Шахтная плазменная печь для восстановления металлов

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТО РС КОМУ С В ИДЕТЕЛ Ь СТВУ

11 (21) 4782557/02 (22) 20.11.89 (46) 15.06.92. Бюл. %22 (71) Грузинский политехнический институт (72) Р,Д,Лабадэе и Г.Н.3виададэе (53) 669.173.2 (088.8) (56) Электрические промышленные печи/

/Под ред. А.Д.Свенчанского. М.: Энергоиздат, 1981, с.252, Патент ГДР

М 155332,.кл, С 22 В 5/12, опублик. 02.06.82. (54) ШАХТНАЯ ПЛАЗМЕННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ

ВОССТАНОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ (57) Сущность: печь обеспечивает интенсивное восстановление пылевидных оксидных (l9) (11),у (51)5 С 21 В 13 12 F 27 В 1/02 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 фурмы7 для подачи в печь пылевидных материалов и восстановителя, а также. плазмотроны 8. 1 з и, ф лы, 1 ил. г

1740425

10

40

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

1 с 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

11 для выпуска этих продуктов, Печь работает следующим образом.

B 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.

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 осуществляют через газоотвадящую трубу 5, Осуществление процессов восстановления в данной печи позволяет повысить степень извлечения элементов, особенно трудновосстановимых, использовать в качестве 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 жидкий 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 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 и непосредственно с металлом не соприкасается.

Предлагаемая печь может быть использована не только для восстановительных процессов, но и для расплавления разных материалов пропусканием его через нагретую насадку.

Формула изобретения

1. Шахтная плазменная печь для восстановления металлов, содержащая футерованный, заполненный кусковым тугоплавким материалом корпус с перекрытым сводом, горн, установленные в корпусе плазмотроны с устройствами для ввода пылевидных материалов в плазменное дутье, и газоотводящую трубу, отличающаяся тем,что, с целью интенсификации процесса восстановления, печь дополнительно снабжена решеткой, разделяющей шахту и горн и поддерживающей кусковой материал, плазмотроны расположены в верхней части корпуса, а газоотводящая труба размещена в верхней части горна, 2, Печьпо п.1,отл и чаю щаясятем, что она снабжена дополнительным плазмотроном с фурмой, установленным в горне.