ПОДОВАЯ ПЕЧЬ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области металлургии, в частности к подовым печам, предназначенным преимущественно для окислительного обжига руд и концентратов, в частности молибденового.
Известно изобретение «Способ окислительного обжига сульфидов и устройство для его осуществления» (RU 2174152, опубл. 2000.09.15), включающее теплоизолированный корпус, оборудованный загрузочным бункером, разгрузочным желобом и воздушной коробкой, беспровальную пористую подину и механизм перемещения обжигаемого материала. Подина выполнена из керамики, имеет "живое" сечение до 50% и снабжена автономными регулируемыми нагревательными элементами, а воздушная коробка разделена на секции с возможностью автономной дозированной подачи кислородсодержащего газа. Предлагаемым способом в предлагаемом устройстве можно осуществлять окислительный обжиг руд и концентратов, содержащих сульфиды в количестве от одного до десятков процентов, с высокой скоростью, высокой производительностью, регулируемой полнотой окисления и минимальным пылевыносом.
Недостатком данного изобретения является сложность конструкции печи, невысокую надежность работы.
Известно изобретение «Подовая печь» (RU 2186307, опубл. 2000.09.15), в котором подовая печь содержит однокамерный корпус с подвижным подом,
конвективно-радиационную решетку, выполненную со щелями и расположенную по боковым сторонам корпуса с возможностью направления теплоносителя в камеру. Конвективно-радиационная решетка выполнена с переменным шагом расположения щелей по площади их размещения, а угол β наклона щелей решетки ориентирован в сторону движения теплоносителя. Отношение площади стенок щелей конвективно-радиационной решетки к площади фронтальной стенки решетки выбирают из диапазона от 50 до 10 для выравнивания температурного поля в объеме рабочей камеры печи. Технический результат заключается в обеспечении равномерного температурного режима по объему рабочей камеры.
Недостатком данного изобретения является сложная конструкция печи при выполнении подвижного пода.
Известно изобретение «Подовая печь с обвязкой и система регулировки» WО 2004033976 (СА), опубл. 2004.04.22), в котором подовая печь включает пару боковых стен, пару торцевых стен, выполненных из огнеупорных кирпичей, вертикальные стойки, расположенные на расстояние друг от друга вдоль боковых стен и торцевых стен, которые имеют внутреннюю поверхность, примыкающую к указанным стенам, и внешнюю поверхность, а также нижний конец, расположенный ниже печи. Стойки упорядочены по парам, расположенные друг относительно друга и скреплены между собой связующими перемычками ниже и выше печи. А также имеется множество защищенных от влаги средств для снижения напряженности в конструкции, каждая из которых соединена к нижнему концу стоек и соединена к первому концу от одного из нижних связующих перемычек. Каждая из этих средств управляемым образом контролирует величину напряженности в нижних связующих элементах, тем самым прилагает контролируемое воздействие на печь. Связующие,
связывают нижние концы стоек, в которых используются контровочные гайки. Связывание печи также происходит по верхней плоскости.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции средств для снижения напряженности в конструкции при использовании печи в бесперебойном режиме работы, низкие экологические показатели.
Данное изобретение является ближайшим аналогом предлагаемому изобретению, т.е. прототипом.
Задачей данной полезной модели является упрощение конструкции печи, и повышение эффективности обжига, улучшение экологических показателей.
Данная задача по варианту 1 решается созданием подовой печи, содержащей пару противоположных боковых стен, пару противоположных торцевых стен, по меньшей мере, четыре стойки, расположенные парами друг против друга по противоположным боковым стенкам печи в вертикальном положении, при этом стойки скреплены в верхней части печи между собой попарно горизонтальными связывающими элементами, и внутреннюю часть печи, включающую под, в которую дополнительно введены шуровочные окна, отверстие для отвода газов и закладная рама, при этом шуровочные окна расположены на паре противоположных боковых стен, отверстие для отвода газов расположено в торцевой стене печи, а вертикальные стойки приварены к закладной раме.
Кроме того, в нее введен порог в конце последнего пода.
Кроме того, в нее введена топочная камера, содержащая колосники, поддувало.
Кроме того, в нее дополнительно введен, по меньшей мере, один под, причем поды расположены каскадом с понижением уровня к топочной камере.
Кроме того, поды расположены с шагом понижения уровня равным толщине пода 65 мм.
Кроме того, закладная рама расположена по периметру печи.
Кроме того, связывающие элементы представляют собой металлические шпильки.
Кроме того, соединение связывающих элементов со стойками выполнены резьбовым соединением с использованием гаек.
Данная задача по варианту 2 решается созданием подовой печи, содержащей пару противоположных боковых стен, пару противоположных торцевых стен, по меньшей мере, четыре стойки, расположенные парами друг против друга по противоположным боковым стенкам печи в вертикальном положении, при этом стойки скреплены в верхней части печи между собой попарно горизонтальными связывающими элементами, и выложенную огнеупорными кирпичами внутреннюю часть печи, включающую под, в которую дополнительно введены шуровочные окна, топочная камера, отверстие для отвода газов и закладная рама, при этом шуровочные окна расположены на паре противоположных боковых стен, топочная камера расположена в торцевой стене печи, отверстие для отвода газов расположено в противоположной торцевой стене, а вертикальные стойки приварены к закладной раме.
Кроме того, в нее дополнительно введен, по меньшей мере, один под, причем поды расположены каскадом с понижением уровня к топочной камере.
Кроме того, поды расположены с шагом понижения уровня равным толщине пода 65 мм.
Кроме того, в нее введен порог в конце последнего пода.
Кроме того, топочная камера содержит колосники, поддувало.
Кроме того, закладная рама расположена по периметру печи.
Кроме того, связывающие элементы представляют собой металлические шпильки.
Кроме того, соединение связывающих элементов со стойками выполнены резьбовым соединением с использованием гаек.
Данная задача по варианту 3 решается созданием подовой печи, содержащей пару противоположных боковых стен, пару противоположных торцевых стен, по меньшей мере, четыре стойки, расположенные парами друг против друга по противоположным боковым стенкам печи в вертикальном положении, при этом стойки скреплены в верхней части печи между собой попарно горизонтальными связывающими элементами, выложенную огнеупорными кирпичами внутреннюю часть печи, включающую под, в которую дополнительно введены шуровочные окна, топочная камера, отверстие для отвода газов, закладная рама, порог, по меньшей мере, один под, при этом поды расположены на разных уровнях, шуровочные окна расположены на паре противоположных боковых стен, топочная камера расположена в торцевой стене печи, порог расположен в конце последнего пода, отверстие для отвода газов расположено в противоположной торцевой стене, а вертикальные стойки приварены к закладной раме, расположенной по периметру печи.
Кроме того, поды расположены каскадом с понижением уровня к топочной камере.
Кроме того, поды расположены с шагом понижения уровня равным толщине пода 65 мм.
Кроме того, топочная камера содержит колосники, поддувало.
Кроме того, связывающие элементы представляют собой металлические шпильки.
Кроме того, соединение связывающих элементов со стойками выполнены резьбовым соединением с использованием гаек.
Полезная модель поясняется чертежами:
На фиг.1 показан чертеж общего вида подовой печи.
На фиг.2 показан чертеж разреза подовой печь.
Подовая печь по варианту 1 (фиг.1, 2), содержащая пару противоположных боковых стен 1, пару противоположных торцевых стен 2, четыре стойки 3, расположенные парами друг против друга по противоположным боковым стенкам 1 печи в вертикальном положении, при этом стойки 3 скреплены в верхней части печи между собой попарно горизонтальными связывающими элементами 4, и выложенную огнеупорными кирпичами внутреннюю часть печи 5, включающую под 6, в которую дополнительно введены шуровочные окна 7, отверстие для отвода газов 8 и закладная рама 9, при этом шуровочные окна 7 расположены на паре противоположных боковых стен 1, отверстие для отвода газов 8 расположено в торцевой стене печи 2, а вертикальные стойки 3 приварены к закладной раме 9.
Кроме того, в подовую печь введен порог 10 в конце последнего пода, топочная камера 11, содержащая колосники 12, поддувало 13
Кроме того, в нее дополнительно введен, по меньшей мере, один под 6, причем поды 6 расположены каскадом с понижением уровня к топочной камере, поды 6 расположены с шагом понижения уровня равным толщине пода 65 мм.
Кроме того, закладная рама 9 расположена по периметру печи, связывающие элементы 4 представляют собой металлические шпильки, а соединение связывающих элементов 4 со стойками 3 выполнены резьбовым соединением с использованием гаек.
Подовая печь по варианту 2 (фиг.1, 2), содержащая пару противоположных боковых стен 1, пару противоположных торцевых стен 2, по меньшей мере, четыре стойки 3, расположенные парами друг против друга по противоположным боковым стенкам печи 1 в вертикальном положении, при этом стойки 3 скреплены в верхней части печи между собой попарно горизонтальными связывающими элементами 4, и выложенную огнеупорными кирпичами внутреннюю часть печи 5, включающую под 6, в которую дополнительно введены шуровочные окна 7, топочная камера 11, отверстие для отвода газов 8 и закладная рама 9, при этом шуровочные окна 7 расположены на паре противоположных боковых стен 1, топочная камера 11 расположена в торцевой стене печи 2, отверстие для отвода газов 8 расположено в противоположной торцевой стене 2, а вертикальные стойки 3 приварены к закладной раме 9.
Кроме того, в нее дополнительно введен, по меньшей мере, один под 6, причем поды 6 расположены каскадом с понижением уровня к топочной камере 11, поды 6 расположены с шагом понижения уровня равным толщине пода 65 мм.
Кроме того, в нее введен порог 10 в конце последнего пода, топочная камера 11 содержит колосники 12, поддувало 13.
Кроме того, закладная рама 9 расположена по периметру печи, связывающие элементы 4 представляют собой металлические шпильки, а соединение связывающих элементов 4 со стойками 3 выполнены резьбовым соединением с использованием гаек.
Подовая печь варианту 3 (фиг.1, 2), содержащая пару противоположных боковых стен 1, пару противоположных торцевых стен 2, по меньшей мере, четыре стойки 3, расположенные парами друг против друга по противоположным боковым стенкам печи 1 в вертикальном положении, при этом стойки 3 скреплены в верхней
части печи между собой попарно горизонтальными связывающими элементами 4, выложенную огнеупорными кирпичами внутреннюю часть печи 5, включающую под 6, шуровочные окна 7, топочная камера 11, отверстие для отвода газов 8, закладная рама 9, порог 10, по меньшей мере, один под 6, при этом поды 6 расположены на разных уровнях, шуровочные окна 7 расположены на паре противоположных боковых стен 1, топочная камера 11 расположена в торцевой стене печи 2, порог 10 расположен в конце последнего пода 6, отверстие для отвода газов 8 расположено в противоположной торцевой стене 2, а вертикальные стойки 3 приваривают к закладной раме 9, расположенной по периметру печи.
Кроме того, поды 6 расположены каскадом с понижением уровня к топочной камере 11, поды расположены с шагом понижения уровня равным толщине пода 65 мм.
Кроме того, топочная камера 11 содержит колосники 12, поддувало 13.
Кроме того, связывающие элементы 4 представляют собой металлические шпильки, а соединение связывающих элементов 4 со стойками 3 выполнены резьбовым соединением с использованием гаек.
Устройство работает по вариантам 1, 2 следующим образом.
2
2
3
Подовая печь (фиг.1, 2) предназначена для обжига концентратов, в частности молибденового. Концентрат молибденовый флотационный, КМФ, производится на обогатительных фабриках из руды содержащей минерал молибденит MoS. Флотационный молибденовый концентрат обычно содержит 78-90% молибденита, представляющего химическое соединение молибдена MoS (дисульфид молибдена). При обжиге дисульфид молибдена окисляется до трехокиси молибдена МоО. В процессе окислительного обжига молибденового концентрата происходит реакция:
2
2
3
2
MoS+7/2О=МоО+2SO~977 кДж/моль.
Процесс окислительного обжига молибденовых концентратов - непременная составная часть общепринятых технологических схем получения ферромолибдена, молибдата кальция, парамолибдата аммония, товарной трехокиси молибдена и давно осуществляется в промышленности.
Основное количество молибденовой продукции используется в производстве сталей: легированных, нержавеющих, инструментальных и быстрорежущих, также молибден находит применение в производстве катализаторов для нефтеперерабатывающей промышленности, в химической, электротехнической, электронной индустрии, в изготовлении красок и смазочных материалов.
Подовая печь сложена из огнеупорного кирпича с усилением внешними металлоконструкциями. Теплоносителем подовой печи может являться уголь, мазут и газ. Концентрат обжигается на ровной поверхности - кирпичном поду. Подовая печь содержит пару противоположных боковых стен 1, пару противоположных торцевых стен 2, по меньшей мере, четыре стойки 3, расположенные парами друг против друга по противоположным боковым стенкам печи 1 в вертикальном положении, при этом стойки 3 скреплены в верхней части печи между собой попарно горизонтальными связывающими элементами 4, выложенную огнеупорными кирпичами внутреннюю часть печи 5, включающую один или несколько подов 6, расположенных каскадом с понижением уровня к топочной камере 11. Напротив каждого пода имеются шуровочные окна 7 через которые вводится скребок и производится сброс концентрата на нижний соседний под 6. В торце печи имеется топочная камера 11, в которой имеются колосники 12, поддувало 13 для сжигания угля, или имеются форсунки при сжигании газа или мазута. На противоположной торцевой стороне печи имеется отверстие для отвода газов 8, от которой идет труба для отвода газа, соединенная с очистительными фильтрами. Внизу печи имеется
закладная металлическая рама 9, выполненная, например, в виде швеллера, к которой привариваются вертикальные стойки 3.
В подовой печи оптимальное количество шесть подов, возможно выполнить кладку от одного до десяти и более подов - это тоже будет подовая печь. Поды 6 располагаются каскадом, с шагом понижения равным, например, толщине пода 65 мм. Это обеспечивает более качественное и эффективное перемещение концентрата, уменьшается засоренность концентратов предыдущих подов с последующих, увеличивается площадь контакта концентрата с обжиговыми газами.
Ширина пода составляет ~2 м, длина обжиговой камеры из шести подов ~9,69 м. Первый под 6 печи загрузочный, последний разгрузочный. В конце последнего пода 6 находится порог 10, предотвращающий попадание концентрата в камеру сжигания топлива 11 и несгоревшего топлива в обжигаемый концентрат. Порог может быть выполнен из кирпича. Топливо сжигается в топочной камере 11. Нагретый газ из топочной камеры 11 проходит над концентратом от нижнего, последнего, к верхнему, первому поду 6. Отвод газов из печи осуществляется через проем газохода 8 в загрузочном конце печи. В проем газохода 8 вмурована труба отходящих газов, по трубе газы направляются на очистку от пыли концентрата, продуктов сгорания топлива и продуктов окисления концентрата.
Движение газов в обжиговой камере происходит за счет естественной тяги и разряжения создаваемого дымососом системы газоочистки. По характеру перемещения концентрата и газа печь относится к противоточной.
Концентрат загружается в окна загрузки концентрата 7, норма загрузки концентрата принимается в зависимости от качества концентрата и качества топлива. Концентрат формируется на поверхности подов 6 гребнями, для увеличения зоны контакта газов и концентрата в случае обжига легко обжигаемых
концентратов возможна укладка концентрата ровным слоем без гребней. Высота и ширина гребней, а также толщина слоя концентрата зависят от качества концентрата и качества топлива и определяются экспериментально. Концентрат на подах перемещается скребками, профиль скребка зависит от необходимой операции: перемешивание, разравнивание или передвижение. Частота перечисленных операций зависит от качества концентрата и топлива. Операции перемешивания, разравнивания и перемещения концентрата осуществляются через шуровочные проемы 7, их количество равно количеству подов.
Подовая печь может быть выполнена в один под 6, два пода 6, три пода 6 и более. В случае исполнения подовой печи в один под, первый под 6 является и разгрузочным. В случае исполнения в несколько подов концентрат перемещается от первого пода к последнему. На место выгруженного концентрата с последнего пода перегребается концентрат предыдущего пода и далее до 1-го загрузочного. Периодичность передвижения концентрата на подах определяется готовностью концентрата на последнем поду. Готовность концентрата на последнем поду определяется визуально и подтверждается химической лабораторией.
Температурный режим в камерах обжига концентрата и сгорания топлива определяется качеством концентрата и качеством топлива.
Количество подов зависит от качества концентрата, т.е. от содержания молибдена, серы и примесей: оксида кремния, сульфидов свинца, олова.
Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает упрощение конструкции подовой печи при сохранении качества обжига, повышение эффективности обжига, улучшение экологических показателей.