Печь для непрерывной переработки материалов в расплаве

 

Использование: для переработки таких видов сырья, как твердые бытовые отходы, шламы очистных сооружений и другие влажные материалы, в жилищно-коммунальном хозяйстве, энергетике, металлургии и других отраслях. Сущность: печь, содержащая подину, газоход, шахту, кессонированный пояс с нижним и верхним рядами фурм, сифон для выпуска шлака и шпур для выпуска металлизированной фазы, оборудована по торцам газлифтными загрузочными камерами. На своде камер установлены вертикальные фурмы и взрывные клапаны. Устройства для выпуска расплава расположены в средней части печи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для переработки влажных углеродсодержащих материалов, например твердых бытовых отходов, углей, шламов очистных сооружений и т. д. и может быть использовано в жилищно-коммунальном хозяйстве, энергетике, металлургии и других отраслях промышленности.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является печь для непрерывной плавки материалов в расплаве, содержащая шахту, кессонированный пояс с фурмами, подину, свод, устройства для выпуска расплавов, загрузочное устройство и газоотводящий тракт (Патент США N 4346661, кл. F 23 G 3/00, 1988).

Такая конструкция печи позволяет снизить пылевынос в 1,5-3 раза и за счет этого улучшить работу газоходных трактов и систем пылегазоулавливания. Однако при переработке сырья с повышенной влажностью работа печи сопровождается взрывоопасностью при контакте такого сырья с расплавом и неконтролируемыми выбиваниями газов и факелов наружу печи, а также загрязнением атмосферы на площадке обслуживания загрузочных устройств.

Недостатком такой конструкции печи является также низкая производительность при переработке влажного сырья (10-20 т/м² ˙сут).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение производительности печи при переработке влажного сырья.

Это достигается тем, что в печи для непрерывной переработки материалов в расплаве, содержащей шахту с вертикальной перегородкой, образующей газлифтную загрузочную камеру, кессонированный пояс с фурмами, подину, свод, устройства для выпуска расплава, загрузочные устройства и газоотводящий тракт, согласно предлагаемому изобретению газлифтные загрузочные камеры установлены на обоих торцах печи, устройства для выпуска расплавов расположены в средней части печи, а на своде газлифтных загрузочных камер установлены вертикальные фурмы и взрывные клапаны.

На фиг. 1 изображена печь для непрерывной переработки материалов в расплаве, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Печь содержит шахту 1, кессонированный пояс с фурмами 2, подину 3, свод 4, сифонное устройство 5 для выпуска шлака и шпур 6 для выпуска тяжелой фазы, газоотводящий тракт 7. По обеим сторонам печи установлены газлифтные загрузочные камеры 8, расположенные под приемными воронками 9. Сифонное устройство 5 для выпуска шлака выполнено в средней части печи, здесь же в подине выполнены приямок 10 для накопления тяжелой фазы и шпур 6 для ее выпуска. В газоотводящем тракте 7 установлены фурмы 11 для дожигания горючих составляющих. На своде газлифтных камер 8 установлены взрывные клапаны 12 и вертикальные фурмы 13.

Печь работает следующим образом.

В приемные воронки загружается влажный углеродсодержащий материал, который направляется в газлифтные камеры 8. Газлифтные камеры соединены по расплаву с плавильной зоной печи.

Дутье, подаваемое через вертикальные фурмы 13, инжектирует подаваемый материал в расплав. В основной части печи благодаря подаче воздухокислородного дутья происходит интенсивный барботаж расплава. Всплывающие газовые пузыри образуют газлифтный эффект, вследствие чего происходит активный захват материала, попавшего на поверхность расплава, и его передача в зону плавления. Интенсивный барботаж способствует интенсификации процессов тепло- и массообмена, благодаря чему происходит быстрое усвоение (плавление) материала.

Отходящие газы дожигаются при подаче воздухокислородного дутья через фурмы 11 и без вредных составляющих отводятся по тракту 7. Шлаковая фаза (силикатно-кальциевая) непрерывно выводится из печи через сифонное устройство 5, а тяжелая фаза (с металлами) периодически выводится через шпур 6.

Оборудование печи по обоим торцам газлифтными камерами способствует более равномерной загрузке в массу расплава, что ведет, с одной стороны, к сокращению единовременного поступления большого количества влаги с сырьем в одно место печи, а с другой стороны, к увеличению производительности печи по проплаву этого вида сырья. Равномерное рассредоточение материала в газлифтные камеры предотвращает выбивание газов и горение факелов снаружи печи в моменты поступления в печь сырья и мгновенного испарения влаги в случае его большой неоднородности по составу и влажности. В отдельных случаях попадания в расплав концентрированных количеств влаги (банки с содержимым, бутылки с водой и пр.) паровые "хлопки" не исключаются, и тогда срабатывают взрывные клапаны 12, установленные на своде газлифтных камер 8.

Формула изобретения

1. ПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ В РАСПЛАВЕ, содержащая шахту, кессонированный пояс с фурмами, подину, свод, устройства для выпуска расплава, загрузочное устройство и газоотводящий тракт, отличающаяся тем, что она снабжена вертикальными перегородками, расположенными в шахте и образующими газлифтные загрузочные камеры по торцам печи, а устройства для выпуска расплава расположены в средней части передачи.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что на своде газлифтных загрузочных камер установлены вертикальные фурмы и взрывные клапаны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2