печь

Формула изобретения

ПЕЧЬ, содержащая загрузочную камеру с окном в верхней части, реакционную и отстойную камеры, образованные перегородками, не доходящими до свода и подины, фурмы, аптейк, приспособление для выпуска жидких продуктов плавки, отличающаяся тем, что отношение расстояния от подины до верхней кромки перегородки, разделяющей реакционную и загрузочную камеры, к расстоянию от подины до уровня фурм составляет 1,5 20,0, а кромка перегородки, разделяющей реакционную и отстойную камеры, расположена выше верхней кромки перегородки между реакционной и загрузочной камерами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цветной металлургии.

Известна печь, содержащая шахту, разделенную перегородками на плавильно-окислительную и восстановительно-обеднительную зоны, подину, кессонированный фурменный пояс, аптейк, загрузочные окна, приспособления для непрерывного выпуска жидких продуктов плавки [1]

Недостатками печи являются заметный пылеунос (до 1,0-2,0%). Основная часть тепла экзотермических реакций выделяется в надфурменной зоне, что приводит к перегреву отходящих газов и дефициту тепла в подфурменной зоне. Это способствует образованию между штейном и шлаком промежуточного тугоплавкого насыщенного магнетитом слоя, осложняющего процесс плавки. Габаритные размеры печи значительны, так как производительность печи ограничена барботажным дутьевым режимом.

Известна печь для непрерывной плавки шихтовых материалов в жидкой ванне, содержащая шахту, разделенную перегородками на камеры: загрузочную с окном в своде, реакционную и отстойную обеднительную, подину, кессонированный пояс с фурмами, приспособления для разделительного выпуска продуктов плавки. Перегородки закреплены на боковых стенах с образованием сквозных проемов относительно свода и подины. Верхние кромки перегородок расположены на одном уровне и размещены от фурменного пояса на расстоянии, не превышающем трех расстояний между фурменным поясом и порогом сливного окна шлакового сифона. Продувка расплава через фурмы ведется в газлифтном режиме, более производительном относительно барботажного.

Недостатком печи является то, что верхние кромки перегородок расположены на одном уровне. В результате этого расплав будет интенсивно переливаться из реакционной (газлифтной) камеры как в загрузочную, так и в отстойную камеры, что приведет к значительному брызгоуносу расплава из печи. Уровень верхних кромок перегородок находится на небольшом расстоянии относительно фурменного пояса, что ограничивает высоту газлифтного потока и соответственно снижает производительность печи по объему дутья, пропускаемого через газлифтную камеру, и по проплавляемому материалу. Все это снижает технико-экономические показатели процесса, осуществляемого в печи. Изобретение распространяется только на печи, имеющие сифон для выпуска расплава.

Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей процесса, осуществляемого в печи, и расширение возможностей ее применения.

Цель достигается тем, что в печи, содержащей загрузочную камеру с окном в верхней части, реакционную и отстойную камеры, образованные перегородками, не доходящими до свода и подины, фурмы, аптейк, приспособления для выпуска жидких продуктов плавки, отношение расстояния от подины до верхней кромки перегородки, разделяющей реакционную и загрузочную камеры, к расстоянию от подины до уровня фурм составляет 1,5-20, а кромка перегородки, разделяющей реакционную и отстойную камеры, расположена выше верхней кромки перегородки между реакционной и загрузочной камерами.

На чертеже представлена предлагаемая печь, продольный разрез.

Печь содержит разделенные перегородки 1 и 2 загрузочную 3, реакционную 4 и отстойную 5 камеры, фурмы 6, аптейк 7, сифон 8 и шпуровое отверстие 9 для выпуска жидких продуктов плавки, подину 10, окно 11 для подачи в камеру 3 проплавляемого материала.

Печь работает следующим образом.

Через фурмы 6 в расплав подается окислительное (восстановительное дутье. Образующийся газлифтный поток расплава поднимается вверх и, переливаясь через перегородку 1, попадает в верхнюю часть камеры 3, где смачивает загружаемый через окно 11 материал и увлекает вниз, нагревая и расплавляя его. Из нижней части камеры 3 расплав попадает в реакционную камеру 4, откуда основная часть его вновь вовлекается в газлифтный поток. Часть расплава перетекает под перегородкой 2 и отстаивается в камере 5.

Отходящие газы и небольшая часть капель расплава из верхней части камеры 4 проходят над перегородкой 2 и попадают в камеру 5. Нисходящий поток газов, меняя направление движения на противоположное, поднимается в аптейк 7 и затем в газоходную систему. Взвешенные капли расплава из нисходящего потока под действием инерционных сил падают на поверхность ванны и поглощаются расплавом. Расплав, находящийся в камере 5, выводится из печи через сифон 8 и шпуровое отверстие 9. Наличие сифона в печи не обязательно. Расплав может выпускаться, например, через шпуровые и шлаковые окна.

Печь может быть использована для плавки материалов и окислительно-восстановительной обработки расплава. Уровень расположения фурм относительно подины может быть разным в зависимости от реализуемого в печи процесса.

Отношение расстояния от подины до верхней кромки перегородки, разделяющей реакционную и загрузочную камеры, к расстоянию от подины до уровня фурм установлено в пределах от 1,5 до 20. Известно, что уровень подъема расплава в реакционной зоне пропорционален интенсивности продувки расплава газами. При величине отношения ниже 1,5 высота газлифтного потока мала и процесс протекает при невысоких дутьевых нагрузках, производительность печи низкая. Поддерживать величину отношения выше 20 нецелесообразно, так как резко возрастают эксплуатационные затраты по обслуживанию печи.

Уровень верхней кромки перегородки, разделяющей реакционную и отстойную камеры, должен быть расположен выше уровня верхней кромки перегородки, разделяющей реакционную и загрузочную камеры. Если это условие не выполняется, расплав из реакционной камеры будет в значительном количестве выноситься в отстойную камеру, что приведет к повышенному брызгоуносу, а также ухудшению отстаивания и разделения расплава в камере 5 в результате возмущения ванны большой массой падающего сверху расплава. При этом снизится качество выводимых из печи продуктов плавки. Например, при выпуске шлака и штейна шлак будет содержать повышенное количество взвешенных в нем частиц штейна.

Таким образом, расположение верхней кромки перегородки 1 на заданном уровне, а также нахождение верхней кромки перегородки 2 выше уровня кромки перегородки 1 обеспечивает повышение производительности печи за счет увеличения высоты газлифтного потока и возможности повышения интенсивности продувки расплава через фурмы, снижение брызгоуноса и повышение качества выводимых из печи продуктов, что в конечном счете приводит к повышению технико-экономических показателей процесса переработки материалов в печи по сравнению с известными аналогичными устройствами.

Конструкция печи позволяет использовать для выпуска расплава различные приспособления и, в частности, не содержать сифона, что расширяет возможность ее применения.