Трубчатые вращающиеся печи (стр. 1 из 3). Плавильные печи вращающиеся

Вращающаяся плавильная печь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Вращающаяся плавильная печь

Cтраница 1

Вращающиеся плавильные печи широко распространены. Впервые они были установлены на Луганском и Лысьвен-ском заводах. Вращающиеся плавильные печи отличаются рядом преимуществ по сравнению с ванными: более высокой производительностью, низким расходом топлива; в них происходит непрерывное интенсивное перемешивание сплавляемой эмали. Вращающиеся плавильные печи работают только на жидком или газообразном топливе, что способствует получелию более однородного состава эмали. Процесс плавки в этих печах протекает значительно быстрее, чем в ванных, так как при вращении печи увеличивается поверхность шихты, непосредственно соприкасающейся с пламенем. Однако во вращающихся печах может происходить перегрев эмали, что приводит к снижению ее заглушенное и большим потерям фтора, борного ангидрида, окислов калия и натрия.  [1]

Вращающаяся плавильная печь без опрокидывающего механизма состоит из барабана, изготовленного из котельного железа и футерованного внутри огнеупорным фасонным кирпичом или огнеупорной массой. Ьарабан имеет съемные торцовые металлические крышки с отверстиями, которые также футеруются. Отфутерованные крышки присоединяют болтами к корпусу барабана, установленного на две пары роликов, одна из которых приводится во вращение с помощью приводного механизма - электромотора через червячный редуктор. Для загрузки шихты и выгрузки из печи расплава на цилиндрической части имеется отверстие диаметром 150 мм. Печь вращается со скоростью 0 5 - 1 об / мин.  [2]

Вращающиеся плавильные печи с опрокидывающим механизмом ( рис. 100) более совершенны, чем предыдущие. В настоящее время они установлены на некоторых заводах. Эти печи изготовляются Славянским машиностроительным заводом.  [4]

Вращающаяся плавильная печь с опрокидывающим механизмом имеет конические насадки с торцовых сторон. Барабан печи получает вращательное движение вокруг своей оси и может наклоняться в сторону горловины. Загрузка и выгрузка печи производится через выходное отверстие для топочных газов. При загрузке печь поворачивают на 30 - 35 горловиной вверх, с площадки в горловину печи вставляют воронку и из бадьи загружают шихту. Топочное отверстие перед загрузкой шихты закрывают шибером, чтобы избежать потерь шихты.  [6]

На рис. 99 изображены вращающиеся плавильные печи, расположенные вдоль стены. Бак с жидким топливом / установлен над рекуператором 2, благодаря этому топливо несколько подогревается. Продукты горения нагревают шихту в печи 4, после этого по трубе 5 направляются в рекуператор и затем выбрасываются в атмосферу.  [7]

Часто применяют для футеровки вращающихся плавильных печей высушенный на воздухе огнеупорный кирпич, изготовленный из 74 % песка, содержащего 9& - 97 % SiO2 и 26 % огнеупорной глины. После окончания футеровки печь подвергают сушке в продолжение полутора-двух дней, а затем разогревают в течение 24 часов и пускают в работу. Разъедание футеровки обычно происходит более или менее одинаково по всем направлениям. Как показали исследования, оно не оказывает большого влияния на химический состав выплавляемых эмалей, и на практике можно с этим не считаться; Нельзя допускать большого содержания железа и его соединений в футеровочном материале, так как они могут сообщить белым эмалям желтоватый или зеленоватый оттенок, который не всегда допустим.  [8]

Данные табл. 112 подтверждают преимущества вращающихся плавильных печей перед ванными.  [9]

Известны также способы обжига во вращающихся и плавильных печах, в которых происходит восстановление предварительно агломерированной руды.  [11]

Выплавку стекла в небольших количествах, например для производства стеклянной посуды, часто осуществляют в полностью закрытых вращающихся плавильных печах, отапливаемых СНГ. Смесь газа с воздухом подается под большим давлением через сопло, за счет чего достигаются высокая теплоотдача от пламени и быстрый нагрев стекломассы до температуры около 1600 С. Окислительная среда обеспечивается за счет подсасываемого в печь воздуха, что очень важно в этом виде производства, особенно при получении хрусталя.  [12]

Вращающиеся плавильные печи широко распространены. Впервые они были установлены на Луганском и Лысьвен-ском заводах. Вращающиеся плавильные печи отличаются рядом преимуществ по сравнению с ванными: более высокой производительностью, низким расходом топлива; в них происходит непрерывное интенсивное перемешивание сплавляемой эмали. Вращающиеся плавильные печи работают только на жидком или газообразном топливе, что способствует получелию более однородного состава эмали. Процесс плавки в этих печах протекает значительно быстрее, чем в ванных, так как при вращении печи увеличивается поверхность шихты, непосредственно соприкасающейся с пламенем. Однако во вращающихся печах может происходить перегрев эмали, что приводит к снижению ее заглушенное и большим потерям фтора, борного ангидрида, окислов калия и натрия.  [13]

Вращающиеся плавильные печи широко распространены. Впервые они были установлены на Луганском и Лысьвен-ском заводах. Вращающиеся плавильные печи отличаются рядом преимуществ по сравнению с ванными: более высокой производительностью, низким расходом топлива; в них происходит непрерывное интенсивное перемешивание сплавляемой эмали. Вращающиеся плавильные печи работают только на жидком или газообразном топливе, что способствует получелию более однородного состава эмали. Процесс плавки в этих печах протекает значительно быстрее, чем в ванных, так как при вращении печи увеличивается поверхность шихты, непосредственно соприкасающейся с пламенем. Однако во вращающихся печах может происходить перегрев эмали, что приводит к снижению ее заглушенное и большим потерям фтора, борного ангидрида, окислов калия и натрия.  [14]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Роторно – наклонная плавильная печь для цветного металла

ВИДЕО

https://youtu.be/3AoDnJ-BR_E   

https://youtu.be/MpR1XMzjW8A

 

Роторно–наклонная плавильная печь для цветного металла от

3-10тн. 

С 2010г. наше предприятие производит роторно-наклонные печи  3тн, 5тн, 7 тн, 10тн. ООО "Автотехторг"имеет разрешительную документацию по промышленной безопасности. На протяжении всего времени предприятием изготовлено  13 единиц плавильных роторно-наклонных печей объемом 3тн, 5тн, 7тн для плавки алюминия и других цветных металлов и поставлено в разные регионы страны. 

Преимущества  роторной печи: - В конструкции печи учены особенности процесса, что обеспечивает простоту и надежность ее эксплуатации и получения хороших экономических результатов. . - Самая лучшая форма барабана. При максимальной загрузке печи данная форма барабана печи играет большую роль для эффективного распределения тепла, а также принципа расположения опорных подшипников.  - Благодаря большой загрузочной двери и хорошему теплообмену время одного цикла снижено. Соответственно значительно увеличивается производительность и заметно сокращается расход соли. - Высокая скорость плавления достигается благодаря улучшенному теплообмену в барабане печи. Это, в основном, достигается за счёт возврата продуктов сгорания внутри барабана печи. Благодаря увеличенному времени пребывания, смешивание газов с частицами происходит более интенсивно, что обеспечивает отличный теплообмен. - Короткое время цикла для шихтовки, слива металла и соли достигается благодаря наличию большой загрузочной двери и контролю за процессом опрокидывания барабана печи. - Пониженный расход соли возникает из-за того, что наружная поверхность расплава, по отношению к его общему весу меньше, чем у других печей. - Ось наклона поворотной рамы максимально находится на уровне слива алюминия ,что предотвращает смещение барабана при наклоне во время слива вперед или назад. Это обеспечивает удобный слив и уменьшает потери металла из-за окисления и разбрызгивания   - На печи применен метод совмещения электрического двигателя с регулируемой скоростью вращения преобразователя частоты, оборудованный редуктором с постоянным передаточным циклом и муфтой обеспечивает надёжную работу при любой скорости вращения. - Управление печью вынесено на один пульт. - Конструкция печей разработана для транспортировки ее до места назначения обычным длинномерным транспортом.

Наименование и область применения 

Печь плавильная РНП  предназначена  для  обеспечения процесса плавки цветного металла и последующего его розлива в формы в различных видах производства в районах с умеренным климатом (исполнение У по ГОСТ 15150-69) при температуре окружающего воздуха от минус 20° С до плюс 40° С.

Металлоконструкция печи представляет оболочковую конструкцию в виде барабана грушевидной формы, которая монтируется на подвижную платформу, имеющую возможность подъёма - опускания. Задней частью барабан опирается на планетарный редуктор, передняя часть бандажом  - на роликовые опоры. Подвижная платформа является пространственной сварной металлоконструкцией, состоящей из продольных и поперечных балок.  На платформе установлены опорные ролики,  привод вращения барабана от редуктора с электродвигателем . Для подъёма-опускания платформы имеются приводные гидроцилиндры на специальных кронштейнах. Печь оборудована опорно-поворотным устройством с гидроцилиндром открывания крышки плавильного барабана с разворотом на 120 градусов. Крышка изготовлена накладной конструкцией. Печь оборудована зонтом с газохода максимально изолирующее распространение выхлопных газов. В зависимости от требований заказчика зонт и воздуховод может быть изготовлен наклоняющимся вместе с печью или стационарным. Барабан печи изготовлен под толщину футеровки 300 мм Печь комплектуется гидростанцией управления подъёмом опускания  барабана, открывания закрывания крышки плавильного барабана. Пульт управления установлен на гидростанции, он позволяет легко и удобно проводить управление печью – газовой горелкой, подъёмом опусканием  подвижной платформы, вращением барабана, открытие закрытие крышки барабана. Пульт укомплектован частотным преобразователем оборотов электродвигателя вращения барабана с оборотами от 1 до 6 об/мин. Общее потребление электроэнергии печами  не более 40 квт , расход газа горелки БалтурTBG 150 MC при максимальной мощности 160 куб.м. в час. Количество потребителей два двигателя печи один горелки. Выход готового материала : банка 80-85%, стружка замасленная 75-88%, лом смешанный 85-92%, шлак отражательных печей 35-45%.                          Горелка подбирается в зависимости от применяемого топлива заказчика, температуры плавления металла на стадии подготовки договора.   Упаковка печь РНП поставляется   в собранном виде, без упаковки. Документация, поставляемая с изделием, упаковывается пылеводонепроницаемый пакет. 

Прилагаемая документация: 

- Паспорт печи; 

- Руководство по эксплуатации; 

- Разрешительная документация  по применению роторной печи.

 

 

	КОМПЛЕКТНОСТЬ ПЕЧИ	Ед. измерения	Кол-во
1	Барабан печи.	шт.	1
2	Рама печи.	шт.	1
3	Опорные ролики	шт	2
4	Редуктор привода печи	шт.	1
5	Электродвигатель печи
6	Лоток разливочный.	шт.	1
7	Гидростанция и комплект необходимых трубопроводов и  соединительных элементов.	комплект	1
8	Пульт управления гидростанцией и печью	шт.	1
9	Гидроцилиндры подъема печи.	шт.	2
10	Поворотно-опорное устройство крышки печи с приводом от гидроцилиндра	шт.	1
11	Зонт газохода.	шт.	1
12	Газоотвод	Шт.	1
13	Футеровка	комплект	1
14	Горелка  Baltur TBG	шт	1

 

 

                                     Технические характеристики 

 

№	Наименование  показателя	Значение показателя
		РНП-1	РНП – 3			РНП – 5			РНП- 7			РНП-10
1	Вместимость ванны печи по расплавленному сплаву алюминия, не менее, тн	1	3			5			7			10
2	Рабочий объем барабана, м3, не менее	0,48	1,9			2,4			3,85			6,0
3	Мощность привода, квт не менее	14	18			18			22			22
4	Частота  вращения барабана, (вращение реверсивное), об/мин, не более	0-6
5	Скорость подъёма-опускания барабана не более, м/мин	0,8
6	Угол установки барабана	15º
7	Габаритные размеры без системы газоотвода, мм, не  более:                               длина                              ширина                               высота	3100 2400 2500		4400 2400 3000			4700 2400 3100			6000 2960 3300			8550 3810 3550
8	Масса, не более, тн	12		16			20			25			30
9	Угол отклонения подвижной платформы от горизонта, не более	35º
10	Газовая горелка инжекционного типа мощностью, МВт ( подбирается в зависимости от применяемого топлива заказчиком, температуры плавления металла)	0,6			0,8			1,0			1,2			1,5
11	Длина факела горелки, м	1,2-1,7
12	Расход природного газа на 1 час, куб. м.	в зависимости от мощности горелки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание:

- допускается поставка комплекта печи без футеровки и горелки

- допускается изготовление печи плавильной РНП по индивидуальному заказу (объем, состав, комплектация, и иное по желанию Заказчика). 

 Срок поставки 65-100 рабочих дней. Предоплата 80%, остальные 20% по письму о готовности продукции к отгрузке. Возможна оплата 40%, 40%, 20%. 

 

 

 Стоимость по запросу. Работаем с лизинговой компанией ВТБ-24, АкБарс, Сименс.     

                                                                              

  Заявки направляйте на эл. почту  Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.  или

тел.(34782) 36916, 89174049110                                

                                                  

bn-rts.ru

Трубчатые вращающиеся печи

Переработка мелкого сыпучего материала без его рас­плавления с успехом производится в трубчатых вращающихся печах. В длинной футерованной трубе чаще всего противотоком движутся нагреваемый материал и про­дукты горения топлива. Движение материала происхо­дит благодаря небольшому наклону трубы в сторону выгрузки и вращению печи. При вращении материал поднимается на некоторую высоту и пересыпается вниз. При этом происходит хороший теплообмен с горячими газами все время обновляющейся поверхности материала. Теплообмену способствует также то, что материал, пересыпаясь, попадает на нагретую поверхность кладки за тот период, когда она свободна от слоя материала.

Все это определило высокую интенсивность теплообме­на в рабочем пространстве печи. Трубчатые вращающиеся печи используются для сушки различных материалов, удаления химически свя­занной влаги при высоких температурах обжига и для спекания материала с образованием новых соединений. Это определило их применение при производстве глинозема в алюминиевой промышленности (спекание и каль­цинация). Они нашли применение и при переработке материалов, содержащих свинец и цинк. При этом цинк отгоняется в виде окисла и улавливается из отходящих газов. Барабанные печи используются для обжига суль­фидных материалов.

На рис. 131 представлена печь для спекания алюми­нийсодержащего материала с образованием раствори­мого алюминиевого соединения. Основной элемент пе­чи— железный барабан 3 длиной до 150 м и диаметром 2,0—3,8 м. Барабан футеруется высокоглиноземистым или шамотным кирпичом. Печь работает по принципу противотока. Шихта сухая или мокрая в виде пульпы с содержанием влаги 40—42% поступает в барабан через торец 6 (холодный конец) и медленно перемещается к головной части 2 (горячий конец) навстречу газам. Из барабана продукт спекания—спек — ссыпается в холо­дильник, расположенный под печью и представляющий собой также барабан длиной до 30 м и диаметром до 2,5 м. В барабане спек охлаждается движущимся на­встречу воздухом или водой, орошающей холодильник сверху. При охлаждении спека воздухом последний про­сасывается через холодильник вентилятором (на рисун­ке не показан) и используется при сжигании топлива. Для нагрева печи применяют мазут, газ или угольную пыль. Форсунки или горелки располагают в головной части барабана. Дымовые газы, содержащие значитель­ное количество пыли, через дымоход 8 направляются на очистку в пылевые камеры, в электрофильтры и даже иногда в скрубберы. Только после этого дымовые газы с помощью дымососа отводятся в дымовую трубу. Фу­терованный и загруженный шихтой барабан имеет боль­шую массу (масса печи длиной 70 м около 400 т). С по­мощью специальных бандажей 4, закрепленных снару­жи кожуха, печь опирается на вращающиеся ролики 11 с бронзовыми подшипниками. Вращение производится от мотора 10 через редуктор и венцовую шестерню 5, укрепленную с помощью пружин на кожухе печи. Бара­бан вращается обычно с частотой 0,6—2 оборота в ми­нуту. Частоту вращения можно изменять, регулируя контроллером число оборотов мотора.

Печь монтируют с уклоном в 3—6%. Во избежание схода барабана с опор используются упорные ролики 12, расположенные горизонтально, в которые сбоку упи­рается бандаж.

Горячий конец печи входит в топливную (разгрузоч­ную) головку 1, устраиваемую обычно откатной. Между концом барабана и топливной головкой ставится лаби­ринтное уплотнение в виде диска 13, укрепленного на барабане и вращающегося в коробке, укрепленной на то­пливной головке. В передней стенке топливной головки имеются отверстия для горелок или форсунок. К голов­ке примыкает устье канала, по которому спек пересыпа­ется в холодильник.

Холодный конец печи входит в загрузочную коробку 7. Загружают сухую шихту посредством патрубка, проходящего через загрузочную коробку печи (на рисунке не показан). Пульпу в печь либо наливают, либо распыливают форсунками. Во избежание образования насты­лей на внутренней поверхности холодного конца бара­бана имеется отбойное приспособление 9, состоящее из стальной болванки, прикрепленной цепью к загрузочной головке. При вращении барабана болванка разбивает настыли.

На рис. 132 приведен график, характеризующий те­пловой режим печи. Согласно этому графику печной ба­рабан по длине может быть разбит на четыре зоны, а именно: зону сушки и обезвоживания (I), зону кальци­нации или разложения (II), зону спекания (III) и зону охлаждения (IV). Максимальная температура газов в зоне спекания, где она достигает 1600° С. При нормаль­ной работе печи температура отходящих газов в борове составляет 400—500° С. Этот график обеспечива­ет правильный режим спекания и нормальную работу электрофиль­тров.

Производительность печи при мокрой боксито­вой шихте 12 т/ч спека и выше. Главные факто­ры, влияющие на произ­водительность: толщина слоя материала в печи, частота вращения печи, влажность шихты и ее химический состав. Сред­ний удельный расход те­пла составляет 6300—7100 кДж на 1 кг спека. Ниже приводится тепловой баланс трубчатой печи спекания.

Повышение к. п. д. печи достигается оптимизацией условий сжигания топлива, более полным использовани­ем тепла спека для подогрева воздуха, используемого для сжигания топлива, лучшей тепловой изоляцией печи.

Основы расчета вращающихся трубчатых печей

Из расчетов горения топлива и теплового баланса печи на­ходят количество газов, образующихся в печи при средней ее температуре Vt, м3/с. Тогда внутренний диаметр печи (Dвн, м) может быть найден по формуле

где ωt — допустимая скорость движения газов в печи при средней ее температуре, м/с; скорость газов принимается в пределах 3—8 м/с. При влажной шихте скорость берется больше, при сухой и мелкой шихте во избежание большого пылеуноса — меньше.

Далее находят коэффициент заполнения сечения пе­чи материалом φ. Значение φ определяют из условия прохождения (транспорта) материала через печь при за­данной производительности по шихте (G, кг/ч):

где γ — насыпная масса материала в печи, кг/м3;ωм — скорость поступательного движения материа­ла, м/ч (ωм = 0,0963 Dвнβ/τ0, где τ0 — длитель­ность оборота печи, ч; β— угол наклона печи к горизонту; τ0 и β берутся из заводской прак­тики) .

После вычисления φ находят размеры хорды откры­той поверхности шихты l1 и дуги l2 закрытой поверхно­сти материала (рис. 133) по площади заполнения сечения печи шихтой

Плотность теплового потока на открытую поверхность шихты (q’) рассчитывается по методике, описанной для пламенных печей [уравнения (9.1), (9.2) и др.]. Плотность теплового потока к шихте на закрытой части стенки печи (q») по Д. А. Диомидовскому принято считать как переданное излучением и рассчитывать по уравнению:

где Tст и Tм — средние температуры стенки и материала.

Средняя температура материала принимается как среднеарифметическая температура материала в начале и конце печи Тм = (Тнм + Тм)/2.

Средняя температура футе­ровки берется как среднеариф­метическая средних температур газа и материала Тст = (Тг + Тм)/2.

При определении средней тем­пературы газов берется ее значе­ние в начале и конце печи.

Приведенная степень черноты (εприв) рассчитывается по фор­муле для параллельных поверх­ностей:

где εф и εм — степени черноты футеровки и материала соответственно.

Исходя из теплообмена в печи при известном полез­ном расходе тепла на 1 кг перерабатываемой шихты(Qтехн, кДж/кг) можно найти необходимую длину пе­чи (м):

Полученные размеры печи корректируются по вре­мени пребывания материала в печи (ч):

Если τ меньше времени, рекомендуемого технологи­ческим режимом, то проводится корректировка величин, определяющих τ.

Для более точного определения размеров печи рас­чет следует вести для каждой зоны отдельно, тогда об­щая длина печи будет равна сумме длин отдельных зон.

metallurgy.zp.ua

Вращающаяся барабанная плавильная печь для переработки отходов цветных металлов

Изобретение относится к вращающейся барабанной плавильной печи для переработки отходов цветных металлов, в частности алюминиевых ломов. Печь содержит цилиндрический корпус, горелочное устройство, загрузочное окно, летку для слива расплава металла, теплоизоляционный слой, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона и слоя шамотного легковеса, на который набит слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы, горелочное устройство выполнено в виде газовой четырехсмесительной инжекционной прямоугольной горелки, в которой в нижнем ряду размещены два смесителя с перфорированной полусферой, а в верхнем ряду находятся два смесителя с двенадцатью ребрами в конце смесителя на внутренней стороне. Печь имеет механизм поворота горелочного щита, с возможностью загрузки шихты в печь через окно для горелки при отведенной горелке, приводной механизм для вращения печи относительно горизонтальной оси в обе стороны на угол 105, систему пылегазоочистки, содержащую камеру смешения, дымосос, агрегат пылегазоочистки и картриджный фильтр. Обеспечивается простота конструкции, увеличивается срок эксплуатации, снижаются выбросы вредных газов в атмосферу. 3 з.п. ф-лы, 7 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.

Известно устройство вращаюшейся металлургической плавильной печи для переплавки металла (патент РФ №2009423 C1), являющееся аналогом изобретения.

Также как и предлагаемое изобретение, аналог содержит цилиндрический корпус, загрузочное отверстие, горелку, летку для выпуска расплава металла и летку для слива шлака.

Недостатками этой печи являются:

1. Сложность загрузки, которая вызвана необходимостью использования специального разливочного крана, и сложность осуществления процесса разлива металла из печи на разливочную машину, который требует наличия промежуточного разливочного ковша.

2. Отсутствие системы пылегазоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние при плавке в печи на внешнюю среду.

3. Отсутствует теплоизоляция, которая бы уменьшала потери тепла в окружающую среду.

Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.

Известно также устройство вращающейся металлургической плавильной печи для переработки отходов цветных металлов (патент РФ №2058623), являющееся аналогом изобретения.

Описанная в патенте печь содержит, как и предлагаемая, цилиндрический корпус, горелочное устройство, загрузочное отверстие, летку для слива расплава металла.

Недостатками этой печи являются:

1. Расположение летки для выпуска расплава металла и летки для слива шлака с торца печи усложняют процесс подачи металла на разливочную машину, так как при этом необходимо наличие промежуточного разливочного ковша.

2. Расположение загрузочного отверстия на цилиндрической части печи усложняет ее конструкцию, так как необходимо предусмотреть специальное уплотнительное устройство в крышке загрузочного отверстия, потому что печь вращается.

3. Отсутствие системы пылегазоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние на окружающую среду при плавке.

4. Отсутствует теплоизоляция, которая бы уменьшала потери тепла в окружающую среду.

Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по отношению к заявляемой плавильной печи является вращающаяся плавильная печь для переработки отходов цветных металлов (патент РФ №2171437), содержащая, как и заявляемая печь, цилиндрический корпус, горелочное устройство, загрузочное отверстие, летку для слива расплава металла. Прототип заявляемой печи имеет следующие недостатки:

1. Печь не имеет быстросменного легочного кирпича, который позволяет производить быстрый ремонт в случае его износа.

2. Отсутствие системы пылегазоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние на окружающую среду.

3. Отсутствует теплоизоляция, которая бы уменьшала потери тепла в окружающую среду.

Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.

Задачей изобретения является создание вращающейся барабанной плавильной печи простой конструкции для переработки (переплава) отходов цветных металлов, в частности, для переработки алюминиевых ломов, позволяющей снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации. Точнее сказать, создание вращающейся барабанной плавильной печи, которая в процессе плавки вращается относительно горизонтальной оси в обе стороны на угол 105° с помощью электрического привода.

Технический результат - разработанная печь является простой по конструкции, имеющей большой срок эксплуатации, позволяющей: использовать алюминиевую стружку, алюминиевый лом, снизить потери тепла в окружающею среду за счет теплоизоляции кожуха печи и торцевых стенок, вести процесс переплава на искусственной и естественной тяге с системой пылегазоочистки, что делает его экологически чистым, кроме того, совершать в процессе плавки вращательные движения относительно горизонтальной оси в обе стороны на угол 105° с помощью электрического привода.

Указанный технический результат достигается за счет того, что во вращающуюся барабанную плавильную печь для переработки отходов цветных металлов, содержащую цилиндрический корпус, горелочное устройство, загрузочное отверстие (окно), летку для слива расплава металла согласно предлагаемому изобретению, введен теплоизоляционный слой, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона и слоя шамотного легковеса, на который набивается слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы, в качестве горелочного устройства используется газовая четырехсмесительная инжекционная прямоугольная горелка, в которой в нижнем ряду размещены два смесителя с перфорированной полусферой, дающие пламя длиной 0,7 метра, а верхнем ряду находятся два смесителей с двенадцатью ребрами в конце смесителя на внутренней стороне, которые при горении газовоздушной смеси имеют пламя длиной 2,5 метра, при этом введен механизм поворота горелочного щита, 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, агрегат пылегазоочистки и картриджный фильтр, более того, печь в процессе плавки с помощью приводного механизма совершает вращательные движения относительно горизонтальной оси в обе стороны на угол 105°.

Введенный теплоизоляционный слой, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона и слоя шамотного легковеса позволяет снизить потери тепла в окружающую среду, а также позволяет дополнительно сохранять температуру металла в барабанной качающейся плавильной печи для переработки отходов цветных металлов (в дальнейшем печи). Срок службы печи увеличивается из-за использования муллитокорундовой набивной массы, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость.

Более того, предлагаемая газовая четырехсмесительная инжекционная прямоугольной формы горелка содержит стабилизирующий пламя туннель, огнеупорную набивную массу, четыре смесителя, объединенных общей сварной газораспределительной камерой, в каждом смесителе просверлено четыре сопла под углом 26 градусов к их осям, причем нижние смесители представляют собой в верхней части трубу диаметром 62×10 мм и длиной 300 мм, содержат в нижней части устройства для окончательного перемешивания газовоздушной смеси, состоящее из рассекателя, выполненного в виде конуса, диска, втулки и перфорированной полусферы, а верхние смесители представляют собой трубу диаметром 90×10 мм, при этом смесители, детали к смесителям и литой стабилизирующий пламя туннель, надетый на объединяющую смесители газораспределительную камеру и на кожух горелки, изготовлены из жаростойкого чугуна ЧЮХШ. Стабилизирующий пламя туннель имеет наклонную перегородку, которая позволяет получить от нижних смесителей с перфорированной полусферой пламя, плавящее шихту, находящуюся ближе к горелке, а от двух верхних смесителей пламя, плавящее шихту, находящуюся в середине печи и ближе к дальней от горелке торцевой стенке. Жаростойкий чугун, используемый в качестве материала для изготовления смесителей, деталей к смесителям и литого стабилизирующего пламя туннеля, позволяет увеличить срок службы горелки и, естественно, печи. Номинальная тепловая мощность предлагаемой горелки 1,0 МВт.

Вместе с тем в конструкцию печи введен механизм поворота горелочного щита, состоящий из: колонны, внутри которой размещен вал, с возможностью поворота на угол 100° от гидроцилиндра, при этом на валу жестко закреплен кронштейн с приваренным к нему патрубком, по которому подается из газопровода газ в газовую четырехсмесительную инжекционную горелку, кроме того, на конце кронштейна приварен горелочный щит с горелкой. Введенный в конструкцию печи механизм поворота горелочного щита позволяет улучшить условия труда обслуживающему печь персоналу. Очень важным фактом является то, что механизм поворота горелочного щита позволяет быстро без разборки печи заменить износившуюся горелку, кроме того, через окно, в которое вставляется горелка производить легирование, рафинирование жидкого сплава, а также производить обработку флюсами. Кроме того, для увеличения производительности печи, увеличения объема выпуска металла можно производить загрузку шихты в печь через окно для горелки (при отведенной горелке) с помощью виброзагрузочной машины.

При этом вращающаяся барабанная плавильная печь для переработки отходов цветных металлов выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки, причем в агрегате пылегазоочистки производится очистка от вредных веществ, содержащихся в дымовых газах, а также от крупной и средней пыли, в картриджном фильтре от мелкой пыли. Картриджный фильтр имеет следующие технические характеристики; производительность по очищаемому газу 11000 м3/час; количество фильтровальных элементов 11 штук; количество клапанов продувки 6 штук; толщина теплоизоляции 30 мм; степень очистки - 96%; габариты 2800×2000×3400 мм. Работа на естественной тяге производится в случае ремонта отдельных агрегатов системы пылегазоочистки.

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 и со стороны горелки;

на фиг.2 - футеровка печи;

на фиг.3 - газовая инжекционная горелка;

на фиг.4 - разрез А-А газовой инжекционной горелки;

на фиг.5 - агрегат пылегазоочистки;

на фиг.6 - картриджный фильтр;

на фиг.7 - вид печи в плане с разливочным и пылегазоочистным оборудованием.

Предлагаемая вращающаяся барабанная плавильная печь, далее печь, для переработки отходов цветных металлов, в основном алюминиевых ломов состоит из цилиндрического кожуха 1, сваренного из стального листа толщиной 8 мм. Торцовые стенки 2 кожуха 1 отъемные и крепятся двадцатью четырьмя болтами 3, двадцатью четырьмя гайками 4 и двадцатью четырьмя пружинными шайбами 5 фиг.1. В цилиндрической части кожуха 1 выполнено загрузочное окно 6, через которое производится загрузка шихты виброзагрузочной машиной 7 фиг.1, 7. Выпуск расплавленного металла производится через летку 8, расположенную в нижней торцевой стенке 2 печи. Летка 8 выполнена в быстросменном леточном кирпиче (не показан), который позволяет производить быстрый ремонт в случае его износа. Ремонт производится в течение 15-20 минут, при этом футеровка печи не разбирается.

К кожуху 1 печи крепятся два литых опорных кольца 9. Каждое опорное кольцо 9 имеет гладкую опорную поверхность. Кожух 1 печи в горизонтальном положении свободно лежит на четырех направляющих роликах 10. Направляющие ролики 10 имеют ось 11 и закреплены в четырех литых кронштейнах 12, которые смонтированы на опорах 13 литых кронштейнов 12, крепящихся к раме 14 печи. На одной оси 11 рядом с направляющим роликом 10 закреплено зубчатое колесо 15, которое входит в зацепление с зубчатым колесом 16 привода. Рама 14 печи имеет внизу стальные опоры 17, на которых и стоит печь на бетонном полу 18 литейного цеха. Стальные опоры 17 закреплены в бетонном полу 18 фундаментными болтами (не показаны). Привод плавильной печи электрический и включает в себя: зубчатое колесо 16 привода, муфту 19, червячный редуктор 20 и электродвигатель 21. При загрузке плавильной печи шихтой рабочее окно 6 находится сбоку, во время плавки - вверху. Печь в процессе плавки с помощью электрического привода совершает вращательные движения относительно горизонтальной оси в обе стороны на угол 105°. При этом улучшается теплоотдача от футеровки металлу, кроме того, ускоряются процессы модифицирования, обработки флюсами и перемешивания металла в печи. Кроме того, для увеличения производительности печи, увеличения объема выпуска металла можно производить загрузку шихты в печь через окно для горелки (при отведенной горелке) с помощью второй виброзагрузочной машины 7.

Печь в торцевой стенке 2 кожуха 1 имеет горелочное устройство. В качестве горелочного устройства используется газовая четырехсмесительная инжекционная прямоугольная горелка 22, далее горелка, в которой в нижнем ряду размещены два смесителя с перфорированной полусферой, дающие пламя длиной 0,7 метра, а в верхнем ряду находятся два смесителя с двенадцатью ребрами в конце каждого смесителя на внутренней стороне, которые при горении газовоздушной смеси имеют пламя длиной 2,5 метра. Более того, предлагаемая горелка содержит стабилизирующий пламя туннель 23, огнеупорную набивную массу 24, четыре смесителя 25, объединенных общей сварной газораспределительной камерой 26, в каждом смесителе 25 просверлено четыре сопла 27 под углом 26 градусов к их осям, причем нижние смесители 25 представляют собой в верхней части трубу 28 диаметром 62×10 мм и длиной 300 мм фиг.3, 4. Каждый нижний смеситель 25 содержит в нижней части устройство для окончательного перемешивания газовоздушной смеси, состоящее из рассекателя 29, выполненного в виде конуса, диска 30, втулки 31 и перфорированной полусферы 32, а верхние смесители 25 представляют собой трубу диаметром 90×10 мм. Рассекатель 29 имеет периферийные отверстия под углом 28 градусов к оси смесителя 25 для прохождения по ним газовоздушной смеси из камеры предварительного смешивания 33, кроме того, диск 30 имеет в центре отверстие, перфорированная полусфера 32 имеет ободок для фиксации, отверстия диаметром 2,5 мм в ней просверлены в разные стороны в шахматном порядке. К торцу газораспределительной камеры 26 приварен сварной стальной кожух 34, который служит для набивки горелки огнеупорной набивной массой 24. Газ в газораспределительную камеру 26 подается по штуцеру 35. Стабилизирующий пламя туннель 23 имеет наклонную перегородку 36, которая служит как направляющая и позволяет получить от нижних смесителей 25 с перфорированной полусферой 32 пламя, плавящее шихту, находящуюся ближе к горелке, а от двух верхних смесителей пламя, плавящее шихту, находящуюся в середине печи и ближе к дальней от горелке 22 торцевой стенке 2. При этом смесители 25, детали к смесителям и литой стабилизирующий пламя туннель 23, надетый на объединяющую смесители газораспределительную камеру 26 и на стальной кожух 34 горелки 22, изготовлены из жаростойкого чугуна ЧЮХШ. Жаростойкий чугун позволяет увеличить срок службы горелки и, естественно, печи.

В конструкцию печи введен механизм поворота горелочного щита 37, который представляет собой круглую стальную пластину диаметром 420 мм и толщиной 8 мм фиг.1. В горелочный щит 37 вварена по центру горелка 22. К фундаменту четырьмя анкерными болтами (не показаны) крепится колонна 38 механизма поворота горелочного щита 37. В колонне 38 поворачивается на угол 100° от гидроцилиндра 39 вал 40 с закрепленным на нем кронштейном 41 и приваренным к нему патрубком 42, по которому подается из газопровода 43 газ в горелку 22. Гидроцилиндр 39 жестко закреплен на опоре 44, а его шток 45 шарнирно соединен с тягой 46, которая приварена к кронштейну 41. К кронштейну 41 приварен горелочный щит 37. Газ по трубе 47 подается в горелку 22, где сгорает, а дымовые газы, образующиеся в процессе плавки, удаляются через зонд 48 в систему пылегазоочистки. Существенно отметить, что на виде сбоку (на фронтальном) механизм поворота горелочного щита 37 не показан фиг.1. Введенный в конструкцию печи механизм поворота горелочного щита позволяет улучшить условия труда обслуживающему печь персоналу. Очень важным фактом является то, что механизм поворота горелочного щита 37 позволяет быстро без разборки печи заменить износившуюся горелку, кроме того, через окно, в которое вставляется горелка производить легирование, рафинирование жидкого сплава, а также производить обработку флюсами.

Печь футеруется шамотным легковесным кирпичом марки ШЛ 0,9 клин ребровый изделие №44, 45.

В качестве связующего вещества применяется огнеупорный раствор, состоящий из огнеупорной глины (20%), шамотного порошка (75%), жидкого стекла (3%) и фоскона (алюмохромофосфатная смесь, 2%) фиг.2. Толщина швов 1-2 мм, термокомпенсационные швы не выкладываются. Для футеровки кожух 1 снимается с катков 10, ставится в вертикальное положение, отвинчивается одна торцовая стенка 2. Сначала на кожух 1 укладывается теплоизоляционный слой, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона 49, далее на него футеруется слой шамотного легковеса 50. Введенный теплоизоляционный слой, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона 49 и слоя шамотного легковеса 50, позволяет снизить потери тепла в окружающую среду, а также позволяет дополнительно сохранять температуру металла в печи. На слой шамотного легковеса 50 набивается по шаблону слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы 51. Теплоизоляционный слой, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона 49, укладывается на огнеупорный состав, состоящий из огнеупорной глины 30%, шамотного порошка 62%, жидкого стекла 5%, фоскона. Стойкость футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы 51 сравнительно велика - более 690 плавок. Срок службы печи увеличивается из-за использования муллитовой безусадочной набивной массы, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость.

Печь выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса. Система пылегазоочистки двухступенчатая. В первую ступень входят: камера смешения 52, дымосос 53, агрегат пылегазоочистки 54. Во вторую ступень - картриджный фильтр 55. Работа на естественной тяге производится в случае ремонта отдельных агрегатов системы пылегазоочистки. Для разбавления дымовых газов воздухом цеха с целью снижения температуры до 150-170°C перед подачей их в дымосос 53 устанавливается камера смешения 52, которая имеет два шибера: шибер 56 регулирует тягу (разряжение в печи), шибер 57 регулирует подачу цехового воздуха. В системе пылегазоочистки установлен дымосос ДН-9у поз.53, который подает разбавленные воздухом дымовые газы в агрегат пылегазоочистки 54. Агрегат пылегазоочистки 54 представляет собой сборный стальной цилиндрической формы корпус 58, в нижней части которого имеется поворотная загрузочная решетка 59 с отверстиями. Выше загрузочной решетки 59 расположен загрузочный патрубок 60. В верхней части цилиндрического корпуса 58 размещены вращающиеся рукавные фильтры, которые улавливают пылевидные частицы из дымовых газов (не показаны). Вверху агрегата пылегазоочистки 54 размещен привод вращения рукавных фильтров, состоящий из электродвигателя 61, червячного редуктора 62 и тарелки 63.

В верхней части цилиндрического корпуса 58 на раме 64 размещена воздуходувка 65 с электродвигателем, обслуживающая площадка 66 опирается на четыре опоры 67 и имеет слева лестницу 68. Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 69 цилиндрического корпуса 58. Очищаемые газы из печи подаются в агрегат пылегазоочистки 54 через патрубок 70. Принцип работы агрегата пылегазоочистки 54 заключается в следующем: из печи дымовые газы нагнетаются дымососом ДН-9у поз.53 в патрубок 70 и под давлением проходят слой адсорбента, при этом образуется «кипящий слой», в результате чего вредные вещества, находящиеся в дымовых газах, адсорбируются гашеной известью, селикагелем и активированным углем. После очистки дымовых газов от вредных веществ они очищаются от пыли во вращающихся рукавных фильтрах, находящихся в верхней части цилиндрического корпуса 58. Очищенные газы воздуходувкой 65 нагнетаются в картриджный фильтр 55. Отработанный адсорбент выгружается через нижнюю горловину 71 цилиндрического корпуса в металлическую емкость и увозится в отвал. Для удаления пыли на вращающихся рукавных фильтрах используется сжатый воздух давлением 0,6 МПа, который подается от заводской компрессорной станции. Основные технические характеристики агрегата пылегазоочистки:

- производительность по очищаемому газу	6000 м3/час;
- площадь поверхности фильтрования	11,7 м2;
- количество рукавных фильтров	7 шт;
- толщина слоя адсорбента	0,35 м;
- степень очистки по фтористому водороду	62%;
- степень очистки по окиси меди	84%;
- степень очистки по окиси углерода	86%;
- степень очистки по окиси азота	84%;
- степень очистки по окиси алюминия	82%;
- степень очистки по пыли	90%;
- температура очищаемого газа	от 20 до 100°C;
- температура наружной поверхности аппарата	от 45 до 60°C;
- уровень звука не более	80 ДБА.

Вторая ступень очистки от пыли включает в себя картриджный фильтр 55. Картриджный фильтр 55 сварен из листовой стали, имеет корпус 72, внутри которого размещены 11 картриджи (не показаны) для улавливания мелкой пыли. К корпусу 72 картриджного фильтра 55 в нижней части крепится бункер 73 для сбора мелкой пыли, а для удаления мелкой пыли из бункера 73 предусмотрен шнековый транспортер 74. В бункере 73 имеются два лючка 75. Корпус 72 картриджного фильтра 55 с бункером 73 опирается на четыре опоры 76, с боковой стороны корпуса 72 расположен входной патрубок 77, а с торцевой стороны корпуса 72 приварен выходной патрубок 78. Пыль с картриджей удаляется импульсом сжатого воздуха давлением 6 ати, подаваемого от компрессорной станции по трубе в шесть клапанов продувки 79. Для проведения обслуживания и ремонта картриджного фильтра предусмотрена нижняя 80 и верхняя 81 обслуживающие площадки и лестница 82. Картриджный фильтр 55 имеет следующие технические характеристики; производительность по очищаемому газу 11000 м3/час; количество фильтровальных элементов 11 штук; количество клапанов продувки 6 штук; толщина теплоизоляции 30 мм; габариты 2800×2000×3400 мм. Степень очистки - 96%.

Принцип работы картриджного фильтра 55 основан на улавливании пыли картриджами при прохождении через них дымовых газов. При осаждении пыли поры в картриджах постепенно уменьшаются. Основная масса пыли не проникает в картриджи, а оседает на них.

По мере увеличения толщины слоя пыли на поверхности картриджей возрастает сопротивление движению дымовых газов и снижается пропускная способность картриджного фильтра 55, во избежание чего предусмотрена регенерация запыленных картриджей импульсом сжатого воздуха. Очищенные дымовые газы после прохождения картриджного фильтра 55 поступают в дымовую трубу 83. Существенно отметить, что печь может работать как на искусственной тяге, так и на естественной тяге. За зонтом 48 газоход 84 раздваивается: одна ветвь 85 (работа на естественной тяге) имеет два шибера 86, 87 и идет на дымовую трубу 83, другая - на камеру смешения 52, дымосос 53, агрегат пылегазоочистки 54 и, далее, на дымовую трубу 83 фиг.7. Ветвь боровка, идущая к дымососу, имеет перед дымовой трубой 83 шибер 88. Регулировка шиберами производится не так часто, поэтому для их обслуживания используется приставная лестница. Выплавленный металл разливается из печи по поворотному желобу 89 в изложницы, закрепленные на разливочной карусели 90. Печь работает на естественной тяге следующим образом.

Печь после футеровки прокаливается. Измельченная на шредере шихта проходит магнитную сепарацию и подается в виброзагрузочную машину 7, печь оператором наклоняется в сторону виброзагрузочной машины 7, при этом рабочее окно 6 печи должно встать напротив загрузочного лотка виброзагрузочной машины 7. Оператор включает привод перемещения виброзагрузочной машины 7 вперед, виброзагрузочная машина 7 перемещается по рельсовому пути 91 к печи и ее лоток входит в рабочее окно 6 печи. Включается механизм вибрации виброзагрузочной машины 7 и шихта по лотку падает в предварительно прокаленную печь. После загрузки шихты виброзагрузочная машина 7 подается по рельсам 91 назад, а печь поворачивается в исходное положение. Для увеличения производительности печи, увеличения объема выпуска металла можно производить загрузку шихты в печь через окно для горелки (при отведенной горелке) с помощью второй виброзагрузочной машины 7 одновременно. При этом шиберы 86 и 87 на газоходе 85 открыты, а шиберы 56, 57, 88 закрыты. Пламя горелки 22 нагревает лом в печи до температуры плавления. Металл плавится и накапливается в печи. После полного расплавления загруженного в печь лома, горелка 22 плавильщиком металла отводится, забрасывается в печь через окно, где находилась горелка, флюс, после обработки флюсом жидкого металла и подтверждения лабораторией спектрального анализа марки получаемого сплава, открывают летку 8 и жидкий металл течет по желобу 89, заполняя изложницы, находящиеся на разливочной карусели 90. После разливки жидкого металла, печь поворачивают и по носку рабочего окна 6 шлак скачивают в шлаковню 92.

При работе печи на искусственной тяге, когда шиберы 86, 87 на газоходе 85 закрыты, а шиберы 56, 57 и 88 открыты, продукты горения, пройдя камеру смешения 52, разбавляются в ней воздухом цеха, далее дымососом 53 подаются в агрегат пылегазоочистки. Дымовые газы проходят в них очистку от вредных соединений в «кипящем слое», а во вращающихся рукавных фильтрах происходит их очистка от крупной и средней пыли. Далее воздуходувка 65 подает их в корпус 72 картриджного фильтра 55, в котором они очищаются от мелкой пыли и удаляются в дымовую трубу 83.

Работа печи на естественной тяге осуществляется в случае, если позволяют размеры санитарно-защитной зоны предприятия, а также при проведении ремонтно-профилактических работ системы пылегазоочистки.

Итак, предлагаемая печь является простой по конструкции, используется для переработки (переплава) отходов цветных металлов, в частности для переработки алюминиевых ломов, введенные в конструкцию элементы, устройства позволяют снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации.

1. Вращающаяся барабанная плавильная печь для переработки отходов цветных металлов, содержащая цилиндрический корпус, горелочное устройство, загрузочное окно, летку для слива расплава металла, отличающаяся тем, что она снабжена горелочным щитом с механизмом его поворота, приводным механизмом для обеспечения вращательного движения печи относительно горизонтальной оси в обе стороны на угол 105° и теплоизоляционным слоем, состоящим из трех листов гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона и слоя шамотного легковеса, на который набит слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы, при этом горелочное устройства выполнено в виде газовой четырехсмесительной инжекционной прямоугольной горелки, в которой в нижнем ряду размещены два смесителя с перфорированной полусферой, обеспечивающие пламя длиной 0,7 метра, а в верхнем ряду находятся два смесителя с двенадцатью ребрами в конце смесителя на внутренней стороне, обеспечивающие пламя длиной 2,5 метра, при этом печь выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки, включающей камеру смешения, дымосос, агрегат пылегазоочистки и картриджный фильтр.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что механизм поворота горелочного щита содержит колонну, внутри которой размещен вал, с возможностью поворота на угол 100° от гидроцилиндра, жестко закрепленный на валу кронштейн с приваренным к нему патрубком для подачи из газопровода газа в газовую четырехсмесительную инжекционную горелку и приваренный на конце кронштейна горелочный щит, при этом механизм поворота горелочного щита выполнен с возможностью загрузки шихты в печь через окно для горелки при отведенной горелке посредством виброзагрузочной машины.

3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что газовая четырехсмесительная инжекционная прямоугольной формы горелка содержит стабилизирующий пламя туннель, огнеупорную набивную массу, четыре смесителя, объединенные общей сварной газораспределительной камерой, в каждом смесителе просверлено четыре сопла под углом 26 градусов к их осям, причем нижние смесители представляют собой в верхней части трубу диаметром 62×10 мм и длиной 300 мм, а в нижней части содержат устройство для окончательного перемешивания газовоздушной смеси, состоящее из рассекателя, выполненного в виде конуса, диска, втулки и перфорированной полусферы, а верхние смесители представляют собой трубу диаметром 90×10 мм, при этом смесители, детали к смесителям и литой стабилизирующий пламя туннель, надетый на объединяющую смесители газораспределительную камеру и на кожух горелки, изготовлены из жаростойкого чугуна ЧЮХШ.

4. Печь по п.1, отличающаяся тем, что картриджный фильтр выполнен с возможностью обеспечения производительности по очищаемому газу 11000 м3/час, имеет 11 фильтровальных элементов, 6 клапанов продувки, толщину теплоизоляции 30 мм, степень очистки - 96% и габариты 2800×2000×3400 мм.

www.findpatent.ru

Отражательные плавильные печи

Отражательные печи используются для плавки мелкоизмельченных материалов (концентратов), а также метал­лов при производстве меди, олова, цинка, алюминия, вторичных металлов и сплавов.

По принципу нагрева отражательные печи относятся к типу пламенных печей, где тепло нагреваемому метал­лу передается от пламени при сжигании топлива. Поэто­му отражательные печи подобны нагревательным печам различных конструкций (методические, камерные и др.).

Конструкции отражательных печей

На рис. 111 даны разрезы отражательной печи для плавки медных кон­центратов на штейн. Отражательные печи такого типа имеют площадь пода 240—280 м2, длину 31—35 м, ширину 7—10 м, высоту от пода до свода 3,0—4,0 м.

Печи отапливаются угольной пылью, мазутом или га­зом. В настоящее время большинство отечественных пе­чей переведено на отопление природным газом — наи­более дешевым, легко транспортируемым и эффектив­ным видом топлива. Горелки 1, или форсунки, вводятся в печь через отверстия в торцовой стене (см. разрез А—А на рис. 111). В противоположном конце печи газы по борову отводятся в дымовую трубу. Начальный уча­сток борова 4, называемый аптейком, наклонен в сторо­ну печи. Уносимые отходящими газами частицы шихты в жидком состоянии оседают в аптейке и стекают снова в печь. Поскольку отходящие газы имеют высокую тем­пературу (1100—1300°С), целесообразно за печью уста­навливать паровые котлы, где тепло отходящих газов используется для производства пара. В некоторых случаях за паровыми котлами устанавливают рекуператор для подогрева воздуха, поступающего в печь на сжига­ние топлива.

Печь располагается на фундаменте 5, изготавливае­мом из бутового камня, бетона, красного кирпича или расплавленного шлака. Под (лещадь) печи делается обычно набивной из кварцевого песка с добавкой 5—10% глины, спекаемого на месте перед пуском печи. Между лещадью и фундаментом проложены слои дина­сового, шамотного и теплоизоляционного кирпича. С успехом используется лещадь из кирпича, при этом верхний слой в виде обратной арки толщиной 0,46 м де­лается из магнезитохромитового кирпича. Стены до уровня ванны выкладываются магнезитохромитовым кирпичом толщиной 0,75—1,0 м, а выше уровня ванны динасовым кирпичом. Магнезитохромитовым кирпичом футеруются выпускные отверстия для штейна и шлака.

Печь имеет распорно-подвесной свод из магнезито­ хромитовых кирпичей, набираемых в виде блоков. Иног­да делается арочный свод из динасового кирпича толщи­ной 0,35—0,5 м. Применение подвесного свода упрощает его частичный ремонт, позволяет увеличить ширину пе­чи, но при этом возрастает расход металла на устрой­ство подвесок. В продольном направлении свод может быть прямой и наклонный к концу печи. Устройство на­клонного свода сложнее, но при этом улучшается нагрев ванны в конце печи. При прямом своде увеличивается сечение для прохода газа. Стойкость динасового свода меньше, чем магнезитохромитового, поскольку динас быстрее разъедается пылью шихты, содержащей окислы железа, кальция, цинка, меди и других металлов.

Арочный и распорно-подвесной своды удерживаются металлическим креплением, состоящим из подпятовых балок 9 и стоек 8, расположенных на расстоянии 1,2—2,2 м друг от друга вдоль стенок печи. Стойки внизу и вверху стягиваются связями 6.

Мелкую шихту в печь загружают через свод, для че­го в нем у продольных стен делают отверстия 7 на рас­стоянии 0,9—1,1 м друг от друга. Над ними устанавли­вают чугунные или стальные трубы диаметром 200—300 мм. Верхняя часть трубы соединяется с бункером или желобом, из которых шихта поступает в печь. В пе­чи шихта располагается по откосу у стенки, что ускоря­ет ее проплавление и стекание штейна и шлака в ванну. Для уменьшения пылевыноса шихты при загрузке, осо­бенно при работе с обожженными концентратами, в по­следнее время стали применять загрузку непосредствен­но на поверхность ванны через отверстия в боковой стенке. Отсутствие отверстий в своде делает его более стойким. Штейн выпускают через одно из шпуровых от­верстий 2 в конце печи, расположенных на уровне ле­щади, или через аварийное отверстие, расположенное выше уровня лещади, если на лещади образовалась на­стыль. Шлак выпускается через окно 3 в боковой стене в конце печи.

Значительные преимущества имеет практически не­прерывный сифонный выпуск штейна из печи (рис. 112). Высота порога рассчитывается с учетом плотности и вы­соты слоев штейна и шлака в ванне. Сифон размером от 100×100 до 200×200 мм футеруется магнезитохромито­вым кирпичом.

На рис. 113 показана отражательная печь, исполь­зуемая для плавления и рафинирования меди. При рафинировании медь расплавляют в печи при температуре 1500° С и выше, а затем окисляют присутствующие примеси в окислительной атмосфере с одновременным сни­жением температуры печи до 1200—1400° С. Разлив производят в восстановительной среде при температуре металла около 1150° С.

Фундамент печи выполняется из бутового камня или бетона. Верхняя его часть 5 делается в виде бетонных столбиков и стенок высотой 0,5—1,0 м. На фундаменте помещаются металлический кожух или чугунные плиты 4; такие же плиты ставят вертикально по периметру на высоту ванны металла.

Металлический кожух необходим для того, чтобы препятствовать протеканию жидкого металла в фунда­мент. Проникший через кладку подины жидкий металл встречается с металлическим охлаждаемым кожухом и застывает. Охлаждение осуществляется воздухом, цир­кулирующим по каналам фундамента и снаружи печи. На дно металлического кожуха или на чугунные плиты кладутся слои жаростойкого бетона. Верхняя часть пода в виде обратной арки выкладывается из магнезитохро­митового кирпича. Между отдельными арками делается прослойка из кварцевого песка для компенсации тепло­вого расширения.

Под печи наклонен в сторону выпускного отверстия 1. Глубина ванны металла составляет около 900 мм. При малой глубине увеличивается относительная по­верхность металла, соприкасающаяся с атмосферой печи, что приводит к большему его окислению. Размеры пода в плане выбираются такими, чтобы можно было обслу­живать печь через окна (2—5 м). Соотношение длины пода к ширине принимается от 1,5 до 3,5.

Распорно-подвесной свод печи выполняется из магне­зитохромитовых блоков. Стрела свода составляет 1/6—1/12 пролета. Стены выкладываются магнезитохромито­вым и шамотным кирпичом толщиной 0,5 м. Стены име­ют температурные швы 2 для компенсации теплового расширения кладки. Металл выпускают через летку 1 прямоугольной формы шириной 115 мм и высотой, не­много превышающей глубину ванны. Снаружи летка имеет чугунную плиту, укрепленную между стойками металлического каркаса печи. В подине к летке делает­ся желоб, позволяющий выпускать весь металл из печи.

Отражательные печи отапливаются мазутом или га­зом. Для получения в печном пространстве высокой температуры горелки 3 устанавливаются в форкамере. Вы­сокая температура отходящих газов используется или в паровых котлах-утилизаторах, или для подогрева возду­ха и газа, поступающих в печь.

Теплообмен в пламенных печах

Сжигание топлива в свободном объеме печи приводит к заполнению его про­дуктами горения с высокой температурой. Тепло нагре­тых газов излучением и конвекцией передается материа­лу, нагреваемому в печи, и кладке. Поэтому поверхность кладки также излучает тепло на нагреваемый материал. Большая роль отраженного тепла кладки при нагреве материала послужила основанием для наименования таких печей отражательными.

Таким образом, нагреваемый материал в пламенной печи получает тепло за счет излучения продуктов горе­ния топлива, за счет конвекции при их движении и за счет излучения кладки. В зависимости от степени черно­ты материала часть этого тепла поглощается, часть отражается и вновь поглощается кладкой и дымовыми газами. Соотношение указанных потоков и результиру­ющее значение потока тепла к материалу зависят от соотношения степени черноты дымовых газов, кладки и нагреваемого материала, а также от степени развития кладки ω. Последнее представляет собой отношение суммарной внутренней поверхности стен и свода печи Fк к эффективной поверхности нагреваемого материала Fм, т. е. ω=Fк/Fм.

За эффективную поверхность нагреваемого матери­ала принимается полная поверхность, участвующая в теплообмене излучением.

При непрерывной плавке металла такой поверхно­стью является поверхность расплавленного металла (площадь пода печи). В печах рудной плавки нужно учитывать также поверхность откосов шихты.

Из предположений, что продукты горения топлива полностью заполняют свободное пространство печи, что доля тепла, отдаваемая кладкой в окружающее прост­ранство, полностью компенсируется теплом, получаемым кладкой от продуктов горения топлива за счет конвек­ции (адиабатичные условия работы кладки), и что тем­пературы и степени черноты газа, кладки и материала не изменяются по длине печи (или зоне печи при расчетах по зонам), В. Н. Тимофеев вывел зависимость, позволя­ющую рассчитывать передачу тепла излучением нагре­ваемому материалу:

Приведенный коэффициент излучения газа и кладки на металл Сг-к-м. Вт/(м2•К4), находится из уравнения:

где εм — степень черноты нагреваемого металла;εг— степень черноты продуктов горения топлива.

Температуры газа Тг и нагреваемого материала Тм в пределах длины печи (зоны) не остаются постоянными. При небольшом их изменении можно определить Тг как среднеарифметическое значение начальной и конеч­ной температур. При достаточно большом изменении температуры, что часто наблюдается, используют гео­метрическое усреднение:

Начальная температура горения топлива рассчиты­вается путем умножения теоретической температуры го­рения на коэффициент 0,8. Конечная температура газов берется на 50—100° С выше температуры нагреваемого материала (ванны печи). В печах для плавки металла и концентратов конечная температура металла превы­шает температуру его плавления на 50—100° и остается постоянной по длине печи.

Анализ уравнений (9.1) и (9.2) показывает, что ин­тенсификация нагрева в пламенных печах в первую оче­редь может быть достигнута за счет повышения средней температуры продуктов горения топлива, за счет подо­грева воздуха и использования дутья, обогащенного кис­лородом. Нагрев воздуха до 400°С при нагреве печей для плавки на штейн природным газом увеличивает их производительность примерно на 40% и уменьшает на 25% удельный расход топлива. Использование дутья, обогащенного кислородом (40% O2), увеличивает про­изводительность в 1,75 раза при сокращении расхода топлива на 25%.

На рис. 114 показана зависимость приведенного ко­эффициента излучения Сг-к-м от степени черноты газа εг и степени развития кладки ω при нагреве алюминия (εм = 0,15) и меди (εм = 0,72). Из графика видно, что при нагреве алюминия величина лучистого потока к металлу мала (Сг-к- м < 1 ) и что на величине это­го потока почти не сказываются степень черноты га­за и степень развития клад­ки. Очевидно, при нагреве металла с малой степенью черноты надо больше ис­пользовать конвективный теплообмен.

При нагреве меди и шихты с большой степенью черноты (0,72), существен­ное влияние имеет степень черноты продуктов горения топлива. Повышение εг засчет увеличения светимости пламени является средст­вом интенсификации нагрева. Эффективное значение сте­пени черноты факела при пылеугольном отоплении 0,48, при отоплении мазутом 0,57. Повышение степени черноты пламени природного газа достигают неполным сжигани­ем его (α < 1 ) или добавлением до 20 % мазута (по вно­симому теплу). Последнее в опытах с тугоплавким шлаком дало увеличение производительности на 2,8%. Сжи­гание осуществляется в комбинированных горелках с устройством для распыления мазута. Для нагрева существенную роль играет и степень развития кладки, имеющая большее значение при малом εг и меньшее при εг>0,6. Вместе с тем значительное увеличение сво­бодного объема в печи может привести к неполному его заполнению пламенем, увеличению теплопотерь кладкой, удорожанию стоимости печи. Практически исполь­зуют степень развития кладки в пределах 2—3,5.

При расчете совместной теплопередачи в печи излу­чением и конвекцией целесообразно воспользоваться уравнением Ньютона:

Усредненная разность температур может быть при­нята как среднеарифметическое значение разностей температур газа и материала в начале и конце нагрева:

Если температуры в начале и конце печи значительно различаются, то по правилам геометрического усред­нения

Коэффициент теплоотдачи излучением определяется из уравнения (9.1):

При высоких температурах в печи ( > 1200 °С) и большом εм передачу тепла конвекцией иногда оценивают в долях лучистого теплообмена, при­нимая α∑ = (1,05— 1,10) αизл.

При расчете печей для плавки металла и концентра­тов необходимая площадь пода печи или эффективная поверхность нагрева материала может быть найдена по уравнению Fм = Qтехн/q, где Qтехн — затраты тепла на технологические нужды, Вт. При этом учитываются теп­ло на нагрев, плавление и перегрев материала, а также тепловые эффекты образования продуктов плавки (шла­ка, штейна).

При известной площади пода печи выбирают ширину и, находят длину печи. Следует иметь в виду, что при плавке концентратов печь загружают лишь на 2/3 ее длины. Полная длина может быть найдена путем увели­чения расчетной длины на 1/3.

При выборе высоты над расплавом в печах для плавки концентрата, а тем самым значения степени раз­вития кладки учитывают действительную скорость дви­жения газов в свободном пространстве печи, которая не должна превышать 8 м/с. При этой скорости унос пыли менее 1,5%. Увеличение скорости до 15 м/с приводит к выносу 10% шихты от загружаемой в печь. Количество газов при температуре печи находится из расчетов горе­ния топлива и теплового баланса печи. Практически средний проплав шихты в печах для плавки сырых суль­фидных концентратов составляет 3,3—4,8 т/м 2 в сутки, при плавке огарка 6,5—7,8 т/м 2 в сутки. Хорошая орга­низация сжигания топлива и загрузки сырья способству­ет увеличению удельного проплава. Следует учесть, что в печах такого типа за поверхность проплава принимает­ся площадь сечения печи на уровне верхней поверхности шлака.

Средний расход условного топлива в зависимости от исходного сырья колеблется в пределах от 12 до 25% от массы проплавляемой шихты.

Примерный тепловой баланс печи для плавки мед­ных концентратов с площадью пода 240 м2 при отопле­нии газом (по данным Ю. П. Купрякова) следующий:

В печах для плавки меди удельная производитель­ность составляет 4,5—6 т/м2 в сутки при плавке твердого металла и 10—12 т/м2 в сутки при переработке жидкого металла.

Ниже приводится (по данным В. И. Смирнова) теп­ловой баланс плавки катодной меди в печи емкостью 220 т при расходе условного топлива 13,6% от массы металла:

Из приведенных тепловых балансов отражательных печей видна необходимость использования тепла отхо­дящих газов, которые в печах этого типа всегда имеют высокую температуру.

metallurgy.zp.ua

Вращающаяся плавильная печь

 

К,ласс 31 а. 2

Х» 14535

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ вращающейся плавильной печи.

К патенту ии-ца Вильгелыа буесс (Wilhelm Buess), в гор. Ганновере, Германия, заявленному 16 сентября 1927 года (заяв. свид. No 19502).

О выдаче патента опубликовано 31 марта 1930 года. Действие патента распространяется на:15 лет от 31 марта 1930 года.

Т

Известны плавильные печи, вращающиеся на 360О, с корпусом в форме цилиндрического барабана и с подводом горячих газов и удалением их через полые цапфы.

Предлагаемая вращающаяся плавильная печь относящаяся к указанному типу печей, с целью лучшего перемешивания ванны и улучшения качества продукта, установлена на. цапфах таким образом, что ее продольная ось образует с горизонтальной осью вращения острый угол, благодаря чему плавящаяся масса совершает катящееся и в то Йе время и качательное движение, что способствует лучшему перемешиванию и выделению вредных примесей.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез печи; фиг. 2 — разрез печи, повернутой на 180 относительно ее положения, изображенного на фиг.-1; фиг. 3 — схему движения плавящейся массы при вращении печи; фиг. 4 вЂ, вертикальный разрез плавильной установки с применением предлагаемой печи.

Устройство печи состоит в следующем.

Корпус b (фиг. 1 и 2) печи имеет форму цилиндрического барабана и снабжен полыми цапфами, при чем продольная ось корпуса образует с горизонтальной осью вращения печи острый угол.

Загрузочное отверстие d и крышка расположены по возможности вблизи оси вращения, при чем футеровка с печи в этом месте имеет утолщение или снабжена закругленным выступом с, который в положении корпуса б печи, изображенном на фиг. 2, препятствует доступу расплавленного материала к загрузочному отверстию d. Нефтяная или газовая форсунка а расположена в торцевой части печи.

Как изображено на фиг. 3, жидкое содержимое печи совершает в исходном положении (согласно фиг. 1) катящееся движение в направлении касательной.

После поворота печи на 180 содержимое печи перемешается в осевом направлении влево, при чем происходит сильное перемешивание его. При повороте печи на дальнейшие 180 расплавленный металл, следуя в обратном направлении, вновь перемешивается и т. д.

Корпус предлагаемой печи может быть применен в качестве переднего горна вагранки, доменной печи или других плавильных печей (фиг. 4). С этой целью корпус b печи можно присоединить непосредственно к вагранке f так, что он одновременно будет играть роль переднего горна.

Корпус. b печи может быть также при соединен не непосредственно к вагранке f,"1 и т. и,, q к обычно,нмеющемуся переднему горну g вагранки или доменной печи н проч. Этим удается воспрепятствовать попаданию в корпус О печй шлаков; которые оказывают неблагоприятное влияние на теплопередачу и затрудняют вытеснение из. жидкого металла вредных газообразных примесей. При этом корпус b печи играет роль приспособления -, для улучшения качеств плавящегося продукта, которое достигается, как указано выше, энергичным перемешиванием плавящейся массы.

Между передним горном д и корпусом b печи может быть устроена промежуточная камера h, которая облегчает доступ к выпускному отверстйю г переднего горна д и может служить сборной камерой для продуктов горения, поступающих из корпуса b печи. Для использования тепла отходящих газов, последние обычным образом обводят вокруг трубопровода Й, подводящего воздух для дутья вагранкн f .и вокруг воздухопровода l газовой или .нефтяной форсунки а. В печных установках с большой производительностью к переднему горну g или соответственно к промежуточной камере h могут быть присоединены вместо одного — несколько корпусов bпечи. Промежуточная камера Й снабжается отъемной крышкой ю с глазком, чем облегчается введение рафинирующих средств и вскрывание отверстия .

С целью улучшения перемешивания ванны, огнеупорная футеровка с корпуса b печи может быть снабжена возвышениями или корытообразными углублениями, которые располагаются зигзагообразно и проходят под острыми углами к продольному направлению корпуса печи. При вращении печи эти углубления или возвышения способствуют перемешиванию плавящегося металла при перете канин его через возвышения или соответственно через углубления.

Если желательно создать непрерывно действующую установку, то устанавливают последовательно два печные корпуса так, чтобы их оси вращения лежали на одной .прямой линии, и пристраивают у обеих торцевых поверхностей по одной откидывающейся форсунке и одной трубе для отвода продуктов горения, допускающей удлинение наподобие телескопической трубы. В то время, как в одной из печей происходит разогревание, из другой может производиться разлйвка металла или загрузка шихты в нее. Газы, !

1 отходящие из первой печи, служат одновременно для подогревания шихты во второй печи и выходят оттуда через ее отводящую трубу в ее наружной торце-! вой стенке.

Если .корпусу Ь приходится придавать слишком большие размеры, то рекомендуется применять промежуточные подшипники с кольцами о и роликами р, расстояния между которыми и количество которых могут быть различными (фиг. 4).

Описанный корпус печи может быть использован и для целей тепловой обработки стального литья, чугуна, ковкого чугуна, никеля, меди, алюминия, бронзы и некоторых других сплавов; а также для эмалей, стекловидных смесей и прочих плавких цродуктов. В известных -случаях нефтяное или газовое отопление может быть заменено отойлением угольной пылью и, т. п., или электрическим отоплением.

Вращение корпуса b печиможет происходить непрерывно, прерывисто или, наконец, толчками для разрушения графитовых гнезд, содержащихся внутри расплавленной массы.

Предмет патента

l. Вращающаяся плавильная печь с подводом горячих газов и отводом их про дуктов горения через полые цапфы, характеризующаяся тем, что продольная, ось корпуса печи, ймеющего форму бара- бана образует острый угол с горизонтальной осью вращения печи (фиг. 1 и2).

2. Форма выполйения охарактеризован-, ной.в п. 1 печи., отличающаяся тем, что футеровка печи снабжена у загрузочного отверстия 4 закругленным выступом или утолщением е, с целью препятствовать доступу жидкой плавящейся массы к загрузочному отверстию, когда последнее при вращении корпуса 6 печи доходит до своего нижнего положения (фиг. 2)..

3. Применение охарактеризованной

/ в и. 1 печи в качестве переднего горна вагранки, доменной или какой-либо иной плавильной печи.

4. Плавильная установка с применением охарактеризованной в п. 1 печи, отличающаяся тем, что корпус Ь нечн .(фиг. 4) шения перемешивания ванны снабжена возвышениями или корытообразными углублениями, расположенными зигзагообразно и проходящими под острым углом к продольному направлению печного кородной печи связан с корпусом второй печи таким образом, что оси вращения их лежат на одной прямой лийии.

6. Форма выполнения печи по п. п. 1 — 5, отли аюЕаяся. тем, что огнеупорная фу- теровка с корпуса Ь печи с целью улуч- I

Фиг.

f е е а Фиг,3

Тиеокрафва Первой Артели Советский Пвиатвик, Мввеваи, 4Î. распояожен перед передним горном . g загранки f, доменной печи или т. и.

5. Плавильная установка с применением .двух охарактеризованных в н. п. 1 и 2 лечей, отличающаяся тем, что корпус пуса Ь.

7. Применение при печи по п. и. 1 — э концентричных с осью вращения корпуса Ь печи направляющих колец о, катящихся на роликах р (фиг. 4).

   

www.findpatent.ru

Трубчатые вращающиеся печи

Содержание

Введение 4

1. Основные характеристики и конструкциятрубчатых вращающихся печей 5

2. Тепловой и температурный режимы работы вращающихся печей 11

3. Основы расчета ТВП 13

Список использованных источников 21

1 Основные характеристики и конструкция вращающихся печей

Трубчатыми вращающимися печами принято называть техноло­гические агрегаты непрерывного действия с рабочим простран­ством в виде полого цилиндра, котором вследствие небольшого наклона (~3°) печи и вращения перерабатываемые сыпучие ма­териалы перемещаются вдоль печи, нагреваясь за счет тепла, выделившегося при сжигании топлива. В конструктивном отно­шении они отличаются друг от друга только размерами корпуса и устройством систем загрузки и выгрузки материала. В назва­нии печи обычно отражено ее назначение. Так, например, раз­личают вельц-печи, применяемые для вельцевания кеков цин­кового производства, печи для спекания бокситов, кальцинации глинозема, обжига ртутьсодержащих материалов, а также печи для сушки различных промежуточных продуктов металлургиче­ского производства.

По энергетическому признаку трубчатые вращающиеся печи относятся к печам-теплообменникам с переменным по длине ре­жимом тепловой работы. На участке печи, где происходит горе­ние топлива и температура продуктов сгорания достигает 1550— 1650 С С, осуществляется радиационный режим работы печи. По мере продвижения продуктов сгорания топлива по длине печи они охлаждаются до нескольких сот градусов и режим тепловой ра­боты печи постепенно становится конвективным. Конкретное распределение по печи зон с конвективным и радиационным режимом работы зависит от вида и параметров технологического процесса.

За исключением получивших небольшое распространение пе­чей для сушки сульфидного сырья, трубчатые печи работают в режиме противотока. Загружаемая в печь шихта может иметь различную степень влажности, вплоть до пульпы, содержащей до 40 % воды. Она подается в верхнюю (хвостовую) часть печи и медленно движется навстречу газам, образующимся в результате сгорания топлива в головной части агрегата. Из барабана пере­рабатываемые продукты в виде спека или раскаленного порошко­образного материала поступают в специальный холодильник, а газообразные продукты сгорания топлива вместе с технологиче­скими газами направляются в систему пылегазоочистки. В зави­симости от вида технологического процесса для отопления труб­чатых вращающихся печей могут быть использованы: природный газ, мазут и твердое топливо и в виде коксовой мелочи или угольной ныли. В качестве сжигающих устройств и трубчатых печах обычно применяют газовые горелки типа «труба в трубе», форсунки для сжигания малосернистого мазута или специальные пылеугольные горелки.

Основными элементами вращающихся печей (рис. 32 1) являются корпус (барабан), приводной механизм, опорные бандажи с роликами, а также загрузочная и разгрузочная камеры.

Корпус мечи представляет собой сварную металлическую трубу диаметром до 5м и длиной до 185м, футерованную изнутри огнеупорным кирпичом. Он опирается на специальные ролики, ширина пролета между которыми составляет для больших печей 20 - 28 м. Для перемещения материала корпус наклонен к гори­зонту под углом в 2,5 - 3°. Привод печи, с помощью которого она вращается с частотой около 1 об/мин, состоит из электродвигателя, редуктора и зубчатой передачи.

Опорные бандажи кольцевой формы воспринимают на себя всю нагрузку от веса барабана, достигающую 70—80 т. Для больших печей применяют кованые бандажи прямоугольного сечения, которые надевают на корпус свободно, с небольшим зазором, учитывая последующее тепловое расширение барабана. Каждый бандаж опирается на два ролика, вращающиеся вместе с бандажом во время работы печи.

Верхний торец печи входит в загрузочную камеру. Сухую шихту загружают в печь с помощью шнекового питателя через патрубок, расположенный в загрузочной камере. Пульпа подается в печь через пульповую трубу ковшом-дозатором или с помощью специальной форсунки. Улавливаемая пыль возвращается в ба­рабан печи так же, как сухая шихта.

Нижний торец печи входит в разгрузочную камеру. Между ней и барабаном ставится специальное кольцевое уплотнение. В передней стенке камеры имеются отверстия для установки горелочных устройств. К ней также примыкают устье канала, по кото­рому готовый продукт пересыпается в холодильник.

Рис. 32-1. Общий вид вращающейся трубчатой печи:

1, 15 – верхняя и нижняя головки печи; 2 – загрузочное устройство; 3 – уплотнение; 4 – цепная завеса; 5 – барабан; 6 – подшипник; 7 – опорный ролик; 8 – упорный ролик; 9 – бандаж; 10, 11 – зубчатая передача; 12 - редуктор; 13 – двигатель; 14 – упорное устройство; 15 – форсунка.

Для предотвращения налипания влажной шихты на стенки барабана и настылеобразования в холодном конце печи устанавливают цепные завесы. Их прикрепляют к барабану одним концом по всему сечению печи, выбирая длину зоны таким образом, чтобы температура газов в ней не превышала 700°. При отсутствии завес может быть использованоотбойное устройство, представляющее собой связки рельсов длиной до 12 м, прикрепленные цепью к торцевой головке печи.

Футеровка вращающихся печей работает в весьма тяжелых условиях, что связано с периодическимколебанием температур наповерхности кладки, обусловленным вращением печи и пере­мещением находящегося в ней материала. Перепады температур на внутренней поверхности барабана при входе и выходе из-под слоя шихты составляют 150—200 °С. В зоне спекания па футеровку сильное химическое и абразивное воздействие оказываетматериал. В зоне сушки кладка подвергается значительному истиранию цепями. Основным материалом дляфутеровки печей глиноземных заводов служит шамот. Высокотемпературные зоны печивыкладывают из хромомагнезитового, магнезитового и нериклазошпинелидного огнеупорного кирпича. Для сохранения футеровки при остановках печи барабан должен вращаться до ее полного охлаждения. Продолжительность работы печи обычно составляет 2—4 года.

Переработка мелкого сыпучего материала без его расплавления с успехом производится также в трубчатых враща­ющихся печах. В длинной футерованной трубе чаще всего противотоком движутся нагреваемый материал и про­дукты горения топлива. Движение материала происходит благодаря небольшому наклону трубы в сторону выгрузки и вращению печи. При вращении материал поднимается на некоторую высоту и пересыпается вниз. При этом происходит хороший теплообмен с горячими газами все время обновляющейся поверхности материа­ла. Теплообмену способствует также то, что материал, пересыпаясь, попадает на нагретую поверхность кладки за тот период, когда она свободна от слоя материала.

Все это определило высокую интенсивность теплообмена в рабочем пространстве печи.

Трубчатые вращающиеся печи используются также для сушки различных материалов, удаления химически свя­занной влаги при высоких температурах обжига и для спекания материала с образованием новых соединений. Это определило их применение при производстве глинозема валюминиевой промышленности (спекание и каль­цинация). Они нашли применение и при переработки материалов, содержащих свинец и цинк. При этом цинк отгоняется и виде окисла и улавливается из отходящих газов. Барабанные печи используются для обжига суль­фидных материалов.

На рис.131 представлена печь для спекания алюминийсодержащего материала с образованием­ растворимого алюминиевого соединения.

Основной элемент печи - железный барабан 3длиной до 150 м и диаметром 2,0—3,8 м. Барабан футеруется высокоглиноземистым или шамотным кирпичом. Печь работает по принципу противотока. Шихта сухая или мокрая в виде пульпы с содержанием влаги 40 - 42% поступает в барабан через торец 6(холодным конец) и медленно перемещается к головной части 2(горячий конец) навстречу газам. Из барабана продукт спекания – спек - ссыпается в холо­дильник, расположенный под печью и представляющий собой также барабан длиной до 30 м и диаметром до 2,5 м. В барабане спек охлаждается движущимся на­встречу воздухом или водой, орошающей холодильник сверху. При охлаждении спека воздухом последний просасывается через холодильник вентилятором (на рисун­ке не показан) и используется при сжигании топлива. Для нагрева печи применяют мазут, газ или угольную пыль. Форсунки или горелки располагают в головной части барабана. Дымовые газы, содержащие значитель­ное количество пыли, через дымоход 8направляются на очистку в пылевые камеры, в электрофильтры и даже иногда в скрубберы. Только после этого дымовые газы с помощью дымососа отводятся в дымовую трубу. Фу­терованный и загруженный шихтой барабан имеет боль­шую массу (масса печи длиной 70 м около 400 т). С по­мощью специальных бандажей 4,закрепленных снару­жи кожуха, печь опирается на вращающиеся ролики 11с бронзовыми подшипниками. Вращение производится от мотора 10через редуктор и венцовую шестерню 5, укрепленную с помощью пружин на кожухе печи. Бара­бан вращается обычно с частотой 0,0—2 оборота в ми­нуту. Частоту вращения можно изменять, регулируя контроллером число оборотов мотора.

Печь монтируют с уклоном в 3—6%. Во избежание схода барабана с опор используются упорные ролики 12,расположенные горизонтально, в которые сбоку упи­рается бандаж.

Горячий конец печи входит в топливную (разгрузоч­ную) головку 1, устраиваемую обычно откатной. Между концом барабана и топливной головкой ставится лаби­ринтное уплотнение и виде диска 13, укрепленного на барабане и вращающегося в коробке, укрепленной на топливной головке. В передней стенке топливной головки имеются отверстия для горелок или форсунок. К голов­ке примыкает устье капала, но которому спек пересыпа­ется в холодильник.

mirznanii.com

---

• 
  Как варить тавровое соединение
• 
  Принцип работы икг
• 
  Патрон плавающий для разверток
• 
  Растачивание отверстий на токарных станках
• 
  Усиление перекрытия
• 
  Обработка чистовая это
• 
  Как найти удельное сопротивление формула
• 
  Ресанта сварочный аппарат инверторный саи 250 пн
• 
  Р2 сталь
• 
  Расшифровка марки сталей
• 
  Щетка на дрель