RU2061941C1

RU2061941C1 - Furnace for melting non-ferrous metals and alloys

Info

Publication number: RU2061941C1
Application number: RU93008215A
Authority: RU
Inventors: Е.А. Наркевич; Н.К. Бложко
Original assignee: Научно-производственное объединение по технологии машиностроения
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1996-06-10

Abstract

FIELD: metallurgy and melting shops of engineering works. SUBSTANCE: furnace is provided with hermetic cover with loading hatch and metal tapping siphon. Cover is provided with exhaust hood and condensing chamber which is brought in communication with furnace interior through water-cooled pipes providing for closed circulation of vapors through condensing chamber in required direction. EFFECT: enhanced efficiency. 14 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургическому оборудованию, в основном к печам для плавки цветных металлов и сплавов, имеющих низкую температуру кипения и выделяющих ядовитые пары. The invention relates to metallurgical equipment, mainly to furnaces for melting non-ferrous metals and alloys having a low boiling point and emitting toxic fumes.

Известна печь для плавки цветных металлов и сплавов, имеющая герметичную крышку и сифон для выпуска металла (а.с. N 146041). Known furnace for melting non-ferrous metals and alloys, having a sealed lid and a siphon for the release of metal (and.with. N 146041).

Недостатком указанной печи является то, что во время ее дозагрузки при снятой крышке шихтой ядовитые пары попадают в окружающую среду. The disadvantage of this furnace is that during its reloading with the cover removed, toxic fumes enter the environment.

Наиболее близкой, принятой за прототип, можно считать печь, содержащую герметичную крышку, люк для загрузки и сифон для выпуска металла (см.кн. "Плавка и литье цветных металлов и сплавов", Авт. Милицин К.Н. Металлургиздат, 1956 г. с.566). The closest adopted for the prototype can be considered a furnace containing a sealed lid, a loading hatch and a siphon for the release of metal (see the book "Melting and casting of non-ferrous metals and alloys", Auth. Militsin K. N. Metallurgizdat, 1956 p. 566).

Недостатком известной печи является то, что образующиеся пары в печном пространстве под герметичной крышкой в момент ввода в ванну печи шихтовых материалов при ее дозагрузке через люк поступают в окружающую среду, что связано, с одной стороны, с нарушением экологии, с другой стороны, с безвозвратными потерями, в том числе и драгоценных металлов. A disadvantage of the known furnace is that the generated vapors in the furnace space under a sealed cover at the time of the introduction of charge materials into the furnace bath when it is reloaded through the hatch enter the environment, which is associated, on the one hand, with environmental damage, and, on the other hand, with irretrievable losses, including precious metals.

Предлагается печь для плавки цветных металлов и сплавов с герметичной крышкой, люком для загрузки и сифоном для выпуска металла, в которой крышка содержит конденсационную камеру и укрепленный на крышке вытяжной зонт, сопряженный со стенкой печи с зазором, при этом конденсационная камера имеет рассредоточенные входы со стороны вытяжного зонта и выходы в направлении стенки печи, выполненные в виде труб, к внешней поверхности которых подведена охлаждающая среда; выходы в направлении стенки печи выполнены из дополнительной, соединенной с конденсационной камерой, распределительной полости. A furnace for smelting non-ferrous metals and alloys with an airtight lid, a loading hatch and a metal siphon is proposed, in which the lid contains a condensation chamber and an exhaust hood mounted on the lid, coupled to the furnace wall with a gap, while the condensation chamber has dispersed entrances from the side exhaust hood and exits in the direction of the furnace wall, made in the form of pipes, to the outer surface of which a cooling medium is supplied; exits in the direction of the furnace wall are made of an additional distribution cavity connected to the condensation chamber.

Предлагаемое техническое решение позволяет практически устранить поступление паров из печного пространства в окружающую среду, а также обеспечивает их улавливание и возврат в виде конденсата. The proposed technical solution allows you to virtually eliminate the flow of vapors from the furnace space into the environment, and also provides for their capture and return in the form of condensate.

На фиг.1 (вид спереди-разрез) и фиг.2 (вид сверху) показана описываемая печь. Печь состоит из тигля 1, сифона 2 с запором 3, крышки, имеющей полый фланец 4 с подводом 5 и отводом 6 для охлаждающей среды. Полость фланца 4 через отверстие 7 соединена с камерой охлаждения 8, через которую проходят трубы 9, соединяющие вытяжной, укрепленный на крышке, зонт 10 с конденсационной камерой 11, имеющей разгрузочные люки 12 и соединенной через отверстия 13 с распределительной полостью 14, которая сообщается с пространством печи через трубы 15, расположенные в направлении продолжения стенки печи. Распределительная полость имеет вход 16 для подключения сжатого (инертного) газа. Крышка имеет загрузочную камеру 17 с откидным люком 18, а ее поверхность, обращенная в печное пространство, имеет встроенную теплоизоляцию 19. Для монтажа и перемещений крышка имеет цапфы 20, фиксация крышки на тигле осуществляется посредством направляющих штырей 21, выполненных на промежуточном водоохлаждаемом фланце 22, к которому крышка крепится откидными болтами 23, сам же промежуточный фланец 22 крепится к тиглю печи через герметизирующую прокладку 24 струбцинами 25. Figure 1 (front view-sectional view) and figure 2 (top view) shows the described furnace. The furnace consists of a crucible 1, a siphon 2 with a lock 3, a cover having a hollow flange 4 with an inlet 5 and an outlet 6 for a cooling medium. The cavity of the flange 4 through the hole 7 is connected to the cooling chamber 8, through which pipes 9 connect the exhaust, mounted on the cover, an umbrella 10 with a condensation chamber 11 having discharge hatches 12 and connected through openings 13 to the distribution cavity 14, which communicates with the space furnace through pipes 15 located in the direction of continuation of the furnace wall. The distribution cavity has an input 16 for connecting compressed (inert) gas. The lid has a loading chamber 17 with a hinged hatch 18, and its surface facing the furnace space has built-in heat insulation 19. For installation and movement, the lid has pins 20, the lid is fixed to the crucible by means of guide pins 21 made on an intermediate water-cooled flange 22, to which the cover is attached with hinged bolts 23, the intermediate flange 22 itself is attached to the crucible of the furnace through the sealing gasket 24 with clamps 25.

Работа на печи осуществляется в следующем порядке: открывается люк 18 и загружаются материалы, подлежащие плавлению, кратковременно открывая подачу инертного газа через вход 16, удаляют воздух, замещая его газом, люк закрывают и подают охлаждение на крышку и промежуточный фланец 22, включают нагрев и производят плавление, при этом отсутствует окисление материалов, а образующиеся восходящие пары (свинца, цинка и др.) по центру печи направляются вытяжным зонтом 10 и заполняют трубы 9, пары охлаждаются с выделением конденсата и падением давления, в результате создается тяга в направлении труб 9 с выходом паров в конденсационную камеру 11, в которой происходит выпадение конденсата, а газ-носитель (инертный) поступает через отверстие 13 в распределительную полость 14, в которой дополнительно охлаждается и по трубам 15 перетекает в печное пространство в зазор между стенкой и вытяжным зонтом, смывая пары от стенок и перемещая их под вытяжной зонт с последующим воспроизводством описанной циркуляции, в результате которой в печном пространстве концентрация паров будет составлять ничтожную величину и определяться "эффектом холодной стенки". Для большинства металлов температура холодной стенки, чтобы получить эффект очистки, лежит в пределах обычных цеховых температур (достаточно применять для охлаждения водопроводную воду), но для тех из них (например, ртути), упругость паров которых высока и при обычных температурах, необходимо пользоваться специальными охладительными системами. Все операции, производимые во время расплава, осуществляются через люк 18, при этом когда его кратковременно открывают, в печном пространстве отсутствуют опасные концентрации паров и в то же время не нарушается их постоянное удаление в конденсационной системе крышки. Выпуск металла производят из закрытой печи непосредственно в формы через сифон 2, создавая в печном пространстве через вход 16 незначительное избыточное давление инертной среды. По мере накопления конденсата его периодически удаляют через разгрузочные люки 12 с возможной последующей металлургической переработкой. Work on the furnace is carried out in the following order: the hatch 18 opens and the materials to be melted are opened, briefly opening the inert gas supply through the inlet 16, the air is removed, replacing it with gas, the hatch is closed and cooling is supplied to the lid and intermediate flange 22, the heating is turned on and melting, while there is no oxidation of materials, and the resulting ascending vapors (lead, zinc, etc.) in the center of the furnace are guided by an exhaust hood 10 and fill pipes 9, the vapors are cooled with condensation and pressure drop, as a result, a thrust is created in the direction of the pipes 9 with the release of vapor into the condensation chamber 11, in which condensate precipitates, and the carrier gas (inert) enters through the opening 13 into the distribution cavity 14, in which it is additionally cooled and flows through the pipes 15 into the furnace space into the gap between the wall and the exhaust hood, washing off the fumes from the walls and moving them under the hood with the subsequent reproduction of the described circulation, as a result of which the vapor concentration in the furnace space will be negligible elichinu and determined "cold wall effect". For most metals, the temperature of the cold wall in order to obtain a cleaning effect lies within the usual workshop temperatures (it is sufficient to use tap water for cooling), but for those of them (for example, mercury), the vapor pressure of which is high and at ordinary temperatures, it is necessary to use special cooling systems. All operations performed during the melt are carried out through the hatch 18, while when it is briefly opened, there are no dangerous concentrations of vapors in the furnace space and at the same time, their constant removal in the condensation system of the lid is not disturbed. The metal is produced from a closed furnace directly into the molds through a siphon 2, creating in the furnace space through the inlet 16 a slight overpressure of the inert medium. As condensate accumulates, it is periodically removed through discharge hatches 12 with possible subsequent metallurgical processing.

Такое выполнение печи исключает поступление паров в окружающую среду и обеспечивает их утилизацию. This embodiment of the furnace eliminates the entry of vapors into the environment and ensures their disposal.

Claims

1. Furnace for the smelting of non-ferrous metals and alloys, containing a sealed cover, a loading hatch and a siphon for the release of metal, characterized in that the cover is made with a condensation chamber and an exhaust hood mounted on the lid, paired with the furnace wall with a gap, while the condensation chamber has dispersed entrances from the exhaust hood side and exits in the direction of the furnace wall, made in the form of pipes, to the outer surface of which a cooling medium is supplied.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the exits in the direction of the furnace wall are made of an additional distribution cavity connected to the condensation chamber.