RU2707364C1 - Reflecting tandem furnace for aluminum scrap remelting - Google Patents
Reflecting tandem furnace for aluminum scrap remelting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707364C1 RU2707364C1 RU2019116897A RU2019116897A RU2707364C1 RU 2707364 C1 RU2707364 C1 RU 2707364C1 RU 2019116897 A RU2019116897 A RU 2019116897A RU 2019116897 A RU2019116897 A RU 2019116897A RU 2707364 C1 RU2707364 C1 RU 2707364C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- angle
- heat
- welded
- lined
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к плавильным агрегатам для переплава вторичных алюминиевых ломов и отходов алюминиевых сплавов в слитки и чушки. Печь может применяться для рафинирования, получения сплавов, усреднения химического состава.The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to smelting units for remelting secondary aluminum scrap and waste aluminum alloys into ingots and ingots. The furnace can be used for refining, producing alloys, averaging the chemical composition.
Известен аналог - двухкамерная отражательная печь для переплава алюминиевого лома (источник информации М.С. Шкляр «Печи вторичной цветной металлургии», изд. «Металлургия», 1987. стр. 35-37), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен как в заявленной печи, две ванны, ограниченные подами и стенками, два свода, сливную летку и газоход.A well-known analogue is a two-chamber reflective furnace for remelting aluminum scrap (source of information MS Shklyar "Secondary non-ferrous metallurgy furnaces", publishing house "Metallurgy", 1987. p. 35-37), containing a housing formed by brickwork of external walls as in the claimed furnace, two baths, limited by hearths and walls, two vaults, a drain tap and a flue.
Печь предназначена для переплавки вторичного алюминия и имеет следующие недостатки:The furnace is designed for remelting secondary aluminum and has the following disadvantages:
1. Вторая плавильная камера выполняет роль миксера (копильника), что в конечном счете снижает производительность печи.1. The second melting chamber acts as a mixer (piggy bank), which ultimately reduces the productivity of the furnace.
2. Печь имеет недостаточную теплоизоляцию стен, свода, уменьшающую потери тепла во внешнюю среду.2. The furnace has insufficient thermal insulation of the walls, the arch, 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 для футеровки подин используется обычный огнеупорный кирпич, а не подовые блоки, которые значительно увеличивают срок службы печи.4. In the hearth lining furnace, conventional refractory bricks are used, rather than hearth blocks, which significantly increase the life of the furnace.
5. Из описания печи следует, что она не обеспечивает ведения форсированного режима плавки.5. From the description of the furnace it follows that it does not provide a forced melting mode.
6. Печь не имеет экономайзера.6. The furnace does not have an economizer.
Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.Due to the above disadvantages, the furnace cannot provide a solution to the technical problem.
Известен аналог - двух ванная отражательная печь (источник информации М.С. Шкляр «Печи вторичной цветной металлургии», изд. «Металлургия», 1987. стр. 87-89), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен как в заявленной печи, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками, сливные летки и газоходы.A known analogue is a two-bathroom reflective furnace (source of information MS Shklyar "Furnaces of secondary non-ferrous metallurgy", publishing house "Metallurgy", 1987. p. 87-89), containing a housing formed by brickwork of external walls as in the claimed furnace, two baths bounded by hearths, a vault and walls, drain gaps and flues.
Считаю, что печь, взятая за аналог, имеет следующие недостатки:I believe that the oven, taken as an analogue, has the following disadvantages:
1. Печь имеет недостаточную теплоизоляцию стен, свода, уменьшающую потери тепла во внешнюю среду.1. The furnace has insufficient thermal insulation of the walls, the arch, reducing heat loss to the external environment.
2. Печь не имеет системы пылегазоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.2. The furnace does not have a dust and gas cleaning system and during operation will pollute the environment with harmful emissions.
3. В печи для футеровки подин используется обычный огнеупорный кирпич, а не подовые блоки, которые значительно увеличивают срок службы печи.3. In the hearth furnace, a regular refractory brick is used instead of hearth blocks, which significantly increase the life of the furnace.
4. Из описания печи следует, что она не обеспечивает ведения форсированного режима плавки.4. From the description of the furnace it follows that it does not provide a forced melting mode.
5. В печи используется два стационарных желоба для слива расплавленного металла.5. The furnace uses two stationary troughs to drain molten metal.
6. Печь не имеет экономайзера.6. The furnace does not have an economizer.
Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.Due to the above disadvantages, the furnace cannot provide a solution to the technical problem.
Известен аналог - двух ванная отражательная печь для переплава алюминиевого лома (источник информации патент РФ №2617087), являющаяся наиболее близкой (прототипом), содержащая, как и в заявленной печи, корпус, образованный боковыми, передней и задней торцевыми стенками, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками, наклонные площадки, сливные летки и газоходы.A known analogue is a two-bathroom reflective furnace for remelting aluminum scrap (RF patent information No. 2617087), which is the closest (prototype), containing, as in the claimed furnace, a housing formed by side, front and rear end walls, two bathtubs, limited pods, arch and walls, inclined platforms, drainage gates and gas ducts.
Недостатками этой печи являются:The disadvantages of this furnace are:
1. Печь не имеет экономайзера.1. The furnace does not have an economizer.
2. Сложная двухступенчатая установка пылегазоочистки.2. A sophisticated two-stage dust and gas cleaning installation.
3. Печь имеет достаточно сложную конструкцию перемещающейся по рельсам платформы с установленными на ней двумя поворотными приставными стальными желобами.3. The furnace has a rather complicated design of a platform moving on rails with two rotary attached steel gutters mounted on it.
Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.Due to the above disadvantages, the furnace cannot provide a solution to the technical problem.
Задачей изобретения является создание газовой двух ванной отражательного типа печи для переплава алюминиевого лома простой конструкции, позволяющей вести процесс переплава на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки, уменьшить потери тепла в окружающую среду, а также ввести экономайзер, увеличить срок ее эксплуатации и производительность.The objective of the invention is the creation of a gas two-bath reflective furnace for remelting aluminum scrap of a simple design, which allows the remelting process to be carried out on natural and artificial traction with a dust and gas cleaning system, to reduce heat loss to the environment, as well as to introduce an economizer and increase its service life and productivity.
Технический результат - разработанная печь является простой по конструкции, имеющей большую производительность, экономайзер, большой срок эксплуатации позволяющей: использовать несортированный от инородных включений лом, снизить потери тепла в окружающею среду за счет теплоизоляции, вести процесс переплава на естественной и искусственной тяге с системой пыле газоочистки, что делает его экологически чистым.EFFECT: developed furnace is simple in design, having a high productivity, economizer, and long service life allowing: to use scrap unsorted from foreign inclusions, to reduce heat loss to the environment due to thermal insulation, to conduct the remelting process on natural and artificial draft with a gas cleaning dust system making it environmentally friendly.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в отражательную печь для переплава алюминиевого лома, содержащую корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченные подом и стенками, свод, сливную летку и газоход вводиться сварной каркас, который имеет футеровку из четырех рядов легковесного кирпича ШЛ-0,9 и двух слоев листового асбокартона, выложенных в каркасе под подом накопительной ванны и наклонной площадкой. Четыре ряда легковесного кирпича и два слоя листового асбокартона позволяют снизить потери тепла от ванны и наклонной площадки через каркас на пол.The specified technical result is achieved due to the fact that in the reflective furnace for the remelting of aluminum scrap, containing a housing formed by refractory outer side, front and rear end walls, a storage bath and an inclined platform, limited by the hearth and walls, the arch, drain drain and flue are introduced welded frame, which has a lining of four rows of lightweight brick ШЛ-0,9 and two layers of sheet asbestos board, laid out in the frame under the bottom of the storage bath and an inclined platform. Four rows of lightweight bricks and two layers of sheet asphalt board can reduce heat loss from the bathtub and the inclined platform through the frame to the floor.
Кроме того, накопительная ванна и наклонная площадка выполнены из подовых блоков КС-90, уложенных на два слоя асбокартона и имеют песчаную подбивку. Подовые блоки КС-90 имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным до 8-8,5 лет). Два слоя асбокартона и песчаная подбивка позволяют дополнительно сохранить температуру металла в ванне печи и наклонной площадке.In addition, the storage bath and the inclined platform are made of KS-90 hearth blocks laid on two layers of asbestos board and have a sand pad. Hearth blocks KS-90 have high refractoriness and resistance (service life according to practical data is up to 8-8.5 years). Two layers of asphalt board and sand padding can additionally maintain the temperature of the metal in the furnace bath and the inclined platform.
Вместе с тем, печь имеет две летки, выполненных в боковых стенах для выпуска расплавленного металла, две футерованные поворотные чаши с приваренными к ним футерованными желобами, которые могут поворачиваться на угол в 135°, обеспечивая разливку металла в разливочное оборудование, расположенное в секторе с углом в 135°. Каждая летка, выполнена в быстросменном леточном кирпиче, для обеспечения возможности его замены без остановки печи (в перерыве между плавками в течение 8-12 минут.At the same time, the furnace has two slots made in the side walls for the release of molten metal, two lined rotary bowls with lined chutes welded to them, which can be rotated by an angle of 135 °, providing casting of metal into casting equipment located in a sector with an angle at 135 °. Each tap hole is made in quick change flying brick to ensure the possibility of its replacement without stopping the furnace (in the interval between swimming trunks for 8-12 minutes.
При этом к каркасу печи приварен стальной короб, имеющий теплоизоляцию между ним и каждой стеной, состоящую из двух слоев листового асбокартона. Два слоя листового асбокартона позволяют дополнительно сохранить температуру в двух ваннах и стенах печи.At the same time, 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. Two layers of sheet asphalt board can additionally maintain the temperature in two bathtubs and furnace walls.
Существенно отметить, что свод предлагаемой печи имеет сверху слой с двойной теплоизоляционной обмазкой, слой легковесного кирпича и на нем слой огнеупорных теплоизоляционных матов для дополнительного сохранения тепла в печи.It is important to note that the arch of the proposed furnace has a layer with a double heat-insulating coating on top, a layer of lightweight brick and a layer of refractory heat-insulating mats on it for additional heat preservation in the furnace.
Кроме того, для поддержания температуры на наклонных площадках в ваннах печи, прогрева леток, при необходимости, перегрева сплава, а также увеличения производительности и ведения форсированного режима плавки в каждой боковой стене установлены две горелки: инжекционная трех рядная 36-смесительная среднего давления горелка, направленная под углом 22° на наклонную площадку и под углом 25° к оси печи, при этом одна инжекционная трех рядная 45-ти смесительная среднего давления горелка, направленная под углом 22° на подину печи и под углом 25° к оси печи. Четыре горелки обеспечивают высокую производительность печи, обеспечивают форсированный режим плавки.In addition, two burners were installed in each side wall in order to maintain the temperature on inclined areas in the furnace baths, to heat up the tap holes, if necessary, to overheat the alloy, as well as to increase productivity and maintain forced melting conditions, each burner: an injection three-row 36-mixing medium-pressure burner, directed at an angle of 22 ° to an inclined platform and at an angle of 25 ° to the axis of the furnace, while one injection three-row 45-mixing medium pressure burner directed at an angle of 22 ° to the bottom of the furnace and at an angle of 25 ° to the axis echi. Four burners provide high productivity of the furnace, provide a forced melting mode.
Следует отметить, что каждый смеситель трех рядных тридцати шести и 45-ти смесительных горелок среднего давления является отливкой и представляет собой трубу из коррозионно-стойкого жаростойкого чугуна ЧХ22С диаметром 65×10 мм длиной 325 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, при этом в каждом смесителе на внутренней поверхности имеются 12 литых ребер, литые ребра со стороны движения газовоздушной смеси имеют заходную часть «заострение» длиной 5 мм, угол «заострения» составляет 30°, высота ребер 4,5 мм, длина факела смесителей 3,0 метра. Горелки со смесителями и с литым стабилизирующим пламя туннелем из коррозионно-стойкого жаростойкого чугуна ЧХ22С обладают большой надежностью и большим сроком эксплуатации, кроме того печь может работать при отключенном электропитании благодаря применению инжекционных трехрядных горелок среднего давления.It should be noted that each mixer of three in-line thirty-six and 45-mixing medium-pressure burners is a casting and is a pipe made of corrosion-resistant heat-resistant cast iron ЧХ22С with a diameter of 65 × 10 mm and a length of 325 mm, in which four nozzles are drilled at an angle of 25 ° ± 1 ° to their axes with a countersink of the input part of 0.5 mm at an angle of 90 °, while in each mixer on the inner surface there are 12 cast ribs, the cast ribs on the side of the movement of the air-gas mixture have a 5 mm length “sharpening” point angle ’” is 30 °, the height of the ribs is 4.5 mm, the length of the plume of mixers is 3.0 meters. Burners with mixers and with a cast flame stabilizing tunnel made of corrosion-resistant heat-resistant cast iron CHX22C have great reliability and a long service life, in addition, the furnace can operate when the power is turned off due to the use of three-row injection burners of medium pressure.
При этом огнеупорная набивная масса для обмуровки горелок и набивки пространства между смесителями имеет следующий состав:In this case, the refractory ramming mass for lining the burners and stuffing the space between the mixers has the following composition:
Разработанная автором огнеупорная набивная масса после прокалки обладает высокой твердостью, высокой огнеупорностью, значительной стойкостью против осыпания при температурах до 1650°С.The refractory ramming mass developed by the author after calcination has high hardness, high refractoriness, and considerable resistance to shedding at temperatures up to 1650 ° C.
Кроме того, в конструкцию печи введен П-образный водяной экономайзер, сваренный из нержавеющей стали, имеющий в сечении коробчатую форму с размерами 40×60 мм и длину 5,5 метров, который соприкасается с боковыми стенками борова и с верхними перекрывающими боров плитами, при этом обеспечивается максимальная теплоотдача, кроме того боров и экономайзер установлены на стальных опорах, которые закреплены в полу цеха фундаментными болтами. Экономайзер позволяет нагревать воду для технологических нужд предприятия.In addition, a U-shaped water economizer, welded from stainless steel, with a box-shaped section with
Более того, в конструкцию предлагаемой печи введен привод подъема и опускания заслонок двух рабочих окон состоящий: из двух электродвигателей, двух муфт, двух червячных редукторов, четырех валов со шкивами, противовесов, тросов, цепей, двух барабанов и двух стальных заслонок, футерованных легковесным кирпичем марки ШЛ-0,4 и имеющих теплоизоляцию, состоящую из трех слоев листового асбокартона.Moreover, the proposed furnace design includes a drive for raising and lowering the shutters of two working windows consisting of two electric motors, two couplings, two worm gears, four shafts with pulleys, counterweights, cables, chains, two drums and two steel shutters lined with lightweight bricks brand ШЛ-0,4 and having thermal insulation, consisting of three layers of sheet asbestos board.
Следует отметить, что печь имеет два шлаковых окна, расположенных в задней торцевой стене, закрываемых поворотной футерованной огнеупорным легковесным марки ШЛ-0,4 кирпичом стальной сварной заслонкой с теплоизоляцией из двойного листового асбокартона.It should be noted that the furnace has two slag windows located in the rear end wall, which are closed by a rotary lined refractory lightweight grade SHL-0.4 brick with a steel welded damper with thermal insulation from double sheet asbestos board.
Наконец, печь снабжена системой пыле газоочистки для достижения экологически чистого процесса, которая состоит из камеры смешения, дымососа, пяти секционного пыле газоочистного блока, при этом система пыле газоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 39800 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 86%; степень очистки от пыли 88%, температура очищаемого газа от 20 до 80°С.Finally, the furnace is equipped with a gas cleaning dust system to achieve an environmentally friendly process, which consists of a mixing chamber, smoke exhaust, five sectional gas cleaning dust blocks, while the gas dust cleaning system has the following characteristic: gas purification capacity 39,800 m 3 / h; the thickness of each adsorbent layer is 0.25 m; the degree of purification by
Введение в предлагаемую печь выше перечисленного обеспечивает решение поставленной задачи. Разработанная конструкция двух ванной печи позволяет вести переплавку не подвергнутого разделке и магнитной сепарации алюминиевого лома, так как переделки (чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д.) не попадают в расплавленный металл, а остаются на наклонных площадках.Introduction to the proposed furnace of the above provides a solution to the problem. The developed design of two bath furnaces allows the melting of aluminum scrap not subjected to cutting and magnetic separation, since alterations (cast iron and steel rings, liners, bushings, studs, pushers, valves, etc.) do not fall into the molten metal, but remain on inclined areas.
На фиг. 1. Вид печи в плане с системой пыле газоочистки, экономайзером и разливочным оборудованием.In FIG. 1. The view of the furnace in plan with a dusty gas cleaning system, economizer and filling equipment.
На фиг. 2. Продольный разрез печи А-А.In FIG. 2. A longitudinal section of the furnace AA.
На фиг. 3. Поперечный разрез печи Б-Б (вид на дымоход).In FIG. 3. Cross section of the BB furnace (view of the chimney).
На фиг. 4. Разрез В-В печи (вид на загрузочное окно).In FIG. 4. Section BB furnace (view of the loading window).
На фиг. 5. Трехрядная инжекционная 36-смесительная горелка среднего давления.In FIG. 5. Three-row injection 36-mixing burner of medium pressure.
На фиг. 6. Разрез Г-Г трехрядной 36-смесительной горелки среднего давления.In FIG. 6. Section GG of a three-row 36-mixing burner of medium pressure.
На фиг. 7. Продольный разрез Д-Д экономайзера.In FIG. 7. The longitudinal section of the DD economizer.
На фиг. 8. Разрез Е-Е экономайзера.In FIG. 8. Section EE economizer.
На фиг. 9. Пятисекционный блок пылегазоочистки.In FIG. 9. Five-section dust and gas cleaning unit.
Печь содержит корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми 1, передней 2 и задней 3 торцевыми стенками, при этом наклонные площадки 4 и поды 5 двух ванн разделены стеной 7. Передняя 2 и задняя 3 торцевые стены выложены в два с половиной прямого шамотного кирпича, а боковые стены 1 выложены в два кирпича ША 1 №5 и полуторного ША 1 №12 ГОСТ 8691-73 фиг. 2,4. Стена 7 выложена в четыре кирпича. Корпус смонтирован на сварном каркасе 8, который сварен из двутавра №30Б1. Поды 5 печи и наклонные площадки 4 выложены из подовых блоков КС-90 (толщина 300 мм, ширина 400 мм, длина 1000 мм или 500 мм). Порог 9 загрузочного окна 10 печи выложен также из подовых блоков КС-90 (толщина 300 мм, ширина 400 мм, длина 1000 мм). Подовые блоки КС-90 содержат больше окиси алюминия, имеют большую огнеупорность и большую температуру начала размягчения чем подовые блоки МКП-72 прототипа. Каждый под 5 печи состоит из трех рядов подовых блоков КС-90 по шесть штук в каждом ряду, уложенных на сварной каркас 8 и песчаную подбивку 11, снизу которой уложен асбокартон 12 в два слоя. Каждая наклонная площадка 4 состоит из трех рядов подовых блоков по четыре штуки в каждом ряду и одного ряда подовых блоков со спилом для лучшей чистки части подины и наклонной площадки, уложенных на подовые блоки КС-90, которые располагаются на песчаной подбивке 11, снизу которой уложен асбокартон 12 в два слоя. Подовые блоки КС-90 имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным до 8-8,5 лет). Два слоя асбокартона 12 и песчаная подбивка 11 позволяют дополнительно сохранить температуру металла в ваннах 6 печи и наклонных площадках 4.The furnace contains a housing formed by a refractory
Сварной каркас 8, внутри имеет футеровку из четырех рядов легковесного кирпича 13 марки ШЛ-0,9 и двух слоев листового асбокартона 14. Четыре ряда легковесного кирпича 13 марки ШЛ-0,9 и два слоя листового асбокартона 14 позволяют снизить потери тепла от двух ванн 6 и двух наклонных площадок 4 через сварной каркас 8 на бетонный пол цеха.The welded
В качестве связующего вещества применяется огнеупорный раствор состоящий из огнеупорной глины (18%), шамотного порошка (77%), жидкого стекла (3%) и фоскона (алюмохромофосфатная смесь, 2%).As a binder, a refractory solution is used consisting of refractory clay (18%), fireclay powder (77%), water glass (3%) and phosphon (aluminum-chromophosphate mixture, 2%).
Толщина швов 1-2 мм.The thickness of the seams is 1-2 mm.
Печь имеет две летки 15 в боковых стенах 1 для выпуска расплавленного металла, две футерованные поворотные чаши 16 с приваренными к ним футерованными желобами 17, которые могут поворачиваться на угол в 135°, обеспечивая разливку металла в разливочное оборудование расположенное в секторе с углом в 135° фиг. 1.(на фиг. 1 показаны две карусели 18, а в принципе в секторе с углом в 135° могут быть установлены, например, разливочный конвейер и крупные изложницы и т.д.). Каждая летка 15 выполнена в быстросменном леточном кирпиче 19, для обеспечения возможности его замены без остановки печи в период чистки подин от шлака. В случае износа быстросменного леточного кирпича 19 (трещины, значительное увеличение диаметра летки, выбоины, зашлаковывание и т.д.) можно произвести его замену без остановки печи на ремонт и без разрушения стен и свода печи. Каждый быстросменный леточный кирпич 19 перекрыт плитой КС-90 поз. 20 фиг. 2,3.The furnace has two
К сварному каркасу 8 печи приварен стальной короб 21, имеющий теплоизоляцию между ним и каждой стеной, состоящую из двух слоев листового асбокартона 22 толщиной 8 мм каждый. Два слоя листового асбокартона 22 позволяют дополнительно сохранить температуру стен печи. Крепление стального короба 21 к сварному каркасу 8 производится вертикальными швеллерами №16 поз. 23 фиг. 4. Для предотвращения распора кладки печи вертикальные швеллеры 23 имеют связку из горизонтальных швеллеров №16 поз. 24 фиг. 2.A
В передней торцевой стене 2 корпуса печи выполнено загрузочное окно 10. Загрузочное окно 10 имеет свод 25, выложенный по шаблону из шамотного торцевого клина ША 1 №22, 23 и опирающийся на пятовые кирпичи 26 фиг. 4. В боковой стене выложены два шлаковых окна 27, предназначенных для чистки большей части подин 5 и леток 15 от шлака закрытых футерованными поворотными заслонками 28 фиг. 1, 3. Каждое шлаковое окно 27 перекрыто плитой КС-90 поз. 29. Поворотные заслонки 28 футерованы легковесным шамотным кирпичом ШЛ-0,4 и имеют теплоизоляцию из двух слоев листового асбокартона (не показано). В задней торцевой стене 3 выложены дымоходы 30, имеющие арочные своды 31, опирающиеся на пятовые кирпичи 32. Газоходы 30 входят в боров 33 печи, на котором выполнен взрывной клапан 34 фиг. 1, 3.A
Своды 35 предлагаемой печи выполнены по шаблону из клина торцевого ША 1 №22, 23 ГОСТ 8691-73 и опираются на пятовые кирпичи 36 марки ША 1 №67, имеют слой с двойной теплоизоляционной обмазкой 37, слой легковесного кирпича 38 и на нем слой огнеупорных теплоизоляционных матов 39 для дополнительного сохранения тепла в печи. Существенно отметить, что пятовые балки 40 сварены из швеллеров №25 и №30.The
Печь установлена на бетонном фундаменте 41, имеющем сварной каркас 42. Загрузка шихты в печь производится с помощью двух виброзагрузочных установок 43, в которые загружается краном шихта.The furnace is mounted on a concrete foundation 41 having a welded
Более того, в конструкцию предлагаемой печи введены два привода подъема и опускания заслонок загрузочных окон состоящий: из двух электродвигателей 44, двух муфт 45, двух червячных редукторов 46, четырех валов 47 со шкивами 48, четырех противовесов 49, тросов 50, цепей 51, двух барабанов 52 и заслонки 53 фиг. 1, 2. Каждые два вала 47 имеют на концах запрессованные шкивы 48, которые вращаются заодно с валами 47 в подшипниках качения, находящихся в стойках 54. Восемь стоек 54 приварены к металлоконструкции печи. Шкивы 48 имеют проточки по форме цепей, благодаря чему переброшенные через шкивы 48 цепи 51 имеют большую площадь соприкосновения, при работе привода исключается проскальзование цепей 51. Вес каждой заслонки 53 загрузочного окна 10 уравновешивается весом двух противовесов 49. Один трос 50 каждого привода соединен с противовесом 49, а другой через шкив 55 наматывается на барабан 52 привода подъема и опускания заслонки 53 загрузочного окна 10. Заслонка 53 загрузочного окна 10 печи стальная сварная имеет теплоизоляцию, состоящую из трех слоев асбокартона 56 и футеровки легковесным кирпичем 57 марки ШЛ-0,4 фиг. 2. В нижнем положении заслонка 53 опирается на подоконник 58. На заслонке 53 приварены две ручки 59.Moreover, two drives for raising and lowering the shutters of the loading windows are introduced into the design of the proposed furnace, consisting of two
Для поддержания температуры в двух ваннах 6 печи, прогрева леток 15 и, при необходимости, перегрева сплава, а также увеличения производительности и ведения форсированного режима плавки в каждой боковой стене 1 установлены две горелки: одна инжекционная трехрядная тридцати шести смесительная горелка среднего давления 60, перекрытая блоком 61 и направлена под углом 22° на наклонную площадку 4 и под углом 25° к оси печи, а одна инжекционная трехрядная сорока пяти смесительная горелка среднего давления 62, перекрытая блоком 63 направлена под углом 22° на под 5 и под углом 25° к оси печи. Инжекционная трехрядная тридцати шести смесительная горелка среднего давления 60 представляет собой тридцать шесть единичных толстостенных смесителя 64 объединенных общей сварной газораспределительной камерой 65, к которой приварен штуцер 66, по которому подается природный газ фиг. 5, 6. К сварной газораспределительной камере 65 приварен по периметру кожух 67, из листовой стали толщиной 3 мм, в который набивается огнеупорная набивная масса 68. Экспериментально разработана автором и проверена на большой ванной газовой плавильной печи отражательного типа емкостью 15 тонн следующая огнеупорная набивная масса для обмуровки горелок и набивки пространства между смесителями:To maintain the temperature in two bathtubs 6 of the furnace, to heat up the
Приведенная огнеупорная набивная масса после прокалки обладает высокой твердостью, высокой огнеупорностью, значительной стойкостью против осыпания при температурах до 1650°С. Срок службы горелки значительно увеличивается. Набитая огнеупорной массой 68 горелка 60 может просушиваться и прокаливаться отдельно до установки ее в печь. На газораспределительную камеру 65 и кожух 67 надевается литой стабилизирующий туннель 69 из коррозионно-стойкого, жаростойкого чугуна ЧХ22С и приваривается по периметру к газораспределительной камере 65.The refractory packing material after calcination has high hardness, high refractoriness, and considerable resistance to shedding at temperatures up to 1650 ° C. The life of the burner is significantly increased. The
Следует отметить, что каждый смеситель 64 трех рядной тридцати шести смесительной горелки 60 среднего давления является отливкой и представляет собой трубу из коррозионно-стойкого жаростойкого чугуна ЧХ22С диаметром 65×10 мм длиной 325 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла 70 под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, при этом в каждом смесителе 64 на внутренней поверхности имеются 12 литых ребер 71, литые ребра со стороны движения газо воздушной смеси имеют заходную часть «заострение» длиной 5 мм, угол «заострения» составляет 30°, высота ребер 4,5 мм, длина факела смесителей 3,0 метра. Горелки со смесителями и с литым стабилизирующим пламя туннелем из коррозионно-стойкого жаростойкого чугуна ЧХ22С обладают большой надежностью и большим сроком эксплуатации. Сгорание основной части газо воздушной смеси происходит в стабилизирующем туннеле 69, остальной части - в камере горения печи. Необходимым условием нормальной работы горелки является наличие разряжения в камере горения в пределах 3÷20 ДаПа (мм. вод. ст.). Номинальное давление газа перед горелкой 0,08 МПа. Инжекционная трехрядная сорока пяти смесительная горелка среднего давления 62 имеет идентичную конструкцию и идентичные входящие в конструкцию элементы с той лишь разницей, что смесителей 45 штук (по 15 штук в каждом ряду). Печь может работать при отключенном электропитании благодаря применению инжекционных горелок. Каждая горелка имеет свой кран управления подачей газа и свой горелочный туннель для устойчивого горения факела.It should be noted that each
Вместе с тем, печь имеет экономайзер 72, имеющий в сечении коробчатую форму с размерами 40×60 мм и длину 5,5, который позволяет нагревать воду для технологических нужд теплом отводящих по борову 33 дымовых газов. В борове длиной 8,5 метров, опирающимся на опоры 73 и зафутерованный на стальной плите 74, положен листовой асбокартон 75 в два слоя толщиной 10 мм. Опоры 73 выполнены через каждые 1,5 метра, имеют в нижней части приваренные пластины 76, которые крепятся к полу цеха фундаментными болтами (не показано), а сверху на каждой паре опор приварен швеллер 77 №18. Боров 33 сверху перекрыт огнеупорными плитами 78 марки КС-90. П-образный экономайзер 72 соприкасается с боковыми стенками борова 33 и с верхними перекрывающими боров 33 плитами 78, при этом обеспечивается максимальная теплоотдача. Вдоль боковых стенок борова 33 на расстоянии 350 мм выложены огнеупорным кирпичом стены 79 перекрытые плитами 80, предотвращая отвод тепла от борова 33 и экономайзера 72 в цех фиг. 7. Экономайзер 72 с торцов заложен огнеупорным кирпичом 81. Холодная вода под давлением 2 ати подается в экономайзер 72 по трубе 82 и нагревается в экономайзере 72 теплом дымовых газов, отходящих по борову 33 из печи. Горячая вода по трубе 83 выходит из экономайзера 72 фиг. 8.At the same time, the furnace has an
Наконец, печь снабжена системой пыле газоочистки для достижения экологически чистого процесса, которая состоит из камеры смешения 84, дымососа 85, пяти секционного пыле газоочистного блока 86, Пяти секционный пыле газоочистной блок 86 состоит из пяти единичных сварных блока, причем каждый сварной блок представляет собой сборный стальной цилиндрической формы корпус 87, в нижней части которого имеется поворотная загрузочная решетка 88 с отверстиями фиг. 9. Поворот решетки 88 вокруг оси осуществляется с помощью рукоятки 89, закрепленной на оси. Выше поворотной загрузочной решетки 88 расположен загрузочный патрубок 90. В верхней части каждого цилиндрического корпуса 87 размещены вращающиеся рукавные фильтры (не показаны) в количестве 12 штук, имеющие высоту 3 метра и диаметр 150 мм, которые улавливают пылевидные частицы из дымовых газов. Вверху каждого сварного блока на обслуживающей площадке 91 размещен привод вращения рукавных фильтров, состоящий из электродвигателя 92, муфты 93, червячного редуктора 94 и зубчатой тарелки 95.Finally, the furnace is equipped with a dust cleaning gas system to achieve an environmentally friendly process, which consists of a mixing
В верхней части цилиндрического корпуса 87 закреплена на четырех кронштейнах 96 обслуживающая площадка 91, которая опирается на двенадцать опор 97 и имеет слева лестницу 98. На обслуживающей площадке 91 закреплена рама 99, на которой смонтирована воздуходувка 100 с электродвигателем 101. На поворотную загрузочную решетку 88 раз в неделю с приставной лестницы загружается адсорбент: активированный уголь, селикагель, березовый уголь, известь «пушонка». Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 102 цилиндрического корпуса 87. Очищаемые газы из печи подаются в пяти секционный пыле газоочистной блок 86 по трубе 103. Отработанный адсорбент выгружается через нижнюю горловину 104 цилиндрического корпуса 87 в тару (не показана) и увозится в отвал. Для наблюдения за ходом процесса очистки дымовых газов в цилиндрическом корпусе 87 выполнены два глазка 105. Так как дымовые газы, выходящие из печи имеют температуру больше 900°С, то обычно перед дымососом 85 устанавливают камеру смешения 84, в которой дымовые газы разбавляются воздухом цеха, при этом их температура снижается до 150-170°С фиг. 9. В камере смешения 84 установлены два шибера: один из которых 106 закрывает или открывает подачу в дымосос отходящих газов, другой 107 регулирует подачу свежего воздуха для разбавления им продуктов горения. В качестве дымососа принят дымосос мод. ДН-12, который имеет рабочую температуру до 250°С. После очистки дымовых газов от вредных веществ на загрузочных решетках 88 в «кипящем слое» они очищаются от пыли во вращающихся рукавных фильтрах, находящихся в верхней части цилиндрического корпуса 87, поступают в воздуходувку 100 и далее по трубе 108 попадают в дымовую трубу 109, по которой удаляются в атмосферу фиг. 9.In the upper part of the
Перед входом в трубу 110, которая идет на дымовую трубу 109 установлен шибер 111, для обслуживания которого предусмотрена обслуживающая площадка 112 с лестницей 113. Обслуживающая площадка 112 с лестницей 113 служит и для обслуживания шиберов 106, 107, установленных в камере смешения 84. Дымососом 85 дымовые газы подаются по трубе 114, далее по патрубкам 115 попадают в пять единичных сварных блока 116.Before the entrance to the
Выплавленный в печи металл разливается по желобам 17 в изложницы 117, размещенные на карусели 18.The metal smelted in the furnace is poured into gutters 17 into
Печь может работать на естественной и искусственной тяге.The furnace can work on natural and artificial traction.
Печь на естественной тяге работает следующим образом. Краном (не показано) загружают шихту в виброзагрузочные установки 43, которые перемещаются по рельсам 118. Затыкают летки 15, нагревают изложницы 117 на каруселях 18 и производят их покраску противопригарной краской. Прокаливают печь в соответствии с технологической инструкцией, в прокаленную печь на наклонные площадки 4 через загрузочные окна 10 с помощью виброзагрузочных установок 43 загружают неразделанный алюминиевый лом с температурой окружающей среды. Пламя четырех газовых инжекционных горелок 60, 62, замурованных в специальные проемы в боковых стенах 1, нагревают лом до температуры плавления. Металл плавится и стекает по наклонным площадкам 4 на подины 5, наполняя ванны 6 печи. Горелки 60, 62 установлены наклонно, поэтому пламя горелок наклонено под углом к наклонным площадкам 4, к ваннам 6, оси печи и оно как бы скользит по шихте, лежащей на наклонных площадках и по жидкому металлу в ваннах плавно огибает стену 7, далее, закручиваясь, поднимается к своду 35 обтекает часть его в обратном направлении, проходит вторично по поверхности жидкого металла, обеспечивая его вторичный обогрев, а затем дымовые газы входят в дымоход 30 и, далее, по борову 33, по трубе 110 удаляются в дымовую трубу 109 и в атмосферу. Существенно отметить, что перед работой печи плавильщик металла и сплавов поднимается по лестнице 113 на обслуживающую площадку 112 и открывает шибер 111 на трубе 110, а шиберы 106, 107 на камере смешения закрывает. В процессе работы тепло аккумулируется в своде 35, откуда отражается на металл. Слой с двойной теплоизоляционной обмазкой 30, слой легковесного кирпича 31, слой теплоизоляционных матов 32, теплоизоляция 17 стен, пода 5, наклонной площадки 4 и теплоизолирующие слои каркаса печи обеспечивают высокую теплоизоляцию печи. В процессе плавки включают при необходимости две, три, четыре горелки. Все горелки включаются для достижения высокой производительности печи, т.е. обеспечения форсированного режима плавки. В процессе плавки производят загрузку шихты несколько раз, лом расплавляется, влага, находящаяся в нем испаряется, разлагаясь на кислород и водород, а на наклонной площадке 4 остаются все включения, температура плавление которых выше чем алюминиевого сплава. Эти отходы (переделки: чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д.) не попадают в расплавленный металл, так как периодически их удаляют скребком с поверхности наклонной площадке 4 в шлаковню. После полного расплавления загруженного в печь лома, обработки флюсом жидкого металла, тщательного перемешивания металла в ваннах 6 и подтверждении лабораторией спектрального анализа марки получаемого сплава, открывают летки 15 и производят разливку сплава в изложницы 117 каруселей 18.The natural draft furnace operates as follows. A crane (not shown) load the mixture into vibro-
После разливки металла затыкают летки 15, чистят наклонные площадки 4, подины 5 печи от шлака и процесс повторяется.After the casting of the metal, plugs 15 are plugged, the
Печь на искуственной тяге работает следующим образом. Перед началом работы печи плавильщик металла и сплавов поднимается по лестнице 113 на обслуживающую площадку 112, закрывает шибер 111 на трубе 110, а открывает шиберы 106 и 107 на камере смешения 84. Далее из пяти секционного пыле газоочистного блока 86 удаляется пыль с отработанным адсорбентом. На каждую поворотную решетку 88 с большим количеством отверстий загружается свежий адсорбент (активированный уголь 5 кг, селикагель 3 кг, березовый уголь 5 кг и известь «пушонка» в количестве 20 кг.). Включается система пыле газоочистки. Операции проводимые на печи такие же, как и при работе печи на естественной тяге. Дымовые газы, выделяющиеся при плавке металла в печи проходят через камеру смешения 84 разбавляются свежим воздухом цеха, температура их падает с 950-1050°С до 160-170°С. Далее дымососом 85 дымовые газы нагнетаются в пыле газоочистной блок 86, где происходит их очистка от вредных веществ и пыли. При прохождении дымовыми газами слоя адсорбента образуется «кипящий слой», в котором интенсивно очищаются дымовые газы от вредных веществ. В верхней части пыле газоочистного блока 86 дымовые газы очищаются от пыли в 60-ти рукавных фильтрах. Затем очищенные дымовые газы воздуходувками 100 подаются по трубе 108 в дымовую трубу 109. После разливки жидкого металла затыкают летки 15, чистят наклонные площадки 4, подины 5 печи от шлака и процесс повторяется.The artificial draft furnace operates as follows. Before the furnace starts, the metal and alloys smelter climbs
Печь отличается простотой конструкции, малыми потерями тепла и может работать на естественной и искусственной тяге с системой пыле газоочистки, что делает процесс переплава алюминиевых ломов экологически чистым.The furnace is distinguished by its simplicity of design, low heat loss and can operate on natural and artificial traction with a dusty gas cleaning system, which makes the process of remelting aluminum scrap environmentally friendly.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116897A RU2707364C1 (en) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | Reflecting tandem furnace for aluminum scrap remelting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116897A RU2707364C1 (en) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | Reflecting tandem furnace for aluminum scrap remelting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2707364C1 true RU2707364C1 (en) | 2019-11-26 |
Family
ID=68653008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019116897A RU2707364C1 (en) | 2019-05-31 | 2019-05-31 | Reflecting tandem furnace for aluminum scrap remelting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2707364C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2729675C1 (en) * | 2020-03-23 | 2020-08-11 | Владимир Александрович Трусов | Tandem reverberatory furnace for remelting of aluminum scrap |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0787810A1 (en) * | 1996-02-09 | 1997-08-06 | Deral S.p.A. | Aluminium remelting furnace, in particular for melting aluminium scrap to be recycled |
RU2155304C1 (en) * | 1999-12-14 | 2000-08-27 | Демидов Юрий Алексеевич | Reveberatory furnace for metal remelting |
US20010028136A1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-10-11 | Hertwich Engineering Gmbh | Two-chamber furnace for the melt- contact smelting of contaminated aluminum scrap |
RU2522283C1 (en) * | 2013-01-10 | 2014-07-10 | Владимир Александрович Трусов | Tandem reflecting furnace with casting shoe for remelting of aluminium scrap |
RU2610641C1 (en) * | 2015-09-15 | 2017-02-14 | Владимир Александрович Трусов | Two-bath reverberatory furnace for aluminium scrap remelting |
-
2019
- 2019-05-31 RU RU2019116897A patent/RU2707364C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0787810A1 (en) * | 1996-02-09 | 1997-08-06 | Deral S.p.A. | Aluminium remelting furnace, in particular for melting aluminium scrap to be recycled |
RU2155304C1 (en) * | 1999-12-14 | 2000-08-27 | Демидов Юрий Алексеевич | Reveberatory furnace for metal remelting |
US20010028136A1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-10-11 | Hertwich Engineering Gmbh | Two-chamber furnace for the melt- contact smelting of contaminated aluminum scrap |
RU2522283C1 (en) * | 2013-01-10 | 2014-07-10 | Владимир Александрович Трусов | Tandem reflecting furnace with casting shoe for remelting of aluminium scrap |
RU2610641C1 (en) * | 2015-09-15 | 2017-02-14 | Владимир Александрович Трусов | Two-bath reverberatory furnace for aluminium scrap remelting |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2729675C1 (en) * | 2020-03-23 | 2020-08-11 | Владимир Александрович Трусов | Tandem reverberatory furnace for remelting of aluminum scrap |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2522283C1 (en) | Tandem reflecting furnace with casting shoe for remelting of aluminium scrap | |
RU2656426C1 (en) | Reverberating furnace for metal remelting | |
RU2413148C1 (en) | Reverberatory furnace for aluminium scrap re-melting | |
RU2697998C1 (en) | Double-wall reflecting furnace with forehearth for remelting of aluminum scrap | |
RU2649481C1 (en) | Reverberatory oven for aluminum scrap remelting | |
RU2407969C1 (en) | Reverberating furnace for metal remelting | |
RU2610641C1 (en) | Two-bath reverberatory furnace for aluminium scrap remelting | |
RU2688067C1 (en) | Rotary melting furnace for processing non-ferrous metal wastes | |
RU2699876C1 (en) | Tandem reflecting furnace with forehearth for remelting of aluminum scrap | |
RU2480694C1 (en) | Reverberatory furnace for metal remelting | |
RU2534691C1 (en) | Reverberatory furnace for aluminium scrap remelting | |
RU2361161C2 (en) | Reverberatory furnace for metal remelting | |
RU2557190C2 (en) | Reverberatory furnace for aluminium scrap remelting | |
RU2529348C1 (en) | Reverberatory furnace for remelting of aluminium scrap | |
RU2707364C1 (en) | Reflecting tandem furnace for aluminum scrap remelting | |
RU2481534C1 (en) | Reverberatory furnace for remelting of scarp-aluminium | |
RU2458302C1 (en) | Rotating melting furnace for processing of nonferrous wastes | |
RU2717752C1 (en) | Gas crucible furnace | |
RU2716294C1 (en) | Tandem reflecting furnace for aluminum scrap remelting | |
RU2406953C1 (en) | Shaft reverberating furnace for metal remelting | |
RU2708707C1 (en) | Reverberatory furnace for aluminum scrap remelting | |
RU2617087C1 (en) | Tandem reverberatory furnace for aluminium scrap remelting | |
RU2761833C1 (en) | Rotary melting furnace for recycling non-ferrous metal waste | |
RU2588700C1 (en) | Shaft-reverberatory furnace for metal remelting | |
RU2754257C1 (en) | Gas crucible furnace |