способ плавки в печи с охлаждаемыми стенами

Формула изобретения

Способ плавки в печи с охлаждаемыми стенами, включающий нагрев расплавленного металла и шлака нагревателем сверху, воздействие нагревателя на охлаждаемые стены, отличающийся тем, что между охлаждаемыми стенами и нагревателем образуют непрерывно стекающую пленку жидкого шлака путем пневматического воздействия на ванну шлакового расплава.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам плавки в печах с охлаждаемыми стенами.

Известен способ плавки в отражательной печи, включающий нагрев металла и шлака сверху (В. В. Кобахидзе, Тепловая работа и конструкции печей цветной металлургии, М., МИСиС, 1994 г., стр.257).

Этот способ позволяет осуществить процесс плавки при нагреве металла и шлака сверху.

Однако, из-за воздействия источника тепла на стены печи для обеспечения длительной и надежной ее работы необходимо выполнять стены печи футерованными, причем толщина футеровки значительна. Это требует значительного расхода огнеупорных материалов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ плавки в печи с охлаждаемыми стенами, включающий нагрев расплавленного металла и шлака нагревателем сверху, воздействие нагревателя на охлаждаемые стены (В.И.Явойский, Ю.В.Кряковский, В.П.Григорьев и др. Металлургия стали, "Металлургия", 1983 г., стр.433). Нагревателем здесь является факел, образующийся при сжигании углеводородного топлива.

Этот способ за счет применения охлаждения стен позволяет уменьшить расход огнеупорных материалов.

В то же время, применение этого способа приводит к увеличению тепловых потерь через охлаждаемые стены печи.

Технической задачей изобретения является снижение теплопотерь через охлаждаемые стены печи.

Эта задача решается тем, что в известном способе плавки в печи с охлаждаемыми стенами, включающем нагрев расплавленного металла и шлака нагревателем сверху, воздействие нагревателя на охлаждаемые стены, согласно предлагаемому изобретению между охлаждаемыми стенами и нагревателем образуют непрерывно стекающую пленку жидкого шлака путем пневматического воздействия на ванну шлакового расплава.

Так как нагреватель расположен выше металла и шлака, температура в этой части печи выше, чем температура металла и шлака. Нагревателем может быть высокотемпературный факел, электрическая дуга, плазмотрон или другие типы нагревателей. Нагреватель воздействует на охлаждаемые стены, при этом теплопотери через охлаждаемые стены велики. Если на охлаждаемых стенах есть непрерывно стекающая по ним пленка жидкого шлака, которая образуется путем пневматического воздействия на ванну шлакового расплава, с учетом того, что температура этой пленки ниже температуры нагревателя (так как пленка образована из ванны шлакового расплава, которая нагревается в печи), теплопотери через охлаждаемые стены печи снижаются.

Наличие непрерывно стекающей по охлаждаемым стенам печи пленки жидкого шлака, образованной путем пневматического воздействия на ванну шлакового расплава, способствует и лучшему нагреву расплавленного металла и шлака, так как сверху будет передаваться дополнительное количество тепла за счет нагрева пленки шлака на стенах печи.

Ниже приведен пример реализации способа.

В печи находится расплавленный металл и шлак. Нагрев металла и шлака осуществляют сверху путем сжигания углеводородного топлива. Факел от сжигания углеводородного топлива является нагревателем, он воздействует на стены печи. Стены печи водоохлаждаемые. Если на стенах печи отсутствует пленка шлака, теплопотери через стены составляют 400 кВт/м² стен. Если на стенах печи образуют непрерывно стекающую пленку жидкого шлака путем пневматического воздействия на ванну шлакового расплава продувкой его воздухом, теплопотери составят 100 кВт/м².

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет снизить теплопотери через стены печи в 4 раза.