ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЕРЕПЛАВА АЛЮМИНИЕВЫХ ЛОМОВ Российский патент 2016 года по МПК C22B7/00 

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к плавильным агрегатам для переплава вторичных алюминиевых ломов и отходов алюминиевых сплавов в слитки и чушки. Печь может применяться для рафинирования, получения сплавов, усреднения химического состава лома.

Известен аналог - отражательная печь для переплавки металла (патент РФ №2155304), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен как в заявленной печи, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченную подом и стенками, свод, сливную летку и газоход.

Недостатками этой печи являются:

1. Сложность конструкции из-за наличия двух сводов (малый над загрузочным столом и большой над ванной).

2. Отсутствие теплоизоляции свода, наклонной площадки, накопительной ванны печи, уменьшающей потери тепла во внешнюю среду.

3. Печь не имеет систему пылегазоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.

4. Из описания печи следует, что она оснащена только одной форсункой. Этого явно недостаточно для обеспечения высокой скорости противления шихты и ведения форсированного режима плавки. Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.

Известен аналог - отражательная печь для переплава металла (патент РФ №2047663), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен как в заявленной печи, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченную подом и стенками, свод, сливную летку и газоход.

Печь предназначена для переплавки вторичного алюминия и имеет следующие недостатки:

1. Дороговизна и сложность аккумулирующей тепло подушки (легковесный огнеупорный кирпич, блюмсы).

Большая глубина жидкого металла в ванне затрудняет процесс перемешивания, вследствие чего жидкий металл не будет гомогенным.

2. Отсутствие теплоизоляции свода, наклонной площадки, накопительной ванны печи, уменьшающей потери тепла во внешнюю среду.

3. Печь не имеет систему пыле газоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.

4. В печи используется стационарный желоб для слива расплавленного металла.

Из-за перечисленных выше недостатков невозможно получить технический результат.

Известен аналог - отражательная печь для переплавки металла (патент РФ №2361162), являющаяся наиболее близкой (прототипом), содержащая корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, как в заявленной печи, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченную подом и стенками, свод, сливную летку и газоход, причем, корпус размещен на сварном каркасе. Считаю, что печь, взятая за прототип, имеет следующие недостатки:

1. Печь не имеет установку пылегазоочистки.

2. Печь имеет высокую производительность, но производительность ее еще можно увеличить.

3. Печь не имеет системы нагрева воздуха для использования его в бытовых целях, удаляемыми из печи дымовыми газами с температурой 950-1050°.

4. Печь имеет одно загрузочное окно, поэтому загрузка печи шихтой сравнительно продолжительная, что, в конечном счете, снижает производительность печи.

5. В печи использованы подовые блоки МКРС-50, имеющие достаточно большой срок эксплуатации, однако, применив другие подовые блоки для подины и наклонной площадки, можно увеличить срок эксплуатации печи.

Задачей изобретения является создание высокопроизводительной газовой ванной отражательного типа печи для переплава алюминиевых ломов, имеющей систему нагрева воздуха удаляемыми из печи дымовыми газами, установку пыле газоочистки, позволяющей снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации.

Технический результат - разработанная печь является высокопроизводительной, имеющей большой срок эксплуатации и систему нагрева воздуха удаляемыми из печи дымовыми газами, позволяющей: использовать несортированный от инородных включений лом, снизить потери тепла в окружающею среду за счет теплоизоляции, вести процесс переплава на естественной и искусственной тяге с установкой пыле газоочистки, что делает его экологически чистым.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в отражательную печь для переплава алюминиевого лома, содержащую корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченные подом и стенками, свод, сливную летку и газоход, согласно предлагаемому изобретению, введен сварной каркас, залитый бетоном с наполнителем: крошкой легковесного шамотного кирпича, внизу каркаса выложено четыре ряда шамотного легковесного кирпича марки ШЛ-0,4, накопительная ванна и наклонная площадка выполнены из корундовых среднеплотных блоков КС-95, уложенных на два теплоизоляционных муллитовых марки МЛФ-260 стекловолокнистых слоя и подсыпки кварцевого песка. Бетон с наполнителем: крошкой легковесного шамотного кирпича, два теплоизоляционных муллитовых марки МЛФ-260 стекловолокнистый слоя и четыре ряда легковесного шамотного кирпича. ШЛ-0,4 в нижней части каркаса позволяют снизить потери тепла, сохранять температуру металла в ванне и наклонной площадке. Срок службы печи увеличивается из-за использования корундовых среднеплотных блоков КС-95, которые имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным 8,5-9 лет).

Кроме того, отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет в передней стене два ряда инжекционных двенадцати смесительных горелок среднего давления, причем, нижний ряд горелок с гладкой внутренней поверхностью смесителей, имеющих факел длиной 1,3 метра направлен под углом на наклонную площадку, а верхний ряд горелок, выполненные с ребрами на концах смесителей внутри центрального канала, дающих при горении газовоздушной смеси факел 3,4 метра, направлен под углом на подину печи. Такое расположение горелок позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара (по практическим данным). Тепловая мощность горелок составляет 7980 кВт, что делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки.

Вместе с тем, каждая из четырех двенадцати смесительных газовых инжекционных горелок, далее горелок, расположенных в нижнем ряду имеют двенадцать литых смесителей диаметром 65 мм, толщиной стенки 11 мм и длиной 350 мм с четырьмя просверленными соплами диаметром 1,6 мм, а горелки, расположенные в верхнем ряду имеют те же размеры смесителей, только на конце на внутренней поверхности смесителей отлиты 12 ребер длиной 90 мм и высотой 4 мм, причем смесители, стабилизирующий пламя горелочный туннель изготавливают из жаростойкого чугуна ЧХ 22, который увеличивает срок службы горелки, а также печи в целом. Четыре горелки нижнего ряда расплавляют лом, находящийся на наклонной площадке, три горелки верхнего ряда поддерживают температуру в ванне печи, прогревают металл у леток и, при необходимости, переплавляют загруженные в шлаковые окна лигатуры.

При этом отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет две летки в задней торцевой стене для выпуска расплавленного металла, выполненные в быстросменных леточных кирпичах, причем, каждый леточный кирпич частично размещается в сварном коробе леточного кирпича, имеет конусную заходную часть, исключающую утечки расплавленного металла, а также сварной короб имеет отбортовку с четырьмя отверстиями для крепления к стальной рамке, которая приварена к горизонтальным швеллерам печи, кроме того, печь имеет две футерованные поворотные чаши с приваренными к ним футерованными поворотными желобами с ручками, которые могут поворачиваться в процессе разливки жидкого металла и параллельно обеспечивать разливку наплавленного в печи металла в разливочное оборудование.

Более того, в борове печи смонтировано устройство для нагрева воздуха удаляемыми из печи дымовыми газами, которое состоит: из установки, подающей цеховой воздух по стальному коробу в боров печи, выложенной внутри борова по всей его длине камеры нагрева и короба из которого выходит нагретый воздух. Такое конструктивное решение позволяет поддерживать рекомендуемую температуру в помещении пыле газоочистки, подавать горячий воздух для сушки пиломатериала для изготовления деревянной модельно-опочной оснастки, использовать горячий воздух в сушилках бытовых помещений, кроме того значительно снижает потери тепла в окружающую среду.

Существенно отметить, что свод печи имеет огнеупорную теплоизоляционную обмазку, а сверху обмазки уложен двойной теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой толщиной 40 мм. Это дополнительно уменьшает теплопотери из печи.

Далее, печь имеет в боковых стенах два рабочих окна, оснащенных электрическими приводами подъема и опускания рабочих заслонок печи, состоящий каждый из реверсивного электродвигателя, клиноременной передачи, червячного редуктора, двух шкивов противовеса, стальных тросов, а также сварной заслонки с двойным теплоизоляционным муллитовым марки МЛФ-260 стекловолокнистым слоем, футерованной легковесным полуторным огнеупорным кирпичом. Два рабочих окна позволяют быстро производить завалку шихты в печь, при этом производительность печи увеличивается.

Следует отметить, что отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет в одной боковой стене два шлаковых окна, снабженных футерованными заслонками, которые позволяют быстро удалять шлак и чистить подину печи, при этом заслонки открываются и закрываются вручную. Удаление шлака и чистка подины двумя плавильщиками одновременно позволяет сократить время этих операций, больше времени остается на плавку, при этом производительность печи увеличивается.

Наконец, отражательная печь снабжена 2-ступенчатой системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса, которая состоит из камеры смешения, дымососа, газоочистного блока, картриджного фильтра при этом газоочистной блок системы пылегазоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 24500 м³/час; толщина каждого слоя адсорбента 0,3 м; степень очистки по фтористому водороду 74%; степень очистки по окиси меди 86%; степень очистки по окиси углерода 93%; степень очистки по окиси азота 87%; степень очистки по окиси алюминия 82%; температура очищаемого газа от 20 до 170°С.

Введение в конструкцию печи перечисленных выше устройств, материалов и т.п., обеспечивает решение поставленной задачи.

Наличие наклонной площадки позволяет вести в печи переплавку несортированного от инородных включений лома, так как переделки (чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д.) не попадают в расплавленный металл.

На фиг. 1 - вид печи в плане.

На фиг. 2 - вид А печи.

На фиг. 3 - разрез Б-Б печи.

На фиг. 4 - вид В печи со стороны горелок.

На фиг. 5 - разрез Г-Г печи.

На фиг. 6 - разрез Д-Д борова печи.

На фиг. 7 - разрез Е-Е части задней стены с леточным кирпичом.

На фиг. 8 - двенадцати смесительная горелка с гладкой внутренней поверхностью смесителей.

На фиг. 9 - двенадцати смесительная горелка с ребрами на концах смесителей внутри центрального канала.

На фиг. 10 - блок газоочистки.

На фиг. 11 - картриджный фильтр.

На фиг. 12 - вид печи в плане с разливочным оборудованием и установкой пыле газоочистки.

Предлагаемая печь содержит: смонтированный на каркасе 1 залитый бетоном с наполнителем - крошкой легковесного шамотного кирпича, корпус, образованный кирпичной кладкой наружных боковых 2, передней 3 и задней 4 торцевых стен фиг. 1, 2.

Под 5 печи и наклонная площадка 6 выложены из корундовых среднеплотных блоков КС-95, уложенных на двойной теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой поз. 7 и подбивку из сухого кварцевого песка 8 фиг. 5. Двойной теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой поз. 7 толщиной 40 мм получается путем раскатывания на каркасе 1 рулонов теплоизоляционного муллитового стекловолокнистого материала марки МЛВ-260 шириной 1400 мм, длиной 15000 мм, толщиной 20 мм. Каркас 1 сварен из листовой стали 9 толщиной пять мм, уголков 75×75 поз.10 и армирован стальной арматурой 11 диаметром 14 мм, которая сварена в виде решетки фиг. 5. Каркас 1 залит бетоном 12 с наполнителем - крошкой легковесного шамотного кирпича, а в его нижней части уложен в четыре ряда легковесный шамотный кирпич 13 марки ШЛ 0,4. Бетон 12, залитый в каркас 1 с наполнителем-крошкой легковесного шамотного кирпича, двойной теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой 7 и легковесный шамотный кирпич 13 в нижней части каркаса 1 позволяют снизить потери тепла, сохранять температуру металла в ванне и наклонной площадке. Срок службы печи увеличивается из-за использования корундовых среднеплотных блоков КС-95, которые имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным 8,5-9 лет). Применением корундовых среднеплотных блоков КС-95 вместо обычных штучных изделий можно уменьшить количество швов, что снижает газопроницаемость и повышает шлакоустойчивость футеровки; получить экономию средств, поскольку отпадает процесс предварительного изготовления штучных огнеупоров, выполнить узлы агрегатов практически любой конфигурации, ускорить процесс строительства и снизить долю ручного труда. Швы между корундовыми среднеплотными блоками КС-95 заполняют тонкоразмолотым сухим шамотным порошком, а еще более лучший результат был достигнут автором, когда засыпанный в щели блоков подины и наклонной площадки шамотный порошок в верхней части заливался жидким стеклом, а затем замазывался «заподлицо» с верхней плоскостью подины и наклонной площадки огнеупорной клеевой мастикой.

В качестве связующего вещества применяется огнеупорный состав, состоящий из огнеупорной глины (25%), шамотного порошка (71%), жидкого стекла (3%) и фоскона (алюмохромофосфатная смесь, 1%).

Толщина швов 1-2 мм, термокомпенсационные швы не выкладываются.

На металлическом каркасе 1 печи, залитом бетоном, выложены четыре стены, под 5, наклонная площадка 6. Каркас 1 печи заливают бетоном марки В 22,5 с наполнителем - крошкой легковесного шамотного кирпича, но перед заливкой в нижнюю часть каркаса 1 укладывают четыре ряда шамотного легковесного кирпича марки ШЛ 0,4. Излишки бетона В 22,5 с наполнителем - крошкой легковесного шамотного кирпича снимают линейкой с поверхности каркаса 1. Подина 5 состоит из семи рядов корундовых среднеплотных блоков КС-95 по три штуки в каждом ряду. Размер подины 3×2,8 метра. Наклонная площадка 5 состоит из шести рядов подовых корундовых среднеплотных блоков КС-95. Размер наклонной площадки 3×2,4 метра. Подовые блоки обложены прямым шамотным кирпичом марки ША - 1 изделие №5 ГОСТ 8691-73. Стены печи выложены из шамотного кирпича ША - 1 №5 и №12 ГОСТ 8691-73. Существенно отметить, что свод 14 печи имеет огнеупорную теплоизоляционную обмазку 15, а сверху обмазки уложен двойной теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой 16 толщиной 40 мм. Это дополнительно уменьшает тепло потери из печи.

Далее, печь имеет в боковых стенах 2 два рабочих 17 окна, оснащенных электрическими приводами подъема и опускания заслонок, причем каждый привод подъема и опускания заслонки размещен на стальной плите 18 фиг. 2, 5. Каждый электрический привод подъема и опускания заслонки печи состоит из реверсивного электродвигателя 19, клиноременной передачи 20, червячного редуктора 21, двух шкивов 22, противовеса 23, стальных тросов 24, а также сварной заслонки 25 с двойным теплоизоляционным муллитовым марки МЛФ-260 стекловолокнистым слоем, футерованной легковесным полуторным огнеупорным кирпичем (не показано) фиг. 1, 2, 5. Два рабочих 17 окна позволяют быстро производить завалку шихты в печь, при этом производительность печи увеличивается.

Следует отметить, что отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет в одной боковой стене два шлаковых 26 окна, снабженных футерованными заслонками 27, которые позволяют быстро удалять шлак и чистить подину печи, при этом заслонки 27 открываются и закрываются вручную. Рабочие 17 и шлаковые 26 окна перекрыты корундовыми среднеплотными блоками КС-95 поз. 28. Для загрузки печи ломом и удаления шлака с помощью погрузчика выполнен пантуз 29, имеющий ограждение 30 фиг. 1,3. Удаление шлака и чистка подины 5 двумя плавильщиками одновременно позволяет сократить время этих операций, больше времени остается на плавку, при этом производительность печи увеличивается. Для предотвращения распора кладки печи выполнены вертикальные швеллеры 31 и уголки, которые имеют связку из горизонтальных швеллеров и уголков 32 фиг. 4.

При разогреве и плавке образующиеся дымовые газы по газоходу 33 попадают в боров 34 фиг. 3, 5. В борове 34 печи смонтировано устройство для нагрева воздуха удаляемыми из печи дымовыми газами, которое состоит: из установки (не показана), подающей цеховой воздух по стальному коробу 35 в боров 34 печи, выложенной внутри борова 34 по всей его длине камеры нагрева 36 и короба 37, подающего нагретый воздух фиг. 2, 6. Боров 34 выполнен как бы двойным, т.е имеет наружнюю футеровку в виде основания 38, уложенного на стальной лист 39, опирающегося на уголки 40, боковые стены 41, свод 42 и внутреннюю, которая имеет боковые стены 43 и перекрытие 44. В начале борова имеется стенка (не показана) и в конце стенка 45, перекрывающие пространство между наружный и внутренней футеровкой борова 34, причем, стенка 45 в конце борова 34 имеет проем 46 для выхода в короб 37 нагретого в камере нагрева 36 воздуха. Итак, раскаленные дымовые газы проходят по центральному каналу 47, нагревая при этом основание 38, боковые стены 43, перекрытие 44 и через них воздух в камере нагрева 36. Убедительно прошу не путать камеру нагрева 36 и стенку 45, выполненную в конце борова 34. Такое конструктивное решение позволяет поддерживать рекомендуемую температуру в помещении пыле газоочистки, подавать горячий воздух для сушки пиломатериала для изготовления деревянной модельно-опочной оснастки, использовать горячий воздух в сушилках бытовых помещений, кроме того значительно снижает потери тепла в окружающую среду.

При этом отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет две летки 48 в задней 4 торцевой стене для выпуска расплавленного металла, выполненные в быстросменных леточных кирпичах 49, причем, каждый леточный кирпич 49 частично размещается в сварном коробе 50 леточного кирпича, имеет конусную заходную часть 51, исключающую утечки расплавленного металла фиг. 7. Сварной короб 50 имеет отбортовку с четырьмя отверстиями (не показано) для крепления к стальной рамке 52, которая приварена вверху и внизу к горизонтальным швеллерам 53 и имеющая четыре приваренные к ней шпильки 54 для крепления гайками 55 как показано на фиг. 7. Сварной короб 50 леточного кирпича имеет две приваренные к нему ручки 56 для извлечения его в случае замены. Кроме того, печь имеет две футерованные поворотные чаши 57 с приваренными к ним футерованными поворотными желобами 58 с ручками 59, которые могут поворачиваться в процессе разливки жидкого металла и параллельно обеспечивать разливку наплавленного в печи металла в разливочное оборудование, например, разливочный стол 60 (на поворотной раме разливочного стола не изображены изложницы) фиг. 1. Каждая летка 48 затыкается пикой. Поворотная чаша 57 имеет внизу приваренный валик 61, который входит во втулку 62 и вращается в ней, причем сама втулка 62 приварена к кронштейну 63, последний приварен к горизонтальному швеллеру 53.

Кроме того, отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет в передней стене 3 два ряда инжекционных двенадцати смесительных горелок 64 среднего давления, причем, нижний ряд горелок 64 с гладкой внутренней поверхностью смесителей, имеющих факел длиной 1,3 метра, который направлен под углом на наклонную площадку 6, а верхний ряд горелок 64, выполненные с ребрами на концах смесителей внутри центрального канала, дающих при горении газовоздушной смеси факел 3,4 метра, направленный под углом на подину 5 печи (горелки исследовались в лаборатории ООО «Пензаплав» на исследовательском стенде) фиг. 4, 5.

Такое расположение горелок позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара (по практическим данным). Тепловая мощность горелок составляет 7980 кВт, что делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки. Вместе с тем, каждая из четырех двенадцати смесительных газовых инжекционных горелок 64, далее горелок, расположенных в нижнем ряду имеют двенадцать литых смесителей 65 диаметром 65 мм, толщиной стенки 11 мм и длиной 350 мм с четырьмя просверленными соплами 66 диаметром 1,6 мм, а горелки, расположенные в верхнем ряду имеют те же размеры смесителей, только на конце, на внутренней поверхности смесителей, отлиты 12 ребер 67 длиной 90 мм и высотой 4 мм, причем смесители, стабилизирующий пламя горелочный туннель изготавливают из жаростойкого чугуна ЧХ 22, который увеличивает срок службы горелки, а также печи в целом фиг. 8, 9. Форма и размеры горелок одинаковые, разница только в том, что, как это было отмечено выше, на фиг. 8 смесители имеют гладкую внутреннюю поверхность, а смесители на фиг. 9 имеют на внутренней поверхности двенадцать ребер 67. Четыре горелки 64 нижнего ряда расплавляют лом, находящийся на наклонной площадке 6, три горелки 64 верхнего ряда поддерживают температуру в ванне печи, прогревают металл у леток 48 и, при необходимости, переплавляют загруженные в шлаковые окна 26 лигатуры. Горелка 64 представляет собой двенадцать литых смесителей 65, объединенных общей сварной газораспределительной камерой 68, к которой приварен штуцер 69, по которому подается природный газ фиг. 8, 9. К газораспределительной камере 68 приварен по периметру кожух 70, из листовой стали толщиной 2 мм, в который набивается огнеупорная набивная масса 71. На газораспределительную камеру 68 и кожух 70 надевается литой стабилизирующий туннель 72 и приваривается по периметру к газораспределительной камере 68. Номинальное рабочее давление у всех горелок 0,08 МПа. Горелки 64 перекрываются корундовыми среднеплотными блоками КС-95 поз. 73 и обмуровываются огнеупорной набивной массой собственной разработки имеющей следующий состав:

Песок кварцевый;

Мертель шамотный МШ 39 ТУ 14-199-119-200;

Лигносульфанат технический ТУ 13-0281036-89;

Порошок молотой глины ПГБ ТУ 1522-009-00190495-99;

Фоскон (алюмохромофосфатная смесь)ТУ 2149-150-10964029-01

Печь снабжена 2-ступенчатой системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса. В первую ступень входят: камера смешения 74, дымосос 75, газоочистной блок 76. Вторая ступень состоит из картриджного фильтра 77. Газоочистной блок системы пылегазоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 24500 м³/час; толщина слоя адсорбента 0,3 м; степень очистки по фтористому водороду 74%; степень очистки по окиси меди 86%; степень очистки по окиси углерода 93%; степень очистки по окиси азота 87%; степень очистки по окиси алюминия 82%; температура очищаемого газа от 20 до 120°С.

Газоочистной блок 76 представляет собой сборный стальной квадратный в сечении корпус 78, в нижней части которого имеется нижняя поворотная загрузочная решетка 79 с отверстиями фиг. 10. Выше нижней поворотной загрузочной решетки 79 расположен нижний загрузочный патрубок 80. В средней части стального корпуса 78 имеется верхняя поворотная загрузочная решетка 81 с отверстиями. Поворот решеток вокруг осей осуществляется с помощью рукояток 82, закрепленных на осях решеток. Выше верхней поворотной загрузочной решетки 81 расположен верхний загрузочный патрубок 83. Крышка 84 открывает и закрывает камеру 85, предназначенную для обслуживания газоочистного блока 76. Стальной корпус 78 опирается на четыре опоры 86, в верхней части к нему крепится обслуживающая площадка 87. Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 88 стального корпуса 78. Очищаемые газы подаются в установку пылегазоочистки через входной патрубок 89. На обслуживающей площадке 87 закреплена рама 90, на которой установлена воздуходувка 91 с электродвигателем 92. Отработанный адсорбент (активированный уголь, силикагель, березовый уголь, известь «пушонка»), загрязненный пылью с нижней поворотной загрузочной решетки 79 и с верхней поворотной загрузочной решетки 81 с помощью рукояток 82 сбрасывается в конусную часть 88 стального корпуса 78, а затем, повернув ручку 93 отработанный адсорбент высыпается через нижнюю горловину стального корпуса 78 в тару (не показана) и увозится в отвал. Очищенные дымовые газы подаются по трубе 94 в воздуходувку 91 и, далее в картриджный фильтр 77. Для наблюдения за ходом процесса очистки дымовых газов в стальном корпусе 78 выполнены три глазка 95. Так как дымовые газы, выходящие из печи имеют температуру больше 950°С, то обычно перед дымососом 75 устанавливают камеру смешения 74, в которой дымовые газы разбавляются воздухом цеха, при этом их температура снижается до 150-170°С фиг. 12. В камере смешения 74 установлены два шибера: один из которых 96 закрывает или открывает подачу в дымосос отходящих газов, другой 97 регулирует подачу свежего воздуха для разбавления им продуктов горения фиг. 12. В качестве дымососа принят дымосос мод. ДН-12, который имеет рабочую температуру до 250°С. Перед входом в дымовую трубу 98 на трубе 99 установлен шибер 100, для обслуживания которого предусмотрена обслуживающая площадка с лестницей 101. Для обслуживания шиберов 96, 97 камеры смешения 74, а также проведения ремонтных работ на борове 34, камеры нагрева 36, вдоль стены 102 смонтирована обслуживающая площадка-эстакада 103, которая имеет лестницу 104.

Итак, после процесса очистки дымовых газов от вредных веществ, воздуходувкой 91 дымовые газы подаются по коробу 105 в картриджный фильтр 77, который имеет корпус 106, внутри которого размещены 22 картриджа (не показаны) для улавливания пыли фиг. 11. К корпусу 106 картриджного фильтра 77 в нижней части крепится бункер 107 для сбора пыли, а для удаления пыли из бункера 107 предусмотрен шнековый транспортер 108. В бункере 107 имеются три лючка 109. Корпус 106 картриджного фильтра 77 с бункером 107 опирается на четыре опоры 110, с боковой стороны корпуса 106 расположен входной патрубок 111, а с торцевой стороны корпуса 106 приварен выходной патрубок 112. Пыль с картриджей удаляется импульсом сжатого воздуха давлением 6 ати, подаваемого от компрессорной станции по трубе в десять клапанов продувки 113. Для проведения обслуживания и ремонта фильтра предусмотрена нижняя 114 и верхняя 115 обслуживающие площадки и лестница 116.

Технические характеристики картриджного фильтра

производительность 24000 м³/час количество фильтровальных элементов 24 шт. скорость фильтрации 0.8 м3/м3 мин количество клапанов продувки 10 шт. толщина теплоизоляции 30 мм габариты 3800×2700×5200 мм

Печь работает на естественной тяге следующим образом. Плавильщик металла и сплавов открывает шибер 100, шиберы 96 и 97 на камере смешения 74 закрыты, при этом тяга в печи должна составлять 5-20 даПа. Далее плавильщик металла поднимается по лестнице 117 на обслуживающую площадку 118 горелок, зажигает горелки 64 и прокаливает печь по технологическому графику прокалки в зависимости от вида проведенного ремонта. После прокалки затыкаются летки 48, включаются механизмы подъема заслонок 25 рабочих окон 17 и в прокаленную печь на наклонную площадку 6 через рабочие окна 17 загружается погрузчиком алюминиевый лом. Затем закрываются рабочие окна 17. Пламя четырех горелок 64 нижнего ряда 64 нагревают лом до температуры плавления. Металл плавится и стекает по наклонной площадке 6 на под 5 печи. После проплавления загруженной порции алюминиевого лома загружается и проплавляется вторая и так далее до полного накопления расплавленного металла в ванне печи. Поддерживают температуру в ванне печи три горелки 64 верхнего ряда. Раскаленные дымовые газы поднимаются и входят в боров 34, в котором смонтировано устройство для нагрева воздуха удаляемыми из печи дымовыми газами, таким образом, нагревается подаваемый по коробу 35 холодный воздух, а затем удаляется в короб 37 и поступает по нему к потребителям. Пройдя боров 34 дымовые газы по трубе 99 попадают в дымовую трубу 98, из которой удаляются в атмосферу. В процессе плавки лом расплавляется, а на наклонной площадке 6 остаются все включения, температура плавления которых выше алюминиевого сплава. Эти отходы (переделки: чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д.) не попадают в расплавленный металл, так как в конце плавки их удаляют с наклонной площадке скребком, закрепленным на погрузчике. После полного расплавления загруженного в печь лома, обработки флюсом жидкого металла, тщательного перемешивания металла в ванне заливщики металла открывают летки 48 и производит разливку жидкого металла в изложницы разливочного стола 60. После разливки из печи жидкого металла, плавильщики металла и открывают заслонки 27 шлаковых окн 26 и чистят подину 5 от шлака и случайно попавших на нее переделок.

Работа печи на искусственной тяге происходит следующим образом.

Плавильщик металла и сплавов закрывает шибер 100, а шиберы 96,97 при этом открыты. Операции выполняются такие же, как и при плавке на естественной тяге. Разница в том, что перед загрузкой шихты в печь загружается адсорбент в загрузочные патрубки 80 и 83 на нижнюю 79 и соответственно верхнюю поворотную загрузочную решетку 81, производится включение газоочистного блока 76, кроме того, включается дымосос 75. Продукты горения, пройдя камеру смешения 74, разбавляются в ней воздухом цеха, далее нагнетаются дымососом 75 в газоочистной блок 76, проходят очистку от вредных соединений в нем. Принцип работы газоочистного блока 76 заключается в следующем: дымовые газы проходят слой адсорбента на нижней 79 и верхней поворотной загрузочной решетки 81, при этом на них образуется «кипящий слой», в результате чего вредные вещества, находящиеся в дымовых газах, адсорбируются известью «пушонкой», активированным углем, силикагелем, березовым углем. После очистки дымовых газов от вредных веществ они очищаются от пыли в картриджном фильтре 77 и попадают в дымовую трубу 98, а затем в атмосферу. Через каждые 5 дней происходит замена отработанного адсорбента на новый. Итак, предлагаемая печь является высокопроизводительной, имеющей большой срок эксплуатации и систему нагрева воздуха удаляемыми из печи дымовыми газами, позволяющей: использовать несортированный от инородных включений лом, снизить потери тепла в окружающею среду за счет теплоизоляции, вести процесс переплава на естественной и искусственной тяге с установкой пыле газоочистки, что делает его экологически чистым.

Изобретение относится к отражательной печи для переплава алюминиевых ломов. Печь содержит корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченные подом и стенками, свод, две сливные летки, две поворотные чаши, газоход и сварной каркас, на котором все размещено. Сварной каркас залит бетоном с наполнителем: крошкой легковесного шамотного кирпича, внизу каркаса выложено четыре ряда шамотного легковесного кирпича марки ШЛ-0,4, накопительная ванна и наклонная площадка выполнены из корундовых среднеплотных блоков КС-95, уложенных на два теплоизоляционных муллитовых стекловолокнистых слоя марки МЛФ-260 и подсыпки кварцевого песка. Свод над наклонной площадкой и ванной печи имеет теплоизоляционную обмазку, а сверху обмазки уложен двойной теплоизоляционный муллитовый стекловолокнистый слой марки МЛФ-260. В борове печи смонтировано устройство для нагрева воздуха удаляемыми из печи дымовыми газами, печь имеет в боковых стенах два рабочих окна, оснащенных электрическими приводами подъема и опускания рабочих заслонок печи, в одной боковой стене выполнены два шлаковых окна. Кроме того, печь имеет: в передней торцевой стене два ряда инжекционных двенадцати смесительных горелок среднего давления, причем нижний ряд горелок с гладкой внутренней поверхностью смесителей направлен на наклонную площадку, а верхний ряд горелок направлен на подину, причем смесители имеют ребра на концах внутри центрального канала. Печь имеет две летки в боковой стене для выпуска расплавленного металла, выполненные в быстросменных леточных кирпичах. Тепловая мощность горелок составляет 7980 кВт. Печь снабжена 2-ступенчатой системой пылегазоочистки. Обеспечивается повышение производительности печи, снижение теплопотерь и обеспечение экологически чистого процесса. 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Отражательная печь для переплава алюминиевых ломов, содержащая корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, свод, ограниченную подом и стенками накопительную ванну с наклонной площадкой, сливную летку и газоход, отличающаяся тем, что корпус печи размещен на сварном каркасе, залитым бетоном с наполнителем из крошки легковесного шамотного кирпича, при этом накопительная ванна и наклонная площадка выполнены из корундовых среднеплотных блоков КС-95, уложенных на теплоизоляционный муллитовый стекловолокнистый слой марки МЛФ-260 и легковесный кирпич ШЛ-0,9, в передней стене корпуса установлены два ряда инжекционных двенадцати смесительных горелок среднего давления, причем нижний ряд горелок с гладкой внутренней поверхностью смесителей, образующих факел длиной 1,3 метра, направлен под углом к наклонной площадке, а верхний ряд горелок, выполненных с ребрами на концах смесителей внутри центрального канала, образующих при горении газовоздушной смеси факел 3,4 метра, направлен под углом к подине печи, при этом свод имеет теплоизоляцию, в борове печи смонтировано устройство для нагрева воздуха удаляемыми из печи дымовыми газами, в боковых стенах печи выполнены два рабочих окна, оснащенных электрическими приводами подъема и опускания рабочих заслонок печи, причем в одной боковой стене имеются два шлаковых окна, а в задней торцевой стене - две летки для выпуска расплавленного металла, выполненные в быстросменных леточных кирпичах, при этом печь имеет двухступенчатую систему пылегазоочистки.

2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что каждый привод подъема и опускания рабочей заслонки печи состоит из реверсивного электродвигателя, клиноременной передачи, червячного редуктора, двух шкивов противовеса, стальных тросов и сварной заслонки с двойным теплоизоляционным муллитовым стекловолокнистым слоем марки МЛФ-260, футерованной легковесным полуторным огнеупорным кирпичем.

3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для нагрева воздуха удаляемыми из печи дымовыми газами содержит установку для подачи воздуха по стальному коробу в боров печи, расположенную внутри борова по всей его длине камеру нагрева и короб, из которого выходит нагретый воздух.

4. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что в задней торцевой стене расположены две летки для выпуска расплавленного металла, выполненные в быстросменных леточных кирпичах, причем каждый леточный кирпич частично размещен в сварном коробе леточного кирпича и имеет конусную заходную часть, при этом упомянутый сварной короб имеет отбортовку с четырьмя отверстиями для крепления к стальной рамке, приваренной к горизонтальным швеллерам печи, при этом печь имеет две футерованные поворотные чаши с приваренными к ним футерованными поворотными желобами с ручками.

5. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что свод имеет огнеупорную теплоизоляционную обмазку, поверх которой уложен двойной теплоизоляционный муллитовый стекловолокнистый слой марки МЛФ-260 толщиной 40 мм.

6. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что двухступенчатая система пылегазоочистки состоит из камеры смешения, дымососа, газоочистного блока и картриджного фильтра, при этом газоочистной блок системы пылегазоочистки выполнен с обеспечением производительности по очищаемому газу 24 500 м³/час, с толщиной каждого слоя адсорбента 0,3 м, степени очистки по фтористому водороду 74%, степени очистки по окиси меди 86%, степени очистки по окиси углерода 93%, степени очистки по окиси азота 87%, степени очистки по окиси алюминия 82% и температуры очищаемого газа от 20 до 170°C.

7. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что каждая из четырех двенадцати смесительных газовых инжекционных горелок, расположенных в нижнем ряду, имеет двенадцать литых смесителей диаметром 65 мм, толщиной стенки 11 мм и длиной 350 мм с четырьмя просверленными соплами диаметром 1,6 мм, а горелки, расположенные в верхнем ряду, имеют двенадцать ребер длиной 90 мм и высотой 4 мм, отлитых на конце на внутренней поверхности смесителей, причем смесители и стабилизирующий пламя горелочный туннель изготовлены из жаростойкого чугуна ЧХ 22.