RU2038558C1

RU2038558C1 - Furnace

Info

Publication number: RU2038558C1
Application number: RU93015574A
Authority: RU
Inventors: М.Г. Васильев; Л.З. Рохкинд
Original assignee: Сибирский государственный проектный и научно-исследовательский институт цветной металлургии
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1993-03-24
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: non-ferrous metallurgy. SUBSTANCE: furnace has tuyeres 6, uptake 7, bellows 8 and blast-hole 9. The furnace working space is separated by partitions 1 and 2 into the charging (3), reaction (4) and settling (5) chambers. The relation between the distance from the furnace bottom to the upper edge of partition 1 and the distance from the bottom to the level of tuyeres 6 is within 1.5 to 20. The upper edge of partition 2 is positioned above the level of the upper edge of partition 1. EFFECT: enhanced technical-and-economic indices of the process accomplished in furnace by way of increasing the furnace capacity and improving the quality of the furnace yield; enhanced range of furnace employment at a use of different variants of accessories for yielding of liquid products. 1 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии. The invention relates to ferrous metallurgy.

Известна печь, содержащая шахту, разделенную перегородками на плавильно-окислительную и восстановительно-обеднительную зоны, подину, кессонированный фурменный пояс, аптейк, загрузочные окна, приспособления для непрерывного выпуска жидких продуктов плавки [1]
Недостатками печи являются заметный пылеунос (до 1,0-2,0%). Основная часть тепла экзотермических реакций выделяется в надфурменной зоне, что приводит к перегреву отходящих газов и дефициту тепла в подфурменной зоне. Это способствует образованию между штейном и шлаком промежуточного тугоплавкого насыщенного магнетитом слоя, осложняющего процесс плавки. Габаритные размеры печи значительны, так как производительность печи ограничена барботажным дутьевым режимом.Known furnace containing a mine, divided by partitions into melting-oxidizing and reduction-depletion zones, hearth, coffered tuyere belt, pharmacy, loading windows, devices for the continuous release of liquid smelting products [1]
The disadvantages of the furnace are noticeable pyleunos (up to 1.0-2.0%). The bulk of the heat of exothermic reactions is released in the super-tuyere zone, which leads to overheating of the exhaust gases and a heat deficit in the sub-tuyere zone. This contributes to the formation between the matte and slag of an intermediate refractory magnetite-saturated layer complicating the melting process. The overall dimensions of the furnace are significant, since the productivity of the furnace is limited by bubbling blasting mode.

Известна печь для непрерывной плавки шихтовых материалов в жидкой ванне, содержащая шахту, разделенную перегородками на камеры: загрузочную с окном в своде, реакционную и отстойную обеднительную, подину, кессонированный пояс с фурмами, приспособления для разделительного выпуска продуктов плавки. Перегородки закреплены на боковых стенах с образованием сквозных проемов относительно свода и подины. Верхние кромки перегородок расположены на одном уровне и размещены от фурменного пояса на расстоянии, не превышающем трех расстояний между фурменным поясом и порогом сливного окна шлакового сифона. Продувка расплава через фурмы ведется в газлифтном режиме, более производительном относительно барботажного. Known furnace for continuous melting of charge materials in a liquid bath, containing a shaft, divided by partitions into chambers: a boot with a window in the arch, a reaction and settling lean, bottom, coffered belt with tuyeres, devices for the separation release of melting products. Partitions are fixed on the side walls with the formation of through openings relative to the arch and the hearth. The upper edges of the partitions are located at the same level and are located from the tuyere belt at a distance not exceeding three distances between the tuyere belt and the threshold of the drain window of the slag siphon. The melt is blown through the tuyeres in a gas-lift mode, which is more productive relative to the bubble one.

Недостатком печи является то, что верхние кромки перегородок расположены на одном уровне. В результате этого расплав будет интенсивно переливаться из реакционной (газлифтной) камеры как в загрузочную, так и в отстойную камеры, что приведет к значительному брызгоуносу расплава из печи. Уровень верхних кромок перегородок находится на небольшом расстоянии относительно фурменного пояса, что ограничивает высоту газлифтного потока и соответственно снижает производительность печи по объему дутья, пропускаемого через газлифтную камеру, и по проплавляемому материалу. Все это снижает технико-экономические показатели процесса, осуществляемого в печи. Изобретение распространяется только на печи, имеющие сифон для выпуска расплава. The disadvantage of the furnace is that the upper edges of the partitions are located on the same level. As a result of this, the melt will be intensively poured from the reaction (gas-lift) chamber into both the loading and settling chambers, which will lead to significant splashing of the melt from the furnace. The level of the upper edges of the partitions is located at a small distance relative to the tuyere belt, which limits the height of the gas-lift flow and, accordingly, reduces the furnace productivity by the volume of blast passed through the gas-lift chamber and by the fused material. All this reduces the technical and economic indicators of the process carried out in the furnace. The invention extends only to furnaces having a siphon for discharging the melt.

Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей процесса, осуществляемого в печи, и расширение возможностей ее применения. The aim of the invention is to increase the technical and economic indicators of the process carried out in the furnace, and expanding the possibilities of its application.

Цель достигается тем, что в печи, содержащей загрузочную камеру с окном в верхней части, реакционную и отстойную камеры, образованные перегородками, не доходящими до свода и подины, фурмы, аптейк, приспособления для выпуска жидких продуктов плавки, отношение расстояния от подины до верхней кромки перегородки, разделяющей реакционную и загрузочную камеры, к расстоянию от подины до уровня фурм составляет 1,5-20, а кромка перегородки, разделяющей реакционную и отстойную камеры, расположена выше верхней кромки перегородки между реакционной и загрузочной камерами. The goal is achieved in that in a furnace containing a loading chamber with a window in the upper part, a reaction chamber and a settling chamber formed by partitions not reaching the arch and the hearth, tuyeres, drugstores, devices for discharging liquid melting products, the ratio of the distance from the hearth to the upper edge the partition separating the reaction and loading chambers to a distance from the hearth to the tuyere level is 1.5–20, and the edge of the partition separating the reaction and settling chambers is located above the upper edge of the partition between the reaction and loaded cameras.

На чертеже представлена предлагаемая печь, продольный разрез. The drawing shows the proposed furnace, a longitudinal section.

Печь содержит разделенные перегородки 1 и 2 загрузочную 3, реакционную 4 и отстойную 5 камеры, фурмы 6, аптейк 7, сифон 8 и шпуровое отверстие 9 для выпуска жидких продуктов плавки, подину 10, окно 11 для подачи в камеру 3 проплавляемого материала. The furnace contains divided partitions 1 and 2, loading 3, reaction 4 and settling 5 chambers, tuyeres 6, pharmacy 7, siphon 8 and a hole 9 for discharging liquid melting products, hearth 10, window 11 for supplying fusion material to chamber 3.

Печь работает следующим образом. The furnace operates as follows.

Через фурмы 6 в расплав подается окислительное (восстановительное дутье. Образующийся газлифтный поток расплава поднимается вверх и, переливаясь через перегородку 1, попадает в верхнюю часть камеры 3, где смачивает загружаемый через окно 11 материал и увлекает вниз, нагревая и расплавляя его. Из нижней части камеры 3 расплав попадает в реакционную камеру 4, откуда основная часть его вновь вовлекается в газлифтный поток. Часть расплава перетекает под перегородкой 2 и отстаивается в камере 5. Through tuyeres 6, oxidizing (reduction blasting) is introduced into the melt. The resulting gas-lift melt stream rises up and, overflowing through the baffle 1, enters the upper part of the chamber 3, where it moistens the material loaded through the window 11 and carries it down, heating and melting it. From the lower part of chamber 3, the melt enters the reaction chamber 4, from where the main part of it is again drawn into the gas-lift flow, part of the melt flows under the partition 2 and settles in the chamber 5.

Отходящие газы и небольшая часть капель расплава из верхней части камеры 4 проходят над перегородкой 2 и попадают в камеру 5. Нисходящий поток газов, меняя направление движения на противоположное, поднимается в аптейк 7 и затем в газоходную систему. Взвешенные капли расплава из нисходящего потока под действием инерционных сил падают на поверхность ванны и поглощаются расплавом. Расплав, находящийся в камере 5, выводится из печи через сифон 8 и шпуровое отверстие 9. Наличие сифона в печи не обязательно. Расплав может выпускаться, например, через шпуровые и шлаковые окна. The exhaust gases and a small part of the melt droplets from the upper part of the chamber 4 pass over the partition 2 and enter the chamber 5. The downward flow of gases, changing the direction of movement to the opposite, rises to the pharmacy 7 and then to the gas duct system. Weighted drops of the melt from the downward flow under the action of inertial forces fall on the surface of the bath and are absorbed by the melt. The melt located in the chamber 5 is discharged from the furnace through a siphon 8 and a drill hole 9. The presence of a siphon in the furnace is not necessary. The melt can be released, for example, through holes and slag windows.

Печь может быть использована для плавки материалов и окислительно-восстановительной обработки расплава. Уровень расположения фурм относительно подины может быть разным в зависимости от реализуемого в печи процесса. The furnace can be used for melting materials and redox treatment of the melt. The level of the tuyeres relative to the hearth may be different depending on the process implemented in the furnace.

Отношение расстояния от подины до верхней кромки перегородки, разделяющей реакционную и загрузочную камеры, к расстоянию от подины до уровня фурм установлено в пределах от 1,5 до 20. Известно, что уровень подъема расплава в реакционной зоне пропорционален интенсивности продувки расплава газами. При величине отношения ниже 1,5 высота газлифтного потока мала и процесс протекает при невысоких дутьевых нагрузках, производительность печи низкая. Поддерживать величину отношения выше 20 нецелесообразно, так как резко возрастают эксплуатационные затраты по обслуживанию печи. The ratio of the distance from the hearth to the upper edge of the partition separating the reaction chamber and the loading chamber to the distance from the hearth to the tuyere level is set in the range from 1.5 to 20. It is known that the level of melt rise in the reaction zone is proportional to the intensity of gas melt purging. When the ratio is below 1.5, the height of the gas lift flow is small and the process proceeds at low blow loads, the productivity of the furnace is low. It is impractical to maintain the ratio above 20, since the operational costs of maintaining the furnace sharply increase.

Уровень верхней кромки перегородки, разделяющей реакционную и отстойную камеры, должен быть расположен выше уровня верхней кромки перегородки, разделяющей реакционную и загрузочную камеры. Если это условие не выполняется, расплав из реакционной камеры будет в значительном количестве выноситься в отстойную камеру, что приведет к повышенному брызгоуносу, а также ухудшению отстаивания и разделения расплава в камере 5 в результате возмущения ванны большой массой падающего сверху расплава. При этом снизится качество выводимых из печи продуктов плавки. Например, при выпуске шлака и штейна шлак будет содержать повышенное количество взвешенных в нем частиц штейна. The level of the upper edge of the partition separating the reaction chamber and the settling chamber should be located above the level of the upper edge of the partition separating the reaction chamber and the feed chamber. If this condition is not met, the melt from the reaction chamber will be carried out in a significant amount to the settling chamber, which will lead to increased spraying, as well as to the deterioration of the settling and separation of the melt in the chamber 5 as a result of the disturbance of the bath by the large mass of the melt falling from above. At the same time, the quality of melting products removed from the furnace will decrease. For example, when slag and matte are released, the slag will contain an increased amount of matte particles suspended therein.

Таким образом, расположение верхней кромки перегородки 1 на заданном уровне, а также нахождение верхней кромки перегородки 2 выше уровня кромки перегородки 1 обеспечивает повышение производительности печи за счет увеличения высоты газлифтного потока и возможности повышения интенсивности продувки расплава через фурмы, снижение брызгоуноса и повышение качества выводимых из печи продуктов, что в конечном счете приводит к повышению технико-экономических показателей процесса переработки материалов в печи по сравнению с известными аналогичными устройствами. Thus, the location of the upper edge of the partition wall 1 at a predetermined level, as well as the location of the upper edge of the partition wall 2 above the edge level of the partition wall 1 provides an increase in furnace productivity by increasing the height of the gas lift stream and the possibility of increasing the intensity of melt blowing through the tuyeres, reducing splashing and improving the quality of furnace products, which ultimately leads to an increase in technical and economic indicators of the process of processing materials in the furnace compared to the known analog chnymi devices.

Конструкция печи позволяет использовать для выпуска расплава различные приспособления и, в частности, не содержать сифона, что расширяет возможность ее применения. The design of the furnace allows the use of various devices for the release of the melt and, in particular, does not contain a siphon, which expands the possibility of its application.

Claims

FURNACE containing a loading chamber with a window in the upper part, a reaction chamber and a settling chamber formed by partitions not reaching the arch and the hearth, tuyeres, drugstore, a device for releasing liquid melting products, characterized in that the ratio of the distance from the hearth to the upper edge of the partition separating the reaction and loading chambers, the distance from the bottom to the level of the tuyeres is 1.5 to 20.0, and the edge of the partition separating the reaction and settling chambers is located above the upper edge of the partition between the reaction and loading full-time cameras.