Двухванная отражательная печь для переплава алюминиевого лома Российский патент 2019 года по МПК C22B7/00 F27B3/00 

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.

Известен аналог - двухкамерная отражательная печь для переплава алюминиевого лома (источник информации М.С. Шкляр «Печи вторичной цветной металлургии», изд. «Металлургия», 1987. стр. 35-37), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен как в заявленной печи, две ванны, ограниченные подами и стенками, два свода, сливную летку и газоход.

Печь предназначена для переплавки вторичного алюминия и имеет следующие недостатки:

1. Вторая плавильная камера выполняет роль миксера (копильника), что в конечном счете снижает производительность печи.

2. Печь имеет недостаточную теплоизоляцию стен, свода, уменьшающую потери тепла во внешнюю среду.

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

4. В печи для футеровки подин используется обычный огнеупорный кирпич, а не подовые блоки, которые значительно увеличивают срок службы печи.

5. Из описания печи следует, что она не обеспечивает ведения форсированного режима плавки.

6. Печь не имеет экономайзера.

Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.

Известен аналог - двух ванная отражательная печь (источник информации М.С. Шкляр «Печи вторичной цветной металлургии», изд. «Металлургия», 1987. стр. 87-89), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен как в заявленной печи, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками, сливные летки и газоходы.

Считаю, что печь, взятая за аналог, имеет следующие недостатки:

1. Печь имеет недостаточную теплоизоляцию стен, свода, уменьшающую потери тепла во внешнюю среду.

2. Печь не имеет системы пылегазоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.

3. В печи для футеровки подин используется обычный огнеупорный кирпич, а не подовые блоки, которые значительно увеличивают срок службы печи.

4. Из описания печи следует, что она не обеспечивает ведения форсированного режима плавки.

5. В печи используется два стационарных желоба для слива расплавленного металла.

6. Печь не имеет экономайзера.

Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.

Известен аналог - двух ванная отражательная печь для переплава алюминиевого лома (источник информации патент РФ №2617087), являющаяся наиболее близкой (прототипом), содержащая, как и в заявленной печи, корпус, образованный боковыми, передней и задней торцевыми стенками, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками, наклонные площадки, сливные летки и газоходы.

Недостатками этой печи являются:

1. Печь не имеет экономайзера.

2. Сложная двухступенчатая установка пылегазоочистки.

3. Печь имеет достаточно сложную конструкцию перемещающейся по рельсам платформы с установленными на ней двумя поворотными приставными стальными желобами.

Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.

Задачей изобретения является создание газовой двух ванной отражательного типа печи для переплава алюминиевого лома простой конструкции, позволяющей вести процесс переплава на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки, уменьшить потери тепла в окружающую среду, а также ввести экономайзер, увеличить срок ее эксплуатации и производительность.

Технический результат - разработанная печь является простой по конструкции, имеющей большую производительность, экономайзер, большой срок эксплуатации 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 системой 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 вводиться сварной каркас, который имеет футеровку из четырех рядов легковесного кирпича ШЛ-0,9 и двух слоев листового асбокартона, выложенных в каркасе под подом накопительной ванны и наклонной площадкой. Четыре ряда легковесного кирпича и два слоя листового асбокартона позволяют снизить потери тепла от ванны и наклонной площадки через каркас на пол.

Кроме того, накопительная ванна и наклонная площадка выполнены из подовых блоков КС-90, уложенных на два слоя асбокартона и имеют песчаную подбивку. Подовые блоки КС-90 имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным до 8-8,5 лет). Два слоя асбокартона и песчаная подбивка позволяют дополнительно сохранить температуру металла в ванне печи и наклонной площадке.

Вместе с тем, печь имеет две летки, выполненных в боковых стенах для выпуска расплавленного металла, две футерованные поворотные чаши с приваренными к ним футерованными желобами, которые могут поворачиваться на угол в 135°, обеспечивая разливку металла в разливочное оборудование, расположенное в секторе с углом в 135°. Каждая летка, выполнена в быстросменном леточном кирпиче, для обеспечения возможности его замены без остановки печи (в перерыве между плавками в течение 8-12 минут.

При этом к каркасу печи приварен стальной короб, имеющий теплоизоляцию между ним и каждой стеной, состоящую из двух слоев листового асбокартона. Два слоя листового асбокартона позволяют дополнительно сохранить температуру в двух ваннах и стенах печи.

Существенно отметить, что свод предлагаемой печи имеет сверху слой с двойной теплоизоляционной обмазкой, слой легковесного кирпича и на нем слой огнеупорных теплоизоляционных матов для дополнительного сохранения тепла в печи.

Кроме того, для поддержания температуры на наклонных площадках в ваннах печи, прогрева леток, при необходимости, перегрева сплава, а также увеличения производительности и ведения форсированного режима плавки в каждой боковой стене установлены две горелки: инжекционная трех рядная 36-смесительная среднего давления горелка, направленная под углом 22° на наклонную площадку и под углом 25° к оси печи, при этом одна инжекционная трех рядная 45-ти смесительная среднего давления горелка, направленная под углом 22° на подину печи и под углом 25° к оси печи. Четыре горелки обеспечивают высокую производительность печи, обеспечивают форсированный режим плавки.

Следует отметить, что каждый смеситель трех рядных тридцати шести и 45-ти смесительных горелок среднего давления является отливкой и представляет собой трубу из коррозионно-стойкого жаростойкого чугуна ЧХ22С диаметром 65×10 мм длиной 325 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, при этом в каждом смесителе на внутренней поверхности имеются 12 литых ребер, литые ребра со стороны движения газовоздушной смеси имеют заходную часть «заострение» длиной 5 мм, угол «заострения» составляет 30°, высота ребер 4,5 мм, длина факела смесителей 3,0 метра. Горелки со смесителями и с литым стабилизирующим пламя туннелем из коррозионно-стойкого жаростойкого чугуна ЧХ22С обладают большой надежностью и большим сроком эксплуатации, кроме того печь может работать при отключенном электропитании благодаря применению инжекционных трехрядных горелок среднего давления.

При этом огнеупорная набивная масса для обмуровки горелок и набивки пространства между смесителями имеет следующий состав:

мертель муллитокорундовый ММКФ -85 37% лигносульфанат технический 16% порошок молотой глины ПГБ 22% связующее алюмохромофосфатное МИКС 4% кварцевый песок марки 1К 10% вода 11%

Разработанная автором огнеупорная набивная масса после прокалки обладает высокой твердостью, высокой огнеупорностью, значительной стойкостью против осыпания при температурах до 1650°С.

Кроме того, в конструкцию печи введен П-образный водяной экономайзер, сваренный из нержавеющей стали, имеющий в сечении коробчатую форму с размерами 40×60 мм и длину 5,5 метров, который соприкасается с боковыми стенками борова и с верхними перекрывающими боров плитами, при этом обеспечивается максимальная теплоотдача, кроме того боров и экономайзер установлены на стальных опорах, которые закреплены в полу цеха фундаментными болтами. Экономайзер позволяет нагревать воду для технологических нужд предприятия.

Более того, в конструкцию предлагаемой печи введен привод подъема и опускания заслонок двух рабочих окон состоящий: из двух электродвигателей, двух муфт, двух червячных редукторов, четырех валов со шкивами, противовесов, тросов, цепей, двух барабанов и двух стальных заслонок, футерованных легковесным кирпичем марки ШЛ-0,4 и имеющих теплоизоляцию, состоящую из трех слоев листового асбокартона.

Следует отметить, что печь имеет два шлаковых окна, расположенных в задней торцевой стене, закрываемых поворотной футерованной огнеупорным легковесным марки ШЛ-0,4 кирпичом стальной сварной заслонкой с теплоизоляцией из двойного листового асбокартона.

Наконец, печь снабжена системой пыле газоочистки для достижения экологически чистого процесса, которая состоит из камеры смешения, дымососа, пяти секционного пыле газоочистного блока, при этом система пыле газоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 39800 м³/час; толщина каждого слоя адсорбента 0,25 м; степень очистки по фтористому водороду 76%; степень очистки по окиси меди 86%; степень очистки по окиси углерода 93%; степень очистки по окиси азота 87%; степень очистки по окиси алюминия 86%; степень очистки от пыли 88%, температура очищаемого газа от 20 до 80°С.

Введение в предлагаемую печь выше перечисленного обеспечивает решение поставленной задачи. Разработанная конструкция двух ванной печи позволяет вести переплавку не подвергнутого разделке и магнитной сепарации алюминиевого лома, так как переделки (чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д.) не попадают в расплавленный металл, а остаются на наклонных площадках.

На фиг. 1. Вид печи в плане с системой пыле газоочистки, экономайзером и разливочным оборудованием.

На фиг. 2. Продольный разрез печи А-А.

На фиг. 3. Поперечный разрез печи Б-Б (вид на дымоход).

На фиг. 4. Разрез В-В печи (вид на загрузочное окно).

На фиг. 5. Трехрядная инжекционная 36-смесительная горелка среднего давления.

На фиг. 6. Разрез Г-Г трехрядной 36-смесительной горелки среднего давления.

На фиг. 7. Продольный разрез Д-Д экономайзера.

На фиг. 8. Разрез Е-Е экономайзера.

На фиг. 9. Пятисекционный блок пылегазоочистки.

Печь содержит корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми 1, передней 2 и задней 3 торцевыми стенками, при этом наклонные площадки 4 и поды 5 двух ванн разделены стеной 7. Передняя 2 и задняя 3 торцевые стены выложены в два с половиной прямого шамотного кирпича, а боковые стены 1 выложены в два кирпича ША 1 №5 и полуторного ША 1 №12 ГОСТ 8691-73 фиг. 2,4. Стена 7 выложена в четыре кирпича. Корпус смонтирован на сварном каркасе 8, который сварен из двутавра №30Б1. Поды 5 печи и наклонные площадки 4 выложены из подовых блоков КС-90 (толщина 300 мм, ширина 400 мм, длина 1000 мм или 500 мм). Порог 9 загрузочного окна 10 печи выложен также из подовых блоков КС-90 (толщина 300 мм, ширина 400 мм, длина 1000 мм). Подовые блоки КС-90 содержат больше окиси алюминия, имеют большую огнеупорность и большую температуру начала размягчения чем подовые блоки МКП-72 прототипа. Каждый под 5 печи состоит из трех рядов подовых блоков КС-90 по шесть штук в каждом ряду, уложенных на сварной каркас 8 и песчаную подбивку 11, снизу которой уложен асбокартон 12 в два слоя. Каждая наклонная площадка 4 состоит из трех рядов подовых блоков по четыре штуки в каждом ряду и одного ряда подовых блоков со спилом для лучшей чистки части подины и наклонной площадки, уложенных на подовые блоки КС-90, которые располагаются на песчаной подбивке 11, снизу которой уложен асбокартон 12 в два слоя. Подовые блоки КС-90 имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным до 8-8,5 лет). Два слоя асбокартона 12 и песчаная подбивка 11 позволяют дополнительно сохранить температуру металла в ваннах 6 печи и наклонных площадках 4.

Сварной каркас 8, внутри имеет футеровку из четырех рядов легковесного кирпича 13 марки ШЛ-0,9 и двух слоев листового асбокартона 14. Четыре ряда легковесного кирпича 13 марки ШЛ-0,9 и два слоя листового асбокартона 14 позволяют снизить потери тепла от двух ванн 6 и двух наклонных площадок 4 через сварной каркас 8 на бетонный пол цеха.

В качестве связующего вещества применяется огнеупорный раствор состоящий из огнеупорной глины (18%), шамотного порошка (77%), жидкого стекла (3%) и фоскона (алюмохромофосфатная смесь, 2%).

Толщина швов 1-2 мм.

Печь имеет две летки 15 в боковых стенах 1 для выпуска расплавленного металла, две футерованные поворотные чаши 16 с приваренными к ним футерованными желобами 17, которые могут поворачиваться на угол в 135°, обеспечивая разливку металла в разливочное оборудование расположенное в секторе с углом в 135° фиг. 1.(на фиг. 1 показаны две карусели 18, а в принципе в секторе с углом в 135° могут быть установлены, например, разливочный конвейер и крупные изложницы и т.д.). Каждая летка 15 выполнена в быстросменном леточном кирпиче 19, для обеспечения возможности его замены без остановки печи в период чистки подин от шлака. В случае износа быстросменного леточного кирпича 19 (трещины, значительное увеличение диаметра летки, выбоины, зашлаковывание и т.д.) можно произвести его замену без остановки печи на ремонт и без разрушения стен и свода печи. Каждый быстросменный леточный кирпич 19 перекрыт плитой КС-90 поз. 20 фиг. 2,3.

К сварному каркасу 8 печи приварен стальной короб 21, имеющий теплоизоляцию между ним и каждой стеной, состоящую из двух слоев листового асбокартона 22 толщиной 8 мм каждый. Два слоя листового асбокартона 22 позволяют дополнительно сохранить температуру стен печи. Крепление стального короба 21 к сварному каркасу 8 производится вертикальными швеллерами №16 поз. 23 фиг. 4. Для предотвращения распора кладки печи вертикальные швеллеры 23 имеют связку из горизонтальных швеллеров №16 поз. 24 фиг. 2.

В передней торцевой стене 2 корпуса печи выполнено загрузочное окно 10. Загрузочное окно 10 имеет свод 25, выложенный по шаблону из шамотного торцевого клина ША 1 №22, 23 и опирающийся на пятовые кирпичи 26 фиг. 4. В боковой стене выложены два шлаковых окна 27, предназначенных для чистки большей части подин 5 и леток 15 от шлака закрытых футерованными поворотными заслонками 28 фиг. 1, 3. Каждое шлаковое окно 27 перекрыто плитой КС-90 поз. 29. Поворотные заслонки 28 футерованы легковесным шамотным кирпичом ШЛ-0,4 и имеют теплоизоляцию из двух слоев листового асбокартона (не показано). В задней торцевой стене 3 выложены дымоходы 30, имеющие арочные своды 31, опирающиеся на пятовые кирпичи 32. Газоходы 30 входят в боров 33 печи, на котором выполнен взрывной клапан 34 фиг. 1, 3.

Своды 35 предлагаемой печи выполнены по шаблону из клина торцевого ША 1 №22, 23 ГОСТ 8691-73 и опираются на пятовые кирпичи 36 марки ША 1 №67, имеют слой с двойной теплоизоляционной обмазкой 37, слой легковесного кирпича 38 и на нем слой огнеупорных теплоизоляционных матов 39 для дополнительного сохранения тепла в печи. Существенно отметить, что пятовые балки 40 сварены из швеллеров №25 и №30.

Печь установлена на бетонном фундаменте 41, имеющем сварной каркас 42. Загрузка шихты в печь производится с помощью двух виброзагрузочных установок 43, в которые загружается краном шихта.

Более того, в конструкцию предлагаемой печи введены два привода подъема и опускания заслонок загрузочных окон состоящий: из двух электродвигателей 44, двух муфт 45, двух червячных редукторов 46, четырех валов 47 со шкивами 48, четырех противовесов 49, тросов 50, цепей 51, двух барабанов 52 и заслонки 53 фиг. 1, 2. Каждые два вала 47 имеют на концах запрессованные шкивы 48, которые вращаются заодно с валами 47 в подшипниках качения, находящихся в стойках 54. Восемь стоек 54 приварены к металлоконструкции печи. Шкивы 48 имеют проточки по форме цепей, благодаря чему переброшенные через шкивы 48 цепи 51 имеют большую площадь соприкосновения, при работе привода исключается проскальзование цепей 51. Вес каждой заслонки 53 загрузочного окна 10 уравновешивается весом двух противовесов 49. Один трос 50 каждого привода соединен с противовесом 49, а другой через шкив 55 наматывается на барабан 52 привода подъема и опускания заслонки 53 загрузочного окна 10. Заслонка 53 загрузочного окна 10 печи стальная сварная имеет теплоизоляцию, состоящую из трех слоев асбокартона 56 и футеровки легковесным кирпичем 57 марки ШЛ-0,4 фиг. 2. В нижнем положении заслонка 53 опирается на подоконник 58. На заслонке 53 приварены две ручки 59.

Для поддержания температуры в двух ваннах 6 печи, прогрева леток 15 и, при необходимости, перегрева сплава, а также увеличения производительности и ведения форсированного режима плавки в каждой боковой стене 1 установлены две горелки: одна инжекционная трехрядная тридцати шести смесительная горелка среднего давления 60, перекрытая блоком 61 и направлена под углом 22° на наклонную площадку 4 и под углом 25° к оси печи, а одна инжекционная трехрядная сорока пяти смесительная горелка среднего давления 62, перекрытая блоком 63 направлена под углом 22° на под 5 и под углом 25° к оси печи. Инжекционная трехрядная тридцати шести смесительная горелка среднего давления 60 представляет собой тридцать шесть единичных толстостенных смесителя 64 объединенных общей сварной газораспределительной камерой 65, к которой приварен штуцер 66, по которому подается природный газ фиг. 5, 6. К сварной газораспределительной камере 65 приварен по периметру кожух 67, из листовой стали толщиной 3 мм, в который набивается огнеупорная набивная масса 68. Экспериментально разработана автором и проверена на большой ванной газовой плавильной печи отражательного типа емкостью 15 тонн следующая огнеупорная набивная масса для обмуровки горелок и набивки пространства между смесителями:

мертель муллитокорундовый ММКФ -85 37% лигносульфанат технический 16% порошок молотой глины ПГБ 22% связующее алюмохромофосфатное МИКС 4% кварцевый песок марки 1К 10% вода 11%

Приведенная огнеупорная набивная масса после прокалки обладает высокой твердостью, высокой огнеупорностью, значительной стойкостью против осыпания при температурах до 1650°С. Срок службы горелки значительно увеличивается. Набитая огнеупорной массой 68 горелка 60 может просушиваться и прокаливаться отдельно до установки ее в печь. На газораспределительную камеру 65 и кожух 67 надевается литой стабилизирующий туннель 69 из коррозионно-стойкого, жаростойкого чугуна ЧХ22С и приваривается по периметру к газораспределительной камере 65.

Следует отметить, что каждый смеситель 64 трех рядной тридцати шести смесительной горелки 60 среднего давления является отливкой и представляет собой трубу из коррозионно-стойкого жаростойкого чугуна ЧХ22С диаметром 65×10 мм длиной 325 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла 70 под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, при этом в каждом смесителе 64 на внутренней поверхности имеются 12 литых ребер 71, литые ребра со стороны движения газо воздушной смеси имеют заходную часть «заострение» длиной 5 мм, угол «заострения» составляет 30°, высота ребер 4,5 мм, длина факела смесителей 3,0 метра. Горелки со смесителями и с литым стабилизирующим пламя туннелем из коррозионно-стойкого жаростойкого чугуна ЧХ22С обладают большой надежностью и большим сроком эксплуатации. Сгорание основной части газо воздушной смеси происходит в стабилизирующем туннеле 69, остальной части - в камере горения печи. Необходимым условием нормальной работы горелки является наличие разряжения в камере горения в пределах 3÷20 ДаПа (мм. вод. ст.). Номинальное давление газа перед горелкой 0,08 МПа. Инжекционная трехрядная сорока пяти смесительная горелка среднего давления 62 имеет идентичную конструкцию и идентичные входящие в конструкцию элементы с той лишь разницей, что смесителей 45 штук (по 15 штук в каждом ряду). Печь может работать при отключенном электропитании благодаря применению инжекционных горелок. Каждая горелка имеет свой кран управления подачей газа и свой горелочный туннель для устойчивого горения факела.

Вместе с тем, печь имеет экономайзер 72, имеющий в сечении коробчатую форму с размерами 40×60 мм и длину 5,5, который позволяет нагревать воду для технологических нужд теплом отводящих по борову 33 дымовых газов. В борове длиной 8,5 метров, опирающимся на опоры 73 и зафутерованный на стальной плите 74, положен листовой асбокартон 75 в два слоя толщиной 10 мм. Опоры 73 выполнены через каждые 1,5 метра, имеют в нижней части приваренные пластины 76, которые крепятся к полу цеха фундаментными болтами (не показано), а сверху на каждой паре опор приварен швеллер 77 №18. Боров 33 сверху перекрыт огнеупорными плитами 78 марки КС-90. П-образный экономайзер 72 соприкасается с боковыми стенками борова 33 и с верхними перекрывающими боров 33 плитами 78, при этом обеспечивается максимальная теплоотдача. Вдоль боковых стенок борова 33 на расстоянии 350 мм выложены огнеупорным кирпичом стены 79 перекрытые плитами 80, предотвращая отвод тепла от борова 33 и экономайзера 72 в цех фиг. 7. Экономайзер 72 с торцов заложен огнеупорным кирпичом 81. Холодная вода под давлением 2 ати подается в экономайзер 72 по трубе 82 и нагревается в экономайзере 72 теплом дымовых газов, отходящих по борову 33 из печи. Горячая вода по трубе 83 выходит из экономайзера 72 фиг. 8.

Наконец, печь снабжена системой пыле газоочистки для достижения экологически чистого процесса, которая состоит из камеры смешения 84, дымососа 85, пяти секционного пыле газоочистного блока 86, Пяти секционный пыле газоочистной блок 86 состоит из пяти единичных сварных блока, причем каждый сварной блок представляет собой сборный стальной цилиндрической формы корпус 87, в нижней части которого имеется поворотная загрузочная решетка 88 с отверстиями фиг. 9. Поворот решетки 88 вокруг оси осуществляется с помощью рукоятки 89, закрепленной на оси. Выше поворотной загрузочной решетки 88 расположен загрузочный патрубок 90. В верхней части каждого цилиндрического корпуса 87 размещены вращающиеся рукавные фильтры (не показаны) в количестве 12 штук, имеющие высоту 3 метра и диаметр 150 мм, которые улавливают пылевидные частицы из дымовых газов. Вверху каждого сварного блока на обслуживающей площадке 91 размещен привод вращения рукавных фильтров, состоящий из электродвигателя 92, муфты 93, червячного редуктора 94 и зубчатой тарелки 95.

В верхней части цилиндрического корпуса 87 закреплена на четырех кронштейнах 96 обслуживающая площадка 91, которая опирается на двенадцать опор 97 и имеет слева лестницу 98. На обслуживающей площадке 91 закреплена рама 99, на которой смонтирована воздуходувка 100 с электродвигателем 101. На поворотную загрузочную решетку 88 раз в неделю с приставной лестницы загружается адсорбент: активированный уголь, селикагель, березовый уголь, известь «пушонка». Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 102 цилиндрического корпуса 87. Очищаемые газы из печи подаются в пяти секционный пыле газоочистной блок 86 по трубе 103. Отработанный адсорбент выгружается через нижнюю горловину 104 цилиндрического корпуса 87 в тару (не показана) и увозится в отвал. Для наблюдения за ходом процесса очистки дымовых газов в цилиндрическом корпусе 87 выполнены два глазка 105. Так как дымовые газы, выходящие из печи имеют температуру больше 900°С, то обычно перед дымососом 85 устанавливают камеру смешения 84, в которой дымовые газы разбавляются воздухом цеха, при этом их температура снижается до 150-170°С фиг. 9. В камере смешения 84 установлены два шибера: один из которых 106 закрывает или открывает подачу в дымосос отходящих газов, другой 107 регулирует подачу свежего воздуха для разбавления им продуктов горения. В качестве дымососа принят дымосос мод. ДН-12, который имеет рабочую температуру до 250°С. После очистки дымовых газов от вредных веществ на загрузочных решетках 88 в «кипящем слое» они очищаются от пыли во вращающихся рукавных фильтрах, находящихся в верхней части цилиндрического корпуса 87, поступают в воздуходувку 100 и далее по трубе 108 попадают в дымовую трубу 109, по которой удаляются в атмосферу фиг. 9.

Перед входом в трубу 110, которая идет на дымовую трубу 109 установлен шибер 111, для обслуживания которого предусмотрена обслуживающая площадка 112 с лестницей 113. Обслуживающая площадка 112 с лестницей 113 служит и для обслуживания шиберов 106, 107, установленных в камере смешения 84. Дымососом 85 дымовые газы подаются по трубе 114, далее по патрубкам 115 попадают в пять единичных сварных блока 116.

Выплавленный в печи металл разливается по желобам 17 в изложницы 117, размещенные на карусели 18.

Печь может работать на естественной и искусственной тяге.

Печь на естественной тяге работает следующим образом. Краном (не показано) загружают шихту в виброзагрузочные установки 43, которые перемещаются по рельсам 118. Затыкают летки 15, нагревают изложницы 117 на каруселях 18 и производят их покраску противопригарной краской. Прокаливают печь в соответствии с технологической инструкцией, в прокаленную печь на наклонные площадки 4 через загрузочные окна 10 с помощью виброзагрузочных установок 43 загружают неразделанный алюминиевый лом с температурой окружающей среды. Пламя четырех газовых инжекционных горелок 60, 62, замурованных в специальные проемы в боковых стенах 1, нагревают лом до температуры плавления. Металл плавится и стекает по наклонным площадкам 4 на подины 5, наполняя ванны 6 печи. Горелки 60, 62 установлены наклонно, поэтому пламя горелок наклонено под углом к наклонным площадкам 4, к ваннам 6, оси печи и оно как бы скользит по шихте, лежащей на наклонных площадках и по жидкому металлу в ваннах плавно огибает стену 7, далее, закручиваясь, поднимается к своду 35 обтекает часть его в обратном направлении, проходит вторично по поверхности жидкого металла, обеспечивая его вторичный обогрев, а затем дымовые газы входят в дымоход 30 и, далее, по борову 33, по трубе 110 удаляются в дымовую трубу 109 и в атмосферу. Существенно отметить, что перед работой печи плавильщик металла и сплавов поднимается по лестнице 113 на обслуживающую площадку 112 и открывает шибер 111 на трубе 110, а шиберы 106, 107 на камере смешения закрывает. В процессе работы тепло аккумулируется в своде 35, откуда отражается на металл. Слой с двойной теплоизоляционной обмазкой 30, слой легковесного кирпича 31, слой теплоизоляционных матов 32, теплоизоляция 17 стен, пода 5, наклонной площадки 4 и теплоизолирующие слои каркаса печи обеспечивают высокую теплоизоляцию печи. В процессе плавки включают при необходимости две, три, четыре горелки. Все горелки включаются для достижения высокой производительности печи, т.е. обеспечения форсированного режима плавки. В процессе плавки производят загрузку шихты несколько раз, лом расплавляется, влага, находящаяся в нем испаряется, разлагаясь на кислород и водород, а на наклонной площадке 4 остаются все включения, температура плавление которых выше чем алюминиевого сплава. Эти отходы (переделки: чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д.) не попадают в расплавленный металл, так как периодически их удаляют скребком с поверхности наклонной площадке 4 в шлаковню. После полного расплавления загруженного в печь лома, обработки флюсом жидкого металла, тщательного перемешивания металла в ваннах 6 и подтверждении лабораторией спектрального анализа марки получаемого сплава, открывают летки 15 и производят разливку сплава в изложницы 117 каруселей 18.

После разливки металла затыкают летки 15, чистят наклонные площадки 4, подины 5 печи от шлака и процесс повторяется.

Печь на искуственной тяге работает следующим образом. Перед началом работы печи плавильщик металла и сплавов поднимается по лестнице 113 на обслуживающую площадку 112, закрывает шибер 111 на трубе 110, а открывает шиберы 106 и 107 на камере смешения 84. Далее из пяти секционного пыле газоочистного блока 86 удаляется пыль с отработанным адсорбентом. На каждую поворотную решетку 88 с большим количеством отверстий загружается свежий адсорбент (активированный уголь 5 кг, селикагель 3 кг, березовый уголь 5 кг и известь «пушонка» в количестве 20 кг.). Включается система пыле газоочистки. Операции проводимые на печи такие же, как и при работе печи на естественной тяге. Дымовые газы, выделяющиеся при плавке металла в печи проходят через камеру смешения 84 разбавляются свежим воздухом цеха, температура их падает с 950-1050°С до 160-170°С. Далее дымососом 85 дымовые газы нагнетаются в пыле газоочистной блок 86, где происходит их очистка от вредных веществ и пыли. При прохождении дымовыми газами слоя адсорбента образуется «кипящий слой», в котором интенсивно очищаются дымовые газы от вредных веществ. В верхней части пыле газоочистного блока 86 дымовые газы очищаются от пыли в 60-ти рукавных фильтрах. Затем очищенные дымовые газы воздуходувками 100 подаются по трубе 108 в дымовую трубу 109. После разливки жидкого металла затыкают летки 15, чистят наклонные площадки 4, подины 5 печи от шлака и процесс повторяется.

Печь отличается простотой конструкции, малыми потерями тепла и может работать на естественной и искусственной тяге с системой пыле газоочистки, что делает процесс переплава алюминиевых ломов экологически чистым.

Изобретение относится к двухванной отражательной печи для переплава алюминиевых ломов. Печь содержит корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, две накопительные ванны и две наклонные площадки, ограниченные подом и стенками, своды, две сливные летки, газоход и сварной каркас, на котором все размещено. В печи имеется внешняя теплоизоляция стен, состоящая из двух слоев листового асбокартона. Две наклонные площадки, две накопительные ванны выложены из подовых блоков КС-90, уложенных на два слоя асбокартона с песчаной подбивкой, что позволяет сохранять тепло в ваннах печи, препятствуя его отводу к каркасу. Каркас печи внутри футерован четырьмя рядами легковесного кирпича и двумя рядами листового асбокартона, снижающими теплоотдачу из ванны через каркас. Свод печи имеет сверху слой с двойной теплоизоляционной обмазкой, слой легковесного кирпича и на нем слой огнеупорных теплоизоляционных матов для дополнительного сохранения тепла в печи. В боковых стенах печи размещены четыре горелки. Две трехрядные инжекционные 36-ти смесительные горелки направлены под углом 22° на наклонные площадки и под углом 25° к оси печи. Две трехрядные инжекционные 45-ти смесительные горелки направлены под углом 22° на подины и под углом 25° к оси печи. Печь имеет две летки в боковых стенах, выполненные в быстросменных леточных кирпичах, две футерованные поворотные чаши с приваренным к каждой футерованным желобом, поворачивающимся на угол в 135°, для разливки металла в разливочное оборудование, расположенное в секторе с углом в 135°, и привод подъема и опускания заслонки рабочего окна, содержащий два электродвигателя, две муфты, два червячных редуктора, четыре вала со шкивами, противовесы, тросы, цепи, барабаны и две стальных заслонки, футерованные легковесным кирпичом марки ШЛ-0,4 и имеющие теплоизоляцию, состоящую из трех слоев листового асбокартона. Обеспечивается возможность переплавки не подвергнутого разделке и магнитной сепарации алюминиевого лома, упрощение конструкции, малые потери тепла. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Двухванная отражательная печь для переплава алюминиевого лома, содержащая корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, две ванны с наклонными площадками, ограниченные подами, сводом и стенками, сливные летки и газоходы, отличающаяся тем, что корпус печи размещен на сварном каркасе, выложенном внутри четырьмя рядами легковесного кирпича ШЛ-0,9 и двумя слоями листового асбокартона, две наклонные площадки, поды двух ванн выполнены из блоков марки КС-90, уложенных на два слоя асбокартона с песчаной подбивкой, при этом наклонные площадки и поды двух ванн разделены стенкой, к каркасу печи приварен стальной короб, имеющий теплоизоляцию между ним и каждой стенкой, состоящую из двух слоев листового асбокартона, своды над наклонными площадками и над первой и второй ваннами имеют слой с двойной теплоизоляционной обмазкой, слой легковесного кирпича с уложенным поверх него слоем огнеупорных теплоизоляционных матов, дымоход выполнен в задней стенке, при этом в каждой боковой стенке размещены одна инжекционная трехрядная 36-ти и одна инжекционная трехрядная 45-ти смесительные горелки среднего давления, направленные под углом соответственно на наклонную площадку и подину ванны, при этом печь имеет два рабочих окна, два шлаковых окна, устройство для подъема и опускания заслонки рабочего окна печи с электрическим приводом, в боковых стенках выполнены две летки, при этом печь снабжена экономайзером и системой пылегазоочистки.

2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет летку в каждой боковой стене для выпуска расплавленного металла, футерованную поворотную чашу с приваренным к ней футерованным желобом, выполненным с возможностью поворота на угол в 135° для обеспечения разливки металла в разливочное оборудование, расположенное в секторе с углом в 135°, при этом летка выполнена в быстросменном леточном кирпиче.

3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что в каждой боковой стенке размещена одна инжекционная трехрядная 36-ти и одна инжекционная трехрядная 45-ти смесительные горелки среднего давления, направленные под углом 22°, соответственно, на наклонную площадку и подину ванны, и под углом 25° к оси печи, каждый смеситель трехрядных 36-ти и 45-ти смесительных горелок среднего давления является отливкой в виде трубы из коррозионно-стойкого жаростойкого чугуна ЧХ22С диаметром 65×10 мм, длиной 325 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, при этом в каждом смесителе на внутренней поверхности имеются 12 литых ребер, имеющих со стороны движения газовоздушной смеси заходную часть в виде заострения длиной 5 мм, при этом угол заострения составляет 30°, высота ребер 4,5 мм, а длина факела смесителей 3,0 метра.

4. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что огнеупорная набивная масса для обмуровки горелок и набивки пространства между смесителями имеет следующий состав, %:

мертель муллитокорундовый ММКФ -85 37 лигносульфанат технический 16 порошок молотой глины ПГБ 22 связующее алюмохромофосфатное МИКС 4 кварцевый песок марки 1К 10 вода 11

5. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена П-образным водяным экономайзером, сваренным из нержавеющей стали, имеющим в сечении коробчатую форму с размерами 40×60 мм и длину 5,5 метров, который соприкасается с боковыми стенками борова и с верхними перекрывающими боров плитами, при этом боров и экономайзер установлены на стальных опорах, которые закреплены в полу цеха фундаментными болтами.

6. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для подъема и опускания заслонки рабочего окна состоит из двух электродвигателей, двух муфт, двух червячных редукторов, четырех валов со шкивами, противовесов, тросов, цепей, двух барабанов и двух стальных заслонок, футерованных легковесным кирпичом марки ШЛ-0,4 и имеющих теплоизоляцию, состоящую из трех слоев листового асбокартона.

7. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена системой пылегазоочистки, состоящей из камеры смешения, дымососа, пятисекционного пылегазоочистного блока, при этом система пылегазоочистки выполнена с возможностью достижения производительности по очищаемому газу 39800 м³/час, толщины каждого слоя адсорбента 0,25 м, степени очистки по фтористому водороду 76%, степени очистки по окиси меди 86%, степени очистки по окиси углерода 93%, степени очистки по окиси азота 87%, степени очистки по окиси алюминия 86%, степени очистки от пыли 88%, температуры очищаемого газа от 20 до 80°С.

8. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что каждое шлаковое окно закрывается поворотной футерованной огнеупорным легковесным марки ШЛ-0,4 кирпичом стальной сварной заслонкой с теплоизоляцией из двойного листового асбокартона.