Шахтная плазменная печь для восстановления металлов Советский патент 1992 года по МПК C21B13/12 F27B1/02 

1Г

---Металл 1 - -

/////////////////7777.

И

//

И

Изобретение относится.к металлургии, в частности к шахтным плазменным печам для восстановления металлов из руд, рудных концентратов и отходов промышленности.

Известна шахтная плазменная печь, предназначенная для восстановительных процессов.

Известна также шахтная плазменная печь, содержащая футерованный, заполненный кусковым тугоплавким материалом корпус с перекрытым сводом, горн, плазмотроны и газоотводящую трубу, Однако в известной печи процессы восстановления идут с недостаточной скоростью из-за сравнительно ограниченной поверхности соприкосновения восстанавливаемых материалов и восстановителя и их кратковременного совместного пребывания в высокотемпературной зоне восстановления.

Целью изобретения является интенсификация процесса восстановления путем увеличения поверхности соприкосновения восстанавливаемых материалов и восстановителя и увеличения времени их совместного пребывания в высокотемпературной зоне восстановления.

Указанная цель достигается тем, что шахтная плазменная печь для восстановления металлов, содержащая футерованный, заполненный кусковым тугоплавким материалом корпус с перекрытым сводом, горн, плазмотроны и газоотводящую трубу, дополнительно снабжена решеткой, разделяющей шахту и горн и поддерживающей кусковой материал, а газоотводящая труба размещена в верхней части горна.

На чертеже схематически изображена предлагаемая печь.

Печь состоит из футерованного корпуса

Iс перекрытым сводом 2. В шахте печи размещен кусковой тугоплавкий материал 3. В нижней части расположен горн 4 для накопления жидких продуктов плавки. На горне 4 находится газоотводящая труба 5. Между горном 4 и шахтой размещена решетка 6. На корпусе 1 расположены фурмы 7 для подачи плазменного дутья и пылевидных материалов в печь и плазмотроны 8. На горне 4 находятся дополнительный плазмотрон 9 с фурмой 10 для регулирования температуры и химсостава жидких продуктов плавки в горне 4 и выпускное отверстие

I1для выпуска этих продуктов,

Печь работает следующим образом.

В разогретую насадку из кускового кокса 3 через плазменное дутье подают смесь измельченного восстанавливаемого материала и восстановителя. Восстанавливаемый материал расплавляется и образует на поверхности кускового кокса насадки жидкую тонкую пленку, которая, восстанавливаясь, медленно стекает в горн 4 через решетку 6. Наличие коксовой насадки ниже уровня фурм 7 до решетки 6 способствует

долговременному совместному пребыванию восстановителя и восстанавливаемого материала в этой высокотемпературной, восстановительной зоне коксовой насадки, что интенсифицирует процесс восстановления.

0 Регулирование температуры и химсостава жидких продуктов плавки в горне 4 осуществляют с помощью плазмотрона 9 с фурмой 10, а выпуск - через выпускное отверстие 11. Отвод печных газов осуществля5 ют через газоотводящую трубу 5.

Осуществление процессов восстановления в данной печи позволяет повысить степень извлечения элементов, особенно трудновосстановимых, использовать в каче0 стве шихтовых материалов как качественные материалы, так и отходы, в том числе углеводородсодержащие отходы производства и быта, а также использовать в качестве восстановителя как газообразный, так жид5 кий и твердый восстановители, уменьшить загрязнение окружающей среды, так как жидкая фаза в горне значительно уменьшает унос пыли и печные газы легче очищать, кроме того, использовать печные газы для

0 разных энергетических и технологических нужд, в том числе для возвращения в печь, уменьшить опасность во время аварийного попадания воды через фурмы, так как вода, попадая в коксовую насадку, газифицирует

5 и непосредственно с металлом не соприкасается.

Предлагаемая печь может быть использована не только для восстановительных процессов, но и для расплавления разных

0 материалов пропусканием его через нагретую насадку.

Формула изобретения

1.Шахтная плазменная печь для восстановления металлов, содержащая футеро5 ванный, заполненный кусковым тугоплавким материалом корпус с перекрытым сводом, горн, установленные в корпусе плазмотроны с устройствами для ввода пылевидных материалов в плазменное дутье, и газоотводя0 щую трубу, отличающаяся тем,что, с целью интенсификации процесса восстановления, печь дополнительно снабжена решеткой, разделяющей шахту и горн и поддерживающей кусковой материал, плаз5 мотроны расположены в верхней части корпуса, а газоотводящая труба размещена в верхней части горна.,

2.Печь по п. 1,отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным плазмотроном с фурмой, установленным в горне.

Сущность: печь обеспечивает интенсивное восстановление пылевидных оксидных материалов с получением жидкого металла при использовании газообразных, жидких или твердых восстановителей и энергии плазменного дутья. Печь содержит футерованный корпус 1 с перекрытым сводом 2. В шахте помещен кусковой тугоплавкий материал, например кокс 3, который опирается на решетку 6. Под решеткой расположен горн 4, снабженный газоотводящей трубой 5, дополнительным плазмотроном 9 с фурмой 10 для регулирования температуры и состава продуктов плавки и выпускным отверстием 11. На корпусе 1 размещены фурмы для подачи в печь пылевидных материалов и восстановителя, а также плазмотро ны 8. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ч лЗСЯИ ввиш