ПЕЧЬ ДЛЯ ПЕРЕПЛАВКИ ВТОРИЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО СЫРЬЯ Российский патент 1994 года по МПК F27B3/04 C22B7/00 

Изобретение относится к металлургии и касается конструктивного выполнения печей для переработки вторичного алюминиевого сырья.

Известна печь для переработки вторичного алюминиевого сырья, включающая камеру с наклонным подом для оплавки лома с железными приделками, снабженную загрузочным приспособлением и окном для выгрузки железных приделок, и рафинировочную камеру (М.А.Истрин. Вторичные цветные металлы. Справочник, ч. 2, М., 1951, стр. 305-312).

Однако известная печь не позволяет получать сплавы заданного состава из различных видов сырья в одном агрегате, в том числе, и из крупногабаритного лома без его предварительной разделки. Кроме того, производительность печи мала.

Известна также печь для переработки вторичного алюминиевого сырья (авт. св. N 623086, 1978), которая включает в себя камеру с наклонным подом для раплавления исходного сырья и отделения основного материала от инородных включений, снабженную загрузочным приспособлением и окном для выгрузки инородных включений посредством скребков, камеру для накопления расплава основного материала, его плавки и расшихтовки, снабженную расположенной на уровне дна леткой, и рафинировочную камеру, причем все три камеры соединены между собой переточными каналами и расположены каскадно.

Однако, при использовании данной печи не удается получать продукцию по качеству, не уступающую первичному металлу, кроме того, производительность такой печи относительно невысока.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка конструкции печи для переплавки вторичного алюминиевого сырья, при использовании которой удается повысить производительность печи и получать продукт, качество которого не уступает качеству первичного металла.

Для этого разработана конструкция печи, включающая камеру с наклонным подом для расплавления исходного сырья и отделения основного материала от инородных включений, снабженную загрузочным приспособлением и окном для выгрузки инородных включений посредством скребков, камеру для накопления расплава основного материала, его плавки и расшихтовки, снабженную расположенной на уровне дна леткой для выгрузки и/или разливки основного материала и окном для загрузки расшихтовочных материалов и профилактической чистки, в которой согласно изобретению, камера для накопления расплава основного материала, его плавки и расшихтовки размещена непосредственно в объеме камеры для расплавления исходного сырья и отделения основного материала от инородных включений, стенки печи выполнены не менее чем из двух слоев, причем внутренний слой выполнен из материала с теплоемкостью не менее 0,8 кДж/кг град. и теплопроводностью не менее 0,5 Вт/м град., причем интегральная отражательная способность материала для свода в инфракрасной и красной областях спектра абсолютно черного тела не менее 0,6, а внешний слой выполнен из материала с теплопроводностью не выше 0,05 Вт/м град.

Целесообразно, чтобы внутренняя поверхность камеры для расплавления сырья имела алюмо-хром-фосфатное покрытие.

Конструктивно оправданно размещение скребков для выгрузки инородных включений на валу, расположенном параллельно поду непосредственно перед окном для выгрузки.

На чертеже изображен вертикальный разрез печи. Печь включает камеру 1 для расплавления сырья и отделения основного материала с наклонным подом 2 и имеет алюмо-хром-фосфатное покрытие, загрузочное приспособление 3 и окно для выгрузки инородных включений 4, камеру для накопления расплава основного материала, его плавки и расшихтовки 5, снабженную леткой 6 для выгрузки и/или разлива основного материала и окном 7 для загрузки и окном 7 для загрузки расшихтовочных материалов. Печь снабжена скребками 8 для выгрузки инородных включений и валом 9, расположенным параллельно поду 2, для поддержания скребков. В камере 1 имеется окно 10 для установки форсунок.

Описанное устройство работает следующим образом. В разогретую печь посредством загрузочного приспособления 3 через окно 4 загружают алюминиевый лом и расплавляют на поде 2. Расплав по наклонной поверхности пода стекает в ванну камеры для накопления расплава основного материала и его плавки 5. Инородные включения при этом остаются на поде 2 и по мере их накопления скребками 8 выгружаются наружу. Для удобства работы скребки опираются на вал 9, расположенный перед загрузочным окном 4. Жидкий металл скапливается в камере 5. Через окно 7 загружают расшихтовочные материалы. После наполнения ванны камеры 5 вскрывают летку 6 и металл поступает на литейный конвейер. Для достижения эффекта "термоса" и максимальной тепловой инерции печи внутренний слой 11 камер выполнен из шамотного кирпича, а внешний слой 12 выполнен из пеностеклянных плит.

Сопоставление результатов испытаний заявляемой печи с теоретическими расчетными данными полей температур, энергетического баланса и расчета сгорания топлива, проведенные по общепринятым методикам (Н.Ф.Дубовкин. Справочник по углеводородным топливам и их продуктам сгорания. Госэнергоиздат, 1962, 288 стр.; Б.Н.Юдаев. Теплопередача, 1973, стр. 200-203), показали наличие существенной разницы между реальными и расчетными вариантами. Проведенный авторами анализ показал, что имеет место наложение ранее неучитываемых факторов, а именно искажение температурных полей в зоне контакта слоев, что приводит к возникновению значительного градиента температур. При этом отмечается улучшение технологических характеристик печи и, как следствие, обеспечивается дополнительная мощность по расплаву металлического лома.

Использование: конструктивное выполнение печей для переработки вторичного алюминиевого сырья. Печь для переплавки вторичного алюминевого сырья включает камеру с наклонным подом для расплавления исходного сырья и отделения основного материала от инородных включений, снабженную загрузочным приспособлением и окном для выгрузки инородных включений посредством скребков, камеру для накопления расплава основного материала, его плавки и расшихтовки, выполненную с расположенной на уровне дна леткой для выгрузки и/или разливки материалов, и профилактической чистки. Сущность: камера для накопления расплава основного материала, его плавки и расшихтовки размещена непосредственно в объеме камеры для расплавления исходного сырья и отделения основного материала от инородных включений, стенки печи выполнены не менее чем из двух слоев, причем внутренний слой выполнен из материала с теплоемкостью не менее 0,8 кДж/кг град. и теплопроводностью не менее 0,5 Вт/м град., причем интегральная отражательная способность материала для свода в инфракрасной и красной областях спектра абсолютно черного тела не менее 0,6, а внешний слой выполнен из материала с теплопроводностью не выше 0,05 Вт/м град. Внутренняя поверхность камеры для расплавления исходного сырья может иметь алюмо-хром-фосфатное покрытие. Скребки для выгрузки инородных включений из камеры для расплавления исходного сырья могут быть размещены на валу, расположенном параллельно поду непосредственно перед окном для выгрузки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ПЕЧЬ ДЛЯ ПЕРЕПЛАВКИ ВТОРИЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО СЫРЬЯ, содержащая камеру с наклонным подом для расплавления исходного сырья и отделения основного материала от инородных включений, выполненную с загрузочным приспособлением и окном для выгрузки инородных включений посредством скребков, камеру для накопления расплава основного материала, его плавки и расшихтовки, выполненную с расположенной на уровне дна леткой для выгрузки и/или разливки основного материала и окном для загрузки расшихтовочных материалов и профилактической чистки, отличающаяся тем, что камера для накопления расплава основного материала, его плавки и расшихтовки размещена непосредственно в объеме камеры для расплавления исходного сырья и отделения основного материала от инородных включений, стенки печи выполнены не менее чем из двух слоев, причем внутренний слой выполнен из материала с теплоемкостью не менее 0,8 кДж/(кг · град. ) и теплопроводностью не менее 0,5 Вт/(м · град.), причем интегральная отражательная способность материала в инфракрасной и красной областях спектра абсолютно черного тела не менее 0,6, а внешний слой выполнен из материала с теплопроводностью не выше 0,05 Вт/(м · град). 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность камеры для расплавления исходного сырья имеет алюмохромофосфатное покрытие. 3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена валом, расположенным параллельно поду непосредственно перед окном для выгрузки инородных включений из камеры для расплавления исходного сырья, а скребки для выгрузки размещены на валу.