Печь для плавки лома и отходов цветных металлов

 

Изобретение относится к металлургии, к конструкции печей для плавки лома и отходов цветных металлов ,в частности, сплавов алюминия и цинка. Цель изобретения - упрощение обслуживания и обеспечение возможности переработки низкосортной шихты. Переплавляемую шихту /стружку и т.п./ загружают в камеру 4 и насосом на нее подают расплав. Шихта плавится и перетекает в камеру 5, где всплывающий шлак механически удаляют. Расплав попадает в желоб 6, где скорость его увеличивается. Это способствует всплыванию неметаллических включений и удалению водорода. Металл дополнительно очищается на фильтрующем элементе 10 и попадает в камеру 8, где отстаивается и передается на разливку. Часть металла возвращается через окно 7 в камеру 1. 2 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 F 27 В 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4281789/23-02 (22) 13.07.87 (46) 15.05.89. Бюл. ¹ 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (72) В.И. Гель, Н.M. Воронин, Э.Ф. Малык, А.И. Баркалов и Н.И. Артемьев (53) 621. 745. 33 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1267319, кл. С 22 В 21/00, 1984. (54) ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ ЛОМА И. ОТХОДОВ

ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к металлургии, к конструкции печей для плавки лома и отходов цветных металлов, в частности сплавов алюминия и цин, Я0„„1479804 А 1 ка. Цель изобретения - упрощение об-. служивания и обеспечение возможности переработки ниэкосортной шихты. Переплавляемую шнхту (стружку и т.п.) загружают в камеру 4 и насосом на нее подают расплав. Йихта плавится и перетекает в камеру 5, из которой всплывающий шлак механически удаляют. Расплав попадает в желоб 6, где скорость его увеличивается. Это способствует всплыванию неметаллических включений и удалению водорода. Металл дополнительно очищается на фильтрующем элементе 10 и попадает в камеру 8, где отстаивается и передается на разливку. Часть металла воэвращается через окно 7 в камеру 1. 2 э.п. ф-лы, 3 ил.,1 табл.

1479804

Изобретение относится и металлургии, в частности к конструкции печи для плавки лома и отходов цветных металлов, например сплавов алюминия и цинка.

Цель изобретения — упрощение обслуживания и обеспечение переработки низкосортной шихты.

На фиг. 1 изображена печь, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-A на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Печь для плавки лома и отходов цветных металлов состоит из камеры 15

1 нагрева металла, колодца 2 с насосом 3, камеры 4 плавления лома, ка— меры 5 отделения шлака от металла, двууклонного желоба-металлопровода

6, окна 7 перетока расплава, камеры 8 20 отстоя расплава, колодца 9 и фильтра

10 — пучка вертикальных стержней из карбида кремния.

Камера 1 нагрева расплава представляет собой футерованную огне- 25 упорным материалом емкость, причем стенка, примыкающая к желобу-металлопроводу 6, выполнена с применением огнеупоров с высокой теплопроводностью, например карбида кремния или муллито-корундового огнеупора, Камера 1 имеет систему подогрева (не показана) и окно 11 для чистки и соединена с камерами 4, 5 и 8 окнами 7, служащими для перетока расплава и 35 расположенными в нижней части камеры 1. Насос 3 служит для создания циркуляции расплава между камерами

1, 4, 5 и 8 и может быть как механическим. центробежным, так и МГД- 40 насосом. В камеру 4 в виде футерованного огнеупором зумпфа подается лом для его расплавления. Камера 5 это футерованная огнеупором, емкость, в которой шлак выплывает на поверх- 45 ность металла и принудительно удаляется. Желоб-металлопровод 6 выполнен двууклонным для освобождения его от металла при выпуске расплава из печи. Для лучшего прогревания металлопровод 6 отделен от камеры 1 теплопроводным огнеупором. Для предотвращения зарастания желоба-металлопровода б окислами и настылями, а также пРедотвРащения окисления в нем металла, поперечное сечение камеры выбирается таким, чтобы скорость металла в металлопроводе находилась в пределах более 0,05 и ление металла, т.е. не позволяет перерабатывать низкосортную (окисленную) шихту (см. таблицу).

Отношение сечений желоба и

Содержа ние оки

Толщина настила

Скорость металла в желобе м/с слов в на стенметалле

Ж камеры ках желоба за

10 сут работы, мм

21

18

0,08

0,1

0,15

0,2

0,7

0,8

0,04

0 05

0,1

0,2

0,3

0,32

0,6

0,5

0,3

0,2

0,1

0,08

Предлагаемая печь для плавки лома и отходов цветных металлов, например алюминиевой стружки, работает следующим образом. менее 0,3 м/с, что достигается выбором сечения желоба-металлопровода

6 в зависимости от сечения камеры 5— камеры отстоя шлака (соотношение их сечений изменяется по длине от

0,2 до 0,5). Колодец 9 выполнен из огнеупора, который используется и в желобе-металлопроводе 6. Глубина колодца 9 составляет обычно 0,5 глубины камеры 8. Пучок вертикальных карбидкремниевых стержней собран с зазорами для фильтрации расплава.

Зеркальное расположение открытых камер 5 и 8 у противолежащих стен закрытой камеры 1 выбрано для повышения эффективности передачи тепла за счет улучшения перемешивания расплава в закрытой камере (направление движения расплава в печи показано на фиг. 1 стрелками). Поперечное сечение камеры 8 больше сечения камеры 5 на 30-507, что позволяет снизить скорость расплава в ней для улучшения отстаивания окислов и облегчения удаления водорода. При скорости металла в желобе 0,05 предотвращается выпадение окислов и других неметаллических включений из потока металлов на дно желоба, т.е. устраняется возможность его зарастания. Превышение скорости металла 0,3 м/с приводит к разрыву окисной пленки и вмешиванию ее в расплав, что увеличивает окис14 79804

При включении насоса 3 в системе: камера 4 плавления — камера 5 обработки шпака — двууклонный желоб 6 колодец 9 с установленным в нем фильтром 10 — в виде пучка вертикальных карбидкремниевых стержней — камера

8 отстоя расплава — камера 1 нагрева металла — всасывающий патрубок насоса - камера 4 и т.д., начинается циркуляция металла.

Переток металла осуществляется за счет создания металлостатического напора насосом 3 через окна 7. Тепло, необходимое для плавки шихты, передается потоку металла в камере 1 нагрева. Нагретый металл смешивается в плавильной камере 4 с холодной шихтой, расплавляет ее, расплав попадает в камеру 5, в которой всплывает шлак. 20

Для снижения количества металла в шлаке в камеру 5 на поверхность раслава может подаваться флюс. В желобеметаллопроводе 6 поток металла ускоряется, что приводит к коагуляции окисных плен и флотации их на поверхность расплава пузырьками водорода, В средней части желоба-металлопровода 6 глубина потока металла уменьшается, возрастает его скорость, что облегчает диффузию водорода (уменьшает его путь к поверхности расплава). Не успевшие всплыть окислы задерживаются на поверхности карбидкремниевых стержней при протекании расплава через щели между стержнями, собранными в пучок.

Образование щелей обуславливается, во-первых, значительной шероховатостью их поверхности, во-вторых, отклонениями размеров толщины стержней и искривленностью их осей. В качестве карбидкремниевых . стержней могут быть использованы отработанные силитовые стержни нагреватели поверхность ко 45 торых обогащена окисью кремния и удовлетворительно смачивается окисью алюминия, содержащейся в расплаве, и самим расплавом. Это способствует повышению эффективности фильтрации расплава.

В камеру 8 поступает очищенный расплав. Далее за счет резкого падения скоростей потока металл еще более очищается путем седиментации от окислов и водорода в камере 8 и чистым поступает в камеру 1 нагрева через окно 7, Из камеры 8 часть очищенного металла отбирается для разлива, а другая поступает в камеру 1. Глубокая очистка металла от окислов способствует повышению кампании печи и снижает ее простои на очистку шпака и окислов. Пучок керамических стержней — фильтр может периодически заменяться и направляться на регенерацию, например, путем пескоструйной обработки.

Таким образом, использование изобретения позволяет перерабатывать низкосортную шихту, так как обеспечена эффективность очистки расплава, а также упрощается обслуживание печи, поскольку уменьшается íàстылеобразование и облегчена замена фильтра.

Формула изобретения

1. Печь для плавки лома и отходов цветных металлов, содержащая камеру нагрева расплава со сводом, открытые камеры для плавки IIIHxTbI и обработки шпака и колодец для установки насоса, соединенные окнами в разделяющих их перегородках, отличающая с я тем, что, с целью упрощения обслуживания и обеспечения переработки низкосортной шихты, она снабжена камерой отстоя расплава, колодцем с фильтрующим элементом и двууклонным желобом, соединяющим камеры обработки шлака и отстоя расплава и выполненным с площадью поперечного сечения, изменяющейся по длине от 0,2 до 0,5 площади поперечного сечения камеры обработки шпака, причем колодец с фильтрующим элементом расположен между желобом и камерой отстоя расплава.

2. Печь по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что камеры обработки шлака и отстоя расплава расположены с противоположных сторон камеры нагрева.

3. Печь по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что фильтрующий элемент выполнен в виде пучка стержней из карбида кремния.

1479804

Составитель А..Лютиков

Техред А.Кравчук Корректор Н. Гулько

Редактор Л. Пчолинская

Заказ 2532/40 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101