Плавильная шахтная печь для алюминиевых сплавов

(56) Литейное проиэволитейного дела. Проспфорума по технологипроцессов. Дюссельдо дство и технология ект Международного и металлургических Рф 26 05 89 стр 78 рис, 3. 54)ПЛАВИЛЬНА ТНАЯ ПЕ(57) Изобретение ственно для непр миниевых спл известных печей чием в ее констру с двухстворчаты азначено пр ой плавки вОтличае одобных целного ехан редн еимущеней алются от ей налиь авов дпя и кции з затв ункер зма дл агрузоч ором, м ой игран- поду, ения, виде ваюно на огне, слеи, см сокон ятс ни ГРР себ сго- яютугой одят вож- ывамере пкам нная вагранка работает ективно, так как ее устой олько в том случае, если остеле сос 1 авляет 0,3 - О, отходящих газов будет при большей или меньш ходящих газов воэника арушается ход плавки. недостаточивая работа высота ших 7 м, а темпе-850 С, ей темперает "закозленоэфф будет т тынап ратура так как туре от ние", н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪ эобретение относится к металлургии,в основном к печам, выплавляющим ап ниевые сплавы,Известна вагранка,в шахте котор целью удержания шихты во взвешенно стоянии, выполнены два перекрываю друг друга уступа. Недостатком данной струкции является то, что уступы наход под прямым воздействием факела сжиг топлива на пути к эона плавления и пер ва металла, потому воспринимают на первыми скоростной напор продуктов рания с высокой температурой, оплавл ся и быстро выходят из строя, С др стороны потери тепла на уступах прив к нарушению режима плавления, сопро дающегося частым "закозлением" и выз ющими изменение давления в ка сгорания, что ведет, как правило, к хпо и взрывам. ЯО 1772557 А 1 открывания и закрывания затвора в горизонтальном направлении, цельнолитого металлического кольца с коллектором для отбора продуктов сжигания, суженного по диаметру водоохпаждаемого пояса плавленичя и специального миксера с горелками для сжигания топлива, Печь проста в эксплуатации, легко поддается автоматизации и механизации всех трудоемких работ в процессе загрузки шихты и ведения самой плавки, Обеспечивает в процессе схода шихтовых материалсв .ерез шахту высвобождение. их от влаги и всевозможных масел, а также нагревает отходящими газами шихту до поступления ее в область плавильного пояса, чем резко улучшается термиче- а ский КПД самого плавильного агрегата. 1 ил,Известна также вагранка, в кото целью лучшего удаления жидкого ме из зоны плавления и разгрузки пода ва ки, а также для перегрева металла на шахта вагранки, ниже зоны расппавл снабжена затвором, выполненным в водоохлаждаемой решетки, перекрь щей шахту, при этом непосредствен решетке создается постель из кусков упорного материала, а выше, после нее дует твердая шихта, 177255745 50 55 Такие условия порождают недостатки данной конструкции вагранки, а именно водоохлаждаемая решетка перекрывает шахту перпендикулярно потоку, что создает большое теплопоглощение перекрытием (максимальные теплопотери), а с другой стороны исключает создание в зоне плавления сжатой зоны высоких температур, что имеет решающее значение.для хода плавки в шахтных печах типа вагранки. Также имеют место большие теплопотери с отходящими газами. Неизбежны частые зашлакования решетки, и, как следствие, непрерывное изменение давления в камере сгорания (пульсация), вызывающее хлопки и взрывы. К недостаткам следует отнести и сложность ,эксплуатации при водоохлаждаемой решетке (стойкость которой невысокая) и необходимость восполняемой в процессе работы постели из дефицитного огнеупорного материала.Целью изобретения является улучшение работы плавильных печей непрерывного действия, работающих на жидком или газообразном топливе.На чертеже показана предлагаемая печь. Она состоит из корпуса шахты 1, загрузочного бункера 2, двухстворчатого затвора 3, механизма. приведения в действие затвора 4, цельнолитого металлического кольца 5 для отвода продуктов сжигания, водоохлаждаемого пояса б, переходного канала 7, миксера 8 и горелочного устройства 9, Для выпуска металла и шлака из миксера в литейные ковши предусмотрены соответствующие летки.Для завалки материалов в печь влужит специальный бункер с двухстворчатым затвором на его дне. Указанное устройство позволяет без нарушения герметичности зоны шахты периодически восполнять ее по программе порциями материалов, поступающими из бункера при раскрывании затвора с помощью пневмоприводов, Движение половинокзатвора по горизонтали производится автоматически в зависимости от снижения уровня материалов в шахте. Указанный способ загрузки шихты позволяет располагать материалы равномерно и в основном по центру шахты, А это очень важно для ведения процесса плавки и сохранности целостности футеровки,Устройство отбора продуктов горения состоит из цельнолитого металлического кольца с окнами. Укладывается внутри шах. ты на опоры и служит одновременно защитой от разрушения нижележащей футеровки, Кольцо своим наружным диаметром примыкает к окнам корпуса шахты и соединяется при помощи коллектора к газоотводящим трубам от вентилятора. В горновой части шахты, выше пода печи, имеется специальное сужение в виде водоохлаждаемого футерованного кольца.Суженная часть позволяет задерживать на своих плечиках сход шихты, создавая условия для исключения уплотнения материалов в самом горне, непосредственно на падине. А это очень важно для успешной работы печи шахтного типа. Создаются условия для беспрепятственного прохождения продуктов горения через весь столб шихтовых материалов, что обеспечивает хороший теплообмен между ними и постоянство давления в камере горения, исключающее возникновение хлопков и взрывов, Именно это обеспечивает устойчивый ход процесса плавки,Работа на печи осуществляется следующим образом. После соответствующего разогрева шахты печи, ее подины и миксерной части можно приступить к ее эксплуатации. Для этого при открытом затворе через бункер 2 производится завалка шихтовых материалов, состоящих преимущественно из легкого развеса с переходом далее и на более крупный вес кусков, По достижении высоты завалки материаловдо нужного уровня окон кольца, затвор 3 закрывается, включается вентилятор отсоса газов, приводятся в действие горелочные устройства, При удовлетворительной работе горелок можно произвести дозавалку шихты до полной высоты шахты, Проверить поступление и отвод воды из кольца охлаждения пояса плавления. Температура отводимой воды должна быть не выше 70 С,При нормальной работе всего оборудования, контрольно-измерительной аппаратуры и удовлетворительном процессе горения топлива можно приступить к началу эксплуатации печи на режиме непрерывной плавки,Печь обеспечена приборами контроля уровня завалки шихты, автоматикой открывания и закрывания двухстворчатого затвора в зависимости от запрограммированного уровня высоты материалов в шахте печи, Количество поступающего топлива и интенсивность его горения автоматически регулируется необходимостью получения нужного перегрева металла,Процесс горения топлива начинается и полностью заканчивается внутри миксера, Именно здесь и будут самые высокие температуры, позволяющие поддерживать нужный перегрев поступающего из печи выплавляемого металла, Продукты горения, затратив часть своего тепла в миксере для подьема температуры поступающего из пе 5 10 15 20 25 30 35 40чи металла, через переходный канал 7 поступают в горновую .эсть, где происходит основной процесс даплавления твердой части шихты, нс успевшей расплав:ться над уровнем суженной части пояса плавления, а также перегрев жидкого металла, падающего на подину в виде капель и отдегьных струй,Предлагаемая конструкция печи даст воэможность улучшить организацию производства литейного цеха за счет обеспечения его ж дким металлом однородного качества и нужной температуры. Г 1 ечь даст возможность совместить в одном агрегате операции подогрева и плавки материалов, предотвратив опасности случаев взрыва при загрузке мокрой или влажной шихты, используя для этого по существу дармовое тепло отходя щих газов.Печь проста и надежна в эксплуатации. Легко осуществима механизация и автоматизация всех трудоемких работ, пач ная с загрузки материалов, о-,бора продух ов сжигания топлива, процесса самой плавки до органиэации горения топлива и поддер жания постоянной температуры металла вмиксере. Благодаря использованию тепла отходящих газов для гюдогрева загружаемых материалов, резко улучшается термический КПД само о плавильного агрегата, 1 ОФормула изобретенияПлавильная шахтная печь для алюминиевых сплавов. содержащая шахту, горн имиксерную часть, загрузочное устройство,15 размещенное о верхней части шахты, и газоотводящую систему, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью улучшения срока службы,экономии топлива и огнеупоров, шахта выполнена с пережимом над горном, горн вы 20 полнен расширяющимся книзу, и, пережим- водоохлаждаемым,