Печь для непрерывной переработки твердых отходов в расплаве Российский патент 2017 года по МПК C21B13/00 

Описание патента на изобретение RU2621510C1

Изобретение относится к оборудованию, предназначенному для переработки отходов различного производства, в том числе бытового мусора различного состава с высокой влажностью.

В настоящее время существуют печи для переработки отходов, например печь для сжигания твердых бытовых отходов (патент РФ №153345, опубл. 10.07.2015), имеющая шахту с расположенными в нижней части огнеупорными сводами, дутьевыми соплами, отличающаяся тем, что печь снабжена топочным устройством, имеющим наклонную колосниковую решетку с качающимися беспровальными колосниками.

К недостаткам этой печи можно отнести усложнение процесса выгрузки золы и шлака, а также повышенной взрывоопасности при накоплении горючих газов в верхней камере загрузки торфа и отходов при попадании туда воздуха.

Наиболее близким устройством к изобретению является печь для непрерывной переработки твердых бытовых отходов в расплаве (патент РФ №2009203, опубл. 15.03.1994), содержащая шахту топки печи, кессонированный пояс с фурмами, свод и под печи, зону разделения жидких фаз, зону газификации и сжигания отходов, сифон для выпуска расплавов, загрузочное устройство и газоотводящий тракт, перегородку, разделяющую шахту топки печи на загрузочную и плавильную зоны.

Недостатками устройства является то, что дно сифона находится на уровне пода печи, что приводит к плохому при барботаже разделению металл-шлак, высокой установке фурм относительно пода печи, приводящей к снижению уровня взрывобезопасности ввиду попадания расплава металла на медный кессон и увеличению размеров печи.

Задачей изобретения является повышение уровня взрывобезопасности.

Достигается это тем, что в печи для непрерывной переработки твердых отходов в расплаве, включающей шахту топки печи, кессонированный пояс с фурмами, свод и под печи, зону разделения жидких фаз, зону газификации и сжигания отходов, сифон для выпуска расплавов, загрузочное устройство и газоотводящий тракт, перегородку, разделяющую шахту топки печи на загрузочную и плавильную зоны, зона разделения жидких фаз вынесена в сифон, соединенный с шахтой топки через окно, нижний край которого расположен на уровне пода печи, при этом уровень пода сифона установлен ниже уровня пода печи, а фурмы расположены на уровне 300-400 мм от пода печи.

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемой печи.

Печь содержит кессонированную шахту 1 топки печи для переработки материалов, сифон 2 со шпурами для выпуска расплава металла и шлака, газоход 3 для отвода технологических газов, устройство подачи шихты в печь 4, фурмы 5 для подачи в расплав кислородосодержащего газа, размещенные на продольных стенках шахты, накопленный металл 6 в сифоне, расплав шлака 7 в сифоне, окно 8 для перетока расплава из шахты печи в сифон, перегородку внутри шахты печи, отделяющую плавильную зону расплава от загрузочной камеры, свод 10 и под 11 печи, под 12 сифона.

Место расположения окна 8, нижний край которого находится на уровне пода топки печи, выбрано из условия полного удаления металла с пода 11 печи в сифон 2. Уровень пода сифона установлен ниже уровня пода печи. Данное условие необходимо для того, чтобы исключить наличие металлической фазы в шлаковом расплаве, т.к. это всегда связано с возможностью взрыва при протекании кессонов стенок печи. Вынос зоны разделения жидких фаз в сифон с заглубленным подом позволяет устранить опасность возможного соприкосновения расплава металла 6 с водоохлаждающими поверхностями кессонов и облегчает выпуск металла и шлака, не нарушая технологический режим. Исключается полностью возможность контакта расплава металла с водоохлаждаемыми поверхностями. Упрощается конструктивное оформление нижней части топки и выход расплава в сифон. В стенке печи делается только одно кессонированное окно 8 в сифон. Кроме того, в конструкции печи должно соблюдаться строго установленное расположение дутьевых фурм на определенной высоте и определенном расстоянии от уровня металлической фазы. Это снижает гидродинамические условия работы печи, так как часть расплава в печи (металлическая фаза) не перемешивается, что приводит к образованию гетерогенного слоя на границе металл-шлак и плохому разделению фаз. В конструкции металлургических печей опасной является зона стыковки кессонов стен печи с огнеупорным подом, где устанавливаются дополнительные накладные, подкладные и закладные кессоны для охлаждения кладки и стыка кессонов с кладкой.

Условие установки ряда фурм от пода печи ниже 300 мм приводит к увеличению перемешивания расплава у пода печи, где находится кирпичная футеровка, что приводит к ее преждевременному износу. Установка фурм выше 400 мм от пода печи приводит к увеличению размеров печи и перерасходу энергии на переработку материала.

Размеры сифона определяются из производительности печи и состава перерабатываемого материала. При необходимости над сифоном возможна установка газовой горелки для подогрева материала, как и в прототипе.

Печь работает следующим образом. Твердые отходы в смеси с восстановителем непрерывно загружаются с помощью устройства 4, установленного в своде 10 печи. По мере сгорания отходов и восстановителя под действием окислительных режимов дутья на фурмах 5 и образования жидкого шлака идет восстановление металлов, содержащегося в отходах и восстановителе. Металл, как более тяжелая фаза, осаждается на поде 11 печи и стекает через окно 8 на под 12 сифона 2, кроме того, в сифон поступает и жидкий шлак, где смесь металла и шлака отстаивается и разделяется по плотности на металл 6 и шлак 7. Шлаковый расплав непрерывно выводится из печи через соответствующий шпур сифона 2, а тяжелая фаза, в которой коллектируются металлы (железо, медь и др.), стекает в сифон 2, осаждается на его поде 12 и периодически по мере накопления удаляется через соответствующий шпур. Технологические газы вместе с водяными парами и дутьевым агентом (газ, воздух, кислород) отводятся через газоход 3 и далее направляются на специальную пылегазоочистку.

Таким образом, предлагаемая конструкция печи по сравнению с прототипом позволяет повысить уровень взрывобезопасности.

Похожие патенты RU2621510C1

название год авторы номер документа
ПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ В РАСПЛАВЕ 1992
  • Гречко А.В.
  • Калнин Е.И.
  • Мечев В.В.
  • Тарасов А.В.
  • Денисов В.Ф.
  • Шишкина Л.Д.
  • Козырицкий Б.С.
  • Столбов Б.А.
RU2009203C1
ПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ В РАСПЛАВЕ 1992
  • Мечев В.В.
  • Гречко А.В.
  • Чижов Д.И.
  • Денисов В.Ф.
  • Калнин Е.И.
  • Иванов В.В.
  • Данилов Л.И.
  • Ткачук В.Н.
RU2036384C1
ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ И ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ В ВАННЕ РАСПЛАВА 1993
RU2061199C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СВИНЦОВОГО СЫРЬЯ 2005
  • Быстров Валентин Петрович
  • Дитятовский Леонид Исаакович
  • Комков Алексей Александрович
  • Федоров Александр Николаевич
RU2283359C1
КОМПЛЕКС ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ БЕЗОТХОДНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ СОРТИРОВКИ И СУШКИ 2018
  • Иванов Владимир Васильевич
  • Алешин Сергей Юрьевич
  • Иванов Игорь Владимирович
  • Краснов Владимир Николаевич
  • Демешонок Константин Юрьевич
RU2700134C1
Печь для непрерывной плавки сульфидных материалов в жидкой ванне 1981
  • Строителев Иван Александрович
  • Грицай Владимир Петрович
  • Голиков Сергей Николаевич
  • Ванюков Андрей Владимирович
  • Быстров Валентин Петрович
  • Иванов Владимир Васильевич
  • Шамро Эммануил Афанасьевич
  • Федоров Александр Николаевич
  • Князев Михаил Викторович
SU1008600A1
ПЕЧЬ ВАНЮКОВА ДЛЯ ПЛАВКИ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЦВЕТНЫЕ И ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ 2006
  • Салихов Зуфар Гарифуллинович
  • Щетинин Анатолий Петрович
RU2336478C2
ПЕЧЬ ВАНЮКОВА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЛАВКИ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЦВЕТНЫЕ И ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ 2003
  • Быстров В.П.
  • Салихов З.Г.
  • Щетинин А.П.
  • Неминущий В.Н.
  • Комков А.А.
  • Федоров А.Н.
  • Быстров С.В.
  • Салихов М.З.
  • Вереин В.Г.
RU2242687C1
ПЕЧЬ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ 1993
  • Мечев Валерий Валентинович
  • Сухолискина Светлана Павловна
  • Мечев Павел Валерьевич
RU2067727C1
Способ термического обезвреживания твердых коммунальных отходов в шлаковом расплаве и печь для его осуществления 2016
  • Сборщиков Глеб Семенович
RU2623394C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 621 510 C1

Реферат патента 2017 года Печь для непрерывной переработки твердых отходов в расплаве

Изобретение относится к печи для непрерывной переработки отходов в расплаве, в том числе бытового мусора различного состава с высокой влажностью. Печь содержит шахту печи, кессонированный пояс с фурмами, свод и под печи, зону разделения жидких фаз, зону газификации и сжигания отходов, сифон для выпуска расплавов, загрузочное устройство и газоотводящий тракт, перегородку, разделяющую шахту печи на загрузочную и плавильную зоны, при этом зона разделения жидких фаз расположена в сифоне, соединенном с шахтой печи через окно, нижний край которого расположен на уровне пода печи, уровень пода сифона расположен ниже уровня пода печи, а фурмы расположены на уровне 300-400 мм от пода печи. Обеспечивается повышение уровня взрывобезопасности. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 621 510 C1

Печь для непрерывной переработки твердых отходов в расплаве, содержащая шахту печи, кессонированный пояс с фурмами, свод и под печи, зону разделения жидких фаз, зону газификации и сжигания отходов, сифон для выпуска расплавов, загрузочное устройство и газоотводящий тракт, перегородку, разделяющую шахту печи на загрузочную и плавильную зоны, отличающаяся тем, что зона разделения жидких фаз расположена в сифоне, соединенном с шахтой печи через окно, нижний край которого расположен на уровне пода печи, при этом уровень пода сифона расположен ниже уровня пода печи, а фурмы расположены на уровне 300-400 мм от пода печи.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2621510C1

ПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ В РАСПЛАВЕ 1992
  • Гречко А.В.
  • Калнин Е.И.
  • Мечев В.В.
  • Тарасов А.В.
  • Денисов В.Ф.
  • Шишкина Л.Д.
  • Козырицкий Б.С.
  • Столбов Б.А.
RU2009203C1
RU 2008107028 A, 27.08.2009
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЛАВКИ МАТЕРИАЛОВ В РАСПЛАВЕ 1991
  • Михнев И.П.
  • Раттенберг В.Н.
  • Чентемиров М.Г.
  • Чентемиров Г.М.
  • Лукошкин Ю.П.
  • Еленина Л.В.
  • Соколов В.Б.
RU2015475C1
Способ получения 2-формил, 4-хлорфенокси-2 пропионовой кислоты и ее производных 1959
  • Жан Метивье
SU126811A1
DE 3841889 A1, 15.03.1990.

RU 2 621 510 C1

Авторы

Власов Олег Анатольевич

Мечев Валерий Валентинович

Мечев Павел Валерьевич

Даты

2017-06-06Публикация

2016-04-07Подача