Курсовая работа: Отражательные двухкамерные печи

Применение добавки кислорода способствует увеличению темпе­ратуры пламени на - 200 С, факел при этом становится короче, не омывает свод, что продлевает срок его службы, повышается КПД но­чи, производительность, снижается угар металла и расход дутьевого воздуха. Органические примеси шихты (масла, пластмасса, краски) сгорают практически полностью. Это уменьшает затраты на газоочистку.

Применение кислорода по приведенной выше схеме дает сущест­венный экономический эффект при незначительных капитальных за­тратах.

На ОАО «Мценский завод «Вторчермет» одном из крупнейших предприятий в Европе по переработке вторичного алюминиевого сы­рья уже несколько десятилетий работают двухванные пламенные отражательные печи круглого сечении (рисунок 3), Обе камеры, соединенные газоходом 3, отапливаются природным газом по противоточному принципу. Это более гибко регулирует температурный режим в ко­пильнике и уменьшает вероятность загрязнения расплава пылевидной фракцией отходящих газов. Емкость ванн диаметром 6 м каждая ~ 27-30 т. Загрузка шихты, чистка пода, перемешивание расплава, ска­чивание шлака производятся мульдозавалочной машиной. Произво­дительность печи 60 т/сут. Камера 1 служит для переплавки сырья. После заполнения ванны металлом его переливают в ванну-копильник 2 по внешнему переточному желобу 9. Выпуск металла произво­дится из копильника по желобу на конвейерную разливочную маши­ну. Цилиндрическая форма корпуса имеет внешнюю поверхность меньшую, чем у аналогичной по емкости печи прямоугольного сече­ния, и, следовательно, более низкие тепловые потери через кладку. Со­кращается срок между капитальными ремонтами.

Цилиндрическая форма ванны позволяет эффективнее перемеши­вать металл. Большой размер загрузочных окон представляет опреде­ленные удобства при загрузке крупногабаритной шихты, снижает вероятность повреждения элементов их конструкции. Перелив металла по протяженному открытому желобу приводит к тепловым потерям. Желоб обычно укрывают по всей длине железным коробом.

а — прямоточная; б — противоточная; 1 — плавильная камера; 2 — копильник; 3 — переточное окно; 4 — дымовое окно; 5 — свод; 6 — горелка плавильной камеры; 7 — горелка копильника; 8 — передняя стенка; 9 — ванне плавильной камеры; 10 — ванна копильника; 11 — горелочная стена;12 — откос; 13 - стойка каркаса; 14 — междукамерный холодильник, 15 — задняя стенка; 16 — переточные летки; 17- выпускная летка; 18 — свод копильника; 19 — форкамера; 20 — порог; 21 — заслонка

Рисунок 1- Двухкамерные отражательные печи

1 — печь; 2, 8 — вентиль вакуумный сильфонный ; 3, 5 — регулирующий вентиль; 4 — редуктор; 6 — электропневматический кран; 7 — фильтр; 9 —мановакуумметр, 10 — труба 11 — электронный блок

Рисунок 2 - Схема газодинамического перемешивания металла в вакуумной печи

Загружать нишу большими порциями или крупногабаритными, неразрезанными кусками возможно, используя конструкции пламен­ных отражательных печей со съемными или сдвигаемыми сводами (рисунок 4) Кратковременность операции загрузки повышает КПД и производительность печи.

На некоторых зарубежных заводах крупногабаритный лом, силь­но загрязненный конструкционно связанным железом, переплавля­ют в шахтных печах. Эти печи работают с более высоким тепловым КПД (~ 60 %), поскольку загружаемая и движущаяся сверху вниз шихта прогревается идущими навстречу горячими отходящими га­зами. В печь можно загружать почти не разделанную шихту, без под­сушки (влажную) объемом до 10 м за одну завалку, что повышает производительность печи и труда обслуживающего персонала.

1 — плавильная камера, 2 - копильник; 3 - соединительный газоход; 4 — дымоход окно; 5 - рекуператор, 6 - рабочее окно; 7 — заслонка рабочего окна, 8 - откос для выгреба; 9 - переточный желоб; 10—летка; 11 - ось грелки

Рисунок 3- Схема противоточной отражательной печи с крупными камерами

1 — емкость для жидкого кислорода; 2 - испаритель; 3 - фильтр; 4 редуктор; 5 - клапан с электромагнитным затвором; 6 - вентиль-дозатор, 7- расходомер, 8 — распылитель; 9 — воздуховод

Рисунок 4 - Схема подачи кислорода в дутье

2 Расчет печи

Соотношение с единицами СИ некоторых ранее применившихся единиц

Длина: ^-10

1А =10^-10 м = 10^-8 см =10^-7 мм = 10^-4 мкм

1 мкм =10^-6 м = 10^-4 см = 10^-3 мм

1нм = 10^-9 м =10^-7 см = 10^-6 мм = 10^-3 мкм

Мощность, работа и энергия:

1 Вт ч = 3600Дж

1 кВт ч = 3,6*10^-6 Дж = 3,6 МДж = 8,6*10^-2 ккал

1 ккал/ч - 1,163 Вт

1 Вт = 0,860 ккал/ч = 3,6 кДж/ч

1 Дж = 2,39*10^-4 ккал = 2,78*10^-7 кВтч

Давление:

1 Па = 10^-5 бap = 9,87*10^-6 атм = 7,50*10^-3 мм рт. ст.

1 атм = 1,01*10⁵ Па = 1,01 бар = 7,6*10² мм рт. ст.