RU2717752C1 - Gas crucible furnace - Google Patents

Gas crucible furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2717752C1
RU2717752C1 RU2019133056A RU2019133056A RU2717752C1 RU 2717752 C1 RU2717752 C1 RU 2717752C1 RU 2019133056 A RU2019133056 A RU 2019133056A RU 2019133056 A RU2019133056 A RU 2019133056A RU 2717752 C1 RU2717752 C1 RU 2717752C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
gas
welded
burner
dust
Prior art date
Application number
RU2019133056A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Трусов
Original Assignee
Владимир Александрович Трусов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Александрович Трусов filed Critical Владимир Александрович Трусов
Priority to RU2019133056A priority Critical patent/RU2717752C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2717752C1 publication Critical patent/RU2717752C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces

Abstract

FIELD: melting furnace.
SUBSTANCE: invention relates to a gas melting furnace for remelting wastes of non-ferrous metals and alloys, such as: copper and its alloys – brass and bronze, aluminum and its alloys, zinc and its alloys. Furnace contains crucible, cylindrical casing, lining, furnace chamber, burner device, cover, gas outlet channels and furnace turning mechanism arranged on welded frame with welded trunnions for support and rotation of furnace, dust-gas cleaning system configured to operate on natural and artificial draft, wherein it is equipped with a heat-insulating layer consisting of three sheets of flexible heat-insulating glass-fiber mullite-siliceous felt MKRV-200, located thereon fire-resistant chamotte bricks with a layer of mullite non-shrinking padded mass filled with a lined chute with a lined cup, to which in lower part steel shaft is welded, rotating in bushing and resting on steel ball with possibility of turning through angle 145°, wherein the burner device is in form of a gas two-row eight-mix injection rectangular burner comprising in the first row mixers with twelve ribs cast inside the central channel to provide for combustion of gas-air mixture of flame with length of 2.7 meters, and in the second row mixers cast with smooth central channel to provide during combustion of gas-air mixture of flame with length of 1.6 meters, on welded frame there is hydraulic mechanism of furnace rotation with oil-bearing station, note here that metal pedestal is welded between stands of welded frame, bottom part of which is filled in furnace foundation while dust and gas cleaning system comprises mixing chamber, smoke exhauster and dust-gas cleaning unit.
EFFECT: providing high efficiency of the furnace, reduction of heat and loss losses and possibility of ecologically pure remelting of aluminum scrap.
8 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к плавильным агрегатам для переработки (переплава) отходов цветных металлов и сплавов, таких как: медь и ее сплавы - латуни и бронзы, алюминий и его сплавы, цинк и его сплавы. Печь может применяться для рафинирования, получения сплавов, усреднения химического состава лома, а также печь может использоваться как газовая плавильно-раздаточная.The invention relates to non-ferrous metallurgy, and in particular to smelting units for processing (remelting) waste of non-ferrous metals and alloys, such as: copper and its alloys - brass and bronze, aluminum and its alloys, zinc and its alloys. The furnace can be used for refining, producing alloys, averaging the chemical composition of scrap, and the furnace can also be used as a gas melting and distributing machine.
Известен аналог - поворотная тигельная печь для плавки алюминиевых сплавов (источник информации под ред. д.т.н. Н.Н. Рубцова справочник литейщика «Фасонное литье из алюминиевых и магниевых сплавов», стр. 142-145), содержащая, как и в предполагаемом изобретении, кожух, футеровку, тигель, топочную камеру, газоотводящие каналы.A well-known analogue is a rotary crucible furnace for melting aluminum alloys (a source of information under the editorship of Doctor of Technical Sciences N.N. Rubtsov, a foundry manual “Shaped Casting from Aluminum and Magnesium Alloys”, pp. 142-145), containing, as in the proposed invention, a casing, a lining, a crucible, a combustion chamber, gas exhaust channels.
Недостатками этой печи являются:The disadvantages of this furnace are:
1. Ручной привод поворота печи, а, следовательно, и малая емкость тигля.1. Manual drive turning the furnace, and, consequently, a small capacity of the crucible.
2. Отсутствие системы пыле газоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние дымовых газов на внешнюю среду.2. The absence of a dusty gas cleaning system that would reduce the harmful effects of flue gases on the environment.
3. Недостаточная теплоизоляция, которая приводит к потерям тепла в окружающую среду.3. Insufficient thermal insulation, which leads to heat loss to the environment.
4. Сравнительно небольшая стойкость тигля (исходя из опыта эксплуатации автором таких печей).4. The comparatively low resistance of the crucible (based on the experience of the author using such furnaces).
Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.Due to the above disadvantages, the furnace cannot solve the technical problem.
Известно устройство газовой тигельной печи для плавки металлов и сплавов (А.С. №934172 С1) являющаяся аналогом изобретения.A device for a gas crucible furnace for melting metals and alloys (AS No. 934172 C1) is an analogue of the invention.
Также как и предлагаемое изобретение, аналог содержит: топочную камеру, тигель, газоотводящий канал и газоход.As well as the invention, the analogue contains: a combustion chamber, a crucible, a gas outlet channel and a gas duct.
Недостатками этой печи являются:The disadvantages of this furnace are:
1. Газовая тигельная печь стационарная.1. Stationary gas crucible furnace.
2. Отсутствие системы пыле газоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние при плавке в печи на внешнюю среду. 3. Из изображенной на фиг. 1, 2, 3 описания газовой тигельной печи, следует, в конструкции печи отсутствует теплоизоляция, которая бы уменьшала потери тепла в окружающую среду.2. The absence of a dusty gas cleaning system, which would reduce the harmful effects when melting in a furnace on the external environment. 3. From the one shown in FIG. 1, 2, 3 of the description of a gas crucible furnace, it follows that there is no thermal insulation in the furnace design that would reduce heat loss to the environment.
Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.Due to the above disadvantages, the furnace cannot solve the technical problem.
Наиболее близким аналогом (прототипом) по отношению к заявляемой газовой тигельной печи является поворотная тигельная печь для плавки цветных металлов, которая может работать как на жидком, так и на газообразном топливе (источник информации А.Н. Минаев и Б.И. Шипилин «Литейные печи и сушила», стр. 398-399), содержащая, как и заявляемая печь, металлический цилиндрический кожух, футеровку, топочную камеру, горелочное устройство, газоотводящие каналы и механизм поворота.The closest analogue (prototype) with respect to the inventive gas crucible furnace is a rotary crucible furnace for melting non-ferrous metals, which can operate on both liquid and gaseous fuels (source of information A. N. Minaev and B. I. Shipilin “Foundry furnace and dryer ”, pp. 398-399), containing, like the inventive furnace, a metal cylindrical casing, a lining, a combustion chamber, a burner, gas exhaust channels and a rotation mechanism.
Прототип заявляемой печи имеет следующие недостатки:The prototype of the inventive furnace has the following disadvantages:
1. Ручной привод поворота печи (штурвальный механизм).1. Manual drive turning the furnace (steering mechanism).
2. Ручной привод не может обеспечить поворот печи с большой емкостью тигля.2. A manual drive cannot turn a furnace with a large crucible capacity.
3. Отсутствие системы пыле газоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние, выделяющихся при плавке в печи дымовых газов, на внешнюю среду.3. The absence of a dusty gas cleaning system that would reduce the harmful effects emitted during fusion in a flue gas furnace on the external environment.
4. Недостаточная теплоизоляция, которая приводит к потерям тепла в окружающую среду.4. Insufficient thermal insulation, which leads to heat loss to the environment.
5. Сравнительно небольшая стойкость тигля (исходя из опыта эксплуатации автором таких печей в г. Новосибирске).5. The comparatively low resistance of the crucible (based on the experience of the author using such furnaces in Novosibirsk).
Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.Due to the above disadvantages, the furnace cannot solve the technical problem.
Задачей изобретения является создание высокопроизводительной газовой тигельной печи для переплава отходов цветных металлов, позволяющей снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации и облегчить условия труда обслуживающему печь персоналу.The objective of the invention is the creation of a high-performance gas crucible furnace for remelting non-ferrous metal wastes, which allows to reduce emissions of harmful gases into the atmosphere, reduce heat loss to the environment, as well as increase its life and facilitate working conditions for the furnace maintenance personnel.
Технический результат - разработанная печь является высокопроизводительной, имеющей большой срок эксплуатации, позволяющей переплавлять отходы цветных металлов и сплавов, таких как: медь и ее сплавы - латуни и бронзы, алюминий и его сплавы, цинк и его сплавы, кроме того, снизить потери тепла в окружающую среду за счет теплоизоляции кожуха печи, вести процесс переплава на искусственной и естественной тяге с системой пыле газоочистки, что делает его экологически чистым, а также введенный в состав печи гидравлический механизм поворота облегчает условия труда обслуживающему персоналу.EFFECT: developed furnace is high-performance, having a long service life, which allows remelting non-ferrous metal and alloy waste, such as: copper and its alloys - brass and bronze, aluminum and its alloys, zinc and its alloys, in addition, to reduce heat loss in environment due to thermal insulation of the furnace casing, to conduct the process of remelting on artificial and natural traction with a dust-free gas cleaning system, which makes it environmentally friendly, as well as the hydraulic turning mechanism introduced into the furnace It provides working conditions for staff.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в газовую тигельную печь для переработки отходов цветных металлов, содержащую цилиндрический кожух, футеровку, топочную камеру, горелочное устройство, крышку, газоотводящие каналы и механизм поворота печи, согласно предлагаемому изобретению, введен теплоизоляционный слой, состоящий из тройного слоя огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200, на который футеруется огнеупорный шамотный кирпич и набивается слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы. Введенный теплоизоляционный слой, состоящий из тройного слоя огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200, позволяет снизить потери тепла в окружающую среду, а также позволяет дополнительно сохранять температуру металла в газовой тигельной печи для переработки отходов цветных металлов (в дальнейшем печи), при этом срок службы печи увеличивается из-за использования муллитовой безусадочной набивной массы, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость.The specified technical result is achieved due to the fact that in the gas crucible furnace for processing non-ferrous metal wastes containing a cylindrical casing, a lining, a combustion chamber, a burner, a cover, gas exhaust channels and a furnace rotation mechanism, according to the invention, a heat-insulating layer is introduced, consisting of a triple layer of refractory heat-insulating mullite-siliceous felt MKRV-200, on which refractory fireclay brick is lined and a lining layer of non-shrink mullite is packed oh stuffing mass. The introduced heat-insulating layer, consisting of a triple layer of refractory heat-insulating mullite-siliceous felt MKRV-200, allows to reduce heat loss to the environment, and also allows you to additionally maintain the temperature of the metal in a gas crucible furnace for processing non-ferrous metal waste (hereinafter referred to as the furnace), while the furnace increases due to the use of a mullite non-shrink packing mass, which has high refractoriness and resistance.
Кроме того, горелочное устройство выполнено в виде газовой двух рядной восьми смесительной инжекционной прямоугольной горелки, содержащей в первом ряду смесители с двенадцатью ребрами, которые отлиты внутри центрального канала для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 2,7 метра, а во втором ряду смесители отлитые с гладким центральным каналом для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 1,6 метра, при этом горелка содержит литой стабилизирующий пламя туннель, огнеупорную набивную массу, смесители, объединенные общей сварной газораспределительной камерой, а также горелка содержит кожух, приваренный к газораспределительной камере, причем горелка установлена в нише печи по касательной к футеровке и имеет мощность 1200 кВт. Такое расположение горелки по касательной к футеровке, а также большая мощность горелки и разной длины пламя смесителей позволяет добиться высокой скорости плавки, что делает печь высокопроизводительной, а также позволяет вести процесс плавки при отключении электроэнергии (до начала слива наплавленного в тигле металла).In addition, the burner device is made in the form of a gas two-row eight mixing injection rectangular burner, containing in the first row mixers with twelve ribs, which are cast inside the central channel to ensure a 2.7-meter-long flame during combustion of the gas-air mixture, and in the second row the mixers are cast with a smooth central channel to ensure a flame of 1.6 meters long during combustion of the gas-air mixture, the burner containing a cast flame-stabilizing tunnel, a refractory packing mass, mixers, united by a common welded gas distribution chamber, and the burner comprises a casing welded to the gas distribution chamber, the burner being installed tangentially to the lining in the furnace niche and has a power of 1200 kW. This arrangement of the burner in a tangent to the lining, as well as the high power of the burner and different lengths of the flame of the mixers, allows to achieve a high melting speed, which makes the furnace highly productive, and also allows the melting process to be carried out during a power outage (before the discharge of the deposited metal in the crucible).
При этом смесители и стабилизирующий пламя туннель горелок изготавливают литьем по выплавляемым моделям из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧХ32, при этом жаростойкий чугун и износостойкий чугун ЧХ32 позволяет увеличить срок службы горелок и печи.At the same time, mixers and a flame-stabilizing tunnel of the burners are made by investment casting of heat-resistant and wear-resistant cast iron ChX32, while heat-resistant cast iron and wear-resistant cast iron ChX32 can increase the life of the burners and furnace.
Следует отметить, что каждый смеситель первого ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 67×10 мм длиной 300 мм с двенадцатью ребрами длиной 150 мм и высотой 4 мм, которые отлиты внутри центрального канала, при этом по периферии смесителей просверлены четыре сопла диаметром 1,6 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, кроме того каждый смеситель второго ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 67×10 мм длиной 300 мм, причем по периферии просверлены четыре сопла диаметром 1,6 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°.It should be noted that each mixer of the first row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 67 × 10 mm, length 300 mm, with twelve ribs 150 mm long and 4 mm high, which are cast inside the central channel, with four nozzles drilled along the periphery of the mixers with a diameter 1.6 mm at an angle of 25 ° ± 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 second row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 67 × 10 mm, length 300 mm, with four nozzles drilled around the periphery diameter of 1.6 mm at an angle of 25 ° ± 1 ° to countersink their axes with the inlet portion of 0.5 mm at an angle of 90 °.
Кроме того, в инжекционную двух рядную восьми 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 восемь отверстий диаметром 47 мм, которые сосны с отверстиями смесителей, четырех гаек и четырех болтов. Устройство для регулирования расхода воздуха позволяет использовать природный газ различных месторождений, другие горючие газы, при этом добиваться регулировкой полноты сгорания топлива в печи.In addition, a device for regulating the air flow, consisting of: two steel ribs welded to the gas distribution chamber, a regulator having “flanges” and in which eight holes with a diameter of 47 mm, which are pine, is introduced into the injection two-row eight mixing burner of medium pressure with holes for mixers, four nuts and four bolts. A device for regulating air flow allows the use of natural gas of various fields, other combustible gases, while achieving adjustment of the completeness of combustion of fuel in the furnace.
Более того, в конструкцию печи введена сварная рама, закрепленная в фундаменте печи фундаментными болтами и с приваренными цапфами, предназначенными для опоры и поворота печи, на сварной раме размещен гидравлический механизм поворота печи, причем между стойками сварной рамы приварена металлическая тумба, нижняя часть которой залита в фундаменте печи,Moreover, a welded frame is introduced into the furnace design, fixed in the furnace foundation with foundation bolts and with welded trunnions designed to support and rotate the furnace, a hydraulic mechanism for turning the furnace is placed on the welded frame, and a metal cabinet is welded between the racks of the welded frame, the lower part of which is cast in the foundation of the furnace,
Кроме того, в печи используется тигель типа ТРК-2000 глазурованный с желобом, который имеет высокую стойкость и в котором можно плавить сплавы с температурой плавления до 1600°С. Благодаря использования тигля ТРК-2000, печь имеет большой срок эксплуатации. Вместе с тем, в конструкцию печи введен гидравлический привод наклона печи, состоящий: из двух силовых цилиндров, маслонапорной станции, гидравлических рукавов, двух кронштейнов, приваренных к корпусу печи и двух кронштейнов, приваренных к швеллеру сварной рамы.In addition, a crucible of the TRK-2000 type, glazed with a trench, which has high resistance and in which alloys with a melting point of up to 1600 ° C can be melted, is used. Due to the use of the crucible TRK-2000, the furnace has a long service life. At the same time, the furnace’s hydraulic tilt drive was introduced into the furnace design, consisting of two power cylinders, an oil pressure station, hydraulic hoses, two brackets welded to the furnace body and two brackets welded to the channel of the welded frame.
Введенный в конструкцию печи гидравлический механизм поворота печи позволяет облегчить условия труда обслуживающему печь персоналу (в прототипе используется ручной привод поворота печи), кроме того, предлагаемая конструкция сварной рамы делает печь надежной и долговечной.Introduced into the furnace design, the hydraulic mechanism of turning the furnace makes it possible to facilitate the working conditions for the staff serving the furnace (the prototype uses a manual drive to turn the furnace), in addition, the proposed design of the welded frame makes the furnace reliable and durable.
При этом для разливки металла в разливочное оборудование введен футерованный желоб с приваренной к нему футерованной чашей, к которой в нижней части приварен стальной вал, вращающийся во втулке и опирающийся на стальной шарик, при этом желоб может легко поворачиваться при разливке на угол 145°.At the same time, for casting metal, a lined chute with a lined bowl welded to it is inserted into the casting equipment, to which a steel shaft is welded at the bottom, which rotates in the sleeve and rests on a steel ball, while the chute can easily rotate during casting by an angle of 145 °.
Наконец, печь снабжена установкой пыле газоочистки, в которой размещены две поворотные решетки и 12 рукавных фильтров, при этом установка пыле газоочистки имеет обслуживающую площадку и лестницу, причем, в состав системы пыле газоочистки входит камера смешения, дымосос ДН-8, установка пыле- газоочистки, при этом установка пыле газоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 11600 м3/час, степень очистки по фтористому водороду 66%, степень очистки по окиси меди 87%, 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.Finally, the furnace is equipped with a gas cleaning dust installation, in which two rotary grilles and 12 bag filters are placed, while the gas cleaning dust installation has a service platform and a ladder; moreover, the gas cleaning dust system includes a mixing chamber, a DN-8 smoke exhauster, and a dust-gas cleaning installation , the dustproof gas purification installation has the following characteristics: capacity of purified gas 11,600 m3 / h, the degree of purification of hydrogen fluoride 66%, the degree of purification of copper oxide 87%, purification rate of 87% carbon monoxide, the degree of Cleaning the nitrogen oxide 86%, purification rate of 81% alumina, the degree of dust removal 92%, the sound level of 75 dBA.
Введение в конструкцию печи перечисленных выше устройств, материалов и т.п., обеспечивает решение поставленной задачи. В конструкторской части заявки на изобретение изображено:Introduction to the furnace design of the above devices, materials, etc., provides a solution to the problem. In the design part of the application for an invention is depicted:
На фиг. 1. Горизонтальная проекция печи (без футерованного желоба с приваренной к нему футерованной чашей).In FIG. 1. Horizontal projection of the furnace (without a lined chute with a lined bowl welded to it).
На фиг. 2. Разрез А-А печи.In FIG. 2. Section AA furnace.
На фиг. 3. Вид Б печи.In FIG. 3. Type B of the furnace.
На фиг. 4. Двухрядная восьмисмесительная инжекционная прямоугольная горелка.In FIG. 4. Two-row eight-mixing injection rectangular burner.
На фиг. 5. Разрез В-В двухрядной восьмисмесительной инжекционной прямоугольной горелки.In FIG. 5. Section B-B of a two-row eight-mixing injection rectangular burner.
На фиг. 6. Вид сверху маслонасосной станции.In FIG. 6. Top view of the oil pump station.
На фиг. 7. Вид Г маслонасосной станции.In FIG. 7. View G of the oil pump station.
На фиг. 8. Установка пыле газоочистки.In FIG. 8. Install dustproof gas cleaning.
На фиг. 9. Вид печи в плане с разливочным и пыле газоочистным оборудованием.In FIG. 9. View of the furnace in plan with casting and dust gas cleaning equipment.
Конструкция предлагаемой газовой тигельной печи (далее печи), для переработки отходов цветных металлов схематично представлена на фиг. 1, 2, 3 и включает в себя сварной стальной кожух 1 цилиндрической формы, сваренный из стального листа толщиной 5 мм и вращающегося на цапфах 2 фиг. 3. Кожух 1 имеет приваренную к нему верхнюю и нижнюю (донную) части. Для армирования стального кожуха 1 на его боковой поверхности приварены два кольца 3, в нижней части стального кожуха 1 выполнен проем (ниша) в который вставлена тангенциально двух рядная восьми смесительная инжекционная прямоугольная горелка 4, подробное описание которой будет приведено ниже. В конструкцию печи введена сварная рама 5 с приваренными цапфами 2, предназначенными для опоры и поворота печи, на сварной раме 5 размещен гидравлический механизм поворота печи, причем между стойками 6 сварной рамы 5 приварена металлическая тумба 7, нижняя часть которой залита в фундаменте печи 8 фиг. 3. Рама 5 сварена из швеллера №16 и крепится к фундаменту печи 8 восемью фундаментными болтами 9. Предлагаемая конструкция сварной рамы 5 делает печь надежной и долговечной. Печь имеет стальную футерованную крышку 10, которая при работающей печи находится на стальном кожухе 1, а перед разливом наплавленного металла поднимается и отводится в сторону вручную с помощью рычага 11 подъемника стальной крышки 10. Печь футеруется огнеупорным шамотным кирпичом ША-1 №5 поз. 12, на который набивается слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы 13 фиг. 2. Между кожухом 1 и футеровкой из огнеупорного шамотного кирпича 12 введен тройной слой 14 огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200. Введенный тройной слой огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока позволяет снизить потери тепла в окружающую среду, а также позволяет дополнительно сохранять температуру металла в печи для переработки отходов цветных металлов, при этом срок службы печи увеличивается из-за использования муллитовой безусадочной набивной массы, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость.The design of the proposed gas crucible furnace (hereinafter referred to as the furnace) for the processing of non-ferrous metal waste is shown schematically in FIG. 1, 2, 3 and includes a welded steel casing 1 of a cylindrical shape, welded from a steel sheet 5 mm thick and rotating on the pins 2 of FIG. 3. The casing 1 has a upper and lower (bottom) part welded to it. To reinforce the steel casing 1, two rings 3 are welded on its side surface, an opening (niche) is made in the lower part of the steel casing 1 into which a tangentially two-row eight mixing injection rectangular burner 4 is inserted, a detailed description of which will be given below. A welded frame 5 with welded trunnions 2, designed to support and rotate the furnace, is introduced into the furnace design, a hydraulic mechanism for turning the furnace is placed on the welded frame 5, and a metal stand 7 is welded between the racks 6 of the welded frame 5, the lower part of which is embedded in the foundation of the furnace 8 of FIG. . 3. The frame 5 is welded from channel # 16 and is attached to the foundation of the furnace 8 with eight foundation bolts 9. The proposed design of the welded frame 5 makes the furnace reliable and durable. The furnace has a steel lined cover 10, which is located on the steel casing 1 while the furnace is operating, and is manually lifted and pulled to the side before pouring the deposited metal using the lever 11 of the steel cover 10 lift. The furnace is lined with refractory fireclay brick SHA-1 No. 5 pos. 12 onto which a lining layer of a mullite non-shrink packing material 13 is packed; 2. Between the casing 1 and the refractory fireclay brick lining 12 a triple layer 14 of refractory heat-insulating mullite-siliceous felt MKRV-200 is introduced. The introduced triple layer of refractory heat-insulating mullite-siliceous felt allows to reduce heat loss to the environment, and also allows you to further maintain the temperature of the metal in the furnace for processing non-ferrous metal waste, while the service life of the furnace is increased due to the use of mullite non-shrink packing material, which has high refractoriness and durability.
Сверху на футеровке 12 печи находится толстостенная стальная плита 15, которая имеет в центре большое отверстие, для установки в него и фиксации тигля 16 типа ТРК-2000 глазурованного с желобом, который имеет высокую стойкость и в котором можно плавить сплавы с температурой плавления до 1600°С. При использования тигля типа ТРК-2000 глазурованного с желобом, печь имеет большой срок эксплуатации. Тигель 16 емкостью 1950 кг по жидкой меди днищем устанавливается на находящийся в центре стального кожуха 1 постамент (поддон) 17 фиг. 2. Тигель 16 фиксируется на постаменте 17 креплением типа «ласточкин хвост». Постамент 17 уложен на два ряда шамотного огнеупорного кирпича ША-5 поз. 12. Сверху в тигель 16 загружается лом, если же печь используется как газовая плавильно-раздаточная, то в тигель 16 из больших плавильных печей с помощью кранового ковша заливается расплавленный металл или же в печи могут плавиться отходы цветных металлов, а также лом.On top of the furnace lining 12 there is a thick-walled steel plate 15, which has a large hole in the center, for installing and fixing a crucible 16 of the type ТРК-2000 glazed with a trench, which has high resistance and in which alloys can be melted with a melting point up to 1600 ° WITH. When using a crucible like TRK-2000 glazed with a trench, the furnace has a long service life. The crucible 16 with a capacity of 1950 kg on liquid copper bottom is installed on the pedestal (pallet) 17 in the center of the steel casing 17 of FIG. 2. The crucible 16 is fixed on the pedestal 17 mount type "dovetail". Pedestal 17 is laid on two rows of fireclay refractory brick ША-5 pos. 12. Scrap is loaded from above into the crucible 16, but if the furnace is used as a gas melting-distributing furnace, molten metal is poured into the crucible 16 from large melting furnaces with the help of a ladle, or non-ferrous metal waste and scrap can be melted in the furnace.
Горелочное устройство печи выполнено в виде газовой двух рядной восьми смесительной инжекционной прямоугольной горелки (далее горелки) поз. 4, содержащей в первом ряду смесители 18 с двенадцатью ребрами 19, которые отлиты внутри центрального канала для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 2,7 метра, а во втором ряду смесители 20 отлитые с гладким центральным каналом для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 1,6 метра, при этом горелка 4 содержит литой стабилизирующий пламя туннель 21, огнеупорную набивную массу 22, смесители 18, 20, объединенные общей сварной газораспределительной камерой 23, а также горелка 4 содержит кожух 24, приваренный к газораспределительной камере 23, причем горелка 4 установлена в нише печи по касательной к футеровке 12 и имеет мощность 1200 кВт фиг. 3,5. Такое расположение горелки 4 по касательной к футеровке 12, а также большая мощность горелки 4 и разной длины пламя смесителей позволяет добиться высокой скорости плавки, что делает печь высокопроизводительной, а также позволяет вести процесс плавки при отключении электроэнергии (до начала слива наплавленного в тигле 16 металла).The burner device of the furnace is made in the form of a gas two-row eight mixing injection rectangular burner (hereinafter referred to as the burner) pos. 4, containing in the first row mixers 18 with twelve ribs 19, which are cast inside the central channel to provide a 2.7-meter long flame during combustion of the air-gas mixture, and in the second row, mixers 20 are cast with a smooth central channel to provide a flame with long flame 1.6 meters, while burner 4 contains a cast flame-stabilizing tunnel 21, refractory packing mass 22, mixers 18, 20, combined by a common welded gas distribution chamber 23, and burner 4 contains a casing 24 welded to gas a distribution chamber 23, wherein the burner 4 is mounted tangentially to the lining 12 in the furnace niche and has a power of 1200 kW; FIG. 3,5. This arrangement of the burner 4 along the tangent to the lining 12, as well as the high power of the burner 4 and different lengths of the flame of the mixers allows to achieve a high melting speed, which makes the furnace highly efficient, and also allows the melting process to be carried out when the power is cut off (before the discharge of the metal deposited in the crucible 16 )
При этом смесители 18, 20 и стабилизирующий пламя туннель 21 горелки 4 изготавливают литьем по выплавляемым моделям из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧХ32, при этом жаростойкий и износостойкий чугун ЧХ32 позволяет увеличить срок службы горелок и печи. Химический состав жаростойкого и износостойкого чугуна ЧХ32 следующий: С=1,6-3,2%; Si=l,5-2%; Ск=30-34%; Мт не более 1,0%; Р не более 0,1%; S не более 0,08%; Ti до 0.14%.At the same time, mixers 18, 20 and flame-stabilizing tunnel 21 of burner 4 are made by investment casting from heat-resistant and wear-resistant cast iron CX32, while heat-resistant and wear-resistant cast iron CX32 can increase the life of the burners and furnace. The chemical composition of heat-resistant and wear-resistant cast iron ЧХ32 is as follows: C = 1.6-3.2%; Si = l, 5-2%; Ck = 30-34%; Mt no more than 1.0%; P not more than 0.1%; S no more than 0.08%; Ti up to 0.14%.
Следует отметить, что каждый смеситель 18 первого ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 67×10 мм длиной 300 мм с двенадцатью ребрами 19 длиной 150 мм и высотой 4 мм, которые отлиты внутри центрального канала, при этом по периферии смесителей 18 просверлены четыре сопла 25 диаметром 1,6 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, кроме того каждый смеситель 20 второго ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 67×10 мм длиной 300 мм, причем по периферии просверлены четыре сопла 25 диаметром 1,6 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°. В сварную газораспределительную камеру 23 по штуцеру 26 подается природный газ в горелку 4 фиг. 5.It should be noted that each mixer 18 of the first row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 67 × 10 mm, length 300 mm, with twelve ribs 19, length 150 mm and height 4 mm, which are cast inside the central channel, while the periphery of the mixers 18 is drilled four nozzles 25 with a diameter of 1.6 mm at an angle of 25 ° ± 1 ° to their axes with a countersink of the inlet part of 0.5 mm at an angle of 90 °, in addition, each mixer 20 of the second row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 67 × 10 300 mm long, with even D 25 nozzle diameter of 1.6 mm at an angle of 25 ° ± 1 ° to countersink their axes with the inlet portion of 0.5 mm at an angle of 90 °. In the welded gas distribution chamber 23 through the nozzle 26, natural gas is supplied to the burner 4 of FIG. 5.
В горелку введено устройство для регулирования расхода воздуха, состоящее из: двух стальных ребер 27, приваренных к газораспределительной камере 23, регулятора 28, имеющего «отбортовки» и, в котором просверлено восемь отверстий диаметром 47 мм, которые соосны с отверстиями смесителей 18, 20, четырех гаек 29 и четырех болтов 30. По стальным ребрам 27, приваренным «заподлицо» с верхней плоскостью смесителей 18, 20, как по «направляющим», перемещается (скользит) регулятор 28, который регулирует расход воздуха, инжектируемый в горелку при подачи в нее газа. Регулятор 28 по краям имеет «отбортовки» и охватывает ими стальные ребра 27. В четыре гайки 29 ввинчивается четыре болта 30 до упора в стальные ребра 27 и фиксируют регулятор 28 относительно отверстий смесителей 18, 20. На одном стальном ребре 27 нанесены деления 31 для удобства проведения регулировки. Устройство для регулирования расхода воздуха позволяет использовать природный газ различных месторождений, другие горючие газы, при этом добиваться регулировкой полноты сгорания топлива в печи. Следует отметить, что горелка изготовлена автором и испытана в ООО «Пензаплав» г. Пенза. Благодаря тангенциальному направлению горелки 4, факел получает вращательное движение вокруг тигля 16. Это способствует более равномерному прогреву и несколько удлиняет время нахождения раскаленных газов в печи 4. К газораспределительной камере 23 приварен по периметру кожух 24, из листовой стали толщиной 2 мм, в который набивается огнеупорная набивная масса 22. Набитая огнеупорной массой 22 горелка 4 может просушиваться и прокаливаться отдельно до установки ее в печь. На газораспределительную камеру 23 и кожух 24 надевается литой стабилизирующий пламя туннель 21 и приваривается по периметру к газораспределительной камере 23 фиг. 5.A device for regulating the air flow is introduced into the burner, consisting of: two steel ribs 27 welded to the gas distribution chamber 23, a regulator 28 having “flanges” and in which eight holes with a diameter of 47 mm are drilled, which are aligned with the holes of the mixers 18, 20, four nuts 29 and four bolts 30. On steel ribs 27 welded “flush” with the upper plane of the mixers 18, 20, as on the “guides”, the regulator 28 moves (slides), which regulates the air flow injected into the burner when it is fed into it gas. The regulator 28 at the edges has “flanges” and covers steel ribs 27 with them. Four bolts 30 are screwed into four nuts 29 until they stop in steel ribs 27 and the regulator 28 is fixed relative to the holes of the mixers 18, 20. On one steel rib 27 there are marks 31 for convenience making adjustments. A device for regulating air flow allows the use of natural gas of various fields, other combustible gases, while achieving adjustment of the completeness of combustion of fuel in the furnace. It should be noted that the burner was made by the author and tested at Penzaplav LLC in Penza. Due to the tangential direction of the burner 4, the torch receives a rotational movement around the crucible 16. This contributes to more uniform heating and somewhat lengthens the time spent by the hot gases in the furnace 4. A casing 24 is welded around the perimeter of the chamber 23, made of sheet steel 2 mm thick into which the refractory packing material 22. The burner 4, which is packed with the refractory mass 22, can be dried and calcined separately before being installed in the furnace. A flame-stabilizing tunnel 21 is put on the gas distribution chamber 23 and the casing 24 and welded around the perimeter to the gas distribution chamber 23 of FIG. 5.
Горелка работает следующим образом. Газ под давлением подается через штуцер 26 в газораспределительную камеру 23. Вытекающие из газовых сопел 25 струи газа инжектируют из атмосферы воздух, необходимый для горения, который по каналу 32 попадает в камеру 33 предварительного смешения, где происходит смешение газа и засасываемого воздуха. Сгорание основной части газовоздушной смеси происходит в огнеупорном стабилизирующем туннеле 21, остальной части - в камере горения печи. Необходимым условием нормальной работы горелки является наличие разряжения в камере горения в пределах 5÷8 ДаПа (мм.вод.ст.). Номинальное давление газа перед горелкой 0,08 МПа. Для удаления продуктов сгорания природного газа и тепловыделений с открытой поверхности тигля 16 служит дымоотводящая система печи, соединенная с цеховой системой дымоотведения. В дымоотводящей системе печи имеется стальная труба 34 диаметром 300 мм для вытяжки дымовых газов, которая приварена к кожуху 1 печи фиг. 3. Для отвода дымовых газов, образующихся при сгорании в печи природного газа, служат выложенные вверху футеровки 12 печи каналы (не показаны), которые подходят к трубе 34. Для определения температуры жидкого металла применяется переносная термопара погружения или переносной прибор для измерения температуры типа «Луч». Температуру факела газовой горелки 4 регистрирует термопара 35, установленная в стальном каркасе 1 и футеровке 12 печи. Для подачи природного газа непосредственно в газовую горелку 4 и отсечки его, установлен шаровой газовый кран фиг. 1, который находится в стойке управления 36 печью.The burner operates as follows. Gas under pressure is supplied through the nozzle 26 to the gas distribution chamber 23. The jets of gas flowing out of the gas nozzles 25 inject air from the atmosphere, which is needed for combustion, which enters the pre-mixing chamber 33 through the channel 32, where gas and intake air are mixed. The combustion of the main part of the gas-air mixture takes place in a refractory stabilizing tunnel 21, and the rest in the combustion chamber of the furnace. A necessary condition for the normal operation of the burner is the presence of a vacuum in the combustion chamber within 5 ÷ 8 DaPa (mm. The nominal gas pressure in front of the burner is 0.08 MPa. To remove the products of combustion of natural gas and heat from the open surface of the crucible 16 is the smoke exhaust system of the furnace connected to the workshop smoke exhaust system. In the flue system of the furnace there is a steel pipe 34 with a diameter of 300 mm for exhausting flue gases, which is welded to the casing 1 of the furnace of FIG. 3. To exhaust the flue gases generated during the combustion of natural gas in the furnace, use channels (not shown) laid at the top of the furnace linings 12 that are suitable for the pipe 34. A portable immersion thermocouple or a portable temperature measuring device such as “ Ray". The temperature of the torch of the gas burner 4 registers a thermocouple 35 installed in the steel frame 1 and the lining 12 of the furnace. To supply natural gas directly to the gas burner 4 and cut it off, a ball gas valve of FIG. 1, which is located in the control rack 36 of the furnace.
Для разливки металла в разливочное оборудование введен футерованный желоб 37 с приваренной к нему футерованной чашей 38, к которой в нижней части приварен стальной вал 39, вращающийся во втулке 40 и опирающийся на стальной шарик 41, при этом футерованный желоб 37 может легко поворачиваться при разливке на угол 145°. К втулке 40 приварена стальная опора 42, которая закреплена в бетонном полу литейного цеха четырьмя фундаментными болтами (не показаны). Вместе с тем, в конструкцию печи введен гидравлический привод наклона печи, смонтированный на стальной раме 5 и состоящий: из двух силовых цилиндров 43, маслонапорной станции, гидравлических рукавов (не показано), двух кронштейнов 44, приваренных к корпусу печи и двух кронштейнов 45, приваренных к швеллеру сварной рамы 5. Маслонапорная станция изображена на фиг. 6,7. На фиг. 6, 7 изображено: поз. 46 - электродвигатель; 47 - манометр с запорным краном; 48 - перепускной предохранительный клапан; 49 - заливная горловина; 50 - визуальный индикатор уровня; 51 - бак; 52 - всасывающий фильтр; 53 - шестеренный насос; 54 - колокол под установку электродвигателя; 55 - фильтр в сливную магистраль. Маслонапорная станция (гидропривод) предназначена для управления наклоном печи. Рабочее давление 140 бар. Время наклона печи печи 70-80 секунд. Введенный в конструкцию печи гидравлический механизм поворота печи позволяет облегчить условия труда обслуживающему печь персоналу (в прототипе используется ручной привод поворота печи), кроме того, предлагаемая конструкция сварной стальной рамы 5 делает печь надежной и долговечной.For casting metal, a lined trough 37 is inserted into the casting equipment with a lined bowl 38 welded to it, to which a steel shaft 39 is welded at the bottom, rotating in the sleeve 40 and resting on a steel ball 41, while the lined chute 37 can easily be rotated during casting angle of 145 °. A steel support 42 is welded to the sleeve 40, which is secured to the concrete floor of the foundry with four foundation bolts (not shown). At the same time, a furnace tilt hydraulic drive was introduced into the furnace, mounted on a steel frame 5 and consisting of two power cylinders 43, an oil pressure station, hydraulic hoses (not shown), two brackets 44 welded to the furnace body and two brackets 45, welded to the channel of the welded frame 5. The oil pressure station is depicted in FIG. 6.7. In FIG. 6, 7 depicted: pos. 46 - electric motor; 47 - pressure gauge with shut-off valve; 48 - bypass safety valve; 49 - filler neck; 50 - visual level indicator; 51 - tank; 52 - suction filter; 53 - gear pump; 54 - a bell for installing an electric motor; 55 - filter into the drain line. Oil pressure station (hydraulic drive) is designed to control the inclination of the furnace. Operating pressure 140 bar. The tilt time of the furnace furnace is 70-80 seconds. Introduced into the furnace design, the hydraulic rotation mechanism of the furnace allows to facilitate the working conditions for the furnace maintenance personnel (the prototype uses a manual drive to turn the furnace), in addition, the proposed design of the welded steel frame 5 makes the furnace reliable and durable.
Печь выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пыле газоочистки для достижения экологически чистого процесса Система пыле газоочистки одноступенчатая. В систему пыле газоочистки входят: камера смешения 56, дымосос 57, установка пыле газоочистки 58 фиг. 9. Очистка дымовых газов от пыли и вредных веществ происходит в установке пыле газоочистки 58, разработанной автором и изображенной на фиг. 8, которая имеет широкий спектр очищаемых вредных веществ, находящихся в дымовых газах.The furnace is designed to operate on natural and artificial traction with a dust-cleaning gas treatment system to achieve an environmentally friendly process. The dust-cleaning gas cleaning system is single-stage. The gas cleaning dust system includes: mixing chamber 56, smoke exhaust 57, gas cleaning dust installation 58 of FIG. 9. Purification of flue gases from dust and harmful substances occurs in a dust-free installation of gas purification 58, developed by the author and depicted in FIG. 8, which has a wide range of purified harmful substances in flue gases.
Установка пыле газоочистки 58 представляет собой сборную стальную установку фиг. 8. Установка пыле газоочистки 58 представляет собой цилиндрический формы корпус 59, в нижней части которого имеется нижняя поворотная загрузочная решетка 60 с отверстиями. В средней части цилиндрического корпуса 59 имеется верхняя поворотная загрузочная решетка 61 с отверстиями. Поворот решеток вокруг осей осуществляется с помощью рукояток 62, закрепленных на осях. Выше нижней поворотной загрузочной решетки 60 расположен нижний загрузочный патрубок 63. Выше верхней поворотной загрузочной решетки 61 расположен верхний загрузочный патрубок 64. В верхней части цилиндрического корпуса 59 размещены вращающиеся рукавные фильтры (не показаны) в количестве 12 штук, которые улавливают пылевидные частицы из дымовых газов. Вверху установки пыле газоочистки размещен привод вращения рукавных фильтров, состоящий из электродвигателя 65, муфты 66, червячного редуктора 67 и зубчатой тарелки 68.The dust treatment unit 58 is a prefabricated steel unit of FIG. 8. The dust-cleaning gas treatment unit 58 is a cylindrical-shaped housing 59, in the lower part of which there is a lower rotary loading grill 60 with holes. In the middle part of the cylindrical body 59 there is an upper rotatable loading grate 61 with holes. The rotation of the gratings around the axes is carried out using the handles 62 mounted on the axles. The lower loading nozzle 63 is located above the lower rotary loading grill 60. The upper loading nozzle 64 is located above the upper rotary loading grill 61. In the upper part of the cylindrical body 59 there are 12 bag filters (not shown) that capture dust particles from flue gases . At the top of the dusty gas cleaning unit, a bag filter rotation drive is installed, consisting of an electric motor 65, a coupling 66, a worm gear 67 and a gear plate 68.
В верхней части цилиндрического корпуса 59 закреплена на четырех кронштейнах 69 обслуживающая площадка 70, которая опирается на двенадцать опор 71 и имеет слева лестницу 72. На обслуживающей площадке 70 закреплена рама 73, на которой смонтирована воздуходувка 74 с электродвигателем 75. Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 76 цилиндрического корпуса 59. Очищаемые газы подаются в установку пыле газоочистки по трубе 77. Отработанный адсорбент и пыль выгружается через нижнюю горловину 78 цилиндрического корпуса 59. После очистки дымовых газов от вредных веществ они очищаются от пыли во вращающихся рукавных фильтрах, находящихся в верхней части цилиндрического корпуса 59. Основные технические характеристики установки пыле газоочистки: производительность по очищаемому газу 11600 м3/час, степень очистки по фтористому водороду 66%, степень очистки по окиси меди 87%, 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.In the upper part of the cylindrical body 59, a service platform 70 is mounted on four brackets 69, which is supported by twelve supports 71 and has a ladder 72 on the left. On the service site 70, a frame 73 is mounted on which a blower 74 with an electric motor 75 is mounted. The spent adsorbent and dust are collected in the conical part 76 of the cylindrical body 59. The gases to be cleaned are supplied to the dust treatment unit through the pipe 77. The spent adsorbent and dust are discharged through the lower neck 78 of the cylindrical body 59. After cleaning, the smoke O gases of harmful substances, they are cleaned of dust in rotary bag filters located at the top of the cylindrical body 59. The main technical characteristics of the gas purification installation dustproof: performance purified gas 11,600 m3 / h, the degree of purification of hydrogen fluoride 66%, the degree of purification of copper oxide 87%, purification by carbon monoxide 87%, purification by nitric oxide 86%, purification by alumina 81%, purification by dust 92%, sound level not more than 75 DBA.
Камера смешения 56 предназначена для разбавления дымовых газов воздухом цеха, в результате чего температура дымовых газов снижается до 150-160°С. В камере смешения 56 установлены два шибера: один из которых 79 закрывает или открывает подачу дымовых газов в дымосос ДН-8 поз. 57, которым создается тяга, другой 80 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.The mixing chamber 56 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. In the mixing chamber 56, two gates are installed: one of which 79 closes or opens the supply of flue gases to the DN-8 smoke exhauster pos. 57, which creates traction, the other 80 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. Один из плавильщиков вручную поднимает и отводится в сторону с помощью рычага 11 стальную футерованную крышку 10 печи в сторону и плавильщики в открытый тигель 16 загружают шихту (чушки, брикетированную проволоку, прессованную стружку, кусковой лом) в количестве 200-250 кг фиг. 1, 2. Плавильщик металла и сплавов с приставной лестнице закрывает шиберы 79 и 80 на камере смешения 56, а шибер 81 на трубе 82 открывает, при этом тяга в печи должна составлять 5-8 ДаПа фиг. 9. Другой плавильщик открывает в стойке управления 36 шаровой кран и природный газ по шлангу (не показан) поступает в горелку 4, где плавильщик его поджигает. Пламя горелки нагревает лом до температуры плавления. Далее загружается следующая порция шихты и плавится и т.д. до полного заполнения тигля 16. Расплавленный металл обрабатывается флюсом, при необходимости производится подшихтовка до требуемой марки сплава, перемешивается. При плавке дымовые газы поступают в трубу 34, далее в зонт 83 и по трубе 82 попадают в дымовую трубу 84, а из нее в атмосферу. Перед разливкой наплавленного в печи металла, отводится в сторону зонт 83 и включается со стойки управления 36 гидравлический привод механизма поворота печи. При этом печь постепенно поворачивается и осуществляется слив расплавленного в тигле 16 металла в футерованную чашу 38, из которой металл течет по футерованному желобу 37 в изложницы разливочной карусели 85. Плавильщик металла и сплавов, используя ручки 86 на футерованном желобе 37, поворачивают его и заливают изложницы на разливочной карусели 85. После разливки жидкого металла чистится тигель 16, а зонд 83 возвращается в исходное положение.The furnace operates on natural draft as follows. One of the smelters manually lifts and retracts to the side with the help of the lever 11, the steel lined furnace cover 10 to the side, and the smelters load the mixture (pigs, briquetted wire, pressed shavings, lump scrap) into the open crucible 16 in an amount of 200-250 kg of FIG. 1, 2. A smelter of metal and alloys with a ladder closes the gates 79 and 80 on the mixing chamber 56, and the gate 81 on the pipe 82 opens, while the thrust in the furnace should be 5-8 DaPa of FIG. 9. Another smelter opens a ball valve in the control rack 36 and natural gas flows through a hose (not shown) into burner 4, where the smelter ignites it. The flame of the burner heats the scrap to its melting point. Next, the next portion of the charge is loaded and melted, etc. until the crucible is completely filled 16. The molten metal is processed by flux, if necessary, it is trimmed to the desired grade of alloy, mixed. When melting, the flue gases enter the pipe 34, then into the umbrella 83 and through the pipe 82 fall into the chimney 84, and from it into the atmosphere. Before casting the metal deposited in the furnace, an umbrella 83 is diverted to the side and the hydraulic drive of the furnace rotation mechanism is turned on from the control stand 36. In this case, the furnace is gradually turned and the metal melted in the crucible 16 is drained into the lined bowl 38, from which the metal flows along the lined chute 37 into the molds of the casting carousel 85. Using the handles 86 on the lined chute 37, the metal and alloys are turned and the molds are poured on the casting carousel 85. After casting the molten metal, the crucible 16 is cleaned, and the probe 83 returns to its original position.
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 81 на трубе 82, а шиберы 79 и 80 камеры смешения 56 открывает. Операции выполняются такие же, как и при плавке на естественной тяге. Разница в том, что перед загрузкой шихты в тигель 16 печи загружается адсорбент (активированный уголь, селикагель, известь «пушонка») в загрузочные патрубки 63, 64 на нижнюю 60 и верхнюю 61 поворотные загрузочные решетки установки пыле газоочистки 58 и производится ее включение. Продукты горения попадают в зонт 83, в камеру смешения 56, разбавляются в ней воздухом цеха, нагнетаются дымососом 57 в установку пыле газоочистки 58, где происходит очистка дымовых газов от вредных веществ в «кипящем» слое и воздуходувкой 74 очищенные дымовые газа нагнетаются по трубе 87 в дымовую трубу 84 и атмосферу. Для транспортировки печи к стальному кожуху 1 печи приварены четыре скобы 88. Разработанная автором система пыле газоочистки хорошо очищает от пыли и вредных веществ дымовые газы. Очистка дымовых газов делает процесс плавки лома экологически чистым.The smelter of metal and alloys closes the gate 81 on the pipe 82, and opens the gates 79 and 80 of the mixing chamber 56. Operations are the same as for natural draft melting. The difference is that before loading the charge into the crucible 16 of the furnace, adsorbent (activated carbon, silica gel, fluff lime) is loaded into the loading nozzles 63, 64 on the lower 60 and upper 61 rotary loading lattices of the gas treatment dust unit 58 and it is turned on. The combustion products enter the umbrella 83, into the mixing chamber 56, are diluted in it with the air of the workshop, are pumped by the smoke exhauster 57 into the dust treatment unit 58, where the flue gases are cleaned of harmful substances in the “fluidized bed” and the blower 74, the cleaned flue gases are pumped through the pipe 87 into the chimney 84 and the atmosphere. To transport the furnace to the steel casing of the furnace 1, four brackets are welded 88. The system developed by the author for the dust-free gas cleaning well cleans flue gases of dust and harmful substances. Flue gas cleaning makes the scrap melting process environmentally friendly.
Итак, разработанная высокопроизводительная газовая тигельная печь для переплава отходов цветных металлов, позволяет снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери тепла в окружающую среду, имеет увеличенный срок эксплуатации, облегчает условия труда обслуживающему печь персоналу.So, the developed high-performance gas crucible furnace for remelting non-ferrous metal wastes allows to reduce harmful gas emissions into the atmosphere, reduce heat loss to the environment, has an extended service life, and facilitates working conditions for the furnace maintenance personnel.

Claims (8)

1. Газовая тигельная печь для переработки отходов цветных металлов, содержащая тигель, цилиндрический кожух, футеровку, топочную камеру, горелочное устройство, крышку, газоотводящие каналы и механизм поворота печи, размещенный на сварной раме с приваренными цапфами для обеспечения опоры и поворота печи, систему пылегазоочистки, выполненную с возможностью работы на естественной и искусственной тяге, отличающаяся тем, что она снабжена теплоизоляционным слоем, состоящим из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200, расположенного на нем огнеупорного шамотного кирпича с набитым на него слоем из муллитовой безусадочной набивной массы, футерованным желобом с приваренной к нему футерованной чашей, к которой в нижней части приварен стальной вал, вращающийся во втулке и опирающийся на стальной шарик с возможностью поворота на угол 145°, при этом горелочное устройство выполнено в виде газовой двухрядной восьмисмесительной инжекционной прямоугольной горелки, содержащей в первом ряду смесители с двенадцатью ребрами, отлитыми внутри центрального канала для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 2,7 метра, а во втором ряду смесители, отлитые с гладким центральным каналом для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 1,6 метра, а на сварной раме размещен гидравлический механизм поворота печи с маслонапорной станцией, причем между стойками сварной рамы приварена металлическая тумба, нижняя часть которой залита в фундаменте печи, а система пылегазоочистки содержит камеру смешения, дымосос и установку пылегазоочистки.1. A gas crucible furnace for processing non-ferrous metal waste, containing a crucible, a cylindrical casing, a lining, a combustion chamber, a burner, a lid, exhaust channels and a furnace rotation mechanism, mounted on a welded frame with welded trunnions to provide support and rotation of the furnace, a dust and gas cleaning system made with the possibility of working on natural and artificial traction, characterized in that it is equipped with a heat-insulating layer consisting of three sheets of flexible heat-insulating fiberglass mullite siliceous felt MKRV-200, a fireclay chamotte brick located on it with a layer of mullite non-shrink packing stuffed on it, lined with a trough with a lined bowl welded to it, to which a steel shaft is welded to the bottom, rotating in a sleeve and resting on a steel ball with the ability to rotate through an angle of 145 °, while the burner is made in the form of a gas double-row eight-mixing injection rectangular burner containing in the first row mixers with twelve ribs, cast inside the central channel to ensure a 2.7-meter-long flame during combustion of the gas-air mixture, and in the second row, mixers cast with a smooth central channel to provide a 1.6-meter-long flame during combustion of the gas-air mixture, and a hydraulic mechanism for turning the furnace is placed on the welded frame with an oil pressure station, and between the racks of the welded frame a metal pedestal is welded, the lower part of which is flooded in the foundation of the furnace, and the dust and gas cleaning system contains a mixing chamber, a smoke exhauster and a dust and gas cleaning installation.
2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что газовая двухрядная восьмисмесительная инжекционная прямоугольная горелка содержит стабилизирующий пламя туннель, огнеупорную набивную массу, кожух для набивки огнеупорной набивной массы, приваренный к газораспределительной камере, восемь смесителей, объединенных общей сварной газораспределительной камерой, причем горелка установлена в нише печи по касательной к футеровке.2. The furnace according to claim 1, characterized in that the gas double-row eight-mixing injection rectangular burner contains a flame-stabilizing tunnel, a refractory ramming mass, a casing for stuffing a refractory ramming mass welded to the gas distribution chamber, eight mixers combined by a common welded gas distribution chamber, the burner installed in the furnace niche tangentially to the lining.
3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что каждый смеситель первого и второго ряда выполнен в виде литой трубы с наружным диаметром 67×10 мм, длиной 300 мм, с двенадцатью ребрами длиной 150 мм и высотой 4 мм, которые отлиты внутри центрального канала, при этом по периферии смесителей просверлены четыре сопла диаметром 1,6 мм под углом 25±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°. 3. The furnace according to claim 1, characterized in that each mixer of the first and second row is made in the form of a cast pipe with an outer diameter of 67 × 10 mm, a length of 300 mm, with twelve ribs 150 mm long and 4 mm high, which are cast inside the central channel, while on the periphery of the mixers four nozzles with a diameter of 1.6 mm were drilled at an angle of 25 ± 1 ° to their axes with a countersink of the inlet part of 0.5 mm at an angle of 90 °.
4. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что смесители и стабилизирующий пламя туннель горелок изготовлены литьем по выплавляемым моделям из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧХ32.4. The furnace according to claim 1, characterized in that the mixers and flame stabilizing tunnel of the burners are made by investment casting of heat-resistant and wear-resistant cast iron CX32.
5. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что горелка имеет устройство для регулирования расхода воздуха, состоящее из двух стальных ребер, приваренных к газораспределительной камере, и регулятора, имеющего отбортовки и отверстия, соосные с отверстиями смесителей.5. The furnace according to claim 1, characterized in that the burner has a device for regulating air flow, consisting of two steel ribs welded to the gas distribution chamber, and a regulator having flanges and holes coaxial with the holes of the mixers.
6. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что в ней размещен тигель типа ТРК-2000 глазурованный с желобом, имеющий высокую стойкость для обеспечения возможности плавки сплавов с температурой плавления до 1600°С.6. The furnace according to claim 1, characterized in that it contains a crucible of the type TRK-2000 glazed with a trough having high resistance to enable the melting of alloys with a melting point up to 1600 ° C.
7. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что гидравлический привод наклона печи состоит из двух силовых цилиндров, маслонапорной станции, гидравлических рукавов, двух кронштейнов, приваренных к корпусу печи, и двух кронштейнов, приваренных к швеллеру сварной рамы.7. The furnace according to claim 1, characterized in that the hydraulic drive for tilting the furnace consists of two power cylinders, an oil pressure station, hydraulic hoses, two brackets welded to the body of the furnace, and two brackets welded to the channel of the welded frame.
8. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что установка пылегазоочистки содержит две поворотные решетки и 12 рукавных фильтров, обслуживающую площадку и лестницу и выполнена с возможностью обеспечения производительности по очищаемому газу 11600 м3/час, степени очистки по фтористому водороду 66%, степени очистки по окиси меди 87%, степени очистки по окиси углерода 87%, степени очистки по окиси азота 86%, степени очистки по окиси алюминия 81%, степени очистки по пыли 92%, уровня звука не более 75 дБ.8. The furnace according to claim 1, characterized in that the dust and gas cleaning installation contains two rotary grilles and 12 bag filters, a serving platform and a ladder, and is configured to provide a clean gas productivity of 11,600 m 3 / h, a degree of purification of hydrogen fluoride of 66%, the degree of purification of copper oxide 87%, the degree of purification of carbon monoxide 87%, the degree of purification of nitric oxide 86%, the degree of purification of aluminum oxide 81%, the degree of purification of dust 92%, the sound level is not more than 75 dB.
RU2019133056A 2019-10-16 2019-10-16 Gas crucible furnace RU2717752C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019133056A RU2717752C1 (en) 2019-10-16 2019-10-16 Gas crucible furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019133056A RU2717752C1 (en) 2019-10-16 2019-10-16 Gas crucible furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2717752C1 true RU2717752C1 (en) 2020-03-25

Family

ID=69943237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019133056A RU2717752C1 (en) 2019-10-16 2019-10-16 Gas crucible furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2717752C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111604494A (en) * 2020-06-16 2020-09-01 淮南联合大学(安徽广播电视大学淮南分校淮南职工大学) Cavity crucible casting system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4165865A (en) * 1977-12-29 1979-08-28 Holcroft And Company Crucible melting furnace
RU33433U1 (en) * 2003-06-27 2003-10-20 Сергей Викторович Шавель Casing furnace module
RU2242686C1 (en) * 2003-06-27 2004-12-20 Сергей Викторович Шавель Foundry module with a king-pot furnace
RU2458302C1 (en) * 2011-01-12 2012-08-10 Владимир Александрович Трусов Rotating melting furnace for processing of nonferrous wastes
RU2557187C2 (en) * 2013-11-01 2015-07-20 Владимир Александрович Трусов Gas crucible furnace

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4165865A (en) * 1977-12-29 1979-08-28 Holcroft And Company Crucible melting furnace
RU33433U1 (en) * 2003-06-27 2003-10-20 Сергей Викторович Шавель Casing furnace module
RU2242686C1 (en) * 2003-06-27 2004-12-20 Сергей Викторович Шавель Foundry module with a king-pot furnace
RU2458302C1 (en) * 2011-01-12 2012-08-10 Владимир Александрович Трусов Rotating melting furnace for processing of nonferrous wastes
RU2557187C2 (en) * 2013-11-01 2015-07-20 Владимир Александрович Трусов Gas crucible furnace

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111604494A (en) * 2020-06-16 2020-09-01 淮南联合大学(安徽广播电视大学淮南分校淮南职工大学) Cavity crucible casting system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2522283C1 (en) Tandem reflecting furnace with casting shoe for remelting of aluminium scrap
RU2413148C1 (en) Reverberatory furnace for aluminium scrap re-melting
RU2649481C1 (en) Reverberatory oven for aluminum scrap remelting
RU2688067C1 (en) Rotary melting furnace for processing non-ferrous metal wastes
RU2656426C1 (en) Reverberating furnace for metal remelting
RU2697998C1 (en) Double-wall reflecting furnace with forehearth for remelting of aluminum scrap
RU2407969C1 (en) Reverberating furnace for metal remelting
RU2534691C1 (en) Reverberatory furnace for aluminium scrap remelting
RU2699876C1 (en) Tandem reflecting furnace with forehearth for remelting of aluminum scrap
RU2717752C1 (en) Gas crucible furnace
RU2361161C2 (en) Reverberatory furnace for metal remelting
RU2557190C2 (en) Reverberatory furnace for aluminium scrap remelting
RU2529348C1 (en) Reverberatory furnace for remelting of aluminium scrap
RU2481534C1 (en) Reverberatory furnace for remelting of scarp-aluminium
RU2557187C2 (en) Gas crucible furnace
RU2458302C1 (en) Rotating melting furnace for processing of nonferrous wastes
RU2542033C2 (en) Rotating drum melting furnace for processing of wastes of non-ferrous metals
RU2480694C1 (en) Reverberatory furnace for metal remelting
RU2606349C1 (en) Rotary inclined furnace
RU2707364C1 (en) Reflecting tandem furnace for aluminum scrap remelting
RU2708707C1 (en) Reverberatory furnace for aluminum scrap remelting
RU2716294C1 (en) Tandem reflecting furnace for aluminum scrap remelting
RU2707370C1 (en) Reflecting tandem furnace for aluminum scrap remelting
RU2406953C1 (en) Shaft reverberating furnace for metal remelting
RU2754257C1 (en) Gas crucible furnace