RU2697998C1

RU2697998C1 - Double-wall reflecting furnace with forehearth for remelting of aluminum scrap

Info

Publication number: RU2697998C1
Application number: RU2018146957A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Трусов
Original assignee: Владимир Александрович Трусов
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2019-08-21

Abstract

FIELD: furnaces; metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to double-reflecting furnace with forehearth for remelting of aluminum scrap. Furnace comprises housing formed by refractory outer side, front and rear end walls, two storage baths and two inclined platforms, limited by hearth and walls, two vaults, two drain tap holes, two swivel bowls with welded chutes, gas duct and welded frame, on which all is arranged. Stainless steel box with heat insulation between it and each wall, which consists of double heat-insulating mullite glass-fiber layer and sheet asbestos cardboard, is welded to the furnace frame. Two storage baths and two inclined platforms are made of corundum blocks laid on heat-insulating mullite glass-fiber layer and light-weight brick. Furnace frame is filled with concrete with filler from crumbs of light-weight chamotte bricks. Arches above inclined platforms and baths of furnace have heat-insulating coating on top of which double heat-insulating mullite glass-fiber layer is laid. Furnace has in each side wall two medium-pressure two-row sixteen-mix injector burners, one of which is directed at an angle to inclined platform and at an angle to furnace axis, and the other is directed at an angle to furnace bottom and at an angle to furnace axis, wherein inclined medium-pressure two-row sixteen-mix injector burner is directed at each inclined platform at an angle, installed in furnace roof, two afterburning chambers lined with refractory brick, in each of which there is a gas two-mix injection burner, and two air blowers, two flanges in rear wall for discharge of molten metal into a forehearth, made in quick-replaceable scrap brick. Furnace forehearth includes a housing formed by fire-resistant external side, front and rear end walls, a bath limited by a hearth and walls, a roof, drain tap holes and a gas duct, wherein forehearth housing is placed on welded frame filled with concrete with filler from crumb of light-weight chamotte bricks, wherein for baths is made of corundum blocks, laid on three layers of asbestos cardboard and packing from dry quartz sand, to forehearth frame welded steel box, equipped with heat insulation between it and each wall, consisting of chamotte, double layer of sheet asbestos cardboard, fireproof wool, in forehearth front burner wall inclined at an angle to hearth there is a sixteen-mix injection medium-pressure burner, in the side wall there is a slag window, and in the rear wall there are two rotary chutes.

EFFECT: providing high efficiency of the furnace, reduction of heat and loss losses and possibility of ecologically pure remelting of aluminum scrap.

8 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к плавильным агрегатам для переплава вторичных алюминиевых ломов и отходов алюминиевых сплавов в слитки и чушки. Печь может применяться для рафинирования, получения сплавов, усреднения химического состава лома.The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to smelting units for remelting secondary aluminum scrap and waste aluminum alloys into ingots and ingots. The furnace can be used for refining, producing alloys, averaging the chemical composition of scrap.

Известен аналог - отражательная печь для переплавки металла (Источник информации А.А. Баранов, О.П. Микуляк, А.А. Резняков «Технология вторичных цветных металлов и сплавов» стр. 22-23), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен как в заявленной печи, две ванны, ограниченные подами и стенками, два свода, сливную летку и газоход.A known analogue is a reflective furnace for melting metal (Information source A.A. Baranov, O.P. Mikulyak, A.A. Reznyakov "Technology of secondary non-ferrous metals and alloys" p. 22-23), containing a body formed by external brickwork walls as in the declared furnace, two bathtubs, limited by hearths and walls, two vaults, a drain outlet and a flue.

Недостатками этой печи являются:The disadvantages of this furnace are:

1. Вторая плавильная камера выполняет роль миксера (копильника), что в конечном счете снижает производительность печи.1. The second melting chamber acts as a mixer (piggy bank), which ultimately reduces the productivity of the furnace.

2. Печь имеет недостаточную теплоизоляцию стен, свода, уменьшающую потери тепла во внешнюю среду.2. The furnace has insufficient thermal insulation of the walls, the arch, reducing heat loss to the external environment.

3. Печь не имеет системы пылегазоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.3. The furnace does not have a dust and gas cleaning system and during operation will pollute the environment with harmful emissions.

4. В печи для футеровки подин используется обычный огнеупорный кирпич, а не подовые блоки, которые значительно увеличивают срок службы печи.4. In the hearth lining furnace, conventional refractory bricks are used, rather than hearth blocks, which significantly increase the life of the furnace.

5. Из описания печи следует, что она не обеспечивает ведения форсированного режима плавки. Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.5. From the description of the furnace it follows that it does not provide a forced melting mode. Due to the above disadvantages, the furnace cannot provide a solution to the technical problem.

Известен аналог - двухванная отражательная печь (Источник информации М.С. Шкляр «Печи вторичной цветной металлургии», изд. «Металлургия», 1987. стр. 87-89), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен как в заявленной печи, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками, сливные летки и газоходы. Считаю, что печь, взятая за аналог, имеет следующие недостатки:A known analogue is a two-shaft reflective furnace (Information source MS Shklyar "Furnaces of secondary non-ferrous metallurgy", publishing house "Metallurgy", 1987. p. 87-89), containing a housing formed by brickwork of external walls as in the claimed furnace, two bathtubs bounded by hearths, a vault and walls, drainage gates and ducts. I believe that the oven, taken as an analogue, has the following disadvantages:

1. Печь не имеет копильника.1. The furnace does not have a piggy bank.

5. Из описания печи следует, что она не обеспечивает ведения форсированного режима плавки.5. From the description of the furnace it follows that it does not provide a forced melting mode.

6. В печи используется два стационарных желоба для слива расплавленного металла.6. The furnace uses two stationary troughs to drain molten metal.

Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.Due to the above disadvantages, the furnace cannot provide a solution to the technical problem.

Известен аналог - двухванная отражательная печь с копильником для переплава алюминиевого лома (Источник информации В.А. Трусов патент №2522283), являющаяся наиболее близкой (прототипом), содержащая как в заявленной печи корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками, газоходы, копильник, содержащий корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, ванну, ограниченную подом, сводом и стенками, сливные летки. Считаю, что печь, взятая за прототип, имеет следующие недостатки:A known analogue is a two-shaft reflective furnace with a piggy bank for remelting aluminum scrap (Information source V.A. Trusov patent No. 2522283), which is the closest (prototype), containing, in the claimed furnace, a casing formed by refractory outer side, front and rear end walls, two bathtubs bounded by hearths, a vault and walls, gas ducts, a money box containing a body formed by refractory outer side, front and rear end walls, a bathtub bounded by a hearth, arch and walls, drain gaps. I believe that the oven, taken as a prototype, has the following disadvantages:

1. Печь не имеет камеры дожига.1. The furnace does not have a afterburner.

2. В печи для футеровки подин используются подовые блоки МЛСП, а не подовые блоки КС-90, которые значительно увеличивают срок службы печи.2. In the hearth lining furnace, the bottom blocks of the MLSP are used, and not the bottom blocks KS-90, which significantly increase the life of the furnace.

3. Из описания печи следует, что она не обеспечивает ведения форсированного режима плавки.3. From the description of the furnace it follows that it does not provide a forced melting mode.

4. В печи используется два стационарных желоба для слива расплавленного металла.4. The furnace uses two stationary troughs to drain molten metal.

Задачей изобретения является создание высокопроизводительной газовой двух ванной отражательного типа печи с копильником для переплава алюминиевых ломов, позволяющей снизить выбросы вредных газов в атмосферу, снизить потери тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации, ввести в состав печи камеру дожига и пыле газоочистку.The objective of the invention is the creation of a high-performance gas two-bath reflective furnace with a piggy bank for remelting aluminum scrap, which can reduce harmful gas emissions into the atmosphere, reduce heat loss to the environment, and also increase its service life, introduce a afterburner and dust gas treatment into the furnace.

Технический результат - разработанная газовая двухванная отражательного типа печь с копильником для переплава алюминиевых ломов является высокопроизводительной, имеющей камеру дожига, большой срок эксплуатации, позволяющей: снизить потери тепла в окружающею среду за счет теплоизоляции, вести процесс переплава на естественной и искусственной тяге с системой пыле газоочистки, что делает его экологически чистым.EFFECT: developed gas two-shaft reflective type furnace with a piggy bank for remelting aluminum scrap is a high-performance one having a afterburner, a long service life, which allows: to reduce heat loss to the environment due to thermal insulation, to conduct the remelting process on natural and artificial traction with a dust gas cleaning system making it environmentally friendly.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в двухванную печь для переплава алюминиевого лома, содержащую корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, две ванны, ограниченные подами, сводом и стенками и газоходы, согласно предлагаемому изобретению, введен сварной каркас, залитый бетоном с наполнителем крошкой из легковесного шамотного кирпича, две наклонные площадки, поды двух ванн выполнены из корундовых блоков КС-90, уложенных на теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой и легковесный кирпич ШЛ-0,4. Бетон, залитый в каркас с наполнителем крошкой из легковесного шамотного кирпича, теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой и легковесный кирпич ШЛ-0,4 под подиной и под наклонной площадкой позволяют снизить потери тепла, сохранять температуру металла на подине и наклонной площадке. Корундовые блоки КС-90. имеют высокую огнеупорность и стойкость и позволяют увеличить срок службы печи (срок службы по практическим данным около 8 лет.The specified technical result is achieved due to the fact that in the two-shaft furnace for remelting aluminum scrap, containing a housing formed by refractory outer side, front and rear end walls, two baths bounded by hearths, arch and walls and flues, according to the invention, a welded frame is introduced filled with concrete with a filler crumb of lightweight fireclay bricks, two inclined platforms, the hearths of two bathtubs are made of corundum blocks KS-90, laid on a heat-insulating mullite grade MLF-260 fiberglass layer and lightweight brick ШЛ-0,4. Concrete poured into a frame filled with crumb from lightweight fireclay bricks, heat-insulating mullite grade MLF-260 fiberglass layer and lightweight brick SL-0.4 under the hearth and under the inclined platform can reduce heat loss, maintain the temperature of the metal on the hearth and inclined platform. Corundum blocks KS-90. They have high refractoriness and resistance and allow to increase the service life of the furnace (the service life, according to practical data, is about 8 years.

Кроме того, двух ванная отражательная печь с копильником для переплава алюминиевого лома (далее печь) имеет в каждой боковой стене две инжекционные двухрядные шестнадцатисмесительные горелки среднего давления, одна из которых направлена под углом 20° на наклонную площадку и под углом 23° к оси печи, а другая направлена под углом 22° на подину печи и под углом 23° к оси печи, кроме того, на каждую наклонную площадку под углом 17° направлена двухрядная инжекционная шестнадцатисмесительная горелка среднего давления, установленная в своде печи.In addition, the two-bathroom reflective furnace with a piggy bank for remelting aluminum scrap (hereinafter referred to as the furnace) has two double-row sixteen mixing burners of medium pressure in each side wall, one of which is directed at an angle of 20 ° to an inclined platform and at an angle of 23 ° to the axis of the furnace, and the other is directed at an angle of 22 ° to the bottom of the furnace and at an angle of 23 ° to the axis of the furnace, in addition, a double-row sixteen-mixing medium-pressure injection burner installed in the roof of the furnace is directed to each inclined platform at an angle of 17 °.

Следует отметить, что каждый смеситель верхнего ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 410 мм с отлитыми внутри центрального канала двенадцатью ребрами высотой 4 мм длиной 330 мм, при этом по периферии просверлены четыре сопла под углом 26°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, а каждый смеситель нижнего ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 410 мм и внутренним ∅ 45 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла под углом 26°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°. Смесители верхнего ряда, а также литого стабилизирующего пламя туннеля позволяют получить длину факела верхнего ряда 2,8 м, при этом смесители нижнего ряда и литого стабилизирующего пламя туннеля позволяют получить длину факела нижнего ряда 1,5 м. Такое расположение горелок позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара (по практическим данным), тепловая мощность горелок составляет 8400 КВт без копильника, что делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки.It should be noted that each mixer of the upper row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm, length 410 mm, and twelve ribs 4 mm long 330 mm long cast inside the central channel, with four nozzles drilled around the periphery at an angle of 26 ° ± 1 ° to their axes with a countersink of the inlet part of 0.5 mm at an angle of 90 °, and each mixer of the lower row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm, a length of 410 mm and an inner ∅ 45 mm, in which peripherally drilled four nozzles at an angle of 26 ° ± 1 ° to their axes with a countersink of the input part of 0.5 mm at an angle of 90 °. Mixers of the upper row, as well as of a cast flame stabilizing tunnel tunnel, allow obtaining a torch length of the upper row of 2.8 m, while mixers of the lower row and of a stabilizing flame tunnel flame casting allow to obtain a torch length of the lower row of 1.5 m. This arrangement of the burners allows achieving a high melting speed , reduction of fumes (according to practical data), the thermal power of the burners is 8400 kW without a piggy bank, which makes the furnace highly efficient, allowing forcing the forced melting mode.

Более того, печь выложена в стальном коробе и имеет теплоизоляцию между стальным коробом и каждой стеной, состоящую из тройного теплоизоляционного муллитового марки МЛФ-260 стекловолокнистого слоя и листового асбокартона, при этом копильник также выложен в стальном коробе и имеет теплоизоляцию между стальным коробом и каждой стеной, состоящий из шамотной набивки, двойного слоя листового асбокартона, огнеупорной ваты. Такая теплоизоляция позволяет снизить потери тепла и экономить газ.Moreover, the furnace is laid out in a steel box and has heat insulation between the steel box and each wall, consisting of a triple heat-insulating mullite grade MLF-260 fiberglass layer and sheet asphalt board, while the piggy bank is also laid out in a steel box and has heat insulation between the steel box and each wall , consisting of fireclay stuffing, a double layer of sheet asbestos board, refractory wool. Such insulation can reduce heat loss and save gas.

Существенно отметить, что свод печи имеет огнеупорную обмазку, а сверху обмазки уложен теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой толщиной 30 мм, при этом большой свод копильника имеет обмазку в два слоя, сверху которых уложен слой легковесного шамотного кирпича ШЛ-0,4. Такое конструктивное решение значительно снижает потери тепла в окружающую среду.It is important to note that the arch of the furnace has a refractory coating, and the insulating mullite grade MLF-260 with a fiberglass layer of 30 mm thickness is laid on top of the coating, while the large arch of the piggy bank has a coating in two layers, on top of which is laid a layer of lightweight fireclay brick SHL-0.4. This design solution significantly reduces heat loss to the environment.

Кроме того, печь имеет четыре рабочих окна, два из которых могут выполнять роль шлакового окна и две летки, выполненные в задней стене и две летки в задней стене копильника. Четыре рабочих окна позволяют производить быструю загрузку печи, а две летки в печи и копильнике производить быстрый слив наплавленного металла, что делает печь высокопроизводительной.In addition, the furnace has four working windows, two of which can serve as a slag window and two slots made in the rear wall and two slots in the back wall of the piggy bank. Four working windows allow quick loading of the furnace, and two doors in the furnace and piggy bank produce quick discharge of the weld metal, which makes the furnace highly efficient.

При этом печь имеет электрические привода подъема и опускания рабочих заслонок печи, состоящие из двух электрических двигателей, двух муфт, двух редукторов, двух барабанов, четырех приваренных к горизонтальным швеллерам кронштейнов, двух шкивов и двух рабочих заслонок, закрепленных на тросах.At the same time, the furnace has electric drives for raising and lowering the furnace working dampers, consisting of two electric motors, two couplings, two gearboxes, two drums, four brackets welded to the horizontal channels, two pulleys and two working dampers mounted on cables.

Следует отметить, что печь имеет копильник, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, ванну, ограниченную подом, сводом и стенками, сливные летки и газоход, причем сварной каркас копильника залит бетоном с шамотной крошкой, при этом подовые блоки КС-90 копильника уложены на три слоя асбокартона и набивку из сухого кварцевого песка. Теплоизоляция, состоящая из трех слоев асбокартона, песчаной набивки, бетона с шамотной крошкой позволяет сохранять температуру металла в ванне копильника. а подовые блоки КС-90, имеют высокую огнеупорность и стойкость и позволяют увеличить срок службы копильника.It should be noted that the furnace has a piggy bank formed by the refractory outer side, front and rear end walls, a bathtub limited by a hearth, a vault and walls, drain gaps and a flue, moreover, the welded frame of the piggy bank is filled with concrete with fireclay chips, while the hearth blocks KS-90 the piggy bank is laid on three layers of asbestos board and a packing of dry quartz sand. Thermal insulation, which consists of three layers of asbestos board, sand packing, concrete with fireclay chips, allows you to save the temperature of the metal in the bath of the piggy bank. and the hearth blocks KS-90, have high fire resistance and resistance and can increase the life of the piggy bank.

Далее в передней горел очной стене копильника наклонно под углом 30° к подине размещена шестнадцатисмесительная инжекционная горелка смесительная горелка среднего давления, которая позволяет поддерживать температуру жидкого металла.Further, in the front burner of the full-time wall of the piggy bank, a sixteen-mixing injection burner is a mixing burner of medium pressure, which allows maintaining the temperature of the liquid metal, inclined at a 30 ° angle to the bottom.

Печь снабжена двумя футерованными огнеупорным кирпичом камерами дожига, в каждой из которых установлена газовая двух смесительная инжекционная горелка, при этом каждая камера дожига имеет в боковой стенке дверку, футерованную легковесным шамотным кирпичом, которая открывается и закрывается вручную, а необходимый воздух для процесса горения в камеру дожига подается воздуходувкой по коробу.The furnace is equipped with two afterburners lined with refractory bricks, each of which is equipped with a gas two mixing injection burner, and each afterburner has a door in the side wall lined with lightweight fireclay brick, which opens and closes manually, and the necessary air for the combustion process into the chamber afterburning is supplied by a blower along the duct.

Более того копильник имеет в боковой стене шлаковое окно, закрываемое шлаковой дверкой, которая сварена из стальных листов с приваренными стальными уголками, футерована шамотным легковесным кирпичем марки ШЛ-0,4 и имеет двойной теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой, при этом шлаковая дверка поднимается и опускается вручную с помощью двух противовесов.Moreover, the piggy bank has a slag window in the side wall, closed by a slag door, which is welded from steel sheets with welded steel corners, lined with fireclay lightweight brick of the ШЛ-0,4 grade and has a double heat-insulating mullite of the MLF-260 grade with a fiberglass layer, while the slag door rises and lowers manually with two counterweights.

При этом двух ванная отражательная печь с копильником для переплава алюминиевого лома имеет два поворотных желоба, установленных на кронштейнах, приваренных к коробу копильника, которые поворачиваются в процессе разливки жидкого металла и имеют в конструкции поворотную чашу, что позволяет последовательно разливать жидкий металл в разливочное оборудование, расположенное в секторе обслуживания с углом 146°.In this case, the two-bathroom reflective furnace with a piggy bank for remelting aluminum scrap has two rotary troughs mounted on brackets welded to the box of the piggy bank, which rotate during the pouring of liquid metal and have a rotary bowl in the design, which allows sequentially pour liquid metal into the casting equipment, located in the service sector with an angle of 146 °.

Следует отметить, что две летки печи и две летки копильника, выполнены в быстросменных леточных кирпичах, изготовленных из подовых блоков КС-90, которые размещены в сварных коробах, каждый из которых имеет отбортовку с четырьмя отверстиями для крепления гайками и пружинными шайбами к четырем шпилькам, приваренным к стальному коробу печи (копильника), причем к отбортовкам приварены две ручки для извлечения короба с размещенным в нем леточным кирпичем. Замена изношенных леточных кирпичей на новые производится в течении 14-16 минут без остановки печи.It should be noted that two years of the furnace and two years of the piggy bank are made in quick-change bricks made of hearth blocks KS-90, which are placed in welded boxes, each of which has a flange with four holes for fastening with nuts and spring washers to four studs, welded to the steel box of the furnace (piggy bank), and two handles are welded to the flanges to extract the box with the flying brick placed in it. Worn summer bricks are replaced with new ones within 14-16 minutes without stopping the furnace.

Наконец, печь снабжена установкой пыле газоочистки, состоящей из трех идентичных секций, обединенных в единую конструкцию, в каждой секции размещены две поворотные решетки и 9 рукавных фильтров, при этом установка пыле газоочистки имеет обслуживающую площадку и лестницу, причем, в состав системы пыле газоочистки входит камера смешения, дымосос ДН-12,5, установка пыле газоочистки, при этом установка пыле газоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 30600 м³/час, степень очистки по фтористому водороду 67%, степень очистки по окиси меди 86%, степень очистки по окиси углерода 87%, степень очистки по окиси азота 86%, степень очистки по окиси алюминия 81%, степень очистки по пыли 92%, уровень звука не более 75 ДБА.Finally, the furnace is equipped with a gas cleaning dust installation, consisting of three identical sections, united into a single structure, two rotary grilles and 9 bag filters are placed in each section, while the gas cleaning dust installation has a service platform and a ladder, moreover, the gas dust cleaning system includes a mixing chamber, exhauster DN-12.5, dustproof gas purification installation, with the installation of gas cleaning dust has the following characteristics: capacity of purified gas 30,600 ^m3 / h, the degree of purification of hydrogen fluoride 67%, with Epen purification of copper oxide 86%, purification rate of 87% carbon monoxide, the degree of purification of the nitrogen oxide 86%, purification rate of 81% alumina, the degree of dust removal 92%, the sound level of 75 dBA.

Введение в конструкцию печи перечисленных выше устройств, материалов и т.п., обеспечивает решение поставленной задачи. Разработанная конструкция двух ванной печи с копильником позволяет вести переплавку подвергнутого разделке и магнитной сепарации алюминиевого лома, который загружается в два рабочих окна, расположенных в передней стене и в два боковых окна. Случайно загруженные в печь переделки (чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны, нержавейка, титановые сплавы и т.д.) остаются на двух наклонных площадках и на двух подинах, а затем удаляются.Introduction to the furnace design of the above devices, materials, etc., provides a solution to the problem. The developed design of two bath furnaces with a piggy bank allows the melting of aluminum scrap that has been cut and magnetically separated, which is loaded into two working windows located in the front wall and in two side windows. Modifications accidentally loaded into the furnace (cast iron and steel rings, liners, bushings, studs, pushers, valves, stainless steel, titanium alloys, etc.) remain on two inclined platforms and on two hearths, and then are removed.

На фиг. 1. Вид двух ванной печи в плане.In FIG. 1. The view of the two bathroom stoves in plan.

На фиг. 2. Продольный разрез А-А двух ванной печи.In FIG. 2. A longitudinal section AA of two bath furnaces.

На фиг. 3. Вид Б двух ванной печи.In FIG. 3. View B of two bath stoves.

На фиг. 4. Вид В двух ванной печи.In FIG. 4. View In two bathroom ovens.

На фиг. 5. Двухрядная шестнадцатисмесительная инжекционная горелка.In FIG. 5. Two-row sixteen-mixing injection burner.

На фиг. 6. Разрез Г-Г двухрядной шестнадцатисмесительной инжекционной горелки.In FIG. 6. Section GG of a two-row sixteen-mixing injection burner.

На фиг. 7. Вид копильника в плане.In FIG. 7. View of the piggy bank in plan.

На фиг. 8. Поперечный разрез Д-Д копильника по шлаковому окну.In FIG. 8. A cross section of the DD piggy bank along the slag window.

На фиг. 9. Поперечный разрез Е-Е копильника.In FIG. 9. Cross section of the E-E piggy bank.

На фиг. 10. Установка пылегазоочистки.In FIG. 10. Installation of dust and gas cleaning.

На фиг. 11. Вид в плане двух ванной печи с копильником, камерой дожига, разливочным оборудованием и установкой пыле газоочистки.In FIG. 11. A plan view of two bathroom furnaces with a piggy bank, a afterburner, casting equipment and a gas dust extraction unit.

Предлагаемая двух ванная отражательная печь с копильником содержит: смонтированный на каркасе 1 залитый бетоном с наполнителем крошкой из легковесного шамотного кирпича, корпус, образованный кирпичной кладкой наружных боковых, передней 2 и задней 3 торцевых стен. При этом каждый под 4 печи и каждая наклонная площадка 5 имеют плавный переход и выложены из корундовых блоков КС-90 поз. 6, уложенных на теплоизоляционный муллитовый стекловолокнистый слой марки МЛФ-260 поз.7 и легковесный кирпич ШЛ-0,9 поз. 8 (фиг. 2). Каркас 1 сварен из широкополочного двутавра №50 Б1 залит бетоном 9 с наполнителем крошкой из легковесного шамотного кирпича и армирован уголком 100×100 поз. 10. Бетон 9, залитый в каркас 1 с наполнителем крошкой из легковесного шамотного кирпича, теплоизоляционный муллитовый стекловолокнистый слой 7 марки МЛФ-260 и легковесный кирпич 8 под подиной 4 и под наклонной площадкой 5 позволяют снизить потери тепла, сохранять температуру металла на подине и наклонной площадке 5. Срок службы печи увеличивается из-за использования корундовых блоков КС-90, которые имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным 8,5 лет). Применением корундовых блоков КС-90 вместо обычных штучных изделий можно уменьшить количество швов, что снижает газопроницаемость и повышает шлакоустойчивость футеровки; получить экономию средств, поскольку отпадает процесс предварительного изготовления штучных огнеупоров, выполнить узлы агрегатов практически любой конфигурации, ускорить процесс строительства и снизить долю ручного труда. Швы между корундовыми блоками КС-90 заполняют тонкоразмолотым сухим шамотным порошком, а еще более лучший результат был достигнут автором, когда засыпанный в щели блоков подины 4 и наклонной площадки 5 шамотный порошок в верхней части заливался жидким стеклом, а затем замазывался «заподлицо» с верхней плоскостью подины 4 и наклонной площадки.The proposed two-bathroom reflective furnace with a piggy bank contains: mounted on a frame 1 poured with concrete with a filler crumb of lightweight fireclay bricks, a body formed by brickwork of the outer side, front 2 and rear 3 end walls. Moreover, each under 4 furnaces and each inclined platform 5 have a smooth transition and are laid out from corundum blocks KS-90 pos. 6 laid on a heat-insulating mullite fiberglass layer of the MLF-260 brand pos. 7 and lightweight brick ШЛ-0,9 pos. 8 (Fig. 2). Frame 1 is welded from a wide-shelf I-beam No. 50 B1 poured with concrete 9 with a filler crumb of lightweight fireclay bricks and reinforced with a corner of 100 × 100 pos. 10. Concrete 9, poured into frame 1 with filler, crumb of lightweight fireclay bricks, heat-insulating mullite fiberglass layer 7 of grade MLF-260 and lightweight brick 8 under the hearth 4 and under the inclined platform 5 can reduce heat loss, maintain the temperature of the metal on the hearth and inclined site 5. The service life of the furnace is increased due to the use of corundum blocks KS-90, which have high refractoriness and resistance (service life according to practical data 8.5 years). The use of corundum blocks KS-90 instead of conventional piece products can reduce the number of joints, which reduces gas permeability and increases the slag resistance of the lining; get cost savings, because the process of prefabrication of piece refractories disappears, complete units of almost any configuration, speed up the construction process and reduce the proportion of manual labor. The seams between the KS-90 corundum blocks are filled with finely ground dry chamotte powder, and the author achieved even better results when the chamotte powder poured into the slit of the blocks of the hearth 4 and the inclined platform 5 was filled with liquid glass in the upper part and then “flush” with the upper part the plane of the hearth 4 and the inclined platform.

В качестве связующего вещества применяется огнеупорный состав, состоящий из огнеупорной глины (23%), шамотного порошка (73%), жидкого стекла (3%) и фоскона (1%).A refractory composition consisting of refractory clay (23%), fireclay powder (73%), water glass (3%) and phosphon (1%) is used as a binder.

На металлическом каркасе 1 печи выложены четыре стены, под 4, наклонная площадка 5. Горизонтальная часть подины 4 состоит из семи рядов корундовых блоков КС-90 по три штуки в каждом ряду, наклонная часть подины 4 имеет три ряда по три штуки в каждом ряду, уложенных на плашку. Размер подины 3×2,8 метра. Наклонная площадка 5 состоит из семи рядов подовых корундовых блоков КС-90, уложенных на плашку. Размер наклонной площадки 3×2,8 метра. Подовые блоки обложены прямым шамотным кирпичом марки ША - 1 изделие №5. Стены печи выложены из шамотного кирпича ША - 1 №5 и №12 в стальном коробе 11. При этом печь имеет две летки 12 в задней 3 стене для выпуска расплавленного металла, выполненные в быстросменных леточных кирпичах 13, причем, каждый леточный кирпич 13 размещается в сварном коробе 14 леточного кирпича 13, который имеет отбортовку с четырьмя отверстиями для крепления к стальному коробу 11 печи, кроме того, печь имеет две футерованные поворотные чаши 15 с приваренными к ним футерованными поворотными желобами 16 (фиг. 1, 2). Поворотная чаша 15 имеет внизу приваренный валик 17, который входит во втулку 18 и вращается в ней, причем сама втулка 18 приварена к кронштейну 19, последний приварен к каркасу 1.Four walls are laid on the metal frame 1 of the furnace, under 4, an inclined platform 5. The horizontal part of the hearth 4 consists of seven rows of corundum blocks KS-90, three pieces in each row, the inclined part of the hearth 4 has three rows of three pieces in each row, stacked on a die. The size of the bottom is 3 × 2.8 meters. Inclined platform 5 consists of seven rows of bottom corundum blocks KS-90, laid on a die. The size of the inclined platform is 3 × 2.8 meters. Hearth blocks are lined with direct fireclay bricks of brand ША - 1 item No. 5. The furnace walls are laid out of fireclay bricks ША - 1 No. 5 and No. 12 in a steel box 11. In this case, the furnace has two slots 12 in the rear 3 wall for the release of molten metal, made in quick-change brick bricks 13, and each brick bricks 13 is located in a welded box 14 of the flying brick 13, which has a flange with four holes for fastening to the steel box 11 of the furnace, in addition, the furnace has two lined rotary bowls 15 with lined rotary grooves 16 welded to them (Fig. 1, 2). The rotary bowl 15 has a welded bead 17 at the bottom, which enters the sleeve 18 and rotates therein, the sleeve 18 itself being welded to the bracket 19, the latter being welded to the frame 1.

Как было описано выше каждый леточный кирпич 13 размещается в сварном коробе 14 леточного кирпича 13 и при кладке задней стены 3 укладывается в нишу, при этом четыре шпильки 20, приваренные к стальному коробу 11 печи входят в отверстия отбортовки сварного короба 14 и крепится на стальном коробе 11 печи четырьмя гайками 21. На сварном коробе 14 леточного кирпича 13 приварены две ручки (не показаны), с помощью которых можно извлекать и ставить леточный кирпич 13, находящийся в сварном коробе 14 в нишу печи. Каждая летка 12 затыкается пикой (не показана). Стены печи выложены в два кирпича.As described above, each summer brick 13 is placed in the welded box 14 of the summer brick 13 and when laying the rear wall 3 is laid in a niche, while four studs 20 welded to the steel box 11 of the furnace enter the flanging holes of the welded box 14 and are mounted on the steel box 11 of the furnace with four nuts 21. On the welded box 14 of the summer brick 13 two handles (not shown) are welded, with which you can remove and put the summer brick 13 located in the welded box 14 in the niche of the furnace. Each letka 12 is shut up by a peak (not shown). The furnace walls are laid out in two bricks.

К каркасу 1 печи приварен стальной короб 11 печи, имеющий теплоизоляцию между ним и каждой стеной, состоящую из тройного теплоизоляционного муллитового стекловолокнистого слоя марки МЛФ-260 и листового асбокартона 22. Такое конструктивное решение значительно снижает потери тепла в окружающую среду.A steel box 11 of the furnace is welded to the frame 1 of the furnace, having heat insulation between it and each wall, consisting of a triple heat-insulating mullite fiberglass layer of the MLF-260 brand and sheet asphalt board 22. This design solution significantly reduces heat loss to the environment.

Крепление стального короба 11 печи к каркасу 1 печи производится вертикальными швеллерами 23 №18.The steel box 11 of the furnace is fastened to the frame 1 of the furnace by vertical channels 23 No. 18.

Для предотвращения распора кладки печи вертикальные швеллеры имеют связку из горизонтальных швеллеров 24 №18 фиг. 2, 3.To prevent the masonry from expanding, the vertical channels have a bunch of horizontal channels 24 No. 18 of FIG. 2, 3.

Рабочее 25 и шлаковое 26 окна имеют своды 27 и 28 соответственно, выложенные по шаблонам из шамотного торцевого клина ТТТА-1 №22 и №23 фиг. 2. Далее, печь имеет электрические привода подъема и опускания рабочих заслонок 29 печи, состоящий из двух электрических двигателей 30, двух муфт 31, двух редукторов 32, двух барабанов 33, четырех приваренных к горизонтальным швеллерам кронштейнов 34, двух шкивов 35 и собственно двух рабочих заслонок 29, закрепленных на тросах 36 фиг. 1, 2. Рабочая заслонка 29 печи отлита из жаростойкого чугуна марки ЧХ34 имеет двойной теплоизоляционный муллитовый стекловолокнистый слой 37 марки МЛФ-260, футерована легковесным полуторным огнеупорным кирпичом марки ШЛ - 0,4 поз. 38. Заслонка 39 шлакового 26 окна печи имеет раму, футерованную легковесным полуторным кирпичом марки ШЛ - 0,4, выступающим за раму на 30 мм, причем, рама имеет по два ползуна 40 с каждой стороны, приваренных к ней, перемещающихся по копирам 41, при этом при закрытии шлакового окна 26 образуется надежный «Г-образный замок», что способствует уменьшению угара и теплопотерь из печи. Привод подъема и опускания каждой заслонки 39 шлакового 26 окна печи, состоит: из электродвигателя 42, муфты 43, червячного редуктора 44, барабана 45, противовеса 46, тросов 47, шкивов 48 и заслонки 39 с теплоизоляционным слоем 49 фиг. 1, 3.The working 25 and slag 26 windows have arches 27 and 28, respectively, laid out according to the templates from the fireclay end wedge TTTA-1 No. 22 and No. 23 of FIG. 2. Further, the furnace has electric drives for raising and lowering the working dampers 29 of the furnace, consisting of two electric motors 30, two couplings 31, two gears 32, two drums 33, four brackets 34 welded to the horizontal channels, two pulleys 35 and actually two working shutters 29 mounted on cables 36 of FIG. 1, 2. The working damper 29 of the furnace is molded from heat-resistant cast iron of the ХX34 brand and has a double heat-insulating mullite fiberglass layer 37 of the MLF-260 grade, lined with a lightweight one and a half fire-resistant brick of the ShL brand - 0.4 pos. 38. The flap 39 of the slag 26 furnace window has a frame lined with a lightweight one and a half brick of the ШЛ - 0.4 grade, protruding 30 mm beyond the frame, moreover, the frame has two sliders 40 on each side, welded to it, moving along the copiers 41, at the same time, when closing the slag window 26, a reliable “L-shaped lock” is formed, which helps to reduce fumes and heat loss from the furnace. The drive for raising and lowering each damper 39 of the slag 26 furnace window consists of an electric motor 42, a coupling 43, a worm gear 44, a drum 45, a counterweight 46, cables 47, pulleys 48 and a damper 39 with a heat-insulating layer 49 of FIG. 13.

Печь снабжена двумя футерованными огнеупорным кирпичом камерами дожига 50, в каждой из которых установлена газовая двух смесительная инжекционная горелка 51 фиг. 1, 2, 3. Каждая камера дожига 50 имеет в боковой стенке дверку 52 для чистки ее от пыли, сажи, футерованную легковесным шамотным кирпичом, которая открывается и закрывается вручную. Дополнительно, необходимый воздух для процесса горения в камеру дожига подается воздуходувкой 53 по коробу 54 фиг. 4.The furnace is equipped with two afterburner chambers 50 lined with refractory bricks, each of which has a gas two injection mixing burner 51 of FIG. 1, 2, 3. Each afterburner chamber 50 has a door 52 in the side wall for cleaning it from dust, soot, lined with lightweight fireclay brick, which opens and closes manually. Additionally, the necessary air for the combustion process is supplied to the afterburner by a blower 53 along the duct 54 of FIG. four.

При этом выходящий из камеры дожига 50 газоход 55, имеет шиберную заслонку 56, которая поднимается и опускается вручную с помощью противовеса 57 фиг. 1, 3.At the same time, the gas duct 55 exiting the afterburner 50 has a slide gate 56, which is manually raised and lowered by means of a counterweight 57 of FIG. 13.

Кроме того, печь имеет в каждой боковой стене две инжекционные двухрядные шестнадцатисмесительные горелки среднего давления 58, одна из которых направлена под углом 20° на наклонную площадку 5 и под углом 23° к оси печи, а другая направлена под углом 22° на подину 4 печи и под углом 23° к оси печи. Кроме того, на каждую наклонную площадку 5 под углом 17° направлена двухрядная инжекционная шестнадцатисмесительная горелка среднего давления 58, установленная в своде печи фиг. 1, 2. Такое расположение горелок позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара (по практическим данным), а также загружать незагрязненную шихту через шлаковые 26 окна и быстро ее переплавлять за счет тепла, выделяющегося при горении факела горелки 58, направленной на подину 4 печи. Суммарная тепловая мощность горелок печи составляет 8400 КВт, что делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки, при этом металл не успевает окисляться и, в конечном счете, угар получается небольшим. Практика эксплуатации ванных печей отражательного типа с форсированным режимом плавки показала, что в них угар на 0,1-0,15% ниже, чем в печах с обычным режимом плавки.In addition, the furnace has two injection double-row sixteen-mixing medium-pressure burners 58 in each side wall, one of which is directed at an angle of 20 ° to an inclined platform 5 and at an angle of 23 ° to the axis of the furnace, and the other is directed at an angle of 22 ° to the hearth 4 of the furnace and at an angle of 23 ° to the axis of the furnace. In addition, a double-row sixteen-mixing medium-pressure burner 58, installed in the roof of the furnace of FIG. 1, 2. This arrangement of the burners allows to achieve a high melting speed, reduce fumes (according to practical data), as well as to load an uncontaminated charge through slag windows 26 and to quickly melt it due to the heat generated during the burning of the torch of the burner 58, directed to the hearth 4 of the furnace . The total thermal power of the furnace burners is 8400 kW, which makes the furnace highly productive, allowing forcing a forced melting mode, while the metal does not have time to oxidize and, ultimately, the waste is small. The practice of operating bathing furnaces of a reflective type with a forced melting mode has shown that in them the burning is 0.1-0.15% lower than in furnaces with a normal melting mode.

Горелка исследовалась в лаборатории ООО «Пензаплав» на исследовательском стенде. Двухрядная инжекционная шестнадцатисмесительная горелка среднего давления имеет в верхнем ряду (по установке в печи) восемь смесителей 59, выполненные с ребрами 60 внутри центрального канала дающих при горении газовоздушной смеси длинный факел 2,8 метра, смесители 61 с гладкой внутренней поверхностью, находящиеся в нижнем ряду позволяют получить факел длиной 1,5 метра фиг. 5, 6.The burner was studied in the laboratory of Penzaplav LLC at a research stand. The two-row injection sixteen-mixing medium-pressure burner has eight mixers 59 in the upper row (for installation in an oven), made with fins 60 inside the central channel giving a 2.8-meter long torch when burning the gas-air mixture, mixers 61 with a smooth inner surface in the lower row allow you to get a torch with a length of 1.5 meters of FIG. 5, 6.

Каждый смеситель 59 верхнего ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 410 мм с отлитыми внутри центрального канала двенадцатью ребрами 60 высотой 4 мм длиной 330 мм, при этом по периферии просверлены четыре сопла 62 под углом 26°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°.Each mixer 59 of the upper row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm, length 410 mm, and twelve ribs 60 cast inside the central channel 60 and height 4 mm, length 330 mm, while four nozzles 62 are drilled around the periphery at an angle of 26 ° ± 1 ° to their axes with a countersink of the input part of 0.5 mm at an angle of 90 °.

Каждый смеситель 61 нижнего ряда является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 410 мм и внутренним 0 45 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла 62 под углом 26°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°. Введенный в конструкцию горелки стальной кожух 63 толщиной 2 мм, коробчатый формы приварен к стальной газораспределительной камере 64, позволяет набивать огнеупорную набивную массу 65 в пространство между смесителями до установки горелки в печь, а также дает возможность просушивать и прокаливать горелку вне печи, стальной кожух 63 предотвращает процесс осыпания огнеупорной набивной массы 65 в процессе ее набивки.Each mixer 61 of the lower row is a casting and is a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm, a length of 410 mm and an inner 0 45 mm, in which four nozzles 62 are drilled around the periphery at an angle of 26 ° ± 1 ° to their axes with a countersink inlet 0 , 5 mm at an angle of 90 °. The steel casing 63 introduced into the burner structure, 2 mm thick, box-shaped, is welded to the steel gas distribution chamber 64, allows to fill the refractory packing mass 65 into the space between the mixers before installing the burner in the furnace, and also makes it possible to dry and calcine the burner outside the furnace, steel casing 63 prevents the process of shedding the refractory packing material 65 during its packing.

Литой горелочный туннель 66 предназначен для устойчивого горения факела. Газ поступает в газораспределительную камеру 64 по штуцеру 67. Смесители 59,61 и литой стабилизирующий пламя туннель, надетый на объединяющую смесители газораспределительную камеру 64 и на стальной кожух 63 горелки, изготовлены из жаростойкого чугуна ЧХ34.Cast burner tunnel 66 is designed for sustainable burning of the torch. The gas enters the gas distribution chamber 64 along the nozzle 67. The mixers 59.61 and the cast flame-stabilizing tunnel mounted on the combining gas distribution chamber 64 and on the steel casing 63 of the burner are made of ChX34 heat-resistant cast iron.

Номинальное рабочее давление у всех горелок 0,08 МПа. При футеровке печи горелки 58 перекрываются блоками КС-90 поз. 68. Затем происходит обмуровка горелок огнеупорной набивной массой собственной разработки имеющей следующий состав: песок кварцевый 8%; мертель шамотный 40%; лигносульфанат технический 14%; порошок молотой глины 22%; фоскон 4%; вода 12%. Большой свод 69 печи выполнен по шаблону из клина торцевого ША1 №22, №23 и имеет огнеупорную обмазку 70. Сверху обмазки уложен теплоизоляционный муллитовый стекловолокнистый слой 71 марки МЛФ-260 71 толщиной 30 мм, что дополнительно уменьшает теплопотери из печи. Пятовые балки (не показаны) сварены из швеллеров №27. Дымовые газы из печи по дымоходу 72 поступают в камеру дожига 50. Для обслуживания дверок 52, заслонок 56, а также приводов подъема и опускания заслонок рабочих окон печь снабжена двумя стационарными лестницами 73. В соответствии с требованиями техники безопасности печь имеет ограждение 74. Предлагаемый копильник содержит корпус, образованный кирпичной кладкой наружных боковых 75, передней 76 и задней 77 торцевых стен выложенных из шамотного кирпича фиг. 7, 8, 9.The nominal operating pressure of all burners is 0.08 MPa. When the lining of the furnace burners 58 are blocked by blocks KS-90 pos. 68. Then, the burners are lined with a refractory ramming mass of their own design having the following composition: quartz sand 8%; chamotte mortar 40%; technical lignosulfonate 14%; ground clay powder 22%; foscon 4%; water 12%. Large arch 69 of the furnace is made according to the template from the wedge of the end ША1 No. 22, No. 23 and has a refractory coating 70. A heat-insulating mullite fiberglass layer 71 of the MLF-260 71 grade 30 mm thick is laid on top of the coating, which further reduces heat loss from the furnace. Heel beams (not shown) are welded from channel No. 27. Flue gases from the furnace through the chimney 72 enter the afterburner 50. For servicing the doors 52, the shutters 56, as well as the drives for raising and lowering the shutters of the working windows, the furnace is equipped with two stationary ladders 73. In accordance with safety requirements, the furnace has a fence 74. The proposed money box contains a body formed by brickwork of the outer side 75, front 76 and rear 77 end walls lined with fireclay bricks of FIG. 7, 8, 9.

Корпус смонтирован на металлическом каркасе 78. Под 79 копильника выложен из подовых корундовых блоков КС-90 поз. 80. Подовые корундовые блоки КС-90 поз. 80 уложены на металлический каркас 78 и песчаную набивку 81, сверху которой уложен асбокартон в три слоя 82 фиг. 8, 9.The case is mounted on a metal frame 78. Under 79 piggy banks laid out from the hearth corundum blocks KS-90 pos. 80. Hearth corundum blocks KS-90 pos. 80 are laid on a metal frame 78 and sand pad 81, on top of which asbestos-board is laid in three layers 82 of FIG. 8, 9.

Металлический каркас 78 копильника сварной, сваренный из двутавров №24, заливают бетоном, в который добавляют шамотный измельченный легковесный кирпич (крошку) 83. Теплоизоляция, состоящая из трех слоев асбокартона 82, песчаной набивки 81, бетона с шамотной крошкой 83 позволяет сохранять температуру металла в ванне копильника. После затвердевания бетона делается песчаная набивка 81 на сварной каркас 78 под подину 79 копильника. Подина 79 имеет размеры 2,5×3,5 м. В нижней части задней 77 стены имеются две летки 84, выполненные в быстросменном леточном кирпиче, при этом леточный кирпич изготовлен из корундового блока КС-90 и размещается в металлическом коробе (конструкция такая же, как и леточные кирпичи и короба в конструкции печи).Welded metal frame 78 of the piggy bank, welded from I-beams No. 24, is poured with concrete, to which chamotte, crushed lightweight brick (crumb) 83 is added. Thermal insulation, consisting of three layers of asphalt board 82, sand packing 81, concrete with chamotte crumbs 83 allows you to keep the metal temperature in bath of the piggy bank. After the concrete has hardened, a sand packing 81 is made on the welded frame 78 under the bottom 79 of the piggy bank. Podna 79 has dimensions 2.5 × 3.5 m. In the lower part of the back wall 77 there are two slots 84 made in quick-change flying bricks, while the flying bricks are made of corundum block KS-90 and placed in a metal box (the design is the same , like flying bricks and ducts in the design of the furnace).

Стены копильника выложены в два кирпича. Для уменьшения потерь тепла, увеличения КПД и срока работы копильника между кладкой копильника и стальным коробом 85 имеется теплоизоляционный слой, состоящий из шамотной набивки, двойного слоя листового асбокартона, огнеупорной ваты поз. 86 фиг. 9. Крепление короба к каркасу производится вертикальными швеллерами №18 поз. 87, а для предотвращения распора кладки копильника вертикальные швеллеры имеют связку из горизонтальных швеллеров №18 поз. 88.The walls of the piggy bank are laid out in two bricks. To reduce heat loss, increase efficiency and the life of the piggy bank, between the masonry of the piggy bank and the steel box 85 there is a heat-insulating layer consisting of fireclay stuffing, a double layer of sheet asbestos board, and fireproof wool pos. 86 of FIG. 9. The box is fixed to the frame by vertical channels No. 18 pos. 87, and to prevent the spread of the masonry of the piggy bank, the vertical channels have a bunch of horizontal channels No. 18, pos. 88.

Шлаковое окно 89 имеет свод 90, выложенный по шаблону в 5 рядов из шамотного торцевого клина фиг. 8. В передней стене 76 наклонно к подине 79 размещена шестнадцатисмесительная инжекционная горелка 58 (такая же, как и в печи), перекрытая корундовым блоком 91 марки КС-90. Пятовые балки 92 сварены из швеллеров №24. Свод 93 копильника выполнен по шаблону из клина торцевого и имеет обмазку 94 в два слоя, сверху которых уложен слой 95 легковесного шамотного кирпича ШЛ-0,4. Такое конструктивное решение значительно снижает потери тепла в окружающую среду. В задней стене 77 выложен газоход 96, который имеет арочный свод 97. При этом копильник имеет два поворотных желоба 98, которые поворачиваются в процессе разливки жидкого металла и имеют в конструкции поворотную чашу 99, что позволяет последовательно разливать наплавленный в печи металл в разливочное оборудование, расположенное в секторе обслуживания с углом 146°. В боковой стене 75 копильника имеется шлаковое окно 89, закрываемое шлаковой дверкой 100, которая сварена из стальных листов с приваренными стальными уголками 101. Шлаковая дверка 100 футерована шамотным легковесным кирпичом 102 марки ШЛ-0,4 и имеет двойной теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой 103. Шлаковая дверка 100 поднимается и опускается вручную с помощью двух противовесов 104 фиг. 7, 8.The slag window 89 has a vault 90 laid out according to the pattern in 5 rows from the chamotte end wedge of FIG. 8. In the front wall 76, inclined to the hearth 79, a sixteen-mixing injection burner 58 is placed (the same as in the furnace), blocked by a corundum block 91 of the brand KS-90. Heel beams 92 are welded from channels No. 24. Arch 93 of the piggy bank is made according to the template from the end wedge and has a plaster 94 in two layers, on top of which a layer 95 of lightweight chamotte brick SHL-0.4 is laid. This design solution significantly reduces heat loss to the environment. A gas duct 96 is laid in the rear wall 77, which has an arched arch 97. In this case, the piggy bank has two rotary troughs 98 that rotate during the pouring of liquid metal and have a rotary bowl 99 in the design, which allows the metal deposited in the furnace to be poured sequentially into the casting equipment, located in the service sector with an angle of 146 °. In the side wall 75 of the piggy bank there is a slag window 89, which is closed by a slag door 100, which is welded from steel sheets with welded steel corners 101. The slag door 100 is lined with fireclay lightweight brick 102 of the ШЛ-0,4 grade and has double heat-insulating mullite of the MLF-260 grade fiberglass layer 103. The slag door 100 is raised and lowered manually with two counterweights 104 of FIG. 7, 8.

Тепловая мощность горелки в копильнике составляет 1400 КВт. Вверху за боковой стеной копильника газоход 105 соединяется с газоходом 55, далее общий газоход раздваивается: одна ветвь идет на дымовую трубу 106, другая на камеру смешения 107, дымосос 108 и пыле газоочистку 109 фиг. 11. Камера смешения 107 предназначена для разбавления дымовых газов воздухом цеха, в результате чего температура дымовых газов снижается до 150-160°С. В камере смешения установлены два шибера: один из которых ПО закрывает или открывает подачу дымовых газов в дымосос ДН-12,5, которым создается тяга, другой 111 закрывает и открывает подачу цехового воздуха для разбавления им дымовых газов. Очистка дымовых газов от пыли и вредных веществ происходит в установке пыле газоочистки, разработанной автором и изображенной на фиг. 9, которая имеет широкий спектр очищаемых вредных веществ, находящихся в дымовых газах.The thermal power of the burner in the piggy bank is 1400 kW. Above the side wall of the piggy bank, the gas duct 105 is connected to the gas duct 55, then the common gas duct is bifurcated: one branch goes to the chimney 106, the other goes to the mixing chamber 107, the smoke exhauster 108 and the dust gas purification 109 of FIG. 11. The mixing chamber 107 is designed to dilute flue gases with the air of the workshop, as a result of which the temperature of the flue gases decreases to 150-160 ° C. Two gates are installed in the mixing chamber: one of which shuts down or opens the flue gas supply to the DN-12.5 smoke exhauster, which creates a draft, the other 111 closes and opens the supply of workshop air to dilute the flue gases. Purification of flue gases from dust and harmful substances occurs in the installation of a dust gas purification developed by the author and depicted in FIG. 9, which has a wide range of purified harmful substances in flue gases.

Пылегазоочистка 109 представляет собой сборную стальную трех секционную установку. Каждая секция представляет собой цилиндрический формы корпус 112, в нижней части которого имеется нижняя поворотная загрузочная решетка 113 с отверстиями. В средней части цилиндрического корпуса 112 имеется верхняя поворотная загрузочная решетка 114 с отверстиями. Поворот решеток вокруг осей осуществляется с помощью рукояток 115, закрепленных на осях. Выше нижней поворотной загрузочной решетки 113 расположен нижний загрузочный патрубок 116. Выше верхней поворотной загрузочной решетки 114 расположен верхний загрузочный патрубок 117. В верхней части цилиндрического корпуса 112 размещены вращающиеся рукавные фильтры (не показаны) в количестве 9 штук, которые улавливают пылевидные частицы из дымовых газов. Вверху установки пыле газоочистки размещен привод вращения рукавных фильтров, состоящий из электродвигателя 118, муфты 119, червячного редуктора 120 и зубчатой тарелки 121.Dust and gas treatment 109 is a prefabricated steel three-section installation. Each section is a cylindrical-shaped housing 112, in the lower part of which there is a lower rotary loading grill 113 with holes. In the middle of the cylindrical body 112 there is an upper rotatable loading grill 114 with openings. The rotation of the gratings around the axes is carried out using the handles 115 mounted on the axles. Above the lower rotary loading grill 113 is located the lower loading nozzle 116. Above the upper rotary loading grill 114 is the upper loading nozzle 117. In the upper part of the cylindrical housing 112 there are 9 filter bags (not shown) that capture dust particles from flue gases . At the top of the dusty gas cleaning unit is a bag filter rotation drive consisting of an electric motor 118, a coupling 119, a worm gear 120 and a gear plate 121.

В верхней части цилиндрического корпуса 112 закреплена на четырех кронштейнах 122 обслуживающая площадка 123, которая опирается на восемь опор 124 и имеет слева лестницу 125. На обслуживающей площадке 123 закреплена рама 126, на которой смонтирована воздуходувка 127 с электродвигателем 128. Отработанный адсорбент и пыль собираются в конусной части 129 цилиндрического корпуса 112. Очищаемые газы из печи подаются в установку пылегазоочистки через трубу 130. Отработанный адсорбент и пыль выгружается через нижнюю горловину 131 цилиндрического корпуса 112. После очистки дымовых газов от вредных веществ они очищаются от пыли во вращающихся рукавных фильтрах, находящихся в верхней части цилиндрического корпуса 112. Основные технические характеристики установки пылегазоочистки:In the upper part of the cylindrical body 112, a service platform 123 is mounted on four brackets 122, which is supported by eight supports 124 and has a ladder 125 on the left. A frame 126 is mounted on the service platform 123, on which a blower 127 with an electric motor 128 is mounted. The spent adsorbent and dust are collected in the conical part 129 of the cylindrical body 112. The cleaned gases from the furnace are supplied to the dust and gas cleaning unit through the pipe 130. The spent adsorbent and dust are discharged through the lower neck 131 of the cylindrical body 112. After f purification of flue gases from harmful substances, they are cleaned of dust in rotating bag filters located in the upper part of the cylindrical housing 112. The main technical characteristics of the dust and gas cleaning installation:

- производительность по очищаемому газу- clean gas performance 30600 м³/час;30600 m ³ / hour; - площадь поверхности фильтрования- filtration surface area 27,6 м²;27.6 m ² ; - количество рукавных фильтров- number of bag filters 9 шт;9 pcs; - толщина слоя адсорбента- thickness of the adsorbent layer 0,3-0,35 м;0.3-0.35 m; - степень очистки по фтористому водороду- degree of purification by hydrogen fluoride 67%;67%; - степень очистки по окиси меди- degree of purification for copper oxide 86%;86%; - степень очистки по окиси углерода- degree of purification of carbon monoxide 87%;87%; - степень очистки по окиси азота- degree of purification for nitric oxide 86%;86%; - степень очистки по окиси алюминия- degree of purification by alumina 81%;81% - степень очистки по пыли- degree of dust cleaning 92%;92%; - температура очищаемого газа- temperature of the purified gas от 20 до 100°С;from 20 to 100 ° C; - температура наружной поверхности установки- temperature of the outer surface of the installation от 40 до 55°С;from 40 to 55 ° C; - уровень звука не более- sound level no more 75 ДБА;75 dBA; - энергетические затраты на очистку- energy costs for cleaning 8 кВт/ч.8 kWh

Существенно отметить, что печь может работать как на искусственной, так и на естественной тяге.It is important to note that the furnace can operate both on artificial and natural draft.

Печь работает на естественной тяге следующим образом. Плавильщик металла и сплавов поднимается на обслуживающую площадку 132 по лестнице 133 и открывает шибер 134 на газовой трубе 135, при этом тяга в печи должна составлять 3-20 ДаПа. Существенно отметить, что в начале два шибера в камере смешения 107, один из которых 110 закрывает или открывает подачу в дымосос 108 отходящих газов, другой 111 регулирует подачу воздуха цеха для разбавления им продуктов горения, обязательно закрываются. Включаются горелки 58 печи и горелка 58 копильника, при этом прокаливается печь с копильником по технологическому графику прокалки в зависимости от вида проведенного ремонта. После процесса прокалки закрываются летки 12 печи и летки 84 копильника, открываются заслонки загрузочных окон 25, шлаковых окон 26 и в прокаленную печь мульдами с помощью погрузчиков загружают на подину алюминиевый лом с температурой окружающей среды. Пламя шести горелок 58 печи нагревают лом до температуры плавления. Металл плавится и стекает на подину 4 печи, далее из печи в копильник. После полного расплавления загруженного в печь лома, обработки флюсом жидкого металла в ванне копильника, тщательного перемешивания металла в ванне копильника и подтверждении лабораторией спектрального анализа марки получаемого сплава, заливщики металла открывают летки 84 копильника подводят желоба 98 к изложницам 136 (для получения саусов) и изложницам разливочного конвейера 137 и сливают наплавленный металл из копильника. В процессе плавки лом расплавляется, дымовые газы дожигаются в камере дожига, а на наклонной площадке 5 и подине 4 печи иногда остаются все включения, температура плавления которых выше алюминиевого сплава. Эти отходы (переделки: чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д.) не попадают в расплавленный металл, так как в конце плавки их удаляют скребком с поверхности наклонной площадки 5 и подины 4 печи. При плавке, разливке дымовые газы проходят по газоходам 55, 105, далее по трубе 135 поступают в дымовую трубу 106 и удаляются в атмосферу. После разливки жидкого металла очищают ванну печи и копильника от шлака, летки 84 затыкают и цикл повторяется. Работа печи на естественной тяге осуществляется в случае, если позволяют размеры санитарно-защитной зоны предприятия, при прокалке, разливке наплавленного металла или при отключении электроэнергии, когда невозможна работа дымососа 108 и установки пыле газоочистки 109.The furnace operates on natural draft as follows. The smelter of metal and alloys rises to the service site 132 via stairs 133 and opens the gate 134 on the gas pipe 135, while the thrust in the furnace should be 3-20 DaPa. It is important to note that at the beginning, two gates in the mixing chamber 107, one of which 110 closes or opens the exhaust gas supply 108 to the smoke exhauster, and the other 111 regulates the air supply of the workshop to dilute the combustion products with it, are necessarily closed. The burners 58 of the furnace and the burner 58 of the piggy bank are turned on, while the furnace with the piggy bank is calcined according to the technological schedule of calcination, depending on the type of repair. After the calcination process, the slots 12 of the furnace and the slots 84 of the piggy bank are closed, the shutters of the loading windows 25, the slag windows 26 are opened, and aluminum scrap with ambient temperature is loaded onto the bottom of the calcined furnace with the help of loaders. The flame of the six burners 58 of the furnace heat the scrap to a melting point. The metal melts and flows to the bottom of the 4 furnaces, then from the furnace to the piggy bank. After the molten scrap loaded into the furnace is completely melted, the liquid metal is flux-treated in the piggy bank, the metal is thoroughly mixed in the piggy bank and the laboratory confirms the spectral analysis of the grade of the alloy obtained, the metal fillers open the piggy bank slots 84 and bring the gutters 98 to the molds 136 (for making sauces) and molds casting conveyor 137 and the deposited metal is drained from the piggy bank. During the melting process, the scrap melts, the flue gases are burned in the afterburner, and sometimes all inclusions sometimes remain on the inclined platform 5 and the hearth 4 of the furnace, the melting temperature of which is higher than the aluminum alloy. These wastes (alterations: cast iron and steel rings, liners, bushings, studs, pushers, valves, etc.) do not fall into the molten metal, since at the end of smelting they are removed with a scraper from the surface of the inclined platform 5 and the hearth 4 of the furnace. When melting, casting, flue gases pass through the flues 55, 105, then through the pipe 135 enter the chimney 106 and are removed into the atmosphere. After pouring the liquid metal, the bath of the furnace and the piggy bank is cleaned of slag, the slots 84 are plugged and the cycle repeats. The operation of the furnace on natural traction is carried out if the size of the sanitary protection zone of the enterprise allows, during calcination, casting of deposited metal or during a power outage, when the operation of the smoke exhauster 108 and installation of a dust-cleaning gas 109 is impossible.

Работа печи на искусственной тяге происходит следующим образом.The operation of the furnace on artificial draft is as follows.

Плавильщик металла и сплавов закрывает шибер 134, а шиберы 110 и 111 открыты. Операции выполняются такие же, как и при плавке на естественной тяге. Разница в том, что перед загрузкой шихты в печь загружается адсорбент (активированный уголь, силикагель, известь «пушонка») в нижние загрузочные патрубки 116 и верхние загрузочные патрубки 117 установки пыле газоочистки 109, производится ее включение. Продукты горения проходят по газоходам 55, 105, далее поступают в камеру смешения 107, разбавляются в ней воздухом цеха, нагнетаются дымососом 108 в агрегат пылеочистки 109, проходят очистку от пыли и очистку дымовых газов от вредных веществ в «кипящем» слое и воздуходувками 127 очищенные дымовые газа нагнетаются в дымовую трубу 106. Разработанная автором система пыле газоочистки хорошо очищает от пыли и вредных веществ дымовые газы. Очистка дымовых газов делает процесс плавки алюминиевого лома экологически чистым.The smelter of metal and alloys closes the gate 134, and the gates 110 and 111 are open. The operations are carried out the same as during natural draft melting. The difference is that before loading the charge into the furnace, adsorbent (activated carbon, silica gel, fluff lime) is loaded into the lower loading nozzles 116 and the upper loading nozzles 117 of the dust treatment unit 109, and it is turned on. The combustion products pass through the gas ducts 55, 105, then enter the mixing chamber 107, are diluted in it with the air of the workshop, pumped by the exhaust fan 108 into the dust cleaning unit 109, they are cleaned of dust and flue gases from harmful substances in the fluidized bed and 127 are cleaned the flue gas is pumped into the chimney 106. The inventive dust-free gas cleaning system well cleans flue gases from dust and harmful substances. Flue gas cleaning makes the process of smelting aluminum scrap environmentally friendly.

После разливки из печи жидкого металла, плавильщики металла и сплавов открывают заслонки загрузочных окон 25 и шлаковых окон 26 чистят наклонную площадку 5, подину 4 от шлака и случайно попавших на нее переделок. Далее открывается шлаковая дверка 100 окна копильника и чистится от шлака подина 79 копильника, летки 84 затыкают и цикл повторяется.After pouring liquid metal from the furnace, metal and alloy smelters open the shutters of the loading windows 25 and slag windows 26 clean the inclined platform 5, bottom 4 of the slag and alterations accidentally caught on it. Next, the slag door 100 of the window of the piggy bank is opened and the bottom 79 of the piggy bank is cleaned of slag, the slots 84 are plugged and the cycle repeats.

Итак, предлагаемая газовая двухванная отражательного типа печь с копильником для переплава алюминиевых ломов печь является высокопроизводительной, имеющей большой срок эксплуатации, малые потери тепла в окружающею среду за счет теплоизоляции, позволяющей вести процесс переплава на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки.So, the proposed gas two-shaft reflective type furnace with a piggy bank for remelting aluminum scrap is a high-performance furnace with a long service life, low heat loss to the environment due to thermal insulation, which allows the remelting process to be carried out on natural and artificial draft with a dust and gas cleaning system.

Claims

1. Two-shaft reflective furnace with a piggy bank for remelting aluminum scrap, comprising a housing formed by refractory outer side, front and rear end walls, two baths bounded by hearths, a vault and walls and two drain gaps, gas ducts and a dust and gas treatment unit containing a mixing chamber and a smoke exhauster and made with the possibility of working on natural and artificial traction, while the piggy bank contains a housing formed by refractory outer side, front and rear end walls, a bath, limited a hearth and walls, a roof and drainage gaps, characterized in that the furnace is equipped with two inclined platforms in the furnace body placed on a welded frame, poured with concrete with filler from lightweight fireclay brick crumbs, a steel box welded to the furnace frame and made with heat insulation between him and each wall of the body, consisting of a triple insulating mullite fiberglass layer and sheet asbestos board, two injection double-row sixteen-mixing burners of medium pressure, placed in each side wall, one of which is directed at an angle to the inclined platform and at an angle to the axis of the furnace, and the other is directed at an angle to the bottom of the furnace and at an angle to the axis of the furnace, with two double-row sixteen-mixing injection burners of medium pressure installed in the roof of the furnace, each of which is angled towards each inclined platform, with two afterburners lined with refractory bricks, in each of which a gas two-mixing injection burner is installed, and each afterburner has sides the door, lined with lightweight fireclay brick, manually opening and closing, and a blower placed on top, the furnace has four working windows with arches and working dampers, two of which are slag windows, drain holes are made in the rear wall, the arches are refractory coated. with a double heat-insulating mullite fiberglass layer laid on top, inclined platforms and hearths of two furnace bathtubs are made of corundum blocks laid on a heat-insulating mullite fiberglass layer and lightweight brick, while the piggy bank is equipped with a flue, a welded frame on which the piggy bank is housed, a steel box welded to the piggy bank frame, a sixteen-mixing medium-pressure injection torch and two rotary grooves containing a rotary cup, and the welded piggy bank frame is filled with concrete with filler from crumb of lightweight fireclay brick, under the bath of the piggy bank made of corundum blocks, laid on three layers of asbestos board and packing of dry quartz sand, steel box the piggy bank has thermal insulation between it and each wall of the piggy bank, consisting of chamotte stuffing, a double layer of sheet asbestos board, fire-resistant cotton wool, the mentioned injection piggy bank burner is placed in its front wall obliquely at an angle to the bottom, the slag window is made in the side wall of the piggy bank, and the said swivel gutters installed with the possibility of rotation in the process of pouring molten metal back wall of the piggy bank on brackets welded to the box of the piggy bank.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the two years of the furnace and two years of the piggy bank are made in quick-change summer bricks made of corundum blocks placed in welded boxes, each of which has a flange with holes for fastening with nuts and spring washers to the studs welded to the steel box of the furnace or the piggy bank, and handles are welded to the flanges to extract the box with the flying brick placed in it.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that it has electric drives for raising and lowering the working flaps of the furnace, consisting of two electric motors, two couplings, two gearboxes, two drums, four brackets welded to the horizontal channels, two pulleys and two working dampers mounted on cables.

4. The furnace according to claim 1, characterized in that the mixers of the upper row and mixers of the lower row of a two-row injection sixteen-mixing burner of medium pressure are made in the form of cast pipes with an outer diameter of 65 × 10 mm, length 410 mm and cast inside the central channel twelve ribs 4 mm high 330 mm long, while four nozzles were drilled around the periphery at an angle of 26 ° ± 1 ° to their axes with a countersink of the inlet part of 0.5 mm at an angle of 90 °, providing a flare of the upper row of 2.8 m long and a flare of the lower row of length 1.5 m

5. The furnace according to claim 1, characterized in that the vault of the piggy bank has a two-layer coating, on top of which a layer of lightweight fireclay brick is laid.

6. The furnace according to claim 1, characterized in that the said mixers are made of heat-resistant cast iron ЧХ34.

7. The furnace according to claim 1, characterized in that the slag window in the side wall of the piggy bank has a slag door welded from steel sheets with welded steel corners, lined with chamotte lightweight bricks, with a double heat-insulating mullite fiberglass layer, and made with the possibility of raising and lowering manually by means of two counterweights.

8. The furnace according to claim 1, characterized in that the dust and gas cleaning installation consists of three identical sections combined in a single design, each of which has two rotary grilles and 9 bag filters, and has a service platform and a ladder.