ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ И ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ В ВАННЕ РАСПЛАВА Российский патент 1996 года по МПК F27B1/00 C21B13/00 

Изобретение относится к оборудованию, преимущественно металлургическому, и может быть использовано в теплоэнергетике, коммунальном хозяйстве, химии.

В настоящее время широкое распространение получили печи для плавки в расплаве в металлургии меди, для переработки бытовых отходов, для газификации углей и т.п. Однако эти печи не могут работать под давлением. Имеющиеся конструкции не обеспечивают достаточной герметичности.

Между тем целый ряд процессов, осуществленных в такой печи под давлением, позволил бы достичь более высоких результатов. Например, качественно более высокие показатели могут быть получены при газификации углей, при выплавке металлов из окисленных руд (железа, никеля и т.п.).

В патенте [1] печь плавки в расплаве (ПВ) работает при обычных условиях. Герметизация печи достигается путем образования гарниссажа на стенках печи из расплава. Однако при формировании процесса гарниссаж размывается в стыках между кессонами и печь дает течь. Это довольно часто можно наблюдать на печах (ПВ) в Норильске и на Балхаше и сейчас. Верхняя же часть печи газовое пространство над расплавом работает без гарниссажа и при снижении отсоса имеют место выхлопы газа в цех.

Устранение течи расплава производят путем обдува сжатым воздухом места течи.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является конструкция печи [2] в которой газовое пространство печи в расплаве выполнено в виде герметичной шахты, заполненной твердой шихтой. Однако в данном изобретении не указаны способы или устройства для регулирования давления в печи.

Заявляемое изобретение направлено на создание герметичной конструкции печи, которая может работать под давлением.

Эта цель достигается тем, что печь выше уровня фурм имеет герметичный кожух из металла (сталь 3) с патрубками входа и выхода гада (воздуха, N₂ и т. п. ), а также имеет обогреваемый сифон с высотой столба расплава, обеспечивающего максимально необходимое давление в печи. Сифон имеет ряд шпуров по высоте печи в соответствии с необходимым давлением в печи.

На чертеже изображена предлагаемая печь, общий вид.

Печь 1 состоит из кессонов, охлаждаемых водой или по принципу испарительного охлаждения. Печь снабжена кожухом 2 из металла и патрубками 3 подачи и выхода газа из пространства между кожухом и кессонами печи. Подача газа (N₂, воздуха и т.п.) под давлением несколько большим, чем в печи, в ограниченное кожухом и кессонами пространство предохраняет от течи расплава, от выбивов газа и т.п. обеспечивает комфортные условия для обслуживания печи. Печь имеет сифон 4, снабженный рядом шпуров 5 по высоте. Загрузочное устройство представляет из себя газлифтное устройство 6 с бункером шихты 7 и колокольными затворами 8. Печь имеет газоход 9 и фурмы для подачи кислородсодержащего газа, природного газа и т.п.

Печь работает следующим образом.

Известными способами в печи наводится ванна расплава (шлака, солей и т. п. ), включается горелка для обогрева сифона, в кожух подается под давлением азот или воздух. Затем производится загрузка шихты через газлифт 6. По достижении необходимого давления и подъема расплава в сифоне 4 до какого-либо шпура, шпур прожигается и расплав непрерывно выпускается.

Если необходимо давление в печи снизить, открывается необходимый шпур, расположенный ниже.

Возможности по повышению давления в такой печи ограничены высотой подъема расплава в сифоне. Тем не менее при средней плотности расплава 3 т/м³ в печи можно поддерживать давление в не ниже, чем в доменной печи. Это дает возможность для создания процессов по показателям более высоким, чем в упомянутых выше печах.

Предлагаемая конструкция позволяет существенно усовершенствовать печь по авт.св. СССР N 1471034 и без того малый пылеунос, характерный для ПВ ( ≈1%), довести до 0,2-0,25% и ниже.

Немаловажно и то, около такой печи можно иметь комнатные условия труда и полностью избежать аварийные течи.

Использование: изобретение относится к оборудованию для металлургии, химии, теплоэнергетики, коммунального хозяйства. Сущность: конструкция печи позволяет работать под давлением, что достигается за счет устройства герметичного кожуха вокруг шахты печи и сифона, снабженного рядом шпуров по вертикали. Кожух обхватывает шахту выше уровня фурм и снабжен патрубками для входа и выхода азота. Сифон для выпуска шлака выполнен обогреваемым. 1 ил.

Печь для плавки и обработки материалов в ванне расплава, содержащая кессонированную шахту с фурмами для подачи кислородсодержащего и природного газов в расплав, загрузочные устройства, газоход и сифоны с шпурами для выпуска шлака и расплава, отличающаяся тем, что она снабжена металлическим кожухом, охватывающим шахту выше уровня фурм и имеющим патрубки для входа и выхода азота, а сифон для выпуска шлака выполнен обогреваемым и с дополнительными шпурами, расположенными на разной высоте сифона.