RU32114U1

RU32114U1 - Metal smelting furnace

Info

Publication number: RU32114U1
Application number: RU2003117202U
Authority: RU
Inventors: А.И. Вольхин; Г.Н. Колесов; С.С. Бобов; Т.Л. Жеребцова; В.В. Шарабрин; А.Ф. Костин; А.А. Попков; И.Д. Плеханов; С.М. Устинов
Original assignee: Закрытое акционерное общество Кыштымский медеэлектролитный завод
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2003-09-10

Description

Печь для плавки металла.The furnace for melting metal.

Предлагаемый объект относится к области металлургии в частности к промышленным нечам для плавки металлов, преимущественно меди и ее сплавов.The proposed object relates to the field of metallurgy, in particular to industrial niches for the smelting of metals, mainly copper and its alloys.

Известны печи для плавки металла , преимущественно меди, содержащие поворотный под с огнеупорной кладкой по внутренней поверхности и съемный свод в виде несколъких секции, размещенных по всей площади свода вплотную друг к другу. В каждой секции свода огнеупорные кирпичи имеют сквозное отверстие, в которое установлено жесткое тело, например длинный металлический стерженъ, концы которого жестко закреплены на стенках пода. Торцевые стенки снабжены газовыми горелками, а боковые стенки имеют загрузочное окно и канал для выпуска расплавленного металла . ( чертеж .№ А-6294, печи MAERZ, фирмы WENMEC , 1994г.)Known furnaces for smelting metal, mainly copper, containing a rotary hearth with refractory masonry on the inner surface and a removable arch in the form of several sections located across the entire area of the arch close to each other. In each section of the arch, refractory bricks have a through hole in which a rigid body is installed, for example a long metal rod, the ends of which are rigidly fixed to the walls of the hearth. The end walls are equipped with gas burners, and the side walls have a loading window and a channel for the release of molten metal. (drawing .№ A-6294, MAERZ furnaces, WENMEC, 1994.)

Недостатком этих печей является то, что в них отсутствует фурменные отверстия и нет возможности дополнителъно и в другом месте подавать кислород и природный газ для окислительно - восстановительной операции с расплавленным металлом. Поэтому для проведения указанной операции используется загрузочное окно, через которое внутрь печи вводится древесина.The disadvantage of these furnaces is that they do not have tuyere holes and it is not possible to supply oxygen and natural gas in another place for redox operations with molten metal. Therefore, to carry out this operation, a loading window is used through which wood is introduced into the furnace.

Так же известна печь для плавки цветных металлов , преимущественно меди, содержащая металлический корпус , внутренняя поверхность которого армирована высокотемпературной кладкой. В боковых стенках кладки выполнены, загрузочное окно с подвижной шторкой и канал для слива расплавленного металла. Вся печь установлена на опоре сAlso known is a furnace for melting non-ferrous metals, mainly copper, containing a metal body, the inner surface of which is reinforced with high-temperature masonry. In the side walls of the masonry are made, a loading window with a movable shutter and a channel for draining molten metal. The whole furnace is mounted on a support with

-/- „ „ - / - „„

20031172022003117202

МКИ в 21 с 47/04MKI in 21 with 47/04

возможностью поворота на некоторый угол в обоих направлениях. На боковых сторонах печи имеются газовые горелки ( не показано). Свод печи выполнен съемным , а кладка на нем закреплена с помощью экрана , расположенного на наружной стороне по отношению к расплавленному металлу. Процесс окисления и восстановления металла перед удалением из печи осуществляется через загрузочное окно . ( см. свидетельство РФ на ПМ № 11789 по кл С 21 В 7/04 за 1999 г.)the ability to rotate at a certain angle in both directions. On the sides of the furnace there are gas burners (not shown). The furnace vault is removable, and the masonry on it is fixed using a screen located on the outside with respect to the molten metal. The process of oxidation and reduction of metal before removal from the furnace is carried out through the loading window. (see the certificate of the Russian Federation at PM No. 11789 in class C 21 B 7/04 for 1999)

Недостаток этого вида печей аналогичен выше , т.е. отсутствие фурменного отверстия для ведения окислительно- восстановительных операций с расплавом металла перед его выпуском из печи.The disadvantage of this type of furnace is similar to the above, i.e. the absence of a tuyere hole for conducting redox operations with molten metal before it is released from the furnace.

Технической задачей предлагаемого решения является улучшение условий проведения окислительно-восстановительных операций и увеличение срока службы фурменных отверстий.The technical task of the proposed solution is to improve the conditions for redox operations and increase the service life of tuyere holes.

Указанная задача достигается тем, что в печи для плавки металла . содержащей металлический корпус, с подом и стенками, внутренняя поверхность которых армирована высоко - температурной кладкой и съемный подвесной свод с набором кирпичей по всей его площади , установленный на стенках, газовые горелки , расположенные в боковых стенках, загрузочное окно с дверью и канал для выпуска расплава металла из печи, боковая стенка , в которой выполнен канал для выпуска расплава из печи дополнительно снабжена фурменным отверстием с установленным в нем съемным блоком, внутри которого закреплена металлическая трубка с мундштуком и заглушкой, периферия которого выполнена металлической с боковых сторон и образует конус с вершиной внутри печи.This problem is achieved in that in a furnace for melting metal. containing a metal case, with a hearth and walls, the inner surface of which is reinforced with high-temperature masonry and a removable suspension vault with a set of bricks over its entire area, mounted on the walls, gas burners located in the side walls, a loading window with a door and a channel for melt discharge metal from the furnace, the side wall in which the channel for the release of the melt from the furnace is made is additionally equipped with a tuyere hole with a removable block installed in it, inside which a metal tube is fixed with a mouthpiece and a plug, the periphery of which is made of metal on the sides and forms a cone with a vertex inside the furnace.

На фиг.1 изображен поперечный разрез печи , выполненной в соответствии с предлагаемым решением,Figure 1 shows a cross section of a furnace made in accordance with the proposed solution,

Как показано йа чертежах, предлагаемая печь содержит поворотный корпус 1 с подом 2 футерованный огнеупорной кладкой 3 с внутренней стороны. К поду 2 жестко прикреплены боковые стенки 4 и 5 с футеровкой 6. На стенках 4 и 5 противоположно поду 2 установлен съемный свод 7, выполненный из одной или нескольких секций . Каждая из секций содержит экран 8 , (например металлический лист), к которому через узел закрепления по всей площади закреплены кирпичи 9. Под 1 вместе со стенками 4 и 5 и сводом 7 имеют возможность поворота относительно основания 10. На одной из стенок 4 выполнены загрузочное окно 11 с дверью 12, а на противоположной стенке 4 выполнен канал 13 для удаления расплава металла 14 из камеры 15 печи. На одной из стенок 5 установлены горелки. 16 для плавки металла, а на противоположной стенке 5 выполнен канал для удаления газов ( не показано). В боковой стенке 4 со стороны канала 13 в кладке выполнено одно или несколько сквозных фурменных отверстий 17, в каждый из которых устанавливается съемный блок 18. Внутри блока 18 закреплена металлическая трубка 19 с отверстием 20 , заглушкой 21 и подводом 22 для подачи газа и кислорода. Блок 18, в периферии, выполнен в виде каркаса 23 из металла и армирован кладкой 24 . С наружной стороны каркас 23 жестко соединен с фланцем 25, а он соединен с корпусом 1 с помощью разьемного соединения 26, например болтами. Стенки фурменных отверстий 18 и каркаса 23 блока 18 выполнены наклонными, а верщина 27 расположена в камере 15 . Трубка 19 снабжена мундщтуком 28 , с отверстием 29 и сквозными пазами 30, причем наружный диаметр тела мундштука в зоне пазов 30 выполненAs shown in the drawings, the proposed furnace contains a rotary housing 1 with a hearth 2 lined with refractory masonry 3 from the inside. The side walls 4 and 5 with lining 6 are rigidly attached to the hearth 2. On walls 4 and 5, opposite to the hearth 2, a removable arch 7 is made of one or several sections. Each of the sections contains a screen 8, (for example, a metal sheet), to which bricks are fixed over the entire area through the fastening unit. Under 1, together with walls 4 and 5 and the arch 7, they can be rotated relative to the base 10. On one of the walls 4 there is a loading a window 11 with a door 12, and on the opposite wall 4 a channel 13 is made to remove the molten metal 14 from the chamber 15 of the furnace. Burners are installed on one of the walls 5. 16 for melting metal, and on the opposite wall 5 there is a channel for removing gases (not shown). In the side wall 4 from the side of the channel 13 in the masonry, one or several through tuyere holes 17 are made, in each of which a removable block 18 is installed. Inside the block 18, a metal tube 19 is fixed with a hole 20, a plug 21 and an inlet 22 for supplying gas and oxygen. Block 18, in the periphery, is made in the form of a frame 23 of metal and reinforced with masonry 24. From the outside, the frame 23 is rigidly connected to the flange 25, and it is connected to the housing 1 by means of a plug-in connection 26, for example by bolts. The walls of the tuyere holes 18 and the frame 23 of the block 18 are made inclined, and the height 27 is located in the chamber 15. The tube 19 is equipped with a mouthpiece 28, with an opening 29 and through grooves 30, and the outer diameter of the body of the mouthpiece in the area of the grooves 30 is made

больще диаметра остального его тела, т.е. выполняется условие Д Д , аlarger than the diameter of the rest of his body, i.e. condition D Д is satisfied, and

их длина выполнена равной /2 . their length is equal to / 2.

Сборка предлагаемой печи осуществляется следующим образом. На основании 10 монтируются под 2 и стенки 4 и 5. Под I и стенки 4 и 5The assembly of the proposed furnace is as follows. On the basis of 10 are mounted under 2 and walls 4 and 5. Under I and walls 4 and 5

ЛСсЗ .ЛС - 3. ВLSsZ .LS - 3. V

футеруются огнеупорной кладкой 3 и 6. Одновременно вне печи осуществляется сборка секций свода 7, которая заключается в следующем. Экран 8 заполняется кирпичами 9 по всей площади секции 7. После сборки каждая из секций устанавливается и закрепляется на боковых стенках 4, а стыки герметизируются кладкой 6. В отверстия 17 устанавливаются блоки 18 и закрепляются в корпусе 1 болтами 26 .Сборка печи на этом заканчиваетсяlined with refractory masonry 3 and 6. At the same time, outside the furnace, sections of the vault 7 are assembled, which is as follows. The screen 8 is filled with bricks 9 over the entire area of section 7. After assembly, each of the sections is installed and fixed on the side walls 4, and the joints are sealed with masonry 6. Blocks 18 are installed in the holes 17 and fixed in the housing 1 with bolts 26. The assembly of the furnace ends here

Работа предлагаемой печи осуществляется следующим образом. Через загрузочное окно 11 внутрь печи загружают шихту и производят ее нагрев горелками 16 до плавления и превращения в расплав 14. Перед удалением расплава 14 из камеры печи 15 через подвод 22 и отверстие 20 трубки 19 подается внутрь камеры 15 печи попеременно газ или кислород, в зависимости от окислительной или восстановительной операции. После выполнения окислительной и восстановительной операции расплавленный металл 14 удаляют из печи через канал 13 путем поворота пода 2 относительно основания 10 а в печь загружают новую порцию шихты и процесс плавки повторяется. После удаления расплава 14 из камеры 15 печи, открывается заглушка 21, в отверстие 20 устанавливается новый мундщтук 28 и перемещается принудительно по нему до противоположного конца трубки 19. После того как тело нового мундштука достигнет старого мундштука , он его выталкивает внутрь печи, встает на его место , а старый плавится вместе с основным металлом. После установки нового мундштука 28 в трубку 19 , заглушку 21 устанавливают на свое место и процесс плавки металла в камере 15 продолжается.The work of the proposed furnace is as follows. The charge is loaded inside the furnace through the loading window 11 and heated by the burners 16 until it melts and turns into a melt 14. Before removing the melt 14 from the furnace chamber 15, gas or oxygen is alternately supplied into the furnace chamber 15 through the inlet 22 and the hole 20 of the tube 19, depending from oxidative or reduction operations. After performing the oxidation and reduction operation, the molten metal 14 is removed from the furnace through the channel 13 by turning the hearth 2 relative to the base 10 and a new portion of the charge is loaded into the furnace and the melting process is repeated. After the melt 14 is removed from the chamber 15 of the furnace, the plug 21 opens, a new mouthpiece 28 is inserted into the hole 20 and is forcedly moved along it to the opposite end of the tube 19. After the body of the new mouthpiece reaches the old mouthpiece, it pushes it into the furnace, stands on it place, and the old melts along with the base metal. After installing a new mouthpiece 28 in the tube 19, the plug 21 is installed in its place and the process of melting metal in the chamber 15 continues.

Съемные блоки 18 фурменных отверстий 17 снимаются и производится их ремонт только при капитальном ремонте печи, т.е. при разрушении огнеупорной кладки, а мундштук 28 меняется после каждой плавки, т.к. быстро выходит из строя.The removable blocks 18 of the tuyere holes 17 are removed and they are repaired only during the complete overhaul of the furnace, i.e. when the refractory masonry is destroyed, and the mouthpiece 28 changes after each heat, because quickly fails.

Использование предлагаемого решения в конструкции плавильных печей преимущественно для плавки цветных металлов позволяет производить восстановительную и окислительную операции с расплавленным металлом без открытия загрузочного окна или введения в печь дополнительных приспособлений. Еще одним преимуществом является то, что введение газов внутрь печи через фурменные отверстия производится через одно и то же место, что позволяет улучшить проведение окислительной и восстановительной операций.The use of the proposed solution in the design of smelting furnaces mainly for the smelting of non-ferrous metals allows reducing and oxidizing operations with molten metal without opening the loading window or introducing additional devices into the furnace. Another advantage is that the introduction of gases into the furnace through the tuyere holes is made through the same place, which allows to improve the performance of oxidative and reduction operations.

Благодаря использованию предложенных усовершенствований в конструкции плавильных печей позволило получить более экономичную печь, значительно упрощается процесс проведения окислительной и восстановительной операции , улучшить условия плавильщиком и снизить эксплуатационные затраты печи по сравнению с известными конструкциями печей аналогичного назначения. Инженер ПТС/Ьм/г/ И.Д.ПлехановThanks to the use of the proposed improvements in the design of smelting furnaces, it was possible to obtain a more economical furnace, the process of carrying out oxidation and reduction operations is greatly simplified, the conditions for the smelter are improved, and the operating costs of the furnace are reduced in comparison with the known designs of furnaces of a similar purpose. Engineer PTS / bm / g / I.D.Plekhanov

Claims

1. A furnace for melting metal, comprising a rotary metal body with a hearth and walls, the inner surface of which is reinforced with high-temperature masonry, and a removable suspension vault in the form of one or more sections, mounted on the walls of the body from the opposite side of the base with a set of brick sections over the entire area, gas burners installed in the side wall, a loading window and a channel for removing the melt from the furnace, characterized in that the side wall on the side of the channel for removing the melt is additionally equipped with a tuyere th hole arranged therein with a removable unit and fixed to the metal housing, which is rigidly fixed inside the metal tube, outlet tube inside the furnace is provided with a removable mouthpiece, the outer size equal to the inner size of the tube orifice.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the tube is provided with a plug, and the hole for supplying gas to the tube is made at an angle to its longitudinal axis.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that the mouthpiece is provided with through grooves, the length of which does not exceed half its length, and the diameter of the body of the mouthpiece on which the grooves are made is larger than the main body.

4. The furnace according to claim 1, characterized in that the periphery of the individual block is made of metal on the sides.

5. The furnace according to claim 4, characterized in that the lateral surface of the tuyere hole and the removable block are made inclined with the top inside the furnace.