[go: up one dir, main page]

RU2566698C2 - Устройство для плавки и рафинирования цветных металлов с примесями, в частности лома меди и/или меди с примесями, получаемой в результате обработки минералов - Google Patents

Устройство для плавки и рафинирования цветных металлов с примесями, в частности лома меди и/или меди с примесями, получаемой в результате обработки минералов Download PDF

Info

Publication number
RU2566698C2
RU2566698C2 RU2012141309/02A RU2012141309A RU2566698C2 RU 2566698 C2 RU2566698 C2 RU 2566698C2 RU 2012141309/02 A RU2012141309/02 A RU 2012141309/02A RU 2012141309 A RU2012141309 A RU 2012141309A RU 2566698 C2 RU2566698 C2 RU 2566698C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
loading
furnace
wall
copper
impurities
Prior art date
Application number
RU2012141309/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012141309A (ru
Inventor
Джулио ПРОПЕРЦИ
Original Assignee
Джулио ПРОПЕРЦИ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джулио ПРОПЕРЦИ filed Critical Джулио ПРОПЕРЦИ
Publication of RU2012141309A publication Critical patent/RU2012141309A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2566698C2 publication Critical patent/RU2566698C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/06Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces with movable working chambers or hearths, e.g. tiltable, oscillating or describing a composed movement
    • F27B3/065Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces with movable working chambers or hearths, e.g. tiltable, oscillating or describing a composed movement tiltable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • F27B3/12Working chambers or casings; Supports therefor
    • F27B3/16Walls; Roofs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • F27B3/18Arrangements of devices for charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/02Crowns; Roofs
    • F27D1/021Suspended roofs
    • F27D1/022Parts thereof, e.g. noses, arches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0025Charging or loading melting furnaces with material in the solid state
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/10Charging directly from hoppers or shoots

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству для плавки и рафинирования цветных металлов с примесями, в частности, лома меди и/или меди с примесями, получаемой в результате обработки минералов. Устройство содержит выполненную с возможностью наклона отражательную печь, корпус которой имеет основание прямоугольной в плане формы и две взаимно противоположные головные части, соединенные друг с другом посредством нижней стенки, верхней стенки или крыши и двух боковых стенок, причем печь имеет средства для наклона корпуса печи вокруг оси, по существу горизонтальной и перпендикулярной головным частям, в центральной области верхней стенки имеется выступающая вверх часть стенки, ограниченная в верхней области аркбутановидной стенкой, а сбоку - двумя взаимно противоположными боковыми стенками, причем в упомянутой выступающей вверх части на стороне, обращенной к аркбутановидной стенке, выполнено загрузочное отверстие, закрытое дверцей с возможностью открытия и закрытия загрузочного отверстия. Обеспечивается увеличение энергетического КПД печи и уменьшение времени плавления. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для плавки и рафинирования цветных металлов с примесями, в частности лома меди и/или меди с примесями, получаемой в результате обработки минералов.
Уровень техники
Как известно, переработка меди для повторного использования очень важна, так как ее природные источники являются достаточно редкими, и поэтому она имеет высокую стоимость, и так как это дает преимущества с точки зрения окружающей среды и затрат энергии.
Лом меди предлагается на рынке во всем мире и классифицируется в соответствии с его происхождением и содержанием в нем чистой меди.
Например, на рынке предлагаются следующие сорта лома меди:
- Berry (первый класс), который состоит из старых и новых кабелей, изготовленных из чистой нелуженой меди, с минимум 99% Cu;
- Clove, т.е. электрические провода, изготовленные из чистой меди, в гранулированной форме, с минимум 99% Cu;
- Kanal, провода из чистой меди с минимальным содержанием Cu равным 98%;
- Birch, медные провода с наплавками и содержанием Cu равным 93-95%;
- Candy (второй класс) - телефонные провода, медные пластины, трубы с краской и бумагой с содержанием Cu 95-96%;
- Dream (третий класс), смешанный лом нелегированной меди с содержанием Cu 92-93%.
Этот лом может быть переработан для повторного использования в электрических областях применения напрямую путем пирометаллургического рафинирования.
Лом с более низким содержанием Cu расплавляют и подвергают пирометаллургическому рафинированию для получения анодов, которые перерабатываются в катоды электролизом при последующей обработке, или для создания сплавов.
Как операцию плавки, так и операцию рафинирования обычно осуществляют с помощью отражательных печей с жидким или газообразным топливом, ванного или наклоняемого типа.
Области применения меди могут быть подразделены на две большие категории: электрическая и неэлектрическая. Последняя наиболее важна с точки зрения экономических и количественных показателей, и для нее требуется медь с высокой проводимостью, а значит, и высокой чистотой (99,95% Cu).
В уровне техники в качестве исходного сырья для производства электрических проводов известна медь в виде катодов, полученных электролизом и поэтому обладающих чистотой 99,99% и проводимостью свыше 101 единиц согласно стандарту IACS (Международный стандарт на отожженную медную проволоку).
Катоды расплавляют в ходе непрерывного процесса в хорошо известных башенных или шахтных печах (например, типа, раскрытого в US3199977) и т.п., которые питают установки непрерывного литья и прокатки для получения бунтов прутка так называемой марки «ETP» с диаметрами в диапазоне между 8 мм и 25 мм.
Этот пруток затем подвергают холодному волочению в бесконечную проволоку с различными диаметрами, скрученную и/или покрытую изолятором для получения желательных проводов. Пруток может быть также подвергнут волочению или прокатке в полосы и фасонные элементы, а также может быть подвергнут непрерывному выдавливанию с использованием метода «Конформ» (Conform method).
Кроме этой технологии, которая отвечает большинству потребностей рынка, также известен способ изготовления прутка для электрических применений, в котором в качестве сырья используется лом с минимальным содержанием Cu 92%. Такой пруток относят к так называемой марке FRHC (пирометаллургическое рафинирование и высокая проводимость), и он имеет характеристики, которые почти идентичны прутку ETP.
Этот последний способ основан на использовании отражательной печи для плавки и рафинирования лома, причем эти операции выполняют за 16 часов, а остальные 8 часов суток печь питает линию литья и прокатки.
Отражательная печь для вышеуказанных применений представляет собой печь ванного типа, емкость которой может варьироваться от менее 50 т до более 400 т.
Такая печь также используется для изготовления анодов, для чего в нее загружают как лом, так и черновую медь.
Печь этого типа, иллюстрируемая на фиг. 1-3, имеет корпус 1 печи с формой параллелепипеда, с двумя взаимно противоположными головными частями 2, 3, или короткими сторонами, расположенными вдоль, по существу, вертикальных плоскостей и соединенными друг с другом посредством нижней стенки 4, верхней стенки или крыши 5 и двух боковых стенок 6, 7. Такие печи снабжены одной или двумя горелками 8 на головной части 2 и подсоединяемым к вытяжной трубе выходом 9 для отработавших газов на противоположной головной части 3. На одной боковой стенке 6, в ее центральной области, предусмотрены одно или два загрузочных отверстия 10, которые закрываются соответствующей подвижной дверцей 11, при этом у конца той же боковой стенки 6, который ближе к выходу 9 для отработавших газов, располагается небольшая дверца 12 для удаления шлака, обеспечивающая возможность удаления шлака 22, который плавает на поверхности ванны 15 расплавленного металла.
На другой боковой стенке 7 предусмотрены литейный желоб 13 и система так называемых «фурм», т.е. труб 14, которые подают как сжатый воздух для окисления ванны 15, так и топливо для раскисления ванны 15.
Весь корпус 1 печи в целом, который образован наружной конструкцией 16, изготовленной из сварной стали, и внутренней огнеупорной футеровкой 17, может наклоняться вокруг своей собственной продольной оси 1а, которая является горизонтальной и параллельна длинным сторонам корпуса 1 печи, снабжен в нижней части двумя или тремя серповидными люльками 18, которые могут перекатываться по плоскости или по системе 19 колес или роликов. Качание корпуса 1 печи вокруг оси 1а достигается посредством гидравлических цилиндров 20, которые располагаются между корпусом 1 печи и поддерживающим его фундаментом 21.
Максимальный поворот для опорожнения печи, т.е. в сторону литейного желоба, составляет примерно 25-30°, тогда как поворот в другом направлении для удаления шлака составляет 5-7°.
Другая менее используемая конструкция обеспечивает отсутствие перекатывающихся люлек. В этом случае наклон происходит вокруг горизонтальной оси, на которой располагаются два шаровых шарнира или подшипника, соединенных с основанием печи и установленных на двух надежных опорах; мощные гидравлические поршни, соединенные с другой стороной печи в подходящем месте, обеспечивают возможность движения печи.
Чтобы выдерживать агрессивное воздействие кислорода, оксидов и компонентов шлака, необходимо использовать магнезитовый огнеупор, который, однако, чувствителен к резким перепадам температур и имеет значительное линейное расширение при высоких температурах (целых 10 см на 10 метров стенки).
Из-за этих свойств огнеупора и из-за движений, необходимых во время рабочего цикла, особое внимание необходимо уделять конструкции стенок и крыши печи.
В печи этого типа смесь различных видов лома, в свободной форме, в связках или в виде кусков черновой меди, периодически загружают через загрузочное отверстие и одновременно расплавляют. По экономическим причинам свободный (неподготовленный) лом предпочтителен, несмотря на трудности обращения с ним.
Эта операция может длиться от 6 до 18 часов и является очень трудоемкой как при использовании четырехколесных фронтальных погрузчиков с дизельными двигателями, так и специальных погрузочных машин, введение материала является тонкой работой как из-за необходимости не допустить повреждения дверцы, так и из-за того, что каждая завалка ограничена по весу порций загружаемых материалов, и поскольку завалку нужно распределить в ванне печи, не допуская ее скопления исключительно рядом с дверцей.
Затем осуществляют первое удаление шлака и переходят к этапу рафинирования.
Основное рафинирование осуществляют путем вдувания воздуха, т.е. кислорода, который, вступая в соединение с загрязняющими металлами, образует оксиды, которые всплывают в виде шлака и затем удаляются из ванны. Каждый оператор затем дополнительно использует другие способы рафинирования с применением специальных добавок, чтобы быстро удалить из ванны конкретные загрязняющие вещества, такие как Pb - Sn - Ni и другие.
Последней операцией является уменьшение содержания кислорода, которое осуществляют вдуванием топлива через фурмы.
После того как стабилизирован желаемый уровень содержания кислорода и завершено последнее удаление шлака, переходят к литью, которое может быть нацелено на получение анодов или непрерывного прутка.
Наиболее важными недостатками печи этого типа являются трудная загрузка лома и низкий термический КПД для плавки меди; недостатки, определяемые текущими геометрическими характеристиками печи.
Для преодоления таких недостатков были предложены печи нескольких типов как для первичного металла, так и для металла с примесями или лома, в которых комбинируются некоторые характеристики отражательной ванной печи и некоторые характеристики вертикальной печи, раскрытой в US 3199977 на имя A. J. Phillips и др., датированном 1965 г., лучше известной под названием башенной печи или вертикальной печи Asarco, известной как «шахтная» печь.
Комбинация вертикальной печи и ванной отражательной печи раскрыта E. De Bie в US 3715203, датированном 1973 г., и в итальянском патенте IT 995947 на имя Giulio Properzi.
Печи, известные как печь Striko или т.п., уже используются долгое время; однако трудность плавления меди с примесями или лома с содержанием Cu меньше 97% в вертикальной или почти вертикальной печи не была устранена, так как образующийся шлак прилипает к огнеупору и блокирует нижний выход.
Предлагались небольшие печи комбинированного вертикально-ванного типа емкостью до 50 т, но в ущерб возможностям наклона в обоих направлениях, которые все же очень полезны для операций рафинирования и литья.
Со временем было отмечено, что металл с примесями должен заливаться вместе со своим шлаком напрямую в большую ванну расплавленного металла, где шлак всплывает и может быть удален обычными операциями удаления шлака. Ванна расплавленного металла должна иметь максимальную поверхность, которая соответствует критериям практичности, так как явления термического/химического рафинирования имеют прямую зависимость от поверхности ванны, т.е. чем больше поверхность, тем лучше и быстрее рафинирование. Некие попытки установить над крышей классической отражательной печи башню, действующую как вертикальная печь, не дали хороших результатов, поскольку башня является неустойчивой как в статических условиях, так и во время наклона, а также из-за чрезмерно сложной загрузки.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является решение описанных выше проблем, создание устройства для плавки и рафинирования цветных металлов с примесями, в частности лома меди и/или меди с примесями, получаемой в результате обработки минералов, которое содержит выполненную с возможностью наклона отражательную (ванную) печь, обеспечивающую возможность введения, при каждом открытии загрузочной дверцы, лома или другого загружаемого материала в количестве, существенно большем, чем позволяли обычные отражательные печи.
В рамках этой цели задачей изобретения является создание устройства, которое обеспечивает условия, в которых занятые на загрузке операторы менее подвержены воздействию прямого и отраженного тепла.
Другой задачей изобретения является создание устройства, которое обеспечивает возможность получения большего пространства внутри печи для размещения в ней большого количества лома и другого загружаемого материала, чтобы увеличить контакт между пламенем и ломом и тем самым оптимизировать тепловой обмен, а значит, и энергетический КПД, и, следовательно, уменьшить время плавления.
Другой задачей изобретения является создание устройства, которое обеспечивает возможность уменьшения числа единичных операций загрузки и времени открытия загрузочной дверцы.
Указанная цель и указанные и другие задачи, которые станут более очевидны далее, достигаются устройством для плавки и рафинирования цветных металлов с примесями, в частности лома меди и/или меди с примесями, получаемой в результате обработки минералов, содержащим выполненную с возможностью наклона отражательную печь с корпусом печи, который имеет основание с прямоугольной в плане формой и снабжен двумя взаимно противоположными головными частями, которые соединены друг с другом посредством нижней стенки, верхней стенки или крыши и двух боковых стенок, и средства, предусмотренные для наклона упомянутого корпуса печи вокруг оси, по существу, горизонтальной и перпендикулярной упомянутым головным частям, отличающимся тем, что оно имеет в центральной области упомянутой верхней стенки часть, которая выступает вверх от остальной части упомянутой верхней стенки и ограничена в верхней области аркбутановидной стенкой, сбоку двумя противоположными боковыми стенками, и имеет на стороне, обращенной к упомянутой аркбутановидной стенке, загрузочное отверстие, которое закрыто дверцей, перемещаемой для открытия и закрытия упомянутого загрузочного отверстия.
Краткое описание чертежей
Другие признаки и преимущества изобретения станут более очевидными из анализа последующего описания, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые иллюстрируют обычную наклоняемую отражательную печь и предпочтительный, но не единственный, вариант реализации устройства согласно изобретению, а именно:
Фиг. 1 - вид в перспективе обычной наклоняемой отражательной печи.
Фиг. 2 - вид в перспективе печи на Фиг. 1, но под другим углом.
Фиг. 3 - вид в поперечном сечении по центру печи на Фиг. 1.
Фиг. 4 - вид устройства согласно настоящему изобретению, с печью в сечении по центральной поперечной плоскости, во время операции загрузки.
Фиг. 5 - вид в перспективе печи устройства согласно изобретению с не показанной для ясности дверцей загрузочного отверстия.
Фиг. 6 - вид устройства согласно изобретению с печью в сечении по центральной поперечной плоскости, во время операции литья.
Варианты осуществления изобретения
На фигурах 1 и 2 показаны виды, взятые с двух сторон 6 и 7 или длинных сторон, обычной наклоняемой отражательной печи. Корпус 1 печи опирается на серповидные люльки 18 и наклоняется по колесам 19, перемещаемый гидравлическими цилиндрами 20. Горелка 8, установленная на головной части 2, обеспечивает тепловую энергию. Отработавшие газы выходят через выход 9 для отработавших газов, предусмотренный в противоположной головной части 3. Фурмы 14 обеспечивают возможность вдувания воздуха или азота или топлива в ванну в соответствии с требованиями процесса рафинирования. Загрузочное отверстие 10 закрыто соответствующей дверцей 11, которая выполнена перемещаемой для того, чтобы позволить проводить загрузку печи. Ссылочной позицией 12 обозначена дверца для удаления шлака. Литейный желоб 13 обеспечивает возможность выгрузки расплавленного и рафинированного металла.
На Фиг. 3 представлен вид этой же печи в сечении по центру с открытой дверцей 11, на котором показаны погрузочная машина 23, загрузочное отверстие 10, дверца 11, стальная конструкция 16, огнеупорная футеровка 17, ванна 15 расплавленного металла, шлак 22, лом 24 или другой загружаемый материал 24, горелка 8 и литейный желоб 13.
Как можно видеть, загрузка не является легкой, а объем лома, на который может воздействовать пламя, является ограниченным.
Обращаясь к фиг. 4-6, устройство согласно изобретению, в целом обозначенное ссылочной позицией 31, содержит выполненную с возможностью наклона (наклоняемую) отражательную печь 32 и загрузочное устройство 33.
Печь 32 содержит корпус 34 печи, состоящий из наружной стальной конструкции 35 и внутренней огнеупорной футеровки 36.
Корпус 34 печи имеет основание с прямоугольной в плане формой и снабжен двумя взаимно противоположными головными частями 37, 38, которые соединены друг с другом посредством нижней стенки 39, верхней стенки или крыши 40 и двух боковых стенок 41, 42.
Печь 32 дополнительно снабжена средствами наклона, которые могут приводиться в действие для придания качания корпусу 34 печи вокруг его продольной оси 34а, которая является, по существу, горизонтальной и перпендикулярной плоскости расположения головных частей 37, 38.
Более точно, корпус 34 печи снабжен в своей нижней части серповидными люльками 43, которые опираются, подобно обычным наклоняемым отражательным печам, на систему колес или роликов 44. Средства наклона образованы гидравлическими цилиндрами 45, которые соединяют корпус 34 печи с поддерживающим его фундаментом 46 и могут быть приведены в действие для того, чтобы вызвать качание корпуса 34 печи вокруг оси 34а относительно фундамента 46.
По меньшей мере одна основная горелка 47 установлена на головной части 37 известным самим по себе образом, а на противоположной головной части 38 предусмотрен выход 48 для отработавших газов.
На боковой стенке 42 имеются литейный желоб 49 и система фурм, невидимые на фиг. 4-6, предусмотренные таким же образом, как и в обычных наклоняемых отражательных печах.
На боковой стенке 41, рядом с головной частью 38, предусмотрена дверца 59 для удаления шлака, подобно обычным наклоняемым отражательным печам.
Согласно изобретению корпус 34 печи имеет в центральной области верхней стенки 40 часть 50, которая выступает вверх от остальной части верхней стенки 40 и ограничена в верхней области аркбутановидной стенкой 51 (т.е. наподобие аркбутана), сбоку двумя боковыми стенками 52, 53, и имеет на стороне, которая обращена к аркбутановидной стенке 51, загрузочное отверстие 54, которое закрыто дверцей 55, перемещаемой по команде для открытия или закрытия загрузочного отверстия 54.
На практике корпус 34 печи согласно изобретению снабжен центральной башней, со слуховым окном или мансардой в архитектурных терминах, ограниченной четырьмя сторонами, из которых одна образована аркбутановидной стенкой 51, две образованы боковыми стенками 52, а четвертая образована в целом или частично загрузочным отверстием и его дверцей 55.
Радиус кривизны аркбутановидной стенки 51 имеет такую величину, что кроме сохранения конструкции, способной выдерживать наклон вокруг оси 34а с амплитудой качания 25° и более, обеспечивает возможность расположить все загрузочное отверстие 54 выше противоположной стенки, которая выполнена с такими же размерами, как в обычной наклоняемой отражательной печи, так что количество лома 56 или другого загружаемого материала, на которое воздействует пламя, может быть от трех до пяти раз больше количества лома, на который воздействует пламя в обычных наклоняемых отражательных печах.
Аркбутановидная стенка 51, а также боковые стенки 52, 53 и дверца 55, обычно футерованы со своей внутренней стороны слоем огнеупорного материала, подобно другим стенкам, которые ограничивают внутреннее пространство корпуса 34 печи.
Более точно, наличие части 50 и ее специфическая форма позволяют расположить загрузочное отверстие 54 не на боковой стенке, как в обычной наклоняемой отражательной печи, а выше боковых стенок корпуса 34 печи.
Удобным образом загрузочное отверстие 54 лежит в плоскости, которая наклонена внутрь корпуса 34 печи относительно смежной боковой стенки 41 корпуса 34 печи.
Преимущественно одна из двух боковых стенок, которые ограничивают часть 50, в иллюстрируемом случае - боковая стенка 53, снабжена дополнительным выходом 57 для отработавших газов.
Выход 48 для отработавших газов и дополнительный выход 57 для отработавших газов предпочтительно соединены с вытяжной трубой с помощью соответствующих клапанов, чтобы обеспечить возможность независимой регулировки тяги отработавших газов.
Наличие дополнительного выхода 57 для отработавших газов, соединенного с вытяжной трубой, тяга которого минимизирует необходимость в колпаке над дверцей 55, увлекает горячие газы, образуемые горелкой или основными горелками 47, установленными на головной части 37, заставляя их течь вдоль кучи введенного лома 56, увеличивая тепловой обмен.
Предпочтительно рядом с верхом аркбутановидной стенки 51 предусмотрена дополнительная горелка 58, которая приспособлена воздействовать прямым пламенем на лом или другой загружаемый материал 56, введенный в печь. Наличие дополнительной горелки 58 также увеличивает тепловой обмен для нагрева лома или другого загружаемого материала 56.
Устройство согласно изобретению также содержит загрузочное устройство 33, в состав которого входит коробчатый контейнер 60, снабженный загрузочно-разгрузочным проемом 61 и колесами 62, которые могут зацепляться с рельсами 63, образующими рамповидную направляющую 65, расположенную вне области наклона печи 32. Рамповидная направляющая 65 простирается вверх от плоскости 66 основания до окрестности загрузочного отверстия 54. Коробчатый контейнер 60 может перемещаться вдоль рамповидной направляющей 65 из позиции загрузки, в которой он расположен рядом с основанием рамповидной направляющей 65 со своим направленным вверх загрузочно-разгрузочным проемом 61 рядом с плоскостью 67 загрузки, в позицию разгрузки, в которой он расположен рядом с верхом рамповидной направляющей 65 и наклонен своим загрузочно-разгрузочным проемом 61 к загрузочному отверстию 54.
Более конкретно, корпус коробчатого контейнера 60 установлен с возможностью шарнирного поворота вокруг горизонтальной оси 68 на основании 69, снабженном колесами 62, зацепляющимися с рельсами 63, которые состоят из криволинейной части 63а, к которой прилегает прямолинейная часть 63b. Колеса 62 основания 69 образованы по меньшей мере двумя парами колес, из которых первая пара зацепляется с криволинейной частью 63а, а вторая пара зацепляется с прямолинейной частью 63b. Форма рельс 63 и их взаимное расположение таковы, чтобы обеспечить частичное опрокидывание коробчатого контейнера 60 во время его перехода из позиции загрузки в позицию разгрузки. Такое частичное опрокидывание завершается средством опрокидывания, образованным гидравлическим цилиндром 70, который располагается между основанием 69 и корпусом коробчатого контейнера 60 и заставляет коробчатый контейнер 60 поворачиваться вокруг оси 68 относительно основания 69.
Перемещение коробчатого контейнера 60 по рамповидной направляющей 65 может осуществляться, например, известным самим по себе способом с помощью двигателя 71 или гидравлических цилиндров или других средств перемещения известного типа.
Далее будет описана работа устройства согласно изобретению.
При коробчатом контейнере 60, расположенном в позиции загрузки, лом или другой материал 56, подлежащий транспортировке в печь 32, может быть легко загружен внутрь коробчатого контейнера 60 с помощью обычных погрузочных машин 72, таких как, например, краны, фронтальные погрузчики, вилочные погрузчики, которые перемещаются по плоскости 67 загрузки. Следует отметить, что операция заполнения коробчатого контейнера 60 происходит в области, которая довольно удалена от загрузочного отверстия 54 печи 32 и тем самым в достаточной степени защищена от воздействия прямого и отраженного тепла. Это позволяет операторам работать в приемлемых и безопасных условиях окружающей среды.
После заполнения коробчатый контейнер 60 поднимается вдоль рамповидной направляющей 65 до тех пор, пока его загрузочно-разгрузочный проем 61 не будет расположен рядом с предварительно открытым загрузочным отверстием 54 печи 32, к которому он наклоняется, выгружая в печь 32 свой груз лома или другого материала 56, формируя большое скопление материала, которое подвергается прямому воздействию пламени, в результате чего достигается высокий термический/энергетический КПД печи.
Термический КПД может быть дополнительно увеличен за счет приведения в действие дополнительной горелки 58, которая направляет формируемые ею горячие газы вниз в почти вертикальном направлении, пропуская через всю завалку материала 56 перед выпусканием через выход 48 для отработавших газов и/или дополнительный выход 57 для отработавших газов.
Следует отметить, что дверца 55, установленная на загрузочном отверстии 54 печи, остается открытой в течение чрезвычайно короткого времени в сравнении со временем, требуемым в обычных печах, так как в печи согласно изобретению больше не нужно расталкивать и распределять завалку материала внутри печи.
Постепенное плавление введенного в печь материала ведет к образованию ванны 80 расплавленного металла, покрытой слоем шлака 81. Печь может быть наклонена на угол до 30° относительно вертикали, как показано на Фиг. 6, для выгрузки расплавленного металла через литейный желоб 49 и на угол приблизительно 7° в противоположном направлении для выгрузки шлака 81 через дверцу 59 для удаления шлака.
На практике было обнаружено, что устройство согласно изобретению полностью достигает намеченной цели и решает поставленные задачи, так как специальная конфигурация печи с расположением загрузочного отверстия на существенно более высоком уровне, чем в обычных наклоняемых отражательных печах, позволяет ускорить операции загрузки печи и вводить значительно большее количество лома или другого материала, увеличить поверхность теплообмена между пламенем и загруженным материалом и тем самым добиться более высокого энергетического КПД и, следовательно, уменьшения времени плавления в сравнении с обычными наклоняемыми отражательными печами.
Другое преимущество устройства согласно изобретению заключается в том, что оно может использовать коробчатое загрузочное устройство, способное загружать автоматически значительные количества материала, ориентировочно от 5 т до 10 т за раз, за короткое время, так что для полной загрузки печи требуется не более 40 операций.
Другое преимущество устройства согласно изобретению заключается в создании менее тяжелых условий работы для операторов, занятых на загрузке печи.
Предложенное устройство может иметь многочисленные модификации и вариации, которые все находятся в пределах объема приложенной формулы изобретения; все детали могут быть дополнительно заменены другими технически эквивалентными элементами.
На практике используемые материалы при условии, что они подходят для конкретного применения, а также размеры могут быть любыми в соответствии с предъявляемыми требованиями и уровнем техники.
Раскрытие заявки на патент Италии № MI2010A001741, по которой данная заявка испрашивает приоритет, включено сюда путем ссылки.
Если технические признаки, указанные в каком-либо пункте формулы изобретения, сопровождаются ссылочными позициями, то эти ссылочные позиции были введены исключительно для улучшения ясности формулы изобретения и, соответственно, такие ссылочные позиции не оказывают какого-либо ограничивающего эффекта на толкование любого элемента, обозначенного в качестве примера такими ссылочными позициями.

Claims (8)

1. Устройство для плавки и рафинирования цветных металлов с примесями, в частности лома меди и/или меди с примесями, получаемой в результате обработки минералов, содержащее выполненную с возможностью наклона отражательную печь (32), корпус (34) которой имеет основание с прямоугольной в плане формой и две взаимно противоположные головные части (37, 38), соединенные друг с другом посредством нижней стенки (39), верхней стенки или крыши (40) и двух боковых стенок (41, 42), средства (45) для наклона упомянутого корпуса (34) печи вокруг оси (34а), по существу, горизонтальной и перпендикулярной упомянутым головным частям (37, 38), отличающееся тем, что оно имеет в центральной области упомянутой верхней стенки (40) часть (50), выступающую вверх от остальной части упомянутой верхней стенки (40), ограниченную в верхней области аркбутановидной стенкой (51), сбоку двумя взаимно противоположными боковыми стенками (52, 53) и имеющую на стороне, обращенной к упомянутой аркбутановидной стенке (51), загрузочное отверстие (54) с дверцей (55) для открытия и закрытия упомянутого загрузочного отверстия (54).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутое загрузочное отверстие (54) расположено выше боковых стенок (41, 42) корпуса (34) печи.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутое загрузочное отверстие (54) лежит в плоскости, которая наклонена внутрь корпуса (34) печи относительно смежной боковой стенки (41) корпуса (34) печи.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на головной части (37) имеется по меньшей мере одна основная горелка (47), а на противоположной головной части (38) имеется выход (48) для отработавших газов, причем на одной боковой стенке (53) из упомянутых боковых стенок (52, 53) предусмотрен дополнительный выход (57) для отработавших газов.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что упомянутый выход (48) для отработавших газов и упомянутый дополнительный выход (57) для них соединены с вытяжной трубой с помощью клапанов для независимой регулировки тяги.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит дополнительную горелку (58), расположенную рядом с верхом упомянутой аркбутановидной стенки (51) и выполненную с возможностью воздействия прямым пламенем на загрузку материала (56), введенную в упомянутую печь (32).
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит загрузочное устройство (33), имеющее коробчатый контейнер (60) с загрузочно-разгрузочным проемом (61) и снабженное колесами (62), выполненными с возможностью зацепления с рельсами (63), проложенными вдоль рамповидной направляющей (65), расположенной вне области наклона печи (32), причем упомянутая рамповидная направляющая (65) простирается вверх от плоскости (66) основания к упомянутому загрузочному отверстию (54), а упомянутый коробчатый контейнер (60) выполнен с возможностью перемещения вдоль упомянутой рамповидной направляющей (65) из позиции загрузки, в которой он расположен рядом с основанием упомянутой рамповидной направляющей (65) со своим направленным вверх загрузочно-разгрузочным проемом (61) рядом с плоскостью (67) загрузки, в позицию разгрузки, в которой он расположен рядом с верхом упомянутой рамповидной направляющей (65) и наклонен своим загрузочно-разгрузочным проемом (61) к упомянутому загрузочному отверстию (54).
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что оно содержит средства (70) для наклона упомянутого коробчатого контейнера (60) вокруг горизонтальной оси (68) вдоль упомянутой рамповидной направляющей (65).
RU2012141309/02A 2010-09-24 2011-08-04 Устройство для плавки и рафинирования цветных металлов с примесями, в частности лома меди и/или меди с примесями, получаемой в результате обработки минералов RU2566698C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI2010A001741 2010-09-24
ITMI2010A001741A IT1401968B1 (it) 2010-09-24 2010-09-24 Impianto di fusione e di raffinazione di metalli non ferrosi impuri, particolarmente rottami di rame e/o rame impuro proveniente dalla lavorazione di minerali.
PCT/EP2011/063418 WO2012038140A1 (en) 2010-09-24 2011-08-04 Apparatus for melting and refining impure nonferrous metals, particularly scraps of copper and/or impure copper originating from the processing of minerals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012141309A RU2012141309A (ru) 2014-10-27
RU2566698C2 true RU2566698C2 (ru) 2015-10-27

Family

ID=43738949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012141309/02A RU2566698C2 (ru) 2010-09-24 2011-08-04 Устройство для плавки и рафинирования цветных металлов с примесями, в частности лома меди и/или меди с примесями, получаемой в результате обработки минералов

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8961866B2 (ru)
EP (1) EP2619516B1 (ru)
CN (1) CN102869939B (ru)
ES (1) ES2558107T3 (ru)
IT (1) IT1401968B1 (ru)
PL (1) PL2619516T3 (ru)
RU (1) RU2566698C2 (ru)
WO (1) WO2012038140A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1401968B1 (it) * 2010-09-24 2013-08-28 Properzi Impianto di fusione e di raffinazione di metalli non ferrosi impuri, particolarmente rottami di rame e/o rame impuro proveniente dalla lavorazione di minerali.
ES2457140B1 (es) * 2013-12-11 2014-10-28 La Farga Lacambra, S.A.U. Sistema y procedimiento de carga de horno de fusión y refino de chatarras de cobre y horno asociado
FI127349B (en) 2015-04-23 2018-04-13 Outotec Finland Oy Melting of scrap metal in anode furnace processes
WO2020041370A1 (en) * 2018-08-23 2020-02-27 Beemetal Corp. Systems and methods for continuous production of gas atomized metal powers
CN109813098B (zh) * 2018-12-21 2021-03-26 王家琪 一种轻烃燃气反射炉

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB741201A (en) * 1953-09-10 1955-11-30 Sklenar Furnaces Ltd Improvements relating to tilting reverberatory furnaces
GB873295A (en) * 1958-04-16 1961-07-19 Wenzeslaw Frank Sklenar New and improved reverberatory furnace
US3244298A (en) * 1963-12-19 1966-04-05 Phelps Dodge Corp Automatic reverberatory furnace charging
WO1993011398A1 (en) * 1991-12-05 1993-06-10 Copermill Limited Furnace systems and charger mechanisms for furnaces
JP2002061817A (ja) * 2000-08-16 2002-02-28 Onahama Smelting & Refining Co Ltd シュレッダーダストの供給装置を備えた反射炉
RU2353876C2 (ru) * 2003-02-26 2009-04-27 Платинум Контролс Лимитед Печь, способ ее применения и управления

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2098586A (en) * 1935-11-30 1937-11-09 American Smelting Refining Reverberatory furnace
US3199977A (en) 1962-06-22 1965-08-10 American Smelting Refining Method and apparatus for melting copper
JPS4812286B1 (ru) * 1969-07-18 1973-04-19
LU60094A1 (ru) 1969-12-24 1971-08-17
IT995947B (it) 1973-10-17 1975-11-20 Properzi G Metodo ed impianto per la produ zione di rame
JPH0812286B2 (ja) 1991-11-28 1996-02-07 株式会社島津製作所 SiC基板の回折格子製作方法
CN2327971Y (zh) * 1997-08-28 1999-07-07 杭州金舟电炉有限公司 燃油锻造加热炉
CA2222401C (en) * 1997-11-27 2002-09-17 Robert Roy Wunsche Apparatus and process system for preheating of steel scrap for melting metallurgical furnaces with concurrent flow of scrap and heating gases
US6395221B1 (en) * 2000-03-23 2002-05-28 Mdy Engineering Corp. Tilting rotary furnace system for recovery of non-ferrous metals from scrap or dross and method of operation
US6764642B2 (en) * 2001-06-26 2004-07-20 Onahama Smelting And Refining Co., Ltd. Shredder dust feeding device, reverberatory furnace provided with this feeding device, and furnace for burning shredder dust
JP2010216763A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Mitsubishi Materials Corp 廃棄物の処理方法及び廃棄物からの金属回収方法
CN101726178A (zh) * 2009-12-16 2010-06-09 南京热鼎炉业有限公司 废杂铜倾动式熔炼炉
IT1401968B1 (it) * 2010-09-24 2013-08-28 Properzi Impianto di fusione e di raffinazione di metalli non ferrosi impuri, particolarmente rottami di rame e/o rame impuro proveniente dalla lavorazione di minerali.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB741201A (en) * 1953-09-10 1955-11-30 Sklenar Furnaces Ltd Improvements relating to tilting reverberatory furnaces
GB873295A (en) * 1958-04-16 1961-07-19 Wenzeslaw Frank Sklenar New and improved reverberatory furnace
US3244298A (en) * 1963-12-19 1966-04-05 Phelps Dodge Corp Automatic reverberatory furnace charging
WO1993011398A1 (en) * 1991-12-05 1993-06-10 Copermill Limited Furnace systems and charger mechanisms for furnaces
JP2002061817A (ja) * 2000-08-16 2002-02-28 Onahama Smelting & Refining Co Ltd シュレッダーダストの供給装置を備えた反射炉
RU2353876C2 (ru) * 2003-02-26 2009-04-27 Платинум Контролс Лимитед Печь, способ ее применения и управления

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI20101741A1 (it) 2012-03-25
EP2619516B1 (en) 2015-12-09
ES2558107T3 (es) 2016-02-02
CN102869939B (zh) 2015-08-12
US8961866B2 (en) 2015-02-24
US20120326365A1 (en) 2012-12-27
WO2012038140A1 (en) 2012-03-29
IT1401968B1 (it) 2013-08-28
RU2012141309A (ru) 2014-10-27
EP2619516A1 (en) 2013-07-31
PL2619516T3 (pl) 2016-06-30
CN102869939A (zh) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2566698C2 (ru) Устройство для плавки и рафинирования цветных металлов с примесями, в частности лома меди и/или меди с примесями, получаемой в результате обработки минералов
CA2755845C (en) Steel production facility, method of steelmaking and method using electric energy therein
US3843106A (en) Furnace
KR19990045642A (ko) 스크랩과 가열가스의 병류를 갖는 용융금속처리로를 위한 강철스크랩을 예열하기 위한 장치 및공정시스템
CN201587968U (zh) 采用底吹熔池熔炼处理除铜渣产出粗铅与铅冰铜的装置
CN202195692U (zh) 富氧侧吹连续烟化炉
BRPI0609774A2 (pt) métodos para processar um pó de forno de aço e material contendo ferro e metais voláteis, e para operar um forno de indução a canal
CN104848682B (zh) 熔池熔炼炉
BRPI0706624A2 (pt) processo para fabricar um produto contendo ferro a partir de minério de ferro
US4211556A (en) Reverberatory smelting of non-ferrous metal sulfide ores
RU2361162C2 (ru) Отражательная печь для переплава металла
RU2360983C2 (ru) Отражательная печь для переплава металла
RU2047663C1 (ru) Отражательная печь для переплавки металла
Ochejah et al. Cupola Furnace Design and Fabrication for Industrial Development
CN113278801A (zh) 含铜污泥的处理方法和含铜污泥的处理设备
JP7215224B2 (ja) アーク式電気炉における排滓方法及び溶融金属の製造方法
KR20250004386A (ko) 전기로에 의한 용철의 제조 방법
CN104089476A (zh) 一种用感应炉冶炼铁合金的方法及专用感应炉
CN211476692U (zh) 一种内喷式还原烟化炉
JP7280480B2 (ja) アーク式電気炉、アーク式電気炉における排滓方法及び溶融金属の製造方法
US7830947B2 (en) Furnace installation and method for melting down metallic or metal-containing charge materials
CN218864773U (zh) 一种用于危废资源再生的熔炼炉
RU2729694C1 (ru) Двухванная отражательная печь для переплава алюминиевого лома
RU2753926C1 (ru) Двухванная отражательная печь с копильником для переплава алюминиевого лома
JP3309512B2 (ja) 銅精製炉