CS276549B6 - Environment friendly arrangement of a cupola furnace - Google Patents
Environment friendly arrangement of a cupola furnace Download PDFInfo
- Publication number
- CS276549B6 CS276549B6 CS903035A CS303590A CS276549B6 CS 276549 B6 CS276549 B6 CS 276549B6 CS 903035 A CS903035 A CS 903035A CS 303590 A CS303590 A CS 303590A CS 276549 B6 CS276549 B6 CS 276549B6
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- cupola furnace
- fittings
- arrangement
- furnace according
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 40
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 14
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000002529 flux (metallurgy) Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
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.• The dome furnace's eco-friendly layout consists of from the shaft, combustion chamber and recuperator, arranged one above the other and forming a stack type, where the internal circuit combustion chamber (3) located above the charge through the aperture (2), are fireproof fittings (10) and suction openings (12) secondary air and combustion at the bottom the chamber (3) is located (8) to burn carbon monoxide and beyond at least one burner (9) and at least one walled ring (11). Fireproof fittings (10) made of fireclay or metal Blocks are arranged in individual blocks , the layers above one another, variable distance to the inner of the combustion chamber (3) or are arranged helically one above the other.
Description
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká ekologického uspořádání kupolové pece s možností využití odpadního tepla. .The invention relates to the ecological arrangement of a cupola furnace with the possibility of utilizing waste heat. .
Dosavadní stav technikyPrior art
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.Cast iron is currently produced in several ways. One of them is the production of cast iron in cupolas. The cupola furnace is a shaft furnace which, after inserting and igniting the column of filling coke, is alternately loaded with charges of metal, coke and fluxes. The air required for fuel combustion and melting is supplied from the fan through an air duct to a circular air duct and from there it is blown through blast tubes into the furnace shaft. For its operation, it needs 12 to 18% of coke, depending on the metal charge. According to the blown wind, cupolas are divided into cold wind and hot wind. In cold winds, fresh unheated air is blown into the furnace shaft. The flue gases leave the cupola furnace without using the waste heat. In contrast, in hot-wind cupolas, a recuperator is located on the flue gas bypass, in which the combustion air is preheated. Preferably, one combustion chamber and a recuperator are used for the pair of cupolas, which are connected to the exhaust pipe and, depending on the operation of the furnace, use flue gases from either one or the other furnace.
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.The disadvantage of this is that in a cold-wind cupola there is a higher consumption of coke per 1 ton of molten metal, since the coke has to transfer part of the heat to the blown cold air. The flue gases leave freely through the chimney without using their waste heat. The waste heat of flue gases is used in the hot wind cupolas produced so far, but the device significantly increases the demands on the built-up area and thus significantly financial costs, and in some cases the reconstruction of cold-wind cupolas into more modern hot-wind cupolas is not possible at all.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
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.These disadvantages are eliminated by the ecological arrangement of the cupola furnace consisting of a shaft, a combustion chamber and a recuperator arranged one above the other and forming a chimney type according to the invention, the essence of which consists in secondary air intake vents. In the lower part of the combustion chamber there is a device for burning carbon monoxide, as well as at least one burner and at least one lined ring. The refractory fittings, formed by fireclay and metal blocks, are arranged in individual layers alternating one above the other, with a variable distance projecting into the inner space of the combustion chamber or they are arranged helically one above the other.
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.The advantage of this arrangement is that a cupola of a new type, which operates as a hot wind cup, can advantageously be located on the small area required for a cold-wind cupola. By changing the cold-wind cupola to a new-type hot-wind cupola, a coke consumption reduction of about 25% is achieved, while at the same time increasing the temperature of the metal on the groove and increasing the output of the cold-wind cupola by 20%. The reduction in coke consumption will then be reflected in a reduction in carbon monoxide, sulfur and other emissions. Another advantage is the saving of all flue gas supply and exhaust pipes, the shortening of the combustion air pipes and the reduction of space and financial requirements. In addition, the proposed cupola arrangement will make it possible to use a lower row of cupolas for the same output by one size, thus achieving a reduction in acquisition costs and the number of exhalations. The advantage of the arrangement of the fittings according to the invention is that the parts of the fittings projecting into the combustion chamber space cause the swirling of the flue gases, their better mixing with the air and the consequent better combustion. The edges of the raised fittings become hot due to the combustion of flue gases and help to ignite the flue gases around the entire circumference of the combustion chamber, which improves their combustion. Another advantage is that only one row of nozzles is preferably used here against cold wind cupolas.
A.AND.
CS 276549 B 6 2CS 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.This ecological arrangement also reduces the temperature of the flue gases leaving the cupola furnace, as they do not transfer part of their thermal energy in the recuperator. This will also reduce the consumption of treated water, as there will be no less evaporation, which will be reflected in a reduction in the operating costs of the cupola.
Přehled obrázků na výkresechOverview of figures in the drawings
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.Fig. 1 shows a front view of an arrangement of a cupola plant according to the invention, which consists of a shaft above which is an inlet opening, a combustion chamber, a cooling air supply, a recuperator, a dedusting device, assembly and disassembly extensions, a device for igniting carbon monoxide and burners. .
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.Fig. 2 is a longitudinal section of a first method of arranging a combustion chamber, which consists of fire-resistant fittings projecting into the inner space of the combustion chamber 50 to 100 mm and alternating in individual layers one above the other. Fig. 3 is a cross-section of the lower part of the chamber, where the walled ring is raised into a chamber space of 50 to 100 mm, above which a device for burning carbon monoxide and suction openings of secondary air is located.
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.Fig. 4 is a longitudinal section of a second method of arranging a combustion chamber, which consists of fire-resistant fittings assembled into a helix. Fig. 5 is a cross-section of the combustion chamber, where two rings are lined under the lower fittings, between which a device for burning carbon monoxide is situated. Secondary air intake openings are located in the combustion chamber.
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.Fig. 6 is a longitudinal section of a third method of arranging a combustion chamber, which consists of fire-resistant fittings formed by fireclay blocks and metal blocks, assembled helically on top of each other. Fig. 7 is a cross-sectional view of the combustion chamber showing the arrangement of the lined rings. The intake openings of the secondary air and the device for burning carbon monoxide can be preferably shown in FIGS.
Příklady provedení vynálezuExamples of embodiments of the invention
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.The ecological arrangement of the cupola furnace is made in such a way that an insertion hole 6 is made above the shaft £, above which the combustion chamber £ is located. A supply air of cooling air for cooling the recuperator £ is connected to the combustion chamber £, to which a dedusting device £ is connected. An extension £ for assembly and disassembly is located above the receiver £. A device 8 for burning carbon monoxide and burners 2 for preheating the recuperator 6 are connected to the combustion chamber 6. The combustion chamber 6 is lined with refractory fittings 10. In the lower part of the combustion chamber 6, at least one ring 11 is lined, projecting into the lower part of the combustion chamber 6. Secondary air intake openings 12 are arranged above the ring 11. In the combustion chamber 2, the refractory fittings 10 are arranged in individual layers alternately one above the other, with a variable distance projecting into the inner space of the combustion chamber 6, or they are arranged helically one above the other. The refractory fittings 10 are formed by fireclay or metal blocks.
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.From the shaft 6, into which the components for melting are fed through the feed opening 2, the flue gases db of the combustion chamber 6 rise, in which they are ignited by a device 6 for burning carbon monoxide, whereby the temperature in the combustion chamber £ rises to 1100 ° C. This heats up some parts of the refractory fittings 10. The flue gases mixed with air ignite around the circumference of the hot fittings 10 and burn evenly. Flue gases with a temperature of approx. 1,100 ° C enter the recuperator £, where they transfer part of their heat. To prevent the recuperator £ from overheating, a supply air of cooling air is connected to the combustion chamber £, which is blown in case the temperature of the recuperator £ rises above the permitted limit. From the recuperator £, the flue gases leave for the dedusting device -6. An extension £ for assembly and disassembly serves to replace the dedusting device 6 or the recuperator 6.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS903035A CS276549B6 (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Environment friendly arrangement of a cupola furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS903035A CS276549B6 (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Environment friendly arrangement of a cupola furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS303590A3 CS303590A3 (en) | 1992-01-15 |
| CS276549B6 true CS276549B6 (en) | 1992-06-17 |
Family
ID=5369243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS903035A CS276549B6 (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Environment friendly arrangement of a cupola furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS276549B6 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102735046A (en) * | 2012-07-23 | 2012-10-17 | 新余钢铁集团有限公司 | Hot air furnace pipe for cupola furnace |
-
1990
- 1990-06-19 CS CS903035A patent/CS276549B6/en unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102735046A (en) * | 2012-07-23 | 2012-10-17 | 新余钢铁集团有限公司 | Hot air furnace pipe for cupola furnace |
| CN102735046B (en) * | 2012-07-23 | 2014-08-27 | 新余钢铁集团有限公司 | Hot air furnace pipe for cupola furnace |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS303590A3 (en) | 1992-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0987508A1 (en) | Firing system for counter-current mineral calcinating processes | |
| CN102878808B (en) | Series connection industrial kiln | |
| CN106679458A (en) | Heat exchanging chamber and coke oven | |
| CN104566338A (en) | Hearth structure of biomass chain boiler | |
| CN103402942A (en) | Method and arrangement for burning lime mud | |
| CN2635677Y (en) | Air and gas double-preheating hot-blast stove | |
| US1946011A (en) | Coal dust furnace | |
| CS276549B6 (en) | Environment friendly arrangement of a cupola furnace | |
| CN102944009A (en) | Arrangement structure of mixing air of circulating fluid bed ignition device | |
| CN1624159B (en) | Hot-blast stove heating from dual-end of air pipe of heat storage device set | |
| CN102278880A (en) | Coal gas top-combustion-type high-temperature energy-saving interlinked kiln | |
| CN215259779U (en) | Smoke generator and efficient smoke recirculation system | |
| CN2566184Y (en) | Barrel type hot-blast stove | |
| US3188987A (en) | Combined coal dust and gas firing system | |
| CN201225619Y (en) | Air and coal gas double-thermal storage type combustor | |
| CN207431164U (en) | A kind of forge furnace for efficiently using waste heat | |
| CN113061717A (en) | A roasting system and method for producing oxidized pellets | |
| CN213335593U (en) | Steam treatment system for shaft furnace burden gallery | |
| CN104880091B (en) | Energy saving and environment friendly new-type annular kiln | |
| CN104791766A (en) | High-water-content biomass fuel boiler | |
| CN101319814B (en) | Chain type fire coal gasfication atmospheric hot-water environmetnal protection boiler | |
| CN109323290A (en) | Anti-combustion coal-fired furnace and its secondary air distribution device | |
| CN218523947U (en) | Novel sintering ignition furnace | |
| RU137989U1 (en) | WATER-SOLID FUEL BOILER (OPTIONS) | |
| SU840645A1 (en) | Recirculation round furnace for melting metal |