Шахтная печь для плавки меди

 

ШАХТНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ МЕДИ, содержащая вертикальную цилинд рическую камеру предварительного нагрева зайалки меди, камеру плавления с диаметром и площадью сечения большей , чём диаметр и площадь сечения камеры предварительного нагрева, горелки и средства для сбора и дренажа расплавленной меди из камеры плавлей$ш , отличающая ся тем, что, с целью повышения эффективности работы печи, она снабжена дополнительно горелками, размещенными в нижней части вертикальной цилиндрической камеры, камера плавления дополнительно снабжена двумя горелкга и, размещенными параллельно одна, другой и симметрично относительно выпускного отверстия, две другие горелки, :размещенные в камере плавления, установлены по касательнойк стенке камеры плавления .с интервалом 270° одна относительно другой и симметрично относительно выпускного отверстия, соотношение диаметра камеры плавления и диаметра цилиндрической камеры

„„Я0„„1145937

СОЮЗ СОЯЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А ауц F 27 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,", 1

H llATEHTY (21) 3234596/22-02 (22) 20.01 ° 81 (46) 15. 03. 85. Бюл. У 10 (72) Милтн Эдвард Берри (США) (71) Саусвайр Компани (США). (53). 621.745.34(088.8) (56) 1. Патент США Р 3199977, кл. 75-76, 1970.

2. Патент США В 2283163, кл. 75-43, 1942.

ГОСУДАРСТВЕНН11Й КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) (57) ШАХТНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ

МЕДИ, содержащая вертикальную цилинд рическую камеру предварительного нагрева завалки меди, камеру плавления с диаметром и площадью сечения большей, чем диаметр и площадь сечения камеры предварительного нагрева, горелки и средства для сбора и дренажа расплавленной меди из камеры плавления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективнос ти работы печи, она снабжена дополнительно горелками, размещенными в нижней части вертикальной цилиндрической камеры, камера плавления дополнительно снабжена двумя горелками, размещенными параллельно одна, другой и симметрично относительно выпускного отверстия, две другие горелки, размещенные в .камере плавления, установлены по касательной.к стенке камеры плавления .с интервалом 270 .одна относительно другой и симметрично относительно выпускного отверстия, . соотношение диаметра камеры плавления и диаметра цилиндрической камеры (1,2-1,9):t, камера плавления выполнена с изменяющимся сверху вниз диаметром, при этом отношение наибольmего диаметра камера плавления к диаметру цилиндрической камеры обратно пропорционально диаметру цилиндрической камеры.

Изобретение относится к цветной

1 металлургии, в частности к шахтным печам для переработки скрала или

p äû Ф

1145937 ния к диаметру цилиндрической камеры обратно пропорционально диаметру цилиндрической камеры, 10

Известна шахтная печь для плавления скрапа, содержащая вертикальную цилиндрическую камеру, горелки и средства сбора и дренажа меди 11.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату является шахтная печь для плавки меди

} содержащая вертикальную цилиндрическую камеру для предварительного нагрева завалки меди, камеру плавления с диаметром и площадью сечения большей, чем диаметр и площадь сече-. ния камеры предварительного нагрева горелки и средства сбора и дренажа расплавленной меди Г23.

Однако обе известные печи характеризуются недостаточно высокой эффективностью работы и невозможностью переработки большой завалки скрапа или руды.

Цель изобретения — повышение эффективности работы печи.

Цель достигается тем, что шахтная печь для плавки меди, содержащая вертикальную цилиндрическую камеру предварительного нагрева завалки меди, камеру плавления с диаметрам и площадью сечения большей, чем диаметр и площадь сечения камеры предварительного нагрева, горелки и средства для сбора и дренажа расплавленной меди из камеры плавления, снабжена дополнительно горелками, размещенными в нижней части вертикальной цилиндрической камеры, камера плавления дополнительно снабжена двумя горелками, размещенными парал лельно одна другой и симметрично относительно выпускного отверстия, две горелки, размещенные в камере плавления, установлены по касатель-. ной к стенке камеры плавления с интервалом 270 одна;.отнасительно дру. гой и симметрично относительно выпускного отверстия, соотношение диаметра камеры плавления и диаметра цилиндрической камеры(1,24-1,9):1,камера плавления выполнена с изменяющимся сверху вниз диаметром,при этом отношение наибольшего диаметра камеры нлавле15

2<

На фиг. 1 - разрез предпочтительного варианта печи; на фиг, 2 — увеличенной камеры плавления, вид сверху (разрез А-А на фиг, 1)..

Гранулираванный металл под давлением собственного веса загружается в верхнюю часть печи с помощью загрузочного устройства (не показано).

Печь 1 разделена на цилиндрическую часть 2 и камеру 3 плавления. Верхняя часть цилиндрической части 2 представляет собой камеру 4 предварительного нагревания, в которой холодная завалка 5 нагревается за счет конвекции от горелок 6 и 7, расположенных в камере 8 спекания и камере 9 плавления. Центральная часть печи представляет собой камеру 8 спекания, в которой температура предварительно нагретой эавалки 5 поднимается регулируемым образом до температуры, несколько меньшей температуры плавления металла завалки за счет конвекции от горелок 7 камеры плавления и путем непосредственной подачи тепла от горелок 6 камеры спекания для получения .спеченной колонной массы завалки 10, Благодаря плотности гранулированной металлической завалки 5, высокого отношения площади поверхности к объему

-и возможности регулирования работы горелок 6 камеры спекания эавалка не плавится, а вместо этого спекает ся по мере ее нагревания до температуры несколько ниже точки плавления металла завалки, в силу чего из эавалки 5 образуется когерентная колонная масса 10, которая плавится в камере 9 плавления. Колонная масса !О блокирует прохождение гранул завалки 5 через шахту и в нижнюю часть печи, предотвращая таким образом нерегулируемое образование полусплошной массы нерасплавленного металла на поде 11. Одной из самых серьезных проблем плавки гранулированного скра. па в известных шахтных печах было нЕрегулируемое образование холодной полусплошной массы металла на поде, которая забивала выпускное отверстие и блокировала горелки. Но в печи 1 предусмотрена камера 9 плавления, которая приспособлена для размещения

1145937

3 массы 10 завалки в регулируемом режиме и расплавления этой массы, при этом. выпускное отверстие 12 остается чистым, а горелки неблокированными. .При работе печи 1 завалка не прилипа ет к внутренним стенкам 13 печи 1, так как внутренние стенки 13 футерованы огнеупорами и поскольку завалка .уплотняется в когерентную колонну мао,су 10 и несколько усаживается от 10 внутренних стенок 13 по мере спекания

:массы исключая образование пустот. ! »

Под камерой 8 спекания расположена камера 9 плавления большего диаметра и меньшей высоты по сравнению с,камерой 8, расположенной непосредственно над ней, В общем цилиндричес-. кая часть 2 должна иметь диаметр при"мерно -2,5-6,0 футов, при этом предпочтительный диаметр составляет 4,5 фута. Диаметр камеры 9 плавления должен быть примерно в 1,2-1,9 раза больше диаметра цилиндрической части 2, при этом предпочтительное отно.шение диаметра камеры 8 плавления к диаметру цилиндрической части 2 составляет 1,5-1.

Таким образом, чем больше диаметр цилиндрической части 2, тем меньше 30 отношение диаметра камеры плавления к диаметру цилиндрической части: минимальное увеличение диаметра от цилиндрической части 2 к камере 9 плавления должно составлять 305 мм» а максимальное - 610 мм. При пуске эавалка 5 достигает пода 11 в регулируемом режиме и предварительно нагревается для получения регулируемого образования сплошной или спеченной <0 колонной массы, которая образуется в колонне 10, Ширина плавильной каме. ры 9 образует пространство 14 для горения вокруг образующейся колонны

10 для начала плавления, при этом 45

;выпускное отверстие 12 остается чистым, а горелки 7 не блокируются колонной массой 10.

После этого по мере опускания колонной массы 10 вниз по цилиндрической части 2 масса попадает в камеру 15 спекания в виде сплошной колонны 10, диаметр которой примерно оавен внутреннему диаметвч каме ры 8 спекания, затем масса поступает в камеру 9 плавления и далее опирается на под 11. Под 11 предпочтительно выполнен многоярусным для улучшения плавления нижней поверхности колонны 10, а также периферийных поверхностей, при этом обеспечивается непрерывная вертикальная поддержка спеченной колонны 10.

Боковая поддержка обеспечивается стенками 13 камеры 8 спекания и трубчатое нагревательное пространство образуется между стенками 15 .камеры 9 плавления и периферией колонны 10, В этом пространстве 14 тепло направляется из множества горелок 7 радиально внутрь и на расстоянии Йо внутренней поверхности камеры 9 плавления. Таким образом, горелки 7 расположены так, что сжигаемое в них топливо образует пламя,,которое контактирует с металлической колонной 10 по касательной и за.вихряется вокруг колонны 10 симметрично в трубчатом пространстве 14 от точки, расположенной непосредственно напротив выпускного отверстия

12 в направлении выпускного отверстия 12. Такая симметричная тангенциальная подача пламени расплавляет. колонную массу 10 металла от наружной поверхности в направлении ее внутренней части. Расплавленная часть колонной массы 10 замещается частями колонны 10 которые непре.— рывно спекаются в камере 8 спекания и под действием тяжести подаются из камеры 8 спекания в камеру 9 плавления при работе печи 1, Расплавленный металл 15 стекает на под 1 1»

,который направляет ноток метал1 ла через выпускное отверстие

12.

1145937

БЯИИПИ Заказ 1210/46 Тираж 57С НоФтнсное

@ цщаа ЩШ "Патент", г. Ужгороп,ул.Проектная, 4