Устройство для подогрева и загрузки шихты в плавильную печь Советский патент 1975 года по МПК F27D3/00 F27D13/00 

1

Изобретение относится к области производства материалов и сплавов путем плавления в тигельной печи.

Известное устройство для загрузки тигельных индукционных печей содержит изолированную камеру сжигания топлива и загрузочную бадью, состоящую из цилиндрического наружного кожуха и сменной емкости для шихты с открывающимся днищем. Полость между кожухом и емкостью закрыта сверху и снизу и сообщается только с емкостью для шихты. К устройству подведены тракты отсоса отработа.нных газов и подачи воздуха. Камера сжигания снабжена индивидуальной системой подачи вторичного воздуха.

Однако в таком устройстве совершенно не используется тепло отходящих газов, что снижает коэффициент полезного действия.

С целью увеличения коэффициента полезного действия за счет использования тепла отработанных газов для нагрева вторичного воздуха по принципу противотока в донной части еМКОсти для шихты предлагаемого устройства выполнены щелевые кольцевые отверстия, охватываемые С-образным Коллектором, сообщающимся с трубой газоотсоса, расположенной с зазором внутри пустотелой траверсы и колонны. Образованный между ними канал для подачи вторичного воздуха сообщается с рубашкой камеры сгорания через полость, расположенпую мелхду кожухом и пове1)хностью емкости для шихты.

На чертеже изображен общий вид описываемого устройства.

Устройство состоит из бадьи 1, которая установлена на полой траверсе 2, закрепленной на полой поворотной колонне 3, и камеры сгорания топлива 4, выполненной отдельным узлом. Бадья 1 состоит из кожуха 5 с тонким слоем футеровки, емкости 6 для шихты, выполненной в виде конуса с уширением к разгрузочному отверстию. Емкость 6 в донной части набрана из конических колец 7, приваренных к вертикальным ребрам 8 на определенном расстоянии друг от друга так, что между ними имеются кольцевые щели. Щелевая часть емкости для шихты 6 отделена от герметичной (сплошной) уплотняющей перемычкой 9, которая сверху закрывает С-образное кольцо 10, охватывающее щелевую часть емкости 6, установленной на нижний пояс кольца 10. Кольцевая полость А, образованная элементами 6, 9 и 10, служит отсасывающим коллектором, который соединен с трубой газоотсоса 11. Между внутренней поверхностью кожуха 5 и паружной поверхностью емкости 6 и С-образного кольца 10 образована полость Б. Через отверстие на боковой поверхности кожуха 5 полость Б сообщается с полостью В внутри

0 траверсы и колониы, а через верхнюю откры3

тую часть сообщается с полостью Г, образованной между наружной 12 и внутренней 13 куполообразными стенками камеры сгорания. Полость Г служит для создания воздушной рубашки вокруг внутренней стенки камеры сгорания. Сообщающиеся нолости Б, В и Г составляют часть системы подачи «вторичного воздуха, поступающего на дожигание топлива. В верхней части куполообразной камеры сгорания установлена горелка 14 с запальным устройством, к которой подходят трубопроводы подачи топлива и «первичного воздуха, обеспечивающего воспламенение топлива.

Устройство работает следующим образом.

На позищш загрузки холодной шихты при снятой камере сгорания топлива 4 и выключенной системе подачи «вторичного воздуха в емкость 6 бадьи 1 засыпают металлическую шихту. После наполнения емкости на верхний опорный пояс бадьи устанавливают камеру сгорания. Включают подачу топлива и «первичного воздуха, подаваемого в количестве, достаточном для воспламенения топлива. Полнота сгорания топлива обеспечивается за счет подогретого «вторичного воздуха, который смешивается с горючей смесью (топливо + + «первичный воздух) в полости камеры сгорания. Лопаточный аппарат 15 на входе «вторичного воздуха в полость камеры сгорания обеспечивает закрутку потока воздуха и улучшает условия перемешивания его с горючей смесью, а следовательно, и полноту сгорания. Кроме того, благодаря закрутке поток продуктов сгорания концентрируется вдоль вертикальной осевой камеры сгорания и уменьшает контакт газов с внутренней поверхностью камеры, а значит, и уменьшаются потери тепла, улучшаются условия проникновения продуктов сгорания в толщину шихты и условия теплообмена. «Вторичный воздух протекает не только по рубашке (полость Г) камеры сгорания, но и вдоль тракта двиясения отработанных газов (полость В) и по рубашке бадьи (полость Б), т. е. осуществляется противоточное движение теплоносителя и «вторичного воздуха, что создает наиболее благоприятные

условия для нагрева его и увеличивает количество тепла, повторно используемого для нагрева шахты. Движение «вторичного воздуха вдоль всего тракта прохождения теплоносителя уменьшает нагрев наружных элементов конструкции, а значит, и снижает размеры и вес теплоизоляции.

Отработанные газы удаляются через горизонтальные кольцевые щели между коническими кольцами 7 в донной части емкости для шихты, что создает благоприятные условия для движения потока отработанных газов.

По окончании прогрева шихты выключается подача топлива и воздуха (система отсоса

.может ие выключаться), камеру сгорания 4 снимают любыми известными грузоподъемными средствами с бадьи 1, которая при повороте траверсы 2 передается на позицию загрузки горячей шихты в плавильную печь. После выгрузки шихты бадья 1 возвращается на позицию засыпки холодной шихты, и цикл повторяется.

Предмет изобретения

Устройство для подогрева и загрузки шихты в плавильную печь, содержащее камеру сжигания топлива и загрузочную бадью, установленную на полой траверсе, закрепленной на поворотной колонне, и состоящую из цилиндрического наружного кожуха и внутренней сменной емкости, тракты отсоса отработанных газов и подачи воздуха, отличающееся тем, что, с целью увеличения коэффициента полезного действия устройства за счет

использования тепла отработанных газов для нагрева вторичного воздуха по принципу противотока, в донной части емкости для шихты выполнены щелевые кольцевые отверстия, охватываемые С-образным коллектором, сообщающимся с трубой газоотсоса, расположенной с зазоро.м внутри пустотелой траверсы и колонны, при этом образованный между ними канал для подачи вторичного воздуха сообщается с рубашкой камеры сгорания через полость, расположенную между кожухом и поверхностью емкости для шихты.

Подача топлиба

Подача пербичного бозду а