Газовая тигельная печь Российский патент 2020 года по МПК F27B14/00 

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к плавильным агрегатам для переработки (переплава) отходов цветных металлов и сплавов, таких как: медь и ее сплавы - латуни и бронзы, алюминий и его сплавы, цинк и его сплавы. Печь может применяться для рафинирования, получения сплавов, усреднения химического состава лома, а также печь может использоваться как газовая плавильно-раздаточная.

Известен аналог - поворотная тигельная печь для плавки алюминиевых сплавов (источник информации под ред. д.т.н. Н.Н. Рубцова справочник литейщика «Фасонное литье из алюминиевых и магниевых сплавов», стр. 142-145), содержащая, как и в предполагаемом изобретении, кожух, футеровку, тигель, топочную камеру, газоотводящие каналы.

Недостатками этой печи являются:

1. Ручной привод поворота печи, а, следовательно, и малая емкость тигля.

2. Отсутствие системы пыле газоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние дымовых газов на внешнюю среду.

3. Недостаточная теплоизоляция, которая приводит к потерям тепла в окружающую среду.

4. Сравнительно небольшая стойкость тигля (исходя из опыта эксплуатации автором таких печей).

Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.

Известно устройство газовой тигельной печи для плавки металлов и сплавов (А.С. №934172 С1) являющаяся аналогом изобретения.

Также как и предлагаемое изобретение, аналог содержит: топочную камеру, тигель, газоотводящий канал и газоход.

Недостатками этой печи являются:

1. Газовая тигельная печь стационарная.

2. Отсутствие системы пыле газоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние при плавке в печи на внешнюю среду. 3. Из изображенной на фиг. 1, 2, 3 описания газовой тигельной печи, следует, в конструкции печи отсутствует теплоизоляция, которая бы уменьшала потери тепла в окружающую среду.

Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по отношению к заявляемой газовой тигельной печи является поворотная тигельная печь для плавки цветных металлов, которая может работать как на жидком, так и на газообразном топливе (источник информации А.Н. Минаев и Б.И. Шипилин «Литейные печи и сушила», стр. 398-399), содержащая, как и заявляемая печь, металлический цилиндрический кожух, футеровку, топочную камеру, горелочное устройство, газоотводящие каналы и механизм поворота.

Прототип заявляемой печи имеет следующие недостатки:

1. Ручной привод поворота печи (штурвальный механизм).

2. Ручной привод не может обеспечить поворот печи с большой емкостью тигля.

3. Отсутствие системы пыле газоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние, выделяющихся при плавке в печи дымовых газов, на внешнюю среду.

4. Недостаточная теплоизоляция, которая приводит к потерям тепла в окружающую среду.

5. Сравнительно небольшая стойкость тигля (исходя из опыта эксплуатации автором таких печей в г. Новосибирске).

Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.

Задачей изобретения является создание высокопроизводительной газовой тигельной печи для переплава отходов цветных металлов, позволяющей снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации и облегчить условия труда обслуживающему печь персоналу.

Технический результат - разработанная печь является высокопроизводительной, имеющей большой срок эксплуатации, позволяющей переплавлять отходы цветных металлов и сплавов, таких как: медь и ее сплавы - латуни и бронзы, алюминий и его сплавы, цинк и его сплавы, кроме того, снизить потери тепла в окружающую среду за счет теплоизоляции кожуха печи, вести процесс переплава на искусственной и естественной тяге с системой пыле газоочистки, что делает его экологически чистым, а также введенный в состав печи гидравлический механизм поворота облегчает условия труда обслуживающему персоналу.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в газовую тигельную печь для переработки отходов цветных металлов, содержащую цилиндрический кожух, футеровку, топочную камеру, горелочное устройство, крышку, газоотводящие каналы и механизм поворота печи, согласно предлагаемому изобретению, введен теплоизоляционный слой, состоящий из тройного слоя огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200, на который футеруется огнеупорный шамотный кирпич и набивается слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы. Введенный теплоизоляционный слой, состоящий из тройного слоя огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200, позволяет снизить потери тепла в окружающую среду, а также позволяет дополнительно сохранять температуру металла в газовой тигельной печи для переработки отходов цветных металлов (в дальнейшем печи), при этом срок службы печи увеличивается из-за использования муллитовой безусадочной набивной массы, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость.

Кроме того, горелочное устройство выполнено в виде газовой двух рядной восьми смесительной инжекционной прямоугольной горелки, содержащей в первом ряду смесители с двенадцатью ребрами, которые отлиты внутри центрального канала для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 2,7 метра, а во втором ряду смесители отлитые с гладким центральным каналом для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 1,6 метра, при этом горелка содержит литой стабилизирующий пламя туннель, огнеупорную набивную массу, смесители, объединенные общей сварной газораспределительной камерой, а также горелка содержит кожух, приваренный к газораспределительной камере, причем горелка установлена в нише печи по касательной к футеровке и имеет мощность 1200 кВт. Такое расположение горелки по касательной к футеровке, а также большая мощность горелки и разной длины пламя смесителей позволяет добиться высокой скорости плавки, что делает печь высокопроизводительной, а также позволяет вести процесс плавки при отключении электроэнергии (до начала слива наплавленного в тигле металла).

При этом смесители и стабилизирующий пламя туннель горелок изготавливают литьем по выплавляемым моделям из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧХ32, при этом жаростойкий чугун и износостойкий чугун ЧХ32 позволяет увеличить срок службы горелок и печи.

Следует отметить, что каждый смеситель первого ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 67×10 мм длиной 300 мм с двенадцатью ребрами длиной 150 мм и высотой 4 мм, которые отлиты внутри центрального канала, при этом по периферии смесителей просверлены четыре сопла диаметром 1,6 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, кроме того каждый смеситель второго ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 67×10 мм длиной 300 мм, причем по периферии просверлены четыре сопла диаметром 1,6 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°.

Кроме того, в инжекционную двух рядную восьми смесительную горелку среднего давления введено устройство для регулирования расхода воздуха, состоящее из: двух стальных ребер, приваренных к газораспределительной камере, регулятора, имеющего «отбортовки» и, в котором просверлено восемь отверстий диаметром 47 мм, которые сосны с отверстиями смесителей, четырех гаек и четырех болтов. Устройство для регулирования расхода воздуха позволяет использовать природный газ различных месторождений, другие горючие газы, при этом добиваться регулировкой полноты сгорания топлива в печи.

Более того, в конструкцию печи введена сварная рама, закрепленная в фундаменте печи фундаментными болтами и с приваренными цапфами, предназначенными для опоры и поворота печи, на сварной раме размещен гидравлический механизм поворота печи, причем между стойками сварной рамы приварена металлическая тумба, нижняя часть которой залита в фундаменте печи,

Кроме того, в печи используется тигель типа ТРК-2000 глазурованный с желобом, который имеет высокую стойкость и в котором можно плавить сплавы с температурой плавления до 1600°С. Благодаря использования тигля ТРК-2000, печь имеет большой срок эксплуатации. Вместе с тем, в конструкцию печи введен гидравлический привод наклона печи, состоящий: из двух силовых цилиндров, маслонапорной станции, гидравлических рукавов, двух кронштейнов, приваренных к корпусу печи и двух кронштейнов, приваренных к швеллеру сварной рамы.

Введенный в конструкцию печи гидравлический механизм поворота печи позволяет облегчить условия труда обслуживающему печь персоналу (в прототипе используется ручной привод поворота печи), кроме того, предлагаемая конструкция сварной рамы делает печь надежной и долговечной.

При этом для разливки металла в разливочное оборудование введен футерованный желоб с приваренной к нему футерованной чашей, к которой в нижней части приварен стальной вал, вращающийся во втулке и опирающийся на стальной шарик, при этом желоб может легко поворачиваться при разливке на угол 145°.

Наконец, печь снабжена установкой пыле газоочистки, в которой размещены две поворотные решетки и 12 рукавных фильтров, при этом установка пыле газоочистки имеет обслуживающую площадку и лестницу, причем, в состав системы пыле газоочистки входит камера смешения, дымосос ДН-8, установка пыле- газоочистки, при этом установка пыле газоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 11600 м³/час, степень очистки по фтористому водороду 66%, степень очистки по окиси меди 87%, степень очистки по окиси углерода 87%, степень очистки по окиси азота 86%, степень очистки по окиси алюминия 81%, степень очистки по пыли 92%, уровень звука не более 75 ДБА.

Введение в конструкцию печи перечисленных выше устройств, материалов и т.п., обеспечивает решение поставленной задачи. В конструкторской части заявки на изобретение изображено:

На фиг. 1. Горизонтальная проекция печи (без футерованного желоба с приваренной к нему футерованной чашей).

На фиг. 2. Разрез А-А печи.

На фиг. 3. Вид Б печи.

На фиг. 4. Двухрядная восьмисмесительная инжекционная прямоугольная горелка.

На фиг. 5. Разрез В-В двухрядной восьмисмесительной инжекционной прямоугольной горелки.

На фиг. 6. Вид сверху маслонасосной станции.

На фиг. 7. Вид Г маслонасосной станции.

На фиг. 8. Установка пыле газоочистки.

На фиг. 9. Вид печи в плане с разливочным и пыле газоочистным оборудованием.

Конструкция предлагаемой газовой тигельной печи (далее печи), для переработки отходов цветных металлов схематично представлена на фиг. 1, 2, 3 и включает в себя сварной стальной кожух 1 цилиндрической формы, сваренный из стального листа толщиной 5 мм и вращающегося на цапфах 2 фиг. 3. Кожух 1 имеет приваренную к нему верхнюю и нижнюю (донную) части. Для армирования стального кожуха 1 на его боковой поверхности приварены два кольца 3, в нижней части стального кожуха 1 выполнен проем (ниша) в который вставлена тангенциально двух рядная восьми смесительная инжекционная прямоугольная горелка 4, подробное описание которой будет приведено ниже. В конструкцию печи введена сварная рама 5 с приваренными цапфами 2, предназначенными для опоры и поворота печи, на сварной раме 5 размещен гидравлический механизм поворота печи, причем между стойками 6 сварной рамы 5 приварена металлическая тумба 7, нижняя часть которой залита в фундаменте печи 8 фиг. 3. Рама 5 сварена из швеллера №16 и крепится к фундаменту печи 8 восемью фундаментными болтами 9. Предлагаемая конструкция сварной рамы 5 делает печь надежной и долговечной. Печь имеет стальную футерованную крышку 10, которая при работающей печи находится на стальном кожухе 1, а перед разливом наплавленного металла поднимается и отводится в сторону вручную с помощью рычага 11 подъемника стальной крышки 10. Печь футеруется огнеупорным шамотным кирпичом ША-1 №5 поз. 12, на который набивается слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы 13 фиг. 2. Между кожухом 1 и футеровкой из огнеупорного шамотного кирпича 12 введен тройной слой 14 огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200. Введенный тройной слой огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока позволяет снизить потери тепла в окружающую среду, а также позволяет дополнительно сохранять температуру металла в печи для переработки отходов цветных металлов, при этом срок службы печи увеличивается из-за использования муллитовой безусадочной набивной массы, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость.

Сверху на футеровке 12 печи находится толстостенная стальная плита 15, которая имеет в центре большое отверстие, для установки в него и фиксации тигля 16 типа ТРК-2000 глазурованного с желобом, который имеет высокую стойкость и в котором можно плавить сплавы с температурой плавления до 1600°С. При использования тигля типа ТРК-2000 глазурованного с желобом, печь имеет большой срок эксплуатации. Тигель 16 емкостью 1950 кг по жидкой меди днищем устанавливается на находящийся в центре стального кожуха 1 постамент (поддон) 17 фиг. 2. Тигель 16 фиксируется на постаменте 17 креплением типа «ласточкин хвост». Постамент 17 уложен на два ряда шамотного огнеупорного кирпича ША-5 поз. 12. Сверху в тигель 16 загружается лом, если же печь используется как газовая плавильно-раздаточная, то в тигель 16 из больших плавильных печей с помощью кранового ковша заливается расплавленный металл или же в печи могут плавиться отходы цветных металлов, а также лом.

Горелочное устройство печи выполнено в виде газовой двух рядной восьми смесительной инжекционной прямоугольной горелки (далее горелки) поз. 4, содержащей в первом ряду смесители 18 с двенадцатью ребрами 19, которые отлиты внутри центрального канала для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 2,7 метра, а во втором ряду смесители 20 отлитые с гладким центральным каналом для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 1,6 метра, при этом горелка 4 содержит литой стабилизирующий пламя туннель 21, огнеупорную набивную массу 22, смесители 18, 20, объединенные общей сварной газораспределительной камерой 23, а также горелка 4 содержит кожух 24, приваренный к газораспределительной камере 23, причем горелка 4 установлена в нише печи по касательной к футеровке 12 и имеет мощность 1200 кВт фиг. 3,5. Такое расположение горелки 4 по касательной к футеровке 12, а также большая мощность горелки 4 и разной длины пламя смесителей позволяет добиться высокой скорости плавки, что делает печь высокопроизводительной, а также позволяет вести процесс плавки при отключении электроэнергии (до начала слива наплавленного в тигле 16 металла).

При этом смесители 18, 20 и стабилизирующий пламя туннель 21 горелки 4 изготавливают литьем по выплавляемым моделям из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧХ32, при этом жаростойкий и износостойкий чугун ЧХ32 позволяет увеличить срок службы горелок и печи. Химический состав жаростойкого и износостойкого чугуна ЧХ32 следующий: С=1,6-3,2%; Si=l,5-2%; Ск=30-34%; Мт не более 1,0%; Р не более 0,1%; S не более 0,08%; Ti до 0.14%.

Следует отметить, что каждый смеситель 18 первого ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 67×10 мм длиной 300 мм с двенадцатью ребрами 19 длиной 150 мм и высотой 4 мм, которые отлиты внутри центрального канала, при этом по периферии смесителей 18 просверлены четыре сопла 25 диаметром 1,6 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, кроме того каждый смеситель 20 второго ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 67×10 мм длиной 300 мм, причем по периферии просверлены четыре сопла 25 диаметром 1,6 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°. В сварную газораспределительную камеру 23 по штуцеру 26 подается природный газ в горелку 4 фиг. 5.

В горелку введено устройство для регулирования расхода воздуха, состоящее из: двух стальных ребер 27, приваренных к газораспределительной камере 23, регулятора 28, имеющего «отбортовки» и, в котором просверлено восемь отверстий диаметром 47 мм, которые соосны с отверстиями смесителей 18, 20, четырех гаек 29 и четырех болтов 30. По стальным ребрам 27, приваренным «заподлицо» с верхней плоскостью смесителей 18, 20, как по «направляющим», перемещается (скользит) регулятор 28, который регулирует расход воздуха, инжектируемый в горелку при подачи в нее газа. Регулятор 28 по краям имеет «отбортовки» и охватывает ими стальные ребра 27. В четыре гайки 29 ввинчивается четыре болта 30 до упора в стальные ребра 27 и фиксируют регулятор 28 относительно отверстий смесителей 18, 20. На одном стальном ребре 27 нанесены деления 31 для удобства проведения регулировки. Устройство для регулирования расхода воздуха позволяет использовать природный газ различных месторождений, другие горючие газы, при этом добиваться регулировкой полноты сгорания топлива в печи. Следует отметить, что горелка изготовлена автором и испытана в ООО «Пензаплав» г. Пенза. Благодаря тангенциальному направлению горелки 4, факел получает вращательное движение вокруг тигля 16. Это способствует более равномерному прогреву и несколько удлиняет время нахождения раскаленных газов в печи 4. К газораспределительной камере 23 приварен по периметру кожух 24, из листовой стали толщиной 2 мм, в который набивается огнеупорная набивная масса 22. Набитая огнеупорной массой 22 горелка 4 может просушиваться и прокаливаться отдельно до установки ее в печь. На газораспределительную камеру 23 и кожух 24 надевается литой стабилизирующий пламя туннель 21 и приваривается по периметру к газораспределительной камере 23 фиг. 5.

Горелка работает следующим образом. Газ под давлением подается через штуцер 26 в газораспределительную камеру 23. Вытекающие из газовых сопел 25 струи газа инжектируют из атмосферы воздух, необходимый для горения, который по каналу 32 попадает в камеру 33 предварительного смешения, где происходит смешение газа и засасываемого воздуха. Сгорание основной части газовоздушной смеси происходит в огнеупорном стабилизирующем туннеле 21, остальной части - в камере горения печи. Необходимым условием нормальной работы горелки является наличие разряжения в камере горения в пределах 5÷8 ДаПа (мм.вод.ст.). Номинальное давление газа перед горелкой 0,08 МПа. Для удаления продуктов сгорания природного газа и тепловыделений с открытой поверхности тигля 16 служит дымоотводящая система печи, соединенная с цеховой системой дымоотведения. В дымоотводящей системе печи имеется стальная труба 34 диаметром 300 мм для вытяжки дымовых газов, которая приварена к кожуху 1 печи фиг. 3. Для отвода дымовых газов, образующихся при сгорании в печи природного газа, служат выложенные вверху футеровки 12 печи каналы (не показаны), которые подходят к трубе 34. Для определения температуры жидкого металла применяется переносная термопара погружения или переносной прибор для измерения температуры типа «Луч». Температуру факела газовой горелки 4 регистрирует термопара 35, установленная в стальном каркасе 1 и футеровке 12 печи. Для подачи природного газа непосредственно в газовую горелку 4 и отсечки его, установлен шаровой газовый кран фиг. 1, который находится в стойке управления 36 печью.

Для разливки металла в разливочное оборудование введен футерованный желоб 37 с приваренной к нему футерованной чашей 38, к которой в нижней части приварен стальной вал 39, вращающийся во втулке 40 и опирающийся на стальной шарик 41, при этом футерованный желоб 37 может легко поворачиваться при разливке на угол 145°. К втулке 40 приварена стальная опора 42, которая закреплена в бетонном полу литейного цеха четырьмя фундаментными болтами (не показаны). Вместе с тем, в конструкцию печи введен гидравлический привод наклона печи, смонтированный на стальной раме 5 и состоящий: из двух силовых цилиндров 43, маслонапорной станции, гидравлических рукавов (не показано), двух кронштейнов 44, приваренных к корпусу печи и двух кронштейнов 45, приваренных к швеллеру сварной рамы 5. Маслонапорная станция изображена на фиг. 6,7. На фиг. 6, 7 изображено: поз. 46 - электродвигатель; 47 - манометр с запорным краном; 48 - перепускной предохранительный клапан; 49 - заливная горловина; 50 - визуальный индикатор уровня; 51 - бак; 52 - всасывающий фильтр; 53 - шестеренный насос; 54 - колокол под установку электродвигателя; 55 - фильтр в сливную магистраль. Маслонапорная станция (гидропривод) предназначена для управления наклоном печи. Рабочее давление 140 бар. Время наклона печи печи 70-80 секунд. Введенный в конструкцию печи гидравлический механизм поворота печи позволяет облегчить условия труда обслуживающему печь персоналу (в прототипе используется ручной привод поворота печи), кроме того, предлагаемая конструкция сварной стальной рамы 5 делает печь надежной и долговечной.

Печь выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пыле газоочистки для достижения экологически чистого процесса Система пыле газоочистки одноступенчатая. В систему пыле газоочистки входят: камера смешения 56, дымосос 57, установка пыле газоочистки 58 фиг. 9. Очистка дымовых газов от пыли и вредных веществ происходит в установке пыле газоочистки 58, разработанной автором и изображенной на фиг. 8, которая имеет широкий спектр очищаемых вредных веществ, находящихся в дымовых газах.

Установка пыле газоочистки 58 представляет собой сборную стальную установку фиг. 8. Установка пыле газоочистки 58 представляет собой цилиндрический формы корпус 59, в нижней части которого имеется нижняя поворотная загрузочная решетка 60 с отверстиями. В средней части цилиндрического корпуса 59 имеется верхняя поворотная загрузочная решетка 61 с отверстиями. Поворот решеток вокруг осей осуществляется с помощью рукояток 62, закрепленных на осях. Выше нижней поворотной загрузочной решетки 60 расположен нижний загрузочный патрубок 63. Выше верхней поворотной загрузочной решетки 61 расположен верхний загрузочный патрубок 64. В верхней части цилиндрического корпуса 59 размещены вращающиеся рукавные фильтры (не показаны) в количестве 12 штук, которые улавливают пылевидные частицы из дымовых газов. Вверху установки пыле газоочистки размещен привод вращения рукавных фильтров, состоящий из электродвигателя 65, муфты 66, червячного редуктора 67 и зубчатой тарелки 68.

В верхней части цилиндрического корпуса 59 закреплена на четырех кронштейнах 69 обслуживающая площадка 70, которая опирается на двенадцать опор 71 и имеет слева лестницу 72. На обслуживающей площадке 70 закреплена рама 73, на которой смонтирована воздуходувка 74 с электродвигателем 75. Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 76 цилиндрического корпуса 59. Очищаемые газы подаются в установку пыле газоочистки по трубе 77. Отработанный адсорбент и пыль выгружается через нижнюю горловину 78 цилиндрического корпуса 59. После очистки дымовых газов от вредных веществ они очищаются от пыли во вращающихся рукавных фильтрах, находящихся в верхней части цилиндрического корпуса 59. Основные технические характеристики установки пыле газоочистки: производительность по очищаемому газу 11600 м³/час, степень очистки по фтористому водороду 66%, степень очистки по окиси меди 87%, степень очистки по окиси углерода 87%, степень очистки по окиси азота 86%, степень очистки по окиси алюминия 81%, степень очистки по пыли 92%, уровень звука не более 75 ДБА.

Камера смешения 56 предназначена для разбавления дымовых газов воздухом цеха, в результате чего температура дымовых газов снижается до 150-160°С. В камере смешения 56 установлены два шибера: один из которых 79 закрывает или открывает подачу дымовых газов в дымосос ДН-8 поз. 57, которым создается тяга, другой 80 закрывает и открывает подачу цехового воздуха для разбавления им дымовых газов. Существенно отметить, что печь может работать как на искусственной, так и на естественной тяге.

Печь работает на естественной тяге следующим образом. Один из плавильщиков вручную поднимает и отводится в сторону с помощью рычага 11 стальную футерованную крышку 10 печи в сторону и плавильщики в открытый тигель 16 загружают шихту (чушки, брикетированную проволоку, прессованную стружку, кусковой лом) в количестве 200-250 кг фиг. 1, 2. Плавильщик металла и сплавов с приставной лестнице закрывает шиберы 79 и 80 на камере смешения 56, а шибер 81 на трубе 82 открывает, при этом тяга в печи должна составлять 5-8 ДаПа фиг. 9. Другой плавильщик открывает в стойке управления 36 шаровой кран и природный газ по шлангу (не показан) поступает в горелку 4, где плавильщик его поджигает. Пламя горелки нагревает лом до температуры плавления. Далее загружается следующая порция шихты и плавится и т.д. до полного заполнения тигля 16. Расплавленный металл обрабатывается флюсом, при необходимости производится подшихтовка до требуемой марки сплава, перемешивается. При плавке дымовые газы поступают в трубу 34, далее в зонт 83 и по трубе 82 попадают в дымовую трубу 84, а из нее в атмосферу. Перед разливкой наплавленного в печи металла, отводится в сторону зонт 83 и включается со стойки управления 36 гидравлический привод механизма поворота печи. При этом печь постепенно поворачивается и осуществляется слив расплавленного в тигле 16 металла в футерованную чашу 38, из которой металл течет по футерованному желобу 37 в изложницы разливочной карусели 85. Плавильщик металла и сплавов, используя ручки 86 на футерованном желобе 37, поворачивают его и заливают изложницы на разливочной карусели 85. После разливки жидкого металла чистится тигель 16, а зонд 83 возвращается в исходное положение.

Работа печи на искусственной тяге происходит следующим образом.

Плавильщик металла и сплавов закрывает шибер 81 на трубе 82, а шиберы 79 и 80 камеры смешения 56 открывает. Операции выполняются такие же, как и при плавке на естественной тяге. Разница в том, что перед загрузкой шихты в тигель 16 печи загружается адсорбент (активированный уголь, селикагель, известь «пушонка») в загрузочные патрубки 63, 64 на нижнюю 60 и верхнюю 61 поворотные загрузочные решетки установки пыле газоочистки 58 и производится ее включение. Продукты горения попадают в зонт 83, в камеру смешения 56, разбавляются в ней воздухом цеха, нагнетаются дымососом 57 в установку пыле газоочистки 58, где происходит очистка дымовых газов от вредных веществ в «кипящем» слое и воздуходувкой 74 очищенные дымовые газа нагнетаются по трубе 87 в дымовую трубу 84 и атмосферу. Для транспортировки печи к стальному кожуху 1 печи приварены четыре скобы 88. Разработанная автором система пыле газоочистки хорошо очищает от пыли и вредных веществ дымовые газы. Очистка дымовых газов делает процесс плавки лома экологически чистым.

Итак, разработанная высокопроизводительная газовая тигельная печь для переплава отходов цветных металлов, позволяет снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери тепла в окружающую среду, имеет увеличенный срок эксплуатации, облегчает условия труда обслуживающему печь персоналу.

Изобретение относится к газовой плавильной печи для переплава отходов цветных металлов и сплавов, таких как: медь и ее сплавы - латуни и бронзы, алюминий и его сплавы, цинк и его сплавы. Печь содержит тигель, цилиндрический кожух, футеровку, топочную камеру, горелочное устройство, крышку, газоотводящие каналы и механизм поворота печи, размещенный на сварной раме с приваренными цапфами для обеспечения опоры и поворота печи, систему пылегазоочистки, выполненную с возможностью работы на естественной и искусственной тяге, при этом она снабжена теплоизоляционным слоем, состоящим из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200, расположенного на нем огнеупорного шамотного кирпича с набитым на него слоем из муллитовой безусадочной набивной массы, футерованным желобом с приваренной к нему футерованной чашей, к которой в нижней части приварен стальной вал, вращающийся во втулке и опирающийся на стальной шарик с возможностью поворота на угол 145°, при этом горелочное устройство выполнено в виде газовой двухрядной восьмисмесительной инжекционной прямоугольной горелки, содержащей в первом ряду смесители с двенадцатью ребрами, отлитыми внутри центрального канала для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 2,7 метра, а во втором ряду смесители, отлитые с гладким центральным каналом для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 1,6 метра, на сварной раме размещен гидравлический механизм поворота печи с маслонапорной станцией, причем между стойками сварной рамы приварена металлическая тумба, нижняя часть которой залита в фундаменте печи, а система пылегазоочистки содержит камеру смешения, дымосос и установку пылегазоочистки. Обеспечивается высокая производительность печи, уменьшение потерь тепла и угара и возможность экологически чистого переплава алюминиевых ломов. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Газовая тигельная печь для переработки отходов цветных металлов, содержащая тигель, цилиндрический кожух, футеровку, топочную камеру, горелочное устройство, крышку, газоотводящие каналы и механизм поворота печи, размещенный на сварной раме с приваренными цапфами для обеспечения опоры и поворота печи, систему пылегазоочистки, выполненную с возможностью работы на естественной и искусственной тяге, отличающаяся тем, что она снабжена теплоизоляционным слоем, состоящим из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200, расположенного на нем огнеупорного шамотного кирпича с набитым на него слоем из муллитовой безусадочной набивной массы, футерованным желобом с приваренной к нему футерованной чашей, к которой в нижней части приварен стальной вал, вращающийся во втулке и опирающийся на стальной шарик с возможностью поворота на угол 145°, при этом горелочное устройство выполнено в виде газовой двухрядной восьмисмесительной инжекционной прямоугольной горелки, содержащей в первом ряду смесители с двенадцатью ребрами, отлитыми внутри центрального канала для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 2,7 метра, а во втором ряду смесители, отлитые с гладким центральным каналом для обеспечения при горении газовоздушной смеси пламени длиной 1,6 метра, а на сварной раме размещен гидравлический механизм поворота печи с маслонапорной станцией, причем между стойками сварной рамы приварена металлическая тумба, нижняя часть которой залита в фундаменте печи, а система пылегазоочистки содержит камеру смешения, дымосос и установку пылегазоочистки.

2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что газовая двухрядная восьмисмесительная инжекционная прямоугольная горелка содержит стабилизирующий пламя туннель, огнеупорную набивную массу, кожух для набивки огнеупорной набивной массы, приваренный к газораспределительной камере, восемь смесителей, объединенных общей сварной газораспределительной камерой, причем горелка установлена в нише печи по касательной к футеровке.

3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что каждый смеситель первого и второго ряда выполнен в виде литой трубы с наружным диаметром 67×10 мм, длиной 300 мм, с двенадцатью ребрами длиной 150 мм и высотой 4 мм, которые отлиты внутри центрального канала, при этом по периферии смесителей просверлены четыре сопла диаметром 1,6 мм под углом 25±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°.

4. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что смесители и стабилизирующий пламя туннель горелок изготовлены литьем по выплавляемым моделям из жаростойкого и износостойкого чугуна ЧХ32.

5. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что горелка имеет устройство для регулирования расхода воздуха, состоящее из двух стальных ребер, приваренных к газораспределительной камере, и регулятора, имеющего отбортовки и отверстия, соосные с отверстиями смесителей.

6. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что в ней размещен тигель типа ТРК-2000 глазурованный с желобом, имеющий высокую стойкость для обеспечения возможности плавки сплавов с температурой плавления до 1600°С.

7. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что гидравлический привод наклона печи состоит из двух силовых цилиндров, маслонапорной станции, гидравлических рукавов, двух кронштейнов, приваренных к корпусу печи, и двух кронштейнов, приваренных к швеллеру сварной рамы.

8. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что установка пылегазоочистки содержит две поворотные решетки и 12 рукавных фильтров, обслуживающую площадку и лестницу и выполнена с возможностью обеспечения производительности по очищаемому газу 11600 м³/час, степени очистки по фтористому водороду 66%, степени очистки по окиси меди 87%, степени очистки по окиси углерода 87%, степени очистки по окиси азота 86%, степени очистки по окиси алюминия 81%, степени очистки по пыли 92%, уровня звука не более 75 дБ.