Устройство для отвода газов из печи
Предлагаемое решение относится к области металлургии, в частности к устройствам для удаления газообразных продуктов из полости печи непосредственно в процессе плавки металлов, преимущественно меди. Технической задачей предлагаемого решения является увеличение срока службы газохода, снижение времени на ремонт газохода и уменьшение выбросов газообразных продуктов непосредственно в цех при плавке металла. Указанная техническая задача достигается тем, что газоход в зоне кольцевого зазора между патрубком и отводящей трубой шлаковой камеры дополнительно снабжен охлаждаемым кольцом, расположенным на наружной их стороне, а его длина преимущественно выполнена равной половине длины окружности диаметра газохода. Использование предлагаемого технического решения позволит повысить стойкость газохода, увеличить производительность труда и улучшить экологические показатели плавильных печей по сравнению с известными печами аналогичного назначения.
Предлагаемое техническое решение относится к цветной металлургии, в частности к устройствам, обеспечивающим подачу газа и воздуха внутрь или удаление образующейся газообразной смеси плавильных печей или конверторов используемых при обработке цветных металлов, преимущественно меди в шахтных печах.
Известно устройство для обработки меди, включающий металлический корпус с огнеупорной кладкой внутри установленный на вращающихся опорах с возможностью поворота корпуса вокруг продольной оси в верхней части которого имеется сквозное окно под заливку и удаления из корпуса металла. Над заливочным сквозным окном установлен зонд с вытяжным механизмом с помощью которого производится удаление газов из внутренней полости печи, образующихся непосредственно в процессе огневой обработки металла. На одной из торцевых поверхностей корпуса закреплен газоход для подачи воздушной смеси или кислорода внутрь корпуса в зону над расплавленным металлом, другой конец которого соединен с подающим компрессором. (см. авторское свидетельство №908890 СССР по кл. С 22 В 15/06 за 1982 г.).
Недостатком данного вида устройств является то, что сам газоход имеет сложную конструкцию и при повороте корпуса при выгрузке металла и возврат его в исходное положение разрушает уплотнение между трубой и корпусом трубы подводящей магистрали и появляется необходимость его восстановление после каждого поворота конвертера. Кроме того из-за большой длины поворотной трубы оси вращения корпуса не совпадают с
продольной осью трубы и при повороте конвертера происходит изгиб последней обычно в средней части. При многократном повторении поворота корпуса происходит разрушение трубы газохода и требуется ее замена, которая сопровождается остановкой процесса плавки с последующим воспроизведением подготовительных работ при восстановлении газохода.
Известна плавильная печь, содержащая поворотную плавильную камеру и неподвижную шлаковую емкость между которыми расположен газоход. Газоход выполнен в виде центральной трубы, расположенной параллельно оси вращения плавильной камеры. Труба выполнена из двух частей, одна из которых закреплена на боковой поверхности печи, а другая на шлаковой камере и вместе соединения установлены одна в другой с радиальным зазором между ними. В зазоре между трубами расположено уплотнение, которое при повороте печи разрушается, а при возврате в исходное положение восстанавливается (см. свидетельство па ПМ №17536 по кл. С 22 В 15/02 за 2000 г).
Недостатком данного решения является низкая стойкость узла уплотнения из-за отсутствия охлаждения уплотнения в процессе работы Кроме того, ухудшена герметизация отводящей магистрали, что приводит к загрязнению экологии в цехе при работе печей.
Технической задачей предлагаемого решения является устранение указанных выше недостатков увеличение срока службы газохода, снижение время ремонта газохода и снижение загазованности цехов при работе плавильных печей.
Указанная техническая задача достигается тем, что в газоходе, содержащем поворотный отводящий патрубок с охлаждаемой рубашкой на торце, установленный с кольцевым зазором и соосно с наподвижной отводящей трубой, на торце которой так же закреплена охлаждаемая
рубашка, в зоне кольцевого зазора между патрубком и отводящей трубой дополнительно установлено охлаждаемое кольцо, ширина которого больше ширины зазора, а кольцевой зазор между охлаждающими рубашками патрубка и отводящей трубы выполнен с наружной их стороны, охлаждаемое кольцо может быть выполнено не кольцевой формы и имеет не менее одного разрыва с заглушенными торцами, само кольцо выполнено равным половине диаметра труб и расположено в верхней части газохода.
На фиг.1 изображена печь с предлагаемым газоходом для отвода и удаления газов.
На фиг.2 - сечение по А-А фиг.1.
На фиг.3 - увеличенное изображение узла Б фиг.1.
Как показано на графической части предлагаемое устройство содержит поворотную печь 1, установленную на опорах 2 с роликами 3., поворачивающуюся вокруг оси 4 и шлаковую камеру 5 с полостью 6, в нижней части которой установлен шлакосборник 7 в виде выкатных тележек. На боковой поверхности печи 1 закреплен отводящий патрубок 8 с отверстием 9, соединенный через отверстие 10 с полостью 11. На боковой поверхности 12 камеры 5 закреплена отводящая труба 13 с отверстием 14, которое соединено полостью 6, а та соединена с отверстием 15 отводящей магистрали. На торцах патрубка 8 и трубы 13 установлены охлаждающие рубашки 16 и 17 с зазором (S). В зоне рубашек 16 и 17 установлено кольцо 18 с отводами 19, 20 и заглушками 21 и 22. Кольцо 18 может быть жестко соединено опорой 23 или с рубашкой 16 или с рубашкой 17. Рубашки 16 и 17 снабжены выступами 24 и 25.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Внутрь полости 11 печи 1 загружается металл и нагревается до плавления. Плавку металла в печи 1 осуществляется за счет газообразного топлива. В процессе плавки образуется большое количество газообразных продуктов
горения, которые необходимо постоянно удалять. Удаление газообразных продуктов осуществляется через отверстие 10 печи 1 и отверстие 9 патрубка 8. Затем поток газов через отверстие 14 трубы 13 подается в полость 6 шлаковой камеры 5. Так как полость 6 камеры имеет значительно больший объем, то скорость движения потока газа падает и из него выпадает в осадок жидкий шлак, который кристаллизуется и подается в шлакосборник 7. Оставшаяся часть газообразных продуктов через отверстие 15 шлаковой камеры 5 подается в отводящую магистраль. Так как температура газов высокая, то требуется охлаждение стыков отводящего патрубка 8 и трубы 13, потому то их нельзя соединять друг с другом по техническим показателям (печь поворачивается относительно шлаковой камеры). Для охлаждения торцев патрубка 8 и трубы 13 применяются рубашки 16 и 17, по внутренней полости которых циркулирует жидкость, преимущественно вода. Однако через зазор (S) часть газов вырывается наружу и приводит к загрязнению цеха и перегревает торцы рубашек 16 и 17 и как следствие к их преждевременному разрушению. Кольцо 18 закрывает зазор S по всей перефирии, а его охлаждение осуществляется водой. Выполнение кольца 18 не кольцевой формы позволяет часть зазора S оставлять открытым и через него всасывать воздух из цеха и его потоком охлаждать газопровод между печью 1 и шлаковой камерой 5.
Использование предлагаемого технического решения позволяет увеличивать стойкость газохода в процессе эксплуатации с одновременным обеспечением смещения одной его части при повороте печи. Относительно другой, которая постоянно находится неподвижной. Кроме того, закрыв зазор между частями газохода жестким охлаждающимся кольцом позволяет снизить выброс части газообразных продуктов из газохода и тем самым улучшить экологические параметры в помещении цеха. Расположение кольца только в верхней части газохода позволяет уменьшить массу самого
кольца и улучшить циркуляцию жидкости по его внутренней полости из-за уменьшении его длины. Выполнение трубы из нескольких частей по длине, позволяет снизить ее вес, а замену и сборку производить с использованием минимального количества и небольшой мощности грузоподъемных механизмов и не требуется много места для маневрирования при указанных операциях.
Применение предлагаемого устройства позволит повысить производительность печей, увеличить стойкость газоходов поворотных печей, улучшить экологические показатели плавильных печей по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.
1. Устройство для удаления газов из печи, содержащее поворотную печь с отводящим патрубком с охлаждаемой рубашкой на торце, шлаковая камера с отводящей трубой и охлаждаемой рубашкой на свободном торце, а между охлаждающими рубашками патрубка и трубы имеется кольцевой зазор, отличающееся тем, что охлаждаемые рубашки патрубка и трубы снабжены кольцевыми выступами, а над кольцевым зазором между поворотным патрубком печи и отводящей трубой шлаковой камеры дополнительно установлено охлаждаемое кольцо, ширина которого выполнена больше ширины кольцевого зазора.
2. Устройство по п.1, отличающийся тем, что охлаждаемое кольцо выполнено с разрывом по контуру и заглушенными торцами.
3. Устройство по п.1, отличающийся тем, что кольцо выполнено равным половине диаметра патрубка и установлен в верхней его части.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцо жестко закреплено или на отводящем патрубке или на отводящей трубе.
5. Устройство по п.1, отличающийся тем, что зазор между кольцом и охлаждающими рубашками выполнен одинаковой величины.
