RU216963U1

RU216963U1 - ROTARY FURNACE FOR SELTING BASALT

Info

Publication number: RU216963U1
Application number: RU2022112608U
Authority: RU
Inventors: Виталий Иванович Гель; Антон Игоревич Базлаковский; Алексей Сергеевич Замушев
Original assignee: Виталий Иванович Гель; Антон Игоревич Базлаковский; Алексей Сергеевич Замушев
Filing date: 2022-05-05
Publication date: 2023-03-13

Abstract

Полезная модель относится к роторной печи для плавки базальтов. Печь состоит из цилиндрической камеры с ободом и конической секции, сопряженных между собой со стороны большего основания конической секции, торцевой стенки; крышки-заслонки, закрывающей камеру со стороны конической секции; горелочного устройства и устройства для отвода продуктов горения, встроенных в крышку, при этом торцевая стенка печи снабжена выступающими из нее керамическими лопастями. Обеспечивается повышение степени скорости гомогенизации базальтовых расплавов. 1 ил.

The utility model relates to a rotary furnace for melting basalts. The furnace consists of a cylindrical chamber with a rim and a conical section, coupled to each other from the side of the larger base of the conical section, the end wall; cover-flap closing the chamber from the side of the conical section; a burner device and a device for removing combustion products built into the cover, while the end wall of the furnace is equipped with ceramic blades protruding from it. EFFECT: increased rate of homogenization of basalt melts. 1 ill.

Description

Известна установка по патенту РБ 4989, МПК Р27В 7/00, 2009 [2], применяемая для выплавки чугуна и стали из дисперсных и кусковых материалов. Камера установки выполнена с возможностью вращения, имеет цилиндрическую и коническую секции, сопряженные между собой со стороны большего основания конической секции; крышку, закрывающую камеру со стороны конической секции; горелочное устройство и устройство для отвода продуктов горения, встроенные в крышку.Known installation according to the patent RB 4989, IPC R27V 7/00, 2009 [2], used for smelting iron and steel from dispersed and lumpy materials. The installation chamber is rotatable, has cylindrical and conical sections, coupled to each other from the side of the larger base of the conical section; a cover covering the chamber from the side of the conical section; a burner and a device for removing combustion products built into the lid.

К недостаткам этой установки следует отнести, что в процессе нагрева и плавления камера установки вследствие отклонение от оси горизонта вверх не менее чем на 10-15°, в результате толщина обрабатываемого материала по длине камеры будет разной. Большая часть материала как в процессе плавки, так и в расплавленном состоянии будет располагаться ближе к торцевой стенке, имеющей форму шарового сегмента с выступами, а так же вследствие «проскальзывания» жидких продуктов плавки вдоль футерованной стенки печи вследствие малой смачиваемости огнеупора расплавленными металлами. Недостатками этой установки является низкая интенсивность перемешивания расслаивающихся по плотности продуктов и температурам плавления материалов вследствие «проскальзывания» тугоплавких составляющих шихты совместно с жидкими продуктов плавки вдоль футерованной стенки печи.The disadvantages of this installation include that during heating and melting, the installation chamber deviates from the horizontal axis upwards by at least 10-15°, as a result, the thickness of the processed material along the length of the chamber will be different. Most of the material, both in the process of melting and in the molten state, will be located closer to the end wall, which has the form of a spherical segment with projections, and also due to the “slippage” of liquid melting products along the lined wall of the furnace due to the low wettability of the refractory by molten metals. The disadvantages of this installation is the low intensity of mixing stratified by the density of the products and melting temperatures of materials due to the "slip" of the refractory components of the charge together with the liquid products of melting along the lined wall of the furnace.

Указанные недостатки частично решается конструкцией полезной модели роторной наклоняемой печи для выплавки чугуна, стали и других сплавов из дисперсных материалов, (BY 7412 U 2011.08.30), содержащей выполненную с возможностью вращения камеру, имеющую цилиндрическую секцию с ободом и коническую секцию, сопряженные между собой со стороны большего основания конической секции, торцевую стенку, выполненную в виде шарового сегмента, крышку, закрывающую камеру со стороны конической секции, горелочное устройство и устройство для отвода продуктов горения, встроенные в крышку, отличающаяся тем, что на торцевой стенке выполнены два клиновидных ребра с объемом каждого ребра не менее 1/3-1/2 объема обрабатываемого материала, а также выполнены четыре упорных ролика попарно с обеих сторон обода цилиндрической секции.These shortcomings are partially solved by the design of a utility model of a rotary tilting furnace for smelting iron, steel and other alloys from dispersed materials, (BY 7412 U 2011.08.30), containing a rotatable chamber having a cylindrical section with a rim and a conical section, mated to each other from the side of the larger base of the conical section, an end wall made in the form of a spherical segment, a cover covering the chamber from the side of the conical section, a burner device and a device for removing combustion products built into the cover, characterized in that two wedge-shaped ribs are made on the end wall with the volume of each rib is not less than 1/3-1/2 of the volume of the processed material, and also four thrust rollers are made in pairs on both sides of the rim of the cylindrical section.

К недостаткам описанной полезной модели следует отнести малую интенсивное смешение жидких расслаивающихся фаз клиновидными ребрами в футеровке шарового сегмента. Кроме того, имеет место недостаточная интенсивность передачи тепла к тугоплавким компонентам через слой не лучепрозрачного базальта вследствие нахождения их в толще движущегося расплава.The disadvantages of the described utility model include a small intensive mixing of liquid separating phases by wedge-shaped ribs in the lining of a spherical segment. In addition, there is an insufficient intensity of heat transfer to refractory components through a layer of non-radiant basalt due to their presence in the thickness of a moving melt.

Цель изобретения - повышение степени скорости гомогенизации базальтовых расплавов.The purpose of the invention is to increase the rate of homogenization of basalt melts.

Поставленная цель достигается тем, что в известной полезной модели печи имеются цилиндрическая камера с ободом и коническая секция, сопряженные между собой со стороны большего основания конической секции, торцевая стенка; крышка-заслонка, закрывающая камеру со стороны конической секции; горелочное устройство и устройство для отвода продуктов горения, встроенные в крышку, торцевая стенка печи снабжена выступающими из нее керамическими лопастями.This goal is achieved by the fact that in the well-known utility model of the furnace there is a cylindrical chamber with a rim and a conical section, coupled to each other from the side of the larger base of the conical section, the end wall; cover-damper closing the chamber from the side of the conical section; a burner and a device for removing combustion products built into the lid, the end wall of the furnace is equipped with ceramic blades protruding from it.

Роторная наклоняемая печь состоит из цилиндрической камеры корпуса 1, конической 2, привода наклона 3 вокруг оси 4, станины 5, торцевой стенки в форме шарового сегмента 5, шестеренчатой передачи 6, бандажей 7, футеровки торцевой стенки 8, огнеупорных лопастей 9, торцевой стенки печи с керамической теплоизоляцией 10, держателя задней стенки 11. В крышке смонтированы горелочное устройство 11, подшипник скольжения 12, упор съемный 13, дымоотвод 14, футеровки дымоотвода 15, размещенные под дымоотводом горелки 16, рама печи 17, привод вращения печи 18. На ободе цилиндрической секции выполнены четыре опорных ролика 19 и два упорных 20, вращающихся попарно, закрепленные на наклонной раме 17.The rotary tilting furnace consists of a cylindrical body chamber 1, a conical chamber 2, an inclination drive 3 around an axis 4, a frame 5, an end wall in the form of a spherical segment 5, a gear transmission 6, bandages 7, an end wall lining 8, refractory blades 9, and an end wall of the furnace with ceramic thermal insulation 10, a back wall holder 11. A burner device 11, a plain bearing 12, a removable stop 13, a chimney 14, a chimney lining 15, placed under the chimney of the burner 16, a furnace frame 17, a furnace rotation drive 18. On the rim of the cylindrical section, four support rollers 19 and two thrust rollers 20 are made, rotating in pairs, fixed on an inclined frame 17.

Роторная наклоняемая печь работает следующим образом. Порцию материала загружают в камеру установки через коническую часть корпуса 2 при открытой заслонке 15, когда ось камеры отклонена от оси горизонта вверх не менее чем на 10-15°. Заслонку 15 закрывают, устанавливают требуемый наклон камеры, разжигают горелку 16. Продукты горения совершают сложное петлеобразное движение внутри камеры, соприкасаясь с обрабатываемым материалом, который интенсивно перемешивается лопастями 9 и расплавляется. Камера 1 вращаться при помощи привода 18 через венцовую шестерню 6. По мере образования жидкой фазы происходит равномерное перемешивание дисперсного материала в радиальном направлении с помощью огнеупорных лопастей 9. В результате этого происходит интенсивный теплообмен между пересыпающимся дисперсным материалом и потоком теплоносителя - факелом, продуктами горения и разогретой футеровкой. Это уменьшает время нагрева материала на 20-30% по сравнению с прототипом, сокращается расход топлива, повышается термический КПД печи. В предлагаемой полезной модели обеспечивается равномерное перемешивание и нагрев дисперсного материала и расплава по всему объему печи, а также интенсифицируются процессы тепло- и массопереноса за счет взаимодействия с не лучепрозрачным расплавом алюмосиликатов, стекающих с лопастей с движущимися с большой скоростью перегретыми газообразными продуктами горения углеводородного топлива.Rotary tilting furnace operates as follows. A portion of the material is loaded into the installation chamber through the conical part of the body 2 with the damper 15 open, when the chamber axis deviates upwards from the horizon axis by at least 10-15°. The shutter 15 is closed, the required slope of the chamber is set, the burner 16 is ignited. The combustion products make a complex loop-like movement inside the chamber, in contact with the material being processed, which is intensively mixed by the blades 9 and melts. The chamber 1 is rotated by means of the drive 18 through the ring gear 6. As the liquid phase is formed, the dispersed material is uniformly mixed in the radial direction with the help of the refractory blades 9. heated lining. This reduces the heating time of the material by 20-30% compared to the prototype, reduces fuel consumption, increases the thermal efficiency of the furnace. In the proposed utility model, uniform mixing and heating of the dispersed material and the melt throughout the volume of the furnace is ensured, and the processes of heat and mass transfer are intensified due to the interaction with the non-radiant melt of aluminosilicates flowing down from the blades with superheated gaseous combustion products of hydrocarbon fuel moving at high speed.

Claims

Rotary furnace for smelting basalts, consisting of a cylindrical chamber with a rim and a conical section, coupled to each other from the side of the larger base of the conical section, the end wall, a flap cover that closes the chamber from the side of the conical section; burner device and a device for removing combustion products built into the cover, characterized in that, in order to increase the rate of basalt homogenization, the end wall is equipped with ceramic blades, evenly spaced around the circumference of the furnace lining and protruding into its cavity by 0.6-0.8 its diameter.