Устройство для уплотнения проемов плавильных печей

Предлагаемое решение относится к области металлургии и может быть использовано в металлургических печах, непосредственно для уплотнения и герметизации технологических загрузочных и тому подобных окон в процессе эксплуатации печей для плавки металлов, преимущественно меди. Технической задачей предлагаемого решения является улучшение условий герметизации проемов в верхней их части при опущенной заслонки, и снижение утечки газообразных продуктов плавки в окружающую среду с одновременном упрощении конструкции самого узла уплотнения. Указанная техническая задача достигается тем, что на обращенных друг к другу поверхностях рамки корпуса и охлаждающего устройства заслонки закреплены уплотнительные пояски, а корпус снабжен неподвижными кронштейнами с пазом, установленные в верхней части проема, а на заслонке закреплены опоры, заходящие в пазы кронштейнов корпуса. Использование предлагаемого технического решения позволит улучшить герметичность проемов, упростить конструкцию узла уплотнения, снизить загазованность цехов и окружающей среды и снизить потери тепла в процессе работы печей по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.

Предлагаемое техническое решение относится к области металлургии и может быть использовано в металлургических печах, непосредственно для уплотнения и герметизации технологических, загрузочных и тому подобных окон, которые необходимы в процессе эксплуатации плавильных печей..

Известны печи для плавки цветных и черных металлов, у которых облицовка окон выполнена в виде плиты с водяным охлаждением, которая сварена из котельного железа. Вода движется по специальным каналам, выполненным внутри плиты.(см. книгу Купряков Ю.П., Огневое рафинирование черновой меди и производство медных слитков, М., «Металлургия» стр.21, фиг.3 ).

Недостатком конструкции является сложность конструкции, невысокий срок службы из-за неудовлетворительного ее охлаждения в процессе эксплуатации и не обеспечивает герметичность в процессе плавки, так как размеры металлических плит значительны происходит их местная деформация под воздействием температуры. В результате происходит потеря тепла через проемы и загрязняется атмосфера внутри цеха.

Так же известна печь для термической обработки жидкого металла содержащая плавильную ванну, закрытую плавающим сводом и средством герметизации стыка между сводом и плавильной ванной. Герметизация стыка содержит две прилегающие поверхности одна из которых выполнена на периферийной кромке и имеет форму тора, а другая на периферийной кромке плавильной ванны и имеет форму конуса. (см. заявку на изобретение №93-033696 по кл. Ф 27 Д 1/02 за 1993 год

Так же известна печь для плавки металла у которой технологические проемы ванны печи закрываются подвижными заслонками, при этом в корпусе по периметру каждого из проемов закреплена трубчатая

металлическая рама П-образной формы по длине и плоские металлические заслонки армированные высокотемпературной кладкой, а по контуру закреплены металлические трубы, контактирующие с металлической рамой корпуса. Перемещение заслонок осуществляется по жестким направляющим, закрепленным на боковой поверхности проемов печи параллельно перемещению заслонки (см. свидетельство на ПМ №23194 по кл 27 Д 1/18 за 2001 год)

Недостатком этого вида печей является неудовлетворительная герметизация проем печей, приводящая к потере тепла и загрязнению плавильных цехов продуктами газообразных отходов плавильных печей, которые попадают в помещения цеха через образующийся зазор непосредственно в процессе работы.

Технической задачей предлагаемого решения является снижение расхода теплоносителя и загазованности плавильных цехов в процессе эксплуатации.

Указанная задача достигается тем, что в устройстве для уплотнения проемов плавильных печей, содержащем металлическую раму, П-образной формы преимущественно круглого сечения с охлаждающим устройством и плоская заслонка, установленная в корпусе с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения, внутренняя поверхность которой армирована футеровкой, а по контуру установлено устройство для ее охлаждения в виде металлических труб, причем наружная поверхность рамы корпуса установлена под наклоном к вертикальной оси, на обращенных друг к другу поверхностях рамы корпуса и охлаждающего устройства заслонки выполнены уплотняющие металлические поверхности, на корпусе за уплотняющими поверхностями установлены неподвижные кронштейны с пазом, а на внешней стороне заслонки закреплены опоры с выступами, взаимодействующие с пазами кронштейнов

Выступы на заслонке расположены параллельно и соосно друг другу, закреплены в верхней половине ближе к ее верхнему торцу, а угол наклона рамки корпуса выполнен равным 3°-10°

На фиг.1 - изображено сечение проема в закрытом положении заслонки.

На фиг.2. - вид А фиг.1

На фиг.3 - сечение по Б-Б фиг.2

Как показано на графической части предлагаемое устройство для охлаждения проемом и окон печей содержит технологический проем 1 расположенный в корпусе печи 2 с огнеупорной кладкой 3. В корпусе 2 по периметру окна 1 закреплена трубчатая рамка 4 П-образной формы, опирающаяся на наружную поверхность порога 5. С наружной стороны корпуса 2 в зоне проема 1 установлена подвижная заслонка 6 с приводом перемещения 7 в виде лебедки с гибким тяговым элементом. Сама заслонка выполнена в виде металлического каркаса 8 жестко армированного огнеупорной кладкой 9, а периферия каркаса 8 закреплены трубы 10. На корпусе 2 стенки печи за пределами ширины заслонки 6 закреплены неподвижные кронштейны 11 и 12 с пазом 13, а на заслонке установлены опоры 14 и 15 с выступами 16 и 17. На рамке 4 закреплен поясок 18 и на трубе 10 также закреплен аналогичный поясок 19 выполняющие функцию уплотнения. Внутри рамки 4 корпуса 2 и труб 10 заслонки 6 циркулирует вода. Передняя поверхность 20 рамки 4 наклонена к вертикальной оси 21 под углом равным 3°-10°, а образующая боковая поверхность 22 паза 13 выполнена параллельно оси 21.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Для проведения технологических операций типа завалки сырья требуется открыть заслонку 6. Для этого включается привод перемещения 7 и заслонка поднимается вверх и проем 1 открывается. После окончания технологических работ проем 1 закрывается и требуется его уплотнение в плавки. Для этого, с помощью привода 7 заслонку 6 опускают вниз.

Перемещаясь вниз опорные пояски 18 и 19 рамки 4 и труб 10 прикасаются друг к другу и происходит уплотнение зазора проема. По мере опускания вниз выступы 16 и 17 заходят в пазы 13 кронштейнов 11 и 12. А так как боковая поверхность 22 пазов 13 наклонена, то с помощью разложения сил заслонка 6 своим же весом прижимается к рамке 4 и происходит полное уплотнение зазора печи. При необходимости открытия проема 1 печи процесс повторяется.

Выполнение выступов с пазом на корпусе печи и опор на заслонке позволяет плотно прижать заслонку к плоскости окна без дополнительных устройств в момент когда нижний торец заслонки коснется порога проема и тем самым за счет разложения силы тяжести самой заслонки осуществляется уплотнение. При подъеме заслонки опоры выходят из пазов кронштейнов и сила веса перемещается на трос механизма подьма и не мешает свободному перемещению заслонки в процессе работы.

Использование предлагаемого технического решения позволит улучшить герметичность проемов, упростить конструкцию узла уплотнения, снизить загазованность цеха и уменьшить расход топлива по сравнению с известными устройствами уплотнения проемов окон плавильных печей, преимущественно для плавки меди.

1. Устройство для уплотнения проемов плавильных печей, содержащее закрепленную в корпусе по периметру проема трубчатая металлическая рамка П-образной формы преимущественно круглого сечения с охлаждающим устройством и плоскую заслонку, установленную на корпусе с возможностью ее подъема и опускания в вертикальной плоскости, внутренняя поверхность которой армирована высокотемпературной футеровкой, а по контуру заслонки закреплено устройство для охлаждения в виде металлических труб, причем наружная поверхность рамки корпуса печи выполнена под наклоном к вертикальной оси, отличающееся тем, что на обращенных друг к другу поверхности рамки корпуса и охлаждающего устройства заслонки закреплены уплотняющие поверхности, на корпусе закреплены неподвижные кронштейны с пазом, а на внешней стороне заслонки закреплены опоры с выступами, заходящие в пазы неподвижных кронштейнов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выступы расположены параллельно и на одной оси.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что угол наклона рамки корпуса выполнен равным 3-10°.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры с выступами закреплены в верхней половине заслонки, ближе к ее верхнему торцу.