газовая вагранка для производства минеральной ваты

Формула изобретения

ГАЗОВАЯ ВАГРАНКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ, содержащая шахту в виде ватер-жакета, камеру перегрева с расширяющимися книзу огнеупорными стенками и разделяющую ватер-жакет от камеры перегрева водоохлаждаемую перемычку из расположенных в один ряд труб, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы огнеупорной футеровки, перемычка выполнена с примыкающим к внутренним стенкам камеры перегрева и частично перекрывающим ее поперечное сечение водоохлаждаемым кольцом, а трубы перемычки пропущены через кольцо.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области литейного производства и строительных материалов, точнее к вагранкам для плавки минераловатного сырья и производства шлаковаты.

Известна газовая вагранка, содержащая шахту и камеру перегрева, разделенные водоохлаждаемой перемычкой, расположенной между двумя противоположными стенками камеры перегрева [1].

Недостатками вагранки являются сложность футеровки перемычки и недостаточно высокая стойкость футеровки камеры перегрева, обусловленная воздействием горячих газов и стекающего по футеровке шлака.

Известна газовая вагранка, содержащая шахту и камеру перегрева, разделяющая их перемычка выполнена в виде отдельных секций, расположенных в шахматном порядке, а камера перегрева выполнена расширяющейся книзу, что позволяет улучшить распределение газов в шахте и несколько увеличить стойкость футеровки камеры перегрева за счет уменьшения воздействия стекающего шлака на футеровку [2].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является вагранка с водоохлаждаемой перемычкой, выполненной в виде труб [3].

Недостатком вагранки является низкая стойкость футеровки камеры перегрева, особенно свода и подины, по которой стекают шлак и металла. Главным фактором разрушения футеровки является воздействие на нее шлака.

Этот факт еще более усиливается при плавке минерального сырья с целью производства шлаковаты. Стекающий по стенкам камеры перегрева шлак активно взаимодействует с окислами футеровки и разрушает ее. Стойкость футеровки составляет 2-3 плавки, после чего производится капитальный ремонт или монтируется сменная камера перегрева.

Целью изобретения является повышение срока службы огнеупорной футеровки.

На фиг. 1 показана минераловатная газовая вагранка; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Газовая вагранка состоит из шахты в виде ватер-жакета 1, камеры 2 нагрева с расширяющимися книзу огнеупорными стенками, водоохлаждаемой перемычки, выполненной из водоохлаждаемого кольца 3 и труб 4, расположенных в один ряд, и газовых горелок 5, установленных в нижней части камеры перегрева.

Водоохлаждаемое кольцо 3 выполнено с диаметром, меньшим, чем диаметр камеры перегрева в верхней части, т.е. выдвинуто внутрь камеры перегрева и установлено с напуском на свободное сечение камеры, частично перекрывает его и примыкает к внутренним стенкам ее. Вводы воды в кольцо осуществляется по трубе 6, вывод воды - по трубе 7. Трубы 4 пропущены через кольцо 3 и имеют свой самостоятельный ввод и вывод воды. Камера снабжена распыливающим устройством 8 для получения шлаковаты.

Газовая вагранка работает следующим образом.

Перед плавкой в ватер-жакет 1, в кольцо 3 и трубы 4 подают воду, затем включают газовые горелки и подогревают вагранку до 1100-1200^оС. Затем вагранку выводят на рабочий режим и загружают шихту (шлак, битый кирпич, стекло, минеральные отходы и т.д.). Шихта загружается на водоохлаждаемую перемычку.

Продукты сгорания газа из камеры перегрева выходят в шахту, нагревают и плавят шихту. Капли и струи шлака стекают с перемычки через проходы между трубами 4 и кольцом 3 и скапливаются на подине камеры перегрева, где происходит их перегрев. Далее после включения распыливающего устройства 8 из шлакового расплава образуется шлаковата, которая поступает в осадительную камеру для формования шлаковатных плит.

Выполнение перемычки с водоохлаждаемым кольцом обеспечивает активное охлаждение верхней части футеровки камеры перегрева по всему периметру, что обеспечивает увеличение срока службы футеровки в верхней части камеры. Установка кольца с напуском на свободное сечение камеры обеспечивает оптимальное стекание шлака без контакта с футеровкой камеры. Шлак стекает преимущественно, минуя футеровку, в виде свободнопадающих с труб и кольца капель и струй, что исключает химическое взаимодействие шлака и футеровки, т.е. самый главный разрушающий футеровку фактор в вагранке устранен. Вместе с тем наличие в камере перегрева футеровки обеспечивает хорошие условия для горения газа и перегрева шлакового расплава.

За счет того, что перемычки пропущены через кольцо (а не установлены сверху или снизу кольца), обеспечивается невозможность захода жидкого шлака в месте сочленения труб с футеровкой, чем обеспечивается увеличение стойкости футеровки в этих зонах.

В предложенной конструкции газовой вагранки в 2-3 раза увеличивается срок службы футеровки камеры перегрева, в 1,5-2 раза уменьшается расход огнеупорных материалов на футеровку камеры перегрева, уменьшаются затраты на футеровку, снижается себестоимость 1 т шлаковаты.