RU2061199C1

RU2061199C1 - Furnace for melting and treatment of materials in melt bath

Info

Publication number: RU2061199C1
Application number: RU93040112A
Authority: RU
Original assignee: Мечев Валерий Валентинович; Сухолискина Светлана Павловна; Мечев Павел Валерьевич
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1996-05-27

Abstract

FIELD: equipment for metallurgy, chemistry, heat-power engineering and public utilities. SUBSTANCE: construction of furnace makes it possible to work under pressure due to availability of hermetic casing around furnace shaft and siphon provided with vertical row of blast-holes. Casing embraces shaft above level of tuyeres; casing is provided with nitrogen inlet and outlet branch pipes. Slag discharge siphon is heated. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию, преимущественно металлургическому, и может быть использовано в теплоэнергетике, коммунальном хозяйстве, химии. The invention relates to equipment, mainly metallurgical, and can be used in the power industry, utilities, chemistry.

В настоящее время широкое распространение получили печи для плавки в расплаве в металлургии меди, для переработки бытовых отходов, для газификации углей и т.п. Однако эти печи не могут работать под давлением. Имеющиеся конструкции не обеспечивают достаточной герметичности. Currently, furnaces for melt smelting in copper metallurgy, for the processing of household waste, for the gasification of coal, etc., are widely used. However, these furnaces cannot operate under pressure. Existing designs do not provide sufficient tightness.

Между тем целый ряд процессов, осуществленных в такой печи под давлением, позволил бы достичь более высоких результатов. Например, качественно более высокие показатели могут быть получены при газификации углей, при выплавке металлов из окисленных руд (железа, никеля и т.п.). Meanwhile, a number of processes carried out in such a furnace under pressure would allow achieving higher results. For example, qualitatively higher indices can be obtained in the gasification of coal, in the smelting of metals from oxidized ores (iron, nickel, etc.).

В патенте [1] печь плавки в расплаве (ПВ) работает при обычных условиях. Герметизация печи достигается путем образования гарниссажа на стенках печи из расплава. Однако при формировании процесса гарниссаж размывается в стыках между кессонами и печь дает течь. Это довольно часто можно наблюдать на печах (ПВ) в Норильске и на Балхаше и сейчас. Верхняя же часть печи газовое пространство над расплавом работает без гарниссажа и при снижении отсоса имеют место выхлопы газа в цех. In the patent [1], the melt smelting furnace (MF) operates under normal conditions. The sealing of the furnace is achieved by the formation of a skull on the walls of the furnace from the melt. However, during the formation of the process, the garnisage is eroded at the joints between the caissons and the stove leaks. This can often be observed on furnaces (PV) in Norilsk and Balkhash now. The upper part of the furnace, the gas space above the melt works without a skull and with a decrease in suction there are gas exhausts in the workshop.

Устранение течи расплава производят путем обдува сжатым воздухом места течи. Elimination of the leak of the melt is carried out by blowing compressed air with the leak.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является конструкция печи [2] в которой газовое пространство печи в расплаве выполнено в виде герметичной шахты, заполненной твердой шихтой. Однако в данном изобретении не указаны способы или устройства для регулирования давления в печи. The closest in technical essence to the achieved result is the design of the furnace [2] in which the gas space of the furnace in the melt is made in the form of a sealed mine filled with a solid charge. However, this invention does not indicate methods or devices for regulating the pressure in the furnace.

Заявляемое изобретение направлено на создание герметичной конструкции печи, которая может работать под давлением. The invention is aimed at creating a sealed furnace design that can work under pressure.

Эта цель достигается тем, что печь выше уровня фурм имеет герметичный кожух из металла (сталь 3) с патрубками входа и выхода гада (воздуха, N₂ и т. п. ), а также имеет обогреваемый сифон с высотой столба расплава, обеспечивающего максимально необходимое давление в печи. Сифон имеет ряд шпуров по высоте печи в соответствии с необходимым давлением в печи.This goal is achieved by the fact that the furnace above the tuyere level has a sealed metal casing (steel 3) with nozzles for the inlet and outlet of the reptile (air, N ₂ , etc.), and also has a heated siphon with a height of the melt column providing the maximum necessary pressure in the furnace. The siphon has a number of holes along the height of the furnace in accordance with the necessary pressure in the furnace.

На чертеже изображена предлагаемая печь, общий вид. The drawing shows the proposed furnace, General view.

Печь 1 состоит из кессонов, охлаждаемых водой или по принципу испарительного охлаждения. Печь снабжена кожухом 2 из металла и патрубками 3 подачи и выхода газа из пространства между кожухом и кессонами печи. Подача газа (N₂, воздуха и т.п.) под давлением несколько большим, чем в печи, в ограниченное кожухом и кессонами пространство предохраняет от течи расплава, от выбивов газа и т.п. обеспечивает комфортные условия для обслуживания печи. Печь имеет сифон 4, снабженный рядом шпуров 5 по высоте. Загрузочное устройство представляет из себя газлифтное устройство 6 с бункером шихты 7 и колокольными затворами 8. Печь имеет газоход 9 и фурмы для подачи кислородсодержащего газа, природного газа и т.п.The furnace 1 consists of caissons cooled by water or by the principle of evaporative cooling. The furnace is equipped with a casing 2 of metal and pipes 3 for supplying and exiting gas from the space between the casing and the caissons of the furnace. The gas supply (N ₂ , air, etc.) under pressure somewhat higher than in the furnace, into the space limited by the casing and the caissons, protects against melt leakage, gas knocks, etc. provides comfortable conditions for furnace maintenance. The furnace has a siphon 4, equipped with a number of holes 5 in height. The loading device is a gas-lifting device 6 with a charge hopper 7 and bell-shaped shutters 8. The furnace has a gas duct 9 and tuyeres for supplying oxygen-containing gas, natural gas, etc.

Печь работает следующим образом. The furnace operates as follows.

Известными способами в печи наводится ванна расплава (шлака, солей и т. п. ), включается горелка для обогрева сифона, в кожух подается под давлением азот или воздух. Затем производится загрузка шихты через газлифт 6. По достижении необходимого давления и подъема расплава в сифоне 4 до какого-либо шпура, шпур прожигается и расплав непрерывно выпускается. By known methods, a molten bath (slag, salts, etc.) is induced in the furnace, a burner for heating the siphon is turned on, nitrogen or air is supplied to the casing under pressure. Then the charge is loaded through gas lift 6. Upon reaching the required pressure and raising the melt in siphon 4 to any hole, the hole is burned and the melt is continuously discharged.

Если необходимо давление в печи снизить, открывается необходимый шпур, расположенный ниже. If it is necessary to reduce the pressure in the furnace, the required hole is located, located below.

Возможности по повышению давления в такой печи ограничены высотой подъема расплава в сифоне. Тем не менее при средней плотности расплава 3 т/м³ в печи можно поддерживать давление в не ниже, чем в доменной печи. Это дает возможность для создания процессов по показателям более высоким, чем в упомянутых выше печах.The possibilities for increasing the pressure in such a furnace are limited by the height of the melt in the siphon. Nevertheless, at an average melt density of 3 t / m ³ in a furnace, it is possible to maintain a pressure not lower than in a blast furnace. This makes it possible to create processes for indicators higher than in the above furnaces.

Предлагаемая конструкция позволяет существенно усовершенствовать печь по авт.св. СССР N 1471034 и без того малый пылеунос, характерный для ПВ ( ≈1%), довести до 0,2-0,25% и ниже. The proposed design allows to significantly improve the furnace by auth. USSR N 1471034 the already small pyleunos characteristic of PV (≈1%), bring to 0.2-0.25% and lower.

Немаловажно и то, около такой печи можно иметь комнатные условия труда и полностью избежать аварийные течи. It is also important that near such a furnace you can have room working conditions and completely avoid accidental leaks.

Claims

A furnace for melting and processing materials in a melt bath, containing a coffered shaft with tuyeres for supplying oxygen-containing and natural gases to the melt, loading devices, a gas duct and siphons with bore holes for releasing slag and melt, characterized in that it is equipped with a metal casing covering the shaft above the tuyere level and having nozzles for nitrogen inlet and outlet, and the siphon for slag discharge is made heated and with additional bore holes located at different heights of the siphon.