Шахтная печь для плавки меди Советский патент 1985 года по МПК F27B1/00 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к шахтным печам для переработки скрапа или .РУДЫ. Известна шахтная печь для плавле ния скрапа, содержащая вертикальную цилиндрическую камеру, горелки и средства сбора и дренажа меди Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату является шахтная печь для плавки меди содержащая вертикальную щшиндрическую камеру для предварительного нагрева завалки меди, камеру плавле ния с диаметром и площадью сечения большей, чем диаметр и площадь сече ния камеры предварительного нагрева горелки и средства сбора и дренажа Iрасплавленной меди 2, Однако обе известные печи характеризуются недостаточно высокой эффективностью работы и невозможность переработки большой завалки скрапа или руды. Цель изобретения - повьппение эффективности работы печи. Цель достигается тем, что шахтна печь для плавки меди, содержащая вертикальную цилиндрическую камеру предварительнЬго нагрева завалки меди, камеру плавления с диаметром и площадью сечения большей, чем диаметр и площадь сечения камеры пред варительного нагрева, горелки и средства для сбора и дренажа расплавленной меди из камеры плавления снабжена дополнительно горелками, размещенными в нижней части вертикальной цилиндрической камеры, каме ра плавления дополнительно снабжена двумя горелками, размещенными парал |лельно одна другой и симметрично относительно выпускного отверстия, две горелки, размещенные в камере плавления, установлены по касательной к стенке камеры плавления с интервалом 270 одна.-относительно дру гой и симметрично относительно выпускного отверстия, соотношение диаметра камеры плавления и диаметра цилиндрической камеры(1,24-1,9):1,камера плавления выполнена с изменяющим сверху вниз диаметром,при этом отноше ние наибольшего диаметра камеры плавл ния к диаметру цилиндрической камеры обратно пропорционально диаметру цилиндрической камеры. t На фиг. 1 - разрез предпочтительного варианта печи; на фиг, 2 - увеличенной камеры плавления, вид сверху Сразрез фиг, 1). Гранулированный металл под давлением собственного веса загружается в верхнюю часть печи с помощвл загрузочного устройства (не показано). Печь 1 разделена на цилиндрическую часть 2 и камеру 3 плавления. Верхняя часть цилиндрической части 2 представляет собой камеру 4 предварительного нагревания, в которой холодная завалка 5 нагревается за счет конвекции от горелок 6 и 7, расположенных в камере 8 спекания и камере 9 плавления. Центральная часть печи представляет собой камеру 8 спекания, в которой температура предварительно нагретой завалки 5 поднимается регулируемым образом до температуры, несколько меньшей температуры плавления металла завалки за счет конвекции от горелок 7 камеры плавления и путем непосредственной подачи тепла от горелок 6 камеры спекания для получения .спеченной колонной массы завалки Ю, Благодаря плотности гранулированной металлической завалки 5, высокого отношения площади поверхности к объему и возможности регулирования работы горелок 6 камеры спекания з.авалка не плавится, а вместо этого спекает- ся по мере ее нагревания до температуры несколько ниже точки плавления металла завалки, в силу чего из завалки 5 образуется когерентная колонная масса 10, которая плавится в камере 9 плавления. Колонная масса 10 блокирует прохождение гранул завалки 5 через шахту и в нижнюю часть печи, предотвращая таким образом нерегулируемое образование полусплош- ной массы нерасплавленного металла на поде 11. Одной из самых серьезных проблем плавки гранулированного скрапа в известных шахтных печах бьшо нерегулируемое образование холодной полусплошной массы металла на поде, которая забивала выпускное отверстие и блокировала горелки. Но в печи 1 предусмотрена камера 9 плавления, которая приспособлена для размещения 3 массы 10 завалки в регулируе юм режиме и расплавления этой массы, при этом выпускное отверстие 12 остается чистым, а горелки неблокированными. .При работе печи 1 завалка не прилипа ет к внутренним стенкам 13 печи 1, так как внутренние стенки 13 футерованы огнеупорами и поскольку завалка уплотняется в когерентную колонну ма ,су 10 и несколько усаживается от бнутренних стенок 1J по мере спекани |Массы, исключая образование пустот, : Под камерой 8 спекания расположена камера 9 плавления большего ди аметра и меньшей высоты по сравнению с ,камерой 8, расположенной непосредственно над ней, В общем цилиндричес кая часть 2 должна иметь диаметр при мерно 2,5-6,0 футов, при этом предпочтительный диаметр составляет 4,5 фута. Диаметр камеры 9 плавления должен быть примерно в 1,2-1,9 раза больше диаметра цилиндрической части 2, при этом предпочтительное отно -шение диаметра камеры 8 плавления к дйамё,тру цилиндрической части 2 соi ставляет л« 1,5-1, Таким образом, чем больше диаметр цилиндрической части 2, тем меньше отношение диаметра камеры плавления к диаметру цилиндрической части: минимальное увеличение диаметра от цилиндрической части 2 к камере 9 плав ления должно составлять - 305 мм, а максимальное - мм. При пуске завалка 5 достигает пода 11 в регули руемом режиме и предварительно нагре вается для получения регулируемого образования сплошной или спеченной колонной массы, которая образуется в колонне to. Ширина плавильной каме ры 9 образует пространство 14 для горения вокруг образующейся колонны 10 для начала плавления, при этом .выпускное отверстие 12 остается чистым, а горелки 7 не блокируются , колонной массой 10, 937 После этого по мере опускания колонной массы 10 вниз по цилиндрической части 2 масса по.падаёт в камеру 15 спекания в виде сплошной колонны 10, диаметр которой примерно равен внутреннему диаметсу каме ры 8 спекания, затем масса поступает в камеру 9 плавления и далее опирается на под 11. Под 11 пр дпочтительно вьшолнен многоярусным для улучшения плавления нижней поверхности колонны 10, а также периферийных поверхностей, при этом обеспечивается непрерывная вертикальная поддержка спеченной колонны Ю, Боковая поддержка обеспечивается стенками 13 камеры 8 спекания и трубчатое нагревательное пространство образуется между стенками 15 камеры 9 плавления и периферией колонны 10, В этом пространстве 14 тепло направляется из множества горелок 7 радиально внутрь и на расстоянии tio внутренней поверхности камеры 9 плавления. Таким образом, горелки 7 расположены так, что сжигаемое в них топливо образует пламя, , которое контактирует с металлической колонной 10 по касательной и за1вихряется вокруг колонны 10 симметрично в трубчатом пространстве 14 от точки, расположенной непосредственно напротив вьтускного отверстия 12 в направлении выпускного отверстия 12, Такая симметричная тангенциальная подача пламени расплавляетКОЛОНН5ТО массу 10 металла от наружной поверхности в направлении ее внутренней части. Расплавленная часть колонной массы 10 замещается частями колонны tO, которые непрерьгоно спекаются в камере 8 спекания и под действием тяжести подаются из камеры 8 спекания в камеру 9 плавления при работе печи 1, Расплавленньй металл 15 стекает на под 11, который направляет -поток металла Через выпускное отверстие 12,

ШАХТНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ МЕДИ, содержащая вертикальную цилинд рическую камеру предварительного нагрева зайалки меди, камеру плавления с диаметром и площадью сечения большей, чём диаметр и площадь сечения камеры предварительного нагрева, горелки и средства для сбора и дренажа расплавленной меди из камеры плавлей$ш, отличающая ся тем, что, с целью повышения эффективности работы печи, она снабжена дополнительно горелками, размещенными в нижней части вертикальной цилиндрической камеры, камера плавления дополнительно снабжена двумя горелкга и, размещенными параллельно одна, другой и симметрично относительно выпускного отверстия, две другие горелки, :размещенные в камере плавления, установлены по касательной- к стенке камеры плавления .с интервалом 270° одна относительно другой и симметрично относительно выпускного отверстия, соотношение диаметра камеры плавления и диаметра цилиндрической камеры