Способ плавки вторичного алюминийсодержащего сырья в отражательной печи

(51) 5 В 7 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(56) Авторское сМ 1668441, кл. С олитехнический институт А.П.Дорошкевич, А.В.Глыренко, Н.Г.Головатин, Ключников, В.М.Мосунов и идетельство СССР 22 В 21/00, 1989, евай АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к области вторичной цветной металлургии и может быть использовано при отражательной плавке алюминиевого лома и выплавке бронзо-латунных сплавов,Известны аналоги изобретения, где для повышения производительности процесса рекомендуется устанавливать торцевые форсунки под углом 12 - 20 к горизонтали, а также использовать в системе отопления вертикальную фурму. Это увеличивает конвективную составляющую процесса тепломассопередачи и улучшает теплотехнические показатели плавки.Прототипом изобретения является способ переработки вторичного алюминийсодержащего сырья в отражательной печи, где расплавление шихты осуществляется как за счет тепла от сжигания топлива на торцевых форсунках, так и вследствие подачи 25 - 35% природного газа (от его общего расхода) навертикальную фурму.Недостатком прототипа является неэф.фективное использование тепла от сжигания топлива на вертикальной фурме, что(54) СПОСОБ ПЛАВКИ ВТОРИЧНОГО АЛЮ МИНИЙСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ В ОТРА ЖАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ .(57) Использование: в области вторичной цветной металлургии при отражательной плавке ал)оминиевого лома и выплавке бронзо-латунных сплавов. Сущность: Плав ку ведут в отражательной печи.10 - 15% ших ты загружают непосредственно под вертикальную фурму, оставшуюся часть рав номерно распределяют по поду печи. приводит к относительному увеличениюпродолжительности плавки.Целью изобретения является снижениепродолжительности процесса плавки лома иотходов в печи с вертикальной фурмой.Указанная цель достигается тем, что 1015% шихты от общего ее количества загружается непосредственно под фурму, аостальную часть равномерно распределяютпо поду печи,По условиям прототипа плавка лома иотходов в печи, оборудованной фурмой может характеризоваться следующим значением КПД комбинированноготорцово-сводового отопления:т-с 12563700771 = 36468 390 100 =32,6%т-с 12563500,36468 390где 3700 и 3500 кг/ч - удельная производительность печи при сжигании на фурмесоответственно 35 и 25% топлива от его1256 кДж/кг - суммарное теплопотребление шихты;36468 кДж/м - теплотворная способность газа;390 - общее количество газа, сжигаемого в печи, мз/ч. При обычном отоплении печи КПД составит: 1 ррщ.у 103 284т 12563300 где: 3300 кг/ч - производительность обычной отражательной плавки без фурмы; 400 м /ч - расход газа на торцевых фор 3 сунках.Максимальная скорость завал ки под фурму может быть определена из соотношения: Ивах- у (1)Озгдв Оз - теплонапряженность плавильной камеры, кВт;ьз - изменение энтальпии шихты в период завалки, равное /1/963 кДж/кг;- изменение КПД печи, обусловленное работой фурмы.При торцово-сводовом отоплении КПД печи возрастает на 30,9 - 28,4 = 2,5% отн, 32,6 - 28,4 = 4,2% отн. Теплонапряженность плавильной камеры определяется как;(36468 400): 3600 = 3900 кВтПосле подстановки указанных данных вуравнение (1) получим значения максималь. ной скорости завалки, соответствующей различным повышениям КПД торцово-сводового отопления печи: РУ 3900 0,025 0,10 или 10 % РУ 39000,042 .=015 или 15 % Таким образом, исходя из повышенного КПД направленного факела, скорость загрузки шихты под фурму при комбинированном торцово-сводовом отоплении должна быть повышена на 10-15%.Загрузка большей части лома под фурму позволяет организовать его плавление в условиях одновременного воздействия факела торцевых" форсунок на боковую поверхность завалки и факела фурмы на верхнюю поверхность твердого металла.Интенсивное плавление шихты подфурмой с последующим разбрызгиванием металла ускоряет процесс расплавления ло- ма и отходов на остальных участках печи.Загрузка шихты менее 10% от общеймассы завалки вызывает необходимость до 5 груэки лома под фурму, что увеличивает продолжительность загрузки и плавления,Кроме того, снижается эффективность прямого воздействия факела торцевых форсунок на боковую поверхность завалки.10 Загрузка шихты под фурму в количествеболее 15% от общей садки печи уменьшаетэффективность плавления на участках пода,где доминирующим является теплообменизлучением, т,е. процесс плавления лома и15 отходов преимущественно происходит засчет торцевых форсунок. Это также приводит к увеличению продолжительности процесса,П р и м е р, В двухкамерной отражатель 20 ной печи, оборудованной вертикальнойфурмой, перерабатывали 20 т алюминиевого лома и отходов, Первоначально завалкушихты равномерно распределяли по поверхности пода, Продолжительность загрузки и25 плавления вэтомслучаесоставила 6,2 ч. Расход топлива на торцевых форсунках составлял 300 м /ч, на фурме 120 м /ч. Впоследующем плавки проводили с предварительной загрузкой под факел вертикаль 30 ной фурмы соответственно: 1,0; 1,5; 2,0; 2,5;3,0; 3,5 т/ч, Остальную часть шихты равномерно распределяли по поду печи, Продолжительность загрузки и полногорасплавления шихты соответственно соста 35 вили 6,3; 5,8; 5,7; 5,5; 5,3; 6,2; 6,4 часа.Содержание оксида алюминия в шлакеснизилось с 24,03% по прототипу до 9,67%по заявляемому способу. П ри этом извлечение А в сплав соответственно возросло с40 57,4% до 63,8%.Таким образом, 10-15% шихты от общего ее количества целесообразно загружать вобласть действия вертикальной фурмы, а остальную часть завалки равномерно распре 45 делять по поду печи.Формула изобретенияСпособ плавки вторичного алюминийсодержащего сырья в отражательной печи,включающий загрузку шихты и расплавле 50 ние за.счет тепла от сжигания топлива наторцевых форсунках печи и вертикальнойфурме, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюсокращения продолжительности загрузки иплавления, 10-15% шихты от общего ее ко 55 личества загружают под фурму, а оставшуюся часть равномерно распределяют по подупечи.