CS276549B6 - Ekologické uspořádání· kupolové pece - Google Patents

Abstract

• Ekologické uspořádání kupolové pece sestává' ze šachty, spalovací komory a rekuperátoru, uspořádanými nad sebou a tvořícími celek komínového typu, kde po vnitřním obvodu spalovací komory (3), umístěné nad vsázecím otvorem (2), jsou uspořádány ohnivzdorné tvarovky (10) a přisávací otvory (12) sekundárního vzduchu a ve spodní části spalovací komory (3) je umístěno zařízení (8) ke spalování kysličníku uhelnatého a dále alespoň jeden hořák (9) a alespoň jeden vyzděný prstenec (11). Ohnivzdorné tvarovky (10), tvořené šamotovými nebo kovovými tvárnicemi, jsou uspořádány v jednotlivých , vrstvách nad sebou vystřídané, s proměnlivou vzdáleností vystupující do vnitřního prostoru spalovací komory (3), anebo jsou uspořádány šroubovité nad sebou.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká ekologického uspořádání kupolové pece s možností využití odpadního tepla. .

Dosavadní stav techniky

Výroba litiny se v současné době provádí několika způsoby. Jendím z nich je výroba litiny v kuplovnách. Kuplovna je šachtová pec, která se po vsazení a zapálení sloupce plnicího koksu střídavě zaváží vsázkami kovu, koksu a taviv. Vzduch potřebný ke spalování paliva a k tavení se přivádí od ventilátoru vzduchovým potrubím do okružního větrovodu a odtud vhání dmyšními trubicemi do šachty pece. Pro svůj provoz potřebuje 12 až 18 % koksu podle vsázky kovu. Podle vháněného větru se kuplovny dělí na studenovětrné a horkovětrné. Ve studenovětrných se vhání do šachty pece čerstvý neohřátý vzduch. Kouřové plyny odcházejí z kuplovny, aniž by se z nich využilo odpadní teplo. Naproti tomu u horkovětrných ' kuploven je na obchvatu výstupu kouřových plynů umístěn rekuperátor, ve kterém se spalovací vzduch předehřívá. S výhodou se používá pro dvojici kuploven jedna spalovací komora a rekuperátor , které jsou napojeny na odtahové potrubí a podle provozu pecí využívají kouřové plyny buď z jedné nebo druhé pece.

Nevýhodou toho je, že u studenovětrné kuplovny je na 1 tunu vytaveného kovu vyšší spotřeba koksu vzhledem k tomu, že koks musí část tepla předat dmýchanému studenému vzduchu. Kouřové plyny odcházejí volně komínem, aniž by bylo využito jejich odpadního tepla. U dosud vyráběných horkovětrných kuploven se sice využívá odpadní teplo kouřových plynů, ale zařízení podstatně zvyšuje nároky na zastavenou plochu a tím i výrazně finanční náklady a v některých případech není rekonstrukce studenovětrných kuploven na modernější kuplovny horkovětrné vůbec možná.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody odstraňuje ekologické uspořádání kupolové pece sestávající ze šachty, spalovací komory a rekuperátoru, uspořádanými nad sebou a tvořícími celek komínového typu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že po vnitřním obvodu spalovací komory, umistěné nad vsázecím otvorem, jsou uspořádány ohnivzdorné tvarovky a přisávací otvory sekundárního vzduchu. Ve spodní části spalovací komory je umístěno zařízení'ke spalování kysličníku uhelnatého a dále alespoň jeden hořák a alespoň jeden vyzděný prstenec. Ohnivzdorné tvarovky, tvořené šamotovými a kovovými tvárnicemi, jsou uspořádány v jednotlivých vrstvách nad sebou vystřídané, s proměnlivou vzdáleností vystupující do vnitřního prostoru spalovací komory anebo jsou uspořádány šroubovité nad sebou.

Výhoda tohoto uspořádání spočívá v tom, že na malé ploše potřebné pro studenovětrnou kuplovnu se s výhodou může umístit kuplovna nového typu, která pracuje jako horkovětrné. Změnou studenovětrné kuplovny na horkovětrnou nového typu se dosáhne snížení spotřeby koksu asi o 25 %, při současném zvýšení teploty kovu na žlábku a zvýšení výkonu studenovětrné kuplovny o 20 %. Snížení spotřeby koksu se pak projeví snížením kysličníku uhelnatého, síry a dalších zplodin. Další výhodou je úspora veškerých přívodních a odpadních potrubí kouřových plynů, zkrátí se potrubí spalovacího vzduchu a sníží prostorové a finanční nároky. Kromě toho navrhované uspořádání kuplovny umožní použít o jednu velikost nižší řadu kuploven pro stejný výkon a tím dosáhnout snížení pořizovacích nákladů a množství exhalací. Výhoda uspořádání tvarovek podle vynálezu spočívá v tom, že části tvarovek vystouplých do prostoru spalovací komory působí víření kouřových plynů, jejich lepší prcmísení se vzduchem a následné dokonalejší dohoření. Hrany vystouplých tvarovek se vlivem hoření kouřových plynů nažhaví a pomáhají zapalovat kouřové plyny po celém obvodu spalovací komory, což zlepší jejich dohoření. Další výhodou je, že proti studenovětrným kuplovnám je zde s výhodou použita jen jedna rada dyšen.

A.

CS 276549 B 6 2

Tímto ekologickým uspořádáním se dosáhne rovněž snížení teploty odcházejících spalin z kuplovny, nebol· část své tepelné energie odevzdají v rekuperátoru. Tím se sníží i spotřeba upravené vody, nebol· bude menší odpař, což se promítne do snížení provozních nákladů na kuplovnu.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je v nárysu znázorněno uspořádání kuplovny podle vynálezu, která se skládá ze šachty, nad níž je vsázecí otvor, spalovací komory, přívodu chladicího vzduchu, rekuperátoru, odprašovacího zařízení, nástavky pro montáž a demontáž, zařízení k zapálení kysličníku uhelnatého a hořáků.

Na obr. 2 je v podélném řezu první způsob uspořádání spalovací komory, která se skládá z ohnivzdorných tvarovek vystouplých do vnitřního prostoru spalovací komory 50 až 100 mm a vystřídaných v jednotlivých vrstvách nad sebou. Na obr. 3 je spodní část komory v příčném řezu, kde je vyzděný prstenec, vystouplý do prostoru komory 50 až 100 mm, nad nímž je umístěno zařízení ke spalování kysličníku uhelnatého a přisávací otvory sekundárního vzduchu.

Na obr. 4 je v podélném řezu druhý způsob uspořádání spalovací komory, která se skládá z ohnivzdorných tvarovek sestavených do šroubovice. Na obr. 5 je příčný řez spalovací komorou, kde pod spodními tvarovkami jsou vyzděny dva prstence, mezi nimiž je situováno zařízení ke spalování kysličníku uhelnatého. Ve spalovací komoře jsou situovány přisávací otvory sekundárního vzduchu.

Na obr. 6 je v podélném řezu třetí způsob uspořádání spalovací komory, která se skládá z ohnivzdorných tvarovek tvořených šamotovými tvárnicemi a kovovými tvárnicemi, sestavených šroubovité nad sebou. Na obr.7 je příčný řez spalovací komorou, kde je znázorněno uspořádání vyzděných prstenců. Přisávací otvory sekundárního vzduchu a zařízení ke spalování kysličníku uhelnatého může být podle obr. 2.a 4. Ve spalovací komoře mohou být pro nahřátí rekuperátoru před roztápěním kuplovny s výhodou umístěny hořáky.

Příklady provedení vynálezu

Ekologické uspořádání kupolové pece je provedeno tak, že nad šachtou £ je proveden vsázencí otvor £, nad nímž je umístěna spalovací komora £. Do spalovací komory £ je napojen přívod £ chladicího vzduchu pro ochlazování rekuperátoru £, na který je napojeno odprašovací zařízení £. Nad rékuperátorem £ je umístěna nástavka £ pro montáž a demontáž. Do spalovací komory £ je napojeno zařízení 8. ke spalování kysličníku uhelnatého a hořáky 2 k předehřátí rekuperátoru £,. Spalovací komora £ je vyzděna ohnivzdornými tvarovkami 10. Ve spodní části spalovací komory £ je vyzděn alespoň jeden prstenec 11, vystouplý do spodní části spalovací komory £. Nad prstencem 11 jsou uspořádány přisávací otvory 12 sekundárního vzduchu. Ohnivzdorné tvarovky 10 jsou ve spalovací komoře 2 uspořádány v jednotlivých vrstvách nad sebou vystřídané, s proměnlivou vzdáleností vystupující do vnitřního prostoru spalovací komory £ -anebo jsou uspořádány šroubovité nad sebou. Ohnivzdorné tvarovky 10 jsou tvořeny šamotovými nebo kovovými tvárnicemi.

Ze šachty £, do níž se vsázecím otvorem 2 zaváží komponenty pro tavbu, stoupají kouřové plyny db spalovací komory £, ^v níž jsou zapáleny zařízením £ ke spalování kysličníku uhelnatého, čímž stoupne ve spalovací komoře £ teplota na 1 100 °C. Tím rozžhaví některé části ohnivzdorných tvarovek 10. Kouřové plyny smísené se vzduchem se po obvodu o rozžhavené tvarovky 10 zapalují a rovnoměrně dohoří. Spaliny o teplotě cca 1 100 °C vstupují do rekuperátoru £, kde odevzdají část svého tepla. Proti přehřátí rekuperátoru £ je do spalovací komory £ napojen přívod £ chladicího vzduchu, který je vháněn v případě stoupnutí teploty rekuperátoru £ nad povolenou hranici. Z rekuperátoru £ odcházejí spaliny do odprašovacího zařízení -6. K výměně odprašovacího zařízení 6_, případně rekuperátoru £ slouží nástavka £ pro montáž a demontáž.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY .

   1, Ekologické uspořádání kupolové pece sestávající ze šachty, spalovací komory a rekuperátoru, uspořádanými nad sebou a tvořícími celek komínového typu, vyznačené tím, že po vnitřním obvodu spalovací komory (3), umístěné nad vsázecím otvorem (2), jsou uspořádány ohnivzdorně tvarovky (10). a přisávací otvory (12) sekundárního vzduchu.·
2. 2. Ekologické uspořádání kupolové pece podle nároku 1, vyznačené tím, že ve spodní části spalovací komory (3) je umístěno zařízení (8) ke spalování kysličníku uhelnatého.
3. 3. Ekologické uspořádání kupolové pece podle nároku 1, vyznačené tím, že ve spodní části spalovací komory (3) je umístěn alespoň jeden hořák (9).
4. 4. Ekologické uspořádání kupolové pece podle nároků 1 až 3, vyznačené tím, že ve spodní části spalovací komory (3) je situován alespoň jedne vyzděný prstenec (11).
5. 5. Ekologické uspořádání kupolové pece podle nároků 1 až 4, vyznačené tím, že ohnivzdorné tvarovky (10) jsou uspořádány v jednotlivých vrstvách nad sebou, vystřídané, s proměnlivou vzdáleností vystupující do vnitřního prostoru spalovací komory (3).
6. 6. Ekologické uspořádání kupolové pece podle nároků 1 až 4 vyznačené tím, že ohnivzdorné, tvarovky (10) jsou uspořádány šroubovité nad sebou.
7. 7. Ekologické uspořádání kupolové pece podle nároků 1 až 6, vyznačené tím, že ohnivzdorné tvarovky (10) jsou tvořeny šamotovými tvárnicemi.
8. 8. Ekologické uspořádání kupolové pece podle nároků 1 až 6, vyznačené tím, že ohnivzdorné tvarovky (10) jsou tvořeny kovovými tvárnicemi.