RU2796999C1

RU2796999C1 - Rotary drum melting furnace for non-ferrous waste recycling

Info

Publication number: RU2796999C1
Application number: RU2022127202A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Трусов
Original assignee: Владимир Александрович Трусов
Filing date: 2022-10-18
Publication date: 2023-05-30

Abstract

FIELD: metallurgy

SUBSTANCE: furnace contains a cylindrical body, a burner, a loading window, a tap hole for draining the metal melt. The furnace is equipped with a burner shield with a mechanism for its rotation, a drive mechanism with rotation of the furnace relative to the horizontal axis in both directions at an angle of 110° and a heat-insulating layer consisting of three sheets of heat-insulating mullite-silica cardboard and a layer of fireclay lightweight, on which a lining layer of corundum rammed mass with a crust of scull is stuffed. The burner device is made in the form of a gas thirteen-mixing injection burner, in the center of which there are five mixers with nozzles, six peripheral straight mixers without nozzles, two peripheral mixers bent at the end without nozzles. The furnace works on natural and artificial draft with a dust and gas cleaning system, including a mixing chamber, a smoke exhauster, a gas cleaning unit, a cyclone unit, a double bag frame filter and a low pressure centrifugal fan.

EFFECT: invention provides reduction of emissions of harmful gases into the atmosphere, reduction of heat loss to the environment, as well as an increase in the service life of the furnace.

7 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к плавильным агрегатам для переработки (переплава) отходов цветных металлов, в частности 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 non-ferrous metallurgy, namely to melting units for processing (remelting) non-ferrous metal waste, in particular for remelting secondary aluminum scrap and aluminum alloy waste into ingots and ingots. The furnace can be used for refining, obtaining alloys, averaging the chemical composition of scrap.

Известно устройство вращающейся металлургической плавильной печи для переплавки металла (патент РФ №2009423 С1) являющаяся аналогом изобретения.A device is known for a rotary metallurgical melting furnace for remelting metal (RF patent No. 2009423 C1), which is an analogue of the invention.

Также как и предлагаемое изобретение, аналог содержит цилиндрический корпус, загрузочное отверстие, горелку, летку для выпуска расплава металла и летку для слива шлака.As well as the proposed invention, the analog contains a cylindrical body, a feed opening, a burner, a taphole for discharging metal melt and a taphole for draining slag.

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

1. Сложность загрузки, которая вызвана необходимостью использования специального разливочного крана и сложность осуществления процесса разлива металла из печи на разливочную машину, который требует наличия промежуточного разливочного ковша.1. The complexity of loading, which is caused by the need to use a special casting crane and the complexity of the process of pouring metal from the furnace to the casting machine, which requires a tundish.

2. Отсутствие системы пылегазоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние при плавке в печи на внешнюю среду.2. The absence of a dust and gas cleaning system that would reduce the harmful effects of melting in a furnace on the environment.

3. Отсутствует теплоизоляция, которая бы уменьшала потери тепла в окружающую среду.3. There is no thermal insulation that would reduce heat loss to the environment.

Ввиду наличия указанных выше недостатков, печь не может решить поставленную техническую задачу.Due to the above disadvantages, the furnace cannot solve the technical problem.

Известно также устройство вращающейся металлургической плавильной печи для переработки отходов цветных металлов (патент РФ №2058623), являющийся аналогом предлагаемой.It is also known device rotating metallurgical melting furnace for processing waste non-ferrous metals (RF patent No. 2058623), which is similar to the proposed.

Описанная в патенте печь содержит, как и предлагаемая, цилиндрический корпус, горелочное устройство, загрузочное отверстие, летку для слива расплава металла.The furnace described in the patent contains, like the proposed one, a cylindrical body, a burner, a feed opening, a tap hole for draining the molten metal.

1. Расположение летки для выпуска расплава металла и летки для слива шлака с торца печи усложняют процесс подачи металла на разливочную машину, так как при этом необходимо наличие промежуточного разливочного ковша.1. The location of the taphole for discharging the metal melt and the taphole for draining the slag from the end of the furnace complicate the process of supplying metal to the casting machine, since this requires the presence of an intermediate pouring ladle.

2. Печь не имеет быстросменного леточного кирпича, который позволяет производить быстрый ремонт в случае его износа.2. The furnace does not have a quick-change taphole brick, which allows for quick repairs in case of wear.

3. Расположение загрузочного отверстия на цилиндрической части печи усложняет ее конструкцию, так как необходимо предусмотреть специальное уплотнительное устройство в крышке загрузочного отверстия, потому что печь вращается.3. The location of the feed opening on the cylindrical part of the furnace complicates its design, since it is necessary to provide a special sealing device in the cover of the feed opening, because the furnace rotates.

4. Отсутствие системы пылегазоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние на окружающую среду при плавке.4. The absence of a dust and gas cleaning system that would reduce the harmful effects on the environment during smelting.

5. Отсутствует теплоизоляция, которая бы уменьшала потери тепла в окружающую среду.5. There is no thermal insulation that would reduce heat loss to the environment.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по отношению к заявляемой плавильной печи является вращающаяся плавильная печь для переработки отходов цветных металлов (патент РФ №2171437), содержащая, как и заявляемая печь, цилиндрический корпус, горелочное устройство, загрузочное отверстие, летку для слива расплава металла. Прототип заявляемой печи имеет следующие недостатки:The closest analogue (prototype) in relation to the claimed melting furnace is a rotary melting furnace for processing non-ferrous metal waste (RF patent No. 2171437), containing, like the claimed furnace, a cylindrical body, a burner, a feed opening, a taphole for draining the molten metal. The prototype of the proposed furnace has the following disadvantages:

1. Печь не имеет быстросменного леточного кирпича, который позволяет производить быстрый ремонт в случае его износа.1. The furnace does not have a quick-change tap hole brick, which allows for quick repairs in case of wear.

2. Отсутствие системы пылегазоочистки, которая бы уменьшала вредное влияние на окружающую среду.2. The absence of a dust and gas cleaning system that would reduce the harmful impact on the environment.

Задачей изобретения является создание вращающейся барабанной плавильной печи простой конструкции для переработки (переплава) отходов цветных металлов, в частности, для переработки алюминиевых ломов, позволяющей снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации. Точнее сказать создание вращающейся барабанной плавильной печи, которая в процессе плавки вращается относительно горизонтальной оси в обе стороны на угол 110° с помощью электрического привода. Технический результат - разработанная печь является простой по конструкции, имеющей большой срок эксплуатации, позволяющей: использовать алюминиевую стружку, алюминиевый лом, снизить потери тепла в окружающею среду за счет теплоизоляции кожуха печи и торцевых стенок, вести процесс переплава на искусственной и естественной тяге с системой пылегазоочистки, что делает его экологически чистым, кроме того, совершать в процессе плавки вращательные движения относительно горизонтальной оси в обе стороны на угол 110° с помощью электрического привода.The objective of the invention is to create a rotary drum melting furnace of a simple design for processing (remelting) non-ferrous metal waste, in particular for processing aluminum scrap, which makes it possible to reduce emissions of harmful gases into the atmosphere, reduce heat loss to the environment, and also increase its service life. More precisely, the creation of a rotating drum melting furnace, which during the melting process rotates relative to the horizontal axis in both directions at an angle of 110 ° using an electric drive. EFFECT: developed furnace is simple in design, having a long service life, allowing: to use aluminum shavings, aluminum scrap, to reduce heat loss to the environment due to thermal insulation of the furnace casing and end walls, to conduct the remelting process on artificial and natural draft with a dust and gas cleaning system , which makes it environmentally friendly, in addition, during the melting process, perform rotational movements relative to the horizontal axis in both directions at an angle of 110 ° using an electric drive.

Указанный технический результат достигается за счет того, что во вращающуюся барабанную плавильную печь для переработки отходов цветных металлов, содержащую цилиндрический корпус, горелочное устройство, загрузочное отверстие (окно), летку для слива расплава металла согласно предлагаемому изобретению, введен теплоизоляционный слой, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного муллитокремнеземистого картона МКРК-400 и слоя шамотного легковеса ША-0,6, на который набивается слой футеровки из корундовой набивной массы МКН-90 с корочкой гарнисажа, в качестве горелочного устройства используется газовая тринадцати смесительная инжекционная горелка, при этом введен механизм поворота горелочного щита, кроме того, печь выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с трех ступенчатой системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса, в которую входят: камера смешения, дымосос ДН-9, блок газоочистки, блок циклонов, сдвоенный рукавный каркасный фильтр и вентилятор центробежный ВЦ 4-70 №10 низкого давления, более того печь в процессе плавки с помощью приводного механизма совершает вращательные движения относительно горизонтальной оси в обе стороны на угол 110°.This technical result is achieved due to the fact that a heat-insulating layer, consisting of three sheets flexible heat-insulating mullite-silica cardboard MKRK-400 and a layer of fireclay lightweight ShA-0.6, on which a lining layer of corundum ramming mass MKN-90 with a crust of skull is stuffed, a gas thirteen-mixing injection burner is used as a burner, while a mechanism for turning the burner shield, in addition, the furnace is designed to operate on natural and artificial draft with a three-stage dust and gas cleaning system to achieve an environmentally friendly process, which includes: a mixing chamber, a DN-9 smoke exhauster, a gas cleaning unit, a cyclone unit, a double bag frame filter and a fan centrifugal VTS 4-70 No. 10 of low pressure, moreover, the furnace in the process of melting with the help of a drive mechanism performs rotational movements relative to the horizontal axis in both directions at an angle of 110 °.

При этом введенный теплоизоляционный слой, состоящий из трех листов гибкого теплоизоляционного муллитокремнеземистого картона МКРК-400 и слоя шамотного легковеса ША-0,6 позволяет снизить потери тепла в окружающую среду, дополнительно сохранять температуру металла во вращающейся барабанной плавильной печи для переработки отходов цветных металлов (далее печи), причем срок службы печи увеличивается из-за использования корундовой набивной массы МКН-90 с корочкой гарнисажа, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость.At the same time, the introduced heat-insulating layer, consisting of three sheets of flexible heat-insulating mullite-silica cardboard MKRK-400 and a layer of fireclay lightweight ShA-0.6, allows to reduce heat loss to the environment, additionally maintain the temperature of the metal in a rotary drum melting furnace for processing non-ferrous metal waste (hereinafter furnace), and the service life of the furnace is increased due to the use of corundum ramming mass MKN-90 with a crust of the skull, which has high refractoriness and durability.

Более того, предлагаемая газовая тринадцати смесительная нжекционная горелка имеет пять центральных смесителей с насадками, которые имеют факел при горении 3,1 метра, шесть периферийных прямых смесителей без насадок позволяют получить факел при горении 1,7 метра, а два периферийных изогнутых в конце смесителей без насадок имеют факел при горении 1,5 метра, причем горелка содержит литой стабилизирующий пламя туннель, огнеупорную набивную массу, смесители, объединенные общей сварной газораспределительной камерой и кожух, приваренный к газораспределительной камере.Moreover, the proposed gas thirteen-mixing injection burner has five central mixers with nozzles that have a flame when burning 3.1 meters, six peripheral straight mixers without nozzles allow you to get a flame when burning 1.7 meters, and two peripheral mixers bent at the end without nozzles have a torch during combustion of 1.5 meters, and the burner contains a cast flame stabilizing tunnel, a refractory ramming mass, mixers united by a common welded gas distribution chamber and a casing welded to the gas distribution chamber.

При этом смесители, насадки к смесителям и стабилизирующий пламя туннель горелок изготавливают литьем по выплавляемым моделям из коррозионно-стойкого и жаростойкого чугуна марки ЧХ28 (Cr=25÷30%, С=0,5÷1,6%, Si=0,5-1,5%, Mn до 1,0%, Р до 0,1%, S до 0,08%, остальное Fe), который позволяет увеличить срок службы горелки и, естественно, печи.At the same time, mixers, nozzles for mixers and a flame-stabilizing tunnel of burners are made by investment casting from corrosion-resistant and heat-resistant cast iron of grade ChKh28 (Cr=25÷30%, С=0.5÷1.6%, Si=0.5 -1.5%, Mn up to 1.0%, P up to 0.1%, S up to 0.08%, the rest Fe), which allows you to increase the life of the burner and, of course, the furnace.

Следует отметить, что каждый периферийный прямой смеситель является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 360 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, каждый периферийный изогнутый в конце смеситель является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 60×10 мм длиной 360 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, при этом пять центральных смесителей представляеют собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 260 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, причем в каждом смесителе имеется насадка длиной 100 мм с наружным 070 мм, на внутренней поверхности которой имеются 12 литых ребер, литые ребра со стороны движения газовоздушной смеси имеют заходную часть «заострение» длиной 4 мм, угол «заострения» составляет 30°, высота ребер 3 мм, длина резьбы составляет 15 мм.It should be noted that each peripheral direct mixer is a casting and is a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm and a length of 360 mm, in which four nozzles are drilled along the periphery at an angle of 25° ± 1° to their axes with a countersink of the inlet part of 0.5 mm at an angle of 90°, each peripheral mixer bent at the end is a casting and is a pipe with an outer diameter of 60 × 10 mm and a length of 360 mm, in which four nozzles are drilled along the periphery at an angle of 25° ± 1° to their axes with a countersink of the inlet part 0 .5 mm at an angle of 90°, while five central mixers are a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm and a length of 260 mm, in which four nozzles are drilled along the periphery at an angle of 25° ± 1° to their axes with a countersink of the inlet part 0, 5 mm at an angle of 90°, and in each mixer there is a nozzle 100 mm long with an outer 070 mm, on the inner surface of which there are 12 cast ribs, cast ribs on the side of the movement of the gas-air mixture have an inlet "point" 4 mm long, the angle "point" » is 30°, the height of the ribs is 3 mm, the length of the thread is 15 mm.

При этом огнеупорная набивная масса для обмуровки горелок и набивки пространства между смесителями имеет следующий состав:At the same time, the refractory ramming mass for lining the burners and stuffing the space between the mixers has the following composition:

мертель корундовый МК-98 - 39%;corundum mortar MK-98 - 39%;

лигносульфанат технический - 17%;technical lignosulfanate - 17%;

порошок молотой глины ПГВ - 18%;ground clay powder PGV - 18%;

связующее фоскон - 4%;binder phoscon - 4%;

мертель муллитокорундовый ММК-77 - 10%;mullite-corundum mortar MMK-77 - 10%;

вода - 12%.water - 12%.

Номинальная тепловая мощность предлагаемой горелки 2,2 МВт. Важно отметить, что привод вращения плавильной печи электрический и состоит из электродвигателя тип АИРЕ 100 S4Y3 с реверсивным устройством мощностью 4,0 кВт, муфты, редуктора, зубчатого колеса, зубчатого сектора, приваренного к корпусу печи и входящего в зацепление с зубчатым колесом и двух стальных бандажей опирающихся на четыре ролика. Приводной механизм позволяет совершать вращательные движения печи относительно горизонтальной оси в обе стороны на угол 110°.The nominal thermal power of the proposed burner is 2.2 MW. It is important to note that the rotation drive of the melting furnace is electric and consists of an AIPE 100 S4Y3 type electric motor with a 4.0 kW reversing device, a coupling, a gearbox, a gear, a gear sector welded to the furnace body and engaging with the gear and two steel bandages resting on four rollers. The drive mechanism allows to make rotational movements of the furnace relative to the horizontal axis in both directions at an angle of 110°.

Вместе с тем, в конструкцию печи введен механизм поворота горелочного щита, содержащий колонну, внутри которой размещен вал, с возможностью поворота на угол 110° от гидроцилиндра, жестко закрепленный на валу кронштейн с приваренным к нему патрубком для подачи из газопровода газа в газовую тринадцати смесительную инжекционную горелку и приваренный на конце кронштейна горелочный щит, при этом механизм поворота горелочного щита выполнен с возможностью загрузки шихты в печь через окно для горелки при отведенной горелке посредством виброзагрузочной машины. Введенный в конструкцию печи механизм поворота горелочного щита позволяет улучшить условия труда обслуживающему печь персоналу, при этом механизм поворота горелочного щита позволяет быстро без разборки печи заменить износившуюся горелку, кроме того, через окно, в которое вставляется горелка производить легирование, рафинирование жидкого сплава, а также производить обработку флюсами, кроме того, для увеличения производительности печи, увеличения объема выпуска металла можно производить загрузку шихты в печь через окно для горелки при отведенной горелке с помощью виброзагрузочной машины.At the same time, a mechanism for turning the burner shield was introduced into the design of the furnace, containing a column, inside which a shaft is located, with the possibility of turning at an angle of 110 ° from the hydraulic cylinder, a bracket rigidly fixed to the shaft with a branch pipe welded to it for supplying gas from the gas pipeline to the gas thirteen mixing an injection burner and a burner shield welded at the end of the bracket, wherein the mechanism for turning the burner shield is configured to load the charge into the furnace through the burner window with the burner retracted by means of a vibration loading machine. The mechanism for turning the burner shield introduced into the design of the furnace makes it possible to improve working conditions for the personnel servicing the furnace, while the mechanism for rotating the burner shield allows you to quickly replace the worn burner without disassembling the furnace, in addition, through the window into which the burner is inserted, do alloying, refining the liquid alloy, and also carry out processing with fluxes, in addition, to increase the productivity of the furnace, increase the volume of metal output, it is possible to load the charge into the furnace through the burner window with the burner retracted using a vibroloading machine.

Наконец, вращающаяся барабанная плавильная печь для переработки отходов цветных металлов, снабжена трехступенчатой системой пыле газоочистки для достижения экологически чистого процесса, причем, первая ступень представляет собой камеру смешения, дымосос ДН-9, блок газоочистки, а вторая блок циклонов, третья сдвоенный рукавный каркасный фильтр и вентилятор центробежный ВЦ 4-70 №10 низкого давления, при этом блок газоочистки оснащен тремя конусами, тремя сепарационными устройствами для центробежного разделения фаз, при этом система пылегазоочистки имеет производительность по очищаемому газу 22000 м³/час, количество фильтровальных элементов 160 штук, степень очистки по фтористому водороду 62%, степень очистки по окиси меди 86%, степень очистки по окиси углерода 84%, степень очистки по окиси азота 86%, степень очистки по окиси алюминия 81%, степень очистки по пыли 89%, уровень звука не более 76 ДБА.Finally, the rotary drum melting furnace for processing non-ferrous metal waste is equipped with a three-stage dust and gas cleaning system to achieve an environmentally friendly process, moreover, the first stage is a mixing chamber, a DN-9 smoke exhauster, a gas cleaning unit, and the second is a cyclone unit, the third is a double bag frame filter and a centrifugal fan VTS 4-70 No. 10 of low pressure, while the gas cleaning unit is equipped with three cones, three separation devices for centrifugal phase separation, while the dust and gas cleaning system has a capacity of 22,000 m ³ /hour, the number of filter elements is 160 pieces, the degree hydrogen fluoride purification 62%, copper oxide purification 86%, carbon monoxide purification 84%, nitrogen oxide purification 86%, aluminum oxide purification 81%, dust purification 89%, sound level no more 76 dba.

Работа на естественной тяге производится в случае ремонта отдельных агрегатов системы пылегазоочистки.Work on natural draft is carried out in case of repair of individual units of the dust and gas cleaning system.

Введение в конструкцию печи перечисленных выше устройств, материалов и т.п., обеспечивает решение поставленной задачи.The introduction of the above devices, materials, etc. into the design of the furnace provides a solution to the problem.

Следует отметить, что загружать лом (допустим алюминиевый) в печь для плавки необходимо измельченным на измельчителе (шредере) и прошедшим магнитную сепарацию (для отделения чугуна и стали в виде втулок, вкладышей, толкателей, шпилек, пальцев и т.д., которые находятся в моторном ломе). В конструкторской части заявки на изобретение изображено:It should be noted that it is necessary to load scrap (for example, aluminum) into the melting furnace crushed on a grinder (shredder) and undergone magnetic separation (to separate cast iron and steel in the form of bushings, liners, pushers, studs, fingers, etc., which are in engine scrap). The design part of the application for an invention shows:

на фиг. 1 - вид печи с виброзагрузочной машиной и поворотной чашей с приваренным к ней желобом (фронтальный вид);in fig. 1 - view of a furnace with a vibro-loading machine and a rotary bowl with a chute welded to it (frontal view);

на фиг. 2 - вид А печи (со стороны механизма поворота горелочного щита);in fig. 2 - view A of the furnace (from the side of the burner shield turning mechanism);

на фиг. 3 - футеровка печи в разрезе;in fig. 3 - furnace lining in section;

на фиг. 4 - газовая тринадцати смесительная инжекционная горелка;in fig. 4 - gas thirteen mixing injection burner;

на фиг. 5 - разрез Б-Б газовой тринадцати смесительной инжекционной горелки;in fig. 5 - section B-B of a gas thirteen mixing injection burner;

на фиг. 6 - блок газоочистки;in fig. 6 - gas cleaning unit;

на фиг. 7 - схема очистки дымовых газов в блоке газоочистки;in fig. 7 - scheme of flue gas cleaning in the gas cleaning unit;

на фиг. 8 - фронтальная проекция блока циклонов;in fig. 8 - frontal projection of the block of cyclones;

на фиг. 9 - фронтальная проекция рукавного фильтра;in fig. 9 - frontal projection of a bag filter;

на фиг. 10 - вид В рукавного фильтра;in fig. 10 - view B of the bag filter;

на фиг. 11 - вид печи в плане с разливочным и пылегазоочистным оборудованием.in fig. 11 is a plan view of the furnace with bottling and dust and gas cleaning equipment.

Предлагаемая вращающаяся барабанная плавильная печь для переработки отходов цветных металлов (далее печь), которая предназначена для переработки отходов цветных металлов в основном алюминиевых ломов состоит из цилиндрического корпуса 1, сваренного из стального листа толщиной 8 мм. Торцовые стенки 2 корпуса 1 отъемные и крепятся двенадцатью болтами 3 двенадцатью гайками 4 и двенадцатью пружинными шайбами 5 фиг. 1, 3. В цилиндрической части корпуса 1 выполнено загрузочное окно 6, через которое производится загрузка шихты виброзагрузочной машиной 7 фиг. 1, 11. Выпуск расплавленного металла производится через летку 8 расположенную в нижней торцевой стенки 2 печи. Летка 8 выполнена в быстросменном леточном кирпиче 9 фиг. 3. Леточный кирпич 9 зафиксирован в стальном коробе 10 леточного кирпича, который имеет отбортовки и крепится к четырем шпилькам (не показано) приваренным к торцевой стенке 2 печи четырьмя гайками и четырьмя пружинными шайбами (не показано). К коробу 10 приварены две ручки 11, с помощью которых короб 10, с находившимся внутри его износившимся леточным кирпичем 9 извлекается плавильщиками из ниши и устанавливается в нишу новый. Ремонт производится в течение 6-8 минут, при этом футеровка печи не разбирается.The proposed rotary drum melting furnace for processing non-ferrous metal waste (hereinafter referred to as the furnace), which is designed for processing non-ferrous metal waste, mainly aluminum scrap, consists of a cylindrical body 1 welded from a steel sheet 8 mm thick. The end walls 2 of the body 1 are detachable and are fastened with twelve bolts 3, twelve nuts 4 and twelve spring washers 5 of FIG. 1, 3. In the cylindrical part of the body 1, a loading window 6 is made, through which the charge is loaded by the vibroloading machine 7 of FIG. 1, 11. The release of the molten metal is carried out through the tap-hole 8 located in the lower end wall 2 of the furnace. Taphole 8 is made in a quick-change taphole brick 9 of FIG. 3. The taphole brick 9 is fixed in a steel box 10 of the taphole brick, which has flanges and is attached to four studs (not shown) welded to the end wall 2 of the furnace with four nuts and four spring washers (not shown). Two handles 11 are welded to the box 10, with the help of which the box 10, with the worn-out brick 9 inside it, is removed by the smelters from the niche and a new one is installed in the niche. Repair is carried out within 6-8 minutes, while the furnace lining is not disassembled.

К корпусу 1 печи с торцов приварены два диска 12, которые имеют 12 соосных отверстий такого же диаметра как торцевые стенки 2 корпуса 1 печи фиг. 3. К корпусу 1 печи приварены два литых опорных кольца 13. Два опорных кольца 13 имеет гладкую опорную поверхность и в горизонтальном положении свободно лежат на четырех направляющих роликах 14. Направляющие ролики 14 имеют ось 15 и вращаются в опорных подшипниках (не показано), которые находятся в двух стальных литых опорах 16, закрепленных восемью болтами 17 к стальной сварной раме 18. Стальная сварная рама 18 закреплена фундаментными болтами (не показано) на бетонном полу литейного цеха. К стальному корпусу 1 печи крепится двадцатью болтами 19 и двадцатью пружинными шайбами (не показано) стальное основание 20 зубчатого сектора 21. Зубчатый сектор 21 приварен к стальному основанию 20 зубчатого сектора 21. В передней стальной литой опоре 16 вращается в опорном подшипнике (не показан) вал 22, на конце которого неподвижно закреплено зубчатое колесо 23, входящее в зацепление с зубчатым сектором 21.Two disks 12 are welded to the furnace body 1 from the ends, which have 12 coaxial holes of the same diameter as the end walls 2 of the furnace body 1 of FIG. 3. Two cast support rings 13 are welded to the body 1 of the furnace. Two support rings 13 have a smooth bearing surface and lie freely on four guide rollers 14 in a horizontal position. The guide rollers 14 have an axis 15 and rotate in support bearings (not shown), which are in two cast steel supports 16 fixed with eight bolts 17 to a steel welded frame 18. A welded steel frame 18 is fixed with foundation bolts (not shown) on the concrete floor of the foundry. The steel base 20 of the gear sector 21 is attached to the steel body 1 of the furnace with twenty bolts 19 and twenty spring washers (not shown). shaft 22, at the end of which a gear wheel 23 is fixed, which engages with the gear sector 21.

Привод вращения плавильной печи электрический и состоит из электродвигателя 24 тип АИРЕ 100 S4Y3 с реверсивным устройством мощностью 4,0 кВт, муфты 25, редуктора 26, зубчатого колеса 23, зубчатого сектора 21 двух стальных опорных колец 13 опирающихся на четыре ролика 14. При загрузке плавильной печи шихтой рабочее окно 6 находится сбоку, во время плавки - вверху. Печь в процессе плавки с помощью электрического привода совершает вращательные движения относительно горизонтальной оси в обе стороны на угол 110°. При этом улучшается теплоотдача от футеровки металлу, кроме того, ускоряются процессы модифицирования, обработки флюсами и перемешивания металла в печи. Кроме того, для увеличения производительности печи, увеличения объема выпуска металла можно производить загрузку шихты в печь через окно 27 для горелки (при отведенной горелке) с помощью второй виброзагрузочной машины 7.The rotation drive of the melting furnace is electric and consists of an electric motor 24 type AIRE 100 S4Y3 with a reversing device with a power of 4.0 kW, a clutch 25, a gearbox 26, a gear wheel 23, a gear sector 21 of two steel support rings 13 based on four rollers 14. When loading the melting furnace charge working window 6 is on the side, during melting - at the top. The furnace in the melting process with the help of an electric drive performs rotational movements relative to the horizontal axis in both directions at an angle of 110°. This improves the heat transfer from the lining to the metal, in addition, the processes of modification, fluxing and mixing of the metal in the furnace are accelerated. In addition, to increase the productivity of the furnace, increase the volume of metal output, it is possible to load the charge into the furnace through the burner window 27 (with the burner retracted) using the second vibration loading machine 7.

Печь в торцевой стенке 2 корпуса 1 имеет горелочное устройство, выполненное в виде газовой тринадцати смесительной инжекционной горелки (далее горелки) 28. Горелка 28 имеет пять центральных 29 смесителей с насадками 30, которые имеют факел при горении 3,1 метра, шесть периферийных прямых смесителей 31 без насадок позволяют получить факел при горении 1,7 метра, а два периферийных изогнутых в конце смесителей 32 без насадок имеют факел при горении 1,5 метра, причем горелка 28 содержит литой стабилизирующий пламя туннель 33, огнеупорную набивную массу 34, смесители, объединенные общей сварной газораспределительной камерой 35 и кожух 36, приваренный к газораспределительной камере 35.The furnace in the end wall 2 of the housing 1 has a burner device made in the form of a gas thirteen mixing injection burner (hereinafter referred to as the burner) 28. The burner 28 has five central 29 mixers with nozzles 30, which have a torch when burning 3.1 meters, six peripheral direct mixers 31 without nozzles make it possible to obtain a flame when burning 1.7 meters, and two peripheral mixers 32 curved at the end without nozzles have a flame when burning 1.5 meters, and the burner 28 contains a cast flame stabilizing tunnel 33, a refractory ramming mass 34, mixers combined a common welded gas distribution chamber 35 and a casing 36 welded to the gas distribution chamber 35.

При этом смесители, насадки 30 к смесителям и стабилизирующий пламя туннель 33 горелки 28 изготавливают литьем по выплавляемым моделям из коррозионно-стойкого и жаростойкого чугуна марки ЧХ28 (Cr=25÷30%, С=0,5÷1,6%, Si=0,5-1,5%, Mn до 1,0%, Р до 0,1%, S до 0,08%, остальное Fe), который позволяет увеличить срок службы горелки и, естественно, печи.At the same time, the mixers, nozzles 30 to the mixers and the flame stabilizing tunnel 33 of the burner 28 are made by investment casting from corrosion-resistant and heat-resistant cast iron grade ChKh28 (Cr=25÷30%, C=0.5÷1.6%, Si= 0.5-1.5%, Mn up to 1.0%, P up to 0.1%, S up to 0.08%, the rest Fe), which allows you to increase the life of the burner and, of course, the furnace.

Следует отметить, что каждый периферийный прямой смеситель 31 является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 360 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла 37 под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, каждый периферийный изогнутый в конце смеситель 32 является отливкой и представляет собой трубу с наружным диаметром 60x10 мм длиной 360 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла 37 под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, при этом пять центральных 29 смесителей представляеют собой трубу с наружным диаметром 65×10 мм длиной 260 мм, в которой по периферии просверлены четыре сопла 37 под углом 25°±1° к их осям с зенковкой входной части 0,5 мм под углом 90°, причем в каждом центральном 29 смесителе имеется насадка 30 длиной 100 мм с наружным 070 мм, на внутренней поверхности которой имеются 12 литых ребер 38, литые ребра со стороны движения газовоздушной смеси имеют заходную часть «заострение» длиной 4 мм, угол «заострения» составляет 30°, высота ребер 3 мм, длина резьбы составляет 15 мм. Газ подается в горелку под давлением 0,1 МПа через штуцер 39. При этом огнеупорная набивная масса 31 для обмуровки горелок и набивки пространства между смесителями имеет следующий состав:It should be noted that each peripheral direct mixer 31 is a casting and is a pipe with an outer diameter of 65×10 mm and a length of 360 mm, in which four nozzles 37 are drilled along the periphery at an angle of 25°±1° to their axes with a countersink of the inlet part 0, 5 mm at an angle of 90°, each peripheral mixer 32 bent at the end is a casting and is a pipe with an outer diameter of 60x10 mm and a length of 360 mm, in which four nozzles 37 are drilled along the periphery at an angle of 25° ± 1° to their axes with an inlet countersink parts 0.5 mm at an angle of 90°, while the five central 29 mixers are a pipe with an outer diameter of 65×10 mm and a length of 260 mm, in which four nozzles 37 are drilled along the periphery at an angle of 25° ± 1° to their axes with a countersink of the inlet part 0.5 mm at an angle of 90°, and in each central 29 mixer there is a nozzle 30 100 mm long with an outer 070 mm, on the inner surface of which there are 12 cast ribs 38, cast ribs from the side of the movement of the gas-air mixture have an entry part "sharpening » 4 mm long, 30° taper angle, rib height 3 mm, thread length 15 mm. The gas is supplied to the burner at a pressure of 0.1 MPa through the fitting 39. At the same time, the refractory ramming mass 31 for lining the burners and stuffing the space between the mixers has the following composition:

мертель корундовый МК-98 - 39%;corundum mortar MK-98 - 39%;

связующее фоскон. - 4%;binder phoscon. - 4%;

вода - 12%.water - 12%.

Номинальная тепловая мощность предлагаемой горелки 2,2 МВт. В конструкцию печи введен механизм поворота горелочного щита 40, который представляет собой круглую стальную пластину диаметром 700 мм и толщиной 8 мм фиг. 2 (во избежание загромождения фиг. 1 механизм поворота горелочного щита на фиг. 1 не показан). В горел очный щит 40 вварена по центру горелка 28. К бетонному полу цеха четырьмя анкерными болтами 41 крепится колонна 42 механизма поворота горелочного щита 40. В колонне 42 вращается в двух подшипниках 43 вал 44, к которому приварен сектор 45, прикрепленный шарнирно к штоку 46 гидроцилиндра 47. Вал 44 с приваренным на нем кронштейном 48 и приваренным к нему патрубком 49, по которому подается из газопровода 50 газ в горелку 28 имеет возможность поворота на угол 110 градусов фиг. 2. Гидроцилиндр 47 жестко закреплен тремя хомутами 51 на столе 52 опоры 53. Внизу опоры 53 приварена стальная плита 54, которая закреплена в полу литейного цеха четырьмя фундаментными болтами 55. К кронштейну 48 приварен горелочный щит 40. Газ по трубе 50 подается в горелку 28, где сгорает, а дымовые газы, образующиеся в процессе плавки, удаляются через зонд 56 в систему пылегазоочистки. Введенный в конструкцию печи механизм поворота горелочного щита позволяет улучшить условия труда обслуживающему печь персоналу. Очень важным фактом является то, что механизм поворота горелочного щита 40 позволяет быстро без разборки печи заменить износившуюся горелку 28, кроме того, через окно 27, в которое вставляется горелка 28 производить легирование, рафинирование жидкого сплава, а также производить обработку флюсами и загружать шихту.The nominal thermal power of the proposed burner is 2.2 MW. A mechanism for turning the burner shield 40, which is a round steel plate with a diameter of 700 mm and a thickness of 8 mm, has been introduced into the design of the furnace. 2 (in order to avoid cluttering up Fig. 1, the mechanism for turning the burner shield is not shown in Fig. 1). A burner 28 is welded into the burner shield 40 in the center. A column 42 of the mechanism for turning the burner shield 40 is attached to the concrete floor of the workshop with four anchor bolts 41. In the column 42, a shaft 44 rotates in two bearings 43, to which a sector 45 is welded, hinged to the rod 46 hydraulic cylinder 47. Shaft 44 with a bracket 48 welded on it and a branch pipe 49 welded to it, through which gas is supplied from the gas pipeline 50 to the burner 28, can be rotated through an angle of 110 degrees FIG. 2. The hydraulic cylinder 47 is rigidly fixed with three clamps 51 on the table 52 of the support 53. At the bottom of the support 53, a steel plate 54 is welded, which is fixed in the floor of the foundry with four foundation bolts 55. A burner shield 40 is welded to the bracket 48. Gas is supplied through the pipe 50 to the burner 28 , where it burns, and the flue gases generated during the melting process are removed through the probe 56 to the dust and gas cleaning system. The mechanism for turning the burner shield, introduced into the design of the furnace, makes it possible to improve the working conditions for the personnel servicing the furnace. A very important fact is that the mechanism of rotation of the burner shield 40 allows you to quickly replace the worn burner 28 without disassembling the furnace, in addition, through the window 27 into which the burner 28 is inserted, alloying, refining the liquid alloy, as well as processing with fluxes and loading the charge.

Печь футеруется шамотным легковесным кирпичом 57 марки ШЛ-0,6 клин ребровый изделие ША-1 №44,45. В качестве связующего вещества применяется огнеупорный раствор, состоящий из огнеупорной глины (20%), шамотного порошка (75%), жидкого стекла (3%), и фоскона (алюмохромофосфатная смесь, 2%) фиг. 3. Толщина швов 1-2 мм, термокомпенсационные швы не выкладываются. Для футеровки корпус 1 снимается с направляющих роликов 14, ставится в вертикальное положение, отвинчивается одна торцовая стенка 2. Сначала на корпус 1 укладывается теплоизоляционный слой 58, состоящий из трех листов теплоизоляционного муллитокремнеземистого картона МКРК-400 поз. 58, далее на него футеруется слой шамотного легковеса ШЛ-0,6 поз. 57. Введенный теплоизоляционный слой 58, состоящий из трех листов теплоизоляционного муллитокремнеземистого картона МКРК-400 и слоя шамотного легковеса 57 позволяет снизить потери тепла в окружающую среду, а также позволяет дополнительно сохранять температуру металла в печи. На слой шамотного легковеса 57 набивается по шаблону слой футеровки из корундовой набивной массы МКН-90 поз. 59. В процессе прокалки печи наносится корочка гарнисажа 60. Стойкость футеровки из корундовой набивной массы МКН-90 с корочкой гарнисажа 60 более 700 плавок. Срок службы печи увеличивается из-за использования корундовой набивной массы МКН-90 поз. 59 с корочкой гарнисажа 60, которая имеет высокую огнеупорность и стойкость.The furnace is lined with fireclay lightweight bricks 57 grade ShL-0.6 wedge rib product ShA-1 No. 44.45. A refractory solution is used as a binder, consisting of refractory clay (20%), fireclay powder (75%), liquid glass (3%), and foscon (aluminum chromophosphate mixture, 2%) Fig. 3. The thickness of the seams is 1-2 mm, thermal expansion seams are not laid out. For lining, the body 1 is removed from the guide rollers 14, placed in a vertical position, one end wall 2 is unscrewed. First, a heat-insulating layer 58, consisting of three sheets of heat-insulating mullite-silica cardboard MKRK-400 pos. 58, then a layer of lightweight fireclay ShL-0.6 pos. 57. The introduced heat-insulating layer 58, consisting of three sheets of heat-insulating mullite-silica cardboard MKRK-400 and a layer of fireclay lightweight 57, allows to reduce heat loss to the environment, and also allows you to additionally maintain the temperature of the metal in the furnace. A lining layer of corundum ramming mass MKN-90 pos. 59. In the process of calcining the furnace, a crust of scull 60 is applied. The durability of the lining made of corundum rammed mass MKN-90 with a crust of scull 60 is more than 700 heats. The service life of the furnace increases due to the use of corundum ramming mass MKN-90 pos. 59 with 60 scull crust, which has high refractoriness and durability.

Из печи наплавленный металл вытекает из металлической летки 8 течет по разливочному носку 61 и попадает в металлическую футерованную поворотную чашу 62, затем течет по приваренному к футерованной поворотной чаше 62 стальному футерованному желобу 63 далее в разливочное оборудование. Внизу к металлической футерованной поворотной чаше 62 приварен вал 64, который вращается во втулке 65 и опирается на стальной шарик 66, при этом обеспечивается легкость поворота чаши 62. Втулка 65 крепится к стальной сварной раме 18 четырьмя болтами 67. Стальной футерованный желоб 63 имеет ручку 68 фиг. 1.From the furnace, the deposited metal flows out of the metal tap hole 8 flows along the pouring nose 61 and enters the metal lined rotary bowl 62, then flows along the steel lined chute 63 welded to the lined rotary bowl 62 further into the pouring equipment. At the bottom, a shaft 64 is welded to the metal lined rotary bowl 62, which rotates in the sleeve 65 and rests on the steel ball 66, while ensuring the ease of rotation of the bowl 62. The sleeve 65 is attached to the steel welded frame 18 with four bolts 67. The steel lined chute 63 has a handle 68 fig. 1.

При этом печь выполнена с возможностью работы на естественной и искусственной тяге с системой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса. Печь снабжена трехступенчатой системой пыле газоочистки, причем, первая ступень представляет собой камеру смешения, дымосос ДН-9, блок газоочистки, вторая блок циклонов, а третья сдвоенный рукавный каркасный фильтр и вентилятор центробежный ВЦ 4-70 №10. Очистка дымовых газов от вредных веществ происходит в блоке газоочистки, разработанным автором и изображенным на фиг. 6, 7, который имеет широкий спектр очищаемых вредных веществ, находящихся в дымовых газах. Блок газоочистки представляет собой сборный стальной цилиндрической формы корпус, состоящий из четырех секций 69, соединенных между собой с помощью болтов 70 и гаек 71 фиг. 6. В верхней секции 69 цилиндрического корпуса имеется стальная крышка 72, в которой закреплены: выходной патрубок 73 и загрузочный патрубок 74 для загрузки адсорбента. Стальная крышка 72 крепится к четырем приваренным к верхней секции 69 кронштейнам 75 четырьмя болтами 76 и четырьмя гайками 77. В верхней части цилиндрического корпуса закреплена обслуживающая площадка 78, которая опирается на четыре опоры 79 и имеет слева лестницу 80. На обслуживающей площадке 78 хранятся мешки 81 с адсорбентом. Для очистки дымовые газы подаются в три патрубка 82: один нижний и два боковых. Внутреннее устройство и работа блока газоочистки поясняется схемой, приведенной на фиг. 7, которая выполнена с небольшим нарушением правила оформления эскизов (для ясности точками показано нахождение и движение адсорбента). Отработанный адсорбент и пыль высыпается через патрубок выгрузки 83, который закреплен на нижней крышке 84. Между секциями 69 закреплены три тарелки 85 в виде усеченного конуса, обращенного вершиной вниз, над тарелками 85 находится контактный патрубок 86, в верхней части которого установлено сепарационное устройство 87. К тарелкам 85 приварены переточные трубки 88 для перемещения адсорбента с тарелки 85 на тарелку 85. Для уменьшения гидравлического сопротивления блока газоочистки нижняя часть каждой тарелки 85 заканчивается расширяющимся книзу соплом 89. Между нижним торцом контактного патрубка 86 и конической поверхностью тарелки 85 предусмотрен зазор, предназначенный для выхода адсорбента с конусной части тарелки 85 в пространство контактного патрубка 86. Следует отметить, что диаметр сопла 89 меньше чем диаметр контактного патрубка 86, благодаря чему в условиях высокой скорости газового потока в области кольцевой щели создается разряжение, способствующее выходу адсорбента из тарелки 85 в пространство контактного патрубка 86. Кроме того, дымовые газы при очистке проходят отверстия в фартуках 90, контактируя с адсорбентом. Адсорбент загружается в загрузочный патрубок 74 и по трубе 91 поступает на верхнюю тарелку 85 и движется самотеком по конической поверхности тарелки 85 к ее центру. Затем адсорбент через кольцевой зазор попадает в нижнюю инжекционную часть контактного патрубка 86, где подхватываются газовым потоком и со скоростью 10-18 м/с движется снизу вверх. Пройдя зону контактного патрубка 86, адсорбент с дымовыми газами попадает в сепарационное устройство 87 для разделения фаз, после чего вновь оказывается на поверхности тарелки 85 и по мере его накопления по переточным трубкам 88 поступает на нижележащую тарелку 85, где процесс взаимодействия фаз повторяется. Перемещаясь сверху вниз, отработанный адсорбент выходит из блока газоочистки через патрубок выгрузки 83. Очищаемые газы из печи подаются в блок газоочистки 92 через входные патрубки 82, пройдя последовательно все контактные ступени, очищаются и выходят из блока через выходной патрубок 73 фиг. 6, 7, 11. Так как дымовые газы, выходя из печи имеют высокую температуру, то ее необходимо снизить до 140-170°С, чтобы обеспечить нормальную работу блока газоочистки 92 и сдвоенного рукавного каркасного фильтра. Итак, перед блоком газоочистки установлена камера смешения 93, в которой шибер 94 предназначен для регулирования подачи дымовых газов в блок газоочистки, а шибер 95 для процесса смешивания дымовых газов с воздухом цеха. Для нагнетания дымовых газов в блок газоочистки служит дымосос ДН-9 поз. 96, причем камера смешения 93, дымосос 96 и блок газоочистки 92 входят в первую ступень системы пылегазоочистки фиг. 11. Вторая ступень пылегазоочистки выполнена в виде блока циклонов 97. В блоке циклонов 97 четыре параллельно работающих единичных циклонов 98, смонтированных в общем корпусе 99 фиг. 8, 11. Запыленный газ поступает через входной патрубок 100 в газораспределительную камеру 101, где равномерно распределяется по отдельным единичным циклонам 98. В единичном циклоне 98 поток запыленного газа движется вниз по спирали вдоль внутренней поверхности стенок циклона. При вращательном движении частицы пыли, как более тяжелые, перемещаются в направлении действия центробежной силы быстрее, чем частицы газа, концентрируются в слоях газа, примыкающих к стенкам аппарата, и переносятся потоком в бункер-пылесборник 102, где пыль оседает, а очищенный газ, продолжая вращаться по спирали, поднимается к верху и удаляется через выхлопную трубу 103 каждого циклона 98, а затем попадает в общую выхлопную трубу 104 блока циклонов 97. Таким образом, пыль и зола оседает в бункере- пылесборнике 102 батарейного циклона.At the same time, the furnace is designed to operate on natural and artificial draft with a dust and gas cleaning system to achieve an environmentally friendly process. The furnace is equipped with a three-stage dust and gas cleaning system, moreover, the first stage is a mixing chamber, a smoke exhauster DN-9, a gas cleaning unit, a second block of cyclones, and the third is a double bag frame filter and a centrifugal fan VTS 4-70 No. 10. Flue gases are cleaned from harmful substances in the gas cleaning unit, developed by the author and shown in Fig. 6, 7, which has a wide range of treated harmful substances in flue gases. The gas cleaning unit is a prefabricated steel cylindrical body, consisting of four sections 69, interconnected by means of bolts 70 and nuts 71 of Fig. 6. In the upper section 69 of the cylindrical body there is a steel cover 72, in which are fixed: the outlet pipe 73 and the boot pipe 74 for loading the adsorbent. Steel cover 72 is attached to four brackets 75 welded to the upper section 69 with four bolts 76 and four nuts 77. In the upper part of the cylindrical body, a service platform 78 is fixed, which rests on four supports 79 and has a ladder 80 on the left. Bags 81 are stored on the service platform 78 with adsorbent. For cleaning, flue gases are fed into three branch pipes 82: one lower and two side ones. The internal structure and operation of the gas cleaning unit is illustrated by the diagram shown in Fig. 7, which was made with a slight violation of the sketching rule (for clarity, the location and movement of the adsorbent are shown by dots). The spent adsorbent and dust are poured out through the unloading pipe 83, which is fixed on the bottom cover 84. Three plates 85 are fixed between the sections 69 in the form of a truncated cone facing down, above the plates 85 there is a contact pipe 86, in the upper part of which a separation device 87 is installed. Overflow tubes 88 are welded to the plates 85 to move the adsorbent from the plate 85 to the plate 85. To reduce the hydraulic resistance of the gas cleaning unit, the lower part of each plate 85 ends with a nozzle 89 expanding downwards. A gap is provided between the lower end of the contact pipe 86 and the conical surface of the plate 85 the exit of the adsorbent from the conical part of the plate 85 into the space of the contact pipe 86. It should be noted that the diameter of the nozzle 89 is smaller than the diameter of the contact pipe 86, due to which, under conditions of a high gas flow velocity, a vacuum is created in the region of the annular gap, which contributes to the exit of the adsorbent from the plate 85 into the space contact pipe 86. In addition, the flue gases during cleaning pass holes in the aprons 90, in contact with the adsorbent. The adsorbent is loaded into the loading pipe 74 and through the pipe 91 enters the upper plate 85 and moves by gravity along the conical surface of the plate 85 to its center. Then the adsorbent through the annular gap enters the lower injection part of the contact pipe 86, where it is picked up by the gas flow and moves from bottom to top at a speed of 10-18 m/s. Having passed the zone of the contact pipe 86, the adsorbent with flue gases enters the separation device 87 for phase separation, after which it again appears on the surface of the plate 85 and, as it accumulates through the overflow tubes 88, enters the underlying plate 85, where the process of phase interaction is repeated. Moving from top to bottom, the spent adsorbent exits the gas cleaning unit through the discharge pipe 83. The gases being cleaned from the furnace are fed into the gas cleaning unit 92 through the inlet pipes 82, passing through all the contact stages in succession, are cleaned and exit the block through the outlet pipe 73 of Fig. 6, 7, 11. Since the flue gases leaving the furnace have a high temperature, it must be reduced to 140-170 ° C in order to ensure the normal operation of the gas cleaning unit 92 and the double bag frame filter. So, in front of the gas cleaning unit, a mixing chamber 93 is installed, in which the damper 94 is designed to control the supply of flue gases to the gas cleaning unit, and the damper 95 is for the process of mixing flue gases with the shop air. For the injection of flue gases into the gas cleaning unit, a smoke exhauster DN-9 pos. 96, wherein the mixing chamber 93, smoke exhauster 96, and gas cleaning unit 92 are included in the first stage of the dust and gas cleaning system of FIG. 11. The second stage of dust and gas cleaning is made in the form of a block of cyclones 97. In the block of cyclones 97, there are four parallel single cyclones 98, mounted in a common housing 99 of FIG. 8, 11. The dusty gas enters through the inlet pipe 100 into the gas distribution chamber 101, where it is evenly distributed over individual single cyclones 98. In a single cyclone 98, the flow of dusty gas moves downward in a spiral along the inner surface of the walls of the cyclone. During rotational motion, dust particles, as heavier ones, move in the direction of centrifugal force faster than gas particles, concentrate in the gas layers adjacent to the walls of the apparatus, and are transferred by the flow to the dust collector 102, where the dust settles, and the purified gas, continuing rotate in a spiral, rises to the top and is removed through the exhaust pipe 103 of each cyclone 98, and then enters the common exhaust pipe 104 of the cyclone unit 97. Thus, dust and ash are deposited in the dust bin 102 of the battery cyclone.

Третья ступень системы пылегазоочистки включает в себя сдвоенный рукавный каркасный фильтр 105 и вентилятор центробежный ВЦ 4-70 №10 низкого давления поз.106 фиг. 11. Каждый рукавный каркасный фильтр 105 состоит из следующих основных сборочных единиц: корпуса фильтра -107, бункера - 108, шнека - 109, фильтрующих рукавов - 110, привода шнека - 111, устройства регенерации рукавного каркасного фильтра 112 и четырех опор 113, на которых он установлен фиг. 9. Корпус фильтра 107 служит для размещения фильтрующих рукавов 110 и представляет собой камеру прямоугольной формы. В верхней части корпуса фильтра 107 размещена рукавная плита 114, разделяющая фильтр на камеры «чистого» и «запыленного» воздуха. К рукавной плите 114 крепятся фильтрующие рукава 110 в количестве 80 штук (в сдвоенном 160 штук). В верхней части корпуса фильтра 107 имеется патрубок 115 для выхода чистого воздуха, причем к корпусу фильтра 107 крепится крышка 116 с приваренными четырьмя ручками 117. Бункер 108 пирамидальной формы предназначен для сбора пыли. В бункере имеются люк 118 предназначенный для очистки шнека 109 и проведения ремонтно-профилактических работ, а шнек 109 с приводом 111 служит для удаления пыли из бункера 108. Фильтрующие рукава 110 являются основным рабочим узлом фильтра, они выполнены из фильтровальной ткани и надеты на проволочные каркасы. Диаметр фильтрующих рукавов 220 мм и длиной 3000 мм. Регенерация рукавов осуществляется устройством для регенерации 112, который подает импульс сжатого воздуха давлением 6 атм.The third stage of the dust and gas cleaning system includes a double bag frame filter 105 and a low-pressure centrifugal fan VTS 4-70 No. 10 pos.106 of Fig. 11. Each bag frame filter 105 consists of the following main assembly units: filter housing -107, hopper - 108, screw - 109, filter bags - 110, screw drive - 111, bag frame filter regeneration device 112 and four supports 113, on which it is installed in Fig. 9. The filter housing 107 serves to accommodate the filter sleeves 110 and is a rectangular chamber. In the upper part of the filter housing 107 there is a hose plate 114, which separates the filter into chambers of "clean" and "dusty" air. Filter sleeves 110 are attached to the sleeve plate 114 in the amount of 80 pieces (160 pieces in a double). In the upper part of the filter housing 107 there is a branch pipe 115 for the exit of clean air, and a cover 116 with four handles 117 welded on is attached to the filter housing 107. The pyramidal hopper 108 is designed to collect dust. The hopper has a hatch 118 designed for cleaning the auger 109 and carrying out maintenance and repair work, and the auger 109 with a drive 111 serves to remove dust from the hopper 108. The filter sleeves 110 are the main working unit of the filter, they are made of filter cloth and put on wire frames . The diameter of the filtering sleeves is 220 mm and the length is 3000 mm. The regeneration of the sleeves is carried out by the device for regeneration 112, which supplies a pulse of compressed air with a pressure of 6 atm.

Принцип работы фильтра основан на улавливании пыли фильтрующей тканью при прохождении через нее запыленного воздуха, подаваемого во входной патрубок 119. При осаждении пыли поры в ткани постепенно уменьшаются. Основная масса пыли не проникает в ткань, а оседает на внешней (наружной) поверхности каждого фильтрующего рукава -110 рукавного каркасного фильтра. По мере увеличения толщины слоя пыли на поверхности рукавов возрастает сопротивление движению воздуха и снижается пропускная способность фильтра, во избежание чего предусмотрена регенерация запыленных рукавов 110 импульсом сжатого воздуха. Очищенные газы после прохождения сдвоенного рукавного каркасного фильтра 105 подаются центробежным вентилятором ВЦ 4-70 №10 низкого давления поз.106 в дымовую трубу 120 и удаляются в атмосферу. Длина рукавного каркасного фильтра 5200 мм, ширина 1600 мм, высота 5100 мм. При этом система пылегазоочистки имеет следующую характеристику: производительность по очищаемому газу 28000 м³/час, количество фильтровальных элементов 160 штук, степень очистки по фтористому водороду 62%, степень очистки по окиси меди 86%, степень очистки по окиси углерода 84%, степень очистки по окиси азота 86%, степень очистки по окиси алюминия 81%, степень очистки по пыли 89%, уровень звука не более 76 ДВА. Существенно отметить, что печь может работать как на искусственной тяге, так и на естественной тяге.The principle of operation of the filter is based on the capture of dust by the filter cloth when dusty air passes through it and is supplied to the inlet pipe 119. When dust is deposited, the pores in the cloth gradually decrease. The bulk of the dust does not penetrate the fabric, but settles on the outer (outer) surface of each filter bag - 110 bag frame filter. As the thickness of the dust layer on the surface of the sleeves increases, the resistance to air movement increases and the throughput of the filter decreases, in order to avoid which regeneration of dusty sleeves 110 with a pulse of compressed air is provided. The purified gases after passing through the double bag frame filter 105 are fed by a centrifugal fan VTS 4-70 No. 10 of low pressure poz.106 into the chimney 120 and removed to the atmosphere. The length of the bag frame filter is 5200 mm, width 1600 mm, height 5100 mm. At the same time, the dust and gas cleaning system has the following characteristics: the capacity for the gas to be purified is 28000 m ³ /hour, the number of filter elements is 160 pieces, the degree of purification for hydrogen fluoride is 62%, the degree of purification for copper oxide is 86%, the degree of purification for carbon monoxide is 84%, the degree of purification nitrogen oxide 86%, alumina purification 81%, dust purification 89%, sound level no more than 76 TWO. It is essential to note that the furnace can operate both on artificial draft and on natural draft.

Печь работает на естественной тяге следующим образом.The furnace operates on natural draft as follows.

Печь после футеровки прокаливается. Измельченная на шредере шихта проходит магнитную сепарацию и подается в виброзагрузочную машину 7, печь оператором наклоняется в сторону виброзагрузочной машины 7, при этом рабочее окно 6 печи должно встать напротив загрузочного лотка виброзагрузочной машины 7. Оператор включает привод перемещения виброзагрузочной машины 7 вперед, виброзагрузочная машина 7 перемещается по рельсовому пути 121 к печи и ее лоток входит в рабочее окно 6 печи. Включается механизм вибрации виброзагрузочной машины 7 и шихта по лотку падает в предварительно прокаленную печь. После загрузки шихты виброзагрузочная машина 7 подается по рельсам 121 назад, а печь поворачивается в исходное положение. Для увеличения производительности печи, увеличения объема выпуска металла можно производить загрузку шихты в печь через окно 27 для горелки (при отведенной горелке) с помощью второй виброзагрузочной машины 7 одновременно, при этом виброзагрузочная машина перемещается по рельсовому пути 122, проложенному на эстакаде 123. При этом шиберы 95 и 94 на камере смешения 93 закрыты, а шибер 124 на газоходе 125 открыт. Пламя горелки 28 нагревает лом в печи до температуры плавления. Металл плавится и накапливается в печи. После полного расплавления загруженного в печь лома, горелка 28 плавильщиком металла и сплавов отводится, забрасывается в печь через окно 27, где находилась горелка, флюс, после обработки флюсом жидкого металла и подтверждении лабораторией спектрального анализа марки получаемого сплава, открывают летку 8. Жидкий металл течет по разливочному носку 61 и попадает в металлическую футерованную поворотную чашу 62, затем течет по приваренному к футерованной поворотной чаше 62 стальному футерованному желобу 63 заполняя изложницы, находящиеся на разливочном конвейере 126. После разливки жидкого металла, печь поворачивают и по носку рабочего окна 6 шлак скачивают в шлаковню 127. Дымовые газы попадают в зонд 56 и проходят газоход 125 входят в дымовую трубу 120 и удаляются в атмосферу. Регулировка шиберами 94,95,124 производится не так часто, поэтому для их обслуживания используется приставная лестница. Работа печи на естественной тяге осуществляется в случае, если позволяют размеры санитарно-защитной зоны предприятия, а также при проведении ремонтно-профилактических работ системы пылегазоочистки. Работа печи на искусственной тяге.The furnace after lining is calcined. The charge crushed on the shredder passes through magnetic separation and is fed into the vibro-loading machine 7, the furnace operator tilts towards the vibro-loading machine 7, while the working window 6 of the furnace should stand opposite the loading tray of the vibro-loading machine 7. The operator turns on the drive for moving the vibro-loading machine 7 forward, the vibro-loading machine 7 moves along the rail track 121 to the furnace and its tray enters the working window 6 of the furnace. The vibration mechanism of the vibro-loading machine 7 is turned on and the charge falls along the tray into the pre-calcined furnace. After loading the mixture, the vibroloading machine 7 is fed back along the rails 121, and the furnace is rotated to its original position. To increase the productivity of the furnace, increase the volume of metal output, you can load the charge into the furnace through the window 27 for the burner (with the burner retracted) using the second vibroloading machine 7 at the same time, while the vibroloading machine moves along the rail track 122, laid on the overpass 123. the gates 95 and 94 on the mixing chamber 93 are closed, and the gate 124 on the flue 125 is open. The flame of the burner 28 heats the scrap in the furnace to the melting temperature. The metal is melted and accumulated in the furnace. After the complete melting of the scrap loaded into the furnace, the burner 28 is withdrawn by the melter of metal and alloys, thrown into the furnace through the window 27, where the burner, flux was located, after processing the liquid metal with the flux and confirming the grade of the resulting alloy by the spectral analysis laboratory, the taphole 8 is opened. The liquid metal flows along the pouring toe 61 and enters the metal lined rotary bowl 62, then flows along the steel lined chute 63 welded to the lined rotary bowl 62 filling the molds located on the pouring conveyor 126. After pouring the liquid metal, the furnace is turned and the slag is downloaded along the toe of the working window 6 into the slag 127. Flue gases enter the probe 56 and pass through the flue 125 enter the chimney 120 and are removed into the atmosphere. Adjustment with gates 94,95,124 is not done so often, so a ladder is used for their maintenance. The operation of the furnace on natural draft is carried out if the size of the sanitary protection zone of the enterprise allows, as well as during maintenance and repair of the dust and gas cleaning system. The operation of the furnace on artificial draft.

При работе печи на искусственной тяге, когда шиберы 94, 95 на камере смешения 93 открыты, а шибер 124 на газоходе 125 закрыт, продукты горения, пройдя камеру смешения 93 разбавляются в ней воздухом цеха, далее дымососом 96 попадают в блок газоочистки 92, далее подаются в блок циклонов 97 затем проходят сдвоенный рукавный каркасный фильтр 105 и подаются центробежным вентилятором ВЦ 4-70 №10 низкого давления поз.106 в дымовую трубу 120 и удаляются в атмосферу. Предварительно при работе печи на искусственной тяге оператор поднимается по лестнице 80 на обслуживающую площадку 78 и загружает в загрузочный патрубок 74 адсорбент: известь «пушонка», активированный уголь, березовый уголь. Дымовые газы проходят в адсорбенте очистку от вредных соединений, а в блоке циклонов 92 и рукавных фильтрах происходит их очистка от пыли. Сжатый воздух для стряхивания пыли с рукавных фильтров 110 подается от заводской компрессорной станции по трубе 128. Итак, операции при работе печи на искусственной тяге выполняются такие же, как и при работе печи на естественной тяге, но добавляются еще операции: загрузки адсорбента, включение сдвоенного рукавного каркасного фильтра 105, включение дымососа 96. Очистка дымовых газов делает процесс экологически чистым. Итак, предлагаемая печь является простой по конструкции, используется для переработки (переплава) отходов цветных металлов, в частности, для переработки алюминиевых ломов, введенные в конструкцию элементы, устройства позволяют снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации. Предлагаемая в заявке на изобретение экспериментальная вращающаяся барабанная плавильная печь для переработки отходов цветных металлов экспериментальный вариант была сооружена в ООО «Эком» в 2007 году по адресу г. Пенза, ул. Тамалинская, 6а. Автор работал на предприятии главным инженером. Печь емкостью 2,5 тонны для переплава алюминиевых ломов была смонтирована в литейном цехе, а в пристрое к литейному цеху была размещена трехступенчатая установка пылегазоочистки.When the furnace is operating on artificial draft, when the gates 94, 95 on the mixing chamber 93 are open, and the gate 124 on the gas duct 125 is closed, the combustion products, having passed the mixing chamber 93, are diluted in it with shop air, then they enter the gas cleaning unit 92 with a smoke exhauster 96, then they are fed then a double bag frame filter 105 passes into the block of cyclones 97 and is fed by a centrifugal fan VTS 4-70 No. 10 of low pressure poz.106 into the chimney 120 and removed into the atmosphere. Previously, when the furnace is operating on artificial traction, the operator climbs the stairs 80 to the service platform 78 and loads the adsorbent into the loading pipe 74: fluff lime, activated carbon, birch charcoal. Flue gases are cleaned from harmful compounds in the adsorbent, and they are cleaned from dust in the cyclone unit 92 and bag filters. Compressed air for shaking off dust from bag filters 110 is supplied from the factory compressor station through pipe 128. So, the operations when the furnace is operating on artificial draft are the same as when the furnace is operating on natural draft, but more operations are added: loading the adsorbent, turning on the dual sleeve frame filter 105, the inclusion of a smoke exhauster 96. Flue gas cleaning makes the process environmentally friendly. So, the proposed furnace is simple in design, it is used for processing (remelting) non-ferrous metal waste, in particular, for processing aluminum scrap, elements introduced into the design, devices can reduce emissions of harmful gases into the atmosphere, reduce heat loss to the environment, as well as increase its service life. The experimental rotary drum melting furnace proposed in the application for the invention for the processing of non-ferrous metal waste was built in 2007 at Ekom LLC at the address Penza, st. Tamalinskaya, 6a. The author worked at the enterprise as the chief engineer. A furnace with a capacity of 2.5 tons for remelting aluminum scrap was installed in the foundry, and a three-stage dust and gas cleaning unit was placed in an annex to the foundry.

Характеристика печиFurnace characteristics

1. Емкость печи по алюминию - 2,5 тонны.1. The capacity of the furnace for aluminum is 2.5 tons.

2. Габариты печи: длина. - 3,8 м.2. Furnace dimensions: length. - 3.8 m.

диаметр - 2,4 м.diameter - 2.4 m.

высота - 3,3 м.height - 3.3 m.

3. Производительность - 1,1 т/час.3. Productivity - 1.1 t/hour.

4. Расход природного газа - 87 м/час.4. Consumption of natural gas - 87 m/hour.

5. Горел очное устройство - инжекционная 13-ти смесительная горелка.5. Burning device - injection 13-mixing burner.

6. Давление газа - 0,08МПа.6. Gas pressure - 0.08 MPa.

7. Мощность привода - 4 КВт.7. Drive power - 4 kW.

Claims

1. A rotary drum melting furnace for processing non-ferrous metal waste, containing a cylindrical body, a burner, a loading window, a tap hole for draining the metal melt, characterized in that it is equipped with a burner shield with a mechanism for turning it, a drive mechanism for ensuring rotational movement of the furnace relative to the horizontal axes in both directions at an angle of 110 ° and a heat-insulating layer consisting of three sheets of heat-insulating mullite-silica cardboard MKRK-400 and a layer of fireclay lightweight ShA-0.6, on which a lining layer of corundum ramming mass MKN-90 with a crust of skull is stuffed, while the burner device is made in the form of a gas thirteen-mixing injection burner, in the center of which there are five mixers with nozzles, providing a flame 3.1 m long, six peripheral direct mixers without nozzles, providing a flame of 1.7 m during combustion, two peripheral mixers bent at the end without nozzles that provide a flame during combustion of 1.5 m, the furnace is designed to operate on natural and artificial draft with a dust and gas cleaning system, including a mixing chamber, a DN-9 smoke exhauster, a gas cleaning unit, a cyclone unit, a double bag frame filter and a low-pressure centrifugal fan.

2. Furnace according to claim 1, characterized in that a mechanism for turning the burner shield is introduced, containing a column inside which a shaft is located, with the possibility of turning at an angle of 110 ° from the hydraulic cylinder, a bracket rigidly fixed to the shaft with a branch pipe welded to it for supply from the gas pipeline gas into a gas thirteen-mixing injection burner, and said burner shield is welded at the end of the bracket, while the mechanism for turning the burner shield is configured to load the charge into the furnace through the burner window with the burner retracted by means of a vibration loading machine.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that the gas thirteen-mixing injection burner contains a cast flame-stabilizing tunnel, a refractory ramming mass, mixers united by a common welded gas distribution chamber and a casing welded to the gas distribution chamber, while mixers, nozzles for mixers and stabilizing flame tunnel burners are made by investment casting from corrosion-resistant and heat-resistant cast iron grade ChKh28, containing Cr 25-30%, C 0.5-1.6%, Si 0.5-1.5%, Mn up to 1.0 %, P up to 0.1%, S up to 0.08%, Fe - the rest.

4. The furnace according to claim 1, characterized in that each peripheral direct mixer is a casting and is a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm and a length of 360 mm, in which four nozzles are drilled along the periphery at an angle of 25 ± 1 ° to their axes with countersinking of the inlet part 0.5 mm at an angle of 90°, each peripheral mixer bent at the end is a casting and is a pipe with an outer diameter of 60 × 10 mm and a length of 360 mm, in which four nozzles are drilled along the periphery at an angle of 25 ± 1° to their axes with a countersink of the inlet part of 0.5 mm at an angle of 90°, while five central mixers are a pipe with an outer diameter of 65 × 10 mm and a length of 260 mm, in which four nozzles are drilled along the periphery at an angle of 25 ± 1° to their axes with countersinking of the input part 0.5 mm at an angle of 90°, and each mixer has a nozzle 100 mm long with an outer ∅70 mm, on the inner surface of which there are 12 cast ribs, cast ribs on the side of the movement of the gas-air mixture have an entry part sharpening 4 mm long , taper angle is 30°, rib height is 3 mm, thread length is 15 mm.

5. A furnace according to claim 1, characterized in that a refractory ramming mass is used for lining the burners and stuffing the space between the mixers, containing, %:

corundum mortar MK-98 39 lignosulfonate technical 17 ground clay powder PGV 18 binder phoscon 4 mortar mullite-corundum MMK-77 10 water 12

6. The furnace according to claim 1, characterized in that the melting furnace rotation drive is electric and consists of an AIRE 100 S4Y3 type electric motor with a 4.0 kW reversing device, a coupling, a gearbox, a gear, a gear sector welded to the furnace body and entering in engagement with the gear wheel, and two steel bandages supported by four rollers.

7. The furnace according to claim 1, characterized in that the gas cleaning unit is equipped with three cones, three separation devices for centrifugal phase separation, 140 filter elements - sleeves are placed in the double bag filter, while the dust and gas cleaning system has a capacity of 22,000 m ³ / h, purification rate for hydrogen fluoride 62%, purification rate for copper oxide 86%, purification rate for carbon monoxide 84%, purification rate for nitrogen oxide 86%, purification rate for aluminum oxide 81%, purification rate for dust 89%, level sound no more than 76 dBA.