RU2716294C1

RU2716294C1 - Tandem reflecting furnace for aluminum scrap remelting

Info

Publication number: RU2716294C1
Application number: RU2019131505A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Трусов
Original assignee: Владимир Александрович Трусов
Priority date: 2019-10-04
Filing date: 2019-10-04
Publication date: 2020-03-11

Abstract

FIELD: furnaces.

SUBSTANCE: invention relates to tandem reflecting furnace for remelting of aluminum scrap. Furnace comprises a housing formed by fire-resistant outer side, front and rear end walls, two collection baths and two inclined platforms made of corundum blocks KC-95, laid on three layers of heat insulation, limited by the bottom and walls, two large roofs above each bath, having heat insulation, gas duct and welded frame, on which everything is arranged. Frame with heat insulation is filled with concrete with asbestos crumb filler. Stainless steel box with heat insulation between it and every wall is welded to the furnace frame. In each side wall there are two injection two-row twenty-four-mix medium-pressure burners directed at an angle to inclined platform and bottom and to axis of furnace, and in rear wall – two injection two-row twenty-four-mix medium-pressure burners directed at an angle to hearth. In front end wall and in side walls there are four working windows, two of which can serve as slag windows equipped with hydraulic drives for lifting and lowering working shutters of furnace, in the rear end wall there are flanges lined with turning bowls with lined pivot chutes welded to them, which are installed with possibility of rotation during liquid metal pouring. Furnace is configured to operate on natural and artificial draft with dust-and-gas cleaning system.

EFFECT: providing high efficiency of the furnace, reduction of heat and loss losses and possibility of ecologically pure remelting of aluminum scrap.

9 cl, 11 dwg

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 лома.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 of scrap.

Известен аналог - двухванная 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. Считаю, что печь, взятая за аналог, имеет следующие недостатки:A known analogue is a two-shaft reflective furnace (Information source MS Shklyar “Furnaces of secondary non-ferrous metallurgy”, publishing house “Metallurgy”, 1987. p. 87-89), containing a body formed by brickwork of external walls as in the declared furnace, two bathtubs bounded by hearths, a vault and walls, drainage gates and ducts. I believe that the oven, taken as an analogue, has the following disadvantages:

1. Печь не имеет экономайзера.1. The furnace does not have an economizer.

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 пыле газоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.3. The furnace does not have a dust treatment 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. В печи используется два стационарных желоба для слива расплавленного металла.6. The furnace uses two stationary troughs to drain molten metal.

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 - двухванная отражательная печь с копильником для переплава алюминиевого лома (Источник информации В.А. Трусов патент № 2522283), содержащая как в заявленной печи корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками, газоходы, содержащий корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, ванну, ограниченную подом, сводом и стенками, сливные летки. Считаю, что печь, взятая за аналог, имеет следующие недостатки:A known analogue is a two-shaft reflective furnace with a piggy bank for remelting aluminum scrap (Information source V.A. Trusov patent No. 2522283), containing, as in the claimed furnace, a housing formed by refractory outer side, front and rear end walls, two baths bounded by hearths, a vault and walls, flues containing a housing formed by refractory outer side, front and rear end walls, a bathtub bounded by a hearth, arch and walls, drainage gaps. I believe that the oven, taken as an analogue, has the following disadvantages:

2. В печи для футеровки подин используются подовые блоки МЛСП, а не подовые блоки КС-95, которые значительно увеличивают срок службы печи.2. In the hearth lining furnace, the bottom blocks of the MLSP are used, and not the bottom blocks KS-95, which significantly increase the life of the furnace.

3. Из описания печи следует, что она не обеспечивает ведения форсированного режима плавки.3. From the description of the furnace it follows that it does not provide a forced melting mode.

4. В печи используется два стационарных желоба для слива расплавленного металла.4. The furnace uses two stationary troughs to drain molten metal.

Известен аналог - двухванная отражательная печь с копильником для переплава алюминиевого лома (Источник информации В.А. Трусов патент №2610641), являющаяся наиболее близкой (прототипом), содержащая как в заявленной печи корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками, газоходы, сливные летки, экономайзер.A known analogue is a two-shaft reflective furnace with a piggy bank for remelting aluminum scrap (Information source V.A. Trusov patent No. 2610641), which is the closest (prototype), containing, as in the claimed furnace, a housing formed by refractory outer side, front and rear end walls, two bathtubs, limited by hearths, arch and walls, gas ducts, drain drains, economizer.

1. Печь не имеет частично выложенных блоками стен, что снижает срок службы печи.1. The furnace does not have partially lined walls, which reduces the life of the furnace.

2. В печи для футеровки подин используются подовые блоки КС-90, а не подовые блоки КС-95, которые увеличивают срок службы печи.2. In the hearth furnace, the hearth blocks KS-90 are used, and not the hearth blocks KS-95, which increase the life of the furnace.

3. Печь имеет достаточно сложную двухступенчатую установку пыле газоочистки.3. The furnace has a rather complicated two-stage dust-gas treatment unit.

4. В прототипе печи используется два поворотных желоба для слива расплавленного металла, что увеличивает время разлива наплавленного металла и, соответственно, снижает производительность.4. The prototype furnace uses two rotary troughs for draining molten metal, which increases the spill time of the weld metal and, accordingly, reduces productivity.

5. Печь не имеет над каждой наклонной площадкой и ванной (подиной) два больших свода: нижний и верхний, расположенных один над другим, которые позволяют использовать тепло отходящих дымовых газов, имеющих высокую температуру для нагрева нижнего свода с двух сторон и верхнего свода с нижней стороны, повысить тепловой к.п.д. печи.5. The furnace does not have two large arches above each inclined platform and the bathtub (bottom): the lower and upper, located one above the other, which allow the use of heat from flue gases having a high temperature to heat the lower arch from two sides and the upper arch from the lower parties, increase thermal efficiency ovens.

Задачей изобретения является создание высокопроизводительной газовой двухванной отражательного типа печи для переплава алюминиевых ломов, позволяющей снизить выбросы вредных газов в атмосферу, снизить потери тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации, ввести в состав печи экономайзер и пыле газоочистку.The objective of the invention is the creation of a high-performance gas twin-shaft reflective type furnace for remelting aluminum scrap, which allows to reduce harmful gas emissions into the atmosphere, reduce heat loss to the environment, as well as increase its life, introduce an economizer and dust gas treatment into the furnace.

Технический результат - разработанная газовая двухванная отражательного типа печь для переплава алюминиевых ломов является высокопроизводительной, имеющей экономайзер и большой срок эксплуатации, позволяющей: 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 gas two-shaft reflective type furnace for remelting aluminum scrap is highly efficient, having an economizer and a long service life, allowing: to reduce heat loss to the environment due to thermal insulation, to conduct the remelting process on natural and artificial traction with a dust gas cleaning system, which makes its environmentally friendly.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в двухванную печь для переплава алюминиевого лома, содержащую корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками и газоходы, согласно предлагаемому изобретению, введен сварной каркас, выложенный внутри двумя рядами легковесных полуторных кирпичей марки ШЛ-0,6 с тремя слоями асбокартона под каждой подиной и двумя рядами легковесных полуторных кирпичей ШЛ-0,6 с шестью слоями асбокартона под каждой наклонной площадкой, при этом сварной каркас залит бетоном с наполнителем асбестовой крошкой, более того каждый под печи и каждая наклонная площадка выложены из корундовых блоков КС-95, уложенных на три слоя асбокартона с подбивкой из сухого песка, смешанного с асбестовой крошкой. Такая теплоизоляция подин, наклонных площадок, каркаса позволяет снизить потери тепла, сохранить температуру металла в ваннах и наклонных площадках. Корундовые блоки КС-95 имеют высокую огнеупорность и стойкость и позволяют увеличить срок службы печи (срок службы по практическим данным 8,5-9 лет).The specified technical result is achieved due to the fact that in the two-shaft furnace for remelting aluminum scrap, containing a body formed by refractory outer side, front and rear end walls, two baths bounded by hearths, arch and walls and flues, according to the invention, a welded frame is introduced laid inside two rows of lightweight one and a half bricks of the ШЛ-0,6 brand with three layers of asbestos cardboard under each hearth and two rows of lightweight one and a half bricks of ШЛ-0,6 with six layers of asbestos board each inclined platform, while the welded frame is filled with concrete with asbestos aggregate, moreover, each under the furnace and each inclined area are made of corundum blocks KS-95, laid on three layers of asbestos board with a pad of dry sand mixed with asbestos chips. Such thermal insulation of the hearths, inclined platforms, frame allows you to reduce heat loss, maintain the temperature of the metal in the bathtubs and inclined areas. Corundum blocks KS-95 have high refractoriness and resistance and allow to increase the service life of the furnace (the service life is 8.5-9 years according to practical data).

Кроме того, печь имеет в каждой боковой стене две инжекционные двух рядные двадцати четырех смесительные горелки среднего давления, направленные под углом 28 градусов на наклонную площадку и подину и под углом 18 градусов к оси печи, а также две инжекционные двух рядные двадцати четырех смесительные горелки среднего давления, размещенные в задней стене и направленные под углом 30 градусов на подины, при этом шесть инжекционных двадцати четырех смесительных горелок среднего давления имеют смесители верхнего ряда с отлитыми 12-ю ребрами на внутренней поверхности на длине 330 мм от конца с факелом при горении 2,8 метра, а смесители нижнего ряда с отлитыми 12-ю ребрами на внутренней поверхности на длине 120 мм от конца позволяют получить факел при горении 1,8 метра, при этом каждая из шести горелок содержит литой стабилизирующий пламя туннель, огнеупорную набивную массу, смесители, объединенные общей сварной газораспределительной камерой, а также горелка содержит кожух, приваренный к газораспределительной камере. Такое расположение горелок позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара (по практическим данным), а также загружать незагрязненную шихту через шлаковые окна и быстро ее переплавлять за счет тепла, выделяющегося при горении факелов шести двадцати четырех смесительных горелок среднего давления, причем тепловая мощность всех шести инжекционных горелок составляет 12840 кВт, что делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки.In addition, the furnace has in each side wall two injection two-row twenty-four medium-pressure mixing burners directed at an angle of 28 degrees to an inclined platform and hearth and at an angle of 18 degrees to the axis of the furnace, as well as two injection two-row twenty-four mixing burners of medium pressures placed in the rear wall and directed at an angle of 30 degrees to the heights, while six injection twenty-four mixing burners of medium pressure have mixers of the upper row with cast 12 ribs on the outside the surface of the surface at a length of 330 mm from the end with a torch when burning 2.8 meters, and the mixers of the lower row with cast 12 ribs on the inner surface at a length of 120 mm from the end allow you to get a torch when burning 1.8 meters, each six burners contains a cast flame-stabilizing tunnel, refractory packing material, mixers combined by a common welded gas distribution chamber, and the burner contains a casing welded to the gas distribution chamber. This arrangement of the burners allows to achieve a high melting rate, reduce fumes (according to practical data), as well as to load an uncontaminated charge through slag windows and to quickly melt it due to the heat generated during the burning of flames of six twenty-four mixing burners of medium pressure, and the thermal power of all six injection burner is 12840 kW, which makes the furnace highly efficient, allowing for forced melting.

При этом смесители и стабилизирующий пламя туннель горелок изготавливают литьем по выплавляемым моделям из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧХ32, при этом жаростойкий чугун ЧХ32 позволяет увеличить срок службы горелок и печи.At the same time, mixers and a flame-stabilizing burner tunnel are made by investment casting from heat-resistant and wear-resistant cast iron CHX32, while heat-resistant cast iron ChX32 allows you to increase the life of the burners and furnace.

Следует отметить, что каждый смеситель верхнего ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 410 мм с отлитыми внутри центрального канала двенадцатью ребрами высотой 4 мм длиной 330 мм от конца, при этом по периферии просверлены четыре сопла под углом 26°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, кроме того каждый смеситель нижнего ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 410 мм с отлитыми внутри центрального канала двенадцатью ребрами высотой 4 мм длиной 120 мм от конца, причем по периферии просверлены четыре сопла под углом 26°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°.It should be noted that each mixer of the upper row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm, length 410 mm, and twelve ribs 4 mm long 330 mm long from the end cast inside the central channel, with four nozzles drilled at an angle of 26 ° ± 1 ° to their axes with a countersink of the inlet part of 0.5 mm at an angle of 90 °, in addition, each mixer of the lower row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm 410 mm long with twelve ribs cast inside the central channel 4 m length 120 mm from the end, and circumferentially drilled four nozzles angled 26 ° ± 1 ° to countersink their axes with the inlet portion of 0.5 mm at an angle of 90 °.

Кроме того, в каждую инжекционную двух рядную двадцати четырех смесительную горелку среднего давления введено устройство для регулирования расхода воздуха, состоящее из: двух стальных ребер, приваренных к газораспределительной камере, регулятора, имеющего «отбортовки» и, в котором просверлено 24 отверстия диаметром 44 мм, которые сосны с отверстиями смесителей, четырех гаек и четырех болтов.In addition, a device for regulating the air flow, consisting of: two steel fins welded to the gas distribution chamber, a regulator with “flanges” and in which 24 holes with a diameter of 44 mm, was drilled, was introduced into each injection two-row twenty-four medium-pressure mixing burner. which are pine with holes for mixers, four nuts and four bolts.

Более того, печь выложена в стальном коробе и имеет теплоизоляцию между стальным коробом и каждой стеной, состоящую из асбестовой крошки, огнеупорной ваты, огнеупорных матов и тройного слоя листового асбокартона. Такая теплоизоляция позволяет снизить потери тепла и экономить газ.Moreover, the furnace is laid out in a steel box and has thermal insulation between the steel box and each wall, consisting of asbestos chips, refractory wool, refractory mats and a triple layer of sheet asbestos board. Such thermal insulation can reduce heat loss and save gas.

Существенно отметить, что своды печи имеют теплоизоляцию, состоящую из тройного слоя огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200, сверху которого уложены два слоя легковесного кирпича ШЛ-0,6. Такое конструктивное решение значительно снижает потери тепла в окружающую среду.It is important to note that the furnace arches have thermal insulation, consisting of a triple layer of refractory heat-insulating mullite-siliceous felt MKRV-200, on top of which two layers of lightweight brick SHL-0.6 are laid. This design solution significantly reduces heat loss to the environment.

Кроме того, печь имеет четыре рабочих окна, два из которых могут выполнять роль шлакового окна и шесть леток, выполненных в задней стене. Четыре рабочих окна позволяют производить быструю загрузку печи, а шесть леток производить быстрый слив наплавленного металла, что делает печь высокопроизводительной. Кроме того, частично боковые стены, оформляющие наклонные площадки и подины, выполнены корундовыми блоками КС-95, которые имеют высокую огнеупорность и большой срок службы. Это очень актуально, т.к. боковые стены сильно выкрашиваются при загрузке в печь шихты.In addition, the furnace has four working windows, two of which can play the role of a slag window and six slots made in the rear wall. Four working windows allow for quick loading of the furnace, and six years to produce quick discharge of the weld metal, which makes the furnace highly efficient. In addition, partially the side walls that form the inclined platforms and hearths are made of corundum blocks KS-95, which have high fire resistance and a long service life. This is very relevant because the side walls are very tinted when loading the mixture into the furnace.

Далее, печь имеет гидравлические приводы подъема и опускания рабочих заслонок печи и гидравлические привода подъема и опускания шлаковых заслонок печи, каждый из которых состоит из двух силовых цилиндров, масляного насоса, двух тяг, поперечины, двух подвесок, и отлитые из жаростойкого и износостойкого чугуна марки ЧХ32 рабочие и шлаковые заслонки с тройным слоем асбокартона, футерованные легковесным полуторным огнеупорным кирпичом марки ШЛ-0,6. Рабочие и шлаковые заслонки печи, отлитые из жаростойкого и износостойкого чугуна марки ЧХ32 отличаются большим сроком службы.Further, the furnace has hydraulic drives for raising and lowering the working flaps of the furnace and hydraulic drives for raising and lowering the slag shutters of the furnace, each of which consists of two power cylinders, an oil pump, two rods, a cross member, two suspensions, and cast castings made of heat-resistant and wear-resistant cast iron CHX32 working and slag shutters with a triple layer of asbestos board, lined with lightweight one and a half refractory bricks of the ШЛ-0.6 grade. The furnace working and slag shutters cast from heat-resistant and wear-resistant cast iron of the ХХ32 brand have a long service life.

Следует отметить, что предлагаемая печь в каждой ванне имеет два больших свода: нижний и верхний, расположенных один над другим, между ними имеется промежуток, выполняющий роль дымохода. Предлагаемая конструкция сводов позволяет: во-первых, использовать тепло отходящих дымовых газов, имеющих высокую температуру для нагрева нижнего свода с двух сторон и верхнего свода с нижней стороны, повысить тепловой к.п.д. печи; во-вторых, аккумулированное тепло позволяет увеличить скорость проплавления шихты и снизить расход природного газа. Благодаря такому решению, нижний большой свод омывается с двух сторон раскаленными дымовыми газами, тепло отражается на ванну и наклонную площадку, естественно, двухванная отражательная печь проплавляет больше алюминиевого лома.It should be noted that the proposed furnace in each bath has two large arches: the lower and upper, located one above the other, between them there is a gap that acts as a chimney. The proposed design of the arches allows you to: firstly, use the heat of the exhaust flue gases having a high temperature to heat the lower vault on both sides and the upper vault on the lower side, increase the thermal efficiency ovens; secondly, the accumulated heat allows you to increase the rate of penetration of the mixture and reduce the consumption of natural gas. Thanks to this solution, the lower large arch is washed on both sides by hot flue gases, heat is reflected on the bathtub and the inclined platform, of course, the twin-shaft reflective furnace melts more than aluminum scrap.

При этом двухванная отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет шесть поворотных желобов, установленных на кронштейнах, приваренных к коробу печи, которые поворачиваются в процессе разливки жидкого металла и имеют в конструкции поворотную чашу, что позволяет последовательно разливать жидкий металл в разливочное оборудование, расположенное в секторе обслуживания с углом 133°.At the same time, the two-shaft reflective furnace for remelting aluminum scrap has six rotary grooves mounted on brackets welded to the furnace box, which rotate during the pouring of liquid metal and have a rotary bowl in the design, which allows sequentially pour liquid metal into the casting equipment located in the sector service angle 133 °.

Важно отметить, что предлагаемая печь имеет экономайзер, который представляет собой полую трубу с внутренним ∅800 мм, по центру которой движутся раскаленные дымовые газы, а сверху по наружному диаметру выполнена сваркой в виде спирали профильная труба из нержавеющий стали прямоугольной формы с внутренними размерами 30×50 длиной 4,5 метра и с количеством витков - 32 шт., по которой подается вода из водопроводной сети под давлением 2 ати для подогрева, при этом спираль сварная, сварена из стали 04Х18Н10 и сверху закрыта металлической трубой с четырьмя слоями теплоизоляции.It is important to note that the proposed furnace has an economizer, which is a hollow pipe with an internal ∅800 mm, in the center of which glowing flue gases move, and a stainless steel profile pipe of rectangular shape with an internal size of 30 × 50 with a length of 4.5 meters and with the number of turns - 32 pcs., Through which water is supplied from the water supply network under a pressure of 2 ati for heating, while the spiral is welded, welded from steel 04X18H10 and closed from above with a metal pipe with four I have layers of thermal insulation.

Наконец, печь снабжена установкой пыле газоочистки, состоящей из пяти идентичных секций, объединенных в единую конструкцию, в каждой секции размещены две поворотные решетки и 11 рукавных фильтров, при этом установка пыле газоочистки имеет обслуживающую площадку и лестницу, причем, в состав системы пыле газоочистки входит камера смешения, дымосос ДН-13, установка пыле газоочистки, при этом установка пыле газоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 46600 м³/час, степень очистки по фтористому водороду 67%, степень очистки по окиси меди 86%, степень очистки по окиси углерода 87%, степень очистки по окиси азота 86%, степень очистки по окиси алюминия 81%, степень очистки по пыли 92%, уровень звука не более 75 ДВА.Finally, the furnace is equipped with a gas cleaning dust unit, consisting of five identical sections, combined into a single structure, two rotary grilles and 11 bag filters are placed in each section, while the gas dust installation has a service platform and a ladder, and the gas dust dust system is included mixing chamber, DN-13 smoke exhauster, gas treatment dust installation, while the gas treatment dust installation has the following characteristics: the gas to be cleaned is 46600 m ³ / h, the degree of purification by hydrogen fluoride is 67%, s the degree of purification for copper oxide is 86%, the degree of purification for carbon monoxide is 87%, the degree of purification for nitric oxide is 86%, the degree of purification for alumina is 81%, the degree of purification for dust is 92%, the sound level is not more than 75 TWA.

Введение в конструкцию печи перечисленных выше устройств, материалов и т.п., обеспечивает решение поставленной задачи. Разработанная конструкция двухванной печи позволяет вести переплавку не подвергнутого разделке и магнитной сепарации алюминиевого лома, который загружается в два рабочих окна, расположенных в передней стене, при этом переделки (чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны, нержавейка, титановые сплавы и т.д.) остаются на двух наклонных площадках, причем чистить подины и наклонные площадки можно с помощью погрузчика, оснащенного скребком. В два боковых шлаковых окна загружается подвергнутый разделке и магнитной сепарации алюминиевый лом.Introduction to the furnace design of the above devices, materials, etc., provides a solution to the problem. The developed design of the two-shaft furnace allows the melting of not scrap and magnetically separated aluminum scrap, which is loaded into two working windows located in the front wall, with alterations (cast iron and steel rings, bushings, bushings, studs, pushers, valves, stainless steel, titanium alloys, etc.) remain on two inclined platforms, and the heights and inclined areas can be cleaned using a loader equipped with a scraper. In two side slag windows, aluminum scrap is cut and magnetically separated.

На фиг. 1. Вид двухванной печи в плане.In FIG. 1. The view of the twin-furnace in the plan.

На фиг. 2. Продольный разрез А-А двухванной печи.In FIG. 2. A longitudinal section AA of a two-shaft furnace.

На фиг. 3. Поперечный разрез Б-Б двухванной печи.In FIG. 3. Cross section BB of a two-shaft furnace.

На фиг. 4. Вид В двухванной печи.In FIG. 4. View In a two-chamber furnace.

На фиг. 5. Поперечный разрез Г-Г двухванной печи.In FIG. 5. Cross section GG of a two-shaft furnace.

На фиг. 6. Двух рядная двадцати четырех смесительная инжекционная горелка.In FIG. 6. Two in-line twenty-four mixing injection burner.

На фиг. 7. Разрез Д-Д двух рядной двадцати четырех смесительной инжекционной горелки.In FIG. 7. Section DD of two in-line twenty-four mixing injection burners.

На фиг. 8. Быстросменный леточный кирпич.In FIG. 8. Quick change flying brick.

На фиг. 9. Продольный разрез Е-Е экономайзера.In FIG. 9. The longitudinal section EE of the economizer.

На фиг. 10. Установка пыле газоочистки.In FIG. 10. Install dustproof gas cleaning.

На фиг. 11. Вид в плане двухванной печи с экономайзером, разливочным оборудованием и установкой пыле газоочистки.In FIG. 11. A plan view of a two-chamber furnace with an economizer, casting equipment, and a gas-cleaning dust unit.

Предлагаемая двухванная отражательная печь для переплава алюминиевого лома содержит смонтированный на каркасе 1 печи корпус, образованный кирпичной кладкой наружных боковых, передней 2 и задней 3 торцевых стен фиг. 2. При этом каждый под 4 печи и каждая наклонная площадка 5 выложены из корундовых блоков поз. 6 КС-95 ТУ 14 - 8 - 556 - 87, уложенных на три слоя асбокартона 7 с подбивкой 8 из сухого песка, смешанного с асбестовой крошкой. Каркас 1 сварной, сварен из двутавров №45, №25, швеллеров №12 поз. 9, выложен внутри двумя рядами легковесных полуторных кирпичей 10 марки ШЛ-0,6 с тремя слоями асбокартона 7 под каждой подиной 4 и двумя рядами легковесных полуторных кирпичей ШЛ-0,6 с шестью слоями асбокартона 7 под каждой наклонной площадкой 5, при этом сварной каркас 1 залит бетоном 11 с наполнителем асбестовой крошкой. Такая теплоизоляция подин 4, наклонных площадок 5, каркаса 1 позволяет снизить потери тепла, сохранить температуру металла в ваннах и наклонных площадках 5. Срок службы печи увеличивается из-за использования корундовых блоков КС-95, которые имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным 8,5-9 лет) фиг. 2. Применением корундовых блоков КС-95 (больших - длина 1000 мм, ширина 400 мм, толщина 300 мм, малых - длина 500 мм, ширина 400 мм, толщина 300 мм) вместо обычных штучных изделий можно уменьшить количество швов, что снижает газопроницаемость и повышает шлакоустойчивость футеровки; получить экономию средств, поскольку отпадает процесс предварительного изготовления штучных огнеупоров, ускорить процесс строительства и снизить долю ручного труда. Корундовые блоки КС-95 (расшифровка марки-КС - корундовый, свыше 95% Al₂O₃). Швы между корундовыми блоками КС-95 заполняют тонкоразмолотым сухим шамотным порошком, а еще более лучший результат был достигнут автором, когда засыпанный в щели блоков каждой подины 4 и каждой наклонной площадки 5 шамотный порошок в верхней части заливался жидким стеклом. В качестве связующего вещества применялся огнеупорный состав, состоящий из огнеупорной глины (20%), шамотного порошка (75%), жидкого стекла (4%) и фоскона (1%).The proposed two-shaft reflective furnace for remelting aluminum scrap contains a housing mounted on the frame 1 of the furnace, formed by brickwork of the outer side, front 2 and rear 3 end walls of FIG. 2. Moreover, each under 4 furnaces and each inclined platform 5 are laid out of corundum blocks pos. 6 KS-95 TU 14 - 8 - 556 - 87, laid on three layers of asbestos board 7 with tamping 8 of dry sand mixed with asbestos chips. Frame 1 is welded, welded from I-beams No. 45, No. 25, channels No. 12 pos. 9, is laid inside with two rows of lightweight one and a half bricks 10 of the ШЛ-0.6 grade with three layers of asphalt board 7 under each hearth 4 and two rows of lightweight one and a half bricks of ШЛ-0.6 with six layers of asbestos-cardboard 7 under each inclined platform 5, while welded frame 1 is poured with concrete 11 with asbestos aggregate filler. Such thermal insulation of the hearth 4, inclined platforms 5, frame 1 can reduce heat loss, maintain the temperature of the metal in the bathtubs and inclined areas 5. The service life of the furnace is increased due to the use of corundum blocks KS-95, which have high fire resistance and resistance (service life practical data 8.5-9 years) FIG. 2. Using corundum blocks KS-95 (large - length 1000 mm, width 400 mm, thickness 300 mm, small - length 500 mm, width 400 mm, thickness 300 mm) instead of conventional piece products, the number of joints can be reduced, which reduces gas permeability and increases slag resistance of the lining; get cost savings, because the process of prefabricating piece refractories disappears, speed up the construction process and reduce the proportion of manual labor. Corundum blocks KS-95 (decoding of brand KS - corundum, over 95% Al ₂ O ₃ ). The seams between the KS-95 corundum blocks are filled with finely ground dry chamotte powder, and an even better result was achieved by the author when the chamotte powder in the upper part, filled in the slit of the blocks of each hearth 4 and each inclined platform 5, was filled with liquid glass. A refractory composition consisting of refractory clay (20%), fireclay powder (75%), water glass (4%) and phosphon (1%) was used as a binder.

На металлическом каркасе 1 печи выложены передняя 2 и задняя 3 торцевые стены, боковые стены, две подины 4, две наклонные площадки 5, причем подины 4 и наклонные площадки 5 разделены стеной 12. Размер каждой подины поз. 4 3×2,1 метра. Размер каждой наклонной площадки поз. 5 3×2,4 метра. Следует отметить, что частично боковые стены и стена 12 оформлены корундовыми блоками КС- 95 поз. 6, которые имеют высокую огнеупорность, прочность и большой срок службы. Стены печи выложены из шамотного кирпича ША - 1 №5 и №12 в стальном коробе 13. К каркасу 1 печи приварен стальной короб 13, имеющий теплоизоляцию 14 между ним и каждой стеной, состоящую из асбестовой крошки, огнеупорной ваты, огнеупорных матов и тройного слоя листового асбокартона. Такое конструктивное решение значительно снижает потери тепла в окружающую среду.On the metal frame 1 of the furnace, the front 2 and rear 3 end walls, side walls, two hearths 4, two inclined platforms 5 are laid out, and the hearths 4 and inclined platforms 5 are separated by wall 12. The size of each hearth pos. 4 3 × 2.1 meters. The size of each inclined platform pos. 5 3 × 2.4 meters. It should be noted that partially the side walls and wall 12 are decorated with corundum blocks KS-95 pos. 6, which have high fire resistance, durability and long service life. The furnace walls are laid out of fireclay bricks ША - 1 No. 5 and No. 12 in a steel box 13. A steel box 13 is welded to the furnace frame 1, having a heat insulation 14 between it and each wall, consisting of asbestos crumb, refractory wool, fireproof mats and a triple layer sheet asphalt board. This design solution significantly reduces heat loss to the environment.

Крепление стального короба 13 печи к каркасу 1 печи производится вертикальными швеллерами №12 поз. 15 фиг. 2.The steel box 13 of the furnace is fastened to the frame 1 of the furnace by vertical channels No. 12 pos. 15 of FIG. 2.

Для предотвращения распора кладки печи вертикальные швеллеры 15 имеют связку из горизонтальных швеллеров №12 поз. 16 фиг. 2, 3.To prevent the expansion of the masonry furnace vertical channels 15 have a bunch of horizontal channels No. 12 pos. 16 of FIG. 2, 3.

Следует отметить, что предлагаемая печь имеет два больших свода: нижний 17 и верхний 18, расположенных один над другим, между ними имеется промежуток 19, выполняющий роль дымохода. Предлагаемая конструкция сводов позволяет: во-первых, использовать тепло отходящих дымовых газов, имеющих высокую температуру для нагрева нижнего 17 свода с двух сторон и верхнего 18 свода с нижней стороны, повысить тепловой к.п.д. печи; во-вторых, аккумулированное тепло позволяет увеличить скорость проплавления шихты и снизить расход природного газа. Благодаря такому решению, нижний 17 большой свод омывается с двух сторон раскаленными дымовыми газами, тепло отражается на ванну и наклонную площадку 5, естественно, печь проплавляет больше алюминиевого лома. Задняя 3 стена выполнена расширяющейся к верху, что позволяет дымовым газам плавнее осуществлять поворот к началу дымохода, выложенному в передней стене 2 и задней 3 стене печи. Нижний 17 и верхний 18 большие своды выполнены из клина торцевого ША1 №22, №23, при этом верхний 18 большой свод имеет тройной слой огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200 поз. 20 и сверху его уложены два ряда легковесных полуторных кирпичей ШЛ-0,6 поз. 21. Это дополнительно уменьшает теплопотери из печи. Пятовые балки 22 нижнего 17 и верхнего 18, большого свода сварены из швеллеров №24 и опираются на пятовые кирпичи 23 фиг. 3.It should be noted that the proposed furnace has two large arches: the lower 17 and the upper 18, located one above the other, between them there is a gap 19, which acts as a chimney. The proposed design of the arches allows: firstly, to use the heat of the exhaust flue gases having a high temperature to heat the lower 17 vault on both sides and the upper 18 vault on the lower side, to increase the thermal efficiency ovens; secondly, the accumulated heat allows you to increase the rate of penetration of the mixture and reduce the consumption of natural gas. Thanks to this solution, the lower 17 large arch is washed on both sides by hot flue gases, heat is reflected on the bathtub and the inclined platform 5, of course, the furnace melts more than aluminum scrap. The rear 3 wall is made expanding to the top, which allows flue gases to smoothly rotate to the beginning of the chimney, laid out in the front wall 2 and the rear 3 wall of the furnace. Lower 17 and upper 18 large arches are made of a wedge of butt ША1 No. 22, No. 23, while the upper 18 large arch has a triple layer of refractory heat-insulating mullite-siliceous felt MKRV-200 pos. 20 and on top of it are laid two rows of lightweight one and a half bricks ШЛ-0.6 pos. 21. This further reduces heat loss from the furnace. Heel beams 22 of the lower 17 and upper 18, large arch are welded from channels No. 24 and are based on the heel bricks 23 of FIG. 3.

В задней торцевой стене 3 имеется шесть леток 24, выполненные в быстросменных леточных кирпичах 25, которые перекрыты корундовыми блоками 26 марки КС-95 фиг. 3, 8. Каждый быстросменный леточный кирпич 25 размещается в металлическом коробе-захвате 27 быстросменного леточного кирпича 25 и при кладке задней торцевой стены 3 укладывается в нишу, при этом короб-захват 27 быстросменного леточного кирпича 25 крепится на стальном коробе 13 печи четырьмя гайками 28, навинченными на четыре приваренные к стальному коробу 13 шпильки 29, а также четырьмя пружинными шайбами 30. Каждый быстросменный леточный кирпич 25 армирован стальным прутком ∅5 мм поз. 31, изготавливается в стержневом ящике. Для извлечения быстросменного леточного кирпича 25 к металлическому коробу-захвату 27 приварены две ручки 32. Автор ниже предлагает состав быстросменного леточного кирпича 25 фиг. 2, 8.In the rear end wall 3 there are six slots 24, made in quick-change flight bricks 25, which are covered with corundum blocks 26 of the brand KS-95 of FIG. 3, 8. Each quick-change summer brick 25 is placed in a metal box-capture 27 of the quick-change brick 25 and when laying the rear end wall 3 it fits into a niche, while the box-capture 27 of the quick change brick 25 is mounted on the steel box 13 of the furnace with four nuts 28 screwed onto four studs 29 welded to a steel box 13, as well as four spring washers 30. Each quick-change flying brick 25 is reinforced with a steel bar ∅5 mm pos. 31 is manufactured in a core box. Two handles 32 are welded to the quick-change summer brick 25 to the metal box-capture 27. The author below proposes the composition of the quick change brick 25 of FIG. 2, 8.

Быстросменные армированные леточные кирпичи 25 имеют большой срок службы и обеспечивают возможность их замены без остановки печи. Печь для переплава алюминиевого лома имеет шесть поворотных футерованных желобов 33 с ручками 34, которые можно поворачивать в процессе разливки жидкого металла и имеет в конструкции шесть промежуточных сливных носков 35, опирающихся на приваренные уголки 36, шесть поворотных футерованных чаш 37, с приваренным в каждой в нижней ее части валом 38, конец которого впрессован во внутреннюю обойму шарикового подшипника 39, а его наружная обойма зафиксирована в кронштейне 40, который закреплен в задней 3 стенке печи, что позволяет последовательно разливать наплавленный в печи металл в разливочное оборудование, расположенное в секторе обслуживания с углом 133° фиг. 1, 8. Такая конструкция каждого поворотного футерованного желоба 33 на шариковом подшипнике позволяет очень легко вращать его во время разливки жидкого металла, улучшает условия труда обслуживающего персонала.The quick-change reinforced flying bricks 25 have a long service life and provide the possibility of their replacement without stopping the furnace. The aluminum scrap remelting furnace has six rotary lined grooves 33 with handles 34 that can be rotated during the casting of molten metal and has six intermediate drain socks 35 based on the welded corners 36, six rotary lined bowls 37, each welded in the lower part of the shaft 38, the end of which is pressed into the inner race of the ball bearing 39, and its outer race is fixed in the bracket 40, which is fixed in the rear 3 wall of the furnace, which allows sequential decomposition Vat weld metal in the furnace into the casting equipment located in the service sector with an angle of 133 ° of FIG. 1, 8. This design of each rotary lined groove 33 on a ball bearing makes it very easy to rotate during casting of molten metal, improves working conditions for staff.

Передняя торцевая стена 2 печи выложена в два с половиной кирпича, задняя торцевая стена 3 в два с половиной кирпича, а боковые в два. Рабочее 41 и шлаковое 42 окна имеют своды 43 и 44 соответственно, выложенные по шаблонам из шамотного торцевого клина ША-1 №22 и №23 фиг. 2, 3, 5.The front end wall 2 of the furnace is laid out in two and a half bricks, the rear end wall 3 in two and a half bricks, and the side in two. The working 41 and slag 42 windows have arches 43 and 44, respectively, laid out according to the templates from the chamotte end wedge ША-1 No. 22 and No. 23 of FIG. 2, 3, 5.

Печь имеет гидравлический привод подъема и опускания каждой заслонки 45 рабочего 41 окна, состоящий: из двух силовых цилиндров 46, масляного насоса (не показан), двух тяг 47, поперечины 48, двух подвесок 49 и литой чугунной заслонки 45 с двойным слоем асбокартона 50, футерованной легковесным полуторным огнеупорным кирпичом 51 марки ШЛ-0,6 фиг. 2, 4. Чугунная заслонка 45 рабочего окна 41 имеет две ручки 52. Чугунная заслонка 45, отлитая из жаростойкого и износостойкого чугуна, не коробится (ее не «ведет»). Чтобы не было коробления брони 13 передней торцевой стены 2 выполнены два защитных экрана 53, напротив которых встают литые чугунные заслонки 45, когда производится загрузка шихты в печь или чистятся подины 4 и наклонные площадки 5. Печь имеет гидравлический привод подъема и опускания каждой шлаковой 54 заслонки печи, также состоящий: из двух силовых цилиндров 55, масляного насоса (не показан), двух тяг 56, поперечины 57, двух подвесок 58 и литой чугунной шлаковой заслонки 54 с двойным слоем асбокартона 59, футерованной легковесным полуторным огнеупорным кирпичом 60 марки ШЛ-0,6. Чугунная заслонка 54 шлакового окна 42 имеет две ручки 61 фиг. 3, 4. Разница в гидравлических приводах рабочих и шлаковых заслонок заключается в том, что рабочее 41 окно печи больше шлакового окна 42, поэтому заслонка, тяги, поперечина и подвески гидравлического привода подъема и опускания рабочей чугунной 45 заслонки имеют большие размеры. Чугунная шлаковая заслонка 54, отлитая из коррозионно-стойкого жаростойкого чугуна, не коробится (ее не «ведет»). Чтобы не было коробления брони 13 боковых стен, выполнены два защитных экрана 62, напротив которых встают литые шлаковые заслонки 54, когда производится загрузка шихты в печь на подины или чистятся подины 4 и наклонные площадки 5. Рабочая 45 и шлаковая 54 заслонки печи отлиты из жаростойкого и износостойкого чугуна марки ЧХ32 и отличаются большим сроком службы. Заслонки рабочих 41 окон печи в нижнем положении опираются на подоконник 63, который футерован полуторным шамотным кирпичом 64 и поддерживается тремя укосинами 65. В подоконнике 63 имеются четыре приваренные к нему стальные пластины (не показаны), к которым, в свою очередь, приварены четыре опоры 66 силовых цилиндров 46. Заслонки 54 шлаковых 42 окон печи в нижнем положении опираются на сварной подоконник 67. Подоконник 67 сварен из швеллеров 68 №25, уголка 110×110 мм поз. 69 и футерован полуторным шамотным кирпичом 70. К уголку 69 каждого подоконника 67 приварены две опоры 71 силовых цилиндров 55.The furnace has a hydraulic drive for raising and lowering each shutter 45 of the working window 41, consisting of two power cylinders 46, an oil pump (not shown), two rods 47, a cross member 48, two suspensions 49 and a cast iron shutter 45 with a double layer of asphalt board 50, lined with lightweight one and a half refractory brick 51 brand SHL-0.6 of FIG. 2, 4. The cast iron shutter 45 of the working window 41 has two handles 52. The cast iron shutter 45, cast from heat-resistant and wear-resistant cast iron, does not warp (it does not “lead”). So that there is no warping of the armor 13 of the front end wall 2, two protective shields 53 are made, opposite which there are cast iron shutters 45 when the charge is loaded into the furnace or the heights 4 and the inclined platforms are cleaned 5. The furnace has a hydraulic drive for raising and lowering each slag 54 of the shutter furnace, also consisting of two power cylinders 55, an oil pump (not shown), two rods 56, a cross member 57, two suspensions 58 and a cast-iron cast iron slag damper 54 with a double layer of asphalt board 59 lined with lightweight one and a half refractory brick 60 grade ШЛ-0,6. The cast iron shutter 54 of the slag window 42 has two handles 61 of FIG. 3, 4. The difference in the hydraulic drives of the working and slag shutters is that the working window of the furnace 41 is larger than the slag window 42, therefore, the shutter, thrust, cross member and suspension of the hydraulic drive for raising and lowering the working cast iron 45 shutter are large. Cast iron slag flap 54, cast from corrosion-resistant heat-resistant cast iron, does not warp (it does not "lead"). To prevent warping of the armor 13 of the side walls, two protective shields 62 are made, opposite which there are cast slag shutters 54 when loading the charge into the furnace on the heights or the heights 4 and inclined platforms are cleaned 5. Working 45 and slag 54 of the furnace shutter are cast from heat-resistant and wear-resistant cast iron grade CHX32 and have a long service life. The flaps of the working 41 windows of the furnace in the lower position are supported by a window sill 63, which is lined with a one and a half fireclay brick 64 and supported by three jibs 65. In the window sill 63 there are four steel plates welded to it (not shown), to which, in turn, four supports are welded 66 power cylinders 46. The valves 54 of the slag 42 furnace windows in the lower position are supported by the welded window sill 67. The window sill 67 is welded from channels 68 No. 25, angle 110 × 110 mm pos. 69 and lined with one and a half fireclay bricks 70. Two supports 71 of power cylinders 55 are welded to the corner 69 of each window sill 67.

Кроме того, печь имеет в каждой боковой стене две инжекционные двух рядные двадцати четырех смесительные горелки 72 среднего давления, направленные под углом 28 градусов на наклонную площадку 5 и подину 4 и под углом 18 градусов к оси печи, а также две инжекционные двух рядные двадцати четырех смесительные горелки среднего давления, размещенные в задней стене 3 и направленные под углом 30 градусов на две подины. Все шесть инжекционных двадцати четырех смесительных горелок 72 среднего давления имеют смесители 73 верхнего ряда с отлитыми 12-ю ребрами 74 на внутренней поверхности на длине 330 мм от конца с факелом при горении 2,8 метра, а смесители 75 нижнего ряда с отлитыми 12-ю ребрами 74 на внутренней поверхности на длине 120 мм от конца позволяют получить факел при горении 1,8 метра, при этом каждая из шести горелок 72 содержит литой стабилизирующий пламя туннель 76, огнеупорную набивную массу 77, смесители, объединенных общей сварной газораспределительной камерой 78. Горелка 72 содержит стальной кожух 79, приваренный к газораспределительной камере 78. Газ поступает в газораспределительную камеру 78 по штуцеру 80. Номинальное рабочее давление горелок 0,08 МПа. При футеровке печи шесть инжекционных горелок 72 перекрываются блоками КС-95 поз. 81 фиг. 2. При этом смесители и стабилизирующий пламя туннель 76 горелок 72 отливают литьем по выплавляемым моделям из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧХ32. Следует отметить, что каждый смеситель 73 верхнего ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 400 мм с отлитыми внутри центрального канала двенадцатью ребрами 74 высотой 4 мм длиной 330 мм от конца, при этом по периферии просверлены четыре сопла 82 диаметром 1,6 мм под углом 26°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, а каждый смеситель 75 нижнего ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 400 мм с отлитыми внутри центрального канала двенадцатью ребрами 74 высотой 4 мм длиной 120 мм от конца, в которой по периферии просверлены четыре сопла 82 диаметром 1,6 мм под углом 26°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°.In addition, the furnace has in each side wall two injection two-row twenty-four mixing burners 72 of medium pressure directed at an angle of 28 degrees to an inclined platform 5 and bottom 4 and at an angle of 18 degrees to the axis of the furnace, as well as two injection two-row twenty-four mixing burners of medium pressure, located in the rear wall 3 and directed at an angle of 30 degrees on two hearths. All six injection twenty-four mixing burners 72 of medium pressure have mixers 73 of the upper row with cast 12 ribs 74 on the inner surface at a length of 330 mm from the end with a torch when burning 2.8 meters, and mixers 75 of the lower row with cast 12 ribs 74 on the inner surface at a length of 120 mm from the end make it possible to get a torch when burning 1.8 meters, while each of the six burners 72 contains a cast flame-stabilizing tunnel 76, refractory packing mass 77, mixers combined by a common welded gas distribution chamber oh 78. The burner 72 contains a steel casing 79, welded to the gas distribution chamber 78. Gas enters the gas distribution chamber 78 through the fitting 80. The nominal operating pressure of the burners is 0.08 MPa. When the lining of the furnace, six injection burners 72 are blocked by blocks KS-95 pos. 81 of FIG. 2. At the same time, the mixers and the flame-stabilizing tunnel 76 of the burners 72 are cast by investment casting from heat-resistant and wear-resistant cast iron CHX32. It should be noted that each mixer 73 of the upper row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm 400 mm long with twelve ribs 74 cast inside the central channel 74 4 mm high 330 mm long from the end, with four nozzles 82 being drilled around the periphery with a diameter of 1.6 mm at an angle of 26 ° ± 1 ° to their axes with a countersink of the inlet part of 0.5 mm at an angle of 90 °, and each mixer 75 of the lower row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm 400 mm long with twelve ribs cast inside the central channel and 74, height 4 mm, length 120 mm from the end, in which four nozzles 82 are drilled along the periphery 82 with a diameter of 1.6 mm at an angle of 26 ° ± 1 ° to their axes with a countersink of the inlet part of 0.5 mm at an angle of 90 °.

Химический состав жаростойкого и износостойкого чугуна ЧХ 32 следующий: C=l,6-3,2%; Si=l,5-2%; Cr=30-34%; Mn не более 1,0%; Р не более 0,1%; S не более 0,08%; Ti до 0.14%. Жаростойкий и износостойкий чугун ЧХ32 позволяет увеличить срок службы горелок и печи. В каждую горелку 72 введено устройство для регулирования расхода воздуха. Оно состоит из: двух стальных ребер 83, приваренных к газораспределительной камере 78, регулятора 84, четырех гаек 85 и четырех болтов 86. По стальным ребрам 83, приваренным «заподлицо» с верхней плоскостью смесителей 73, 75, как по «направляющим», перемещается (скользит) регулятор 84, который регулирует расход воздуха, инжектируемый в горелку при подаче в нее газа. Регулятор 84 по краям имеет «отбортовки» и охватывает ими стальные ребра 83. В регуляторе 84 просверлено 24 отверстия диаметром 44 мм, которые сосны с отверстиями смесителей 73, 75. По углам регулятора 84 имеются четыре отверстия диаметром 12 мм, по центру которых приварены четыре гайки М10, позиция 85. В четыре гайки 85 ввинчиваются четыре болта 86 до упора в стальные ребра 83 и фиксируют регулятор 84 относительно отверстий смесителя (т.е. по мере перемещения регулятора 84 по стальным ребрам 83 постепенно перекрываются отверстия смесителей 73, 75, происходит, таким образом, регулировка расхода инжектируемого воздуха). На стальных ребрах 83 нанесены деления 87 для удобства проведения регулировки. Номинальное рабочее давление у всех горелок 0,08 МПа. Такое расположение горелок 72 позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара (по практическим данным), а также загружать незагрязненную шихту через шлаковое окно 42 и быстро ее переплавлять за счет тепла, выделяющегося при горении факелов четырех двадцати четырех смесительных горелок 72 среднего давления, причем тепловая мощность всех шести инжекционных горелок составляет 12840 кВт, что делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки, при этом металл не успевает окисляться и, в конечном счете, угар получается небольшим. Практика эксплуатации ванных печей отражательного типа с форсированным режимом плавки показала, что в них угар на 0,1-0,15% ниже, чем в печах с обычным режимом плавки. Горелка исследовалась в лаборатории ООО «Пензаплав» на исследовательском стенде.The chemical composition of heat-resistant and wear-resistant cast iron ЧХ 32 is as follows: C = l, 6-3.2%; Si = l, 5-2%; Cr = 30-34%; Mn not more than 1.0%; P not more than 0.1%; S no more than 0.08%; Ti up to 0.14%. Heat-resistant and wear-resistant cast iron CHX32 allows to increase the life of the burners and furnace. A device for regulating air flow is introduced into each burner 72. It consists of: two steel ribs 83 welded to the gas distribution chamber 78, a regulator 84, four nuts 85 and four bolts 86. Along the steel ribs 83 welded “flush” with the upper plane of the mixers 73, 75, it moves along the “guides” (slides) the regulator 84, which regulates the air flow injected into the burner when gas is supplied to it. The regulator 84 has “flanges” at the edges and covers steel ribs 83. In the regulator 84, 24 holes with a diameter of 44 mm are drilled, which are pine with holes of the mixers 73, 75. At the corners of the regulator 84 there are four holes with a diameter of 12 mm and four M10 nuts, position 85. Four bolts 86 are screwed into four nuts 85 until they stop in the steel ribs 83 and the regulator 84 is fixed relative to the mixer holes (that is, as the regulator 84 moves along the steel ribs 83, the openings of the mixers 73, 75 gradually overlap, and , t thus adjusting the flow rate of injected air). On the steel ribs 83 caused 87 marks for ease of adjustment. The nominal operating pressure for all burners is 0.08 MPa. This arrangement of the burners 72 allows to achieve a high melting speed, reduce fumes (according to practical data), as well as to load an uncontaminated charge through the slag window 42 and to quickly melt it due to the heat generated during the burning of flares of four twenty-four mixing burners 72 of medium pressure, and thermal the power of all six injection burners is 12,840 kW, which makes the furnace highly efficient, allowing forcing a forced melting mode, while the metal does not have time to oxidize and, ultimately, p obtained small. The practice of operating bath furnaces of a reflective type with a forced melting mode has shown that in them the burning is 0.1-0.15% lower than in furnaces with a conventional melting mode. The burner was studied in the laboratory of Penzaplav LLC at a research stand.

Важно отметить, что предлагаемая печь имеет экономайзер 88, который представляет собой полую трубу 89 с внутренним ∅800 мм, по центру которой движутся раскаленные дымовые газы, а сверху по наружному диаметру выполнена сваркой в виде спирали профильная труба 90 из нержавеющий стали прямоугольной формы с внутренними размерами 30×50 длиной 4,5 метра и с количеством витков - 32 шт., по которой подается вода из водопроводной сети под давлением 2 ати для подогрева, при этом спираль сварная, сварена из стали 04X18Н10 и сверху закрыта металлической трубой 91 с четырьмя слоями теплоизоляционного материала 92 фиг. 9, 11. Металлическая труба 90 имеет с торцов приваренные торцевые стенки 93. Труба 89 имеет с двух сторон приваренные фланцы 94 с восемью отверстиями для крепления экономайзера болтам, гайками, пружинными шайбами (не показано) к газоходу 95, выходящему из печи. Для устранения вырыва дымовых газов между фланцами установлены прокладки 96 из термостойкого материала. Экономайзер установлен на металлических опорах 97, которые закреплены в полу литейного цеха фундаментными болтами (не показано). Слои теплоизоляционного материала 92 закреплены болтами 98, гайками, пружинными шайбами (не показано) на металлической трубе 91 четырьмя хомутами 99. Экономайзер 88 позволяет нагревать воду для технологических нужд предприятия.It is important to note that the proposed furnace has an economizer 88, which is a hollow pipe 89 with an internal ∅800 mm, in the center of which glowing flue gases move, and on top of the outer diameter, a profile pipe 90 is made of rectangular stainless steel with internal 30 × 50 dimensions, 4.5 meters long and with 32 turns, through which water is supplied from the water supply network under a pressure of 2 atm for heating, while the spiral is welded, welded from 04X18H10 steel and closed from above with a metal pipe 91 s tyrmya layers of insulation material 92 of FIG. 9, 11. The metal pipe 90 has welded end walls 93 from the ends. The pipe 89 has welded flanges 94 on two sides with eight holes for mounting the economizer with bolts, nuts, spring washers (not shown) to the duct 95 leaving the furnace. To eliminate the flue gas escape between the flanges, gaskets 96 are made of heat-resistant material. The economizer is mounted on metal supports 97, which are fixed in the foundry floor with foundation bolts (not shown). The layers of heat-insulating material 92 are fixed with bolts 98, nuts, spring washers (not shown) on the metal pipe 91 with four clamps 99. The economizer 88 allows you to heat water for the technological needs of the enterprise.

Очистка дымовых газов от пыли и вредных веществ происходит в установке пыле газоочистки, разработанной автором и изображенной на фиг. 10, которая имеет широкий спектр очищаемых вредных веществ, находящихся в дымовых газах.Purification of flue gases from dust and harmful substances occurs in the installation of a dust gas purification developed by the author and depicted in FIG. 10, which has a wide range of purified harmful substances in flue gases.

Установка пылегазоочистки 100 представляет собой сборную стальную пяти секционную установку фиг. 10, 11. Каждая секция представляет собой цилиндрический формы корпус 101, в нижней части которого имеется нижняя поворотная загрузочная решетка 102 с отверстиями. В средней части цилиндрического корпуса 101 имеется верхняя поворотная загрузочная решетка 103 с отверстиями. Поворот решеток вокруг осей осуществляется с помощью рукояток 104, закрепленных на осях. Выше нижней поворотной загрузочной решетки 102 расположен нижний загрузочный патрубок 105. Выше верхней поворотной загрузочной решетки 103 расположен верхний загрузочный патрубок 106. В верхней части цилиндрического корпуса 101 размещены вращающиеся рукавные фильтры (не показаны) в количестве 11 штук, которые улавливают пылевидные частицы из дымовых газов. Вверху установки пыле газоочистки размещен привод вращения рукавных фильтров, состоящий из электродвигателя 107, муфты 108, червячного редуктора 109 и зубчатой тарелки 110.The dust and gas cleaning installation 100 is a prefabricated steel five-section installation of FIG. 10, 11. Each section is a cylindrical-shaped body 101, in the lower part of which there is a lower rotary loading grate 102 with holes. In the middle part of the cylindrical body 101 there is an upper rotatable loading grate 103 with holes. The rotation of the gratings around the axes is carried out using the handles 104, mounted on the axes. Above the lower rotary loading grill 102 is located the lower loading nozzle 105. Above the upper rotary loading grill 103 is located the upper loading nozzle 106. In the upper part of the cylindrical body 101 there are 11 filter bags (not shown) that capture dust particles from flue gases . At the top of the dusty gas cleaning unit is a bag filter rotation drive consisting of an electric motor 107, a coupling 108, a worm gear 109 and a gear plate 110.

В верхней части цилиндрического корпуса 101 закреплена на четырех кронштейнах 111 обслуживающая площадка 112, которая опирается на двенадцать опор 113 и имеет слева лестницу 114. На обслуживающей площадке 112 закреплена рама 115, на которой смонтирована воздуходувка 116 с электродвигателем 117. Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 118 цилиндрического корпуса 101. Очищаемые газы подаются в установку пыле газоочистки по трубе 119. Отработанный адсорбент и пыль выгружается через нижнюю горловину 120 цилиндрического корпуса 101. После очистки дымовых газов от вредных веществ они очищаются от пыли во вращающихся рукавных фильтрах, находящихся в верхней части цилиндрического корпуса 101. Основные технические характеристики установки пыле газоочистки: производительность по очищаемому газу 46600 м³/час, степень очистки по фтористому водороду 67%, степень очистки по окиси меди 86%, степень очистки по окиси углерода 87%, степень очистки по окиси азота 86%, степень очистки по окиси алюминия 81%, степень очистки по пыли 92%, уровень звука не более 75 ДБА. В состав системы пыле газоочистки входит камера смешения 121, дымосос ДН-13 поз. 122, установка пыле газоочистки 100. Камера смешения 121 предназначена для разбавления дымовых газов воздухом цеха, в результате чего температура дымовых газов снижается до 150-160°С. В камере смешения 121 установлены два шибера: один из которых 123 закрывает или открывает подачу дымовых газов в дымосос ДН-13 поз. 122, которым создается тяга, другой 124 закрывает и открывает подачу цехового воздуха для разбавления им дымовых газов. Существенно отметить, что печь может работать как на искусственной, так и на естественной тяге.In the upper part of the cylindrical body 101, a service platform 112 is mounted on four brackets 111, which is supported by twelve supports 113 and has a ladder 114 on the left. A frame 115 is mounted on the service platform 112, on which a blower 116 with an electric motor 117 is mounted. The spent adsorbent and dust are collected in the conical part 118 of the cylindrical body 101. The gases to be cleaned are supplied to the dust treatment unit through the pipe 119. The spent adsorbent and dust are discharged through the lower neck 120 of the cylindrical body 101. After cleaning They remove dust from harmful substances in rotating bag filters located in the upper part of the cylindrical housing 101. The main technical characteristics of the gas-cleaning dust plant are as follows: the gas to be purified is 46,600 m ³ / h, the degree of purification by hydrogen fluoride is 67%, the degree of purification for copper oxide 86%, purification for carbon monoxide 87%, purification for nitric oxide 86%, purification for alumina 81%, purification for dust 92%, sound level no more than 75 DBA. The dust removal system of gas purification includes a mixing chamber 121, a smoke exhauster DN-13 pos. 122, dust-free installation of gas purification 100. The mixing chamber 121 is designed to dilute flue gases with the air of the workshop, as a result of which the temperature of the flue gases decreases to 150-160 ° C. Two gates are installed in mixing chamber 121: one of which 123 closes or opens the supply of flue gases to the DN-13 smoke exhauster pos. 122, which creates traction, the other 124 closes and opens the supply of workshop air to dilute the flue gases. It is important to note that the furnace can operate both on artificial and natural draft.

Печь работает на естественной тяге следующим образом. Плавильщик металла и сплавов поднимается на обслуживающую площадку 125 по лестнице 126 и открывает шибер 127 на газовой трубе 128, при этом тяга в печи должна составлять 3-20 ДаПа фиг. 11. Существенно отметить, что в начале два шибера в камере смешения 121, один из которых 123 закрывает или открывает подачу в дымосос 122 отходящих газов, другой 124 регулирует подачу воздуха цеха для разбавления им дымовых газов, обязательно закрываются. Включаются горелки 72 печи, при этом прокаливается печь по технологическому графику прокалки в зависимости от вида проведенного ремонта. После процесса прокалки закрываются летки 24 печи, открываются заслонки загрузочных окон 41, шлаковых окон 42 и в прокаленную печь мульдами с помощью погрузчиков загружают на наклонные площадки 5 и подины 4 алюминиевый лом с температурой окружающей среды. Пламя шести горелок 72 печи нагревают лом до температуры плавления. Металл плавится и стекает на подины 4 печи. После полного расплавления загруженного в печь лома, обработки флюсом жидкого металла в ваннах печи, тщательного перемешивания металла в ваннах и подтверждении лабораторией спектрального анализа марки получаемого сплава, заливщики металла открывают летки 24 печи подводят желобы 33 к изложницам 129 (для получения саусов) и изложницам разливочных конвейеров 130 и сливают наплавленный металл. На наклонной площадке 5 печи остаются все включения, температура плавления которых выше алюминиевого сплава. Эти отходы (переделки: чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д.) не попадают в расплавленный металл, так как в конце плавки их удаляют скребком с поверхности наклонной площадки 5 и подины 4 печи (если случайно переделки попадают на подину). При плавке, разливке дымовые газы проходят через экономайзер 88, в котором они нагревают воду, далее по трубе 128 поступают в дымовую трубу 131 и удаляются в атмосферу. После разливки жидкого металла очищают наклонные площадки 5, подины печи от шлака, летки 24 затыкают и цикл повторяется. Работа печи на естественной тяге осуществляется в случае, если позволяют размеры санитарно-защитной зоны предприятия, при прокалке, разливке наплавленного металла или при отключении электроэнергии, когда невозможна работа дымососа 122 и установки пыле газоочистки 100.The furnace operates on natural draft as follows. The smelter of metal and alloys rises to the service site 125 via stairs 126 and opens the gate 127 on the gas pipe 128, while the thrust in the furnace should be 3-20 DaPa FIG. 11. It is important to note that at the beginning, two gates in the mixing chamber 121, one of which 123 closes or opens the supply of exhaust gases to the smoke exhauster 122, the other 124 regulates the air supply of the workshop to dilute the flue gases, must close. The burners 72 of the furnace are switched on, while the furnace is calcined according to the technological schedule of calcination, depending on the type of repair. After the calcination process, the slots of the furnace 24 are closed, the shutters of the loading windows 41, the slag windows 42 open and the aluminum scrap with ambient temperature is loaded into the calcined furnace with the help of forklifts using loaders 5. The flame of the six burners 72 of the furnace heat the scrap to a melting point. The metal melts and drains onto the hearths of 4 furnaces. After the molten scrap loaded into the furnace is completely melted, the liquid metal is treated with flux in the furnace baths, the metal is thoroughly mixed in the tanks and the spectral analysis laboratory confirms the grade of the alloy obtained, the metal fillers open the openings 24 of the furnace and run the gutters 33 to the molds 129 (for sauces) and casting molds conveyors 130 and the deposited metal is drained. On the inclined platform 5 of the furnace, all inclusions remain, the melting temperature of which is higher than the aluminum alloy. These wastes (alterations: cast iron and steel rings, liners, bushings, studs, pushers, valves, etc.) do not fall into the molten metal, since at the end of smelting they are removed with a scraper from the surface of the inclined platform 5 and hearth 4 of the furnace (if alterations accidentally fall on the bottom). During smelting, casting, flue gases pass through an economizer 88, in which they heat water, then through a pipe 128 enter the chimney 131 and are discharged into the atmosphere. After casting the liquid metal, the inclined platforms 5 are cleaned, the hearth of the furnace is free of slag, the slots 24 are plugged and the cycle repeats. The operation of the furnace on natural draft is carried out if the size of the sanitary protection zone of the enterprise allows, during calcination, casting of deposited metal or during a power outage, when the operation of the smoke exhauster 122 and the installation of a dust-cleaning gas 100 are impossible.

Работа печи на искусственной тяге происходит следующим образом.The operation of the furnace on artificial draft is as follows.

Плавильщик металла и сплавов закрывает шибер 127, а шиберы 123 и 124 на камере смешения 121 открыты. Операции выполняются такие же, как и при плавке на естественной тяге. Разница в том, что перед загрузкой шихты в печь оператором загружается адсорбент (активированный уголь, селикагель, известь «пушонка») в нижние загрузочные патрубки 105 и верхние загрузочные патрубки 106 установки пыле газоочистки 100, производится ее включение. Продукты горения проходят через экономайзер 88, в котором они нагревают воду, далее попадают в камеру смешения 121, разбавляются в ней воздухом цеха, нагнетаются дымососом 122 по трубе 119 в установку пыле газоочистки 100, проходят очистку от пыли и очистку дымовых газов от вредных веществ в «кипящем» слое и воздуходувками 116 очищенные дымовые газы нагнетаются по трубе 132 в дымовую трубу 131. Разработанная автором система пыле газоочистки хорошо очищает от пыли и вредных веществ дымовые газы. Очистка дымовых газов делает процесс плавки алюминиевого лома экологически чистым.The smelter of metal and alloys closes the gate 127, and the gates 123 and 124 on the mixing chamber 121 are open. Operations are the same as for natural draft melting. The difference is that before loading the charge into the furnace, the operator loads the adsorbent (activated carbon, silica gel, fluff lime) into the lower loading nozzles 105 and the upper loading nozzles 106 of the dust treatment unit 100, and it is turned on. The combustion products pass through an economizer 88, in which they heat the water, then enter the mixing chamber 121, are diluted in it with the air of the workshop, are pumped by the exhaust fan 122 through the pipe 119 into the dust treatment unit 100, and they are cleaned of dust and flue gases from harmful substances in In the “fluidized” bed and blowers 116, the cleaned flue gases are pumped through the pipe 132 into the chimney 131. The inventive dust-cleaning system for gas cleaning well cleans fumes from dust and harmful substances. Flue gas cleaning makes the process of smelting aluminum scrap environmentally friendly.

После разливки из печи жидкого металла, плавильщики металла и сплавов открывают заслонки загрузочных окон 41 и шлаковых окон 42 чистят наклонные площадки 5, подины 4 от шлака и случайно попавших на них переделок. Далее летки 24 затыкают и цикл повторяется.After pouring liquid metal from the furnace, metal and alloy smelters open the shutters of the loading windows 41 and slag windows 42 and clean the inclined platforms 5, the bottom 4 of the slag and alterations accidentally caught on them. Then letki 24 plug and the cycle repeats.

Итак, предлагаемая газовая двухванная отражательного типа печь для переплава алюминиевого лома является высокопроизводительной, имеющей экономайзер и большой срок эксплуатации, малые потери тепла в окружающую среду за счет теплоизоляции, позволяющей вести процесс переплава на естественной и искусственной тяге с системой пыле газоочистки.So, the proposed gas two-shaft reflective type furnace for remelting aluminum scrap is highly productive, having an economizer and a long service life, low heat loss to the environment due to thermal insulation, which allows the remelting process to be carried out on natural and artificial traction with a dust gas cleaning system.

Claims

1. Two-shaft reflective furnace for remelting aluminum scrap, containing a housing placed on a welded frame and formed by refractory outer side, front and rear end walls, two bathtubs with inclined platforms, limited by hearths, roof and walls, drain gaps, ducts and economizer, characterized the aforementioned welded frame is laid inside with two rows of lightweight one and a half bricks of the ШЛ-0,6 brand with three layers of asbestos cardboard under each hearth and two rows of lightweight one and a half bricks of ШЛ-0,6 with six layers of asbestos board under each inclined platform and poured with asbestos crumb concrete, each under the kiln and each inclined platform are laid out of corundum blocks KS-95, laid on three layers of asbestos board with a pad of dry sand mixed with asbestos chips, steel is welded to the furnace frame a box having heat insulation between it and each wall, consisting of asbestos chips, refractory wool, refractory mats and a triple layer of sheet asbestos board, while the furnace has two injection doors in each side wall twenty twenty-four mixing torches of medium pressure directed at an angle of 28 ° to an inclined platform and hearth and at an angle of 18 ° to the axis of the furnace, and two injection double-row twenty-four mixing torches of medium pressure placed in the rear wall and directed at an angle of 30 ° to the heights, while the rear the end wall has a lined visor, each bath has two large arches - the lower and upper, located one above the other, with a gap between them as a chimney, large arches of the furnace have a thermal insulation consisting of t the outer layer of the refractory heat-insulating mullite-siliceous felt MKRV-200, on which two layers of lightweight brick SL-0.6 are laid, while four working windows are made in the front end wall and in the side walls, two of which are slag windows equipped with hydraulic lifting and lowering the working flaps of the furnace, six notches are located in the rear end wall, and the furnace is equipped with six lined rotary bowls with lined rotary troughs welded to them installed with zhnosti rotation during casting of molten metal, and is arranged to operate on natural and artificial drawn through gas treatment system comprising the mixing chamber, exhaust gas treatment unit and five-section.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the furnace slots are made in quick-change reinforced summer bricks having the composition: fireclay mortar MSH-39 - 30%; technical lignosulfonate - 15%; ground clay powder PHB - 26%; foscon - 5%; quartz sand - 12%; water - 12%, which are placed in welded boxes, each of which has a flange with holes for fastening with nuts and spring washers to the studs welded to the steel box of the furnace, and handles welded to it to remove the box with the summer brick placed in it.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that the hydraulic drive for raising and lowering each flap of the working and slag windows contains power cylinders, an oil pump, rods, cross members, pendants and cast iron flap made of heat-resistant and wear-resistant cast iron CHX32 with a double layer of asbestos board, lined with lightweight one and a half refractory brick brand ШЛ-0,6.

4. The furnace according to claim 1, characterized in that the mixer of the upper row is made in the form of a molded pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm, length 410 mm, with fins cast inside the central channel 4 mm high, 330 mm long, the periphery of which is drilled four nozzles at an angle of 26 ° ± 1 ° to their axes with a countersink of the inlet part of 0.5 mm at an angle of 90 °, and each mixer of the lower row is made in the form of a molded pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm, length 410 mm, with cast inside the central channel with ribs 4 mm high, 120 mm long, on the periphery of which nozzles are drilled at an angle of 26 ° ± 1 ° to their axes with a countersink of the input part of 0.5 mm at an angle of 90 °, while the mixers of the upper row and the cast stabilizing flame of the tunnel are made with the possibility of obtaining a torch length of the upper row of 2.8 m, and the mixers of the lower row and the cast stabilizing flame of the tunnel are made with the possibility of obtaining the length of the torch of the lower row of 1.5 m

5. The furnace according to claim 1, characterized in that the mixers, the cast flame-stabilizing tunnel, are made of heat-resistant cast iron ЧХ32.

6. The furnace according to claim 1, characterized in that each injection two-row twenty-four mixing medium-pressure burner contains a device for controlling the air flow, consisting of two steel ribs welded to the gas distribution chamber, and a regulator with flanges and holes made therein, coaxial with holes mixers.

7. The furnace according to claim 1, characterized in that the economizer is made in the form of a hollow pipe for moving hot flue gases along it and a welded spiral profile pipe made of stainless steel 04X18H10, rectangular in shape, for supplying water from the water supply network under pressure 2 for heating, closed on top with a metal pipe with four layers of thermal insulation.

8. The furnace according to claim 1, characterized in that the side walls of the inclined platforms and the hearth are partially made of corundum blocks KS-95.

9. The furnace according to claim 1, characterized in that the identical sections of the dust and gas cleaning installation are combined into a single structure, in each of which sections rotary grilles and bag filters are placed, while the dust and gas cleaning installation has a service platform and a ladder and is designed to provide clean gas performance 46600 m ³ / h, the degree of purification of hydrogen fluoride 67%, the degree of purification of copper oxide 86% degree of purification of carbon monoxide of 87%, the degree of the nitrogen oxide purification 86% purity of aluminum oxide 81% purity by yli 92% and a sound level of 75 dBA.