Установка с вращающейся печью для плавления алюминия без применения солей с отсевом и сбором шлаков - RU2005121488A

Реферат

1. Установка для плавления первичного и вторичного алюминия, с отсевом и сбором шлаков, отличающаяся тем, что она содержит вращающуюся печь, внутри которой находится спиралевидный элемент (11) и осуществляется плавление алюминия без применения солевой ванны; наливной канал (13), выполненный с достаточным наклоном, заключенный в изолированную камеру (14), снабженную окном (15), и расположенный между отверстием (4) вращающейся печи и сферическим резервуаром (16), находящимся на более низкой плоскости в колодце и снабженным вращающимся соединением (17), которое обеспечивает непрерывность наклона относительно наливного канала (13) таким образом, чтобы обеспечить прямую и непрерывную разливку расплава металла в резервуар; устройства для автоматического непрерывного отсева и сбора шлаков плавления, непосредственно интегрированные в установку; и двойную систему каналов для отвода выхлопных газов.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что печь для плавления первичного и вторичного алюминия (лома) содержит полый цилиндрический корпус (1) круглого сечения, внутренний диаметр которого постоянно изменяется вдоль его продольной оси, создавая отрицательный наклон относительно горизонтальной линии, проходящей от конца, на котором расположен загрузочный канал (2), до конца, на котором находится отверстие (4), выполненное в виде плоской щели (4), для стекания расплава металла.

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что предпочтительный отрицательный наклон относительно горизонтальной линии печи составляет 2 см на каждый линейный метр длины печи.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что печь поддерживается в горизонтальном положении с помощью металлических поперечин, которые располагаются и скользят на направляющих (6), удерживаемых на металлических опорах (7), причем как на левом, так и на правом конце корпуса (1) предусмотрены отверстия (8) и (9) для отвода выхлопных газов, выходящих в единый вытяжной канал (10).

5. Установка по любому из пп.1, 2, 4, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности стенки корпуса (1), по всей ее длине, проходит спиралевидный элемент (11), витки которого, имеющие цилиндрическую форму, круглое сечение и постоянный диаметр, выполнены из огнеупорного материала, устойчивого к температурным и механическим нагрузкам, возникающим под действием расплавляемого металла, и снабжены в нижней части цилиндрического корпуса (1), возле стенки, множеством галерей или каналов (12) - предпочтительно, полукруглого сечения.

6. Установка по п.1 или 4, отличающаяся тем, что витки спиралевидного элемента (11) имеют эллиптическое или многоугольное сечение.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что галереи или каналы (12) имеют произвольную форму, например, круглую, эллиптическую или многоугольную.

8. Установка по п.5, отличающаяся тем, что галереи или каналы (12) имеют произвольную форму, например, круглую, эллиптическую или многоугольную.

9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вращающийся модуль отсева содержит три металлических полых цилиндра, коаксиально вставленных друг в друга, и открытых с левого конца, при этом поверхность цилиндров (24) и (25) снабжена отверстиями (большего диаметра на первом цилиндре (24), и меньшего диаметра на втором цилиндре (25)), так что в первом цилиндре (24) наименьшего диаметра располагаются шлаки, образуемые, преимущественно, материалами, которые практически не проходят процесс плавления; во втором цилиндре (25) находятся шлаки, представленные оксидом алюминия, а в третьем цилиндре (26) собираются преимущественно частицы пыли.

10. Установка по п.1 или 9, отличающаяся тем, что отсеянные шлаки выходят из концов цилиндров под давлением улитки и падают в каналы (27), (28) и (29), каждый из которых расположен под соответствующим цилиндром, и откуда они, при температуре, близкой к температуре окружающей среды, проталкиваются системой улиток, размещенных в каждом канале, в приемные коробы.

11. Установка по п.п.1 или 9, отличающаяся тем, что модуль отсева и сбора шлаков состоит из блоков, расположенных на направляющих (31), таким образом, что они могут быть открыты для проверок и технического обслуживания.

12. Установка по п.10, отличающаяся тем, что модуль отсева и сбора шлаков состоит из блоков, расположенных на направляющих (31), таким образом, что они могут быть открыты для проверок и технического обслуживания.

13. Установка по любому из пп.1, 2, 4, 7-9, 12, отличающаяся тем, что процесс плавления при помощи такой установки включает в себя следующие этапы:

а) если предпочтительным является плавление вторичного алюминия, производят отбор и смешивание различных типов алюминиевого лома, чтобы максимально приблизить химический состав смеси к химическому составу требуемого сплава;

б) алюминиевый лом подают через загрузочный канал (2) во вращающуюся печь; при этом не производят добавления хлорида натрия, обычно используемого для покрытия металла в целях его защиты от окисления;

в) благодаря вращению печи и особой формы ее внутренней поверхности, достигают механического смешивания лома в процессе плавления, с одновременным тяговым воздействием, оказываемым на материал со стороны стенок этой печи;

г) металл постепенно подвергают расплавлению, и жидкий расплав алюминия вращают в том же направлении, что и печь, причем он всегда располагается в нижней части печи, поскольку сила тяжести оказывается больше, чем сила вращения;

д) благодаря тому, что вращающее движение сочетается с внутренним наклоном печи, обеспечивают непрерывное отекание металлического расплава к выпускному отверстию (4), находящемуся в самой нижней точке, при котором расплав протекает через небольшие каналы (12), расположенные поперечно к виткам спирали корпуса (1);

е) жидкий металл защищают от окисления благодаря тому, что его располагают гораздо ниже уровня прохождения потока теплых газов, а также обеспечивают его непрерывное отекание в резервуар (16) для хранения, через наливной канал (13);

ж) шлаки оставляют в верхней части, удерживают при помощи спиралевидного элемента (11) и выпускают в месте, примыкающем к загрузочному каналу; оттуда шлаки подают в канал, снабженный улиткой, посредством которой их проталкивают к концу (18) модуля отсева;

з) шлаки разделяют, в соответствии с их размерами и массой, на инертные и черные металлы (имеющие высокую температуру плавления), алюминиевые оксиды и частицы пыли, и обеспечивают их автоматический вывод в соответствующие каналы, снабженные улиткой; откуда их подают в приемные коробы;

и) собранный оксид алюминия подвергают вторичному использованию в плавильном цикле.

14. Установка по п.3, отличающаяся тем, что процесс плавления при помощи такой установки включает в себя следующие этапы:

а) если предпочтительным является плавление вторичного алюминия, производят отбор и смешивание различных типов алюминиевого лома, чтобы максимально приблизить химический состав смеси к химическому составу требуемого сплава;

б) алюминиевый лом подают через загрузочный канал (2) во вращающуюся печь; при этом не производят добавления хлорида натрия, обычно используемого для покрытия металла в целях его защиты от окисления;

в) благодаря вращению печи и особой формы ее внутренней поверхности, достигают механического смешивания лома в процессе плавления, с одновременным тяговым воздействием, оказываемым на материал со стороны стенок этой печи;

г) металл постепенно подвергают расплавлению, и жидкий расплав алюминия вращают в том же направлении, что и печь, причем он всегда располагается в нижней части печи, поскольку сила тяжести оказывается больше, чем сила вращения;

д) благодаря тому, что вращающее движение сочетается с внутренним наклоном печи, обеспечивают непрерывное отекание металлического расплава к выпускному отверстию (4), находящемуся в самой нижней точке, при котором расплав протекает через небольшие каналы (12), расположенные поперечно к виткам спирали корпуса (1);

е) жидкий металл защищают от окисления благодаря тому, что его располагают гораздо ниже уровня прохождения потока теплых газов, а также обеспечивают его непрерывное стекание в резервуар (16) для хранения, через наливной канал (13);

ж) шлаки оставляют в верхней части, удерживают при помощи спиралевидного элемента (11) и выпускают в месте, примыкающем к загрузочному каналу; оттуда шлаки подают в канал, снабженный улиткой, посредством которой их проталкивают к концу (18) модуля отсева;

з) шлаки разделяют, в соответствии с их размерами и массой, на инертные и черные металлы (имеющие высокую температуру плавления), алюминиевые оксиды и частицы пыли, и обеспечивают их автоматический вывод в соответствующие каналы, снабженные улиткой; откуда их подают в приемные коробы;

и) собранный оксид алюминия подвергают вторичному использованию в плавильном цикле.

15. Установка по п.5, отличающаяся тем, что процесс плавления при помощи такой установки включает в себя следующие этапы:

а) если предпочтительным является плавление вторичного алюминия, производят отбор и смешивание различных типов алюминиевого лома, чтобы максимально приблизить химический состав смеси к химическому составу требуемого сплава;

б) алюминиевый лом подают через загрузочный канал (2) во вращающуюся печь; при этом не производят добавления хлорида натрия, обычно используемого для покрытия металла в целях его защиты от окисления;

в) благодаря вращению печи и особой формы ее внутренней поверхности, достигают механического смешивания лома в процессе плавления, с одновременным тяговым воздействием, оказываемым на материал со стороны стенок этой печи;

г) металл постепенно подвергают расплавлению, и жидкий расплав алюминия вращают в том же направлении, что и печь, причем он всегда располагается в нижней части печи, поскольку сила тяжести оказывается больше, чем сила вращения;

д) благодаря тому, что вращающее движение сочетается с внутренним наклоном печи, обеспечивают непрерывное стекание металлического расплава к выпускному отверстию (4), находящемуся в самой нижней точке, при котором расплав протекает через небольшие каналы (12), расположенные поперечно к виткам спирали корпуса (1);

е) жидкий металл защищают от окисления благодаря тому, что его располагают гораздо ниже уровня прохождения потока теплых газов, а также обеспечивают его непрерывное стекание в резервуар (16) для хранения, через наливной канал (13);

ж) шлаки оставляют в верхней части, удерживают при помощи спиралевидного элемента (11) и выпускают в месте, примыкающем к загрузочному каналу; оттуда шлаки подают в канал, снабженный улиткой, посредством которой их проталкивают к концу (18) модуля отсева;

з) шлаки разделяют, в соответствии с их размерами и массой, на инертные и черные металлы (имеющие высокую температуру плавления), алюминиевые оксиды и частицы пыли, и обеспечивают их автоматический вывод в соответствующие каналы, снабженные улиткой; откуда их подают в приемные коробы;

и) собранный оксид алюминия подвергают вторичному использованию в плавильном цикле.

16. Установка по п.6, отличающаяся тем, что процесс плавления при помощи такой установки включает в себя следующие этапы:

а) если предпочтительным является плавление вторичного алюминия, производят отбор и смешивание различных типов алюминиевого лома, чтобы максимально приблизить химический состав смеси к химическому составу требуемого сплава;

б) алюминиевый лом подают через загрузочный канал (2) во вращающуюся печь; при этом не производят добавления хлорида натрия, обычно используемого для покрытия металла в целях его защиты от окисления;

в) благодаря вращению печи и особой формы ее внутренней поверхности, достигают механического смешивания лома в процессе плавления, с одновременным тяговым воздействием, оказываемым на материал со стороны стенок этой печи;

г) металл постепенно подвергают расплавлению, и жидкий расплав алюминия вращают в том же направлении, что и печь, причем он всегда располагается в нижней части печи, поскольку сила тяжести оказывается больше, чем сила вращения;

д) благодаря тому, что вращающее движение сочетается с внутренним наклоном печи, обеспечивают непрерывное отекание металлического, расплава к выпускному отверстию (4), находящемуся в самой нижней точке, при котором расплав протекает через небольшие каналы (12), расположенные поперечно к виткам спирали корпуса (1);

е) жидкий металл защищают от окисления благодаря тому, что его располагают гораздо ниже уровня прохождения потока теплых газов, а также обеспечивают его непрерывное отекание в резервуар (16) для хранения, через наливной канал (13);

ж) шлаки оставляют в верхней части, удерживают при помощи спиралевидного элемента (11) и выпускают в месте, примыкающем к загрузочному каналу; оттуда шлаки подают в канал, снабженный улиткой, посредством которой их проталкивают к концу (18) модуля отсева;

з) шлаки разделяют, в соответствии с их размерами и массой, на инертные и черные металлы (имеющие высокую температуру плавления), алюминиевые оксиды и частицы пыли, и обеспечивают их автоматический вывод в соответствующие каналы, снабженные улиткой; откуда их подают в приемные коробы;

и) собранный оксид алюминия подвергают вторичному использованию в плавильном цикле.

17. Установка по п.10, отличающаяся тем, что процесс плавления при помощи такой установки включает в себя следующие этапы:

а) если предпочтительным является плавление вторичного алюминия, производят отбор и смешивание различных типов алюминиевого лома, чтобы максимально приблизить химический состав смеси к химическому составу требуемого сплава;

б) алюминиевый лом подают через загрузочный канал (2) во вращающуюся печь; при этом не производят добавления хлорида натрия, обычно используемого для покрытия металла в целях его защиты от окисления;

в) благодаря вращению печи и особой формы ее внутренней поверхности, достигают механического смешивания лома в процессе плавления, с одновременным тяговым воздействием, оказываемым на материал со стороны стенок этой печи;

г) металл постепенно подвергают расплавлению, и жидкий расплав алюминия вращают в том же направлении, что и печь, причем он всегда располагается в нижней части печи, поскольку сила тяжести оказывается больше, чем сила вращения;

д) благодаря тому, что вращающее движение сочетается с внутренним наклоном печи, обеспечивают непрерывное стекание металлического расплава к выпускному отверстию (4), находящемуся в самой нижней точке, при котором расплав протекает через небольшие каналы (12), расположенные поперечно к виткам спирали корпуса (1);

е) жидкий металл защищают от окисления благодаря тому, что его располагают гораздо ниже уровня прохождения потока теплых газов, а также обеспечивают его непрерывное отекание в резервуар (16) для хранения, через наливной канал (13);

ж) шлаки оставляют в верхней части, удерживают при помощи спиралевидного элемента (11) и выпускают в месте, примыкающем к загрузочному каналу; оттуда шлаки подают в канал, снабженный улиткой, посредством которой их проталкивают к концу (18) модуля отсева;

з) шлаки разделяют, в соответствии с их размерами и массой, на инертные и черные металлы (имеющие высокую температуру плавления), алюминиевые оксиды и частицы пыли, и обеспечивают их автоматический вывод в соответствующие каналы, снабженные улиткой; откуда их подают в приемные коробы;

и) собранный оксид алюминия подвергают вторичному использованию в плавильном цикле.

18. Установка по п.11, отличающаяся тем, что процесс плавления при помощи такой установки включает в себя следующие этапы:

а) если предпочтительным является плавление вторичного алюминия, производят отбор и смешивание различных типов алюминиевого лома, чтобы максимально приблизить химический состав смеси к химическому составу требуемого сплава;

б) алюминиевый лом подают через загрузочный канал (2) во вращающуюся печь; при этом не производят добавления хлорида натрия, обычно используемого для покрытия металла в целях его защиты от окисления;

в) благодаря вращению печи и особой формы ее внутренней поверхности, достигают механического смешивания лома в процессе плавления, с одновременным тяговым воздействием, оказываемым на материал со стороны стенок этой печи;

г) металл постепенно подвергают расплавлению, и жидкий расплав алюминия вращают в том же направлении, что и печь, причем он всегда располагается в нижней части печи, поскольку сила тяжести оказывается больше, чем сила вращения;

д) благодаря тому, что вращающее движение сочетается с внутренним наклоном печи, обеспечивают непрерывное отекание металлического расплава к выпускному отверстию (4), находящемуся в самой нижней точке, при котором расплав протекает через небольшие каналы (12), расположенные поперечно к виткам спирали корпуса (1);

е) жидкий металл защищают от окисления благодаря тому, что его располагают гораздо ниже уровня прохождения потока теплых газов, а также обеспечивают его непрерывное отекание в резервуар (16) для хранения, через наливной канал (13);

ж) шлаки оставляют в верхней части, удерживают при помощи спиралевидного элемента (11) и выпускают в месте, примыкающем к загрузочному каналу; оттуда шлаки подают в канал, снабженный улиткой, посредством которой их проталкивают к концу (18) модуля отсева;

з) шлаки разделяют, в соответствии с их размерами и массой, на инертные и черные металлы (имеющие высокую температуру плавления), алюминиевые оксиды и частицы пыли, и обеспечивают их автоматический вывод в соответствующие каналы, снабженные улиткой; откуда их подают в приемные коробы;

и) собранный оксид алюминия подвергают вторичному использованию в плавильном цикле.

19. Установка по п.1, отличающаяся тем, что теплые газы, образуемые в плавильной печи и имеющие температуру до 300°С, выводят через трубопровод (32) в подземный колодец (33).

20. Установка по пп.1 или 19, отличающаяся тем, что газы выходят из плавильной печи исключительно в связи с одновременным действием кинетической энергии (которая возникает из нагрева этих газов), расширения, испытываемого ими при достижении колодца (33), падения давления, производимого дымовой трубой (35), и тяговой силы, создаваемой потоком воздуха, который на высокой скорости выходит из конца (36) трубопровода (37).

21. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выхлопные газы, которые выходят из модулей отсева и сбора шлаков и из резервуара, имея более низкую температуру, выводятся в трубопровод (37) посредством вытяжных устройств и следуют далее по подземному трубопроводу (38) до дымовой трубы (35).

22. Установка по любому из пп.1, 19, 21, отличающаяся тем, что, как трубопровод (32), так и трубопровод (37) снабжены регулирующим клапаном (39), предназначенным для автоматического прохождения газов.

23. Установка по п.20, отличающаяся тем, что, как трубопровод (32), так и трубопровод (37) снабжены регулирующим клапаном (39), предназначенным для автоматического прохождения газов.