Устройство для непрерывной плавки материалов в расплаве

 

Использование: изобретение относится к устройствам для непрерывной плавки материалов в расплаве, например шлакообразных и промышленно-бытовых отходов. Сущность: устройство содержит печь с жидкой ванной, подиной и сифоном с выпускным порогом. Для непрерывного удаления металла из донной части устройство содержит замкнутую камеру, соединенную донным каналом с ванной печи, свод с окнами для горелок и газоотвода и устройство для намораживания слитка, выполненное в виде гильзы для охлаждения затравки, и механизм вытягивания затравки со слитком тросом, связанный с приводом. Вокруг гильзы в своде камеры расположены горелки и каналы для отвода отходящих газов. 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, подину фурмы, узлы подачи шихтовых материалов, свод, опущенную в расплав разделительную стенку, газоотвод, шлаковый сифон с выпускным порогом и узел удаления металла, расположенный в отдельной секции, соединенной с шахтой данным каналом.

Недостатком указанной печи является то, что невозможно непрерывно удалять металлическую часть расплава через сифон с выпускным порогом при ее малых расходах. Тонкая струя металла, сливаемая через порог, неизбежно замерзает. При плавке шлаков металлическая часть расплава составляет 1-8% от массы шлака (шихты). Так при выходе 28,5 т/ч шлака металлическая часть расплава составит 0,5 т/ч, т.е. непрерывно должен сливаться струей диаметром менее 5 мм. Указанные обстоятельства вынуждают периодически накапливаться и выпускать металлическую часть расплава через летку и шлаковое окно. Периодический выпуск металла через летку или шлаковое окно тяжелая и трудоемкая операция, связанная с большой потерей металла со скрапом и расходом огнеупоров. При этом теряется важное свойство печи ее неисправность.

В условиях, когда эти печи используются не только для плавки шлаков, но и для переработки промышленно-бытовых отходов, периодический слив шлаков просто недопустим. В случае периодического слива металла происходит полная разгерметизация шахты печи и выброс вредных газов в газоотвод и атмосферу.

Целью изобретения является повышение надежности работы с обеспечением непрерывности удаления металла при плавке шлакообразующих и промышленно-бытовых отходов.

Поставленная цель достигается тем, что секция удаления металла выполнена в виде герметизированной камеры, в своде которой расположены горелки, каналы для отвода отходящих газов и узел удаления металла между ними, при этом узел удаления металла выполнен в виде затравки, размещенной в охлаждаемой гильзе и соединенной с механизмом ее вытягивания.

Предлагаемое устройство позволяет за счет охлаждения затравки, а впоследствии, и слитка, например, влажным паром, непрерывно намораживать гарнисаж. При медленном непрерывном вытягивании можно извлекать металлическую часть расплава в виде слитка, что повысит надежность работы и обеспечит непрерывность удаления металла из придонной части печи.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство в виде печи содержит подину 1, ванну для расплава 2, фурмы 3 для подачи дутья в расплав, шахту 4, сифон 5 со сливным порогом 6 для шлака, загрузочную воронку 7, разделительную стенку 8 с обтекателем 9, газоход 10, уровень 11 расплава в шахте печи, шнековый питатель 12, бункер 13, камеру 14 секции удаления металла, донный канал 15, гильзу 16 с каналами 17 для подачи охлаждающей среды, затравку 18, слиток 19, уровень 20 расплава металла в камере 14, тяговый элемент 21 механизма вытягивания 22. На своде камеры 14 установлены горелки 23 и каналы 24 для отвода отходящих пазов.

Процесс переработки шихты, состоящей из шлаков и промышленно-бытовых отходов, осуществляется следующим образом: подготовленные компоненты шихты подаются в воронку 7 и далее они поступают в герметичную шахту 4 печи, где сгорают. Газообразные продукты сгорания под действием избыточного давления в шахте 4 вытесняются под разделительную стенку 8, снабженную обтекателем 9, и далее поступают в газоход 10. Углерод, содержащий в шлаках, сгорает под действием дутья, подаваемого в правую часть ванны печи. Плотный шлак непрерывном смывается через сифон 5, снабженный сливным порогом 6.

Металлическая часть расплава, например лигированный чугун, концентрируется в придонной части ванны и по каналу 15 непрерывно перетекает в камеру 14.

Уровень 20 расплава в камере 14 устанавливается пропорционально соотношению плотностей в камере 14 и шахте 4. Температура расплава в камере 14 поддерживается горелками 23.

На своде камеры 14 устанавливается гильза 16. Из каналов 17 гильзы 16 на затравку 18 или слиток 19 непрерывно подается охлажденная среда (водовоздушная смесь или влажный пар). За счет охлаждения затравки со слитком на конце затравки (слитка), опущенном в расплав, образуется гарнисаж. По мере непрерывного вытягивания затравки со слитком 19 из расплава можно непрерывно выводить металлическую (тяжелую) часть расплава из ванны печи даже при очень малых концентрациях металла в шлаках и отходах. Вытягивание слитка производится механизмом вытягивания. По мере достижения определенной длины слитка затравка вместе с ним быстро поднимается вверх и удаляется. На свободное место устанавливается новая затравка, и процесс повторяется вновь.

Использование предлагаемого устройства позволяет непрерывно удалять тяжелую металлическую часть расплава из ванны печи при плавке особенно шлакообразующих и промышленно-бытовых отходов и повысить надежность работы плавильной печи и всего комплекса оборудования.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЛАВКИ МАТЕРИАЛОВ В РАСПЛАВЕ, содержащий шахту, подину, фурмы, узлы подачи шихтовых материалов, свод, опущенную в расплав разделительную стенку, газоотвод, шлаковый сифон с выпускным порогом и узел удаления металла, расположенный в отдельной секции, соединенной с шахтой донным каналом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе с обеспечением непрерывности удаления металла при плавке шлакообразующих и промышленно-бытовых отходов, секция удаления металла выполнена в виде герметизированной камеры, в своде которой расположены горелки, каналы для отвода отходящих газов и узел удаления металла между ними, при этом узел удаления металла выполнен в виде затравки, размещенной в охлаждаемой гильзе и соединенной с механизмом ее вытягивания.

РИСУНКИ

Рисунок 1