SU1726942A1

SU1726942A1 - Shaft furnace

Info

Publication number: SU1726942A1
Application number: SU894734549A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Пустовойтенко; Виктор Исхакович Мусальянов
Original assignee: Научно-инженерный центр строительного материаловедения Госстроя СССР
Priority date: 1989-09-04
Filing date: 1989-09-04
Publication date: 1992-04-15

Abstract

Использование: обжиг извести и цементной сырьевой смеси в промышленности строительных материалов. Сущность изобретени : печь имеет вертикальный корпус с зонами подогрева 2, обжига 3 и охлаждени 4. Центральный газоход размещен по высоте зоны обжига и имеет поперечные каналы 6. Полости 7 дл прохода теплоносител выполнены внутри боковых стенок корпуса . Газораспределительные стенки 8 корпуса печи каналами 9 соединены с полост ми 7 и образуют со стенками газохода 5 шахты 10 дл обработки материала. Газоход 5 имеет регул торы 15 расхода газа, один из которых расположен на входе газов из зоны охлаждени материала в газоход 5. Высота газохода 5 равна высоте зоны обжига. Газонапорное устройство 11 всасывающей частью соединено с зоной подогрева и нагнетательной частью с полостью зоны обжига . 1 з. п. ф-лы, 2 ил.Usage: calcining lime and cement raw mix in the building materials industry. SUMMARY OF THE INVENTION: The furnace has a vertical casing with heating zones 2, firing 3 and cooling 4. The central flue is located at the height of the burning zone and has transverse channels 6. Cavities 7 for the passage of heat carrier are made inside the side walls of the casing. The gas distribution walls 8 of the furnace body are connected by channels 9 to cavities 7 and form shafts 10 for processing material with gas walls 5. The gas duct 5 has gas flow regulators 15, one of which is located at the inlet of gases from the material cooling zone into the gas duct 5. The height of the gas duct 5 is equal to the height of the burning zone. Gas-pressure device 11 suction part is connected to the heating zone and the injection part with the cavity of the firing zone. 1 h. item f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс к конструкции шахтных печей, преимущественно дл обжига извести и цементной сырьевой смеси, и может быть использовано в промышленности строительных материалов,The invention relates to the construction of shaft furnaces, mainly for the calcination of lime and cement raw mix, and can be used in the building materials industry,

Целью изобретени вл етс снижение тепловых потерь в зоне обжига и предотвращение образовани окиси углерода в зоне подогрева в печах со слоевым сжиганием топлива.The aim of the invention is to reduce heat losses in the burning zone and to prevent the formation of carbon monoxide in the heating zone in layer-fired furnaces.

На фиг. 1 представлена шахтна печь, вертикальный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a shaft furnace, vertical section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one.

Шахтна печь содержит вертикальный корпус 1, футерованный огнеупором, с зона- ми подогрева 2, обжига 3 и охлаждени 4. Центральный газоход 5 размещен по высоте 3 обжига, выполнен с поперечными каналами 6, Внутри боковых стенок корпуса 1 выполнены полости 7 дл прохода теплоно- сител . Газораспределительные стенки 8 корпуса печи при помощи каналов 9 соединены с полост ми 7, образуют со стенками центрального газохода 5 шахты 10.The shaft furnace contains a vertical casing 1, lined with refractory, with heating zones 2, firing 3 and cooling 4. The central flue 5 is placed at a height 3 of firing, is made with transverse channels 6, Inside the side walls of the casing 1 there are cavities 7 for the passage of heat citel. The gas distribution walls 8 of the furnace body are connected by channels 9 with cavities 7, and they form with the walls of the central gas duct 5 the shafts 10.

Вне корпуса 1 печи расположено газо- напорное устройство 11, всасывающа часть 12 которого соединена с зоной.подогрева , а нагнетательна часть 13 - с полостью зоны обжига. К последней подключен горелочный узел 14.A gas-pressure device 11 is located outside the furnace 1, the suction part 12 of which is connected to the preheating zone, and the pressure part 13 is connected to the cavity of the burning zone. The burner unit 14 is connected to the latter.

Центральный газоход по высоте снабжен регул торами 15 расхода газа. Один из регул торов 15 расположен на входе газов из зоны охлаждени материала в газоход 5.The central gas duct is equipped with gas flow controllers 15 in height. One of the regulators 15 is located at the inlet of gases from the cooling zone of the material into the duct 5.

Печь имеет пр моугольное поперечное сечение и, соответственно, состоит из двух полостей 7, а зона обжига - из двух шахт 10, разделенных газоходом. Печь с осесиммет- ричным сечением выполн ют с кольцевой полостью 7 и зоной обжига. Форму сечени печи выбирают, исход из условий реализации обжига.The furnace has a rectangular cross section and, accordingly, consists of two cavities 7, and the burning zone consists of two mines 10 separated by a flue duct. An oven with an axially symmetric section is made with an annular cavity 7 and a burning zone. The shape of the furnace cross-section is chosen based on the conditions of the firing.

Шахтна печь работает следующим образом .Shaft furnace works as follows.

Сырьевой материал, перемешанный с твердым топливом, подают в рабочий объем печи, где шихта движетс под действием гравитации последовательно через зоны подогрева 2, обжига 3, охлаждени 4 и при помощи разгружател (не показан) удал ет- с из печи. Твердое топливо поджигаетс на верхнем русе зоны обжига с помощью го- релочногоузла 14. Первичный воздух поступает в нижнюю часть зоны охлаждени через систему каналов 16 в стенках корпуса, просасываетс через слой материала в зоне охлаждени и подаетс в центральный газоход в количестве, задаваемом регул тором 15. Остаточное количество вторичного воздуха поступает непосредственно в зону 3The raw material mixed with solid fuel is fed into the working volume of the furnace, where the charge moves under the action of gravity successively through the heating zones 2, roasting 3, cooling 4 and using a unloader (not shown) to remove it from the furnace. Solid fuel is ignited on the upper rue of the burning zone by means of a heating unit 14. Primary air enters the lower part of the cooling zone through a system of channels 16 in the walls of the body, is sucked through a layer of material in the cooling zone and fed to the central gas duct in the amount specified by the regulator 15 The residual amount of secondary air goes directly to zone 3.

обжига. Из центрального газохода газ направл етс через каналы 6 в стенках газохода в слой материала, поперечно просасываетс через него, выжига твердое топливо и обжига сырье, и поступает через каналы 9 в стенках 8 корпуса в полость 7, где поднимаетс вверх и поступает в слой материала зоны 2 подогрева, и, пройд последнюю , охлаждаетс за счет нагрева и сушки сырьевого материала и затем частично удал етс из печи, а частично подаетс в полость 7 зоны обжига посредством газонапорного устройства 11.roasting. From the central gas duct, the gas is guided through channels 6 in the walls of the gas duct into the material layer, is transversely sucked through it, burning out solid fuel and burning raw materials, and enters through channels 9 in the walls 8 of the housing into the cavity 7, where it rises up and enters the material layer of the zone 2, and, after passing through, is cooled by heating and drying the raw material, and then partially removed from the furnace, and partially fed into the cavity 7 of the burning zone by means of a gas-pressure device 11.

В качестве газонапорного устройства 11 используетс вентил тор или компрессор в зависимости, главным образом, от давлени в полости 7, а по температуре в последней (не более 500-700°С) устанавливаетс расход рециркул тора с помощью дросселей, размещенных в газокоммуникаци х устройства. Дл улучшени эффективности применени за счет повышени взаимосв зи между его работой и аэродинамическим режимом печи она эксплуатируетс под повышенным Давлением. Дл этого разгрузочный тракт печи выполн етс с повышенной герметизацией (например, в виде двухвалковой дробилки, под которой сделано сужающее книзу пространство, соединенное с разгрузочным средством), а дутье подаетс в зону охлаждени с давлением, превышающим газовое сопротивление зон 2, 3 и 4 печи и системы газоочистки.As a gas-pressure device 11, a fan or compressor is used, depending mainly on the pressure in cavity 7, and the temperature in the latter (not more than 500-700 ° C) determines the flow rate of the recirculator using chokes placed in the gas communications of the device. To improve the efficiency of the application by increasing the relationship between its operation and the aerodynamic mode of the furnace, it is operated under increased pressure. For this, the furnace discharge path is made with increased sealing (for example, in the form of a two-roll crusher, under which a downward space connected to the discharge means is made), and the blast is fed into the cooling zone with a pressure exceeding the gas resistance of zones 2, 3 and 4 and gas cleaning systems.

Горелочный узел 14 выполн ют исход из конструктивно-технологического оформлени конкретного обжигового процесса, прежде всего, формы поперечного сечени печи, температуры обжига, размеров частиц шихты. Обычно организуетс диффузионное сжигание газового топлива на верхнем русе зоны обжига непосредственно в слое материала или в газоходе дл сокращени теплопотерь. На фиг. 1, 2 использован первый вариант с применением двух пар встречных двухпроводных горелок. В печи с осесимметричным поперечным сечением горелочный узел 14 обычно выполн ют в виде вертикальной горелки, совмещенной с верхней частью газохода, с балочным газоподводом .The burner unit 14 is made on the basis of the design and technological design of a specific roasting process, first of all, the cross-sectional shape of the furnace, the firing temperature, and the particle size of the charge. Typically, diffusion combustion of gas fuel is organized on the upper floor of the burning zone directly in the material layer or in the flue to reduce heat loss. FIG. 1, 2 used the first option with the use of two pairs of opposing two-wire burners. In an oven with an axisymmetric cross-section, the burner assembly 14 is usually made in the form of a vertical burner, combined with the upper part of the gas duct, with a beam gas supply.

Через горелочный узел вноситс , как правило, 7-15% общего теплопотреблени печи.Through the burner assembly, as a rule, 7-15% of the total heat consumption of the furnace is applied.

Толщина сло шихты в зоне 3 обжига составл ет 100-500 мм в зависимости от условий использовани печи, прежде всего гранулометрического состава шихты, температуры вторичного дуть , скоростей его фильтрации и схода шихты.The thickness of the charge layer in the burning zone 3 is 100-500 mm depending on the conditions of use of the furnace, first of all, the particle size distribution of the charge, the temperature of the secondary blow, its filtration rates, and the descent of the charge.

Дл обжига материала, образующего жидкую фазу (например, клинкера), нижн часть зоны 3 обжига обычно выполнена с расширением книзу под углом 5-20° (в зависимости от условий работы печи) дл снижени и стабилизации настылеобра- зовани .For firing the material forming the liquid phase (for example, clinker), the lower part of the burning zone 3 is usually made downward at an angle of 5-20 ° (depending on the operating conditions of the furnace) to reduce and stabilize the build-up.

В предложенной конструкции шахтной печи повышаетс тепловой КПД печи, по крайней мере, до 75% за счет уменьшени теплопотерь в окружающую среду и повышени использовани химической энергии твердого топлива. Возможно увеличение КПД печи до 80-90% за счет оптимизации размеров зон печи и кратности рециркул ции отводимых из печи газов.In the proposed shaft furnace design, the thermal efficiency of the furnace is increased to at least 75% by reducing heat loss to the environment and increasing the use of the chemical energy of solid fuel. It is possible to increase the efficiency of the furnace up to 80-90% by optimizing the size of the furnace zones and the frequency of recirculation of gases removed from the furnace.

Выполнение печи с газонапорным устройством обеспечивает снижение температуры выход щего из зоны обжига топочного газа до температуры не выше 500-700°С отход щим из печи газом, при этом снижаютс теплопотери через внешнюю поверхность зоны обжига и практически исключаетс образование окиси углерода в зоне подогрева, поскольку при вышеуказанных температурах реакци Будуара фактически заморожена. Таким образом, процесс обжига приближаетс к идеальному топочному режиму, как следствие, обеспечиваютс услови работы печи с максимальной степенью использовани химической энергии твердого топлива, а подключение горелочного узла к зоне обжига обеспечивает поджиг твердого топлива и повышает эффективность его слоевого выжигани и управлени печью. Кроме того, имеет место повышение экологичности печи за счет снижени выбросов окиси углерода.Performing a furnace with a gas-pressure device reduces the temperature of the flue gas leaving the burning zone to a temperature not higher than 500-700 ° C with the off-gas from the furnace, reducing heat loss through the external surface of the burning zone and virtually eliminates the formation of carbon monoxide in the heating zone, since at the above temperatures, the Boudoir reaction is actually frozen. Thus, the burning process approaches the ideal firing mode, as a result, the furnace operating conditions with the maximum degree of chemical energy use of solid fuel are provided, and the connection of the burner unit to the burning zone ensures the burning of solid fuel and increases the efficiency of its burning and control of the furnace. In addition, there is an increase in the environmental performance of the furnace by reducing carbon monoxide emissions.

Claims

1. Mine furnace containing vertical casing with zones of heating, firing

and cooling, the central gas duct, located at the height of the burning zone, is made with transverse channels and forms with the gas distribution walls of the shaft housing of the furnace, connected to the cavities for the passage of the coolant formed by the side walls of the furnace and the gas distribution walls, so that in order to reduce

heat losses in the burning zone and preventing the formation of carbon monoxide in the heating zone in furnaces with stratified fuel combustion, it is equipped with a gas-pressure device, the suction part of which is connected to the furnace heating zone, and the pressure from the cavity of the burning zone, the height of the central duct ovens.

2. Bake pop 1, characterized in that the central gas duct is made with gas flow controllers, one of which is located at the gas inlet to the gas duct.

Aa