УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГРЕВА СКРАПА Советский патент 1974 года по МПК F27D1/00 

1

Изобретение относится к области металлургической подготовки вторичных металлов к переплаву путем их предварительного подогрева и может быть использовано для предварительного подогрева стальной легированной замасленной стружки перед переплавом ее в электродуговых печах.

Известно устройство для подогрева скрапа с контролируемым окислением, содержащее футерованный контейнер, снабженный раскрывающимся дном и конической футерованной крышкой, на которой установлены горелочные устройства, соединенные с магистралями для подачи топлива.

Недостатком известного устройства является сложность осуществления процесса нагрева обледенелой или замасленной стружки. Так как давление нагревающих газов в камере сжигания перед контейнером со стружкой не должно превышать атмосферного давления в цехе (в противном случае содержащие СО и СОг нагревающие газы будут проникать через песочный затвор в цех, отравляя атмосферу), аэродинамическое сопротивление потоку нагревающих газов, проходящих через стружку, может быть преодолено только путем создания соответствующего вакуума в дымовом тракте после контейнера, причем чем мельче и плотнее стружка, тем мельче в ней каналы для прохождения газа, тем больший вакуум

необходимо создавать в дымовом тракте, чтобы просасывать нагревающие газы через стружку в контейнере.

В обледенелой или замасленной стружке каналы для прохождения газа значительно .мельче, че.м в обычной неза.масленной стружке. Кроме того, обледенелая или замасленная стружка, помещенная отдельными кусками в емкость, например в контейнер, слипается с образованием единого целого. Поэтому при безокислительно.м нагреве обледенелой или замасленной стружки в известном устройстве необходимо создавать значительный вакуум, что ведет к увеличению мощности эжектирующего устройства и к повыщенным требованиям герметичности дымового тракта после контейнера. Испаряющееся при безокислительном нагреве масло частично конденсируется по дымовому тракту, а частично сгорает в дымовом тракте, образуя копоть, выбрасываемую в атмосферу.

Целью изобретения является обеспечение возможности малоокислительного подогрева в устройстве замасленной металлической стружки. Это достигается тем, что горелки для сжигания топлива установлены в топочной камере, находящейся под контейнером, дно контейнера перфорировано, а внутри контейнера соосно ему размещена труба с перфорированными стенками, соединяющая топочную камеру с объемом под крышкой контейнера; крышка контейнера выполнена подъемной и последовательно связана через -патрубок и камеру дол игания продуктов неполного сгорания топлива и наров масла, оборудованную горелками, с рекуператором, из которого подогретый воздух поступает к горелкам топочной камеры.

На фиг. 1 показано онисываемое устройство; на фиг. 2 - то же, вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вид по стрелке А на контейнер в раскрытом состоянии; на фиг. 4 - то же, разрез по Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - то же, разрез по В-В на ф,иг. 4.

Устройство включает футерованный контейнер 1 с раскрывающимся коническим перфорированным дном, содержащим два полуднища 2, конической футерованной подъемной крышкой 3 и трубой 4 с перфорированными стенками, расположенной в средней части контейнера на нротяжении всей его высоты. 11ерфорированная труба выполнена из жаронрочноп стали и крепится на трубодержачеле 5 в верхней части контейнера.

Полуднища 2 шарнирно прикреплепы к проушинам 6 опорного кольца 7, соединенного с кожухом 8 контейнера. Полуднища имеют по две цанфы 9, на которые надеты тяги 10, шарнирно укренлеиные в траверсах 11, расноложенных между направляющими 12, связанными с кожухом .контейнера. Для транспортировки контейнера траверсы оборудованы крюками 13. Для ограничения хода траверс нри раскрытии нолуднищ служат прикрепленные к кожуху контейнера ограничители 14.

В подъемную футерованную крышку 3 входит патрубок 15, соединяющий контейнер с камерой дожигания 16. Соединение крышки с контейнером 1 и патрубком 15 уплотняется песочными затворами 17 и 18. Для подъема и опускания крышки используется лебедка 19 с электромеханическим приводом.

Под контейнером выполнена топочная камера 20, оборудованная двухпроводной горелкой 21 для сжигания топлива, например природного газа, с заданной степенью недожога. Соединение топочной камеры с контейнером уплотняется песочным затвором 22.

Камера дожигания 16 имеет двухпроводную горелку 23 для дожигания СО и эдасляных паров. Камера дожигания соединена с рекуператором 24, служащим для подогрева отходящими газами, имеющими температуру до 1200°С, воздуха, подаваемого к горелкам. Для создания разрежения в дымовом тракте установлено эжектирующее устройство 25. Воздух к горелкам подается вентилятором 26, а в эжектор - вентилятором 27. Перфорированная труба крепится в контейнере посредством кольца 28, присоединенного к верхней части кожуха 8, выполненного с тремя кронштейнами, удерживающими трубодержатель.

Первоначальный пуск предложенного устройства осуществляют до установки в нем контейнера со стружкой. Для этого включают вентиляторы, эжектирующее устройство, зажигают горелки в топочной камере и в камере дожигания. Горелки топочной камеры должны .быть отрегулированы для сжигания топлива с недостатком кислорода с целью создания в тоночной камере малоокислительной атмосферы.

При снятом с тоночной камеры контейнере продукты неполного сгорания топлива, выходящие из топочной камеры, разбавляются воздухом, догорают, засасываются под крышку,

проходят через патрубок, кам.еру дожигания, рекуператор и удаляются через дымоотводящий тракт эжектирующим устройством в атмосферу. Для загрузки контейнера стружкой его устанавливают на специальное приспособление так, что нолуднища контейнера закрыты. Далее загружают в контейнер стружку. Заполненный контейнер цепляют за крюки траверс и помещают в устройстве для подогрева

стружки на топочную камеру, нредварительно нодняв крышку. После установки контейнера крышку опускают.

В начале процесса подогрева продукты горения из топочной камеры полностью или частично проходят по перфорированной средней части контейнера, так как они не могут полностью пройти через плотный слой замасленной стружки в контейнере. Проходящий но

перфорированной трубе в средней части контейнера ноток газов способствует ускорению процесса разогрева стружки и выгоранию масла. По мере нагрева стружки и выгорания масла вследствие увеличения пористости стружки увеличивается поток газов, который проходит через отверстия в днище контейнера и далее-через всю массу стружки. Наличие малоокислительной атмосферы, создаваемой

потоком газов с автоматически регулируемым

тепловым режимом, предотвращает развитие

высоких температур в стружке при горении

масла, вызывающих сваривание стружки.

После полного выгорания масла пористость

стружки возрастает, и поток газов беспрепятственно проходит через всю толщу стружки. Продукты неполного сгорания и пары масла из контейнера поступают в камеру дожигания, разбавляются воздухом до некоторого

избытка кислорода, полностью сгорают, проходят через рекуператор, отдавая часть тепла, и посредством эжектирующего устройства выбрасываются в атмосферу. Пагретый в рекуператоре воздух подается к топочным горелкам.

Процесс нагрева стружки заканчивают после того, как температура отходящих газов из контейнера составляет 950-1000°С, что примерно соответствует температуре нагрева

стружки до 750°С.

После окончания подогрева стружки включают привод лебедки, подЕШмают крышку, контейнер прн помощи крюков траверс снимают с топочной камеры и устанавливают па плавильную печь. Опусканием траверс раскрывают днище контейнера и выгружают подогретую стружку в плавильную печь. С целью исключения простоев оборудования целесообразно использовать два контейнера.

Устройство снабжено системой автоматического регулироваиия тепловых режимов, обеспечивающей изменение расхода топлива и воздуха, подаваемого в горелки топочной камеры, в соответствии с изменением температуры отходящих газов из контейнера взависимости от характера нагреваемой стружки (материала, плотности степени замаслепности, загрязненности, степени заполнения объема контейнера).

Предмет изобретения

Устройство для подогрева скрапа, содержащее футерованный контейнер с раскрывающимся дном и футерованной крышкой и горелки для сжигания топлива, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности малоокислнтельного подогрева в нем металлической замасленной стружки, оно

снабжено расположенной под контейнером топочной камерой с установленными в ней горелками; дно контейнера перфорировано, а внутри контейнера соосно ему установлена труба с перфорированными стенками, соедипяющая топочную камеру с объемом под крыщкой контейнера, причем крыщка контейнера выполнена подъемной и последовательно соединена через патрубок и камеру дожигания, оборудованную горелками, с рекуператором.

21

/7/////////

u J

13

i3

n B

IB Фг11

&-В /JoSepHi/mo)