ПЕЧЬ Российский патент 2008 года по МПК C21B13/00 B22D11/04 B21C37/06 

Изобретение относится к металлургии, а конкретно к печам, в которых с помощью теплоносителей, подаваемых в пространство печи, расплавляют рудные концентраты для получения жидкого металла очищенного от примесей. Недостатком печей для производства металла является плохое перемешивание расплава, неравномерное его нагревание при значительных объемах производств, жидкий металл затем проходит многостадийную переработку для получения готового изделия, например проката.

Известна роторная печь. «Емкость действующих роторных печей достигает 100 т. Ротор представляет собой заключенный в стальной кожух цилиндр длиной около 15 м с внутренним диаметром около 4,6 м. В торцах предусмотрены круглые отверстия диаметром 1,2 м. Через одно отверстие в печь заливают чугун и загружают твердые добавки. Возле этого отверстия располагается передвижная каретка, на которой перемещаются фурмы первичного и вторичного дутья. Через противоположное отверстие и водоохлаждаемый газоотвод удаляются печные газы, проходящие охлаждение и очистку от пыли. Через это же отверстие сливают шлак.

Кроме того, ротор имеет сталевыпускное отверстие, закрываемое на время плавки. Фурма первичного дутья снабжается кислородом чистотой 95-99% под избыточным давлением 0,7 Мн/м² (7 ат). Фурма вторичного дутья подает в рабочее пространство менее чистый 75%-ный кислород под избыточным давлением 0,4/Мн/м² (4 ат). Агрегат может вращаться вокруг горизонтальной оси со скоростью от 0,2 до 4 об/мин. Он установлен на поворотной плите диаметром около 8 м, поворачивающейся в горизонтальной плоскости на 360°. Кроме того, обеспечивается поворот ротора в вертикальной плоскости для осуществления загрузки и выпуска».

Общая металлургия (металлургия черных и цветных металлов). Под редакцией Е.В.Челищева. Издательство «Металлургия». Москва 1971 (1).

Известна печь для выплавки жидкого металла из порошкообразных рудных концентратов (ЕР 0541269) (2) - прототип.

Для достижения этой задачи печь изготавливается с плавильным отделением, имеющим трубы для подачи порошкообразных рудных концентратов и теплоносителей, имеющим второе отделение с перегородкой, расположенное перпендикулярно плавильному отделению, третье отделение с отверстием для выпуска жидкого металла, вытяжную трубу для выхода газов.

Печь снабжена соединенными с отверстиями для выхода жидкого металла из третьего отделения устройствами для формирования проката, выполненными с роликами для выдвижения охлажденного проката из устройства и с подогревающими и охлаждающими устройствами, расположенными на их внешней поверхности, и во внутренние части которых вставлены образцы проката с выступами на торцевой части для сплавления с жидким металлом, при этом плавильное отделение выполнено в виде продольной камеры с овальным жолобом в нижней ее части, соединенным с вытяжной трубой для выхода газа и выполненным со сливным окном для шлака и каналом для перетекания металла во второе отделение, распложенным в нижней части жолоба, а трубы для подачи порошкообразных рудных концентратов и теплоносителей и для интенсивного перемешивания расплава расположены в верхней части камеры на противоположных сторонах, второе отделение снабжено подогревателем для дополнительного подогрева жидкого металла и выполнено с переливным окном для поддержания постоянного уровня жидкого металла и окном для выхода газа, а перегородка расположена в верхней части отделения, третье отделение снабжено внешними подогревателями жидкого металла, а отверстия для выпуска жидкого металла выполнены в нижней его части.

Для изготовления труб внутрь вставленной в устройство для формирования проката заготовки трубы помещена вставка соответствующего диаметра с каналом, внутри которого установлены температурные датчики, вставка имеет отверстия для охлаждения стенок трубы воздухом, поступающим по каналу.

На фиг.1 изображена печь, вид А-А, на фиг.2 - то же, вид В-В. Печь включает камеру плавильную 1 с жолобом 2, вытяжную трубу 3, окно слива шлака 4, канал 5, второе отделение 6 со сливным отверстием 7, перегородкой 8, выходом газа 9, подогреватель 10, третье отделение 11 со сливными отверстиями 12, трубы подачи порошкообразного рудного концентрата 13, трубы подачи дутья 14, трубы подачи газа 15, фурму 16, устройство формирования проката 17, вставку 18 с каналом 19, трубу 20 с выступающими частями 21, подогреватель 22, охлаждающее устройство 23, ролики 24.

Печь работает следующим образом: печь прогревается до нужной температуры, затем в печь заливается жидкий металл нужного для проката состава до сливного отверстия 7, затем зажигаются фурмы 16, подается дутье по трубам 4 и порошкообразные рудные концентраты по трубам 13, которые через фурмы попадают в жолоб с жидким металлом, с которым перемешиваются с помощью дутья, подаваемого с двух противоположных сторон, заставляя расплав вращаться. Избыток жидкого металла будет перетекать из жолоба по каналу 5 во второе отделение 6, где подогревается с помощью форсунки 10 или иным способом. После жидкий металл перетекает в третье отделение, где может подогреваться внешним подогревателем и через отверстия в нижней части поступать в формообразующие устройства 17 со вставленным в него образцом проката с торцевой частью, с которым жидкий металл будет спекаться подогреваемый внешним подогревателем 22 с последующим охлаждением устройством 23 при продвижении заготовки проката из устройства 17.

Для получения труб из жидкого металла заготовка трубы с выступами на торцевой части вставляется в цилиндрическое отверстие формообразующего устройства 17, во внутреннюю часть этой трубы вставляется вставка с каналом внутри с датчиками температуры в нем. Участок соприкосновения жидкого металла с концевой частью трубы снаружи формообразующего устройства по окружности имеет подогревающее устройство 22, на некотором расстоянии от него - охлаждающее устройство 23. После спекания концевой части тубы 20 с жидким металлом труба 20 будет, выходя из формообразующего устройства, перемещаться по роликам 24, а жидкий металл будет тянуться за ней, этому будет способствовать столб жидкого металла, входящий в формообразующее устройство.

Использование изобретения позволит повысить экономические показатели при производстве металла предлагаемым способом за счет ликвидации вспомогательных производст.

Изобретение относится к металлургии, конкретно к печам, в которых с помощью теплоносителей, подаваемых в пространство печи, расплавляют порошкообразные рудные концентраты для получения жидкого металла, очищенного от примесей. Печь снабжена соединенными с отверстиями для выхода жидкого металла из третьего отделения устройствами для формирования проката, выполненными с роликами для выдвижения охлажденного проката из устройства и с подогревающими и охлаждающими устройствами, расположенными на их внешней поверхности и во внутренние части которых вставлены образцы проката с выступами на торцевой части для сплавления с жидким металлом. Плавильное отделение выполнено в виде продольной прямоугольной камеры с овальным жолобом в нижней ее части, соединенным с вытяжной трубой для выхода газа и выполненным со сливным окном для шлака и каналом для перетекания металла во второе отделение. Трубы для подачи порошкообразных рудных концентратов и теплоносителей и для интенсивного перемешивания расплава расположены в верхней части камеры на противоположных сторонах. Второе отделение снабжено подогревателем для дополнительного подогрева жидкого металла и выполнено с переливным окном для поддержания постоянного уровня жидкого металла и окном для выхода газа. Третье отделение снабжено внешними подогревателями жидкого металла, а отверстия для выпуска жидкого металла выполнены в нижней его части. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс перемешивания расплава, формировать прокат разного профиля, а также повысить экономические показатели за счет ликвидации вспомогательных производств. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Печь для выплавки жидкого металла из порошкообразного рудного концентрата, содержащая плавильное отделение с трубами для подачи порошкообразных рудных концентратов и теплоносителей, второе отделение с перегородкой, расположенное перпендикулярно плавильному отделению, третье отделение с отверстием для выпуска жидкого металла и вытяжную трубу для выхода газов, отличающаяся тем, что печь снабжена соединенными с отверстиями для выхода жидкого металла из третьего отделения устройствами для формирования проката, выполненными с роликами для выдвижения охлажденного проката из устройства и с подогревающими и охлаждающими устройствами, расположенными на их внешней поверхности, и во внутренние части которых вставлены образцы проката с выступами на торцевой части для сплавления с жидким металлом, при этом плавильное отделение выполнено в виде продольной прямоугольной камеры с овальным желобом в нижней ее части, соединенным с вытяжной трубой для выхода газа и выполненным со сливным окном для шлака и каналом для перетекания металла во второе отделение, расположенным в нижней части желоба, а трубы для подачи порошкообразных рудных концентратов и теплоносителей и для интенсивного перемешивания расплава расположены в верхней части камеры на противоположных сторонах, второе отделение снабжено подогревателем для дополнительного подогрева жидкого металла и выполнено с переливным окном для поддержания постоянного уровня жидкого металла и окном для выхода газа, а перегородка расположена в верхней части отделения, третье отделение снабжено внешними подогревателями жидкого металла, а отверстия для выпуска жидкого металла выполнены в нижней его части.2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что при изготовлении труб внутрь вставленной в устройство для формирования проката заготовки трубы помещена вставка соответствующего диаметра с каналом, внутри которого установлены температурные датчики.3. Печь по п.2, отличающаяся тем, что вставка имеет отверстия для охлаждения стенок трубы воздухом, поступающим по каналу.