Печь для плавки и переработки металла и металлсодержащих отходов и способ такой плавки и переработки - RU2017136866A

1. Печь, включающая:

резервуар (1, 31) с наружной стенкой (5) и внутренней стенкой (5'), расположенными так, чтобы определять замкнутый канал между упомянутой внутренней стенкой (5') и упомянутой наружной стенкой (5),

центральную полость (16), ограниченную упомянутой внутренней стенкой (5'), и по меньшей мере одно приводное средство (17), расположенное в упомянутой центральной полости (16), причем упомянутое по меньшей мере одно приводное средство (17) включает ротор, включающий по меньшей мере два постоянных магнита, и причем ротор соединен с двигателем (20) и предназначен для вращения после включения упомянутого двигателя (20) для создания магнитного поля,

причем печь отличается тем, что резервуар (1, 31) предназначен для использования в печи, наполненной расплавленным металлом (X), который будет непрерывно и циклически циркулировать по упомянутому замкнутому каналу, и причем упомянутая печь включает в упомянутом замкнутом канале между упомянутой внутренней стенкой (5') и упомянутой наружной стенкой (5):

- по меньшей мере одну зону нагрева (D), включающую нагревательное средство (11) предназначенное для передачи энергии расплавленному металлу (X) для перегрева упомянутого расплавленного металла (X);

- по меньшей мере одну зону загрузки (А), предназначенную для загрузки металла (SM) или металлсодержащих отходов (R) в упомянутый расплавленный металл (X) для плавки или переработки, причем упомянутый металл (SM) или металлсодержащие отходы (R) при использовании в печи захватываются перегретым расплавленным металлом (X) на его поверхности;

- зону плавки/переработки (В), предназначенную для приема перегретого расплавленного металла (X) и металла (SM) или металлсодержащих отходов (R), захваченных на его поверхности, причем перегретый расплавленный металл (X) передает свою лишнюю энергию захваченному металлу (SM) или металлсодержащим отходам (R), таким образом обеспечивая их плавку / переработку;

причем упомянутое магнитное поле, создаваемое упомянутым ротором, способно вызывать упомянутую непрерывную и циклическую циркуляцию расплавленного металла (X) в упомянутом замкнутом канале в зоне нагрева, зоне загрузки и зоне плавки / переработки.

2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутая по меньшей мере одна зона загрузки (А) частично или полностью перекрывается с упомянутой, по меньшей мере одной, зоной нагрева (D).

3. Печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутая зона плавки/переработки (В) перекрывается, по меньшей мере частично, с упомянутой, по меньшей мере одной, зоной нагрева (D).

4. Печь по любому предшествующему пункту, отличающаяся тем, что упомянутый ротор (17) окружен первым теплоизолирующим веществом (6), проницаемым для магнитного поля и расположенным между ротором (17) и наружной поверхностью внутренней стенки (5') резервуара, которая ограничивает центральную полость (16), причем упомянутое первое теплоизоляционное вещество (6) определяет первый канал (50) между ротором (17) и внутренней стенкой теплоизолирующего вещества (6) и второй канал (51) между наружной стенкой первого теплоизолирующего вещества (6) и наружной поверхностью внутренней стенки (5'), которая ограничивает упомянутую центральную полость (16), и причем по меньшей мере один из упомянутых первого и второго каналов предназначен для приема потока воздуха от воздуходувного средства (22), предназначенного для подачи охлаждающего воздуха на ротор (17), чтобы предотвратить перегрев ротора (17) сверх определенной температуры.

5. Печь по любому предшествующему пункту, отличающаяся тем, что наружная поверхность внутренней стенки (5') резервуара (1), которая ограничивает упомянутую полость, покрыта вторым теплоизолирующим веществом (6').

6. Печь по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что наружная поверхность внутренней стенки (5') резервуара (1), которая ограничивает упомянутую полость, изготовлена из второго теплоизолирующего вещества (6').

7. Печь по любому из пп. 4-6, отличающаяся тем, что упомянутое теплоизоляционное вещество (6, 6') выполнено из материала, выбираемого из следующих материалов: нержавеющая сталь, слюда, композитный материал или их сочетание.

8. Печь по любому предшествующему пункту, отличающаяся тем, что в упомянутой по меньшей мере одной зоне нагрева (D) нагревательное средство (11) расположено по существу вне действия магнитного поля, создаваемого приводным средством (17).

9. Печь по п. 8, отличающаяся тем, что в упомянутой по меньшей мере одной зоне нагрева (D) наружная стенка (5) резервуара (31) определяет выступ (311), причем упомянутое нагревательное средство (11) расположено в упомянутом выступе (311).

10. Печь по пп. 8 и 9, отличающаяся тем, что в упомянутой по меньшей мере одной зоне нагрева (D) внутренняя стенка (5') резервуара (31) определяет выступ (211), причем упомянутое нагревательное средство (11) расположено в упомянутом выступе (211).

11. Печь по любому предшествующему пункту, также включающая зону выпуска (С), оканчивающуюся сифонной стенкой (25), предназначенной для предотвращения пропуска шлака, причем упомянутая зона выпуска (С) включает выпускные средства (9, 9') для выпуска части расплавленного металла (X) и/или шлака (I).

12. Печь по любому предшествующему пункту, отличающаяся тем, что упомянутая, по меньшей мере одна, зона плавки/переработки (В) включает средство удержания (24), нижняя часть которого расположено немного над уровнем, достигаемым расплавленным металлом (X) в резервуаре (1, 31), причем средство удержания (24) предназначено, когда циркулирующий расплавленный металл (X) и захваченный металл (SM) или металлсодержащие отходы (R) на его поверхности достигают средства удержания (24), для предотвращения прохождения вперед металла (SM) или металлсодержащих отходов (R) на поверхности расплава, так что отходы по существу расплавляются на поверхности слоя расплавленного металла, но не предотвращая прохождение расплавленного металла (X) под средством удержания (24).

13. Печь по любому предшествующему пункту, отличающаяся тем, что упомянутым нагревательным средством (11) является плазменная горелка.

14. Печь по любому предшествующему пункту, отличающаяся тем, что угловая скорость циркулирующего расплавленного металла (X) постоянная в зоне плавки/переработки (В).

15. Использование печи по любому предшествующему пункту для плавки или переработки черных или цветных металлов.

16. Способ переработки или плавки металла (SM) или металлсодержащих отходов (R) в печи, включающей резервуар (1, 31) с наружной стенкой (5) и внутренней стенкой (5), причем в упомянутой печи определен замкнутый канал между упомянутой внутренней стенкой (5') и упомянутой наружной стенкой (5) резервуара (1, 31), отличающийся тем, что способ включает следующие этапы:

- наполнение упомянутого резервуара (1, 31) расплавленным металлом (X),

- передача энергии расплавленному металлу (X) для перегрева упомянутого расплавленного металла (X) по меньшей мере в одной зоне нагрева (D);

- загрузка металла или металлсодержащих отходов для плавки или переработки по меньшей мере в одной зоне загрузки (А), причем упомянутый металл или металлсодержащие отходы захватываются перегретым расплавленным металлом (X) на его поверхности;

- прием перегретого расплавленного металла (X) и металла (SM) или металлсодержащих отходов (R), захваченных на его поверхности, по меньшей мере в одной зоне плавки/переработки (В), причем перегретый расплавленный металл (X) передает свою лишнюю энергию захваченному металлу (SM) или металлсодержащим отходам (R);

отличающийся тем, что упомянутый расплавленный металл (X) непрерывно и циклически циркулирует по упомянутому замкнутому каналу, причем упомянутая циркуляция осуществляется за счет действия по меньшей мере одного приводного средства (17), расположенного в центральной полости (16), ограниченной упомянутой внутренней стенкой (5') резервуара (1, 31), причем упомянутое по меньшей мере одно приводное средство (17) включает ротор (17), включающий по меньшей мере два постоянных магнита, причем ротор (17) соединен с двигателем (20) и предназначен для вращения после включения упомянутого двигателя (20) для создания магнитного поля, способного вызывать непрерывную и циклическую циркуляцию расплавленного металла (X) в зоне нагрева, зоне загрузки и зоне плавки/переработки.