RU2166159C2 - Counterflow-direct flow shaft furnace for roasting of carbonate rocks - Google Patents
Counterflow-direct flow shaft furnace for roasting of carbonate rocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166159C2 RU2166159C2 RU99110476/03A RU99110476A RU2166159C2 RU 2166159 C2 RU2166159 C2 RU 2166159C2 RU 99110476/03 A RU99110476/03 A RU 99110476/03A RU 99110476 A RU99110476 A RU 99110476A RU 2166159 C2 RU2166159 C2 RU 2166159C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- roasting
- holes
- counterflow
- shaft
- Prior art date
Links
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 abstract description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 abstract description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 229910021646 siderite Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к шахтным печам для обжига карбонатных пород, в частности известняка, доломита, магнезита, сидеритовых железных руд, и может быть использовано в черной и цветной металлургии, в химической, пищевой и строительной промышленности. The invention relates to shaft furnaces for calcining carbonate rocks, in particular limestone, dolomite, magnesite, siderite iron ores, and can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy, in the chemical, food and construction industries.
Известна прямоточно-противоточная регенеративная шахтная печь для декарбонизации известняка, содержащая две шахты, соединенные между собой каналом, расположенным на границе зон обжига и охлаждения, основные горелки, расположенные в слое материала в верхней части зоны обжига, и периферийные горелки, установленные в огнеупорной футеровке по периметру шахты под углом 30-60 градусов к вертикали [1]. Known direct-flow countercurrent regenerative shaft furnace for decarbonization of limestone, containing two shafts interconnected by a channel located on the border of the firing and cooling zones, the main burners located in the material layer in the upper part of the firing zone, and peripheral burners installed in the refractory lining the perimeter of the mine at an angle of 30-60 degrees to the vertical [1].
Недостатком печи является неравномерность температурного поля в зоне обжига и недостаточный срок службы огнеупорной кладки в местах установки периферийных горелок и соединительного канала. The disadvantage of the furnace is the unevenness of the temperature field in the firing zone and the insufficient service life of the refractory masonry at the installation sites of the peripheral burners and the connecting channel.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности является шахтная печь для производства извести, содержащая зону подогрева, фиксированные по длине первую и вторую зону каньцинирования, причем длина первой в два раза превышает длину второй, горелки, расположенные между первой и второй зонами каньцинирования [2]. Closest to the proposed invention in technical essence is a shaft kiln for the production of lime, containing a heating zone, fixed along the length of the first and second cancinization zones, the length of the first being twice as long as the second, burners located between the first and second cancinization zones [2] .
Недостатком печи является использование периферийных горелок, расположенных по периметру кладки печи и создающих высокотемпературные очаги горения в пристенной области шахты. При использовании периферийных горелок температуры по сечению печи распределяются неравномерно. Между горелками наблюдаются пониженные температуры, а в очагах горения концентрируются температуры, превышающие огнеупорность кирпича, что приводит к оплавлению футеровки, образованию настылей и сокращению срока службы огнеупорной кладки печи. The disadvantage of the furnace is the use of peripheral burners located along the perimeter of the masonry of the furnace and creating high-temperature foci of combustion in the wall region of the mine. When using peripheral burners, temperatures are not evenly distributed over the furnace cross section. Lower temperatures are observed between the burners, and temperatures exceeding the refractoriness of the brick are concentrated in the foci of combustion, which leads to fusion of the lining, the formation of coatings and a decrease in the service life of the refractory masonry of the furnace.
Целью изобретения является ликвидация очагов горения топлива внутри шахты, выравнивание температурного поля по периметру и сечению печи и увеличение срока службы огнеупорной кладки. The aim of the invention is the elimination of foci of fuel combustion inside the mine, leveling the temperature field around the perimeter and section of the furnace and increasing the service life of the refractory masonry.
Эта цель достигается тем, что шахтная печь, содержащая зоны подогрева, обжига в прямотоке и противотоке, охлаждения, камеру горения топлива с горелкой, теплообменник, воздуходувку, снабжена кольцевым газораспределительным каналом с отверстиями. This goal is achieved by the fact that the shaft furnace, containing heating zones, firing in the forward flow and counterflow, cooling, a fuel combustion chamber with a burner, a heat exchanger, a blower, is equipped with an annular gas distribution channel with openings.
На чертеже изображена предлагаемая конструкция печи. Печь состоит из шахты 2, содержащей зоны подогрева I, обжига в противотоке II и прямотоке III, охлаждения IV. The drawing shows the proposed design of the furnace. The furnace consists of a shaft 2 containing heating zones I, firing in countercurrent II and forward flow III, cooling IV.
В зоне обжига размещен кольцевой газораспределительный канал 3 с отверстиями 5, разделяющий противоток от прямотока, соединенный с камерой горения 4 и горелкой 6. Воздух для горения топлива, циркуляции газов и охлаждения извести подается воздуходувкой 8. Для утилизации тепла отходящих из печи газов и извести устанавливается теплообменник 7. An annular gas distribution channel 3 with openings 5 is located in the firing zone, separating the counter-flow from the direct-flow pipe, connected to the combustion chamber 4 and burner 6. Air is supplied by the blower 8 for burning fuel, circulating gases and cooling lime. heat exchanger 7.
Газы из печи отводятся в верхней части через патрубок 1, в нижней - через патрубок 9. Gases from the furnace are discharged in the upper part through the pipe 1, in the lower - through the pipe 9.
Камера сгорания топлива 4 с горелкой 6 предназначена для сжигания топлива вне печи, что позволяет ликвидировать высокотемпературные очаги горения, образующиеся при использовании периферийных горелок. Кольцевой газораспределительный канал 3 служит для равномерного распределения газового потока и температуры по периметру печи. Для исключения потерь тепла в окружающее пространство этот канал размещается внутри шахты. Для равномерного распределения температур по поперечному сечению печи в нижней части стенки канала предусмотрены отверстия. Площадь сечения и число отверстий вычисляются исходя из теплового напряжения в кольцевом газораспределительном канале. Тепловое напряжение в отверстиях должно быть меньше теплового напряжения в канале. При этом сохраняется отношение площади сечения кольцевого канала к площади сечения отверстий в пределах от 1,0 до 2,0. The combustion chamber 4 of the fuel with a burner 6 is designed to burn fuel outside the furnace, which eliminates the high-temperature foci of combustion generated by the use of peripheral burners. The annular gas distribution channel 3 serves to evenly distribute the gas flow and temperature along the perimeter of the furnace. To eliminate heat loss to the surrounding space, this channel is placed inside the shaft. For uniform temperature distribution over the furnace cross section, openings are provided in the lower part of the channel wall. The cross-sectional area and the number of holes are calculated based on the thermal voltage in the annular gas distribution channel. The thermal voltage in the holes should be less than the thermal voltage in the channel. This saves the ratio of the cross-sectional area of the annular channel to the cross-sectional area of the holes in the range from 1.0 to 2.0.
Равномерная активность всего периметра ввода продуктов горения и выравнивание температурного поля по периметру и сечению печи обеспечиваются оптимальным расстоянием между отверстиями в кольцевом канале, равным 200 - 600 мм. The uniform activity of the entire perimeter of the input of combustion products and the alignment of the temperature field along the perimeter and section of the furnace are ensured by the optimal distance between the holes in the annular channel, equal to 200 - 600 mm.
Продукты горения проходят камеру горения 4 и через отверстия 5 равномерно распределяются по периметру и сечению печи. Отсутствие очагов горения топлива, одинаковая температура по периметру шахты увеличивают срок службы огнеупорной футеровки печи более чем в два раза. The combustion products pass through the combustion chamber 4 and through holes 5 are evenly distributed around the perimeter and section of the furnace. The absence of foci of fuel combustion, the same temperature around the perimeter of the shaft increase the service life of the refractory lining of the furnace by more than two times.
Выравнивание температуры газового потока по периметру и сечению зоны обжига при помощи кольцевого газораспределительного канала с отверстиями позволяет снизить удельный расход топлива, повысить удельную производительность печи при высокой и равномерной степени декарбонизации известняка. Aligning the temperature of the gas stream around the perimeter and cross-section of the firing zone using an annular gas distribution channel with openings can reduce specific fuel consumption, increase the specific productivity of the furnace with a high and uniform degree of limestone decarbonization.
Источники информации
1. А.с. СССР N 1529027, F 27 B 1/02, 1987.Sources of information
1. A.S. USSR N 1529027, F 27 B 1/02, 1987.
2. Патент США N 4747773, F 27 B 15/00, F 27 D 1/08, 1988. 2. US patent N 4747773, F 27 B 15/00, F 27 D 1/08, 1988.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99110476/03A RU2166159C2 (en) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | Counterflow-direct flow shaft furnace for roasting of carbonate rocks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99110476/03A RU2166159C2 (en) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | Counterflow-direct flow shaft furnace for roasting of carbonate rocks |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99110476A RU99110476A (en) | 2001-03-10 |
| RU2166159C2 true RU2166159C2 (en) | 2001-04-27 |
Family
ID=20220033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99110476/03A RU2166159C2 (en) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | Counterflow-direct flow shaft furnace for roasting of carbonate rocks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2166159C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2213918C1 (en) * | 2002-03-18 | 2003-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Проектно-конструкторское бюро металлургической теплотехники и энерготехнологии цветной металлургии" | Method of burning lumpy limestone in shaft furnace |
| RU2652594C2 (en) * | 2013-08-05 | 2018-04-27 | Мерц Офенбау Аг | Process for burning and cooling carbonate rock in parallel-flow regenerative lime kiln and parallel-flow regenerative lime kiln |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4747773A (en) * | 1986-03-21 | 1988-05-31 | Predescu Lucian A | Shaft kiln utilized for lime production |
-
1999
- 1999-05-19 RU RU99110476/03A patent/RU2166159C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4747773A (en) * | 1986-03-21 | 1988-05-31 | Predescu Lucian A | Shaft kiln utilized for lime production |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2213918C1 (en) * | 2002-03-18 | 2003-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Проектно-конструкторское бюро металлургической теплотехники и энерготехнологии цветной металлургии" | Method of burning lumpy limestone in shaft furnace |
| RU2652594C2 (en) * | 2013-08-05 | 2018-04-27 | Мерц Офенбау Аг | Process for burning and cooling carbonate rock in parallel-flow regenerative lime kiln and parallel-flow regenerative lime kiln |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0987508B1 (en) | Firing system for counter-current mineral calcinating processes | |
| US7384263B2 (en) | Process for burning lumps of material with lean gas | |
| JPS6055755B2 (en) | double inclined furnace | |
| EP2913612A1 (en) | Combustion system for the production of ceramic linings | |
| MXPA01003608A (en) | Method for burning carbonate-containing material. | |
| RU2166159C2 (en) | Counterflow-direct flow shaft furnace for roasting of carbonate rocks | |
| KR101478865B1 (en) | Improved burning system | |
| RU2079079C1 (en) | Method and shaft furnace for roasting of lump materials | |
| RU2712461C1 (en) | Furnace, furnace operation method (embodiments) | |
| CN218523947U (en) | Novel sintering ignition furnace | |
| CA1159647A (en) | Calcining furnace with gas-permeable wall structure | |
| RU2729679C1 (en) | Straight-flow-counterflow furnace for calcination of carbonate materials | |
| CN2521495Y (en) | Burner adapted for removing source of atmospheric pollution | |
| RU2638268C2 (en) | Mine kiln for roasting carbonate rocks | |
| RU2097665C1 (en) | Shaft furnace | |
| RU2134391C1 (en) | Method for fuel combustion in industrial furnace | |
| RU2063594C1 (en) | Method of roasting carbonate raw material and regenerative shaft furnace for roasting carbonate raw material | |
| SU1174713A1 (en) | Method of thermal treatment of powder material and installation for accomplishment of same | |
| SU1529027A1 (en) | Oven | |
| SU934167A2 (en) | Rotary kiln for calcining loose material | |
| SU941823A1 (en) | Blast cupola | |
| SU907374A1 (en) | Method of equalizing temperature field in tunnel furnace | |
| SU1759919A1 (en) | Conveyor-type annealing machine | |
| AU2007226496A1 (en) | Equipment and method for heating gas in connection with sintering | |
| SU1193414A1 (en) | Discharge arrangement of rotating furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060520 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20070620 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080520 |