RU49529U1

RU49529U1 - DEVICE FOR GAS EXHAUST FROM FURNACE

Info

Publication number: RU49529U1
Application number: RU2005115731/22U
Authority: RU
Inventors: А.И. Вольхин; Г.Н. Колесов; А.Ф. Костин; И.Д. Плеханов; С.С. Бобов; В.В. Серикова; В.В. Шарабрин; Д.В. Горшенин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Кыштымский медеэлектролитный завод"
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2005-11-27

Abstract

Предлагаемое решение относится к области металлургии, в частности к устройствам для удаления газообразных продуктов из полости печи непосредственно в процессе плавки металлов, преимущественно меди. Технической задачей предлагаемого решения является увеличение срока службы газохода, снижение времени на ремонт газохода и уменьшение выбросов газообразных продуктов непосредственно в цех при плавке металла. Указанная техническая задача достигается тем, что газоход в зоне кольцевого зазора между патрубком и отводящей трубой шлаковой камеры дополнительно снабжен охлаждаемым кольцом, расположенным на наружной их стороне, а его длина преимущественно выполнена равной половине длины окружности диаметра газохода. Использование предлагаемого технического решения позволит повысить стойкость газохода, увеличить производительность труда и улучшить экологические показатели плавильных печей по сравнению с известными печами аналогичного назначения.The proposed solution relates to the field of metallurgy, in particular to devices for removing gaseous products from the furnace cavity directly in the process of smelting metals, mainly copper. The technical task of the proposed solution is to increase the life of the flue, reducing the time to repair the flue and reducing emissions of gaseous products directly to the shop during metal smelting. The specified technical problem is achieved by the fact that the gas duct in the zone of the annular gap between the nozzle and the outlet pipe of the slag chamber is additionally equipped with a cooled ring located on their outer side, and its length is predominantly equal to half the circumference of the diameter of the duct. The use of the proposed technical solution will increase the stability of the gas duct, increase labor productivity and improve the environmental performance of smelting furnaces in comparison with known furnaces of a similar purpose.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к цветной металлургии, в частности к устройствам, обеспечивающим подачу газа и воздуха внутрь или удаление образующейся газообразной смеси плавильных печей или конверторов используемых при обработке цветных металлов, преимущественно меди в шахтных печах.The proposed solution relates to non-ferrous metallurgy, in particular to devices that provide gas and air inside or remove the resulting gaseous mixture of smelting furnaces or converters used in the processing of non-ferrous metals, mainly copper in shaft furnaces.

Известно устройство для обработки меди, включающий металлический корпус с огнеупорной кладкой внутри установленный на вращающихся опорах с возможностью поворота корпуса вокруг продольной оси в верхней части которого имеется сквозное окно под заливку и удаления из корпуса металла. Над заливочным сквозным окном установлен зонд с вытяжным механизмом с помощью которого производится удаление газов из внутренней полости печи, образующихся непосредственно в процессе огневой обработки металла. На одной из торцевых поверхностей корпуса закреплен газоход для подачи воздушной смеси или кислорода внутрь корпуса в зону над расплавленным металлом, другой конец которого соединен с подающим компрессором. (см. авторское свидетельство №908890 СССР по кл. С 22 В 15/06 за 1982 г.).A device for processing copper is known, including a metal casing with refractory masonry inside mounted on rotating supports with the possibility of turning the casing around a longitudinal axis in the upper part of which there is a through window for pouring and removing metal from the casing. A probe with an exhaust mechanism is installed above the pouring through window, with the help of which the gases are removed from the internal cavity of the furnace, which are formed directly during the fire treatment of metal. A gas duct is fixed on one of the end surfaces of the casing for supplying an air mixture or oxygen into the casing into the area above the molten metal, the other end of which is connected to the feed compressor. (see copyright certificate No. 908890 of the USSR according to class C 22 V 15/06 for 1982).

Недостатком данного вида устройств является то, что сам газоход имеет сложную конструкцию и при повороте корпуса при выгрузке металла и возврат его в исходное положение разрушает уплотнение между трубой и корпусом трубы подводящей магистрали и появляется необходимость его восстановление после каждого поворота конвертера. Кроме того из-за большой длины поворотной трубы оси вращения корпуса не совпадают с The disadvantage of this type of device is that the gas duct itself has a complex structure and when the housing is rotated when the metal is unloaded and its return to its original position, it destroys the seal between the pipe and the pipe body of the supply line and it becomes necessary to restore it after each turn of the converter. In addition, due to the large length of the swivel pipe, the axis of rotation of the housing does not coincide with

продольной осью трубы и при повороте конвертера происходит изгиб последней обычно в средней части. При многократном повторении поворота корпуса происходит разрушение трубы газохода и требуется ее замена, которая сопровождается остановкой процесса плавки с последующим воспроизведением подготовительных работ при восстановлении газохода.the longitudinal axis of the pipe and when turning the converter, the latter bends usually in the middle part. With repeated repetition of the rotation of the body, the flue pipe is destroyed and its replacement is required, which is accompanied by a halt in the melting process with the subsequent reproduction of the preparatory work for the restoration of the flue.

Известна плавильная печь, содержащая поворотную плавильную камеру и неподвижную шлаковую емкость между которыми расположен газоход. Газоход выполнен в виде центральной трубы, расположенной параллельно оси вращения плавильной камеры. Труба выполнена из двух частей, одна из которых закреплена на боковой поверхности печи, а другая на шлаковой камере и вместе соединения установлены одна в другой с радиальным зазором между ними. В зазоре между трубами расположено уплотнение, которое при повороте печи разрушается, а при возврате в исходное положение восстанавливается (см. свидетельство па ПМ №17536 по кл. С 22 В 15/02 за 2000 г).Known melting furnace containing a rotary melting chamber and a stationary slag tank between which is located the flue. The gas duct is made in the form of a central pipe parallel to the axis of rotation of the melting chamber. The pipe is made of two parts, one of which is fixed on the side surface of the furnace, and the other on the slag chamber and together the joints are installed one in the other with a radial clearance between them. A seal is located in the gap between the pipes, which, when the furnace is rotated, is destroyed, and when it is returned to its original position, it is restored (see certificate na PM No. 17536 in class C 22 V 15/02 for 2000).

Недостатком данного решения является низкая стойкость узла уплотнения из-за отсутствия охлаждения уплотнения в процессе работы Кроме того, ухудшена герметизация отводящей магистрали, что приводит к загрязнению экологии в цехе при работе печей.The disadvantage of this solution is the low resistance of the seal assembly due to the lack of cooling of the seal during operation. In addition, the sealing of the discharge line is degraded, which leads to environmental pollution in the workshop during operation of the furnaces.

Технической задачей предлагаемого решения является устранение указанных выше недостатков увеличение срока службы газохода, снижение время ремонта газохода и снижение загазованности цехов при работе плавильных печей.The technical task of the proposed solution is to eliminate the above drawbacks by increasing the life of the gas duct, reducing the repair time of the gas duct and reducing the gas contamination of workshops during the operation of melting furnaces.

Указанная техническая задача достигается тем, что в газоходе, содержащем поворотный отводящий патрубок с охлаждаемой рубашкой на торце, установленный с кольцевым зазором и соосно с наподвижной отводящей трубой, на торце которой так же закреплена охлаждаемая The specified technical problem is achieved by the fact that in the duct, containing a rotary outlet pipe with a cooled jacket at the end, installed with an annular gap and coaxially with a movable outlet pipe, at the end of which the cooled

рубашка, в зоне кольцевого зазора между патрубком и отводящей трубой дополнительно установлено охлаждаемое кольцо, ширина которого больше ширины зазора, а кольцевой зазор между охлаждающими рубашками патрубка и отводящей трубы выполнен с наружной их стороны, охлаждаемое кольцо может быть выполнено не кольцевой формы и имеет не менее одного разрыва с заглушенными торцами, само кольцо выполнено равным половине диаметра труб и расположено в верхней части газохода.shirt, in the zone of the annular gap between the nozzle and the outlet pipe, a cooled ring is additionally installed, the width of which is greater than the width of the gap, and the annular gap between the cooling jackets of the nozzle and the outlet pipe is made from the outside, the cooled ring can be made not ring-shaped and has at least one gap with plugged ends, the ring itself is made equal to half the diameter of the pipes and is located in the upper part of the duct.

На фиг.1 изображена печь с предлагаемым газоходом для отвода и удаления газов.Figure 1 shows a furnace with the proposed duct for the removal and removal of gases.

На фиг.2 - сечение по А-А фиг.1.Figure 2 is a section along aa of figure 1.

На фиг.3 - увеличенное изображение узла Б фиг.1.Figure 3 is an enlarged image of a node B of figure 1.

Как показано на графической части предлагаемое устройство содержит поворотную печь 1, установленную на опорах 2 с роликами 3., поворачивающуюся вокруг оси 4 и шлаковую камеру 5 с полостью 6, в нижней части которой установлен шлакосборник 7 в виде выкатных тележек. На боковой поверхности печи 1 закреплен отводящий патрубок 8 с отверстием 9, соединенный через отверстие 10 с полостью 11. На боковой поверхности 12 камеры 5 закреплена отводящая труба 13 с отверстием 14, которое соединено полостью 6, а та соединена с отверстием 15 отводящей магистрали. На торцах патрубка 8 и трубы 13 установлены охлаждающие рубашки 16 и 17 с зазором (S). В зоне рубашек 16 и 17 установлено кольцо 18 с отводами 19, 20 и заглушками 21 и 22. Кольцо 18 может быть жестко соединено опорой 23 или с рубашкой 16 или с рубашкой 17. Рубашки 16 и 17 снабжены выступами 24 и 25.As shown in the graphic part, the proposed device contains a rotary kiln 1, mounted on supports 2 with rollers 3., rotating around axis 4 and a slag chamber 5 with a cavity 6, in the lower part of which a slag collector 7 is installed in the form of roll-out carts. On the side surface of the furnace 1, a discharge pipe 8 is fixed with an opening 9 connected through an opening 10 with a cavity 11. On the side surface 12 of the chamber 5, a discharge pipe 13 is fixed with an opening 14, which is connected by a cavity 6, and that is connected to the hole 15 of the discharge line. At the ends of the pipe 8 and pipe 13, cooling shirts 16 and 17 are installed with a gap (S). In the area of the shirts 16 and 17, a ring 18 is installed with bends 19, 20 and plugs 21 and 22. The ring 18 can be rigidly connected by a support 23 or with a shirt 16 or with a shirt 17. Shirts 16 and 17 are provided with protrusions 24 and 25.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Внутрь полости 11 печи 1 загружается металл и нагревается до плавления. Плавку металла в печи 1 осуществляется за счет газообразного топлива. В процессе плавки образуется большое количество газообразных продуктов The work of the proposed device is as follows. Inside the cavity 11 of the furnace 1, metal is charged and heated until melted. Melting metal in the furnace 1 is carried out due to gaseous fuel. A large amount of gaseous products is formed during the smelting process.

горения, которые необходимо постоянно удалять. Удаление газообразных продуктов осуществляется через отверстие 10 печи 1 и отверстие 9 патрубка 8. Затем поток газов через отверстие 14 трубы 13 подается в полость 6 шлаковой камеры 5. Так как полость 6 камеры имеет значительно больший объем, то скорость движения потока газа падает и из него выпадает в осадок жидкий шлак, который кристаллизуется и подается в шлакосборник 7. Оставшаяся часть газообразных продуктов через отверстие 15 шлаковой камеры 5 подается в отводящую магистраль. Так как температура газов высокая, то требуется охлаждение стыков отводящего патрубка 8 и трубы 13, потому то их нельзя соединять друг с другом по техническим показателям (печь поворачивается относительно шлаковой камеры). Для охлаждения торцев патрубка 8 и трубы 13 применяются рубашки 16 и 17, по внутренней полости которых циркулирует жидкость, преимущественно вода. Однако через зазор (S) часть газов вырывается наружу и приводит к загрязнению цеха и перегревает торцы рубашек 16 и 17 и как следствие к их преждевременному разрушению. Кольцо 18 закрывает зазор S по всей перефирии, а его охлаждение осуществляется водой. Выполнение кольца 18 не кольцевой формы позволяет часть зазора S оставлять открытым и через него всасывать воздух из цеха и его потоком охлаждать газопровод между печью 1 и шлаковой камерой 5.burning, which must be constantly removed. The removal of gaseous products is carried out through the hole 10 of the furnace 1 and the hole 9 of the pipe 8. Then the gas flow through the hole 14 of the pipe 13 is fed into the cavity 6 of the slag chamber 5. Since the cavity 6 of the chamber has a much larger volume, the gas flow velocity also drops from it liquid slag precipitates, which crystallizes and is fed to the slag collector 7. The remaining part of the gaseous products through the hole 15 of the slag chamber 5 is fed to the discharge line. Since the temperature of the gases is high, cooling of the joints of the outlet pipe 8 and pipe 13 is required, therefore they cannot be connected to each other according to technical indicators (the furnace rotates relative to the slag chamber). To cool the ends of the pipe 8 and pipe 13, shirts 16 and 17 are used, along the inner cavity of which a liquid circulates, mainly water. However, through the gap (S), part of the gases breaks out and leads to contamination of the workshop and overheats the ends of the shirts 16 and 17 and, as a result, to their premature destruction. Ring 18 closes the gap S throughout the periphery, and its cooling is carried out by water. The implementation of the ring 18 is not annular in shape allows you to leave part of the gap S open and through it to suck in air from the shop and cool the gas pipe between the furnace 1 and the slag chamber 5 through its flow.

Использование предлагаемого технического решения позволяет увеличивать стойкость газохода в процессе эксплуатации с одновременным обеспечением смещения одной его части при повороте печи. Относительно другой, которая постоянно находится неподвижной. Кроме того, закрыв зазор между частями газохода жестким охлаждающимся кольцом позволяет снизить выброс части газообразных продуктов из газохода и тем самым улучшить экологические параметры в помещении цеха. Расположение кольца только в верхней части газохода позволяет уменьшить массу самого Using the proposed technical solution allows to increase the resistance of the flue during operation while ensuring the displacement of one of its parts when turning the furnace. Relatively different, which is constantly stationary. In addition, closing the gap between the parts of the duct with a rigid cooling ring allows you to reduce the emission of part of the gaseous products from the duct, and thereby improve the environmental parameters in the premises of the workshop. The location of the ring only in the upper part of the duct allows to reduce the mass of

кольца и улучшить циркуляцию жидкости по его внутренней полости из-за уменьшении его длины. Выполнение трубы из нескольких частей по длине, позволяет снизить ее вес, а замену и сборку производить с использованием минимального количества и небольшой мощности грузоподъемных механизмов и не требуется много места для маневрирования при указанных операциях.rings and improve fluid circulation through its internal cavity due to a decrease in its length. The execution of the pipe from several parts along the length allows to reduce its weight, and to replace and assemble using the minimum number and small capacity of lifting mechanisms and does not require much space for maneuvering during these operations.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить производительность печей, увеличить стойкость газоходов поворотных печей, улучшить экологические показатели плавильных печей по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.The application of the proposed device will increase the productivity of furnaces, increase the resistance of the flues of rotary kilns, improve the environmental performance of melting furnaces in comparison with known devices of a similar purpose.

Claims

1. A device for removing gases from the furnace, comprising a rotary furnace with a discharge pipe with a cooled jacket at the end, a slag chamber with a discharge pipe and a cooled jacket at the free end, and there is an annular gap between the cooling jackets of the pipe and pipe, characterized in that the cooled shirts the nozzle and pipes are provided with annular protrusions, and a cooled ring is additionally installed over the annular gap between the rotary nozzle of the furnace and the outlet pipe of the slag chamber, the width of which is greater than the width s annular clearance.

2. The device according to claim 1, characterized in that the cooled ring is made with a gap along the contour and muffled ends.

3. The device according to claim 1, characterized in that the ring is made equal to half the diameter of the pipe and is installed in its upper part.

4. The device according to claim 1, characterized in that the ring is rigidly fixed either to the outlet pipe or to the discharge pipe.

5. The device according to claim 1, characterized in that the gap between the ring and the cooling jackets is made of the same size.