Обертова /роторна/ плавильна піч

1 Обертова (роторна) плавильна піч, що містить похилий бочкоподібний кожух з завантажувальним вікном і днищем, який футерований вогнетривким матеріалом з утворенням плавильної камери і встановлений з можливістю обертання навколо своєї осі, газовідвід, сполучений із завантажувальним вікном, газові пальники і сполучений із плавильною камерою зливальний патрубок, яка Винахід відноситься до кольорової металурги, зокрема до плавильних агрегатів для виплавки брухту і ВІДХОДІВ кольорових металів і може знайти застосування у вторинній кольоровій металургії Відома обертова плавильна піч, що включає плавильну камеру з завантажувальним вікном, отвором для випуску металу і газовідводний канал (Койбаш В А , Резняков А А Оборудование предприятий вторичной цветной металлургии, М .«Металлургия», 1976, С 163-167 ) Недоліком цієї печі є періодичність її роботи Відома також роторна піч, у якій плавлення вторинної алюмінієвої сировини здійснюється у футерованому обертовому барабані, що спирається на дві пари сталевих роликів (Комплект оборудования линии для производства алюминиевых сплавов из лома и отходов с применением роторных печей Фирма «Реметалл», Испания Контракт № 19-03V58952-124) Недоліком цієї печі є періодичність їїроботи Як прототип вибрана обертова плавильна піч, що містить бочкоподібний похилий корпус із днищем у нижній частині, що утворює плавильний простір із встановленим оптимальним рівнем рід відрізняється тим, що зливальний патрубок установлено СПІВВІСНО плавильній камері і заглушено з боку днища, у днищі рівномірно по поверхні розміщені вигнуті канали, гирла яких виконані сполученими з плавильною камерою, а ВИХІДНІ отвори - зі зливальним патрубком, причому відстань від центра днища до протилежної крайки гирла вигнутих каналів більша, ніж відстань від центра днища до встановленого рівня рідкого металу, ВИХІДНІ отвори вигнутих каналів розташовані вище встановленого рівня рідкого металу 2 Обертова (роторна) плавильна піч по п 1 , яка відрізняється тим, що вільний обсяг порожнини вигнутого каналу, який розташований нижче встановленого рівня рідкого металу, виконано рівним обсягу одного злитка, що відпивається 3 Обертова (роторна) плавильна піч по пп 1 і 2, яка відрізняється тим, що в гирлах вигнутих каналів встановлено ЗМІННІ фільтри кого металу, газовідводний канал, завантажувальне вікно з порожком, розташоване під газовідводним каналом, зливальний патрубок, опорні ролики і привід (Вращающаяся плавильная печь Авт св СССР, № 875187, Мкл З F 27 b 7\10) Недоліком цієї печі є недостатня продуктивність, обумовлена відсутністю можливості безупинної виплавкі металу В основу винаходу поставлена задача забезпечення безперервності плавки, підвищення продуктивності печі Поставлена задача досягається завдяки тому, що в обертовій (роторній) плавильній печі, що містить похилий бочкоподібний кожух із завантажувальним вікном і днищем, який футерован зсередини вогнетривким матеріалом з утворенням плавильної камери і встановлен з можливістю обертання навколо своєї осі, газовідвід, що сполучен із завантажувальним вікном, газові пальники, зливальний патрубок, передбачені наступні конструктивні ВІДМІННОСТІ 1) зливальний патрубок встановлено СПІВВІСНО плавильній камері (тобто встановлено згідно її осі) і заглушено з боку днища, 2) у днище передбачені вигнуті канали, 1 ю о ю 50571 3) вигнуті канали розташовані рівномірно по поверхні днища, 4) гирли вигнутих каналів виконано сполученими з плавильною камерою, а їхні ВИХІДНІ отвори - зі зливальним патрубком, 5) відстань від центра днища до протилежної крайки гирла вигнутих каналів виконано більшим, ніж відстань від центра днища до встановленого рівня рідкого металу, а ВИХІДНІ отвори вигнутих каналів розташовані вище встановленого рівня рідкого металу, 6) вільний обсяг порожнини вигнутого каналу, що розташован нижче встановленого рівня рідкого металу, виконано рівним обсягу злитку, що відпивається, 7) в гирлах вигнутих каналів встановлено ЗНІМНІ фільтри Безупинний процес виплавки металу забезпечується за рахунок того, що зливальний патрубок встановлено уздовж подовжньої осі печі, а гирли вигнутих каналів з'єднано з плавильною камерою і розташовано рівномірно по поверхні днища так, щоб відстань від центра днища до їхньої протилежної крайки h було більше, ніж відстань від центра днища до встановленого рівня рідкого металу h i , а ВИХІДНІ отвори з'єднані з центральним каналом Рафінування металу забезпечується за рахунок того, що в гирлі кожного вигнутого каналу є ділянка ,що заповнена фільтруючим матеріалом Дозування металу при розливі забезпечується за рахунок того, що ВИХІДНІ отвори вигнутих каналів розташовані вище встановленого рівня металу, а вільний обсяг внутрішньої порожнини кожного вигнутого каналу, що розташован нижче встановленого рівня рідкого металу, дорівнює необхідному обсягу однієї одноразової порції металу (чушки або злитка) Технічна сутність і принцип дії запропонованого пристрою пояснюється кресленням, на якому фіг 1 - загальний вид печі, фіг 2 - вид А печі, фіг 3 - розріз по Б-Б Запропонована обертова піч містить похилий бочкоподібний футерований кожух 1, що встановлен з можливістю обертання навколо своєї осі, днище 2 зі зливальним патрубком 3, опорні ролики 4, газовідводний канал 5 і привід (на мал не показаний) Внутрішня футерована поверхня кожуха утворює плавильну камеру 6 із встановленим оптимальним рівнем рідкого металу Нижня частина плавильної камери виконана похилою і догори плавно переходить у відкриту горловину 7, з боків якої встановлені газові пальники 8 Перед входом у плавильну камеру 6 під газовідводним каналом 5 розташовано завалочне вікно 9 Горловина 7 плавильної камери 6 і завалочне вікно 9 розташовуються друг проти друга з можливістю виконання різних технологічних операцій за допомогою мульдозавалочної машини 10 З зовнішньої сторони кожуха 1 встановлено сталеві бандажі 11, якими він спирається на сталеві опорні ролики 4 Зливальний патрубок 3 встановлено СПІВВІСНО плавильної камери 6 і заглушено з боку днища 2 У днищі рівномірно по поверхні встановлено кілька вигнутих каналів 13 Гирли 14 вигнутих каналів з'єднано з плавильною камерою 6, а ВИХІДНІ отвори 15 з'єднано зі зливальним патрубком З В гирлах 14 вигнуті канали 13 містять ділянку 12, яка заповнена фільтром 16 Як фільтр можуть бути використані гранули окису алюмінію, які просочені евтектичною сумішшю хлористих солей натрію і калію, які розташовані усередині мішечка зі склотканини з розміром комірок більш 0,5мм Мішечок із гранулами утворює єдиний знімний фільтр, для заміни якого у вигнутих каналах 13 передбачені спеціальні вікна з кришками 17 Гирли 14 вигнутих каналів розташовані на поверхні днища 2 симетрично так, щоб відстань від центра днища до їхньої протилежної крайки h було більше, ніж відстань від центра днища до встановленого рівня металу h i , а ВИХІДНІ отвори 15 вигнутих каналів 13 розташовані вище встановленого рівня металу в печі Зливальний патрубок 3 встановлено над виливницями 18 розливного конвеєра 19, а вільний обсяг внутрішньої порожнини кожного вигнутого каналу 13, що розташован нижче встановленого рівня рідкого металу в печі, дорівнює необхідному обсягу одного відливаємого злитка (чушки) Запропонована обертова плавильна піч працює таким чином Завантаження підготовленої усередненої шихти з відомим хімскладом і флюсів роблять за допомогою мульдозавалочної машини 10, через завалочне вікно 9 і горловини 7 плавильної камери 6 Плавильна камера при цьому обертається, спираючись сталевими бандажами 11 на опорні ролики 4 Плавка шихти здійснюється від тепла газових пальників 8, які встановлено на вході в плавильну камеру 6 з боків горловини 7 Для кращого використання тепла факелу, пальники 8 встановлено під кутом приблизно 20 до зводу печі і використовується рециркуляція газів, що відходять, з їхнім відводом через газовідводний канал 5 Наплавлення рідкої ванни до встановленого рівня рідкого металу в плавильній камері 6 виробляються шляхом обертання печі згідно з годинною стрілкою При цьому витікання металу через зливальний патрубок 3 не відбувається, тому що метал у вигнутих каналах 13 не піднімається вище встановленого рівня металу в печі і не досягає зливального патрубка З Очищення плавильної камери 6 від залізних прироблень і охолодів у разі потреби виробляються за допомогою шкребка і мульдозавалочної машини через горловину 7 і завалочне вікно 9 Подальшу виплавку металу і підтримку в плавильній камері його встановленого оптимального рівня (у межах допуску) роблять одночасно з випуском (розливом) металу з печі Для цього напрямок обертання плавильної камери 6 змінюють на протилежне, піч обертається проти стрілки годинника і в міру опускання гирла 14 одного з вигнутих каналів 13 нижче встановленого рівня металу в плавильній камері 6, рідкий метал проходить через знімний фільтр 16 і заповнює визначений обсяг цього вигнутого каналу При подальшому обертанні даного вигнутого каналу метал, що знаходиться в ньому, піднімається вище вихідного отвору 15, переливається в зливальний патрубок З 50571 і далі в виливницу 18 розливного конвеєру 19 Відбувається розлив однієї одноразово видаваної порції металу Обсяг (маса) цієї порції дорівнює обсягу (масі) одного злитка (чушки), що відпивається, (у межах допуску) Потім відбувається занурення в рідкий метал та видача чергової порції металу наступним вигнутим каналом і т д КІЛЬКІСТЬ порцій металу, що видається за один оберт печі, відповідає КІЛЬКОСТІ вигнутих каналів 13 на днище 2 печі Причому швидкість обертання печі і швидкість переміщення розливного конвеєру 19 узгоджується між собою таким чином, щоб видача з печі чергової порції металу відбувалася щораз при розташуванні черговій виливниці 18 у зоні розливу металу (під зливальним патрубком 3) і припинялася до виходу виливниці з цієї зони Таким чином, технологічні процеси виплавки металу, дозування і розливу сполучені в часі і здійснюються безупинно Для забезпечення працездатності плавильної печі необхідно, щоб відстань від центра днища 2 до протилежної крайки гирла 14 вигнутих каналів h була більше, ніж відстань від центра днища до встановленого рівня рідкого металу h i , а ВИХІДНІ отвори 15 вигнутих каналів 13 були розташовані вище встановленого рівня металу в печі У випадку якщо відстань h менше відстані h i , гирла 14 вигнутих каналів 13 не будуть занурюватися в рідкий метал і розлив металу припиниться Якщо ВИХІДНІ отвори 15 вигнутих каналів 13 будуть розташовані нижче встановленого рівня металу в печі, розлив (видача) чергової порції металу буде відбуватися до виходу з рідкого металу гирла 14 ВІДПОВІДНОГО вигнутого каналу (рівень металу у вигнутому каналі в результаті сполучених посудин буде прагнути піднятися вище зливального патрубка) і дозування порцій металу буде порушено Якщо вільний обсяг внутрішніх порожнин вигнутих каналів не буде дорівнювати необхідному обсягу однієї одноразово видаваної порції металу, то дозування буде порушено, і чушки будуть виходити нестандартними У випадку переплаву непідготовленої шихти з невідомим хімскладом, що вимагає після виплавки коректування одержуваного сплаву, піч може працювати в періодичному режимі Для цього досить напрямок обертання печі в процесі плавки змінити на зворотне (по годинній стрілці) При цьому метал, що заповнив вигнуті канали 13, буде зливатися назад у плавильну камеру 6 Після коректування хімскладу отриманого сплаву, піч починають обертати проти годинній стрілці, метал з вигнутих каналів 13 попадає в зливальний патрубок 3, починається розлив металу Найменування технологічних і екс- Показники фактичні чи розрахункові Докладне пояснення за рахунок плуатаційних властивостей, поПрототипу Заявленого об'єкта чого стало можливим поліпшення ліпшених запропонованим технічпоказників запропонованого об'ним рішенням єкта в порівнянні з прототипом 1 Підвищення коефіцієнта вико0,6 0,9 За рахунок забезпечення безуристання розливного та пакетувапинного циклу виплавки металу льного устаткування 2 Підвищення продуктивності 2,0 2,2 За рахунок зменшення втрат часу на дозування металу та розпраці т/люд -ч криття льотки Таким чином використання обертової ( роторної) плавильної печі за рахунок забезпечення безперервності плавки підвищує продуктивність печі, праці, коефіцієнт використання розливного та пакетувального устаткування \ ^ я ш м ш 50571 г /S 3 t? И ± Фіг.З ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71