RU2241929C1 - Coke-gas cupola furnace - Google Patents
Coke-gas cupola furnaceInfo
- Publication number
- RU2241929C1 RU2241929C1 RU2003117804/02A RU2003117804A RU2241929C1 RU 2241929 C1 RU2241929 C1 RU 2241929C1 RU 2003117804/02 A RU2003117804/02 A RU 2003117804/02A RU 2003117804 A RU2003117804 A RU 2003117804A RU 2241929 C1 RU2241929 C1 RU 2241929C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- air
- coke
- melt
- cupola
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 30
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 30
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 11
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- -1 containing a shaft Substances 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к коксогазовой вагранке для плавления и перегрева расплава, в частности для получения расплава из минерального сырья при производстве теплоизоляционных минераловатных изделий.The invention relates to a coke oven gas cupola for melting and overheating the melt, in particular for producing a melt from mineral raw materials in the manufacture of heat-insulating mineral wool products.
Известна коксогазовая вагранка для получения расплава, в основном чугуна, содержащая шахту, газовые горелки, закрепленные на ее корпусе, и воздушные фурмы, установленные между горелками в одной горизонтальной плоскости. Для подачи газа в горелки и для подачи воздуха в горелки и фурмы предусмотрены соответствующие коллекторы (SU 1455192 А1, 30.01.89, F 27 B 1/08).Known coke oven gas cupola for producing a melt, mainly cast iron, containing a shaft, gas burners mounted on its body, and air lances installed between the burners in one horizontal plane. Corresponding manifolds are provided for supplying gas to the burners and for supplying air to the burners and lances (SU 1455192 A1, 01/30/89, F 27 B 1/08).
Наиболее близким к заявленному изобретению является коксогазовая вагранка для плавления и перегрева расплава, в частности для получения расплава из минерального сырья в производстве теплоизоляционных минераловатных изделий, содержащая шахту, летку для выпуска расплава, воздушные фурмы и газовые горелки с горелочными туннелями, расположенные на корпусе вагранки в чередующемся порядке в одной горизонтальной плоскости с противоположной летке стороне на части периметра корпуса вагранки (RU 2109236, 16.05.97). Недостатками коксогазовой вагранки согласно прототипу является то, что продукты сгорания природного газа вводятся из газовых горелок в слой раскаленного кокса холостой калоши, что приводит к эндотермической реакции продуктов сгорания с раскаленным коксом холостой калоши. Эти реакции идут с большим расходом тепла, в результате чего снижается температура продуктов сгорания и увеличиваются расходы кокса для плавления и перегрева расплава. При использовании газовых горелок с горелочными туннелями, примерно, половина природного газа, сжигаемого в газовых горелках, удаляется из коксогазовой загранки в виде СО и Н2. Кроме того, срок службы газовых горелок с тунелями ограничен вследствие воздействия высоких температур в зоне их функционирования.Closest to the claimed invention is a coke oven gas cupola for melting and overheating the melt, in particular for producing a melt from mineral raw materials in the manufacture of heat-insulating mineral wool products, containing a shaft, a tap hole for releasing the melt, air tuyeres and gas burners with burner tunnels located on the cupola cupola in alternating order in the same horizontal plane with the opposite side to the notch on the part of the perimeter of the cupola cupola (RU 2109236, 05.16.97). The disadvantages of the coke oven gas cupola according to the prototype is that the natural gas combustion products are introduced from the gas burners into the layer of hot coke empty galoshes, which leads to an endothermic reaction of the combustion products with hot red coke empty galoshes. These reactions proceed with a high heat consumption, as a result of which the temperature of the combustion products decreases and the coke consumption for melting and overheating of the melt increases. When using gas burners with burner tunnels, approximately half of the natural gas burned in the gas burners is removed from the coke oven gas in the form of CO and H 2 . In addition, the life of gas burners with tunnels is limited due to the effects of high temperatures in the zone of their operation.
Задачей изобретения является повышение надежности работы коксогазовой вагранки, предотвращение сбоя технологического процесса и снижение расхода технологического топлива, особенно при переплавке тугоплавких горных пород минерального сырья, а также повышение срока службы газоподводящих устройств.The objective of the invention is to increase the reliability of coke oven gas cupola, prevent a process failure and reduce the consumption of process fuel, especially when melting refractory rocks of mineral raw materials, as well as increasing the life of gas supply devices.
Решение этой задачи осуществляется в коксогазовой вагранке согласно изобретению, содержащей шахту, летку для выпуска расплава, фурмы для подачи воздуха и устройства для подачи газообразного топлива, расположенные в одной горизонтальной плоскости в чередующемся порядке по периметру шахты, за счет того, что устройство для подачи газообразного топлива выполнено в виде газовой форсунки, смонтированной в воздушной фурме, причем суммарная площадь сечения фурм для подачи воздуха составляет 5,7-7,0 от суммарной площади воздушных фурм со встроенными форсунками для подачи газообразного топлива.The solution to this problem is carried out in a coke oven gas cupola according to the invention, containing a mine, a tap hole for releasing a melt, tuyeres for supplying air and a device for supplying gaseous fuel located in one horizontal plane in an alternating order around the perimeter of the mine, due to the fact that the device for supplying gaseous the fuel is made in the form of a gas nozzle mounted in an air lance, and the total section area of the lance for air supply is 5.7-7.0 of the total area of the air lance with bubbled nozzles for supplying gaseous fuel.
Согласно предпочтительному выполнению соотношение расхода воздуха, подаваемого через фурмы для подачи воздуха, к расходу воздуха, подаваемого через воздушные фурмы, в которых размещены форсунки для подачи газообразного топлива, равно 1,3-1,4.According to a preferred embodiment, the ratio of the air flow supplied through the tuyeres to supply air to the air flow supplied through the air tuyeres in which the nozzles for supplying gaseous fuel are located is 1.3-1.4.
При подаче газообразного топлива, в частности природного газа, через форсунку, смонтированную в фурме, сжигание газа осуществляется в холостой колоше коксогазовой загранки, в результате чего резко возрастает скорость прохождения продуктов сгорания, имеющих высокую температуру, через холостую колошу и значительно улучшаются условия сгорания.When gaseous fuel, in particular natural gas, is supplied through a nozzle mounted in a tuyere, gas is burned in a single coke-gas gas cover, as a result of which the rate of passage of high-temperature combustion products through a single coke increases sharply and the combustion conditions are significantly improved.
Это позволяет полностью совместить сжигание газа и кокса в холостой колоше коксогазовой вагранки, что обеспечивает наиболее высокую температуру продуктов сгорания, а значит и достаточный прогрев расплава при заданной производительности. Достигаемое полное сжигание природного газа в холостой колоше значительно снижает образование СО и H2 в продуктах сгорания, которые содержат в основном СО2 и Н2О. Следует отметить, что скорость сгорания кокса в присутствии СO2 и Н2О ниже, чем в присутствии только воздуха, поэтому кислородная зона коксовой колоши будет более растянута, что значительно снижает скорость эндотермических реакций восстановления СО и H2 углеродом кокса холостой колоши выше воздушных фурм. Благодаря этому снижается содержание СО в выбросах из вагранки и расход сжигаемого газа и кокса.This allows you to fully combine the combustion of gas and coke in a single drum of a coke oven gas cupola, which ensures the highest temperature of the combustion products, and, therefore, a sufficient heating of the melt at a given capacity. The achieved complete combustion of natural gas in an idle shell significantly reduces the formation of CO and H 2 in combustion products, which mainly contain CO 2 and H 2 O. It should be noted that the coke combustion rate in the presence of CO 2 and H 2 O is lower than in the presence of only air, therefore, the oxygen zone of the coke bed will be more stretched, which significantly reduces the rate of endothermic reactions of the reduction of CO and H 2 by the carbon of coke of the empty wire above air tuyeres. Due to this, the CO content in emissions from the cupola and the consumption of combusted gas and coke are reduced.
Таким образом повышается интенсивность сжигания кокса в горне вагранки и значительно повышается температура в донной части шахты коксогазовой вагранки, а температура расплава, заходящего из вагранки, достигает 1500-1560°С, что на 150-200°С больше, чем на коксовых вагранках.Thus, the intensity of coke burning in the furnace of the cupola is increased and the temperature in the bottom of the coke oven gas cupola is significantly increased, and the temperature of the melt entering from the cupola reaches 1500-1560 ° С, which is 150-200 ° С higher than on coke cupolas.
Одновременно значительно повышается срок службы газовых форсунок, так как форсунка для подачи газа, совмещенная с воздухоподводящей фурмой, охлаждается подаваемым потоком свежего воздуха без примеси продуктов сгорания природного газа.At the same time, the service life of gas nozzles is significantly increased, since the gas nozzle combined with the air supply lance is cooled by the supplied fresh air stream without impurities of natural gas combustion products.
На фиг.1 показана коксогазовая вагранка согласно изобретению в продольном разрезе, на фиг.2 - вид сверху на коксогазовую вагранку.In Fig.1 shows a coke oven gas cupola according to the invention in longitudinal section, in Fig.2 is a top view of a coke oven gas cupola.
Коксогазовая вагранка согласно изобретению содержит водоохлаждаемую шахту 1, летку 2 для выпуска расплава, фурмы 3 для подачи воздуха и устройства 4 для подачи газообразного топлива, например, природного газа. Фурмы 3 для подачи воздуха и устройства 4 для подачи газообразного топлива расположены в чередующемся порядке на одном уровне и смонтированы на корпусе 5 вагранки по периметру корпуса. Устройство 4 для подачи газообразного топлива содержит форсунку 6, размещенную в воздушной фурме 7 по типу "труба в трубе".The coke oven gas cupola according to the invention comprises a water-cooled shaft 1, a
Суммарная площадь сечения воздушных фурм 3 составляет 5,7-7,0 от суммарной площади воздушных фурм 7, в которых размещены форсунки 6 для подачи газообразного топлива.The total cross-sectional area of the
Соотношение расхода воздуха, подаваемого через фурмы 3 для подачи воздуха к расходу воздуха, подаваемого через воздушные фурмы 7, в которых размещены форсунки 6 для подачи газообразного топлива, равно 1,3-1,4.The ratio of the air flow supplied through the
Работа коксогазовой вагранки осуществляется следующим образом. В шахту 1 загружается холостая коксовая колоша. Кокс разжигается, а затем постоянно сжигается при непрерывной подаче воздуха в фурмы 3 и 7. При этом уровень холостой калоши в процессе плавки поддерживается постоянным с помощью рабочих коксовых колош, периодически загружаемых в шахту.The work of coke oven gas cupola is as follows. In the mine 1 is loaded idle coke colossus. Coke is ignited, and then continuously burned with continuous supply of air to
После розжига кокса в форсунку 6 устройства 4 для подачи газообразного топлива подается газ в оболочке свежего воздуха, поступающего через воздушную фурму 1, расположенную соосно с форсункой 6. Затем в шахту загружается шихта, состоящая из минерального сырья, которая подогревается, плавится и перегревается, проходя через слой раскаленной холостой колоши. Готовый расплав непрерывно выпускается через летку 2.After igniting the coke, gas is supplied to the nozzle 6 of the device for supplying gaseous fuel in a shell of fresh air entering through an air lance 1 located coaxially with the nozzle 6. Then, a charge consisting of mineral raw materials is loaded into the mine, which is heated, melted and overheated, passing through a layer of hot blank spikes. The finished melt is continuously discharged through
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003117804/02A RU2241929C1 (en) | 2003-06-17 | 2003-06-17 | Coke-gas cupola furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003117804/02A RU2241929C1 (en) | 2003-06-17 | 2003-06-17 | Coke-gas cupola furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2241929C1 true RU2241929C1 (en) | 2004-12-10 |
| RU2003117804A RU2003117804A (en) | 2004-12-20 |
Family
ID=34388222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003117804/02A RU2241929C1 (en) | 2003-06-17 | 2003-06-17 | Coke-gas cupola furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2241929C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2406701C1 (en) * | 2009-09-21 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ") | Method of producing mineral melt |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1455192A1 (en) * | 1986-10-28 | 1989-01-30 | Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации в автомобилестроении | Coke gas blast cupola |
| RU2109236C1 (en) * | 1997-05-16 | 1998-04-20 | Акционерное общество открытого типа "Термостепс" | Coke-gas blast cupola |
-
2003
- 2003-06-17 RU RU2003117804/02A patent/RU2241929C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1455192A1 (en) * | 1986-10-28 | 1989-01-30 | Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации в автомобилестроении | Coke gas blast cupola |
| RU2109236C1 (en) * | 1997-05-16 | 1998-04-20 | Акционерное общество открытого типа "Термостепс" | Coke-gas blast cupola |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2406701C1 (en) * | 2009-09-21 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ") | Method of producing mineral melt |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0987508B1 (en) | Firing system for counter-current mineral calcinating processes | |
| ES2272220T3 (en) | COMMISSIONING PROCEDURE FOR A DIRECT FUSION PROCESS. | |
| US4259081A (en) | Process of calcining limestone in a rotary kiln | |
| ES2694416T3 (en) | Initiation of a foundry process | |
| PL178175B1 (en) | Method of and apparatus for smelting ferrous metals in a coke-fired cupola oven | |
| JP6357104B2 (en) | Starting the smelting process | |
| US3702182A (en) | Melting of iron | |
| ES2947382T3 (en) | Oxygen-fuel combustion system for melting a pelletized feedstock | |
| US4842256A (en) | Apparatus for melting metal | |
| US4140480A (en) | Hot cupola gas burner | |
| RU2241929C1 (en) | Coke-gas cupola furnace | |
| RU2299244C2 (en) | Modular furnace | |
| RU2630155C2 (en) | Melting process starting method | |
| CN218523947U (en) | Novel sintering ignition furnace | |
| RU2006114771A (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A MELTED IRON | |
| RU2001104441A (en) | INDUCTION FURNACE FOR METHANIZING AND Smelting | |
| CA2061147C (en) | Method of starting a plant for the production of pig iron or steel pre-material as well as arrangement for carrying out the method | |
| RU2109236C1 (en) | Coke-gas blast cupola | |
| WO2001038455A1 (en) | Retort | |
| RU2426049C1 (en) | Method to bake bulk limestone in blast furnace and blast furnace for baking of bulk materials | |
| JP2003065677A (en) | Melting equipment | |
| AU767268B2 (en) | Retort | |
| US445056A (en) | Arthur greiner | |
| US404908A (en) | George m | |
| US2832681A (en) | Blast furnace and heater combination |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090618 |