RU2729694C1

RU2729694C1 - Tandem reverberatory furnace for remelting of aluminum scrap

Info

Publication number: RU2729694C1
Application number: RU2020116401A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Трусов
Original assignee: Владимир Александрович Трусов
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2020-08-11

Abstract

FIELD: furnaces.

SUBSTANCE: invention relates to tandem reverberatory furnace for remelting of aluminum scrap. Furnace includes housing formed by refractory outer side, front and rear end walls, two inclined platforms, two baths are limited by hearths and arch, walls, four tapes, gas duct and welded frame, on which everything is arranged. Frame is laid inside with light-weight brick ShL-0.9 with double heat-insulating layer of mullite-siliceous cardboard MKRK-400, Hearth bottoms of two baths and inclined platforms are made of corundum units KS-90, laid on three layers of mullite-siliceous cardboard MKRK-400 and having a dry quartz sand padding, inclined platforms and two bath hearth bottoms are separated by a wall, furnace frame is welded to steel box, having heat insulation between it and each wall, consisting of chamotte chips, refractory wool, triple layer of mullite-siliceous cardboard MKRK-400 and asbestos crumbs, vaults above inclined platforms and above first and second baths of furnace have layer with double heat-insulating coating with double layer of mullite-siliceous cardboard MKRK-400 laid on top of it, on which double layer of fire-resistant light brick ShL-0.4 is laid, flues are made in rear wall. In each side wall the furnace has a injection two-row twenty-two-mixing medium pressure burner directed at an angle to the inclined platform of the furnace and at an angle to the furnace axis, as well as four injection two-row twenty-two-mix medium-pressure burners placed in the rear wall, directed at an angle to the hearths, besides, in each arch there is an injection two-row twenty-two-mixing medium-pressure burner, wherein furnace has four working openings, two of which are slag windows, device for lifting and lowering shutter of working and slag window of furnace has electric drive, in rear end wall there are four tapholes made in quick-change reinforced taphole bricks, four lined bowls with lined pivot chutes welded to them, which can turn during pouring of liquid metal, an economizer and a dust-and-gas cleaning system to ensure an environmentally friendly process.

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

7 cl, 10 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 non-ferrous metallurgy, namely to melting units for remelting secondary aluminum scrap and waste aluminum alloys into ingots and ingots. The furnace can be used for refining, obtaining alloys, averaging the chemical composition of scrap.

Известен аналог - двухкамерная отражательная печь для переплава алюминиевого лома (Источник информации М.С. Шкляр «Печи вторичной цветной металлургии», изд. «Металлургия», 1987. стр. 35-37), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен, как в заявленной печи, две ванны, ограниченные подами и стенками, два свода, сливную летку и газоход.Known analogue - a two-chamber reflective furnace for remelting aluminum scrap (Information source MS Shklyar "Furnaces of secondary non-ferrous metallurgy", ed. "Metallurgy", 1987. pp. 35-37), containing a body formed by the brickwork of the outer walls, as in the declared furnace, two baths, bounded by hearths and walls, two vaults, a drain tap and a flue.

Печь предназначена для переплавки вторичного алюминия и имеет следующие недостатки:The furnace is designed for remelting secondary aluminum and has the following disadvantages:

1. Вторая плавильная камера выполняет роль миксера (копильника), что в конечном счете снижает производительность печи. 2. Печь имеет недостаточную теплоизоляцию стен, свода.1. The second melting chamber acts as a mixer (moneybox), which ultimately reduces the productivity of the furnace. 2. The stove has insufficient thermal insulation of walls and vaults.

3. Печь не имеет экономайзера.3. The oven does not have an economizer.

4. Печь не имеет системы пылегазоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.4. The stove does not have a dust and gas cleaning system and during operation will pollute the environment with harmful emissions.

5. В печи для футеровки подин используется обычный огнеупорный кирпич, а не подовые блоки, которые значительно увеличивают срок службы печи.5. The hearth lining furnace uses conventional refractory bricks rather than hearth blocks, which greatly extend the life of the furnace.

6. Из описания печи следует, что она не обеспечивает ведения форсированного режима плавки.6. It follows from the description of the furnace that it does not provide a forced melting regime.

Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.In view of the above disadvantages, the furnace cannot provide a solution to the technical problem.

Известен аналог - двух ванная отражательная печь (Источник информации М.С. Шкляр «Печи вторичной цветной металлургии», изд. «Металлургия», 1987. стр. 87-89), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен как в заявленной печи, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками, сливные летки и газоходы. Считаю, что печь, взятая за аналог, имеет следующие недостатки:Known analogue - two-bath reflective furnace (Information source MS Shklyar "Furnaces of secondary nonferrous metallurgy", ed. "Metallurgy", 1987. pp. 87-89), containing a body formed by the brickwork of the outer walls as in the declared furnace, two baths, bounded by hearths, vaults and walls, drain tapes and gas ducts. I believe that the stove, taken as an analogue, has the following disadvantages:

1. Печь имеет недостаточную теплоизоляцию стен, свода.1. The stove has insufficient thermal insulation of walls and vaults.

2. Печь не имеет системы пылегазоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.2. The stove does not have a dust and gas cleaning system and will pollute the environment with harmful emissions during operation.

3. В печи для футеровки подин используется обычный огнеупорный кирпич, а не подовые блоки, которые значительно увеличивают срок службы печи.3. The hearth lining furnace uses ordinary refractory bricks rather than hearth blocks, which greatly increase the furnace life.

4. Из описания печи следует, что она не обеспечивает ведения форсированного режима плавки.4. From the description of the furnace it follows that it does not provide a forced melting regime.

5. В печи используется два стационарных желоба для слива расплавленного металла.5. The furnace uses two stationary troughs to drain the molten metal.

6. Печь не имеет экономайзера.6. The oven does not have an economizer.

Известен аналог - двухванная отражательная печь с копильником для переплава алюминиевого лома (Источник информации В.А. Трусов патент №2522283), 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. Считаю, что печь, взятая за прототип, имеет следующие недостатки:A known analogue is a two-tank reflective furnace with a storage box for remelting aluminum scrap (Information source V.A.Trusov patent No. 2522283), which is the closest (prototype), containing, as in the claimed furnace, a body formed by refractory outer side, front and rear end walls, two baths, bounded by hearths, vaults and walls, gas ducts, drain tapes. I believe that the furnace, taken as a prototype, has the following disadvantages:

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

2. В печи для футеровки подин используются подовые блоки МЛСП, а не подовые блоки КС-90, которые значительно увеличивают срок службы печи.2. In the furnace for lining the hearths, bottom blocks of the MLSP are used, not the bottom blocks of KS-90, which significantly increase the service life of the furnace.

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

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

Задачей изобретения является создание высокопроизводительной газовой двухванной отражательного типа печи для переплава алюминиевых ломов, имеющей экономайзер, позволяющей снизить выбросы вредных газов в атмосферу, снизить потери тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации.The objective of the invention is to create a high-performance gas two-bath reflective type furnace for remelting aluminum scrap, having an economizer, which makes it possible to reduce emissions of harmful gases into the atmosphere, reduce heat losses to the environment, and increase its service life.

Технический результат - разработанная газовая двухванная отражательного типа печь для переплава алюминиевых ломов является высокопроизводительной, имеющей большой срок эксплуатации и экономайзер, позволяющей: снизить потери тепла в окружающею среду за счет теплоизоляции, вести процесс переплава на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки, что делает его экологически чистым. 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 (первую и вторую), ограниченные подами, сводами и стенками, сливные летки и газоход, согласно предлагаемому изобретению, введен сварной каркас, выложенный внутри легковесным кирпичем ШЛ-0,9 с двойным теплоизоляционным слоем муллитокремнеземистого картона МКРК-400, две наклонные площадки, поды двух ванн выполнены из корундовых блоков КС-90 уложенных на три слоя муллитокремнеземистого картона МКРК-400 и имеющие подбивку из сухого кварцевого песка. Три слоя муллитокремнеземистого картона МКРК-400, подбивка из сухого кварцевого песка, легковесный кирпич ШЛ-0,9 каркаса с двойным теплоизоляционным слоем муллитокремнеземистого картона МКРК-400 позволяют дополнительно сохранять температуру металла на наклонных площадках и в ваннах печи, снизить потери тепла. Корундовые блоки КС-90 имеют высокую огнеупорность и стойкость и позволяют увеличить срок службы печи (срок службы по практическим данным 8-8,5 лет). Применением корундовых блоков КС-90 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 печи и снизить долю ручного труда.EFFECT: developed gas twin-tank reflective furnace for remelting aluminum scrap is highly efficient, has a long service life and an economizer, which allows: environmentally friendly. The specified technical result is achieved due to the fact that in a two-bath furnace for remelting aluminum scrap, containing a body formed by refractory outer side, front and rear end walls, two baths (first and second), limited by hearths, arches and walls, drain tap holes and a gas duct , according to the invention, a welded frame is introduced, laid inside with a lightweight brick ШЛ-0.9 with a double heat-insulating layer of mullite-silica cardboard MKRK-400, two inclined platforms, the bottom of two baths are made of corundum blocks KS-90 stacked on three layers of mullite-silica cardboard MKRK- 400 and padded with dry quartz sand. Three layers of mullite-silica cardboard MKRK-400, padding of dry quartz sand, lightweight brick ШЛ-0.9 of the frame with a double heat-insulating layer of mullite-silica cardboard MKRK-400 allow you to additionally maintain the temperature of the metal on inclined platforms and in furnace baths, reduce heat loss. Corundum blocks KS-90 have high refractoriness and resistance and allow to increase the service life of the furnace (service life according to practical data 8-8.5 years). The use of corundum blocks KS-90 instead of conventional piece products can reduce the number of seams, which reduces gas permeability and increases slag resistance of the lining; to obtain cost savings, since the process of pre-production of piece refractories is eliminated, to speed up the process of building a furnace and to reduce the proportion of manual labor.

Кроме того, двухванная отражательная печь для переплава алюминиевого лома (далее печь) имеет в каждой боковой стене инжекционную двухрядную двадцати двух смесительную горелку среднего давления, направленную под углом 25° на наклонную площадку печи, и под углом 25° к оси печи, а также четыре инжекционные двухрядные двадцати двух смесительные горелки среднего давления, размещенные в задней стене, направленные под углом 35° на подины, кроме того в каждом своде размещена инжекционная двухрядная двадцати двух смесительная горелка среднего давления, при этом двухрядная двадцати двух смесительная горелка при горении газовоздушной смеси имеет длинный факела от смесителей верхнего ряда, средний от смесителей нижнего ряда, при этом происходит смешение двух факелов, которые обогревают наклонные площадки и поды печи.In addition, the twin-tank reverberatory furnace for remelting aluminum scrap (hereinafter referred to as the furnace) has in each side wall an injection two-row twenty-two medium pressure mixing burner directed at an angle of 25 ° to the inclined platform of the furnace and at an angle of 25 ° to the axis of the furnace, as well as four injection two-row twenty-two medium-pressure mixing burners located in the rear wall, directed at an angle of 35 ° to the bottom, in addition, in each vault there is an injection two-row twenty-two medium-pressure mixing burner, while the two-row twenty-two mixing burner has a long torches from the mixers of the upper row, the middle one from the mixers of the lower row, while there is a mixing of two torches that heat the inclined platforms and hearths of the furnace.

Следует отметить, что каждый смеситель верхнего ряда двух рядной двадцати двух смесительной горелки среднего давления является отливкой и представляет собой трубу из высоколегированного жаростойкого и износостойкого чугуна ЧЮ 30 диаметром 70×10 мм длиной 340 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла диаметром 1,7 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, при этом в каждом смесителе в конце на внутренней поверхности на длине 275 мм имеются 12 литых ребер, литые ребра со стороны движения газовоздушной смеси имеют заходную часть «заострение» длиной 5 мм, угол «заострения» составляет 30°, высота ребер 4,5 мм, длина факела смесителей верхнего ряда 3,4 метра. Горелки со смесителями из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧЮ 30 хим. состав С = 01,0-1,2%; Si до 0,5%; Mn не более 0,7%; Р не более 0,04%; S не более 0,08%; Ti = 0,05-012%, AL = 29-31%, остальное Fe обладают большой надежностью и большим сроком эксплуатации.It should be noted that each mixer of the upper row of two in-line twenty-two medium-pressure mixing burners is a casting and represents a pipe made of high-alloy heat-resistant and wear-resistant cast iron ChYu 30 with a diameter of 70 × 10 mm and a length of 340 mm, in which four nozzles with a diameter of 1.7 are drilled along the periphery. 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 °, while in each mixer at the end on the inner surface for a length of 275 mm there are 12 cast ribs, cast ribs on the side of the gas-air mixture have a leading part "sharpening" with a length of 5 mm, the angle of "sharpening" is 30 °, the height of the ribs is 4.5 mm, the length of the torch of the mixers of the upper row is 3.4 meters. Burners with mixers made of heat-resistant and wear-resistant cast iron ChYu 30 chem. composition C = 01.0-1.2%; Si up to 0.5%; Mn not more than 0.7%; P not more than 0.04%; S not more than 0.08%; Ti = 0.05-012%, AL = 29-31%, the rest of Fe are highly reliable and have a long service life.

При этом каждый смеситель нижнего ряда является отливкой из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧЮ 30 и представляет собой трубу с наружным диаметром 70 мм и внутренним ∅ 50 мм длиной 340 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла диаметром 1,7 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, при этом смесители нижнего ряда позволяют получить длину факела нижнего ряда до 1,6 метра.In this case, each mixer of the lower row is a casting of heat-resistant and wear-resistant cast iron ChYu 30 and is a pipe with an outer diameter of 70 mm and an inner 50 mm, 340 mm long, in which four nozzles with a diameter of 1.7 mm are drilled along the periphery 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 °, while the mixers of the lower row make it possible to obtain the torch length of the lower row up to 1.6 meters.

Кроме того, огнеупорная набивная масса имеет следующий состав:In addition, the composition of the refractory ramming mass is:

мертель муллитокорундовый ММК-72 ГОСТ 6137 - 2015…41%; лигносульфанат технический ТУ 13 - 0281036 - 89…13%; порошок молотой глины ПГНУ ТУ 1522 - 051 - 05802299 - 2005…22%; алюмоборфосфатный связующий материал АБФС ТУ 6-18 - 166 - 83…4%; кварцевый песок марки Т ГОСТ 22551-77…8%.; вода …12%.mullite-corundum mortar MMK-72 GOST 6137 - 2015… 41%; technical lignosulfonate TU 13 - 0281036 - 89 ... 13%; powder of ground clay PGNU TU 1522 - 051 - 05802299 - 2005… 22%; aluminoborophosphate binder material ABPS TU 6-18 - 166 - 83 ... 4%; quartz sand grade T GOST 22551-77 ... 8% .; water ... 12%.

Существенно отметить, что предложенное расположение горелок позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара, а также загружать не загрязненную шихту через два рабочих окна (они же выполняют роль шлаковых окон), расположенных в боковых стенах на подину первой и второй ванны, кроме того загружать загрязненную шихту через два рабочих окна в передней стене на две наклонные площадки и быстро переплавлять всю шихту за счет тепла восьми двухрядных двадцати двух смесительных горелок, причем тепловая мощность всех инжекционных горелок установленных в печи составляет 14 400 кВт, что делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки.It is important to note that the proposed arrangement of burners allows achieving a high melting rate, reducing waste, as well as loading an uncontaminated charge through two working windows (they also act as slag windows) located in the side walls on the bottom of the first and second baths, in addition to loading contaminated charge through two working windows in the front wall into two inclined platforms and quickly remelt the entire charge due to the heat of eight two-row twenty-two mixing burners, and the thermal power of all injection burners installed in the furnace is 14,400 kW, which makes the furnace highly efficient, allowing for forced operation swimming trunks.

Более того, печь выложена в стальном коробе и имеет теплоизоляцию между ним и каждой стеной, состоящую из шамотной крошки, огнеупорной ваты, тройного слоя муллитокремнеземистого картона МКРК-400 и асбестовой крошки. Такая теплоизоляция позволяет снизить потери тепла и экономить газ.Moreover, the furnace is laid out in a steel box and has thermal insulation between it and each wall, consisting of chamotte chips, refractory wool, a triple layer of mullite-silica cardboard MKRK-400 and asbestos chips. Such thermal insulation helps to reduce heat losses and save gas.

Существенно отметить, что своды над наклонными площадками, а также над первой и второй ваннами печи имеют слой с двойной теплоизоляционной обмазкой, сверху его уложен двойной слой муллитокремнеземистого картона МКРК-400, на который положен двойной слой огнеупорного легковесного кирпича марки ШЛ-0,4. Такое конструктивное решение значительно снижает потери тепла в окружающую среду.It is important to note that the vaults above the inclined platforms, as well as above the first and second furnaces of the furnace, have a layer with a double heat-insulating coating; on top of it there is a double layer of mullite-silica cardboard MKRK-400, on which a double layer of refractory lightweight brick of the SHL-0.4 grade is 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 четыре летки, выполненные в задней стене. Четыре рабочих окна позволяют производить быструю загрузку печи, а четыре летки производить быстрый слив наплавленного металла, что делает печь высокопроизводительной.In addition, the furnace has four working windows, two of which can act as a slag window and four tap holes in the rear wall. Four working windows allow for fast loading of the furnace, and four tapholes for quick discharge of the deposited metal, which makes the furnace highly efficient.

Более того, устройство для подъема и опускания заслонки рабочего, а также шлакового окна печи содержит электрический привод в виде мотор-редуктора, содержащего сдвоенный блок роликов и два одинарных блока роликов, соединенных гибкой связью в виде цепей между собой и противовесом, при этом валы сдвоенного и одинарных блоков роликов закреплены в продольных швеллерах печи с обеспечением перемещения заслонки по водоохлаждаемому коробу и с возможностью регулирования ее положения с пульта управления, а водоохлаждаемый короб с цепью образует с вертикалью угол в 1 градус, далее, заслонка содержит П-образный короб с внутренними ребрами и крышкой, выполненной литой из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧЮ 30 с ребрами и конусными полостями, футерованными огнеупорной корундовой набивной массой. Конструкция привода и заслонки обеспечивает герметичность печи, позволяет уменьшить потери металла и тепла в окружающую среду.Moreover, the device for raising and lowering the working gate and the furnace slag window contains an electric drive in the form of a geared motor containing a double block of rollers and two single blocks of rollers connected by a flexible connection in the form of chains to each other and a counterweight, while the shafts of a double and single blocks of rollers are fixed in the longitudinal channels of the furnace with the provision of movement of the damper along the water-cooled box and with the possibility of adjusting its position from the control panel, and the water-cooled box with a chain forms an angle of 1 degree with the vertical, further, the damper contains a U-shaped box with internal ribs and a lid made of heat-resistant and wear-resistant cast iron CHYu 30 with ribs and conical cavities lined with refractory corundum ramming mass. The design of the drive and damper ensures the tightness of the furnace and reduces the loss of metal and heat to the environment.

Важно отметить, что предлагаемая печь имеет экономайзер, который представляет собой полую трубу с внутренним ∅ 700 мм, по центру которой движутся раскаленные дымовые газы, а сверху по наружному диаметру выполнена сваркой в виде спирали труба из нержавеющий стали прямоугольной формы с внутренними размерами 30×55 длиной 6,4 метров и с количеством витков - 52 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 теплоизоляционного муллитокремнеземистого картона МКРК-400, закрепленного на ней шестнадцатью хомутами, при этом экономайзер установлен на восьми металлических опорах. Экономайзер позволяет нагревать воду для технологических нужд предприятия.It is important to note that the proposed furnace has an economizer, which is a hollow pipe with an internal ∅ 700 mm, in the center of which hot flue gases move, and a rectangular stainless steel pipe with internal dimensions of 30 × 55 is welded in the form of a spiral on top of the outer diameter. 6.4 meters long and with a number of turns - 52 pieces, 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 steel 04X18H10 and closed from above with a metal pipe with four layers of insulating mullite-silica cardboard MKRK- 400, fixed to it with sixteen clamps, while the economizer is mounted on eight metal supports. The economizer allows you to heat water for the technological needs of the enterprise.

Наконец, печь снабжена системой пылегазоочистки, состоящей из пяти идентичных секций, объединенных в единую конструкцию, в каждой секции размещены две поворотные решетки и 6 рукавных фильтров, при этом блок пылегазоочистки имеет обслуживающую площадку и лестницу, причем, в состав системы пыле газоочистки входит камера смешения, дымосос ДН-13, пяти секционный блок пылегазоочистки, при этом пяти секционный блок пылегазоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 45 600 м³/час, степень очистки по фтористому водороду 66%, степень очистки по окиси меди 86%, степень очистки по окиси углерода 86%, степень очистки по окиси азота 85%, степень очистки по окиси алюминия 81%, степень очистки по пыли 74%, уровень звука не более 75 ДВА.Finally, the furnace is equipped with a dust and gas cleaning system, consisting of five identical sections, combined into a single structure, in each section there are two rotary grates and 6 bag filters, while the dust and gas cleaning unit has a service platform and a ladder, moreover, a mixing chamber is included in the dust gas cleaning system , smoke exhauster DN-13, five-section dust and gas cleaning unit, while the five-section dust and gas cleaning unit has the following characteristics: capacity for the purified gas 45 600 m ³ / hour, the degree of purification for hydrogen fluoride 66%, the degree of purification for copper oxide 86%, the degree of purification for carbon monoxide 86%, degree of purification for nitrogen oxide 85%, degree of purification for alumina 81%, degree of purification for dust 74%, sound level no more than 75 DVA.

Введение в конструкцию печи перечисленных выше устройств, материалов и т.п., обеспечивает решение поставленной задачи.The introduction of the above devices, materials, etc. into the furnace design provides a solution to the problem.

Разработанная конструкция печи позволяет вести переплавку не подвергнутого разделке и магнитной сепарации алюминиевого лома, который загружается в два рабочих окна, расположенных в передней стене. Таким образом, переделки (чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д.) остаются на двух наклонных площадках и не попадают в расплавленный металл. В боковые рабочие окна необходимо загружать подвергнутый разделке и магнитной сепарации алюминиевый лом, чтобы выполнить высокие требования по химическому составу выплавляемого сплава.The developed design of the furnace allows for the remelting of uncut and magnetic separation of aluminum scrap, which is loaded into two working windows located in the front wall. Thus, alterations (cast iron and steel rings, bushings, bushings, pins, pushers, valves, etc.) remain on the two inclined platforms and do not fall into the molten metal. It is necessary to load aluminum scrap subjected to cutting and magnetic separation into the side working windows in order to meet the high requirements for the chemical composition of the alloy being melted.

На фиг. 1. Вид двухванной печи в плане.FIG. 1. View of a two-bath stove in plan.

На фиг. 2. Продольный разрез А-А двухванной печи.FIG. 2. Longitudinal section A-A of a two-bath furnace.

На фиг. 3. Поперечный разрез Б-Б двухванной печи.FIG. 3. Cross section BB of a two-bath oven.

На фиг. 4. Поперечный разрез В-В по шлаковым окнам двухванной печи.FIG. 4. Cross-section В-В along the slag windows of a two-bath furnace.

На фиг. 5. Вид Г печи со стороны двух рабочих окон (со стороны передней стены).FIG. 5. View Г of the furnace from the side of two working windows (from the side of the front wall).

На фиг. 6. Двух рядная двадцати двух смесительная горелка среднего давления.FIG. 6. Two in-line twenty two medium pressure mixing burner.

На фиг. 7. Разрез Д-Д двух рядной двадцати двух смесительной горелки среднего давления.FIG. 7. Section D-D of two in-line twenty two medium pressure mixing burners.

На фиг. 8. Продольный разрез Е-Е экономайзера.FIG. 8. Longitudinal section of the E-E economizer.

На фиг. 9. Пяти секционный блок пылегазоочистки.FIG. 9. Five-section block of dust and gas cleaning.

На фиг. 10. Вид в плане двухванной печи с экономайзером, системой пылегазоочистки и разливочным оборудованием.FIG. 10. Plan view of a two-bath furnace with an economizer, dust and gas cleaning system and filling equipment.

Предлагаемая печь содержит смонтированный на металлическом каркасе 1 печи корпус, образованный кирпичной кладкой наружных боковых, передней 2 и задней 3 торцевых стен фиг. 2.The proposed furnace contains a housing mounted on a metal frame 1 of the furnace, formed by brickwork of the outer side, front 2 and rear 3 end walls of FIG. 2.

Под 4 первой ванны двух ванной печи и под 5 второй ванны двух ванной печи, а также первая 6 и вторая 7 наклонные площадки выполнены из корундовых блоков 8 марки КС-90 уложенных на три слоя муллитокремнеземистого картона МКРК-400 поз.9 и имеющие подбивку из сухого кварцевого песка 10. Металлический каркас 1 сварен из широкополочных двутавров №40Ш1 и №26Ш1 ГОСТ 26020-83 и выложен внутри легковесным кирпичем ШЛ-0,9 поз. 11 с двойным теплоизоляционным слоем муллитокремнеземистого картона МКРК-400 поз. 12. Металлический каркас 1 армирован внутри двумя рядами швеллера №12 поз. 13. Три слоя муллитокремнеземистого картона МКРК-400 поз. 9, подбивка из сухого кварцевого песка 10, легковесный кирпич ШЛ-0,9 поз. 11 каркаса 1 с двойным теплоизоляционным слоем муллитокремнеземистого картона МКРК-400 поз. 12 позволяют дополнительно сохранять температуру металла на наклонных площадках 6,7 и на подах 4,5, снизить потери тепла.Under 4 of the first bath of two bath furnaces and under 5 of the second bath of two bath furnaces, as well as the first 6 and second 7 inclined platforms are made of corundum blocks 8 of grade KS-90 stacked on three layers of mullite-silica cardboard MKRK-400 pos. 9 and lined with dry quartz sand 10. The metal frame 1 is welded from wide-flange I-beams No. 40SH1 and No. 26SH1 GOST 26020-83 and lined inside with lightweight brick ШЛ-0.9 pos. 11 with a double heat-insulating layer of mullite-silica cardboard MKRK-400 pos. 12. The metal frame 1 is reinforced inside with two rows of channel # 12 pos. 13. Three layers of mullite-silica cardboard MKRK-400 pos. 9, padding of dry quartz sand 10, lightweight brick ШЛ-0.9 pos. 11 frame 1 with a double heat-insulating layer of mullite-silica cardboard MKRK-400 pos. 12 allow to additionally maintain the temperature of the metal on inclined platforms 6.7 and on hearths 4.5, to reduce heat loss.

Корундовые блоки КС-90 имеют высокую огнеупорность и стойкость и позволяют увеличить срок службы печи (срок службы по практическим данным 8-8,5 лет). Применением корундовых блоков КС-90 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 печи и снизить долю ручного труда.Corundum blocks KS-90 have high refractoriness and resistance and allow to increase the service life of the furnace (service life according to practical data 8-8.5 years). The use of corundum blocks KS-90 instead of conventional piece products can reduce the number of seams, which reduces gas permeability and increases slag resistance of the lining; to obtain cost savings, since the process of pre-production of piece refractories is eliminated, to speed up the process of building a furnace and to reduce the proportion of manual labor.

Таким образом, на металлическом каркасе 1 печи выложены четыре стены, под 4 первой ванны, под 5 второй ванны двух ванной печи, а также первая 6 и вторая 7 наклонные площадки, причем по центру печи между наклонными площадками и подинами выложена стена 14 фиг. 3 Размер подин 4,5 3×4 метра, а размер наклонных площадок 6,7 3×3 метра. Корундовые блоки 8 марки КС-90 обложены прямым шамотным кирпичом марки ША - 1 изделие №5 и №12. Стены печи выложены из шамотного кирпича ША - 1 №5 и №12 в стальном коробе 15, который приварен к каркасу 1 печи, имеющий теплоизоляцию 16 между ним и каждой стеной, состоящую из шамотной крошки, огнеупорной ваты, тройного слоя муллитокремнеземистого картона МКРК-400 и асбестовой крошки фиг. 3. Такая теплоизоляция позволяет снизить потери тепла и экономить газ. Крепление стального короба 15 печи к каркасу 1 печи производится вертикальными швеллерами №16 поз. 17. Для предотвращения распора кладки двухванной печи (далее печи) вертикальные швеллеры имеют связку из горизонтальных швеллеров №16 поз. 18 фиг. 2,3. Существенно отметить, что большие своды 19 над наклонными площадками 6,7, а также над первой 4 и второй 5 подинами печи выполнены из клина торцевого ША 1 №22, №23 и имеют слой 20 с двойной теплоизоляционной обмазкой, сверху его уложен двойной слой муллитокремнеземистого картона МКРК-400 поз. 21, на который положен двойной слой огнеупорного легковесного кирпича марки ШЛ-0,4 поз. 22. Такое конструктивное решение значительно снижает потери тепла в окружающую среду.Thus, on the metal frame 1 of the furnace, four walls are laid, under 4 of the first bath, under 5 of the second bath of two bath furnaces, as well as the first 6 and second 7 slopes, and in the center of the furnace between the slopes and the hearth wall 14 is laid out in Fig. 3 The size of the bottom is 4.5 3 × 4 meters, and the size of the slopes is 6.7 3 × 3 meters. Corundum blocks 8, grade KS-90, are lined with straight fireclay bricks, grade SHA-1, product No. 5 and No. 12. The walls of the furnace are lined with fireclay bricks ША - 1 No. 5 and No. 12 in a steel box 15, which is welded to the furnace frame 1, having thermal insulation 16 between it and each wall, consisting of fireclay chips, refractory wool, a triple layer of mullite-silica cardboard MKRK-400 and the asbestos chips of FIG. 3. Such thermal insulation can reduce heat loss and save gas. Fastening of the steel box 15 of the furnace to the frame of the furnace 1 is made by vertical channels No. 16 pos. 17. To prevent the spread of the masonry of the two-bath furnace (hereinafter referred to as the furnace), the vertical channels have a bundle of horizontal channels No. 16 pos. 18 fig. 2.3. It is important to note that the large vaults 19 above the inclined platforms 6,7, as well as above the first 4 and second 5 hearths of the furnace are made of a wedge of end ША 1 No. 22, No. 23 and have a layer 20 with a double heat-insulating coating, on top of it there is a double layer of mullite cardboard MKRK-400 pos. 21, on which a double layer of refractory lightweight bricks of the SHL-0.4 brand pos. 22. This design solution significantly reduces heat loss to the environment.

Пятовые балки 23 больших сводов 19 сварены из швеллеров №27У и опираются на пятовые кирпичи 24 фиг. 3. Кроме того, печь имеет четыре рабочих 25 окна, два из которых могут выполнять роль шлакового окна и четыре летки 26, выполненные в быстросменных леточных кирпичах 27, размещенные в задней стене 3 и перекрытые подовыми блоками 28. Четыре рабочих 25 окна позволяют производить быструю загрузку печи, а четыре летки 26 производить быстрый слив наплавленного металла, что делает печь высокопроизводительной. При этом, рабочие (шлаковые) 25 окна имеют своды 29, выложенные по шаблонам из шамотного торцевого клина ША-1 №22 и №23, своды 29 опираются на пятовые кирпичи 30 фиг. 2, 3, 4. Дымоходы 31 выполнены в задней торцевой стене 3 и имеют своды 32, опирающиеся на пятовые кирпичи 33 фиг. 4.The heel beams 23 of the large vaults 19 are welded from channels No. 27U and rest on the heel bricks 24 of FIG. 3. In addition, the furnace has four working windows 25, two of which can act as a slag window and four tap holes 26, made in quick-change taphole bricks 27, located in the rear wall 3 and covered with hearth blocks 28. Four working windows 25 allow fast loading the furnace, and four tapholes 26 to produce quick discharge of the deposited metal, which makes the furnace highly efficient. In this case, the working (slag) 25 windows have vaults 29, laid out according to patterns from the fireclay end wedge ША-1 №22 and №23, the vaults 29 rest on the heel bricks 30 of FIG. 2, 3, 4. Chimneys 31 are made in the rear end wall 3 and have vaults 32 resting on the heel bricks 33 of FIG. 4.

Далее, печь имеет устройство для подъема и опускания заслонки 34 рабочего (шлакового) окна печи. Заслонка 34 отливается из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧЮ 30 охлаждается воздухом, который подается по эластичной впускной трубе 35, далее через соединитель 36 и подводящий патрубок 37 поступает в П-образный, отлитый заодно с заслонкой 34 короб 38 фиг. 5. Для улучшения охлаждения воздухом заслонки 34 П-образный короб 38 имеет внутри литые ребра 39, которые увеличивают площадь теплоотдачи и которые закрыты приваренной крышкой 40 фиг. 2,5. Заслонка 34 выполнена с конусообразными пазами 41, которые футеруются огнеупорной корундовой набивной массой. Устройство для подъема и опускания заслонки 34 рабочего (шлакового) окна печи содержит электрический привод в виде мотор-редуктора 42, содержащего сдвоенный 43 блок роликов и два одинарных 44 блока роликов, соединенных гибкой связью в виде цепей 45 между собой и противовесом 46, при этом валы 47 сдвоенного 41 и одинарных 42 блоков роликов закреплены в горизонтальных швеллерах 18 печи с обеспечением перемещения заслонки 34 по водоохлаждаемому коробу 48, зафутерованного в печи фиг. 1, 2, 7. Заслонка 34 имеет ребра жесткости 49, в поднятом положении заслонка 34 располагается напротив защитного экрана 50, а в нижнем опирается на упоры 51. Вода в водоохлаждаемый короб 48 подается по входному патрубку 52, а по выходному патрубку 53 выходит из него фиг. 5. Противовесы 46 по правилам техники безопасности находятся в металлических коробах 54 фиг. 2. Заслонка 34 имеет возможность регулирования ее положения с пульта управления. Конструкция привода и заслонки 34 обеспечивает герметичность печи, позволяет уменьшить потери металла и тепла.Further, the furnace has a device for raising and lowering the shutter 34 of the working (slag) window of the furnace. The damper 34 is cast from heat-resistant and wear-resistant cast iron CHU 30 is cooled by air, which is supplied through the elastic inlet pipe 35, then through the connector 36 and the inlet pipe 37 enters the U-shaped box 38 cast at the same time with the damper 34 of FIG. 5. To improve the air cooling of the shutter 34, the U-shaped box 38 has cast ribs 39 inside, which increase the heat transfer area and which are closed by the welded cover 40 of FIG. 2.5. The damper 34 is made with tapered grooves 41, which are lined with a refractory corundum ramming mass. The device for raising and lowering the shutter 34 of the working (slag) window of the furnace contains an electric drive in the form of a gear motor 42 containing a double block 43 of rollers and two single 44 blocks of rollers connected by a flexible connection in the form of chains 45 to each other and a counterweight 46, while the shafts 47 of the double 41 and single 42 roller blocks are fixed in the horizontal channels 18 of the furnace, ensuring the movement of the shutter 34 along the water-cooled box 48, lined in the furnace of FIG. 1, 2, 7. The damper 34 has stiffening ribs 49, in the raised position, the damper 34 is located opposite the protective screen 50, and in the lower position it rests on stops 51. Water is supplied to the water-cooled box 48 through the inlet pipe 52, and through the outlet pipe 53 it leaves him fig. 5. The counterweights 46 are in the metal boxes 54 of FIG. 2. The damper 34 has the ability to adjust its position from the control panel. The design of the actuator and damper 34 ensures the tightness of the furnace and reduces the loss of metal and heat.

Кроме того, двух ванная отражательная печь для переплава алюминиевого лома (далее двух ванная печь) имеет в каждой боковой стене инжекционную двухрядную двадцати двух смесительную горелку 55 среднего давления, перекрытую подовым блоком 56, направленную под углом 25° на наклонную площадку печи, и под углом 25° к оси печи, а также четыре инжекционные двухрядные двадцати двух смесительные горелки 55 среднего давления, размещенные в задней стене 3, направленные под углом 35° на подины 4,5 кроме того в каждом своде размещена инжекционная двухрядная двадцати двух смесительная горелка 55 среднего давления, при этом двухрядная двадцати двух смесительная горелка 55 при горении газовоздушной смеси имеет длинный факела от смесителей верхнего ряда, средний от смесителей нижнего ряда, при этом происходит смешение двух факелов, которые обогревают наклонные площадки 6,7 и поды 4,5 печи.In addition, a two-bath reflective furnace for remelting aluminum scrap (hereinafter referred to as two bath furnaces) has in each side wall an injection two-row twenty-two mixing burner 55 of medium pressure, covered by a hearth block 56, directed at an angle of 25 ° to the inclined platform of the furnace, and at an angle 25 ° to the furnace axis, as well as four injection two-row twenty-two mixing burners 55 of medium pressure, located in the rear wall 3, directed at an angle of 35 ° to the hearth 4.5, in addition, an injection two-row twenty-two mixing burner 55 of medium pressure is located in each roof , while the two-row twenty-two mixing burner 55, when the gas-air mixture is burning, has a long torch from the mixers of the upper row, the middle one from the mixers of the lower row, while two torches are mixed, which heat the inclined platforms 6.7 and the hearths 4.5 of the furnace.

Каждый смеситель 57 верхнего ряда двух рядной двадцати двух смесительной горелки 55 среднего давления является отливкой и представляет собой трубу из высоколегированного жаростойкого и износостойкого чугуна ЧЮ 30 диаметром 70×10 мм длиной 340 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла 58 диаметром 1,7 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, при этом в каждом смесителе 57 в конце на внутренней поверхности на длине 275 мм имеются 12 литых ребер 59, литые ребра 59 со стороны движения газовоздушной смеси имеют заходную часть «заострение» длиной 5 мм, угол «заострения» составляет 30°, высота ребер 4,5 мм, длина факела смесителей верхнего ряда 3,4 метра. Горелки 55 со смесителями из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧЮ 30 хим. состав C = 1,0-1,2%; Si до 0,5%; Mn не более 0,7%; Р не более 0,04%; S не более 0,08%; Ti = 0,05-012%, AL = 29-31%, остальное Fe обладают большой надежностью и большим сроком эксплуатации.Each mixer 57 of the upper row of two in-line twenty-two medium-pressure mixing burners 55 is a casting and is a pipe of high-alloy heat-resistant and wear-resistant cast iron CHU 30 with a diameter of 70 × 10 mm and a length of 340 mm, in which four nozzles 58 with a diameter of 1.7 mm are drilled along the periphery 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 °, while in each mixer 57 at the end on the inner surface at a length of 275 mm there are 12 cast ribs 59, cast ribs 59 on the side of movement of the gas-air mixture have a 5 mm inlet "taper", the taper angle is 30 °, the height of the ribs is 4.5 mm, the length of the torch of the mixers of the upper row is 3.4 meters. Burners 55 with mixers made of heat-resistant and wear-resistant cast iron CHYu 30 chem. composition C = 1.0-1.2%; Si up to 0.5%; Mn not more than 0.7%; P not more than 0.04%; S not more than 0.08%; Ti = 0.05-012%, AL = 29-31%, the rest of Fe are highly reliable and have a long service life.

При этом каждый смеситель 60 нижнего ряда является отливкой из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧЮ 30 и представляет собой трубу с наружным диаметром 70 мм и внутренним ∅ 50 мм длиной 340 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла 58 диаметром 1,7 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, при этом смесители нижнего ряда позволяют получить длину факела нижнего ряда до 1,6 метра.In this case, each mixer 60 of the lower row is a cast of heat-resistant and wear-resistant cast iron ChYu 30 and is a pipe with an outer diameter of 70 mm and an inner 50 mm, 340 mm long, in which four nozzles 58 with a diameter of 1.7 mm are drilled along the periphery at an angle of 25 ° ± 1 ° to their axes with a 0.5 mm inlet countersink at an angle of 90 °, while the mixers of the lower row make it possible to obtain the torch length of the lower row up to 1.6 meters.

Предложенное расположение горелок 55 позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара, а также загружать не загрязненную шихту через два рабочих окна (они же выполняют роль шлаковых окон), расположенных в боковых стенах на подину 4 первой и подину 5 второй ванны, кроме того загружать загрязненную шихту через два рабочих окна 25 в передней стене 2 на две наклонные площадки 6,7 и быстро переплавлять всю шихту за счет тепла восьми двухрядных двадцати двух смесительных горелок 55, причем тепловая мощность всех инжекционных горелок 55, установленных в печи составляет 14 400 кВт, что делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки, при этом металл не успевает окисляться и, в конечном счете, угар получается небольшим.The proposed arrangement of burners 55 makes it possible to achieve a high melting speed, reduce waste, as well as load uncontaminated charge through two working windows (they also act as slag windows) located in the side walls on the bottom 4 of the first and bottom 5 of the second bath, in addition to load the contaminated charge through two working windows 25 in the front wall 2 into two inclined platforms 6.7 and quickly remelt the entire charge due to the heat of eight two-row twenty-two mixing burners 55, and the thermal power of all injection burners 55 installed in the furnace is 14 400 kW, which makes the furnace highly efficient, allowing for a forced melting regime, while the metal does not have time to oxidize and, ultimately, the waste is small.

Итак, каждая горелка 55 состоит из двадцати двух смесителей, объединенных общей сварной газораспределительной камерой 61, к которой приварен штуцер 62, по которому подается природный газ фиг. 6, 7. Газораспределительная камера 61, имеющая прямоугольную форму сварена из листовой стали толщиной 3 мм. Введенный в конструкцию горелки кожух 63, коробчатый формы приварен к газораспределительной камере 61, позволяет набивать огнеупорную набивную массу 64 в пространство между смесителями до установки горелки в тепловой или плавильный агрегат, а также дает возможность просушивать и прокаливать горелку вне теплового или плавильного агрегата, кожух 63 предотвращает процесс осыпания огнеупорной набивной массы 64 в процессе ее набивки. На газораспределительную камеру 61 и кожух 63 надевается снизу отлитый из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧЮ 30 стабилизирующий пламя туннель 65 и приваривается по периметру к газораспределительной камере 61 фиг. 6, 7. Введение в состав горелки стабилизирующего туннеля 65 увеличивает срок службы горелки 55, стабилизирует горение факела, улучшает процесс обмуровки горелок 55 в тепловом или плавильном агрегате, время обмуровки горелок значительно сокращается.So, each burner 55 consists of twenty-two mixers, united by a common welded gas distribution chamber 61, to which a nipple 62 is welded, through which natural gas is supplied in FIG. 6, 7. The gas distribution chamber 61, which has a rectangular shape, is welded from sheet steel with a thickness of 3 mm. The casing 63 introduced into the burner design, box-shaped is welded to the gas distribution chamber 61, makes it possible to fill the refractory ramming mass 64 into the space between the mixers before installing the burner in the heating or melting unit, and also makes it possible to dry and calcine the burner outside the heating or melting unit, casing 63 prevents the process of crumbling of the refractory ramming mass 64 in the course of its filling. On the gas distribution chamber 61 and the casing 63, a flame-stabilizing tunnel 65 cast from heat-resistant and wear-resistant cast iron CHY 30 is put on from below and welded along the perimeter to the gas distribution chamber 61 of FIG. 6, 7. The introduction of the stabilizing tunnel 65 into the burner increases the service life of the burner 55, stabilizes the combustion of the flame, improves the process of lining the burners 55 in the thermal or smelting unit, the time for lining the burners is significantly reduced.

Обмуровка горелки и набивка пространства между смесителями производится огнеупорной набивной массой 64, которую экспериментально разработал автор и проверил на действующих газовых плавильных печах и, которая имеет следующий состав: мертель муллитокорундовый ММК-72 ГОСТ 6137 - 2015…41%; лигносульфанат технический ТУ 13 - 0281036 - 89…13%; порошок молотой глины ПГНУ ТУ 1522 - 051 - 05802299 - 2005…22%; алюмоборфосфатный связующий материал АБФС ТУ 6 - 18 - 166 - 83…4%; кварцевый песок марки Т ГОСТ 22551-77…8%.; вода …12%.The lining of the burner and the filling of the space between the mixers is carried out with a refractory ramming mass 64, which was experimentally developed by the author and tested on the operating gas smelting furnaces and which has the following composition: Mullite-corundum mortar MMK-72 GOST 6137 - 2015… 41%; technical lignosulfonate TU 13 - 0281036 - 89 ... 13%; powder of ground clay PGNU TU 1522 - 051 - 05802299 - 2005… 22%; aluminoborophosphate binder material ABPS TU 6 - 18 - 166 - 83 ... 4%; quartz sand grade T GOST 22551-77 ... 8% .; water ... 12%.

Приведенная огнеупорная набивная масса 64 после прокалки обладает высокой твердостью, высокой огнеупорностью, значительной стойкостью против осыпания при температурах до 1650°С. Срок службы горелки значительно увеличивается. Необходимым условием нормальной работы горелки является наличие разряжения в камере горения в пределах 5÷20 даПа (мм. вод. ст.). Номинальное давление газа перед горелкой 0,07 МПа.The given refractory ramming mass 64 after calcination has high hardness, high refractoriness, significant resistance to shedding at temperatures up to 1650 ° C. The service life of the burner is significantly increased. A prerequisite for the normal operation of the burner is the presence of a vacuum in the combustion chamber in the range of 5 ÷ 20 daPa (mm. Water column). The nominal gas pressure before the burner is 0.07 MPa.

Ранее было описано, что печь имеет четыре летки 26 в задней 3 стене для выпуска расплавленного металла, выполненные в быстросменных леточных кирпичах 27. Леточные кирпичи 27, изготовлены в стержневых ящиках из корундовой набивной массы со стальной арматурой 66. Леточный кирпич 27 имеет заходную часть и по периметру выборку для фиксации в стальном захвате-обрамлении 67, на передней части которого выполнена отбортовка (показана, но не обозначена) с отверстиями для крепления гайками 68, пружинными шайбами 69 к шпилькам 70, приваренным к коробу 15 печи. Стальной захват- обрамление 67 выполнен с двумя приваренными стальными ручками (не обозначены) для установки в нишу печи и для извлечения из ниши фиг. 2. Печь имеет четыре футерованные поворотные чаши 71 с приваренными к ним футерованными поворотными желобами 72, которые могут поворачиваться в процессе разливки жидкого металла, так как футерованные чаши 71 имеют в нижней части приваренный валик 73, который опирается на шарик (не показан) и вращается на нем во втулке 74. Быстросменные армированные леточные кирпичи имеют большой срок службы и обеспечивают возможность их замены в течении 8-10 минут без остановки печи.It was previously described that the furnace has four tap holes 26 in the rear wall 3 for tapping molten metal, made in quick-change tap bricks 27. Taphole bricks 27 are made in core boxes from corundum rammed mass with steel reinforcement 66. Taphole brick 27 has a leading edge and along the perimeter, a recess for fixing in a steel grip-frame 67, on the front of which a flanging is made (shown, but not indicated) with holes for fastening with nuts 68, spring washers 69 to the pins 70 welded to the furnace box 15. The steel grip-frame 67 is provided with two welded steel handles (not indicated) for installation in the furnace niche and for removal from the niche of FIG. 2. The furnace has four lined rotary bowls 71 with lined rotary chutes 72 welded to them, which can be rotated during pouring liquid metal, since the lined bowls 71 have a welded roller 73 in the lower part, which rests on a ball (not shown) and rotates on it in the sleeve 74. Quick-change reinforced taphole bricks have a long service life and provide the ability to replace them within 8-10 minutes without stopping the furnace.

Предлагаемая печь имеет экономайзер 75, который представляет собой полую трубу 76 с внутренним 0 700 мм, по центру которой движутся раскаленные дымовые газы, а сверху по наружному диаметру выполнена сваркой в виде спирали труба 77 из нержавеющий стали прямоугольной формы с внутренними размерами 30×55 длиной 6,4 метров и с количеством витков - 52 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 78 с четырьмя слоями теплоизоляционного муллитокремнеземистого картона МКРК-400 поз. 79 фиг. 8. Металлическая труба 78 имеет с торцов приваренные торцевые стенки 80. Труба 76 имеет с двух сторон приваренные фланцы 81 с восемью отверстиями для крепления экономайзера 75 болтами 82, гайками 83, пружинными шайбами 84 к газоходу 85 выходящему из печи. Для устранения вырыва дымовых газов между фланцами установлены прокладки 86 из термостойкого материала. Экономайзер установлен на восьми металлических опорах 87, которые закреплены в полу литейного цеха фундаментными болтами 88. Слои теплоизоляционного муллитокремнеземистого картона МКРК-400 поз. 79 закреплены болтами 89, гайками, пружинными шайбами (не показано) на металлической трубе 78 шестнадцатью хомутами 90. Экономайзер 75 позволяет нагревать воду для технологических нужд предприятия.The proposed furnace has an economizer 75, which is a 76 hollow tube with an inner 0 700 mm, in the center of which hot flue gases move, and from above along the outer diameter a pipe 77 made of rectangular stainless steel with internal dimensions 30 × 55 in length is welded in the form of a spiral. 6.4 meters and with the number of turns - 52 pcs., 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 steel 04X18H10 and closed from above with a metal pipe 78 with four layers of heat-insulating mullite-silica cardboard MKRK- 400 pos. 79 fig. 8. The metal pipe 78 has welded end walls 80 at the ends. The pipe 76 has on both sides welded flanges 81 with eight holes for fastening the economizer 75 with bolts 82, nuts 83, spring washers 84 to the gas duct 85 leaving the furnace. To eliminate the escape of flue gases, gaskets 86 of heat-resistant material are installed between the flanges. The economizer is installed on eight metal supports 87, which are fixed in the floor of the foundry with foundation bolts 88. Layers of heat-insulating mullite-silica cardboard MKRK-400 pos. 79 are fixed with bolts 89, nuts, spring washers (not shown) on a metal pipe 78 with sixteen clamps 90. Economizer 75 allows you to heat water for the technological needs of the enterprise.

Печь снабжена системой пылегазоочистки, состоящей из пяти идентичных секций, объединенных в единую конструкцию, в каждой секции размещены две поворотные решетки и 6 рукавных фильтров, при этом блок пылегазоочистки 91 имеет обслуживающую площадку и лестницу, причем, в состав системы пыле газоочистки входит камера смешения 92, дымосос ДН-13 поз. 93, пяти секционный блок пылегазоочистки 91 при этом пяти секционный блок пылегазоочистки 91 имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 45 600 м³/час, степень очистки по фтористому водороду 66%, степень очистки по окиси меди 86%, степень очистки по окиси углерода 86%, степень очистки по окиси азота 85%, степень очистки по окиси алюминия 81%, степень очистки по пыли 74%, уровень звука не более 75 ДВА.The furnace is equipped with a dust and gas cleaning system, consisting of five identical sections, combined into a single structure, in each section there are two rotary grates and 6 bag filters, while the dust and gas cleaning unit 91 has a service platform and a ladder, and the mixing chamber 92 is part of the dust gas cleaning system , smoke exhauster DN-13 pos. 93, a five-section dust and gas cleaning unit 91, while a five-section dust and gas cleaning unit 91 has the following characteristics: productivity for the purified gas 45 600 m ³ / h, the degree of purification for hydrogen fluoride 66%, the degree of purification for copper oxide 86%, the degree of purification for carbon monoxide 86%, degree of purification for nitrogen oxide 85%, degree of purification for aluminum oxide 81%, degree of purification for dust 74%, sound level no more than 75 DVA.

С целью снижения температуры перед подачей их в дымосос ДН13 поз. 93 устанавливается на газоходе 85 камера смешения 92, которая имеет два шибера: один шибер 94 регулирует тягу (разряжение в печи), второй шибер 95 регулирует подачу цехового воздуха. Дымосос ДН-13 поз. 93 подает разбавленные воздухом дымовые газы в пяти секционный блок пылегазоочистки 91. Очистка дымовых газов от вредных веществ и пыли происходит в пяти секционном блоке пылегазоочистки 91, разработанным автором и изображенным на фиг. 9, который имеет широкий спектр очищаемых вредных веществ, находящихся в дымовых газах. Каждая секция пяти секционного блока пылегазоочистки 91 представляет собой сборный стальной прямоугольный в сечении корпус 96, в нижней части которого имеется нижняя поворотная загрузочная решетка 97 с отверстиями. Выше нижней поворотной загрузочной решетки 97 расположен нижний загрузочный патрубок 98 фиг. 9. В средней части стального корпуса 96 имеется верхняя поворотная загрузочная решетка 99 с отверстиями. Поворот решеток вокруг осей осуществляется с помощью рукояток 100, закрепленных на осях решеток. Выше верхней поворотной загрузочной решетки 99 расположен верхний загрузочный патрубок 101. Каждая крышка 102 секции выполнена с двумя петлями 103 и открывает и закрывает герметично корпус 96 и предназначена для обслуживания и ремонта пылегазоочистного блока 91. Пяти секционный блок пылегазоочистки 91 опирается на шестнадцать опор 104, в верхней части к нему крепится обслуживающая площадка 105. Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 106 стального корпуса 96. Очищаемые газы подаются в блок пылегазоочистки по трубе 107 фиг. 9. На обслуживающей площадке 105 закреплена рама 108, на которой установлена воздуходувка 109 с электродвигателем 110. Отработанный адсорбент, загрязненный пылью с нижней поворотной загрузочной решетки 97 и с верхней поворотной загрузочной решетки 99 с помощью рукояток 100 сбрасывается в конусную часть 106 стального корпуса 96, а затем, повернув ручку 111 отработанный адсорбент высыпается через нижнюю горловину 112 стального корпуса 96 в тару (не показана) и увозится в отвал. Очищенные дымовые газы подаются по трубе 113 в дымовую трубу 114 и, далее в атмосферу. Для наблюдения за ходом процесса очистки дымовых газов в каждом стальном корпусе выполнены два глазка 115 фиг. 9, 10. В качестве дымососа принят дымосос мод. ДН-13, который имеет рабочую температуру до 250°С. Пяти секционный блок пылегазоочистки 91 имеет привод вращения рукавных фильтров 116, а также ограждение 117 обслуживающей площадки 105 и лестницу 118. Привод вращения рукавных фильтров каждой секции состоит из: электродвигателя 119, муфты 120, редуктора 121, на выходном валу которого закреплена шестеренка 122, которая входит в зацепление с зубчатым венцом 123, с приваренными внутри крючками, на которых подвешены шесть рукавных фильтров 116 фиг. 10.In order to reduce the temperature before feeding them into the DN13 smoke exhauster pos. 93 is installed on the gas duct 85, the mixing chamber 92, which has two gates: one gate 94 regulates the draft (vacuum in the furnace), the second gate 95 regulates the shop air supply. Smoke exhauster DN-13 pos. 93 delivers air-diluted flue gases to a five-section dust and gas cleaning unit 91. The flue gases are cleaned from harmful substances and dust in a five-section dust and gas cleaning unit 91 developed by the author and shown in FIG. 9, which has a wide range of harmful substances to be cleaned in flue gases. Each section of the five sectional block of dust and gas cleaning 91 is a prefabricated steel rectangular body 96, in the lower part of which there is a lower rotary loading grate 97 with holes. Above the lower rotary feed grate 97 is the lower feed connection 98 of FIG. 9. In the middle of the steel body 96 there is an upper rotary feed grate 99 with holes. The rotation of the gratings around the axes is carried out using handles 100, fixed on the axes of the gratings. Above the upper rotary loading grate 99, there is an upper loading nozzle 101. Each section cover 102 is made with two hinges 103 and opens and closes the housing 96 hermetically and is intended for maintenance and repair of the dust and gas cleaning unit 91. The five-section dust and gas cleaning unit 91 rests on sixteen supports 104, in a service platform 105 is attached to it in the upper part. The spent adsorbent and dust are collected in the conical part 106 of the steel body 96. The gases to be cleaned are fed to the dust and gas cleaning unit through the pipe 107 of FIG. 9. On the service platform 105, a frame 108 is fixed, on which a blower 109 with an electric motor 110 is installed. The spent adsorbent contaminated with dust from the lower rotary loading grate 97 and from the upper rotary loading grate 99 is discharged into the conical part 106 of the steel body 96 using handles 100, and then, by turning the knob 111, the spent adsorbent is poured out through the lower mouth 112 of the steel body 96 into a container (not shown) and taken to a dump. The cleaned flue gases are fed through the pipe 113 into the chimney 114 and then into the atmosphere. In order to monitor the progress of the flue gas cleaning process, two eyes 115 of FIG. 9, 10. A smoke exhauster mod. DN-13, which has an operating temperature of up to 250 ° C. The five-section block of dust and gas cleaning 91 has a drive for rotation of the bag filters 116, as well as a fence 117 of the serving platform 105 and a ladder 118. The drive for rotation of the bag filters of each section consists of: an electric motor 119, a clutch 120, a gearbox 121, on the output shaft of which a gear 122 is fixed, which engages with ring gear 123 with internally welded hooks on which the six bag filters 116 of FIG. ten.

Печь может работать как на искусственной тяге, так и на естественной тяге. Печь работает на естественной тяге следующим образом. Плавильщик металла и сплавов поднимается по лестнице 124 на обслуживающую площадку 125 открывает шибер 126 на трубе 127 при этом тяга в печи должна составлять не менее 5-20 ДаПа, а два шибера 94 и 95 в камере смешения 92 закрывает. Подается газ, производится розжиг горелок 55, после процесса прокалки закрываются четыре летки 26, открываются заслонки 34 рабочих (шлаковых) окон 25 и в прокаленную печь плавильщики металла и сплавов с помощью погрузчиков, оснащенных мульдами загружают на наклонные площадки 6,7 и подины 4,5 алюминиевый лом с температурой окружающей среды. Пламя восьми горелок 55 нагревают лом до температуры плавления на наклонных площадках 6,7 и на подинах 4,5. После заполнения ванн жидким металлом производится обработки флюсом жидкого металла, затем жидкий металл тщательно перемешивается, берется проба. При подтверждении лабораторией спектрального анализа марки получаемого сплава, заливщики металла и сплавов берутся за ручки 128 футерованных желобов 72 подводят их к разливочному оборудованию, например, к двум разливочным конвейерам 129, 130 и карусели 131 с изложницами 132 для саусов открывают четыре летки 26 и сливают наплавленный металл из печи в изложницы разливочных конвейеров 129, 130 и изложницы 132 для саусов. После разливки жидкого металла чистят наклонные площадки 6,7 и подины 4,5 ванн печи от шлака, затыкают летки 26 и цикл повторяется. При загрузке шихты, плавке, разливке дымовые газы попадают в дымоходы 31, проходят по газоходу 85, попадают в экономайзер 75 нагревают воду для технологических нужд предприятия, далее по трубе 127 попадают в дымовую трубу 114 и удаляются в атмосферу. Работа печи на естественной тяге осуществляется в случае, если позволяют размеры санитарно-защитной зоны предприятия, при прокалке печи после ремонта, разливке наплавленного металла.The stove can be operated on both artificial draft and natural draft. The stove operates on natural draft as follows. The smelter of metal and alloys climbs the stairs 124 to the service platform 125, opens gate 126 on pipe 127, while the thrust in the furnace should be at least 5-20 DaPa, and closes two gates 94 and 95 in the mixing chamber 92. Gas is supplied, the burners 55 are ignited, after the calcining process, four tap holes 26 are closed, the dampers 34 of the working (slag) windows 25 are opened and smelters of metal and alloys are loaded into the calcined furnace with the help of loaders equipped with troughs on the slopes 6.7 and the bottom 4, 5 aluminum scrap at ambient temperature. The flame of eight burners 55 heats the scrap to the melting temperature on the slopes of 6.7 and 4.5 on the bottom. After filling the baths with liquid metal, the liquid metal is treated with a flux, then the liquid metal is thoroughly mixed, a sample is taken. When the spectral analysis laboratory confirms the grade of the alloy obtained, the metal and alloy pourers take the handles of 128 lined troughs 72 and bring them to the pouring equipment, for example, to two pouring conveyors 129, 130 and a carousel 131 with molds 132 for sauces, open four tap holes 26 and pour the deposited metal from the furnace to the molds of the pouring conveyors 129, 130 and the molds 132 for sauces. After pouring the liquid metal, the inclined platforms 6.7 and the bottom of 4.5 baths of the furnace are cleaned from slag, the tap holes 26 are plugged and the cycle is repeated. When loading the charge, smelting, pouring, the flue gases enter the chimneys 31, pass through the gas duct 85, enter the economizer 75, heat the water for the technological needs of the enterprise, then through the pipe 127 they enter the chimney 114 and are discharged into the atmosphere. The operation of the furnace on natural draft is carried out if the dimensions of the sanitary protection zone of the enterprise allow, when the furnace is calcined after repair, when the deposited metal is poured.

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

Плавильщик металла и сплавов поднимается по лестнице 124 на обслуживающую площадку 125 закрывает шибер 126 на трубе 127, а два шибера 94 и 95 в камере смешения 92 открывает. Операции выполняются такие же, как и при плавке на естественной тяге. Разница в том, что перед загрузкой шихты в печь загружается адсорбент (известь «пушенка», активированный уголь, березовый уголь, селикагель) в пяти секционный блок пылегазоочистки 91 фиг. 10 и производится его включение. Кроме того, включается дымосос 93. При загрузке шихты, плавке, разливке дымовые газы попадают в дымоходы 31, проходят по газоходу 85, попадают в экономайзер 75 нагревают воду для технологических нужд предприятия, попадают в камеру смешения 92, разбавляются в ней воздухом цеха, нагнетаются дымососом 93 в пяти секционный блок пылегазоочистки 91, где проходят очистку от вредных веществ в «кипящем слое», далее воздуходувками 109 очищенные дымовые газы нагнетаются по трубе 113 в дымовую трубу 114, из которой удаляются в атмосферу. Разработанный автором пяти секционный блок пылегазоочистки 91 хорошо очищает от вредных веществ дымовые газы.The smelter of metal and alloys ascends the ladder 124 to the service platform 125, closes gate 126 on pipe 127, and opens two gate valves 94 and 95 in mixing chamber 92. The operations are the same as for natural draft melting. The difference is that before the charge is loaded into the furnace, the adsorbent ("fluffy lime", activated carbon, birch charcoal, silica gel) is loaded into the five-section block of dust and gas cleaning 91 of FIG. 10 and is turned on. In addition, the smoke exhauster 93 is switched on. When loading the charge, smelting, pouring, the flue gases enter the chimneys 31, pass through the gas duct 85, enter the economizer 75, heat the water for the technological needs of the enterprise, enter the mixing chamber 92, dilute it with the shop air, and pump in a smoke exhauster 93 into a five-section dust and gas cleaning unit 91, where they are cleaned from harmful substances in a "fluidized bed", then the cleaned flue gases are pumped by blowers 109 through a pipe 113 into a chimney 114 from which they are removed into the atmosphere. The five-section dust and gas cleaning unit 91 developed by the author cleans flue gases from harmful substances.

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

Claims

1. A two-tank reverberatory furnace for remelting aluminum scrap, comprising a body formed by refractory outer side, front and rear end walls, two baths bounded by hearths, a roof and walls, drain tap holes and gas ducts, characterized in that the furnace body is placed on a frame laid out inside with a lightweight brick ШЛ-0.9 with a double heat-insulating layer of mullite-silica cardboard MKRK-400, the bottoms of two baths and sloping platforms are made of corundum blocks KS-90, laid on three layers of mullite-silica cardboard MKRK-400 and padded with dry quartz sand, inclined platforms and bottoms of two tanks are separated by a wall, a steel box is welded to the furnace frame, which has thermal insulation between it and each wall, consisting of chamotte chips, refractory wool, a triple layer of mullite-silica cardboard MKRK-400 and asbestos chips, vaults over inclined platforms and above the first and the second baths of the furnace have a layer with double heat-insulating coating with on top of it with a double layer of mullite-silica cardboard MKRK-400, on which a double layer of refractory lightweight bricks of the SHL-0.4 brand is laid, chimneys are made in the rear wall, in each side wall there is an injection two-row twenty-two-mixing medium pressure burner directed at an angle of 25 ° to an inclined the platform of the furnace, and at an angle of 25 ° to the axis of the furnace, in the rear wall there are four injection two-row twenty-two-mixing burners of medium pressure, directed at an angle of 35 ° to the hearth, in each roof there is an injection two-row twenty-two-mixing burner of medium pressure, while the furnace has four working windows , two of which are slag windows, a device for raising and lowering the gate of the working and slag window of the furnace, which has an electric drive, in the rear end wall there are four notches made in quick-change reinforced taphole bricks, and the furnace has four lined bowls with lined by gate chutes that can be rotated during the pouring of liquid metal, an economizer and a dust and gas cleaning system to ensure an environmentally friendly process.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that each mixer of the upper row of a two-row twenty-two-mixing medium pressure burner is made in the form of a cast pipe made of high-alloy heat-resistant and wear-resistant cast iron ChYu 30 with a diameter of 70 × 10 mm and a length of 340 mm, in which four nozzles are drilled along the periphery with a diameter of 1.7 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 °, while in each mixer at the end on the inner surface for a length of 275 mm there are 12 cast ribs, which on the side The movements of the gas-air mixture have a tip in the form of a sharpening 5 mm long, a sharpening angle of 30 °, a rib height of 4.5 mm, a torch length of the upper row of mixers - 3.4 m.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that each mixer of the lower row is made in the form of a pipe cast from heat-resistant and wear-resistant cast iron ChYu 30 with an outer diameter of 70 mm and an inner diameter of 50 mm, a length of 340 mm, in which four nozzles are drilled along the periphery with a diameter of 1.7 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 °, while the mixers of the lower row allow obtaining the torch length of the lower row up to 1.6 m

4. The furnace according to claim 1, characterized in that it has a refractory ramming mass for lining the burner and stuffing the space between the mixers of the following composition: mullite-corundum mortar MMK-72 GOST 6137 - 2015… 41%; technical lignosulfonate TU 13 - 0281036 - 89 ... 13%; powder of ground clay PGNU TU 1522 - 051 - 05802299 - 2005… 22%; aluminoborophosphate binder ABS TU 6-18-166-83 ... 4%; quartz sand grade T GOST 22551-77 ... 8% .; water ... 12%.

5. The furnace according to claim 1, characterized in that the electric drive of the device for raising and lowering the shutter of the working and slag window of the furnace contains a gear motor containing a double block of rollers and two single blocks of rollers connected by a flexible connection in the form of chains to each other and a counterweight and having shafts fixed in the longitudinal channels of the furnace with the provision of movement of the damper along the water-cooled box and with the possibility of adjusting its position from the control panel, and the water-cooled box with a chain forms an angle of 1 degree with the vertical, the damper contains a U-shaped box with internal ribs and a cover and made cast from heat-resistant cast iron CHU 30 with ribs and conical cavities lined with refractory corundum ramming mass.

6. The furnace according to claim 1, characterized in that the economizer is made in the form of a hollow pipe with an internal ∅ 700 mm, in the center of which hot flue gases move, and from above along the outer diameter, a rectangular stainless steel pipe with internal dimensions 30 × 55, length 6.4 meters and with the number of turns - 52 pcs., 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 steel 04X18H10 and covered from above with a metal pipe with four layers of heat-insulating mullite-silica cardboard MKRK-400, fixed on it with sixteen clamps, while the economizer is installed on eight metal supports.

7. The furnace according to claim 1, characterized in that it is equipped with a dust and gas cleaning system, consisting of five identical sections combined into a single structure, in each section there are two rotary grates and 6 bag filters, while the dust and gas cleaning unit has a service platform and a ladder, and The dust and gas cleaning system includes a mixing chamber, a DN-13 smoke exhauster, a five-section dust and gas cleaning unit, while the five-section dust and gas cleaning unit is made to ensure that the purified gas capacity is 45600 m ³ / h, the degree of purification for hydrogen fluoride is 66%, and the degree of purification for copper oxide is 86 %, degree of purification for carbon monoxide 86%, degree of purification for nitrogen oxide 85%, degree of purification for aluminum oxide 81%, degree of purification for dust 74%, sound level no more than 75 DVA.