установка для переработки материалов

Формула изобретения

Установка для переработки материалов, содержащая вращающуюся печь, ванную печь для расплава материала, герметичную загрузочную камеру для раздельной загрузки сыпучих материалов и расплава, отличающаяся тем, что загрузочная камера установлена в ванной печи на уровне или ниже уровня расплава и дополнительно снабжена горелками и фурмами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится преимущественно к оборудованию для получения цемента, переработки бытовых отходов, горючих газов, переработки металлосодержащего сырья.

Известна водоохладительная шахтная печь с фурами для подачи кислородосодержащего газа в расплав, сифонов для выпуска расплавов, отверстий для загрузки и выхода газов [1]

Недостатками известной печи является то, что утилизацию тепла газов этого вида можно реализовать только в котлах-утилизаторах, а тепло шлаков не используется.

В известной шахтной печи [2] используется тепло отходящих газов для нагрева шихты в шахте, однако тепло расплава шлаков не используется.

Наиболее близкой к данному изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является установка для переработки материалов, содержащая вращающуюся печь, ванную печь для расплава материала, герметичную загрузочную камеру для раздельной загрузки сыпучих материалов и расплава [3]

Недостатком известной установки является недостаточно полное использование тепла горячих газов ванной печи для расплава, а также расплавленных шлаков.

Технический результат данного изобретения состоит в повышении экономической эффективности, а именно: в использовании горячих газов в расплаве, а также расплавленных шлаков для получения цемента, сульфидирования, сушки руд.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке для переработки материалов, содержащей вращающуюся печь для расплава материала, герметичную загрузочную камеру для раздельной загрузки сыпучих материалов и расплава, загрузочная камера установлена в ванной печи на уровне расплава и дополнительно снабжена горелками и фурмами.

На фиг. 1 представлен продольный разрез установки для переработки материалов.

Установка для переработки материалов содержит вращающуюся печь 1, ванную печь 2 для расплава материала и герметичную загрузочную камеру 3 для раздельной загрузки сыпучих материалов и расплава. Загрузочная камера 3 установлена в ванной печи 2 на уровне или ниже уровня 4 расплава и дополнительно снабжена горелками и фурмами 5 (для подачи реагентов). Ванная печь для расплава материала содержит фурмы 6 подачи кислородосодержащего газа, газлифтное загрузочное устройство 7 с бункером шихты и дозатором 8 и сифоном 9 для выпуска металла, имеющего шпуры 10. Вращающаяся печь 1 имеет загрузочное устройство 11 в виде бункера с дозатором (последний не показан на чертеже) и привод 12.

Вращающуюся печь устанавливают на таком уровне, чтобы возможен был самотек из ванной печи, когда она находится в рабочем состоянии, т.е. под дутьем. Как известно, уровень расплава 4 в рабочем состоянии печи значительно превышает таковой в спокойном состоянии ванны (поз. 13). Уровень расплава 4 регулируют уровнем шпуров 10 сифона 9. Герметичная загрузочная камера 3 соединяет вращающуюся печь 1 и ванную печь и выполняет функцию газохода в результате установки на уровне или ниже уровня расплава.

Горелки и фурмы 5 установлены в месте перетока расплава для подтопки, предотвращают настылеобразование в этом месте и возможную обработку газов или расплава корректирующими реагентами (окислителями или восстановителями).

Установка для переработки материалов работает следующим образом.

В ванную печь 2 для расплава известными способами загружают или направляют расплав (заливают готовый из другого агрегата или наплавляют), включают дутье в фурмы 6 и далее приводят во вращение вращающуюся печь 1. В ванную печь 2 и печь 1 загружают шихту далее агрегаты выводят на режим. При необходимости включаются горелки и фурмы 6.

Примеры использования предложенной установки.

Пример 1.

Переработка железосодержащего шлака цветной металлургии и получение цемента. В печь 2 заливают, например, конверторный шлак, содержащий 27-29% SiO₂, 7-8% CaO, остальное оксиды железа. Загружают уголь из расчета 150-200 кг на 1 т шлака и расплав продувается через фурмы 6 кислородосодержащим газом. В печь 1 загружают шихту для получения цементного клинкера, скорректированную на возможность пополнения ее по SiO₂ и CaO за счет обжелезненного конвертерного шлака.

В печи 2 развиваются температуры 1650-1800^oC и оксиды железа шлака восстанавливаются до 0,8-1,5% остаточного железа. Горячие газы и шлак с температурой 1550-1650^oC поступают непрерывно в печь 1, где получается цементный клинкер без топлива, а из сифона 9 и шпуров 10 выливается чугун.

Пример 2.

В печи 2 перерабатывают бытовые или производственные отходы. В печь 2 добавляют уголь и флюсы для получения необходимого количества и качества шлака для производства цемента. Как в примере 1 газы и поступают в печь 1, где производится цементный клинкер.

В предложенной установке в случае использования ее для цементной промышленности дозированная подача расплавленного шлака нужного состава не только способствует утилизации его топлива, но и улучшает технологию.

Кроме того, газоход ванной печи для расплава совмещен с герметичной загрузочной камерой, т.е. совмещается с потоком расплава, что позволяет решить задачу использования тепла отходящих газов и расплава для технологических целей, например, безтопливного получения цементного клинкера с одновременным использованием шлака ванной печи расплава в качестве полезной добавки. При этом в месте сочленения вращающаяся печь может иметь больший диаметр, чем в рабочей части 14.

Предложенная компоновка позволяет получить большую экономию за счет снижения высоты установки, а также обеспечивает высокую экологическую надежность установки.

Кроме того, в предложенной конструкции установки возможно с высокой комплексностью использования сырья перерабатывать сульфидные руды, отходы, шлаки и т.п.