Печь для плавки лома и отходов цветных металлов Советский патент 1989 года по МПК F27B3/04 

(21)4281789/23-02

(22)13.07.87

(46) 15.05.89. Бюл. № 18

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов

(72)В.И. Гель, Н.М. Воронин, Э.Ф. Малык, А.И. Баркалов

и Н.И. Артемьев

(53)621.745.33(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1267319, кл. С 22 В 21/00, 1984.

(54)ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ ЛОМА И, ОТХОДОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

(57)Изобретение относится к металлургии, к конструкции печей для плавки лома и отходов цветных металлов,

в частности сплавов алюминия и цинка. Цель изобретения - упрощение об- служивания и обеспечение возможности переработки низкосортной шихты. Переплавляемую шихту (стружку и т.п.) загружают в камеру 4 и насосом на нее подают расплав. Шихта плавится и перетекает в камеру 5, из которой всплывающий шлак механически удаляют. Расплав попадает в желоб 6, где скорость его увеличивается. Это способствует всплыванию неметаллических включений и удалению водорода. Металл дополнительно очищается на фильтрующем элементе 10 и попадает в камеру 8, где отстаивается и передается на разливку. Часть металла возвращается через окно 7 в камеру 1. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.,1 табл.

§

(Л

Изобретение относится к металлургии, к конструкции печей для плавки лома и отходов цветных металлов ,в частности, сплавов алюминия и цинка. Цель изобретения - упрощение обслуживания и обеспечение возможности переработки низкосортной шихты. Переплавляемую шихту /стружку и т.п./ загружают в камеру 4 и насосом на нее подают расплав. Шихта плавится и перетекает в камеру 5, где всплывающий шлак механически удаляют. Расплав попадает в желоб 6, где скорость его увеличивается. Это способствует всплыванию неметаллических включений и удалению водорода. Металл дополнительно очищается на фильтрующем элементе 10 и попадает в камеру 8, где отстаивается и передается на разливку. Часть металла возвращается через окно 7 в камеру 1. 2 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

т

5-

Ц-

6Т

4Ь

sj

со

00

ft

фи&.1

Изобретение относится ft металлургии, в частности к конструкции печи для плавки лома и отходов цветных металлов, например сплавов алюминия и цинка.

Цель изобретения - упрощение обслуживания и обеспечение переработки низкосортной шихты.

На фиг. 1 изображена печь, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Печь для плавки лома и отходов цветных металлов состоит из камеры 1 нагрева металла, колодца 2 с насосом 3, камеры 4 плавления лома, ка - меры 5 отделения шлака от металла, двууклонного желоба-металлопровода 6, окна 7 перетока расплава, камеры отстоя расплава, колодца 9 и фильтра 10 - пучка вертикальных стержней из карбида кремния.

Камера 1 нагрева расплава представляет собой футерованную огнеупорным материалом емкость, причем стенка, примыкающая к желобу-металло проводу 6, выполнена с применением огнеупоров с высокой теплопроводностью, например карбида кремния или муллито-корундового огнеупора. Камера 1 имеет систему подогрева (не показана) и окно 11 для чистки и соединена с камерами 4, 5 и 8 о-кнами 7, служащими для перетока расплава и расположенными в нижней части камеры 1. Насос 3 служит для создания циркуляции расплава между камерами 1,4, 5 и 8 и может быть как механическим центробежным, так и МГД- насосом. R камеру 4 в виде футерованного огнеупором зумпфа подается лом для его расплавления. Камера 5 - это футерованная огнеупором. емкость в которой шлак выплывает на поверхность металла и принудительно удаляется. Желоб-металлопровод 6 выполнен двууклонным для освобождения его от металла при выпуске расплава из печи. Для лучшего прогревания метал- лопровод 6 отделен от камеры 1 теплопроводным огнеупором. Для предотвращения зарастания желоба-метал- лопровода 6 окислами и настылями, а также предотвращения окисления в нем металла, поперечное сечение камеры выбирается таким, чтобы скорость металла в металлопроводе находилась в пределах более 0,05 и

0

5

5

0

0

5

менее 0,3м/с, что достигается выбором сечения желоба-металлопровода 6 в зависимости от сечения камеры 5 - камеры отстоя шлака (соотношение их сечений изменяется по длине от 0,2 до 0,5). Колодец 9 выполнен из огнеупора, который используется и в желобе-металлопроводе 6. Глубина колодца 9 составляет обычно 0,5 глубины камеры 8. Пучок вертикальных карбидкремниевых стержней собран с зазорами для фильтрации расплава.

Зеркальное расположение открытых камер 5 и 8 у противолежащих стен закрытой камеры 1 выбрано для повышения эффективности передачи тепла за счет улучшения перемешивания расплава в закрытой камере (направление движения расплава в печи показано на фиг. 1 стрелками). Поперечное сечение камеры 8 больше сечения камеры 5 на 30-50%, что позволяет снизить скорость расплава в ней для улучшения отстаивания окислов и облегчения удаления водорода. При скорости металла в желобе 0,05 предотвращается выпадение окислов и других неметаллических включений из потока металлов на дно желоба, т.е. устраняется возможность его зарастания. Превышение скорости металла 0,3 м/с приводит к разрыву окисной пленки и вмешиванию ее в расплав, что увеличивает окисление металла, т.е. не позволяет перерабатывать низкосортную (окисленную) шихту (см. таблицу).

Предлагаемая печь для плавки лома и отходов цветных металлов, -например алюминиевой стружки, работает следующим образом.

При включении насоса 3 в системе: камера 4 плавления - камера 5 обработки ишака - двууклонный желоб 6 - колодец 9 с установленным в нем фильтром 10 - в виде пучка вертикальных карбидкремниевых стержней - камера 8 отстоя расплава - камера 1 нагрева металла - всасывающий патрубок насоса - камера 4 и т.д., начинается циркуляция металла о

Переток металла осуществляется за счет создания металлостатического напора насосом 3 через окна 7. Тепло необходимое для плавки шихты, пере- дается потоку металла в камере 1 нагрева. Нагретый металл смешивается в плавильной камере 4 с холодной шихтой, расплавляет ее, расплав попадае в камеру 5, в которой всплывает шлак Для снижения количества металла в шлаке в камеру 5 на поверхность рас- лава может подаваться флюс. В желобе металлопроводе 6 поток металла ускоряется, что приводит к коагуляции окисньк плен и флотации их на поверхность расплава пузырьками водорода. В средней части желоба-металлопрово- да 6 глубина потока металла уменьшается, возрастает его скорость, что облегчает диффузию водорода (уменьшает его путь к поверхности расплава) . Не успевшие всплыть окислы задерживаются на поверхности карбид- кремниевых стержней при протекании расплава через щели между стержнями, собранными в пучок.

Образование щелей обуславливается во-первых, значительной шероховатостью их поверхности, во-вторых, отклонениями размеров толщины стержней и искривленностью их осей. В качестве карбидкремниевых . стержней могут быть использованы отработанные силитовые стержни-нагреватели, поверхность которых обогащена окисью кремния и удовлетворительно смачивается окисью алюминия, содержащейся в расплаве, и самим расплавом. Это способствует повышению эффективности фильтрации расплава.

В камеру 8 поступает очищенный расплав. Далее за счет резкого падения скоростей потока металл еще более очищается путем седиментации от окислов и водорода в камере 8 и

0

0 5

0

5

0

5

0

5

чистым поступает в камеру 1 нагрева через окно 7.

Из камеры 8 часть очищенного металла отбирается для разлива, а другая поступает Б камеру 1. Глубокая очистка металла от окислов способствует повышению кампании печи и снижает ее простои на очистку шлака и окислов. Пучок керамических стержней - фильтр может периодически заменяться и направляться на регенерацию, например, путем пескоструйной обработки.

Таким образом, использование изобретения позволяет перерабатывать низкосортную шихту, так как обеспечена эффективность очистки расплава, а также упрощается обслуживание печи, поскольку уменьшается настылеобразо- вание и облегчена замена фильтра.

Формула изобретения

и обработки шлака и колодец для установки насоса, соединенные окнами в разделяющих их перегородках, отличающая ся тем, что, с целью упрощения обслуживания и обеспечения переработки низкосортной шихты, она снабжена камерой отстоя расплава, колодцем с фильтрующим элементом и двууклонным желобом , соединяющим камеры обработки шлака и отстоя расплава и выполненным с площадью поперечного сечения, изменяющейся по длине от 0,2 до 0,5 площади поперечного сечения камеры обработки шлака, причем колодец с фильтрующим элементом расположен между желобом и камерой отстоя расплава.

S / S / / S / SSSS//S//SSi

V///////////////////7/A

физ.З

фиг. 2

8