отражательная печь для переплава алюминиевого лома

Формула изобретения

1. Отражательная печь для переплава алюминиевых ломов, содержащая корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, ограниченную подом и стенками накопительную ванну, свод, сливную летку, газоход, отличающаяся тем, что корпус печи размещен на сварном каркасе, залитом бетоном с наполнителем из крошки легковесного шамотного кирпича, при этом накопительная ванна и наклонная площадка выполнены из муллитокорундовых блоков повышенной плотности МКФПП-88, уложенных на теплоизоляционный муллитовый стекловолокнистый слой марки МЛФ-260 и легковесный кирпич ШЛ-0,9, к каркасу печи приварен стальной короб, снабженный теплоизоляцией между ним и каждой стеной, состоящей из двойного теплоизоляционного муллитового стекловолокнистого слоя марки МЛФ-260 и листового асбокартона, при этом печь имеет в одной боковой стене две инжекционные десятисмесительные горелки среднего давления, направленные под углом на наклонную площадку, в другой боковой стене одну инжекционную десятисмесительную горелку с гладкой внутренней поверхностью смесителей, направленную под углом на наклонную площадку, девятнадцатисмесительную горелку, направленную на подину печи, футерованную огнеупорным кирпичом камеру дожига, в которой установлена газовая четырехсмесительная инжекционная горелка с насадками, причем камера дожига имеет в боковой стенке дверку, футерованную легковесным шамотным кирпичом, которая открывается и закрывается вручную, а сверху размещена воздуходувка, при этом печь имеет рабочее и шлаковое окна.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, она имеет гидравлический привод подъема и опускания рабочей заслонки печи, состоящий из двух силовых цилиндров, масляного насоса, кронштейнов, вращающихся на осях, приваренных к корпусу печи, и литой чугунной заслонки с двойным теплоизоляционным муллитовым стекловолокнистым слоем марки МЛФ-260, футерованной легковесным полуторным огнеупорным кирпичом, причем футеровка выступает за плоскость заслонки на 30 мм с образованием при закрытии надежного Г-образного замка для уменьшения угара и теплопотерь из печи.

3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что заслонка шлакового окна печи имеет раму, футерованную легковесным полуторным кирпичом, выступающим за раму на 30 мм, причем рама имеет по два ползуна с каждой стороны, приваренных к ней, перемещающихся по копирам, с образованием при закрытии шлакового окна надежного Г-образного замка для уменьшения угара и теплопотерь из печи, а привод подъема и опускания заслонки шлакового окна печи содержит электродвигатель, муфту, червячный редуктор, барабан, противовес, тросы и шкивы.

4. Печь по п.1, отличающаяся тем, что она имеет две летки в торцевой задней стене для выпуска расплавленного металла, выполненные в быстросменных леточных кирпичах, при этом каждый леточный кирпич размещен в сварном коробе леточного кирпича, который имеет отбортовку с четырьмя отверстиями для крепления к коробу печи, и две футерованные поворотные чаши с приваренными к ним футерованными поворотными желобами, выполненные с возможностью поворота в процессе разливки жидкого металла с обеспечением разливки наплавленного в печи металла в разливочное оборудование.

5. Печь по п.1, отличающаяся тем, что свод имеет огнеупорную теплоизоляционную обмазку и сверху его уложен теплоизоляционный муллитовый стекловолокнистый слой марки МЛФ-260 толщиной 30 мм.

6. Печь по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена установкой пылегазоочистки, состоящей из двух идентичных блоков, объединенных в единую конструкцию, в блоках размещены две поворотные решетки и восемнадцать картриджных фильтров, при этом установка пылегазоочистки имеет обслуживающую площадку для профилактических работ на воздуходувках и блоках, обслуживающую площадку для загрузки адсорбента в блоки пылегазоочистки и общую для площадок лестницу.

7. Печь по п.1, отличающаяся тем, что девятнадцатисмесительная горелка имеет в центре семь смесителей с насадками, обеспечивающими получение факела длиной 2,8 метра, а остальные смесители без насадок с факелом длиной 1,5 метра, две десятисмесительные горелки имеют в верхнем ряду пять смесителей, выполненных с ребрами на их концах внутри центрального канала, для получения при горении газовоздушной смеси длинный факел 2,4 метра, а смесители, находящиеся в нижнем ряду, обеспечивают получение факела длиной 1,3 метра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к плавильным агрегатам для переплава вторичных алюминиевых ломов и отходов алюминиевых сплавов в слитки и чушки. Печь может применяться для рафинирования, получения сплавов, усреднения химического состава лома.

Известен аналог - отражательная печь для переплавки металла (источник информации патент РФ № 2155304), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен, как в заявленной печи, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченную подом и стенками, свод, сливную летку и газоход.

Недостатками этой печи являются:

1. Сложность конструкции из-за наличия двух сводов (малый над загрузочным столом и большой над ванной).

2. Отсутствие внешней теплоизоляции печи, уменьшающей потери тепла во внешнюю среду.

3. Печь не имеет систему пылегазоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.

4. Из описания печи следует, что она оснащена только одной форсункой. Этого явно недостаточно для обеспечения высокой скорости проплавления шихты и ведения форсированного режима плавки. Ввиду указанных выше недостатков печь не может обеспечить решение технической задачи.

Известен аналог - отражательная печь для переплава металла (источник информации патент РФ № 2047663), содержащая корпус, образованный кирпичной кладкой наружных стен, как в заявленной печи, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченную подом и стенками, свод, сливную летку и газоход.

Печь предназначена для переплавки вторичного алюминия и имеет следующие недостатки:

1. Дороговизна и сложность аккумулирующей теплоподушки (легковесный огнеупорный кирпич, блюмсы). Большая глубина жидкого металла в ванне затрудняет процесс перемешивания, вследствие чего жидкий металл не будет гомогенным.

2. Отсутствие внешней теплоизоляции печи, уменьшающей потери тепла во внешнюю среду.

3. Печь не имеет систему пылегазоочистки и при работе будет загрязнять окружающую среду вредными выбросами.

4. В печи используется стационарный желоб для слива расплавленного металла.

Из-за перечисленных выше недостатков невозможно получить технический результат.

Известен аналог - отражательная печь для переплавки металла (источник информации патент РФ № 2361162), являющаяся наиболее близкой (прототипом), содержащая корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, как в заявленной печи, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченную подом и стенками, свод, сливную летку и газоход, причем корпус размещен на сварном каркасе. Печь, взятая за прототип, имеет следующие недостатки:

1. Печь не имеет камеру дожига и установку пылегазоочистки.

2. Печь имеет высокую производительность, но производительность ее еще можно увеличить.

3. Печь имеет удовлетворительную герметичность. За счет специальной конструкции заслонки рабочего и шлакового окон можно создать герметичную печь, позволяющую снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери металла и тепла в окружающую среду.

4. Печь имеет ступеньку с наклонной площадки к подине, которая не позволяет с помощью погрузчика со скребком производить чистку подины и наклонной площадки (т.е. механизировать процесс чистки подины и наклонной площадки).

5. В печи использованы подовые блоки МКРС-50, имеющие достаточно большой срок эксплуатации, однако, применив другие подовые блоки для подины и наклонной площадки, можно увеличить срок эксплуатации печи.

Задачей изобретения является создание высокопроизводительной газовой ванной отражательного типа печи для переплава алюминиевых ломов, имеющей камеру дожига, установку пылегазоочистки, герметичной, позволяющей снизить выбросы вредных газов в атмосферу, уменьшить потери металла и тепла в окружающую среду, а также увеличить срок ее эксплуатации.

Технический результат - разработанная печь является герметичной, имеющей большой срок эксплуатации, высокопроизводительной, позволяющей: использовать несортированный от инородных включений лом, снизить потери тепла в окружающую среду за счет специальной теплоизоляции, вести процесс переплава на естественной и искусственной тяге с камерой дожига и установкой пылегазоочистки, что делает его экологически чистым.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в отражательную печь для переплава алюминиевого лома, содержащую корпус, образованный огнеупорными наружными боковыми, передней и задней торцевыми стенками, накопительную ванну и наклонную площадку, ограниченные подом и стенками, свод, сливную летку и газоход, согласно предлагаемому изобретению введен сварной каркас, залитый бетоном с наполнителем: крошкой легковесного шамотного кирпича, накопительная ванна и наклонная площадка выполнены из муллитокорундовых повышенно-плотных блоков МКФПП-88, уложенных на теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой и легковесный кирпич ШЛ-0,9. Бетон с наполнителем: крошкой легковесного шамотного кирпича, теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой и легковесный кирпич ШЛ-0,9 под подиной и под наклонной площадкой позволяют снизить потери тепла, сохранять температуру металла в ванне и наклонной площадке. Срок службы печи увеличивается из-за использования муллитокорундовых повышенно-плотных блоков МКФПП-88, которые имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным 8-8,5 лет).

Кроме того, отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет в одной боковой стене две инжекционные десятисмесительные горелки среднего давления, направленные под углом на наклонную площадку, в другой боковой стене одну инжекционную десятисмесительную горелку с гладкой внутренней поверхностью смесителей, направленную под углом на наклонную площадку, а другую 19-смесительную, направленную на подину печи. 19-смесительная горелка имеет в центре семь смесителей с насадками, которые позволяют получить факел длиной 2,8 метра, остальные смесители используются без насадок и имеют факел длиной 1,5 метра, две десятисмесительные горелки имеют в верхнем ряду пять смесителей, выполненных с ребрами на их концах внутри центрального канала, дающих при горении газовоздушной смеси длинный факел 2,4 метра, смесители, находящиеся в нижнем ряду, позволяют получить факел длиной 1,3 метра. Такое расположение горелок позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара (по практическим данным), а также загружать незагрязненную шихту через шлаковое окно и быстро ее переплавлять за счет тепла, выделяющегося при горении факела 19-смесительной горелки. Тепловая мощность горелок составляет 7540 кВт, что делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки.

При этом отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет две летки в торцевой (задней) стене для выпуска расплавленного металла, выполненные в быстросменных леточных кирпичах, причем каждый леточный кирпич размещается в сварном коробе леточного кирпича, который имеет отбортовку с четырьмя отверстиями для крепления к коробу печи, кроме того, печь имеет две футерованные поворотные чаши с приваренными к ним футерованными поворотными желобами, которые могут поворачиваться в процессе разливки жидкого металла и параллельно обеспечивать разливку наплавленного в печи металла в разливочное оборудование.

Более того, к каркасу печи приварен стальной короб, имеющий теплоизоляцию между ним и каждой стеной, состоящую из двойного теплоизоляционного муллитового марки МЛФ-260 стекловолокнистого слоя и листового асбокартона. Такое конструктивное решение значительно снижает потери тепла в окружающую среду.

Существенно отметить, что свод печи имеет огнеупорную теплоизоляционную обмазку и сверху его уложен теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой толщиной 30 мм. Это дополнительно уменьшает теплопотери из печи.

Далее печь имеет гидравлический привод подъема и опускания рабочей заслонки печи, состоящий из двух силовых цилиндров, масляного насоса, кронштейнов, вращающихся на осях, приваренных к корпусу печи, а также литой чугунной заслонки с двойным теплоизоляционным муллитовым марки МЛФ-260 стекловолокнистым слоем, футерованной легковесным полуторным огнеупорным кирпичом, причем футеровка выступает за плоскость заслонки на 30 мм и при закрытии образуется надежный «Г-образный замок», что способствует уменьшению угара и теплопотерь из печи. Заслонка шлакового окна печи имеет раму, футерованную легковесным полуторным кирпичом, выступающим за раму на 30 мм, причем рама имеет по два ползуна с каждой стороны, приваренных к ней, перемещающихся по копирам, при этом при закрытии шлакового окна образуется надежный «Г-образный замок», что способствует уменьшению угара и теплопотерь из печи. Привод подъема и опускания заслонки шлакового окна печи состоит: из электродвигателя, муфты, червячного редуктора, барабана, противовеса, тросов, шкивов и заслонки с теплоизоляционным слоем.

Следует отметить, что отражательная печь для переплава алюминиевого лома снабжена футерованной огнеупорным кирпичом камерой дожига, в которой установлена газовая четырехсмесительная инжекционная горелка с насадками, камера дожига имеет в боковой стенке дверку футерованную легковесным шамотным кирпичом, которая открывается и закрывается вручную, а сверху размещена воздуходувка.

При этом выходящий из камеры дожига газоход имеет шиберную заслонку, которая поднимается и опускается вручную с помощью противовеса.

Наконец, отражательная печь снабжена установкой пылегазоочистки для достижения экологически чистого процесса, причем установка пылегазоочистки имеет два идентичных блока, объединенных в одну целую конструкцию пылегазоочистки, в блоках размещены две поворотные решетки и восемнадцать картриджных фильтров, кроме того, установка имеет обслуживающую площадку для профилактических работ на воздуходувках и блоках, обслуживающую площадку для загрузки адсорбента в блоки пылегазоочистки и общую лестницу.

Введение в конструкцию печи перечисленных выше устройств, материалов и т.п. обеспечивает решение поставленной задачи.

Наличие наклонной площадки, плавно переходящей в подину, позволяет вести в печи переплавку несортированного от инородных включений лома, так как переделки (чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д.) не попадают в расплавленный металл, причем чистить можно с помощью погрузчика, оснащенного скребком.

На фиг.1 - вид печи в плане.

На фиг.2 - продольный разрез А-А печи.

На фиг.3 - вид Б печи.

На фиг.4 - вид В печи со стороны рабочего окна.

На фиг.5 - 19-смесительная горелка.

На фиг.6 - разрез Г-Г 19-смесительной горелки.

На фиг.7 - двухрядная десятисмесительная горелка с насадками.

На фиг.8 - двухрядная десятисмесительная горелка без насадок.

На фиг.9 - двухрядная четырехсмесительная горелка с насадками.

На фиг.10 - установка пылегазоочистки (фронтальный вид).

На фиг.11 - вид Е установки пылегазоочистки.

На фиг.12 - вид печи в плане с разливочным оборудованием и установкой пылегазоочистки.

Предлагаемая печь содержит: смонтированный на каркасе 1 залитый бетоном с наполнителем - крошкой легковесного шамотного кирпича, корпус, образованный кирпичной кладкой наружных боковых, передней 2 и задней 3 торцевых стен.

Под 4 печи и наклонная площадка 5 имеют плавный переход и выложены из муллитокорундовых повышенно-плотных блоков МКФПП-88 6, уложенных на теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой 7 и легковесный кирпич ШЛ-0,9 8 (фиг.2). Теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой 7 толщиной 30 мм получается путем раскатывания на каркасе 1 рулонов теплоизоляционного муллитового стекловолокнистого материала марки МЛВ-260 шириной 1400 мм, длиной 15000 мм, толщиной 30 мм. Каркас 1 сварен из широкополочного двутавра № 40 ШЗ, залит бетоном 9 с наполнителем - крошкой легковесного шамотного кирпича - и армирован уголком 90×90 10. Бетон 9, залитый в каркас 1 с наполнителем-крошкой легковесного шамотного кирпича, теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой 7 и легковесный кирпич 8 под подиной 4 и под наклонной площадкой 5 позволяют снизить потери тепла, сохранять температуру металла в ванне и наклонной площадке. Срок службы печи увеличивается из-за использования муллитокорундовых повышенно-плотных блоков МКФПП-88, которые имеют высокую огнеупорность и стойкость (срок службы по практическим данным 8-8,5 лет). Применением муллитокорундовых повышенно-плотных блоков МКФПП-88 (больших: длина 1000 мм, ширина 400 мм, толщина 300 мм, малых: длина 500 мм, ширина 400 мм, толщина 300 мм) вместо обычных штучных изделий можно уменьшить количество швов, что снижает газопроницаемость и повышает шлакоустойчивость футеровки; получить экономию средств, поскольку отпадает процесс предварительного изготовления штучных огнеупоров, выполнить узлы агрегатов практически любой конфигурации, ускорить процесс строительства и снизить долю ручного труда. Швы между муллитокорундовыми повышенно-плотными блоками МКФПП-88 заполняют тонкоразмолотым сухим шамотным порошком, а еще более лучший результат был достигнут автором, когда засыпанный в щели блоков подины и наклонной площадки шамотный порошок в верхней части заливался жидким стеклом, а затем замазывался «заподлицо» с верхней плоскостью подины и наклонной площадки огнеупорной клеевой мастикой.

В качестве связующего вещества применяется огнеупорный состав, состоящий из огнеупорной глины (23%), шамотного порошка (73%), жидкого стекла (3%) и фоскона (алюмохромофосфатная смесь, 1%).

Толщина швов 1-2 мм, термокомпенсационные швы не выкладываются. На металлическом каркасе 1 печи выложены четыре стены, под 4, наклонная площадка 5. Каркас 1 печи заливают бетоном марки В22,5 с наполнителем - крошкой легковесного шамотного кирпича. Излишки бетона В22,5 с наполнителем - крошкой легковесного шамотного кирпича - снимают линейкой с поверхности каркаса 1. Горизонтальная часть подины 4 состоит из семи рядов муллитокорундовых повышенно-плотных блоков МКФПП-88 по три штуки в каждом ряду, наклонная часть подины 4 имеет три ряда по три штуки в каждом ряду, уложенных на плашку. Размер подины 3×2,8 метра. Наклонная площадка 5 состоит из семи рядов подовых муллитокорундовых повышенно-плотных блоков МКФПП-88, уложенных на плашку. Размер наклонной площадки 3×2,8 метра. Подовые блоки обложены прямым шамотным кирпичом марки ША-1 изделие № 5 ГОСТ 8691-73. Стены печи выложены из шамотного кирпича ША-1 № 5 и № 12 ГОСТ 8691-73 в стальном коробе 11. При этом отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет две летки в задней 3 стене для выпуска расплавленного металла, выполненные в быстросменных леточных кирпичах 12, причем каждый леточный кирпич 12 размещается в сварном коробе 13 леточного кирпича 12, который имеет отбортовку с четырьмя отверстиями для крепления к стальному коробу 11 печи, кроме того, печь имеет две футерованные поворотные чаши 14 с приваренными к ним футерованными поворотными желобами 15, которые могут поворачиваться в процессе разливки жидкого металла и параллельно разливать наплавленный в печи металл в разливочное оборудование. Поворотная чаша 14 имеет внизу приваренный валик 16, который входит во втулку 17 и вращается в ней, причем сама втулка 17 приварена к кронштейну 18, последний приварен к каркасу 1.

Как было описано выше, каждый леточный кирпич 12 размещается в сварном коробе 13 леточного кирпича 12 и при кладке задней стены 3 укладывается в нишу, при этом четыре шпильки 19, приваренные к стальному коробу 11, печи входят в отверстия отбортовки сварного короба 13 и крепятся на стальном коробе 11 печи четырьмя гайками 20. На сварном коробе 13 леточного кирпича 12 приварены две ручки (не показаны), с помощью которых можно извлекать и ставить леточный кирпич 12, находящийся в сварном коробе 13, в нишу печи. Каждая летка затыкается пикой. Стены печи выложены в два кирпича.

К каркасу 1 печи приварен стальной короб 11 печи, имеющий теплоизоляцию между ним и каждой стеной, состоящую из двойного теплоизоляционного муллитового марки МЛФ-260 стекловолокнистого слоя и листового асбокартона 21. Такое конструктивное решение значительно снижает потери тепла в окружающую среду.

Крепление стального короба 11 печи к каркасу 1 печи производится вертикальными швеллерами 22 № 16.

Для предотвращения распора кладки печи вертикальные швеллеры имеют связку из горизонтальных швеллеров 23 № 16 фиг.2, 3.

Рабочее 24 и шлаковое 25 окна имеют своды 26 и 27 соответственно, выложенные по шаблонам из шамотного торцевого клина ША-1 № 22 и № 23 фиг.2, 3. Далее печь имеет гидравлический привод подъема и опускания рабочей заслонки 28 печи, состоящий из двух силовых цилиндров 29, масляного насоса (не показан), четырех кронштейнов 30, вращающихся в осях 31, приваренных с одной стороны к вертикальным швеллерам 32, а с другой к рабочей заслонке 28 печи. Рабочая заслонка печи отлита из жаростойкого чугуна марки ЧХ16, имеет двойной теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой, футерована легковесным полуторным огнеупорным кирпичом марки ШЛ 0,9, причем футеровка выступает за плоскость заслонки на 30 мм и при закрытии образуется надежный «Г-образный замок», что способствует уменьшению угара и теплопотерь из печи. Заслонка 33 шлакового 25 окна печи имеет раму, футерованную легковесным полуторным кирпичом марки ШЛ 0,9, выступающим за раму на 30 мм, причем рама имеет по два ползуна 34 с каждой стороны, приваренных к ней, перемещающихся по копирам 35, при этом при закрытии шлакового окна образуется надежный «Г-образный замок», что способствует уменьшению угара и теплопотерь из печи. Привод подъема и опускания заслонки 33 шлакового 25 окна печи состоит: из электродвигателя 36, муфты 37, червячного редуктора 38, барабана 39, противовеса 40, тросов 41, шкивов 42 и заслонки 33 с теплоизоляционным слоем фиг.1, 3.

Отражательная печь для переплава алюминиевого лома снабжена футерованной огнеупорным кирпичом камерой дожига 43, в которой установлена газовая четырехсмесительная инжекционная горелка 44 фиг.9. Камера дожига имеет в боковой стенке дверку 45 для чистки ее от пыли, сажи, футерованную легковесным шамотным кирпичом, которая открывается и закрывается вручную. Дополнительно, необходимый воздух для процесса горения подается воздуходувкой 46 фиг.4.

При этом выходящий из камеры дожига 43 газоход 47 имеет шиберную заслонку 48, которая поднимается и опускается вручную с помощью противовеса 49 фиг.1, 3, 9.

Кроме того, отражательная печь для переплава алюминиевого лома имеет в одной боковой стене две инжекционные десятисмесительные горелки среднего давления 50, направленные под углом на наклонную площадку 5, в другой боковой стене одну инжекционную десяти смесительную горелку 51 с гладкой внутренней поверхностью смесителей, направленную под углом на наклонную площадку, а другую 19-смесительную 52, направленную на подину 4 печи фиг.1. 19-смесительная горелка имеет в центре семь смесителей 53 с насадками 54, которые позволяют получить факел длиной 2,8 метра, остальные смесители 55 используются без насадок и имеют факел длиной 1,5 метра (горелка исследовалась в лаборатории ООО «Пензаплав» на исследовательском стенде) фиг.5, 6. Десятисмесительные горелки среднего давления имеют в верхнем ряду пять смесителей 56, выполненные с ребрами 57 на их концах внутри центрального канала, дающих при горении газовоздушной смеси длинный факел 2,4 метра, смесители 58, находящиеся в нижнем ряду, позволяют получить факел длиной 1,3 метра фиг.7. Десятисмесительная горелка 51 с гладкой внутренней поверхностью смесителей, направленная под углом на наклонную площадку 5, имеет одинаковые размеры с десятисмесительными горелками 50, как и смесители 58, находящиеся в нижнем ряду предыдущей горелки, смесители горелки 51 позволяют получить факел длиной 1,3 метра фиг.8. Смесители всех горелок имеют: внутренний диаметр 42 мм, внешний 66 мм, четыре сопла диаметром 1,4 мм.

Такое расположение горелок позволяет добиться высокой скорости плавки, снижения угара (по практическим данным), а также загружать незагрязненную шихту через шлаковое 25 окно и быстро ее переплавлять за счет тепла, выделяющегося при горении факела 19-смесительной горелки 52. Суммарная тепловая мощность горелок составляет 6240 кВт, что делает печь высокопроизводительной, позволяющей вести форсированный режим плавки, при этом металл не успевает окисляться и, в конечном счете, угар получается небольшим. Форма и размеры горелок разные, а устройство одинаковое. Так девятнадцатисмесительная горелка среднего давления, как и три другие, имеет горелочный туннель 59 для устойчивого горения факела, изготовленный из нержавеющей хромоникелевой стали, а также кожух 60 для набивки промежутков между смесителями огнеупорной набивной массой 61. Газ поступает в газораспределительную коробку 62 по штуцеру 63.

Номинальное рабочее давление у всех горелок 0,08 МПа. При футеровке печи в четыре проема укладываются четыре инжекционные горелки и перекрываются большими муллитокорундовыми повышенно-плотными блоками МКФПП-88. Затем происходит обмуровка горелок огнеупорной набивной массой собственной разработки, имеющей следующий состав:

Песок кварцевый;

Мертель шамотный МШ 39 ТУ 14-199-119-200;

Лигносульфанат технический ТУ 13-0281036-89;

Порошок молотой глины ПГБ ТУ 1522-009-00190495-99;

Фоскон (алюмохромофосфатная смесь) ТУ 2149-150-10964029-01

Большой свод 64 выполнен по шаблону (кружалам) из клина торцевого ША1 № 22, № 23 и имеет обмазку 65, имеющую следующий состав:

- асбестовая крошка - 85%;

- жидкое стекло - 5%;

- огнеупорная глина - 5%;

- песок - 5%

- вода.

Сверху обмазки уложен теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой 66 толщиной 30 мм, что дополнительно уменьшает теплопотери из печи. Пятовые балки (не показаны) сварены из швеллеров № 27.

Очистка дымовых газов от пыли и вредных веществ происходит в установке пылегазоочистки, разработанной автором и изображенной на фиг.10, 11, которая имеет широкий спектр очищаемых вредных веществ, находящихся в дымовых газах. Так как количество образующихся дымовых газов при плавке в печи большое, то здесь объединены как бы два идентичных блока 67 пылегазоочистки в одну целую конструкцию пылегазоочистки, которая имеет обслуживающую площадку 68 для профилактических работ на воздуходувках 69 и блоках 67, обслуживающую площадку 70 для загрузки адсорбента в блоки 67 пылегазоочистки и общую лестницу 71, по которой оператор поднимается на обслуживающие площадки 68 и 70. Каждый блок пылегазоочистки представляет собой сборный стальной квадратный в сечении корпус, в нижней части которого имеется поворотная загрузочная решетка 72 с отверстиями для засыпки на нее адсорбента. Поворот решетки вокруг оси осуществляется с помощью рукоятки 73, закрепленной на оси 74. Выше поворотной загрузочной решетки расположен загрузочный патрубок 75. Внутри верхней части блока 67 размещены картриджные фильтры в количестве 18 штук, которые улавливают пылевидные частицы из дымовых газов.

В верхней части блока 67 закреплена на четырех кронштейнах 76 обслуживающая площадка 68, которая опирается на четыре опоры 77. На обслуживающей площадке 68 закреплена рама 78, на которой смонтирована воздуходувка 79 с электродвигателем 80 фиг.11. Отработанный адсорбент и пыль собираются в нижней части 81 блока 67. Очищаемые газы подаются в каждый блок 67 установки пылегазоочистки через патрубки 82. После работы установки пылегазоочистки в течение 5 суток, повернув ручку 73 загрузочной решетки 72 каждого блока 67, отработанный адсорбент (активированный уголь, силикагель, березовый уголь, известь «пушонка») высыпается в нижнюю часть 81 блока 67. Затем необходимо повернуть ручку 83 патрубка для выгрузки, при этом отработанный адсорбент и пыль с картриджей высыпается из нижней части 81 блока 67 в тару 84. Для обслуживания картриджных фильтров имеется вверху блока 67 лаз, закрываемый крышкой 85. Очищенные дымовые газы подаются по трубе 86 в воздуходувку 79. В соответствии с требованиями т/б обслуживающие площадки 68 и 70 имеют ограждение 87. Основные технические характеристики установки пылегазоочистки:

- производительность по очищаемому газу 18 800 м³/ч;

- площадь поверхности фильтрования 24,8 м²;

- количество картриджных фильтров 18 шт.;

- толщина слоя адсорбента 0,3-0,35 м;

- степень очистки по фтористому водороду 73%;

- степень очистки по окиси меди 87%;

- степень очистки по окиси углерода 94%;

- степень очистки по окиси азота 86%;

- степень очистки по окиси алюминия 81%;

- степень очистки по пыли 94%;

- температура очищаемого газа от 20 до 100°С;

- температура наружной поверхности установки

от 45 до 55°С;

- уровень звука не более 80 дБА;

- энергетические затраты на очистку 6 кВт/ч.

Перед установкой пылегазоочистки установлена камера смешения 88, в которой шибер 89 предназначен для регулирования подачи дымовых газов в установку пылегазоочистки, а шибер 90 - для процесса смешивания дымовых газов с воздухом цеха фиг.12. Для нагнетания дымовых газов в установку пылегазоочистки служит дымосос ДН-12 91, перед входом в дымовую трубу 92 на трубе 93 установлен шибер 94, а на металлическом коробе 95 шибер 96. Для обслуживания шиберов 94 и 96 предусмотрена обслуживающая площадка 97 с лестницей 98. Кроме шибера 94 на трубе 93 имеется шибер 99.

Печь работает на естественной тяге следующим образом.

Плавильщик металла и сплавов открывает шиберы 94 и 99, шиберы 89 и 96 закрыты, при этом тяга в печи должна составлять 2-20 даПа. Подается газ, включаются горелки и прокаливается печь по технологическому графику прокалки в зависимости от вида проведенного ремонта. После прокалки включается механизм подъема заслонки рабочего окна 24 и в прокаленную печь на наклонную площадку 5 через рабочее окно 24 загружается погрузчиком алюминиевый лом. Пламя трех газовых инжекционных горелок 50, 51 нагревает лом до температуры плавления. Металл плавится и стекает по наклонной площадке 5 на под 4 печи. По мере накопления расплавленного металла на подине 4 печи загружают в шлаковое окно 25 лом, который плавится факелом горелки 52. Раскаленные дымовые газы поднимаются и входят в камеру дожига 43, в которой дожигаются и по трубе 93 удаляются в атмосферу через дымовую трубу 92. Слой обмазки 65 большого свода 64, теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой 66 толщиной 30 мм, теплоизоляция стен, подины 4, наклонной площадки 5 и теплоизолирующие слои на каркасе 1 печи обеспечивают высокую теплоизоляцию плавильного агрегата. Одновременно бетон каркаса печи с наполнителем - крошкой легковесного шамотного кирпича, теплоизоляционный муллитовый марки МЛФ-260 стекловолокнистый слой 7 и легковесный кирпич ШЛ-0,9 8 обеспечивают дополнительное тепловое сопротивление тепловому потоку, исходящему от наклонной площадки 5 и подины 4 вниз к фундаменту. В процессе плавки лом расплавляется, а на наклонной площадке 5 остаются все включения, температура плавления которых выше алюминиевого сплава. Эти отходы (переделки: чугунные и стальные кольца, вкладыши, втулки, шпильки, толкатели, клапаны и т.д.) не попадают в расплавленный металл, так как в конце плавки их удаляют с наклонной площадке скребком, закрепленным на погрузчике. После полного расплавления загруженного в печь лома, обработки флюсом жидкого металла, тщательного перемешивания металла в ванне и подтверждения лабораторией спектрального анализа марки получаемого сплава, заливщики металла открывает леток и производит разливку жидкого металла в изложницы разливочной карусели 100 и разливочного конвейера 101. После разливки из печи жидкого металла плавильщик металла открывает заслонку 33 шлакового окна 25 и чистит подину 4 от шлака и случайно попавших на нее переделок.

Работа печи на искусственной тяге происходит следующим образом.

Плавильщик металла и сплавов закрывает шибер 99 и шибер 94, а шиберы 89, 96 при этом открыты. Операции выполняются такие же, как и при плавке на естественной тяге. Разница в том, что перед загрузкой шихты в печь загружается адсорбент с обслуживающей площадки 87 в установку пылегазоочистки и производится ее включение, кроме того, включается дымосос 91. Продукты горения, пройдя камеру смешения 88, разбавляются в ней воздухом цеха, далее проходят очистку от пыли и вредных соединений в установке пылегазоочистки и нагнетаются дымососом 91 и воздуходувками 79 по металлическому коробу 95 в дымовую трубу 92.

Принцип работы установки пылегазоочистки заключается в следующем: дымовые газы проходят слой адсорбента на загрузочных решетках 72, при этом образуется «кипящий слой», в результате чего вредные вещества, находящиеся в дымовых газах, адсорбируются известью пушонкой, активированным углем, силикагелем, березовым углем. После очистки дымовых газов от вредных веществ они очищаются от пыли в 18-ти картриджных фильтрах. Через каждые 5 дней происходит замена отработанного адсорбента на новый.