Роторная наклонная печь
Изобретение относится к роторной наклонной печи для переработки алюминиевых ломов. Печь содержит футерованную колбу, имеющую корпус с двумя опорными кольцами, каждое из которых оперто на два ролика, горелочный щит с закрепленной в нем газовой инжекционной горелкой с семнадцатью смесителями, привод вращения печи и привод подвода-отвода горелочного щита. Стальной корпус имеет теплоизоляционный слой, состоящий из двух слоев теплоизоляционной кремнеземной стеклоткани марки КT-11-30К и слоя шамотного легковеса марки ШЛ-0,9, на который набит слой футеровки из корундошпинельной набивной массы КСВХШ-1 для образования корочки гарнисажа. Горелка установлена с наклоном 17° к оси стального корпуса с возможностью подачи газа к горелке по верхней части поворотной колонны и патрубку. Печь имеет смонтированную на тележке приставную приемную футерованную чашу с тремя приваренными к ней стальными футерованными желобами, из которых жидкий металл переливается в три поворотные стальные футерованные чаши с приваренными стальными футерованными желобами, поворотную раму, в рабочем положении опертую на переднюю и заднюю тумбы, на которой с возможностью вращения вокруг оси от привода размещен футерованный стальной корпус. Печь снабжена экономайзером и выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса, включающей камеру смешения, дымосос, четырехсекционный блок пылегазоочистки. Обеспечивается увеличение срока службы печи, снижение потерь тепла и вредных выбросов в атмосферу. 6 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к плавильным агрегатам для переработки (переплава) отходов цветных металлов, в частности для переплава вторичных алюминиевых ломов и отходов алюминиевых сплавов в слитки и чушки. Печь может применяться для рафинирования, получения сплавов, усреднения химического состава лома.
Известна роторная плавильная печь для переработки отходов цветных металлов: алюминиевого шлака, алюминиевой стружки и лома (патент РФ №2171437 С1), являющаяся аналогом изобретения.
Также как и предлагаемое изобретение, аналог содержит футерованную колбу с двумя опорными кольцами, каждое из которых оперто на два ролика, горелочный щит с газовой горелкой, приемный желоб, привод вращения печи и привод подвода-отвода горелочного щита.
Недостатками этой печи являются:
1. Слив металла и шлака производится через соответствующие летки.
2. Отсутствие пылегазоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние на внешнюю среду.
3. Отсутствует теплоизоляция, которая бы уменьшала потери тепла в окружающую среду.
4. Повышенные требования к габаритам загружаемого сырья, так как загрузочное отверстие имеет ограниченные размеры.
5. Нет экономайзера.
Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.
Известно также устройство вращающейся плавильной печи для выплавки вторичного алюминия (А.С. №875187), являющееся аналогом предлагаемой печи. Описанная в авторском свидетельстве вращающаяся плавильная печь содержит, как и предлагаемая, футерованную колбу (футерованный кожух) с двумя опорными кольцами (бандажами), каждое из которых оперто на два ролика, газовые горелки, привод вращения печи и завалочное окно.
Недостатками этой печи являются:
1. Выпуск расплавленного металла осуществляется при неподвижной печи через сливное отверстие, расположенное в донной части плавильной камеры, что ведет к усложнению конструкции.
2. Очистка плавильной камеры от железных приделок и настылей производится и через горловину и через завалочное окно, что вызывает определенные неудобства (плохой обзор и необходимость иметь в конструкции подоконник).
3. Отсутствие системы пылегазоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние на окружающую среду.
4. Отсутствует теплоизоляция, которая бы уменьшала потери тепла в окружающую среду.
5. Печь не снабжена экономайзером.
Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.
Наиболее близким аналогом (прототипом) по отношению к заявляемой плавильной печи является роторная наклонная печь (патент РФ №69975 на полезную модель), содержащая, как и заявляемая печь, футерованную колбу с двумя опорными кольцами, каждое из которых оперто на два ролика, горелочный щит с газовой горелкой, приемный желоб, привод вращения печи и привод подвода-отвода горел очного щита. Прототип печи имеет следующие недостатки:
1. Из описания следует, что печь футерована обычным огнеупорным шамотным кирпичом, поэтому она имеет сравнительно малый срок службы.
2. Отсутствие системы пылегазоочистки, которая бы бы уменьшала вредное влияние на окружающую среду.
3. Отсутствует теплоизоляция, которая бы уменьшала потери тепла в окружающую среду.
4. Печь не снабжена экономайзером.
Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить
поставленную техническую задачу. Задачей изобретения является создание роторной наклонной печи большой производительности для переплава отходов цветных металлов, в частности, для переплава вторичных алюминиевых ломов и отходов алюминиевых сплавов, имеющей большой срок эксплуатации, небольшие потери тепла в окружающую среду за счет теплоизоляции, содержащей в своем составе экономайзер, систему пылегазоочистки, которая позволяет снизить выбросы вредных газов и пыли в атмосферу.
Технический результат - разработанная печь имеет большую производительность, большой срок эксплуатации, небольшие потери тепла в окружающею среду за счет теплоизоляции, содержит в своем составе экономайзер, систему пылегазоочистки, которая позволяет снизить выбросы вредных газов и пыли в атмосферу, что делает процесс переплава вторичных алюминиевых ломов и отходов алюминиевых сплавов экологически чистым.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в роторную наклонную печь для переработки отходов цветных металлов, содержащую футерованную колбу (футерованный стальной корпус) с двумя опорными кольцами, каждое из которых оперто на два ролика, горелочный щит с газовой горелкой, приемный желоб, привод вращения печи и привод подвода-отвода горелочного щита согласно предлагаемому изобретению, в стальной корпус введен теплоизоляционный слой, состоящий из двух слоев теплоизоляционной кремнеземной стеклоткани марки КТ-11-30К и слоя шамотного легковеса марки ШЛ-0,9, на который набивается слой футеровки из корундошпинельной набивной массы КСВХШ-1 с корочкой гарнисажа,
в качестве горелочного устройства используется газовая инжекционная горелка, закрепленная в горелочном щите, и имеющая семнадцать смесителей, имеющая наклон 17° к оси стального корпуса и обеспечивающая при горении газовоздушной смеси пламени длиной 3,7 метра, подача газа к горелке производится по верхней части поворотной колонны и патрубку, кроме того, печь выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса, в которую входят камера смешения, дымосос, четырех секционный агрегат пылегазоочистки.
При этом введенный теплоизоляционный слой, состоящий из теплоизоляционной кремнеземной стеклоткани марки KT-11-30K и слоя шамотного легковеса марки ШЛ-0,9, уложенный на фоскон и жидкое стекло, позволяют снизить потери тепла в окружающую среду, а также позволяют дополнительно сохранять температуру металла в роторной наклонной печи для переработки отходов цветных металлов (в дальнейшем печи), более того, срок службы печи увеличивается из-за использования корундошпинельной набивной массы КСВХШ-1 с корочкой гарнисажа, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость.
Следует отметить, что горелочное устройство содержит семнадцати смесительную инжекционную цилиндрическую горелку (далее горелку) причем в газораспределительной камере вварены в центральной части пять смесителей с насадками, дающие факел длиной 3,7 метра, причем по периферии в газораспределительную камеру вварены двенадцать смесителей без насадок с гладкой внутренней поверхностью, дающих факел длиной 1,8 метра.
Вместе с тем, пять смесителей с насадками являются отливками и представляют каждый собой трубу диаметром 88×10 мм и длиной 150 мм, в которой по периферии под углом 25°±1° к оси смесителя просверлены четыре сопла диаметром 1,8 мм с зенковкой входной части 1,0 мм под углом 90°, на конце смесителя выполнена наружная резьба М80 длиной 15 мм, на которую навинчивается насадка, имеющая вверху внутреннюю резьбу М80 длиной 15 мм, причем насадка имеет длину 215 мм, на которой отлиты 16 ребер, при этом литые ребра со стороны движения газо-воздушной смеси имеют заходную часть «заострение» длиной 8 мм, угол «заострения» составляет 30°, в вершине «заострение» имеет радиус скругления 0,2 мм, высота ребер составляет 5 мм, при этом в низу насадки выполнены две лыски.
Кроме того, каждый из двенадцати периферийных смесителей без насадки является отливкой и представляет собой трубу диаметром 88х 10 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла диаметром 1,8 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, длина смесителя 350 мм.
При этом смесители, насадки к смесителям, литой стабилизирующий пламя туннель, изготавливают из жаростойкого чугуна ЧХ28Н2 (Cr=28-30%, С=1,6-3,0%, Ni=1,5-2%, Si=0,7-1,4%, Mn=0,5-1%, S до 0,12%, P до 0,18%, основа - Fe.
Жаростойкий чугун ЧХ28Н2, используемый в качестве материала для изготовления смесителей, насадок к смесителям, литого стабилизирующего пламя туннеля, позволяет увеличить срок службы горелки и, естественно, печи.
Кроме того, привод вращения футерованного корпуса печи смонтирован на стальной плите, закрепленной сбоку на поворотной раме и состоит из электродвигателя, муфты, редуктора, зубчатого колеса, который входит в зацепление с зубчатым ободом, приваренным к корпусу печи.
Следует отметить, что печь имеет смонтированную на электрофицированной тележке стальную футерованную приставную чашу с тремя приваренными к ней стальными футерованными желобам, из которых жидкий металл переливается в три поворотные стальные футерованные чаши с приваренными стальными футерованными желобами, причем тележка перемещается по рельсам к футерованному корпусу печи и обратно и имеет привод, состоящий из электродвигателя, муфты, редуктора и клиноременной передачи, которая передает вращение на приводной вал тележки.
Стальная футерованная чаша с тремя приваренными к ней стальными футерованными желобами, а также три поворотные стальные футерованные чаши с приваренными стальными футерованными желобами, смонтированные на тележке с электроприводом позволяет быстро производить разливку жидкого металла из печи, при этом производительность печи увеличивается.
При этом к печи смонтирован рельсовый путь, который используется для подачи по нему тележки со стальной футерованной приставной чашей с тремя приваренными к ней стальными футерованными желобам, из которых жидкий металл переливается в три поворотные стальные футерованные чаши с приваренными стальными футерованными желобами, кроме того рельсовый путь используется для загрузки шихтой печи с помощью передвижной виброзагрузочной машины.
Кроме того, предлагаемая печь имеет экономайзер, который представляет собой полую трубу с внутренним ∅750 мм, по центру которой движутся раскаленные дымовые газы, а сверху по наружному диаметру выполнена сваркой в виде спирали труба из нержавеющий стали прямоугольной формы с внутренними размерами 30x45 длиной 5,4 метра и с количеством витков - 37 шт., по которой подается вода из водопроводной сети под давлением 2 ати для подогрева, при этом спираль сварная, сварена из хромо-никелевой стали 20X17H2 и сверху закрыта металлической трубой с тремя слоями огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200, который крепится на внешней трубе 11-ю хомутами. Экономайзер позволяет нагревать воду для технологических нужд предприятия.
Существенно отметить, что система пылегазоочистки состоит из камеры смешения, дымососа ДН-11,2, четырех секционного блока пылегазоочистки с двадцатью четырьмя рукавными фильтрами, при этом четырех секционный блок пылегазоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 26000 м3/час, степень очистки по фтористому водороду 69%, степень очистки по окиси меди 85%, степень очистки по окиси углерода 88%, степень очистки по окиси азота 86%, степень очистки по окиси алюминия 80%, степень очистки по пыли 74%, уровень звука не более 76 ДБА.
Введение в конструкцию печи перечисленных выше устройств, материалов и т.п., обеспечивает решение поставленной задачи.
Следует отметить, что загружать лом (допустим алюминиевый) в печь для плавки необходимо измельченным на измельчителе (шредере) и прошедшим магнитную сепарацию (для отделения чугуна и стали в виде втулок, вкладышей, толкателей, шпилек, пальцев и т.д., которые находятся в моторном ломе). В конструкторской части заявки на изобретение изображено:
на фиг. 1 вид печи сбоку без горелки (фронтальная проекция);
на фиг. 2 вид А печи (спереди со стороны загрузочного окна, печь в горизонтальном положении);
на фиг. 3 футеровка печи в разрезе;
на фиг. 4 семнадцати смесительная инжекционная горелка высокого давления;
на фиг. 5 разрез Б-Б семнадцати смесительной инжекционной горелки высокого давления;
на фиг. 6 смеситель с насадкой; на фиг. 7 смеситель без насадки;
на фиг. 8 тележка в плане с установленной на ней стальной футерованной чашей с приваренными к ней тремя стальными футерованными желобами;
на фиг. 9 вид В тележки с установленной на ней стальной футерованной чашей с приваренными к ней тремя стальными футерованными желобами;
на фиг. 10 разрез Г-Г экономайзера;
на фиг. 11 четырех секционный блок пылегазоочистки;
на фиг. 12 планировка печи с разливочным и пылегазоочистным оборудованием.
Предлагаемая роторная наклонная печь для переработки отходов цветных металлов в основном алюминиевых ломов и отходов алюминиевых сплавов имеет переднюю 1, и заднюю 2 тумбы, которые крепится к фундаменту печи четырьмя анкерными болтами каждая (не показаны). На фундаменте установлены: правая 3 и левая 4 опоры шарниров, правый 5 и левый 6 штоки гидроцилиндров 7 механизма подъема печи, кроме того, к фундаменту четырьмя анкерными болтами (не показаны) крепится колонна 8 механизма поворота горелочного щита фиг. 1, 12. В колонне 8 поворачивается на угол 100° от гидроцилиндра 9 вал 10 с закрепленным на нем кронштейном 11 и приваренным к нему патрубком 12, по которому подается по газопроводу газ в газовую семнадцати смесительную инжекционную горелку (далее горелку) 13. На кронштейне 11 размещается горел очный щит 14 (в виде крышки), в котором закреплена восемью болтами 15, восемью гайками (не показаны), восемью пружинными шайбами (не показаны) горелка 13, работающая на природном газе, а также патрубок 16 для вывода отходящих газов из печного пространства фиг. 2. С правой 3 и левой 4 опорами шарнирно соединена поворотная рама 17, которая в рабочем положении опирается на переднюю 1 и заднюю 2 тумбы. На поворотной раме 17 смонтированы: футерованный стальной корпус печи 18 с приваренным к нему зубчатым венцом 19 и двумя приваренными опорными кольцами 20, причем каждое опорное кольцо 20 опирается на два опорных ролика 21 фиг. 1, 2. Поворотная рама 17 сварная. Футерованный корпус печи 18 имеет приваренный в нему вал 22, который вращается в двух рядном роликовым сферическим подшипнике №3652 поз. 23, закрепленном в поворотной раме 17, причем корпус печи 18 вращается вокруг своей оси. Привод вращения футерованного корпуса печи 18 закреплен на поворотной раме 17 и состоит из электродвигателя 24, муфты 25, редуктора 26, зубчатого колеса 27, который входит в зацепление с зубчатым венцом 18, при этом привод смонтирован на стальной плите 28, закрепленной на поворотной раме 17 фиг. 1. Итак, на поворотной раме 17 крепятся два спереди два сзади поддерживающих футерованный корпус печи 18 ролика 21, вращающихся в подшипниках кронштейнов 29, кроме того, дополнительно для легкости вращения корпуса печи 18, не допустимости осевого смещения футерованного корпуса печи 18 и, в качестве дополнительной опоры, предусмотрен подшипник 23. Следует отметить, что печь имеет смонтированную на электрофицированной тележке 30 стальную футерованную приставную чашу 31 с тремя приваренными к ней стальными футерованными желобами 32, из которых жидкий металл переливается в три поворотные стальные футерованные чаши 33 с приваренными стальными футерованными желобами 34, причем электрофицированная тележка 30 перемещается по рельсам 35 к футерованному корпусу печи 18 и обратно фиг. 8, 12. Электрофицированная тележка 30 имеет привод, состоящий из электродвигателя 36, муфты 37, редуктора 38 и клиноременной передачи 39, которая передает вращение на приводной вал 40 тележки 30 фиг. 9. Каждая поворотная футерованная чаша 33 выполнена из стали, имеет приваренный снизу вал 41, имеющий шарообразную выемку внизу, опирается на шарик 42 и легко вращается во втулке 43, которая закреплена на электрофицированной тележке 30. Стальная футерованная приставная чаша 31 имеет внизу приваренную трубу диаметром 100 мм поз.44, которая закреплена на электрофицированной тележке 30. Каждый вал тележки 30 имеет два катка 45, насаженных неподвижно на вал, при этом вал вращается в подшипниках (не показано), находящихся в кронштейнах 46. Стальная футерованная приставная чаша 31 с тремя приваренными к ней стальными футерованными желобами 32, а также три поворотные стальные футерованные чаши 33 с приваренными стальными футерованными желобами 34, смонтированные на тележке 30 с электроприводом позволяет быстро производить разливку жидкого металла из печи, позволяя сократить цикл: загрузка-плавка-разливка, тем самым увеличить производительность печи.
К печи смонтирован рельсовый путь 35, который используется, как было упомянуто выше, для подачи по нему тележки 30 со стальной футерованной приставной чашей 31, кроме того рельсовый путь 35 используется для загрузки шихтой печи с помощью передвижной виброзагрузочной машины 47.
В стальной корпус 18 печи введен теплоизоляционный слой, состоящий из двух слоев теплоизоляционной кремнеземной стеклоткани марки КТ-11-30К поз. 48 и слоя шамотного легковеса марки ШЛ-0,9 поз. 49, на который набивается слой футеровки из корундошпинельной набивной массы КСВХШ-1 поз. 50 с корочкой гарнисажа 51 фиг. 3. Листы первого слоя теплоизоляционной кремнеземной стеклоткани марки КТ-11-30К поз. 48 клеются натриевым жидким стеклом на внутреннюю поверхность стального корпуса 18 печи. Сушка естественная до высыхания натриевого жидкого стекла. Второй слой клеется натриевым жидким стеклом с добавкой 0,5% фоскона на внутреннюю поверхность первого слоя. Сушка естественная в течении 2,5-3 часов. После просушки двух слоев кремнеземной стеклоткани марки КТ-11-30К поз. 48 футеруется по шаблону слой легковесного кирпича марки ШЛ-0,9 поз. 49. В качестве связующего вещества применяется огнеупорный раствор, состоящий из огнеупорной глины (22%), шамотного порошка (75%о), жидкого стекла (1%), и фоскона (АХФС 2%). Далее по шаблону набивается слой футеровки состоящей из корундошпинельной набивной массы КСВХШ-1 поз. 50 с добавкой 0,2% фоскона. Первоначальная подсушка и прокалка производится переносными горелками, а затем печь прокаливается по графику прокалки. Более того, для увеличения стойкости кладки из шамотного легковесного кирпича ШЛ-0,9 и корундошпинельной набивной массы КСВХШ-1 поз. 50, автор обрабатывал нагретую до 920-950°С футеровку печи флюсом марки «AKF-S», равномерно распределяя его по всей футеровке печи флюс «AKF-S». Флюс «AKF-S» образует на поверхности твердый стекловидный слой (гарнисаж) поз. 51, который дополнительно увеличивает срок службы футеровки и печи. При этом введенный теплоизоляционный слой, состоящий из теплоизоляционной кремнеземной стеклоткани марки КТ-11-30К поз. 48 и слоя шамотного легковеса марки ШЛ-0,9 поз. 49, уложенный на фоскон и жидкое стекло, позволяют снизить потери тепла в окружающую среду, а также позволяют дополнительно сохранять температуру металла в печи, более того, срок службы печи увеличивается из-за использования корундошпинельной набивной массы КСВХШ-1 поз.50 с корочкой гарнисажа 51, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость (300-370 плавок).
Поворотная рама 17 поднимается и опускается от двух силовых гидроцилиндров 7, которые работают от гидронасосной станции (не показана), кроме того, от гидронасосной станции работает и гидроцилиндр 9 механизма поворота горелочного щита 14. Выделяющиеся при плавке и разливке жидкого металла дымовые газы попадают в зонд аспирации 52 и далее проходят очистку от вредных веществ и пыли. Загрузочное отверстие 53 размещено в торце футерованного корпуса 18 печи, через край футерованного корпуса 18 печи производится и слив расплавленного металла в разливочное оборудование. Чтобы не было частого разрушения футеровки у загрузочного отверстия 53, в футеровку закладывается стальная арматура 54. Следует отметить, что горелочное устройство содержит семнадцати смесительную инжекционную цилиндрическую горелку 13, которая содержит литой стабилизирующий пламя туннель 55, огнеупорную набивную массу 56, 17 цилиндрических смесителей, объединенных общей сварной цилиндрической газораспределительной камерой 57, в каждом смесителе просверлено четыре сопла 58 под углом 25° к их осям, стальной кожух 59 толщиной 2 мм в который набивается огнеупорная набивная масса 56, приваренный к цилиндрической газораспределительной камере 57 фиг. 5. В газораспределительной камере 57 вварены в центральной части пять смесителей 60 с насадками 61, дающие факел длиной 3,7 метра, причем по периферии в газораспределительную камеру 57 вварены двенадцать смесителей 62 без насадок с гладкой внутренней поверхностью, дающих факел длиной 1,8 метра фиг. 4, 5. Для крепления горелки 13 к горелочному щиту 14, к горелки приваривается стальное кольцо 63 с восемью отверстиями 64 диаметром 13 мм. Газ под давлением 0,1 МПа подается в газораспределительную камеру 57 по штуцеру 65. Пять смесителей 60 с насадками 61 являются отливками и представляет каждый собой трубу диаметром 88×10 мм и длиной 150 мм, в которой по периферии под углом 25°±1° к оси смесителя просверлены четыре сопла 58 диаметром 1,8 мм с зенковкой входной части 1,0 мм под углом 90°, на конце смесителя выполнена наружная резьба М80 длиной 15 мм, на которую навинчивается насадка 61, имеющая вверху внутреннюю резьбу М80 длиной 15 мм, причем насадка имеет длину 215 мм, на которой отлиты 16 ребер 66, при этом литые ребра 66 со стороны движения газо-воздушной смеси имеют заходную часть «заострение» длиной 8 мм, угол «заострения» составляет 30°, в вершине «заострение» имеет радиус скругления 0,2 мм, высота ребер составляет 5 мм, при этом в низу насадки выполнены две лыски 67.
Кроме того, каждый из двенадцати периферийных смесителей 62 без насадки является отливкой и представляет собой трубу диаметром 88×10 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла диаметром 1,8 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, длина смесителя 350 мм.
При этом смесители, насадки к смесителям, литой стабилизирующий пламя туннель, изготавливают из жаростойкого чугуна ЧХ28Н2 (Cr=28 30%, С=1,6-3,0%, Ni=1,5-2%, Si=0,7-1,4%, Mn=0,5-1%, S до 0,12%, P до 0,18%, основа - Fe.
Жаростойкий чугун ЧХ28Н2, используемый в качестве материала для изготовления смесителей, насадок к смесителям, литого стабилизирующего пламя туннеля, позволяет увеличить срок службы горелки и, естественно, печи.
Горелка установлена наклонно под углом 17° к оси футерованного корпуса 18. Номинальная тепловая мощность предлагаемой горелки 2,6 МВт.
Предлагаемая печь имеет экономайзер 67, который представляет собой полую трубу 68 с внутренним ∅750 мм, по центру которой движутся раскаленные дымовые газы, а сверху по наружному диаметру выполнена сваркой в виде спирали профильная труба 69 из нержавеющий хромо-никелевой стали марки 20X17H2 прямоугольной формы с внутренними размерами 30x45 длиной 5,4 метра и с количеством витков - 37 шт., по которой подается вода из водопроводной сети под давлением 2 ати для подогрева, при этом профильная труба 69 закрыта металлической трубой 70 с тремя слоями теплоизоляционного муллитокремнеземистого рулонного материала марки МКРР-130 поз. 71 фиг. 10. Металлическая труба 70 имеет с торцов приваренные торцевые стенки 72. Полая труба 68 имеет с двух сторон приваренные фланцы 73 с восемью отверстиями 74 для крепления экономайзера болтам, гайками, пружинными шайбами (не показано) к газоходу 75, который выходит из зонта 52. Для устранения вырыва дымовых газов между фланцами 73 установлены прокладки 76 из листового термостойкого материала из карбида кремния SiC. Экономайзер установлен на шести металлических опорах 77, которые закреплены в полу литейного цеха фундаментными болтами 78. Слои теплоизоляционного материала 71 закреплены болтами 79, гайками, пружинными шайбами (не показано) на металлической трубе 70 одиннадцатью хомутами 80 фиг. 10. Экономайзер 67 позволяет нагревать воду для технологических нужд предприятия. Выделяющиеся при плавке и разливке жидкого металла дымовые газы попадают в зонд аспирации 52 и далее проходят очистку от вредных веществ и пыли.
При этом печь выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса, в которую входят: камера смешения 81, дымосос ДН-11,2 поз. 82, четырех секционный блок 83 пылегазоочистки с двадцатью четырьмя рукавными фильтрами, при этом четырех секционный блок пылегазоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 26000 м3/час, степень очистки по фтористому водороду 69%, степень очистки по окиси меди 85%, степень очистки по окиси углерода 88%, степень очистки по окиси азота 86%, степень очистки по окиси алюминия 80%, степень очистки по пыли 74%, уровень звука не более 76 ДБА.
Для разбавления дымовых газов воздухом цеха с целью снижения температуры перед подачей их в дымосос ДН11,2 поз. 82 устанавливается на газоходе 75 камера смешения 81, которая имеет два шибера: один шибер 84 регулирует тягу (разряжение в печи), второй шибер 85 регулирует подачу цехового воздуха. Дымосос ДН-11,2 поз. 84 подает разбавленные воздухом дымовые газы в четырех секционный блок пылегазоочистки 83. Очистка дымовых газов от вредных веществ и пыли происходит в четырех секционном блоке пылегазоочистки 83, разработанным автором и изображенным на фиг. 11, который имеет широкий спектр очищаемых вредных веществ, находящихся в дымовых газах. Каждая секция четырех секционного блока пылегазоочистки 83 представляет собой сборный стальной прямоугольный в сечении корпус 86, в нижней части которого имеется нижняя поворотная загрузочная решетка 87 с отверстиями. Выше нижней поворотной загрузочной решетки 87 расположен нижний загрузочный патрубок 88 фиг. 11. В средней части стального корпуса 86 имеется верхняя поворотная загрузочная решетка 89 с отверстиями. Поворот решеток вокруг осей осуществляется с помощью рукояток 90, закрепленных на осях решеток. Выше верхней поворотной загрузочной решетки 89 расположен верхний загрузочный патрубок 91. Каждая крышка 92 секции выполнена с двумя петлями 93 и открывает и закрывает герметично корпус 86 и предназначена для обслуживания и ремонта пылегазоочистного блока. Стальной корпус 86 опирается на десять опор 94, в верхней части к нему крепится обслуживающая площадка 95. Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 96 стального корпуса 86. Очищаемые газы подаются в блок пылегазоочистки через входные патрубки 97 фиг. 11. На обслуживающей площадке 95 закреплена рама 98, на которой установлена воздуходувка 99 с электродвигателем 100. Отработанный адсорбент, загрязненный пылью с нижней поворотной загрузочной решетки 87 и с верхней поворотной загрузочной решетки 89 с помощью рукояток 90 сбрасывается в конусную часть 96 стального корпуса 86, а затем, повернув ручку 101 отработанный адсорбент высыпается через нижнюю горловину 102 стального корпуса 86 в тару (не показана) и увозится в отвал. Очищенные дымовые газы подаются по трубе 103 в дымовую трубу 104 и, далее в атмосферу. Для наблюдения за ходом процесса очистки дымовых газов в каждом стальном корпусе выполнены два глазка 105 фиг. 11, 2. В качестве дымососа принят дымосос мод. ДН-11,2, который имеет рабочую температуру до 250°С. Четырех секционный блок пылегазоочистки 83 имеет привод вращения рукавных фильтров 106, а также ограждение 107 обслуживающей площадки 95 и лестницу 108. Привод вращения рукавных фильтров каждой секции состоит из: электродвигателя 109, муфты 110, редуктора 111, на выходном валу которого закреплена шестеренка 112, которая входит в зацепление с зубчатым венцом 113, с приваренными внутри крючками, на которых подвешены шесть рукавных фильтров 106.
Печь работает на естественной тяге следующим образом.
Плавильщик металла и сплавов поднимается по лестнице 114 на обслуживающую площадку 115 закрывает шиберы 84, 85, а шибер 116 на трубе 117 открывает, при этом тяга в печи должна составлять 5-20 даПа фиг. 12 (чтобы не захломлять чертеж, привод поворота горелочного щита на фиг. 12 не показан). Далее открывает кран подачи газа в горелку (не показан), производит ее розжиг, включается привод вращения печи и производится прокалка печи по графику прокалки. Измельченная на шредере шихта проходит магнитную сепарацию и подается в виброзагрузочную машину 47 ленточным транспортером 118, включается привод подвода-отвода горелочного щита 14 с газовой инжекционной горелкой 13, при этом отводится горел очный щит 14 с газовой инжекционной горелкой 13, загрузочное отверстие 53 открывается.
Виброзагрузочная машина 47 перемещается по рельсовому пути 35 к печи и ее лоток входит в загрузочное отверстие 53 печи. Включается привод вращения футерованного корпуса 18, а также механизм вибрации виброзагрузочной машины 47 и шихта по лотку подается в предварительно прокаленную печь. После загрузки порции шихты, виброзагрузочная машина 47 отъезжает под погрузку к ленточному транспортеру 118, загрузочное отверстие 54 закрывается, производится розжиг газовой инжекционной горелки 13. Пламя газовой инжекционной горелки 13 бьет во внутреннюю стенку футерованного корпуса 18, нагревая ее, лом и воздух в футерованном корпусе 18 печи до температуры плавления. Металл плавится и накапливается в печи. После проплавления первой порции шихты загружается вторая, третья и проплавляется. После полного расплавления загруженного в печь лома, обработки флюсом жидкого металла и подтверждении лабораторией спектрального анализа марки получаемого сплава, подается по рельсам 35 тележка 30 с закрепленной на ней приставной футерованной чашей 31 под разливку. Одновременно отводится горелочный щит 14, подается в гидроцилиндры 7 рабочая жидкость, поворотная рама 17 с жидким металлом в в корпусе 18 печи поворачивается, при этом жидкий металл сливается в приставную футерованную чашу 31 и течет по футерованным желобам 34, заполняя изложницы разливочных конвейеров 119,120 и изложницы 121 для отливки саусов. Дымовые газы при прокалке, плавке попадают по газоходу 75 в экономайзер 67, нагревают воду для технологических нужд предприятия, далее по трубе 117 попадают в дымовую трубу 104, а из нее в атмосферу. После плавки печь очищается от шлака и цикл повторяется. Работа печи на естественной тяге осуществляется в случае, если позволяют размеры санитарно-защитной зоны, а также при проведении ремонтно-профилактических работ на системе пылегазоочистки. Работа печи на искусственной тяге.
Плавильщик металла и сплавов поднимается по лестнице 114 на обслуживающую площадку 115 открывает шиберы 84, 85, а шибер 116 на трубе 117 закрывает, при этом тяга в печи должна составлять 5-20 даПа. Операции на печи выполняются такие же, как и при работе печи на естественной тяге, но имеются различия: продукты горения, пройдя камеру смешения 81, разбавляются в ней воздухом цеха, далее дымососом 82 подаются по трубе 122 в блок пылегазоочистки (предварительно в него загружается адсорбент). Принцип работы блока пылегазоочистки заключается в следующем: под давлением дымовые газы проходят слой адсорбента на поворотных загрузочных решетках, образуется "кипящий слой", в результате чего вредные вещества, находящиеся в дымовых газах, адсорбируются адсорбентом: гашеной известью, селикагелем и активированным углем. Далее дымовые газы по трубе 103 попадают в дымовую трубу 104 и удаляются в атмосферу. Очистка дымовых газов делает процесс экологически чистым. Итак, разработанная печь имеет большую производительность, большой срок эксплуатации, небольшие потери тепла в окружающею среду за счет теплоизоляции, содержит в своем составе экономайзер, систему пылегазоочистки, которая позволяет снизить выбросы вредных газов и пыли в атмосферу, что делает процесс переплава вторичных алюминиевых ломов и отходов алюминиевых сплавов экологически чистым.
1. Роторная наклонная печь для переработки отходов цветных металлов, содержащая футерованную колбу, имеющую корпус с двумя опорными кольцами, каждое из которых оперто на два ролика, горелочный щит с газовой горелкой, приемный желоб, привод вращения печи и привод подвода-отвода горелочного щита, отличающаяся тем, что стальной корпус имеет теплоизоляционный слой, состоящий из двух слоев теплоизоляционной кремнеземной стеклоткани марки КT-11-30К и слоя шамотного легковеса марки ШЛ-0,9, на который набит слой футеровки из корундошпинельной набивной массы КСВХШ-1 для образования корочки гарнисажа, горелочное устройство выполнено в виде газовой инжекционной горелки с семнадцатью смесителями и литым стабилизирующим пламя туннелем, закрепленной в горелочном щите, установленной с наклоном 17° к оси стального корпуса и обеспечивающей длину факела 3,7 м от пяти смесителей с насадками и длину факела 1,8 м от двенадцати смесителей без насадок с возможностью подачи газа к горелке по верхней части поворотной колонны и патрубку, при этом печь имеет смонтированную на тележке приставную приемную футерованную чашу с тремя приваренными к ней стальными футерованными желобами, из которых жидкий металл переливается в три поворотные стальные футерованные чаши с приваренными стальными футерованными желобами, причем тележка имеет электропривод для перемещения по рельсам к футерованному стальному корпусу печи и обратно, поворотная рама в рабочем положении оперта на переднюю и заднюю тумбы, футерованный стальной корпус размещен на поворотной раме с возможностью вращения вокруг оси от привода, содержащего электродвигатель, муфту, редуктор, зубчатое колесо, печь снабжена экономайзером и выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса, включающей камеру смешения, дымосос ДН 11,2, четырехсекционный блок пылегазоочистки.
2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что смесители, насадки и литой стабилизирующий пламя туннель изготовлены из жаростойкого чугуна ЧХ28Н2.
3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что пять смесителей с насадками выполнены в виде литой трубы диаметром 88×10 мм и длиной 150 мм, в которой по периферии под углом 25°±1° к оси смесителя просверлены четыре сопла диаметром 1,8 мм с зенковкой входной части 1,0 мм под углом 90°, на конце смесителя выполнена наружная резьба М80 длиной 15 мм, на которую навинчивается насадка, имеющая вверху внутреннюю резьбу М80 длиной 15 мм, причем насадка имеет длину 215 мм, на которой отлиты 16 ребер, при этом литые ребра со стороны движения газовоздушной смеси имеют заходную часть в виде заострения длиной 8 мм, угол заострения составляет 30°, в вершине заострение имеет радиус скругления 0,2 мм, высота ребер составляет 5 мм, при этом в низу насадки выполнены две лыски.
4. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из двенадцати периферийных смесителей без насадки выполнен в виде литой трубы диаметром 88×10 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла диаметром 1,8 мм под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, длина смесителя 350 мм.
5. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что тележка имеет привод, состоящий из электродвигателя, муфты, редуктора и клиноременной передачи, которая передает вращение на приводной вал тележки.
6. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет экономайзер в виде полой трубы с внутренним диаметром 750 мм, по центру которой движутся раскаленные дымовые газы, а сверху по наружному диаметру выполнена сваркой в виде спирали труба из нержавеющий стали прямоугольной формы с внутренними размерами 30x45, длиной 5,4 м, давлением 2 ати для подогрева, при этом спираль выполнена сварной из хромоникелевой стали 20X17Н2 и сверху закрыта металлической трубой с тремя слоями огнеупорного теплоизоляционного муллитокремнеземистого войлока МКРВ-200, который закреплен на внешней трубе 11-ю хомутами.
7. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что в четырехсекционном блоке пылегазоочистки имеются двадцать четыре рукавных фильтра, при этом четырехсекционный блок пылегазоочистки выполнен с обеспечением производительности по очищаемому газу 26000 м3/ч, степени очистки по фтористому водороду 69%, степени очистки по окиси меди 85%, степени очистки по окиси углерода 88%, степени очистки по окиси азота 86%, степени очистки по окиси алюминия 80%, степени очистки по пыли 74%, уровня звука не более 76 дБ.
