Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11199
.pdf
[]
Си-Джей -
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: октябрь. 19, 1932. № 26,061/32.
Слева полностью: сентябрь. 19, 1933.
Окончательная версия принята к публикации: 19 июля 1934 года.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
414,055 Усовершенствования, касающиеся печей для восстановления руд, рафинирования металлов и
производства сплавов.
(Сообщение из-за границы от Х.
Компания A. BR.ASSERT & COMBPANY, расположенная по адресу: 310, South Michigan Avenue, Чикаго,
Соединенные Штаты Америки, зарегистрирована в соответствии с законами штата Иллинойс (Соединенные
Штаты Америки).
Мы, компания H. A. BRASSIRT & Company LIMITED, расположенная по адресу: Brook House, Walorook, London,
E.C. 4, британская компания, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер:
изобретение относится к печам для производства металлов из руды и, в частности, к методам и
оборудованию для производства стали. Среди целей компании – производство металла в вертикальной
шахтной печи без использования твердого топлива в шихте путем впрыскивания топлива из внешних
источников, смешанного с продуктами сгорания, в под печи, благодаря чему металл производится без
пропитки углеродом в процессе плавки. Кроме того, компания планирует обеспечить печь с кольцевой
камерой сгорания, окружающей плавильную шихту, которая сконструирована таким образом, чтобы
предотвратить падение падающих масс материала в ванну для обработки расплавленного металла. Печь
также снабжена фурмами для регулирования условий горения во время плавки и рафинирования
расплавленного металла.
Согласно изобретению, в вертикальной шахтной печи площадь пода печи значительно превышает площадь
поперечного сечения расположенного над ним вала, при этом под выполнен таким образом, чтобы обеспечить
кольцевую камеру сгорания для приема расплавленного металла, а в части пода предусмотрены средства
для впрыскивания топлива и воздуха в камеру сгорания, благодаря чему обеспечивается полное сгорание
топлива и предотвращается контакт расплавленного металла с впрыскиваемыми топливом и воздухом
элементами.
Под может быть снабжен полом с приподнятой центральной частью для поддержки основания колонны
загрузки в шахте печи, благодаря чему расплавленная масса материала удерживается выше уровня
расплавленного металла, поступающего в кольцевое углубление, предпочтительно имеющее существенно
широкое V-образное поперечное сечение, обеспечивающее большую площадь контакта между металлом и
шлаком, и образованное между центральной приподнятой частью и стенками пода и прилегающими к ним
поверхностями, благодаря чему предотвращается загрязнение расплавленного металла загрузкой.
Кроме того, приподнятая центральная часть пода может быть выполнена большей по площади, чем самый
нижний конец шахты печи, причем расстояние между приподнятой частью пода и нижним концом шахты
определяется таким образом, чтобы поддерживать столб загрузки, расположенный практически на некотором
расстоянии от кольцевого углубления в поде и вдали от средств впрыска топлива и воздуха, проходящих
через стенки пода печи.
Предусмотрены средства для регулирования эффективной площади прохода между шахтой печи и подом,
позволяющие контролировать скорость спуска шихты из шахты в под; такие средства могут состоять из
клиновидных элементов, расположенных практически горизонтально и приспособленных для выборочного
или совместного перемещения внутрь шахты.
Дымовая труба и под печи могут быть снабжены средствами охлаждения, которые могут иметь форму
рубашки или представлять собой трубы, по которым подается охлаждающая жидкость и которые
целесообразно размещать внутри огнеупорной футеровки или металлического покрытия печи, благодаря
чему предотвращается прилипание металла к внутренним стенкам дымовой трубы и пода печи.
Крыша очага может иметь куполообразную форму и быть покрыта металлическим покрытием с ребрами или
подобными элементами, предназначенными для поддержки огнеупорной футеровки.
Стенки очага могут быть выполнены в виде секций, предпочтительно сегментированных в форме 100, для
облегчения демонтажа при ремонте и замене.
Дымовая труба печи выполнена отдельно от пода, поддерживается металлической конструкцией и крепится к
поду в шарнирном соединении, предназначенном для этой цели, при этом между трубами предусмотрена
прокладка из асбеста или другого материала.
Нижний конец шахтной части печи может быть снабжен охлаждаемым жидкостью кольцевым металлическим
кольцом, служащим для поддержания верхнего края стенок пода печи и предназначенным для размещения
внутри V-образного воротника, образованного на верхней части пода печи.
Может быть предусмотрен верхний и нижний комплекты фурм, при этом верхний комплект фурм направлен
против загрузки для ее расплавления, а нижний комплект направлен на расплавленный металл в кольцевых
углублениях, образованных в поде печи, для его рафинирования.
Нижний ряд фурм для рафинирования металла может быть приспособлен для тангенциального выдвижения в
под печи с целью направления пламени на расплавленный металл, подлежащий рафинированию.
В верхней части пода может быть предусмотрен третий комплект фурм, открывающихся в сторону топки и
предназначенных для выборочного ввода инертных газов или отвода части продуктов сгорания, благодаря
чему стенки пода топки поддерживаются в охлажденном и равномерном состоянии.
Отходящие газы из фурм могут направляться вверх через загруженный материал в шахте печи для его
предварительного нагрева и снижения содержания оксидов.
Центральная приподнятая часть пода может выступать над плоскостью рафинировочных фурм, служа в
качестве теплоизлучающей задней стенки для кольцевого углубления в поде, в которое течет расплавленный
металл.
Для отвода газообразных продуктов сгорания из верхней части дымовой трубы могут быть предусмотрены
отводные каналы, позволяющие регулировать давление и тягу в печи, а при необходимости – работать при
пониженном давлении; такие средства могут включать в себя приводной вентилятор, удобно расположенный
относительно верхней части шахты печи, а также средства, предусмотренные между печью и вентилятором
для снижения температуры газов, поступающих к вентилятору.
Изобретение также включает в себя признаки, описанные ниже.
Для реализации изобретения в соответствии с единой конструкцией печь выполнена в двух частях: верхней
шахтной секции и поде. Верхняя часть шахты печи поддерживается независимо от основания или горна с
помощью стального каркаса, при этом изменения теплового расширения не влияют на опору шахты на горне.
Нижняя, или топочная, секция снабжена на своей куполообразной крыше, в месте соединения с верхней
секцией шахты печи, самой верхней секцией, имеющей в основном цилиндрическую форму, которая снабжена
круглым фланцем, охватывающим выступающий фланец, смазывающий секцию шахты, образуя таким
образом скользящее соединение, допускающее относительное перемещение, причем соединение
герметизировано, например, асбестом или аналогичной термостойкой прокладкой и охлаждается водой с
обеих сторон. Это соединение может быть вертикальным или, что предпочтительнее, горизонтальным или
расположенным под углом для облегчения извлечения или перемещения внутрь или наружу охлаждаемого
водой металлического кольцевого элемента. Это может быть соединение из высокоогнеупорных кольцевых
сегментов, образующих нижний внутренний край вала, описанное ниже.
Металлические кольца могут быть установлены таким образом, чтобы их лицевые поверхности несколько
увеличили площадь стопки. Для заполнения пространства между огнеупорным материалом, удерживаемым
двумя упомянутыми кольцами, предусмотрено множество охлаждаемых водой направляющих элементов. Эти
элементы имеют клиновидную или иную форму, позволяющую перемещать часть из них внутрь вала с целью
избирательного уменьшения площади прохода как для материала из вала, так и для газов, вытекающих из
топки. Кольца могут выступать наружу до плоскости внутренней облицовки вала, при этом направляющие
элементы 95 перемещаются внутрь или наружу для дальнейшего ограничения отверстия в нижнем конце
вала.
Шахтный участок печи может быть снабжен наружной металлической стенкой и внутренней футеровкой из
огнеупорного кирпича.
Предпочтительно, для охлаждения и поддержания огнеупорной футеровки в нижней части печи
предусмотрено множество охлаждаемых водой пластин, причем эта нижняя часть 105R имеет форму, при
которой она наклонена наружу ниже нормальной линии загрузки, так что в месте выхода шахты в под площадь
поперечного сечения больше, чем верхняя часть шахты 110 печи. Верхняя часть печи снабжена множеством
металлических пластин, которые защищают огнеупорную футеровку от воздействия материалов,
загружаемых в верхнюю часть печи. 115 Внутренняя поверхность облицовки и износостойких пластин
расширяется наружу в точке, расположенной ниже линии нормального заряда. Для обеспечения большой
площади для отвода газов, удобно предусмотренной в печи № 120, верхняя часть печи над загрузочной
линией также имеет наружное расширение, благодаря чему снижается скорость газа в верхних слоях угля и
минимизируется перенос пыли из шахты. Большая площадь зоны факельного сжигания (125°C)
дополнительно снижает скорость газа (в с¹), в результате чего пыль, переносимая зарядом, оседает обратно
на него.
Продукты сгорания могут выводиться из верхней части вала 130 4+14,05.5 414,0.55 печи через каналы,
соединенные с коллектором, проходящим через вентилятор к валу. Для рекуперации тепла и снижения
температуры газов, чтобы они не причиняли вреда вентилятору, может быть предусмотрен рекуператор или
другое средство рекуперации тепла. Нижняя часть вала снабжена охлаждаемыми водой втулками и
пластинами.
Бункер для загрузки может быть закрыт с нижнего конца составным раструбом, имеющим небольшую
верхнюю секцию и большую нижнюю секцию, причем последняя установлена на стержне, а верхняя секция —
на трубе, при этом, когда верхняя секция опускается, а нижняя удерживается в нужном положении, материал
из бункера выгружается в нижнюю секцию, откуда он направляется к центру печи. При одновременном сбросе
обеих секций заряженный материал будет растекаться по внешней поверхности обеих секций, направляясь
при этом к поверхности футеровки раскаленной печи. Верхний колокол крепится к трубке, подвешенной на
стержнях к кривошипному рычагу, который вращается на опоре, закрепленной на несущей раме, и приводится
в действие тросом. Трубка, соединенная с верхней секцией $0 большого колокола, соединена звеньями цепи
с кривошипом, шарнирно закрепленным на той же оси, что и упомянутый выше рычаг кривошипа, на внешней
части которого имеется управляющий трос.
Этот рычаг также несет в себе: штифт, который перемещается в пазу, образованном в звене, шарнирно
закрепленном на верхнем рычаге колокола, который сам шарнирно закреплен и имеет соединенный с его
коротким рычагом цепной трос, в свою очередь соединенный со стержнем, который приводит в движение
нижнюю часть большого колокола. Защелка с рычагом шарнирно закреплена на раме и приводится в
действие тросом, прикрепленным к ее короткому рычагу; этот рычаг снабжен поперечным штифтом,
расположенным на его верхнем конце, который опирается на паз, образованный в верхнем конце фиксатора,
установленного на внешнем конце верхнего рычага. В качестве отводного клапана может быть предусмотрен
обычный тип дренажного клапана. В процессе работы, если необходимо одновременно опустить обе секции
большего «колокола», фиксаторная поперечная планка поворачивается влево под действием натяжения
троса, в результате чего рукоятка защелки вращается против часовой стрелки.
Освобождение кабеля затем позволяет ! Коромысло, соединенное с звеньями цепи, соединяющей трубу с
большим колоколом, поворачивается по часовой стрелке, чтобы опустить верхнюю часть колокола и
соединительное звено, позволяя при этом верхнему коромыслу перемещаться в том же направлении.
Обе секции колокола поднимаются за счет натяжения рабочего троса, направленного вниз. Если верхняя
большая секция колокола должна быть опущена отдельно, то фиксирующая поперечная планка может
оставаться в подвешенном положении, а трос ослаблен, так что рычаг колокола поворачивается по часовой
стрелке, чтобы опустить колокол 7(1), при этом верхний рычаг колокола удерживается от движения
поперечной планкой, вставленной в паз в фиксирующем элементе. Штифт, закрепленный на рычаге,
перемещает Ireelv в пазу, предусмотренном в соединительном звене 75.
рычаги коромысла.
Нижний конец шахтной части печи, соединенный с верхней частью пода посредством упомянутого выше
соединения и выходящий в под, имеющий крышу, поддерживаемую вертикальными стенками, посредством
поперечно расположенной отливки, снабжен водоохлаждаемыми каналами и центральным
воздухоохлаждаемым каналом. Очаг может быть снабжен вертикальными стенками и наклонными внутрь
купольными стенками, которые соприкасаются с охлаждаемым водой металлическим кольцом, служащим
опорой для верхнего края. Стенки купола представляют собой металлическое покрытие, содержащее
встроенные охлаждающие элементы, и снабжены металлическими ребрами или пластинами для удержания
огнеупорной футеровки. При желании металлическую крышку можно охлаждать снаружи. 95 Подовая часть
может быть снабжена основанием, выполненным из любого обычного огнеупорного кирпича или его
эквивалента, заключенного в водоохлаждаемую металлическую рубашку, и может быть покрыта футеровкой
из огнеупорного материала, который может быть любого типа, используемого в мартеновских и аналогичных
печах.
Центральная часть горневой секции приподнята и служит опорой для нижней части колонны загружаемого
материала, которая простирается от шахтной части в горневую, а ванна для расплавленного металла
полностью окружает приподнятую горневую часть, при этом ванна имеет V-образное поперечное сечение,
чтобы обеспечить широкую контактную поверхность между металлом и шлаком на нем.
Для удаления расплавленного металла может быть предусмотрено подходящее выпускное отверстие,
сообщающееся с кольцевой углубленной частью в дне пода, а также более высокое выпускное отверстие для
удаления шлака. Для облегчения добавления 12G рядом с металлическим корпусом печи могут быть
предусмотрены смотровые и загрузочные дверцы.
материалы, с помощью которых металл очищается или подвергается надлежащему анализу, а также для
облегчения доступа к нижней части печи для ремонта. Огнеупорная центральная часть пода может быть
снабжена соответствующими средствами охлаждения для поддержания ее высоты в зависимости от
положения фурм, но предпочтительно такой высоты, чтобы верхние плавящиеся фурмы сходились в
плоскости выше 130°.
это. Верхняя изогнутая стенка топочной камеры может быть выполнена из множества сегментов, каждый из
которых является съемным и опирается на водоохлаждаемое кольцо сверху, а на нижний конец – на
водоохлаждаемый фланец водоохлаждаемой рубашки вертикальных стенок. Эти сегменты снабжены
множеством труб с водяным охлаждением; их внутренние поверхности выполнены из огнеупорного кирпича и
имеют внешнее металлическое покрытие. Некоторые сегменты специально спроектированы и снабжены
отверстиями для фурм. Перемещая эти сегменты в нашем устройстве, можно замедлить или ускорить поток
материала из шахты в топку. Куполообразная крыша очага может быть облицована высокотемпературным
кирпичом; также предусмотрено место для подачи охлаждающих газов к нижней стороне котла и
соединительного элемента; предусмотренные для этой цели воздуховоды также могут использоваться для
отвода газов, если это необходимо.
Печь может быть снабжена двумя или более рядами фурм или горелок. В нижнюю часть купола печи может
быть вставлен верхний ряд фурм, снабжаемых воздухом через трубу диаметром 30 мм, при этом воздух
предпочтительно предварительно нагревается до высокой температуры. Топливо, которое может
представлять собой порошкообразное топливо, масло или газ, подается в фурмы через коллектор по трубам,
управляемым клапанами. Нижний ряд печей снабжен воздухом через соединительную трубу и топливом и
паром через коллекторы; он расположен ниже верхнего ряда печей и предпочтительно проходит
тангенциально через вертикальные боковые стенки топочной части.
К задней части фурм подсоединен магистральный трубопровод, предназначенный для транспортировки газа
или другого топлива.
Топливо может подаваться в фурмы под давлением пара, поступающего через коллектор и по трубам,
управляемым клапанами. Фурнитуры могут располагаться таким образом, чтобы радиально направлены
внутрь очага, и могут быть наклонены вниз.
Верхний ряд фурм простирается до изогнутых участков и предпочтительно расположен немного смещенно от
точной радиальной линии, чтобы обеспечить циркуляционное движение газов, хотя они и не расположены
тангенциально, как нижние фурмы, поскольку желательно направлять пламя из верхних фурм против
управляющего столба нисходящего материала. Третий комплект фурм может быть предусмотрен для сброса
тепла через небольшие отверстия в верхнюю часть куполообразной секции очага.
В эти фурмы обычно могут подаваться продукты сгорания или другие инертные газы, которые не горят, и
которые образуют защитный слой, прилегающий к внутренней поверхности куполообразной стенки пода,
чтобы защитить эту поверхность от эрозии, вызванной нагретыми продуктами сгорания из двух нижних рядов
фурм. Они расположены под углом 70 градусов и касательно к поду, проходя через радиальные отверстия в
топку печи. Эти фурмы, которые могут быть расположены между верхним и нижним рядами из 75 фурм, могут
использоваться в случае засорения дымовой трубы для отвода части продуктов сгорания, тем самым
разгружая поток через дымовую трубу. Фурнитуры, проходящие через переднюю стенку 80 печи,
предназначены для направления пламени рафинирования на металлическую ванну и снабжены воздушным
патрубком, а также трубным соединением с источником топлива, благодаря чему можно контролировать
условия горения 81 во время плавки и рафинирования. Следует понимать, что можно использовать несколько
фурм или горелок, предпочтительно шесть или восемь, равномерно расположенных по окружности пода печи.
В крыше топочной камеры может располагаться множество вентиляционных отверстий или щелей,
непосредственно примыкающих к соединительному узлу и соединенных трубами с дополнительной трубой
под трубу, идущую к магистрали охлаждающего газа.
При работе печи верхние фурмы или горелки служат для расплавления шихты, опускающейся вниз. 'cl c 0 10_
вал. Нижний набор фурм или горелок служит для ускорения процесса плавления, а также для очистки
расплавленного металла; тангенциальное расположение нижних фурм вызывает образование кольцевого
пламени, которое обеспечивает контакт по периферии пода с поверхностью жидкого металла, собранного в
кольцевом углублении пода; это действие также вызывает вращение жидкого металла и шлака, обеспечивая
тем самым тесный контакт между пламенем и металлом в ванне. Следует понимать, что фурмы могут
использоваться для создания окислительного или восстановительного пламени в зависимости от типа
требуемого топлива, при этом печь приспособлена для работы под давлением, с отсосом или с
уравновешенной тягой.
Работа печи может начинаться с нагрева пода и обжига в нижней части, затем следует заполнение дымовой
трубы обычными шихтами, позволяющими материалам оседать на дне. После заполнения дымовой трубы
материалами начинается впрыск топлива горячим воздухом через верхние фурмы. Пламя, падающее
непосредственно на открытую загрузочную колонну и вокруг нее при чрезвычайно высоких температурах,
быстро расплавляет колонну восстановленной руды и стального лома, покоящуюся на дне, и тем самым
позволяет другим материалам непрерывно опускаться из шахты, при этом загрузка сверху продолжается до
тех пор, пока продолжается плавление.
Расплавленный металл стекает по поверхности колонны плавильной шахты и собирается в кольцевой ванне,
окружающей плавильный под, которая служит задней стенкой этого пода.
Когда ванна заполнится металлом, плавку можно практически остановить, погасив пламя в верхних фурмах и
подав восстановительное пламя в нижние фурмы, в течение которого образуется восстановительный шлак,
причем объем газа, образующегося при сгорании во время рафинирования, составляет лишь малую часть
объема газа, образующегося при плавке.
Поскольку рафинировочное пламя направлено тангенциально на ванну, источник тепла смещается от
отверстия шахты, так что плавление в центре пода практически прекращается в течение этого периода, а
теплота сгорания в значительной степени расходуется на передачу в ванну. В существующей
восстановительной атмосфере прекратится и сгорание углерода, опускающегося в шахту и не поглощенного в
процессе восстановления. При желании газы или их часть могут быть удалены в процессе рафинирования
через некоторые из верхних плавильных фурм. Период рафинирования после удаления основного
окислительного шлака может занять около одного часа.
Для добавления извести, флюорита, марганца и других добавок в ванну в процессе рафинирования
предусмотрены дверцы, или же такие материалы могут подаваться внутрь через фурмы.
Поскольку центральная часть пода поднимается, рафинирование расплавленного металла может
осуществляться независимо от поступления расплавленных материалов в фазу рафинирования и не зависит
от этого, при этом нисходящая колонна материалов поддерживается на подставке, благодаря чему
предотвращается их растворение в расплавленной ванне в течение периода рафинирования. При работе с
двумя рядами фурм, отключите! В верхнем ряду происходит подача воздуха и топлива, плавка практически
прекращается, а нижние фурмы используются для рафинирования. В течение этого периода расплавленные
материалы будут поддерживаться на центральном постаменте и не будут погружаться в ванну, охлаждая ее и
загрязняя неочищенными расплавленными материалами. При работе с одним рядом фурм этот ряд может
располагаться близко к ванне и сначала использоваться для плавки пламенем соответствующего типа, а
затем для рафинирования пламенем, специально предназначенным для этой цели.
Дата: 19 сентября 1932 года.
Эдвард Эванс и Ко., Чансери Лейн, 27, Лондон, W.C. 2, Ag eu s для заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в отношении печей для восстановления руд, рафинирования металлов и производства
сплавов.
Мы, компания TT. A. BREASSERT & Co.? Компания rAXY LIMITED, расположенная по адресу: Brook House,
Walbrook, London, E.C. 4, британская компания, настоящим заявляет о характере данного изобретения и
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Изобретение относится к печам для восстановления металлов из руды, рафинирования металлов и
производства сплавов, в которых вал расположен над топочной частью большего диаметра, образуя
кольцевое пространство для сгорания, в которое подается газ и воздух вокруг колонны руды, установленной
на дне топочной части.
Изобретение имеет среди своих основных целей усовершенствование конструкций шахтных печей,
обеспечение контроля над процессом таким образом, чтобы колонна с расплавленным сырьем и
расплавленный металл обрабатывались независимо в одной печи, а также обеспечение средств для
впрыскивания измельченного твердого топлива, жидкого или газообразного топлива 90, вместе с газами или
независимо от них, для поддержания или контроля характера пламени, образующегося в камере сгорания.
Согласно изобретению, печь производится! с шахтной частью и частью пода с большей площадью
поперечного сечения, чем шахтная часть, полом, имеющим приподнятую центральную опору для поддержки
внутри пода основания загрузки или колонны расплавленного металла в шахтной части, и кольцевым
углублением для удержания металла, окружающим приподнятую центральную часть, и фурмами,
предназначенными для направления топлива и воздуха или других жидкостей в пространство сгорания,
окружающее колонну расплавленного металла, к основанию 105 колонны расплавленного металла для его
восстановления и к кольцевому углублению для обработки расплавленного металла в нем.
Таким образом, «для того, чтобы сделать печь пригодной для плавки и рафинирования, 110 414n055 может
быть предусмотрено несколько комплектов фурм на разных уровнях для впрыскивания топлива и воздуха, при
этом пламя из верхних фурм направляется против загрузки для ее плавки, а пламя из нижних — на
расплавленный металл для его рафинирования, причем нижние фурмы целесообразно располагаются внутри
тангенциально от пода.
Изобретение также включает в себя особенности конструкции печи, описанные и заявленные ниже.
Прилагаемые чертежи иллюстрируют, в качестве примера, несколько конструкций шахтной печи согласно
изобретению.
На рисунке 1 показан вид сбоку загрузочного механизма шахтной печи.
Рисунок 2 представляет собой вертикальный разрез корпуса печи, который, будучи расположен ниже рисунка
1 при совпадении точечных и пунктирных линий, дает полное представление о печи. На рисунке 3
представлен детальный поперечный разрез, иллюстрирующий конкретную конструкцию соединения в месте
соединения нижнего конца шахтной части печи и верхнего конца подовой части.
На рисунке 4 представлен разрез печи, аналогичной показанной на рисунке 2 h), но с внесенными в нее
изменениями в деталях.
На рисунке 5 представлен разрез нижней части печи, показанной на рисунке 4, в увеличенном масштабе.
Рисунок 6 представляет собой диагональный поперечный разрез топочной части печи, выполненный по линии
6-6 на рисунке 5.
На рисунке 7 представлен схематический разрез топочной части печи, выполненный по линии 7-7 на рисунке
5.
На рисунке 8 представлена схематическая проекция, иллюстрирующая соединения между шахтной печью и
дымовой трубой.
При реализации изобретения в конструкции печи, представленной на рисунках 1 и 2, печь снабжена нижней
частью пода 1 и верхней частью вала 2, независимо поддерживаемой стальным каркасом, обозначенным в
целом цифрой 3. Шахтная часть снабжена наружной металлической стенкой 4 и внутренней облицовкой 5 из
огнеупорного кирпича. Для охлаждения и поддержания огнеупорной облицовки в нижней части вала
предпочтительно предусмотрены пластины с водяным охлаждением (6). Стенка этой нижней части наклонена
наружу, так что на уровне, где шахта выходит в очаг, площадь поперечного сечения значительно больше, чем
у верхней части.
Верхняя часть шахты снабжена множеством металлических пластин 7, которые защищают огнеупорную
футеровку от воздействия расплава, загружаемого в верхнюю часть печи. Внутренняя поверхность облицовки
и износостойких пластин расширяется наружу над линией 8. Этот выступ расположен ниже обычной линии
запаса, обозначенной пунктирными линиями 70 на отметке 9. Верхняя часть печи 10, расположенная над
линией заготовки, также расширяется наружу, обеспечивая большую площадь для газов, поступающих в
отводной канал 11 или отводные каналы. Такое расположение раструбов в печи ниже линии заготовки
приводит к увеличению площади в верхней части заготовки, что снижает скорость потока газа в верхних слоях
заготовки и, следовательно, минимизирует перенос пыли из заготовки. Большая площадь в зоне 80, в части,
отвечающей за раздув газа, дополнительно снижает скорость газа, в результате чего пыль, переносимая со
склада, оседает обратно на него.
Загрузочный бункер 12 закрыт с нижнего конца составным раструбом, имеющим малую верхнюю секцию 13 и
большую нижнюю секцию 14. Секция 14 крепится на стержне 1,5, а верхняя секция 13 крепится на трубке 16.
Нижняя секция 14 полая, и когда верхняя секция 90-13 опускается, а нижняя секция 14 удерживается в своем
положении, как показано на рисунке 2, материал из бункера 12 будет высыпаться через секцию 13 внутрь
секции 14, направляя его к середине печи. Когда обе секции падают одновременно, материал будет
растекаться по внешним поверхностям обеих секций и, таким образом, будет направлен к поверхности
расширяющейся футеровки печи.
Механизм управления звонком и механизм зарядки показаны на рисунке 1. Верхний колокол 17 крепится к
трубке 18, которая подвешена на стержнях 105 19 к рычагу 20, шарнирно закрепленному в точке 21 на опоре,
поддерживаемой несущей рамой 22.
и управляется кабелем 23.
На рисунке tt0 24 показана направляющая зарядного скипа, при этом зарядный скип 25 соединен петлей 26 с
кабелем 27, проходящим над шкивами 28.
Трубка 19, соединенная с верхней секцией 183 большого колокола, представляет собой... Соединен звеньями
цепи 29 с рычагом коромысла 30, также шарнирно закрепленным в точке 21. Внешний рычаг 31 соединен с
рабочим кабелем.32. Этот рычаг 31 также имеет штифт 33, который работает в пазу 34, образованном в звене
35, которое шарнирно закреплено в точке 36 на верхнем рычаге 37. Этот рычаг колокола шарнирно закреплен
в точке 38, и к его короткому рычагу присоединен цепной трос 25 39, который, в свою очередь, соединен со
стержнем 15, приводящим в действие нижнюю секцию 14 большого колокола. Рычаг 40 защелки шарнирно
закреплен в точке 41 на раме и имеет рабочий трос 130, соединенный трубами 56 с соединительной трубой
57, которая служит для подачи горячего воздуха к фурмам. Эти фурмы 55 соединены трубой 58 с
топливопроводом 59. Там, где это позволяют газ или топливо, которое необходимо воспламенить, труба 58
может быть соединена с основной трубой 53. В крыше топочной камеры расположено множество
вентиляционных щелей или отверстий 60 и 61, причем щели 61 расположены в непосредственной близости от
шарнирного соединения 75 в точке 62.
Эти пазы 60 и 61 соединены трубами 63 и C-1 с трубой G5, которая соединяется с магистралью
охлаждающего газа (i6i). Купол или крыша печи 50 предпочтительно состоит из множества съемных секций,
имеющих металлические наружные части 67 с выступающими внутрь металлическими ребрами 68,
снабженными каналами водяного охлаждения G9. Соединения системы водяного охлаждения показаны на
отметке 70. 85 огнеупорных кирпичей 71 удерживаются между водоохлаждаемыми удлинителями 68.
Верхние концы металлических секций крыши поддерживаются сплошным металлическим кольцом 72, которое
также предпочтительно охлаждается водой, как показано на чертеже. Нижний конец вала 2 поддерживается
охлаждаемым водой металлическим кольцом 73 независимо от топочной части. Эти металлические кольца 72
и 73 95 имеют облицовку из огнеупорного кирпича.
Как показано на рисунке 2, эти кольца смещены назад своими торцами таким образом, чтобы несколько
увеличить площадь нижней части вала. Предусмотрено множество элементов 74 с водяным охлаждением.
Эти элементы закрывают пространство! между огнеупорными облицовочными кирпичами, поддерживаемыми
кольцом 73 и кольцом 72.
Эти элементы 74 могут иметь клиновидную форму или другую форму, позволяющую перемещать часть из них
внутрь вала, как показано на рисунке 2, чтобы избирательно уменьшить эффективную площадь прохода как
для материала из вала, так и для газов, вытекающих из топки. Эти элементы 74 могут быть удалены таким
образом, чтобы они оказались внутри контура водоохлаждаемых колец и огнеупоров, обеспечивая
максимальную площадь разгрузки для дымовой трубы. Конструкция, показанная на рисунке 3, аналогична
описанной выше в связи с рисунком 2, за исключением того, что кольцо 75 и кольцо пода 76 выступают наружу
до плоскости внутренней огнеупорной облицовки вала 2. Ползунковые элементы 77 могут перемещаться
внутрь или наружу, чтобы ограничить отверстие в нижнем конце вала.
На рисунках 4–8 показана конструкция печи, которая в основном аналогична представленной на рисунках 1 и
2, но имеет отличительные конструктивные особенности. 42 закреплена на ее коротком рычаге. Этот рычаг
защелки снабжен поперечным штифтом 4s, закрепленным на его верхнем конце, который, как показано на
рисунке 1, опирается на выемку, образованную на верхнем конце фиксатора 44, установленного на внешнем
конце рычага 37. Модель Ofitake 11 показана с обычным дренажным клапаном под углом 45 градусов.
Работа малого колокола 17 посредством рычага 20 и его троса управления 2.3 будет очевидна. Если обе
секции 13 и 14 большого колокола должны быть опущены одновременно, фиксаторная поперечная планка 43
поворачивается влево при натяжении троса 42, который поворачивает рычаг кривошипа колокола 40 в
противоположном направлении. Освобождение троса 32 позволяет рычагу колокола 30 поворачиваться по
часовой стрелке, чтобы опустить верхнюю секцию 13 колокола, а соединительная тяга 35 позволяет рычагу
колокола 37 аналогичным образом перемещаться в том же направлении. Обе секции колокола поднимаются
одновременно при натяжении троса 32 вниз. Если верхняя секция большого колокола 1:3 должна быть
опущена отдельно, то фиксирующая поперечная планка 4J может оставаться в своем положении, как
показано на рисунке 1, а трос 32 ослабляется. В этом случае рычаг 30 качается по часовой стрелке, чтобы
опустить колокол 13, но движение рычага 37 ограничивается поперечной балкой 43, вставленной в выемку в
элементе 44.
Штифт 33, закрепленный на рычаге 31, свободно перемещается в пазу 34 соединительного звена 85.
Нижняя, или топочная, часть печи снабжена приподнятой центральной секцией топки 46(i), которая служит
для поддержки нижней части колонны материала, простирающейся от шахтной части 2 в топочную часть 1.
Металлическая дорожка 47 полностью окружает приподнятую часть пода 46. Эта ванна имеет V-образное
поперечное сечение, чтобы обеспечить широкую контактную поверхность между металлом и шлаком на нем.
На рисунке 48 показано металлическое резьбонарезное отверстие. Площадь центральной части топки больше
площади нижнего конца шахтной части, а расстояние между указанной частью топки и нижним концом
шахтной части определяется таким образом, чтобы колонна из заготовок поддерживалась на значительном
расстоянии от ванны.
На рисунке показан нижний ряд фурм 49.
простирается через куполообразную крышу 50. Эти фурмы 49 соединены трубами 51 с трубой 52,
соединяющей фурму с трубой. Эта труба 52 предназначена для подачи горячего воздуха в туверы. Основной
патрубок 53 предназначен для транспортировки газа или другого топлива и соединен трубой 54 с задней
частью фурмы. Верхний ряд фурм 55 проходит в топку 65 через крышу 50 и снабжен валом 97 и верхней
загрузочной частью 98. Расширяющиеся наружу стенки 99 предназначены для приема материала,
выгружаемого из нижнего колокола 100. Загрузочный бункер 101 закрыт с верхнего конца верхним колоколом
102, а по рельсам 104k перемещается загрузочный скип 103. Продукты сгорания отводятся из верхней части
печи через два отвода 105, которые, как показано на рисунке 8, соединяются с коллектором 106, ведущим
через вентилятор 107 к дымовой трубе 108. Рекуператор или другое средство рекуперации тепла 109 может
быть профессиональным.
Предназначен для рекуперации тепла и снижения температуры, чтобы она не причиняла вреда вентилятору
107.
Нижняя часть вала 97 (рисунок 5) показана снабженной множеством охлаждаемых водой опорных пластин
110, а на ее нижнем конце установлен охлаждаемый водой кольцевой элемент 111, плотно прилегающий к
охлаждаемому водой купольному кольцу, образующему часть топочной части, как описано ниже. Эта часть
шахты опирается на металлический каркас 112, поддерживаемый колоннами 113, независимо от нижней
части топки 114 печи.
В данной конструкции увеличенная секция очага 11.4 снабжена вертикальными стенками и наклоненными
внутрь купольными стенками 116, которые соприкасаются с охлаждаемым водой металлическим кольцом 117,
служащим шпонкой для верхнего края этих стенок 116 и взаимодействующим с кольцевым элементом 111 для
образования соединения, обеспечивающего относительное перемещение между шахтной частью и частью
очага.
Стены купола 116 выполнены описанным выше способом из металлического покрытия 118, содержащего
встроенные охлаждающие элементы 119, и ребер 120 для удержания огнеупорной футеровки 121.
Металлическую крышку 1.18 при желании можно охлаждать снаружи при температуре -45°C. Вся система
охлаждения предотвращает разрушение стенок печи из-за очень высоких температур, возникающих в
результате полного сгорания богатого оксидом железа топлива с предварительно нагретым воздухом,
который предпочтительно используется в этой печи, несмотря на то, что все стенки печи изготовлены из
огнеупорного материала с высокой жаростойкостью.
W5. Приподнятое дно 12 части пода окружено кольцевым углублением 123 для удержания металла, к
которому подведено отверстие для слива 1.24. Смотровые и загрузочные дверцы 1.25 расположены рядом с
металлической линией печи, и через эти дверцы можно загружать материалы или вносить добавки по
желанию для облегчения рафинирования металла или доведения его до надлежащего анализа, или же дно
можно отремонтировать или изготовить заново.
Верхний ряд горелок или трубок 126 снабжается воздухом через каналы 127, ведущие от соединительной
трубы 128. Этот воздух желательно предварительно нагреть до высокой температуры. Топливо подается к
этим 7) горелкам 126 через коллектор 129 и трубы 130, управляемые клапанами 131. Пар для подачи топлива
в горелку может подаваться через коллектор 132 и трубы 1:33, регулируемые клапанами 134. На рисунке
показаны фурмы 75 126, радиально простирающиеся внутрь части очага 114 и наклоненные вниз. Между
фурмами или горелками 126 показаны небольшие сопла 135, которые через коллектор 136 и трубы 137
снабжаются отходящими газами, воздухом, паром или другой охлаждающей средой для защиты стен пода,
купольной крыши и нижних стен шахты от чрезмерного нагрева, а также для поддержания этих частей печи в
достаточно охлажденном состоянии, чтобы предотвратить образование и прилипание зольных масс к
стенкам, тем самым избегая образования строительных лесов. Эти форсунки 1.3 предпочтительно наклонены
тангенциально к поду 90 l через отверстия 1:38, как показано на рисунках 5 и 6.
Горелки или трубки 126 проходят через радиальные отверстия 139 на рисунках 5 и 6.
Нижний набор трубок или горелок 140) 95 снабжается воздухом через соединительную трубу 128, а топливом
и паром — через коллекторы 129 и 132 и имеет желобчатые отверстия 141 в вертикальных боковых стенках
11,5 части топки 100 и предпочтительно расположен тангенциально, как показано на рисунке 7.
В конструкциях печей типа «сомия» целесообразно, чтобы центральная часть пода простиралась на 105
уровней выше, чем нижний ряд печей.
Стенка центральной части служит огнеупорной задней стенкой для металлической ванны, а также удерживает
пламя от нижней линии фурм. Более того, такая конструкция центральной части пода позволяет осуществлять
рафинирование расплавленного металла на поде независимо от поступления плавильных материалов в
ванну 115 и без какого-либо влияния на этот процесс. Опускающаяся колонна материалов опирается на
пьедестал и, таким образом, предотвращается ее растворение в ванне во время процесса рафинирования.
Соединение между куполом 120-го здания.
Под и нижнее кольцо вала могут быть вертикальными, предпочтительно горизонтальными или
расположенными под углом для облегчения извлечения или перемещения внутрь или наружу охлаждаемых
водой металлических кольцевых сегментов или высокоогнеупорных сегментов 125, образующих нижний
Соседние файлы в папке патенты