Устройство для непрерывной плавки материалов в расплаве

 

Изобретение относится к металлургическому производству, в частности к печам для переработки шлаков и промышленно-бытовых отходов в жидкой ванне. Сущность: устройство содержит герметизированную камеру и герметичные загрузочные устройства, разделительную стенку с кессонированным обтекателем. Новым является герметизированная камера и стенка с обтекателем, которые позволяют эффективно переработать промышленно-бытовые отходы. Протяженность обтекателя к газоходу не менее трех расстояний от выпускного порога шлакового сифона до обтекателя. Нижняя часть обтекателя выполнена кессонированной. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к металлургическому производству, в частности к печам для переработки шлаков в жидкой ванне.

Известна печь для плавки сульфидных материалов и обеднения шлаков в жидкой ванне, содержащая шахту с узлами загрузки шихты в ее своде, систему фурм, газоход, закрепленную на своде шахты и опущенную в расплав кессонированную перегородку и сифоны с порогами для выпуска металла и шлака (1).

Недостатком указанной конструкции печи является то, что невозможно полностью сжечь промышленно-бытовые отходы в расплаве шлака, так как часть газообразных и легких фракций может выноситься и неполностью сгорать в газоходах, выделяя при этом вредные и дурнопахнущие газы в атмосферу.

Целью изобретения является снижение пылевыноса и улучшение экологических условий труда.

Цель достигается тем, что устройство содержит шахту, выполненную герметизированной, перегородку - в виде обтекателя протяженность к газоходу не менее трех расстояний по вертикали от выпускного шлакового порога сифона до обтекателя, причем нижняя часть обтекателя выполнена кессонированной.

Предлагаемое устройство позволяет наиболее эффективно сжечь промышленно-бытовые отходы в расплаве, продуваемом газом, и уменьшить пылевынос и улучшить экологические условия труда.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство выполнено в виде печи, содержащей подину, ванну 2 с расплавом, фурмы 3 для подачи дутья в расплав, сифон 4 для металлической части расплава, шлаковый сифон с порогом 5, герметичную шахту 6, загрузочную воронку 7, разделительную стенку 8, кессонированную перегородку в виде обтекателя 9, уровень 10 расплава в шахте печи, газоход 11.

Узел загрузки шихты включает бункер 12 с поворотным клапаном 13 на оси 14. Над бункером 12 установлены бункер 15 с клапаном 16 и воронка 17.

Плотное прижатие клапанов 13 и 16 к соответствующим седлам обеспечивается пневмоцилиндрами.

В бункер 15 по трубе 18 подается газ (воздух) с давлением выше чем в шахте 6.

Процессы переработки шихты (шлак и бытовые отходы) осуществляются следующим образом.

Подготовленная порция компонентов шихты загружается в воронку 17 при полностью закрытом клапане 16. В этот период шихта, находящаяся в бункере 15, может пересыпаться в шахту 6. Только после закрытия клапана 13 очередная порция шихты из воронки 17 может пересыпаться в бункер 15.

Последовательная работа клапанов 13 и 16 обеспечивается системой блокировки. Исключается прорыв пиролизных газов из шахты 6 в атмосферу за счет: плотного прилегания клапанов к седлам бункера 15 и воронки 17; системы противодавления, создаваемого в бункере 15; высоты столба шихты в бункере 15 и воронке 17.

В шахте 6 создается небольшое избыточное давление (до 500 мм вод.ст.), достаточное для барботажа продуктов сгорания из шахты 6 во вторую часть печи (под газоход 11).

Из бункера 12 шихта поступает в шахту 6 и далее на уровень 10 расплава, где отходы, омываясь брызгами и всплесками продуваемого расплава, интенсивно сгорают.

Газообразные продукты сгорания под действием избыточного давления в шахте 6 печи вытесняются под обтекатель 9, где, взаимодействуя с гарнисажем обтекателя 9 и расплавом, приобретают температуру, близкую к температуре расплава. При этих температурах происходит полное сгорание отходов и диссоциация продуктов сгорания. Во второй части печи расположена большая часть фурм для подачи газа. Продукты сгорания по газоходу 11 направляются на пылеулавливание и утилизацию.

Плотный шлак сливается через порог 5 и направляется для получения стройматериалов, а тяжелая металлическая часть расплава удаляется через сливной порог сифона 4. В камере поддерживается разрежение 5-10 мм вод.ст.

Экспериментально установлено, что выполнение разделительной стенки в виде кессонированного обтекателя протяженностью к газоходу не менее трех расстояний по вертикали от выпускного шлакового порога сифона до обтекателя дает возможность закончить процесс сжигания отходов в зоне обтекателя при минимальных перепадах давления в шахте и газоходе. При несоблюдении этих условий процессы сгорания отходов и диссоциации продуктов сгорания могут быть не полностью завершены, вследствие чего вредные газы могут выноситься в атмосферу.

Использование предлагаемого устройства позволит: эффективно переработать промышленно-бытовые отходы; снизить пылевынос с отходящими газами до 0,3% ; улучшить экологические условия труда и гарантированно получить отходящие газы, удовлетворяющие требованиям ПДК; получить шлаки, используемые как ценный материал для строительства и металлическую часть расплава для вторичного использования.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЛАВКИ МАТЕРИАЛОВ В РАСПЛАВЕ, содержащее шахту с узлами загрузки шихты в ее своде, систему фурм, газоход, закрепленную на своде шахты и опущенную в расплав кессонированную перегородку и сифоны с выпускными порогами для металла и шлака, отличающееся тем, что, с целью снижения вылевыноса и улучшения экологических условий труда, шахта выполнена герметизированной, а перегородка - в виде обтекателя протяженностью к газоходу не менее трех расстояний от выпускного порога шлакового сифона до обтекателя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кессонированной выполнена нижняя часть обтекателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1