Роторные печи плавки алюминия

В настоящее время на предприятиях эксплуатируется 2 основных вида роторных печей:

- роторная барабанная печь стационарного типа с фиксированной осью;

- роторная барабанная печь поворотного типа.

Роторные барабанные печи стационарного вида являются более устаревшими моделями и по мере модернизации, происходит их замена на роторные печи поворотного типа, имеющие более высокую производительность.

Основным назначением роторных печей является плавка мелкокускового алюминиевого лома. Применение роторных печей дает наибольшую гибкость при плавлении кускового алюминиевого лома различных сортов, стружки и шлаков с содержанием металла менее 20%. При работе роторной печи загруженное сырье благодаря вращению барабана перемещается таким образом, что создается каскад. Шихта под воздействием центробежной силы и возникающего при этом трения поднимается на определенную высоту и затем падает вниз. В результате на поверхность попадает новый слой загруженного материала, который контактирует с печными газами и футеровкой печи. Таким образом, происходит более быстрый и равномерный нагрев шихты чем в отражательных печах.

Плавка в роторных барабанных печах осуществляется с применением солей. Соль используется для различных целей. Наиважнейшей её задачей является покрытие кусков алюминия с целью предохранения их от влияния атмосферы печи, для минимизации окисления этого металла. Достижение этой цели требует наличия достаточных количеств соли. При использовании роторно-поворотной печи расход соли уменьшается на 30% по сравнению с печью с постоянной осью, так как в наклонном положении контактная поверхность сырья в печи уменьшается.

Каждая частичка металла, благодаря высокой способности алюминия окисляться, покрывается тонким слоем окисной плёнки. Задачей соли является разрушение окисной плёнки после завершения процесса плавления. Жидкие капли, возникшие в процессе плавления, должны коагулировать и превратиться в расплав жидкого металла. Использование соли обеспечивает возникновение этого эффекта, соль абсорбирует и убирает загрязнение металла.

Для футеровки барабанных роторных печей в настоящее время используют несколько вариантов футеровки:

1-й рабочая футеровка выполняется из штучных огнеупорных изделий (кирпичная футеровка);

2-й комбинированная рабочая футеровка;

3-й монолитная рабочая футеровка.

Штучная рабочая футеровка роторных печей

Кирпичная рабочая футеровка роторных вращающихся печей для плавки алюминиевого лома является на сегодняшний день наиболее устаревшим, но самым дешевым вариантом. По имеющимся данным, в РФ для рабочей футеровки роторных вращающихся печей применяют шамотные и муллитокорундовые изделия. В зависимости от вида штучных изделий, применяющихся для футеровки, стойкость рабочего слоя составляет от 4 до 12 месяцев.

Комбинированная рабочая футеровка роторных печей

При комбинированной футеровке, рабочий слой цилиндрической части роторной печи обычно выполняется из штучных изделий, а конусная часть заливается бетоном.

Монолитная рабочая футеровка.

Монолитная рабочая футеровка роторных печей является наиболее перспективой. В настоящее время, в проектах вновь водимых роторных барабанных печей, практически на 100%, рекомендуется применение монолитных футеровок.  

В качестве теплоизоляционного слоя футеровки рекомендуется использовать современные изоляционные материалы: плиты на основе силиката кальция, или волокнистые плиты, или мягкие рулонные материалы. Рекомендуемые толщины теплоизоляционного слоя до 25 мм. С учетом опыта эксплуатации 16-тонной роторной печи на ЗАО «Завод «ВМС» возможно футеровку выполнить без применения теплоизоляционного слоя.

Для выполнения рабочей футеровки цилиндрической части и днища рекомендуется применение бетона CERALIT CAST AL58007.

Для футеровки конической (загрузочной) части роторной печи рекомендуется использование бетона CERALIT CAST AL58007MF.

Для футеровки крышки в зависимости от требований заказчика (теплопроводность, вес крышки с футеровкой и т.п.) можно предложить несколько вариантов:

1-й вариант - плотные бетоны CERALIT CAST AL58007, CERALIT CAST СR50069, CERALIT CAST СL45134;

2-й вариант – изоляционные бетоны CERALIT LWCAST CR40059 или CERALIT LWCAST CR27060;

3-й вариант – двухслойная футеровка, состоящая из изоляционного бетона (CERALIT LWCAST CR27060, CERALIT LWCAST VR32028, CERALIT LWCAST VR32105) и плотного бетона (CERALIT CAST AL58007, CERALIT CAST СR50069, CERALIT CAST СL45134).