of about 4.6 m. At the ends there are round holes with a diameter of 1.2 m. Cast iron is fed into the furnace through one hole and loaded solid additives. Near this hole is a mobile carriage on which the tuyeres of the primary and secondary blast move. Through the opposite hole and a water-cooled gas outlet, furnace gases are removed that pass through cooling and dust removal. Slag is drained through the same hole.

Кроме того, ротор имеет сталевыпускное отверстие, закрываемое на время плавки. Фурма первичного дутья снабжается кислородом чистотой 95-99% под избыточным давлением 0,7 Мн/м² (7 ат). Фурма вторичного дутья подает в рабочее пространство менее чистый 75%-ный кислород под избыточным давлением 0,4/Мн/м² (4 ат). Агрегат может вращаться вокруг горизонтальной оси со скоростью от 0,2 до 4 об/мин. Он установлен на поворотной плите диаметром около 8 м, поворачивающейся в горизонтальной плоскости на 360°. Кроме того, обеспечивается поворот ротора в вертикальной плоскости для осуществления загрузки и выпуска».In addition, the rotor has a steel outlet that is closed during melting. The lance of the primary blast is supplied with oxygen with a purity of 95-99% under an overpressure of 0.7 Mn / m ² (7 atm). The secondary blast lance delivers less pure 75% oxygen to the working space under an overpressure of 0.4 / Mn / m ² (4 at). The unit can rotate around a horizontal axis at a speed of 0.2 to 4 rpm. It is mounted on a turntable with a diameter of about 8 m, rotating in a horizontal plane 360 °. In addition, the rotor is rotated in a vertical plane for loading and discharging. "

Общая металлургия (металлургия черных и цветных металлов). Под редакцией Е.В.Челищева. Издательство «Металлургия». Москва 1971 (1).General metallurgy (metallurgy of ferrous and non-ferrous metals). Edited by E.V. Chelishchev. Publishing House "Metallurgy". Moscow 1971 (1).

Известна печь для выплавки жидкого металла из порошкообразных рудных концентратов (ЕР 0541269) (2) - прототип.Known furnace for the smelting of liquid metal from powdered ore concentrates (EP 0541269) (2) is a prototype.

Для достижения этой задачи печь изготавливается с плавильным отделением, имеющим трубы для подачи порошкообразных рудных концентратов и теплоносителей, имеющим второе отделение с перегородкой, расположенное перпендикулярно плавильному отделению, третье отделение с отверстием для выпуска жидкого металла, вытяжную трубу для выхода газов.To achieve this, the furnace is manufactured with a melting compartment, having pipes for supplying powdery ore concentrates and coolants, having a second compartment with a partition located perpendicular to the melting compartment, a third compartment with an opening for the release of liquid metal, an exhaust pipe for the exit of gases.

Печь снабжена соединенными с отверстиями для выхода жидкого металла из третьего отделения устройствами для формирования проката, выполненными с роликами для выдвижения охлажденного проката из устройства и с подогревающими и охлаждающими устройствами, расположенными на их внешней поверхности, и во внутренние части которых вставлены образцы проката с выступами на торцевой части для сплавления с жидким металлом, при этом плавильное отделение выполнено в виде продольной камеры с овальным жолобом в нижней ее части, соединенным с вытяжной трубой для выхода газа и выполненным со сливным окном для шлака и каналом для перетекания металла во второе отделение, распложенным в нижней части жолоба, а трубы для подачи порошкообразных рудных концентратов и теплоносителей и для интенсивного перемешивания расплава расположены в верхней части камеры на противоположных сторонах, второе отделение снабжено подогревателем для дополнительного подогрева жидкого металла и выполнено с переливным окном для поддержания постоянного уровня жидкого металла и окном для выхода газа, а перегородка расположена в верхней части отделения, третье отделение снабжено внешними подогревателями жидкого металла, а отверстия для выпуска жидкого металла выполнены в нижней его части.The furnace is equipped with devices for forming rolled products connected to openings for the exit of molten metal from the third compartment, made with rollers for extending the cooled rolled products from the device and with heating and cooling devices located on their outer surface, and rolled samples with protrusions on the end part for alloying with liquid metal, while the melting compartment is made in the form of a longitudinal chamber with an oval groove in its lower part connected to the exhaust a gas outlet pipe and a drain for the slag and a channel for the metal to flow into the second compartment, located in the lower part of the trench, and pipes for supplying powdery ore concentrates and coolants and for intensive mixing of the melt are located on the opposite sides in the upper part of the chamber, the second the compartment is equipped with a heater for additional heating of the liquid metal and is made with an overflow window to maintain a constant level of liquid metal and a window for gas exit, and the partition ka is located in the upper part of the compartment, the third compartment is equipped with external liquid metal heaters, and the holes for the release of liquid metal are made in its lower part.

Для изготовления труб внутрь вставленной в устройство для формирования проката заготовки трубы помещена вставка соответствующего диаметра с каналом, внутри которого установлены температурные датчики, вставка имеет отверстия для охлаждения стенок трубы воздухом, поступающим по каналу.For the manufacture of pipes, an insert of the corresponding diameter with a channel is placed inside the pipe billet inserted into the device for forming the rental, and temperature sensors are installed inside it; the insert has openings for cooling the pipe walls with air entering the channel.

На фиг.1 изображена печь, вид А-А, на фиг.2 - то же, вид В-В. Печь включает камеру плавильную 1 с жолобом 2, вытяжную трубу 3, окно слива шлака 4, канал 5, второе отделение 6 со сливным отверстием 7, перегородкой 8, выходом газа 9, подогреватель 10, третье отделение 11 со сливными отверстиями 12, трубы подачи порошкообразного рудного концентрата 13, трубы подачи дутья 14, трубы подачи газа 15, фурму 16, устройство формирования проката 17, вставку 18 с каналом 19, трубу 20 с выступающими частями 21, подогреватель 22, охлаждающее устройство 23, ролики 24.Figure 1 shows the furnace, view aa, figure 2 is the same, view bb. The furnace includes a melting chamber 1 with a chute 2, an exhaust pipe 3, a window for draining slag 4, a channel 5, a second compartment 6 with a drain hole 7, a partition 8, a gas outlet 9, a heater 10, a third compartment 11 with drain holes 12, a powder supply pipe ore concentrate 13, blast supply pipes 14, gas supply pipes 15, lance 16, rolling forming device 17, insert 18 with channel 19, pipe 20 with protruding parts 21, heater 22, cooling device 23, rollers 24.

Печь работает следующим образом: печь прогревается до нужной температуры, затем в печь заливается жидкий металл нужного для проката состава до сливного отверстия 7, затем зажигаются фурмы 16, подается дутье по трубам 4 и порошкообразные рудные концентраты по трубам 13, которые через фурмы попадают в жолоб с жидким металлом, с которым перемешиваются с помощью дутья, подаваемого с двух противоположных сторон, заставляя расплав вращаться. Избыток жидкого металла будет перетекать из жолоба по каналу 5 во второе отделение 6, где подогревается с помощью форсунки 10 или иным способом. После жидкий металл перетекает в третье отделение, где может подогреваться внешним подогревателем и через отверстия в нижней части поступать в формообразующие устройства 17 со вставленным в него образцом проката с торцевой частью, с которым жидкий металл будет спекаться подогреваемый внешним подогревателем 22 с последующим охлаждением устройством 23 при продвижении заготовки проката из устройства 17.The furnace works as follows: the furnace warms up to the desired temperature, then liquid metal of the composition necessary for rolling to the drain hole 7 is poured into the furnace, then tuyeres 16 are ignited, blasting is supplied through pipes 4 and powdery ore concentrates are fed through pipes 13, which pass through the tuyeres into the chute with liquid metal, with which they are mixed with the help of blast supplied from two opposite sides, causing the melt to rotate. Excess liquid metal will flow from the trough along the channel 5 into the second compartment 6, where it is heated using the nozzle 10 or otherwise. After that, the liquid metal flows into the third compartment, where it can be heated by an external heater and through holes in the lower part enter the forming devices 17 with a rolled sample with an end part inserted into it, with which the liquid metal will sinter heated by an external heater 22 with subsequent cooling by the device 23 advancing the rolled stock from the device 17.

Для получения труб из жидкого металла заготовка трубы с выступами на торцевой части вставляется в цилиндрическое отверстие формообразующего устройства 17, во внутреннюю часть этой трубы вставляется вставка с каналом внутри с датчиками температуры в нем. Участок соприкосновения жидкого металла с концевой частью трубы снаружи формообразующего устройства по окружности имеет подогревающее устройство 22, на некотором расстоянии от него - охлаждающее устройство 23. После спекания концевой части тубы 20 с жидким металлом труба 20 будет, выходя из формообразующего устройства, перемещаться по роликам 24, а жидкий металл будет тянуться за ней, этому будет способствовать столб жидкого металла, входящий в формообразующее устройство.To obtain pipes from liquid metal, a pipe blank with protrusions on the end part is inserted into the cylindrical hole of the forming device 17, an insert with a channel inside with temperature sensors in it is inserted into the inner part of this pipe. The area of contact of the liquid metal with the pipe end part outside the circumference of the mold has a heating device 22, at a certain distance from it there is a cooling device 23. After sintering the end part of the tube 20 with liquid metal, the pipe 20, leaving the forming device, will move along the rollers 24 , and the liquid metal will reach behind it, this will be facilitated by the column of liquid metal included in the forming device.

Использование изобретения позволит повысить экономические показатели при производстве металла предлагаемым способом за счет ликвидации вспомогательных производст.Using the invention will improve economic performance in the production of metal by the proposed method due to the elimination of auxiliary productions.

Claims

1. A furnace for smelting molten metal from powder ore concentrate, comprising a melting compartment with tubes for supplying powdered ore concentrates and coolants, a second compartment with a baffle located perpendicular to the melting compartment, a third compartment with a hole for discharging molten metal and an exhaust pipe for exhausting gases, characterized in that the furnace is equipped with rollers formed with rollers connected to the holes for the exit of liquid metal from the third compartment and for the extension of the chilled steel from the device and with heating and cooling devices located on their outer surface, and in the inner parts of which are inserted rolled samples with protrusions on the end part for alloying with liquid metal, while the melting compartment is made in the form of a longitudinal rectangular chamber with an oval groove in its lower part, connected to a chimney for gas outlet and made with a drain window for slag and a channel for the flow of metal into the second compartment, located in the lower parts of the gutter, and pipes for supplying powdered ore concentrates and coolants and for intensive mixing of the melt are located on the opposite sides in the upper part of the chamber, the second compartment is equipped with a heater for additional heating of the liquid metal and is made with an overflow window to maintain a constant level of liquid metal and a window for gas outlet, and the partition is located in the upper part of the compartment, the third compartment is equipped with external liquid metal heaters, and openings for the release of liquid one metal formed in the lower part thereof.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that in the manufacture of pipes, an insert of the corresponding diameter with a channel inside which temperature sensors are installed is placed inside the pipe billet inserted into the device for forming a rolled product.

3. The furnace according to claim 2, characterized in that the insert has openings for cooling the walls of the pipe with air entering the channel.