Шахтная печь для нагрева метал-личЕСКОй дРОблЕНОй СТРужКи Советский патент 1981 года по МПК F27B3/08 

(54) ШАХТНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ НАГРЕВА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ДРОБЛЕНОЙ СТРУЖКИ

1

Изобретение относится к нагревательным устройствам, применяемым на заводах по переработке вторичных металлов и на крупных машиностроительных заводах и может быть применено для нагрева дробленой стружки при окислительном, безокислиТельном и необезуглероживающем режимах.

Известны барабанные вращающиеся печи для нагрева металлической стружки перед брикетированием и при термической очистке отходов металла 1, а также печи шахтного типа 2.

Из известных печей, используемых для нагрева металлической стружки перед брикетированием, наиболее близкой к изобретению является вертикальная газовая печь. В печи имеется шахта, в которой продукты сжигания топлива пронизывают стружку снизу вверх, отдают ей тепло и через дымовые каналы отводятся в дымовую трубу. Предварительный нагрев стружки, поступившей в шахту, происходит на верхней заслонке, которая закреплена на оси и уравновешена противовесом. В низу вертикальной шахты находится копильник для стружки. Заслонки поворачиваются вниз при помощи специального привода 3.

Основным недостатком конструкции этой печи является образование настылей на внешней поверхности (по ходу загрузки стружки в печь) наклонных заслонок. При длительной работе печи поверхность заслонок зарастает настолько сильно, что приходится преждевременно- останавливать печь для чистки заслонок от настылей. Другим весьма существенным недостатком является обеднение поверхности дробленой стружки углеродом (т.е. обезуглероживание), кроме того, при обычном нагреве до 5-7°/о стружки за счет ее окисления переводится в окалину.

Цель изобретения - обеспечение надежности схода стружки и удобства эксплуатации печи, снижение окисления и обезуглероживания металлической стружки.

Поставленная цель достигается тем, что на направляющих плитах, расположенных под углом 40-45° по отношению к горизонтальной плоскости, установлены толкатели со штангами, которые соединены с механическим приводом, а верхние и нижние горелки соответственно с коэффициентом расхода воздуха п 0,5-0,55 и п 0,3-0,35 установлены на высоте 0,6-0,65 Н и 0,3- 0,4 Н, где Н - высота печи. Перемещение толкателей по поверхности плит осуществляется поочередно. Продукты неполного сгорания топлива перед выходом в дымовые каналы дожигаются вторичным воздухом, подаваемым соплами с общим коэффициентом расхода воздуха ,5-1,8. На фиг. 1 представлена щахтная печь для нагрева металлической дробленой стружки, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Печь состоит из наклонных направляющих плит 1, установленных под углом 40- 45°. Принимая во внимание, что перемещение металлической стружки по наклонным плитам осуществляется ка толкателями 2, так и за счет собственного веса стружки, установку наклонных плит под углом меньщим 40° выполнять нецелесообразно, так как при этом значительно ухудшается перемещение стружки по наклонным плитам. Установка наклонных плит под углом больщим 45° приводит к сокращению времени нахождения металлической стружки в рабочей камере. Сжигание топлива осуществляется при помощи верхних и нижних горелок 3 и 4 в рабочей камере 5. Режим работы верхних горелок определяется условием безокислительного нагрева, согласно которому коэффициент расхода воздуха п не должен быть ниже 0,5. В противном случае не удастся получить необходимой температуры. Нецелесообразно иметь коэффициент расхода воздуха п бельше 0,55, так как это приведет к увеличению окислительного потенциала атмосферы печи. Режим работы нижних горелок определяется условием необезуглероживающего нагрева, согласно которому коэффициент расхода воздуха п не должен быть ниже 0,3. В противном случае еще более снижается температура атмосферы рабочего пространства печи. Увеличение коэффициента рс;схода воздуха больще 0,35 приводит к увеличению обезуглероживания нагреваемой металлической дробленой стружки. Верхние горелки установлены на высоте 0,6-0,65 Н, где Н - высота печи. Устанавливать горелки ниже 0,6 Н нецелесообразно, так как это приводит к неравномерности прогрева кладки шихты и металлической дробленой стружки. По этой же причине эти горелки нецелесообразно устанавливать и выше 0,65 Н. Нижние горелки установлены на высоте 0,3-0,4 Н. Устанавливать горелки ниже 0,3 Н по конструктивным соображениям нецелесообразно. Устанавливать горелки выще 0,4 Н нежелательно, так как это приводит к уменьшению высоты реакционной зоны. В верхней части рабочей камеры встроены дозаторы 6, дымовые каналы 7 и сопла 8 для подачи вторичного воздуха, смонтированные на высоте 0,8-0,85 Н. В нижней части печи выполнено окно 9 для выхода горячей стружки, снабженное металлической коробкой 10 с самозакрывающейся крыщкой И. Для герметизации рабочего пространства печи вырезы в кожухе печи, сделанные для толкателей, закрыты металлическими коробками 12, укрепленными болтами. Плиты-толкатели, соединенные со щтангами, приводятся в движение механическим приводом 13. Печь работает следующим образом. Предварительный нагрев металлической стружки, поступившей в шахту из дозатора, происходит на самой верхней наклонной плите. Под воздействием собственного веса и усилия толкателя стружка осыпается на нижерасположенную плиту. Продукты неполного сгорания отводятся через дымовые каналы 7 в верхней части шахты в общий боров и далее в дымовую трубу. Сжигание газообразного топлива осуществляется в горелках, установленных на двух противоположных боковых стенках шахты, причем верхние горелки работают с коэффициентом расхода воздуха п 0,5-0,55. Продукты неполного сгорания омывают металлическую стружку и защищают ее от окисления. Нижние горелки работают с коэффициентом расхода воздуха п 0,3-0,35. Продукты неполного сгорания, образующиеся при п 0,3- 0,35, позволяют защитить металлическую стружку от обезуглероживания. Дожигание продуктов неполного сгорания вторичным воздухом с коэффициентом расхода воздуха ,5-1,8 осуществляется в верхней части печи перед выходом их в дымовые каналы. Для проталкивания стружки и во из ежание образования настылей на поверхности наклонных направляющих плит предусмотрены толкатели 2, которые могут Перемещаться вдоль поверхности наклонных плит до нижнего и верхнего крайнего положения. Перемещение толкателей осуществляется механическим или гидравлическим приводом, причем в тот момент, когда правый верхний толкатель перемещается сверху вниз, сталкивает стружку и очищает поверхность направляющей плиты, левый верхний перемещается снизу кверху. Аналогично работают и нижерасположенные толкатели. Применение только одной установки на Липецком тракторном заводе для нагрева дробленой стружки стали ШХ-15. (БЗ) в малоокислительной среде позволит получить экономическую эффективность более 2 рУт. Формула изобретения Шахтная печь для нагрева металлической дробленой стружки, содержащая прямоугольную щахту, направляющие плиты и горелки, смонтированне на разных уровнях противоположных боковых стен, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения надежности схода стружки и удобства эксплуатации печи, снижения окисления и обезуглероживания, печь снабжена установленными на направляющих плитах толкателями со штангами, соединенными с механическим приводом, при этом направляющие плиты рсположены под углом 40-45° по отношению к горизонтальной плоскости, а верхние и нижние горелки соответственно с коэффициентом расхода воздуха п 0,5-0,55 и п 0,3-0,35 установлены на высоте 0,6- 0,65 Н и 0,3-0,4 Н, где Н - высота печи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ № 1262103, кл. 48 d 2-3/00, опублик. 1968. 2.Чукмаков С. Ф., Зазимко А. И. и др. Пакетирование стального лома. К., «Техника, 1967. 3.Авторское свидетельство СССР № 210893, кл. С 21 D 9/00, 1968.