РОТОРНАЯ ПЕЧЬ

Полезная модель относится к металлургии, предпочтительно к печам для извлечения алюминия свинца, цинка и меди из металлизированных отходов.
Известна вращающаяся печь (см. №2489659, F27B 7/00, 10.08.2013), которая содержит футерованную колбу с двумя опорными кольцами, каждое из которых оперто на два ролика, горелочный щит с закрепленной в нем газовой инжекционной горелкой с четырнадцатью смесителями, приемный желоб, привод вращения печи и привод подвода-отвода горелочного щита. Футерованная колба имеет теплоизоляционный слой из двух слоев гибкого теплоизоляционного стекловолокнистого муллитокремнеземистого картона и слоя шамотного легковеса, на который набит слой футеровки из муллитовой безусадочной набивной массы. Горелка содержит устройство регулирования расхода воздуха, установлена с наклоном 15° к оси колбы с возможностью подачи газа к горелке по верхней части поворотной колонны и патрубку. Печь имеет смонтированный на тележке приставной приемный футерованный желоб с ручками, поворотную раму, в рабочем положении опертую на переднюю и заднюю тумбы, на которой с возможностью вращения вокруг оси от привода размещена футерованная колба. Печь может работать на естественной и искусственной тяге.
К недостаткам этой печи относится:
- в качестве горелочного устройства используется газовая инжекционная горелка с четырнадцатью смесителями, закрепленная в горелочном щите, содержащая устройство регулирования расхода воздуха, установленная с наклоном 15° к оси колбы и обеспечивающая длину факела 2,2 метра, с возможностью подачи газа к горелке по верхней части поворотной колонны и патрубку. Закрепление горелки на горелочном щите, имеющего одну степень свободы для сочленения его с печью, что не позволяет использовать эксплуатировать печь в горизонтальном положении;
- инжекционная горелка сложна в конструктивном исполнении и требует повышенного давления газа.
Известна также роторная печь (см. RU №134620, F27B 7/02, 20.11.2013), содержащая цилиндроконический корпус с переменным внутренним диаметром, горелку для нагрева печи и заслонку для плотного закрывания открытой стороны. Корпус печи установлен на раме, шарнирно закрепленной на фундаментных элементах, при этом корпус печи выполнен с возможностью отклонения или наклона на различные углы, а роль фундаментного элемента выполняет станина. Поскольку внутренние стенки корпуса печи имеют не постоянный диаметр, печь наклоняется на большой угол для разливки расплавленного металла, так как присутствует сужение, которое действует как порог. Воздух и топливо для горения направляются в горелку через систему гибких шлангов. Система управления работой печи осуществляется с помощью электронной системы по командам оператора - биологическая нейронная сеть.
К недостаткам данной печи следует отнести:
- большие энергетические затраты на вращение печи, поскольку вращение передается через вал и подшипниковый узел;
- значительный расход топлива на плавку на холодном воздушном дутье.
Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является снижение энергетических затрат при эксплуатации печи при одновременном повышении ее производительности.
Данная задача достигается тем, что в роторной печи, содержащей корпус, части которого выполнены, по существу, цилиндрическими и коническими, имеющий закрытую и открытую стороны, раму, шарнирно закрепленную на фундаментном элементе, горелку для нагрева печи и, по меньшей мере, одну подвешенную на петлях заслонку, выполненную с возможностью закрывания с открытой стороны печи, заслонка и закрепленный на ней дымоотвод снабжены каналами для нагрева воздуха, подаваемого на горелку, а вращение печи осуществляется с помощью зубчатого зацепления. Причем сечение каналов для подогрева воздуха выбирается по его скорости, которая не превышает 120 м/с.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение производительности печи при одновременном снижении энергетических затрат использования понижающей механической передачи для вращения печи и устройства в заслонке и газоотводящем патрубке закрытых каналов для подогрева воздуха, поступающего на сжигание топлива.
Сущность предполагаемой полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен вид печи со стороны заслонки;
На фиг 2 изображен вид печи сбоку.
Полезная модель печи включает: корпус 1, футеровку 2, бандажи 3, опорные ролики 4, заслонку 5, каналы для подогрева воздуха 6, патрубок для отвода газов 7, топливную горелку 8, механизм открытия-закрытия заслонки 9, приводную шестерню 10, ведущую шестерню 11, привод вращения печи 12, гироцилиндры наклона печи 13, ось наклона печи с рамой 14, станину 15, зонт для сбора отходящих газов 16, газоход для отходящих газов 17.
Печь работает следующим образом.
С помощью механизма наклона 13 печь наклоняется в сторону задней крышки печи на максимальный угол 15-16°, с помощью механизма открывания заслонки 9, открывается заслонка 6.
С помощью привода вращения 12 и зубчатого зацепления, включающего обода 10 с цевками или венцовую шестерню и звездочку или шестерню 11, печь приводится во вращение и через открытый проем печи производится загрузка сырья и флюсов в печь. Заслонка 5 закрывается, скорость вращения печи приводится в соответствие с технологией плавки загруженного вида сырья, путем подачи воздуха и топлива включается в работу горелка 8 и производится расплавление шихты. После начала работы горелки дутье, от воздуходувки проходя, через рекуператор 7 подогревается отходящими через дымоотвод 6 газами. При этом сечение прохода воздуха через рекуператор рассчитывается исходя из производительности горелки по воздуху не более 120 м/с. Отказ от гидравлического привода путем передачи вращения через вал и замена привода на зубчатую передачу снижает энергетические затраты на вращение печи в 3-4 раза.
После расплавления шихты вращение печи прекращают, выключается горелка 8, заслонка 5 с помощью механизма открывания 9 отводится на угол до 90°, печь медленно поворачивается в сторону разгрузки на угол до минус 15-20° и производится слив металла и удаление шлака. Далее, после удаления из полости печи шлака и металла, печь наклоняется в рабочее положение и производится загрузка сырья и флюсов в печь. Вновь включается в работу горелка и процесс плавки повторяется.
В таблице 1 приведены сравнительные показатели работы печи по заявке на полезную модель в сравнении с печью-прототипом при плавке алюминиевого кускового лома.
Предлагаемая полезная модель позволяет повысить производительность печи при одновременном снижении энергетических затрат.
Таблица 1
№ π/π
Показатели работы печи
Печь-прототип
Печь по заявке на полезную модель
Скорость воздуха в рекуператоре - 50 м/с
Скорость воздуха в рекуператоре - 80 м/с
Скорость воздуха в рекуператоре - 120 м/с
1
Скорость плавки, т/час
0,7
0,8
0,9
0,9
2
Расход жидкого топлива, л/т
50,0
50,0
45,0
45,0
3
Мощность двигателя привода вращения, кВт
35,0
7,5
7,5
7,5
4
Температура отходящих газов, C°
850
830
800
800