CZ2004488A3 - Method for making a concentrated heat exchange within revolving furnaces and apparatus for making the same - Google Patents

Method for making a concentrated heat exchange within revolving furnaces and apparatus for making the same Download PDF

Info

Publication number
CZ2004488A3
CZ2004488A3 CZ2004488A CZ2004488A CZ2004488A3 CZ 2004488 A3 CZ2004488 A3 CZ 2004488A3 CZ 2004488 A CZ2004488 A CZ 2004488A CZ 2004488 A CZ2004488 A CZ 2004488A CZ 2004488 A3 CZ2004488 A3 CZ 2004488A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
gas
collector
air
combustion
burner
Prior art date
Application number
CZ2004488A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Vadym Martakov
Gennadiy Barakhtenko
Ĺudovít Ing. Jurínyi
Original Assignee
Avan, Spol. S R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SK1137-2003A external-priority patent/SK11372003A3/en
Priority claimed from SK145-2004A external-priority patent/SK1452004A3/en
Application filed by Avan, Spol. S R.O. filed Critical Avan, Spol. S R.O.
Publication of CZ2004488A3 publication Critical patent/CZ2004488A3/en

Links

Abstract

Řešení se týká efektivního spalování plynného paliva a tvorby termochemického procesu žíhání/spékání žáruvzdorných a jiných materiálů v podmínkách rotačních pecí. Plamen tvoří způsobem spalování homogenní směsi při stechiometrické rovnováze plynu a vzduchu aje nasměrovaný šikmo k povrchu žíhaného materiálu ve formě objemového proudu s regulovatelným radiálním a meridiálním sektorovým úhlem v režimu kinetického procesu hoření, s významným podílem sálavého tepla až 55 %, zabezpečujícím splnění technologických podmínek při žíhání (spékání) materiálu. Zařízení za účelem vytvoření soustředěné a směřované tepelné výměny sestává z plynového konzolového hořáku, jehož délka přesahuje chladící zónu potřebnými prvky různého tvaru a umístěníThe solution relates to efficient combustion of gaseous fuel and formation the thermochemical annealing / sintering process of refractory and other materials under rotary kiln conditions. The flame forms by stoichiometric combustion of a homogeneous mixture the balance of gas and air is directed obliquely to the surface of the annealed material in the form of a volumetric flow s adjustable radial and meridial sector angle v of the kinetic burning process, with a significant proportion radiant heat up to 55%, ensuring compliance technological conditions during annealing (sintering) of material. Equipment to create a focused and directed heat The replacement consists of a gas console burner whose length extends beyond the cooling zone with the necessary elements of various shapes and location

Description

Způsob tvorby soustředěné a směřované tepelné výměny v rotačních pecích a zařízení na jeho vytvořeníMethod for producing concentrated and directed heat exchange in rotary kilns and apparatus for its creation

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu efektivního spalovaní plynného paliva a tvorby termochemického procesu žíhání nebo spékání žáruvzdorných a jiných materiálů v podmínkách rotačních pecí.The invention relates to a method for efficient combustion of gaseous fuel and to the formation of a thermochemical process of annealing or sintering refractory and other materials under rotary kiln conditions.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Známý je způsob tvorby termodynamického procesu při zpracovávání práškových sypkých materiálů v podmínkách rotačních pecí, které mají spalování plynu axiálně umístěným difúzním hořákem, jehož osa je orientovaná horizontálně nebo paralelně s osou pece, s jedním kanálem pro plyn, se systémem regulování úhlu otevření proudu /Walberg H.S. The application of natural gas for clinker burning: Cement-Wapno-Gips, Warsaw/, No.11 1967, str. 331-337; Vaíberg G.S. Přírodní plyn v průmyslu cementu, Státní tisk., 1962, str. 172 ; Vaíberg G.S. a kol., Intenzifikace výroby cementu /Pálení slinku/, 1971, str. 145/ nebo vícekanálovým, s vnějším vzduchovým kolektorem, s přívodem primárního a sekundárního vzduchu v objemu od 30 do 70 % /Pillard Offenering GmbH-Rotary Kiln Virner,bulletin/, které jsou charakterizovány termickým koeficientem užitečného výkonu, rovnajícímu se 40 až 42 % /Žáruvzdorná výroba. Zpravodaj. Díl 11., „Metalurgie“, 1965 strana 199/.Known is a method of generating a thermodynamic process in the processing of powdered bulk materials in rotary kiln conditions that have gas combustion by an axially positioned diffusion burner whose axis is oriented horizontally or parallel to the furnace axis, with a single gas channel, with an opening angle control system / Walberg HS The application of natural gas for clinker burning: Cement-Wapno-Gips, Warsaw /, No.11 1967, pp. 331-337; Vaíberg G.S. Natural Gas in the Cement Industry, The State Press., 1962, p. 172; Vaíberg G.S. et al., Cement Production Intensification (Clinker Burning), 1971, p. 145 / or multichannel, with external air collector, with primary and secondary air intake ranging from 30 to 70% (Pillard Offenering GmbH-Rotary Kiln Virner, bulletin) , which are characterized by a thermal coefficient of useful power equal to 40 to 42% / Refractory production. Zpravodaj. Part 11, “Metallurgy”, 1965 page 199 /.

Teplotní analýza práce existujících rotačních pecí se hodnotí veličinou specifického tepelného zatížení příčného průřezu zóny spékání /žíhání/ ve světle, kcal/m 3 , to znamená množstvím tepla, pronikajícím do zóny spékání v průběhu hodiny. /Anda WH.Cment-Data-Book. Internationale Verfahrentechniken der Zementindustrie, 2. Vollig neubearbeitete und erweiterte Auflage. 1977 Bauverlag GmbH Wiesbaden und Berlin, str. 335/.The thermal analysis of the work of existing rotary kilns is evaluated by the magnitude of the specific heat load of the cross-section of the sintering / annealing zone in light, kcal / m 3 , i.e. the amount of heat entering the sintering zone over an hour. / Anda WH.Cment Data Book. Internationale Verfahrentechniken der Zementindustrie, 2. Vollig neubearbeitete und erweiterte Auflage. 1977 Bauverlag GmbH Wiesbaden und Berlin, p. 335 /.

Při existujících podmínkách se tepelné zatížení volného příčného řezu rotačních pecí ohraničuje velikostí rychlosti produktů hoření. Zvýšení rychlosti pecních plynů nejen zhoršuje tepelnou výměnu, ale je rovněž příčinou unášení velkého množství jemných disperzních částic žíhaného materiálu tokem plynů, přičemž koncentrace těchto částic roste úměrně třetí mocnině rychlosti toku plynu /Legrand J., Quantité de poussiere emportée par le gas traversant un cylindre rotatif, Reveň materiaux Construction, No.544, str.23./Under existing conditions, the thermal load of the free cross-section of rotary kilns is limited by the magnitude of the rate of combustion products. Increasing the furnace gas velocity not only worsens the heat exchange, but also causes the entrainment of large quantities of finely divided dispersed particles of the annealed material by the gas flow, the concentration of these particles increasing proportionally to the square of the gas flow velocity (Legrand J.). rotatif, Rhubarb materiaux Construction, No.544, p.23./

Podle údajů /Výroba žáruvzdorných materiálů, Sborník, díl 11. „Metalurgie“ ročník 1965, strana 196/ dosahuje celkový objem úletů 35 až 45 %.According to the data / Production of Refractory Materials, Proceedings, Volume 11, “Metallurgy”, Volume 1965, page 196 /, the total volume of drift is 35 to 45%.

• · • ··· • · · · • ···· · ·• · • ··· · · · · · · ·

Teplotní zatížení zóny spékaní /žíhání/ se charakterizuje množstvím tepla, procházejícího ze zóny hoření do zóny spékání, jejíž délka je určena velikostí měrné spotřeby tepla na žíhání..The thermal load of the sintering zone is characterized by the amount of heat passing from the combustion zone to the sintering zone, the length of which is determined by the amount of specific heat consumption for annealing.

Z praktické zkušenosti představuje teplotní zatížení zóny spékání /žíhání/ maximálně 3x10 5 kcal/m3 hod. a pokusy zvětšit tento ukazatel cestou urychlení režimu žíhání /spékání/ vedly ke zvýšení teploty odpadních plynů a úměrně i rychlosti jejich pohybu, ale nevedly ke zvýšení teplotního koeficientu užitečné hmotnosti. /Anselm. W. Modelláhnlichkeitsbetrachtungen von Drehofen, Zement-Kalk-Gips 11,1954, str.427/.From practical experience, the thermal load of the sintering / annealing zone is 3x10 5 kcal / m 3 hours and attempts to increase this indicator by accelerating the annealing / sintering regime have led to an increase in the temperature of the waste gases and proportionally to their velocity. payload coefficient. / Anselm. W. Modelleichlichkeitsbetrachtungen von Drehofen, Zement-Kalk-Gips 11,1954, p.427 /.

V současnosti, jak je známé, je pohyb tepelné energie od produktů hoření plynu k žíhanému /spékanému/ materiálu charakteristický tepelným tokem, představujícím množství tepla, které přijme 1 m2 povrchu za 1 hodinu. V podmínkách existujících rotačních pecí tento povrch, kde se nachází zpracovávaný materiál, představuje jen 16 až 20% celkového povrchu, na který je nasměrovaný tepelný tok způsobem odevzdávání tepelné energie, známým při spékaní a nebo žíhaní materiálů.At present, as it is known, the movement of heat from the combustion products gas to žíhanému / spékanému / material characteristic heat flux representing the amount of heat which receives the surface of 1 m 2 for 1 hour. Under the conditions of existing rotary kilns, this surface, where the material to be treated is located, represents only 16 to 20% of the total surface to which the heat flow is directed by the heat transfer method known to sinter and / or anneal the materials.

Teplota produktů hoření po délce rotační pece, vznikající známým způsobem spalování plynu, se jeví jako závislost od začátečního monotónního stoupání teploty po maximum na vzdálenosti 15 až 30% délky pece, s následnou monotónně klesající teplotou, a na délce pece nemá jasně ohraničenou zónu teplotní rovnováhy pro splnění teploty endotermického procesu disociace uhlíkových materiálů, což v konečném důsledku vylučuje optimalizaci procesu a je provázeno značnými ztrátami tepla do okolního prostředí až do 37 až 40 %.The temperature of the combustion products along the length of the rotary kiln resulting from the known method of gas combustion appears to depend on an initial monotonous temperature rise to a maximum of 15-30% of the length of the furnace, followed by a monotonically decreasing temperature, and no temperature equilibrium zone to meet the temperature of the endothermic process of dissociating carbonaceous materials, which ultimately eliminates process optimization and is accompanied by considerable heat losses to the environment of up to 37 to 40%.

Kromě toho, známý způsob spalování plynu, konstrukčně při poloze hořáku ve směru pohybu materiálu za hranicemi zóny ochlazování /rekrystalizace/, nepříznivě ovlivňuje tento proces, tak jako se určitý podíl tepelné energie na počátečním úseku hořáku odevzdává ochlazovanému materiálu.In addition, the known method of gas combustion, structurally in the position of the burner in the direction of the material moving beyond the boundaries of the cooling zone (recrystallization), adversely affects this process, as some thermal energy in the initial burner section is given to the cooled material.

Známé konstrukce spalovacích zařízení, vytvářející plamen s hořením v difúzní zóně, určené zákony chemické kinetiky, závisí na vlastnostech hořlavé směsi, teploty, tlaku v ohnisku, koncentrace reagentů a prakticky málo závisí na difúzních aerodynamických procesů.Known designs of flame-forming combustion apparatus in the diffusion zone, as determined by the laws of chemical kinetics, depend on the properties of the flammable mixture, temperature, focus pressure, reagent concentration, and virtually little on diffusion aerodynamic processes.

Difúzní hoření (hoření předem nesmíchaného paliva a okysličovadla) je složité a rychlost hoření je v něm omezovaná rychlostí směšování - molekulární difúzí, nebo sumární /turbulentní a molekulární/ difúzí.Diffuse combustion (burning of premixed fuel and oxidant) is complex and the rate of combustion is limited by the rate of mixing - molecular diffusion, or summary / turbulent and molecular / diffusion.

Zintenzívnění rychlosti difúzního hoření způsobem zvětšení turbulentní difúze na účet rychlosti vytečení médií z hořáku, zvyšuje rychlost tvorby směsi, která může být vyšší než rychlost chemických reakcí hoření a proces hoření se transformuje z difúzní oblasti do kinetické přes takzvanou střední zónu a při tomto rychlost toku nezreagované pohonné látky je vyšší než rychlost šíření plamene, co vede ke ztrátě stabilizace procesu hoření s následným odtrhnutím plamene od kráteru hořáku a v konečném důsledku se musí hoření přerušit.Increasing the rate of diffuse combustion by increasing turbulent diffusion at the expense of burner flow rate, increases the rate of mixture formation, which may be higher than the rate of chemical combustion reactions, and the combustion process transforms from the diffusion region to kinetic across the so-called mid zone. The propellant is higher than the flame propagation rate, resulting in a loss of stabilization of the combustion process with subsequent flame detachment from the burner crater and ultimately the combustion must be interrupted.

tttt · • · • tttttt tttttt tttttt tt tttttt · tttttt tttt · tttttttt · · · tttttttttttt · t · tttttt tttttt tttttt ttttttt · tttttt tttt · tttttttt · · · tttttttt

Q ···«#·>· ··· · ·· · ·· ·Q ··· «# ·> · · ·

Jak je známé, přenos tepla se uskutečňuje třemi způsoby: sáláním, konvekcí a vedením, které mají specifický mechanizmus přenosu tepla a řídí se různými zákony.As is known, heat transfer takes place in three ways: radiation, convection and conduction, which have a specific heat transfer mechanism and are governed by different laws.

Mimořádný význam při žíhání /spékaní/ materiálu v rotačních pecích mají 2 druhy přenosu tepla: konvekcí a sáláním.Of particular importance in the annealing / sintering / material rotary kilns are two types of heat transfer: convection and radiation.

Měrný přestup tepla konvekcí se vymezuje granulometrickou charakteristikou práškových materiálů podle unášení prachu a sáláním - použitím nízkoteplotního difúzního procesu hoření. Podle údajů z literatury, celkový podíl tepla, odevzdávaný sáláním za přítomnosti částic sazí, představuje v případe dlouhého hořáku, tj. při difúzním hoření max. 18 až 20% z celkového množství tepla, přijímaného celým povrchem pece a materiálem 6 až 7%. Kromě toho, nevytváří známá konstrukce hořákových zařízení, která zahřívají žáruvzdornou izolační vrstvu pece prakticky na stejnou teplotu po jejím obvodě, podmínky pro efektivní výměnu tepla mezi ní a posouvaným (spékaným) materiálem při otáčení pece. Proto určitá část tepelné energie, přijímané žáruvzdornou izolační vrstvou od plamene, se ztrácí v důsledku tepelné vodivosti a sálání do okolního prostředí.The specific heat transfer by convection is defined by the granulometric characteristic of the powder materials according to the dust entrainment and radiation - using a low-temperature diffusion combustion process. According to literature data, the total proportion of heat given off by radiation in the presence of soot particles is, in the case of a long burner, i.e. a maximum of 18 to 20% of the total amount of heat received by the entire furnace surface and material 6 to 7%. In addition, the known design of burner devices that heat the refractory insulating layer of a furnace to practically the same temperature along its periphery does not create conditions for efficient heat exchange between it and the sintered material as the furnace is rotated. Therefore, some of the thermal energy received by the flame-resistant heat-insulating layer is lost due to thermal conductivity and radiation to the environment.

Tímto způsobem ukazuje komplexní analýza práce rotačních pecí s plynovým palivem, že existující technická řešení spalovacího ústrojenství a aerodynamika vytápěcího prostoru nezabezpečují optimálně vysoký tepelný koeficient užitečné účinnosti a vylučují možnosti v regulování směru a koncentrace tepelného toku do zóny, ve které je umístěný žíhaný /spékaný/ materiál, což je doprovázeno značnými tepelnými a materiálovými ztrátamiIn this way, a comprehensive analysis of the operation of gas-fired rotary kilns shows that existing combustion engine solutions and heating space aerodynamics do not provide optimal high efficiency coefficients of efficiency and eliminate the possibility of controlling the direction and concentration of heat flow to the annealed zone. material, which is accompanied by considerable heat and material losses

Převod práce rotačních pecí na vysokoteplotní režim spalování plynu do kinetické zóny, jehož teplota dosahuje 2100 až 2150 °C s žárovým podílem představujícím 55 až 65 %, vyžaduje vytvoření a rozpracování úplné aerodynamiky vyhřívacího zařízení a speciálních hořákových zařízení, zabezpečující koncentraci tepelného toku v sektoru umístnění žíhaného /spékaného/ materiálu, nahřívání plynu dodávaného do spalovacího zařízení a vzduchu na účet tepelné energie zóny ochlazovaní.The conversion of rotary kiln operation to a high-temperature gas-fired mode into a kinetic zone of 2100 to 2150 ° C with a glow proportion of 55 to 65% requires the creation and elaboration of complete aerodynamics of heater and special burner equipment ensuring heat flux concentration in the location sector of the annealed / sintered material, heating the gas supplied to the combustion plant and the air at the expense of the cooling zone's thermal energy.

Vytčenou úlohou bylo proto vytvořit efektivní proces žíhání /spékání/ s výměnou tepla a hmotnosti na vrub principiální změny aerodynamiky plamene a jeho orientace ve spalovacím prostoru vysokoteplotního procesu spalování plynu s konstrukčním potvrzením jeho vykonávání, zabezpečujícím technologické parametry termodynamického procesu žíhání /spékání/ při spalování stechiometrické homogenní směsi, s dosažením maximální teploty hořáku s transformací tepelné energie na žárovou, vytvářející krátký a silný plamen a zlepšující zahřívání plynu / až do jeho hoření/ a vzduchu, důsledkem ochlazení zařízení hořáku, jako i vysoký parciální tlak vodních par, vytvářejících se při hoření, zvyšujících stupeň „černoty“ plamene a taktéž racionální využití sálavých kapacit žáruvzdorné izolační vrstvy rotačních pecí využitím tepla získaného od plamene - jako výsledek výměny tepla proudu spalin, v důsledku jeho „rozložení“ a „přilnavosti“ v pásmu dotyku s posouvaným materiálem pro jeho ohřev.The task was therefore to create an efficient annealing / sintering / heat / mass exchange process due to the principal change in flame aerodynamics and its orientation in the combustion chamber of the high-temperature gas combustion process with structural confirmation of its performance ensuring technological parameters of the thermodynamic annealing a homogeneous mixture, reaching the maximum temperature of the burner with the transformation of heat energy into the heat, producing a short and strong flame and improving the heating of the gas (up to its combustion) and air as a result of cooling of the burner equipment as well as the high partial pressure of the water vapor generated during combustion , increasing the degree of "blackness" of the flame as well as the rational utilization of the radiant capacities of the heat-resistant insulating layer of rotary kilns using the heat obtained from the flame - as a result of heat exchange with due to its "distribution" and "adhesion" in the zone of contact with the material being moved to heat it.

Přenos tepla sáláním ve vysokoteplotních pecích má rozhodující význam, protože tímto • · ···· způsobem se odevzdá 80 až 90% všeho tepla, získávaného zahřívaným materiálem /A.I.Evdokimov, V.V.Kosterin, Přírodní plyn v barevné metalurgii, „Metalurgie“, M.,1972, str. 62...65, 141/. Při tom může být pro intenzifikaci ohřevu teplota plamene vyšší než teplota ohnivzdorné pece o 370 a více °C. Při ohřevu vzduchu z 273 na 770 0 Kse rychlost šíření plamene zvyšuje 2 a víckrát, a spotřeba paliva se snižuje o 34 % /Glinkov M.A., Štěpánov M.E., Zprávy VUZOV Černá metalurgie, 1961, č.9, str. 143 ; Zaberežnyj, I.I., Použití ohřátého vzduchu v pecích barevné metalurgie. „Metalurgizdat“, 1958, Bašanov L.l a.kol. Barevné kovy. 1967, č.1, str.37/.Radiation heat transfer in high-temperature furnaces is crucial because in this way 80 to 90% of all the heat produced by the heated material is transferred / AIEvdokimov, VVKosterin, Natural Gas in Color Metallurgy, "Metallurgy", M., 1972 62, 65, 141). The temperature of the flame may be higher than the temperature of the refractory furnace by 370 ° C or more to intensify the heating. When the air is heated from 273 to 770 0 Kse, the flame spread rate increases 2 and more times, and fuel consumption decreases by 34% / Glinkov MA, Stepanov ME, VUZOV News Black metallurgy, 1961, no.9, p 143; Zaberežnyj, II, Use of heated air in furnaces of color metallurgy. "Metalurgizdat", 1958, Bašanov Ll et al. Non-ferrous metals. 1967, No.1, p.37 /.

Při řešení komplexní úlohy na základě způsobů zvýšení celkové efektivnosti termodynamického procesu žíhaní /spékání/ práškových materiálů, je spalovaní umístněné v zóně žíhání /spékání/ homogenní směsi, odpovídající stechiometrické rovnosti s úplným předběžným smíšením plynu a vzduchu, s organizací procesu hoření směsi soustředěné tepelné výměny ve formě pyramidálního plamene, sestávajícího z jednotlivých pramenů, vycházejících ze směšovací komory hořáku s úhlem otevření sektoru 35 až 40 °, jehož osa je v pravém uhlu k povrchu radiálně segmentované vrstvy žíhaného /spékaného/ materiálu, jehož délka ve směru jeho pohybu zabezpečuje průběh termodynamického procesu. Rychlost vytékání směsi z trysek směšovací komory převyšuje rychlost hoření, vylučující zatáhnutí, nebo přeskočení plamenů do vnitřku hořáku /Stoliner, E.B., Paňuleva, E.F: Zpráva pro personál plynofikovaných kotelen.“Nedra“, 1990, s.199/.In solving a complex task based on ways to increase the overall efficiency of the thermodynamic annealing / sintering / powdering process, combustion is located in the annealing / sintering / homogeneous mixture zone, corresponding to stoichiometric equality with complete premixing of gas and air, in the form of a pyramidal flame consisting of individual strands exiting the mixing chamber of the burner with a sector opening angle of 35 to 40 °, the axis of which is at right angles to the surface of a radially segmented layer of annealed / sintered material process. The rate of discharge of the mixture from the mixing chamber nozzles exceeds the rate of combustion, eliminating the retraction or skipping of flames into the burner interior (Stoliner, E.B., Pauleva, E.F: Report for Gas-fired Boiler Room Personnel. "Nedra", 1990, p.199).

Aby se vyloučilo přehřátí hořákového ústrojenství, počítá se s vytvořením prstencové konstrukce hořáku, včetně vnějšího prstencového plynového kolektoru, přecházejícího na čele do vnitřního plynového kolektoru, umístněného axiálně ve vzduchovém kolektoru a efektivního systému chlazení jeho vnějšího povrchu, anebo systémy umístěné po obvodě plynových potrubí, které přivádějí plyn do směšovací komory, ochlazující stěny po celé délce pomocí řízení rychlostního režimu pohybu plynu při minimálním koeficientu třecího odporu s turbulizací hraniční vrstvy v zóně zvýšeného ohřívání jeho stěn od sálání /Šlichting, G., Teorie hraniční vrstvy .“Nauka“, M.1969 s. 569/.In order to avoid overheating of the burner assembly, an annular burner structure is provided, including an outer annular gas collector, extending at the front to an inner gas collector disposed axially within the air collector and an effective cooling system on its outer surface, which supply gas to the mixing chamber, cooling the walls along its entire length by controlling the gas velocity mode at minimum friction resistance coefficient with boundary layer turbulization in the zone of increased heating of its walls from radiation / Šlichting, G., Boundary Layer Theory. .1969 pp. 569 /.

Pro zmenšení hydraulického odporu vzduchového kolektoru a snížení spotřeby elektrické energie pohonu dýchacího ventilátoru se využívá vlastnost proudu plynu ejekovaného do prostoru vzduchového kolektoru pro transformaci kinetické energie na potenciální a potenciální na kinetickou / Budrin, D.V., Glinkov, M.A., a kol. Metalurgické pece. Část 1. Státní technické vydavatelství pro černou a barevnou metalurgii., M.1963, s.252/, s použitím sil ejekce pro proces smíšení plynu se vzduchem při optimálních rychlostech proudění plynu ve směšovací komoře /Butakov,S.E., Aerodynamika systémů průmyslové ventilace. VNIIOT, Moskva 1949, S.86...105/.To reduce the hydraulic resistance of the air collector and reduce the electrical energy consumption of the respirator fan drive, the property of a gas stream ejected into the air collector space is used to transform kinetic energy to potential and potential to kinetic energy (Budrin, D.V., Glinkov, M.A., et al. Metallurgical furnaces. Part 1. State Technical Publishing House for Black and Color Metallurgy., M.1963, p.252 /, using ejection forces for the process of mixing gas with air at optimal gas flow rates in the mixing chamber /Butakov, S.E., Aerodynamics of Industrial Ventilation Systems. VNIIOT, Moscow 1949, p.86 ... 105 /.

Pro snížení tepelných ztrát a nákladů elektrického pohonu odtahového ventilátoru dýmu v důsledku neřízeného nasávání vzduchu vnavážecí hlavě pece, se pro regulaci objemůTo reduce the heat loss and costs of the electric drive of the smoke exhaust fan due to the uncontrolled air intake in the furnace head, volume control

• · · · · vylučovaných produktů hoření montuje měřící zařízení kolektorového typu, odpovídající objemu jejich tvorby a vylučující jejich přestup z ovzduší haly.• Excluded combustion products are installed by collector-type measuring devices corresponding to the volume of their formation and eliminating their transfer from the atmosphere of the hall.

Výběr geometrie, konstrukčních parametrů komponentů tvaru proudu a jeho orientace při hořeni homogenní stechiometrické směsi, je určovaný podmínkami dosáhnuti cílu a závisí od vlastností žíhaného materiálu, technologických parametrů fungování rotačních pecí, tlaku vzduchu a plynu, umožňujících použít chladící zónu na zahřátí prostředí a uskutečnit proces směšování a transformování směsí na úkor energetických možností /tlaku/ plynu při minimálních hydraulických odporech systému přívodu vzduchu.The choice of geometry, design parameters of stream shape components and its orientation when burning a homogeneous stoichiometric mixture is determined by the conditions of achieving the target and depends on the properties of the annealed material, technological parameters of rotary kilns, air and gas pressure. mixing and transforming mixtures at the expense of energy / pressure / gas capabilities with minimal hydraulic resistance to the air supply system.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podstatou tohoto vynálezu je, že za účelem vytvoření řízení efektivní výměny tepla a koncentrace tepelné výměny energie silného a krátkého a vysoko-teplotního plamene a šetření energetických zdrojů se plamen tvoří způsobem spalování homogenní homogenní směsi při stechiometrické rovnováze plynu a vzduchu aje nasměrovaný ve formě jiného než pyramidálního tvaru plamene, sestávajícího z jednotlivých pramenů, vycházejících ze směšovací komory hořáku s úhlem otevření sektroru 35 až 40 a víc stupňů, jehož osa je šikmá k povrchu radiálně segmentované vrstvy žíhaného (spékaného) materiálu s přihlédnutím na možnost dodatečného ohřevu části povrchu žáruvzdorné izolační vrstvy před posouvaným praženým (žíhaným) materiálem, jehož délka ve směru jeho pohybu zabezpečuje průběh termodynamického procesu kolmo na povrch žíhaného materiálu ve formě objemového proudu různého tvaru plamene, sestávajícího z jednotlivých pramenů, s regulovaným radiálním a sektorovým úhlem v režimu kinetického procesu hoření, s podílem sálání okolo 55 až 55 %, zabezpečujícím splnění technologických podmínek při žíhání (spékaní) materiálu. Objemový proud je tvořen z celé řady jednotlivých radiálních proudů s rychlostí vytékání homogenní směsi převyšující rychlost hoření.It is an object of the present invention that in order to create efficient heat exchange and heat exchange concentration of strong and short and high temperature flame and to conserve energy sources, the flame is produced by burning a homogeneous homogeneous mixture at stoichiometric equilibrium of gas and air. a pyramidal flame shape consisting of individual strands coming from the burner mixing chamber with an open angle of 35 to 40 degrees or more, the axis of which is oblique to the surface of the radially segmented layer of annealed material taking into account the possibility of additional heating of the surface of the refractory insulating layer in front of the moved roasted (annealed) material, whose length in the direction of its movement ensures the course of the thermodynamic process perpendicular to the surface of the annealed material in the form of a volumetric flow of different flame shape, with a controlled radial and sector angle in the kinetic combustion process, with a radiation ratio of about 55 to 55%, ensuring that the technological conditions during annealing (sintering) of the material are met. The bulk stream is made up of a number of individual radial streams with a homogeneous mixture flow rate exceeding the combustion rate.

Podstatou řešení dále je, že za účelem sdružení procesu homogenizace médií a šetření energetických nákladů na přepravu vzduchu je přívod plynu do směšovací zóny uskutečňovaný při rychlosti proudění, dostatečné na ejektování (strhnutí) vzduchu i maximální tepelné výměny.The essence of the solution is that in order to associate the process of homogenization of the media and to save energy costs for air transport, the gas supply to the mixing zone is performed at the flow rate, sufficient to eject (entrain) air and maximum heat exchange.

Podstatou dále je, že zařízení na vytvoření soustředěné a směřované tepelné výměny sestává z vyzařovací hlavice, plynového horáku, pláště, zevnitř obezděného žáruvzdornými cihlami, prašné komory, opěrného mechanizmu a pohonu. Kvůli vytvoření řízeného objemu tepla je plynový hořák konzolový, s délkou, která přesahuje chladící zónu. Za účelem zmenšení objemů nasávání vzduchu z okolí je komora spalin plynu vybavená měřitelným kolektorem . Za účelem zahřívání plynu teplem z chladící zóny plynový hořák je vybavený vnějším plynovým kolektorem, který je čelním radiálně-prstencovým konfuzérem spojený s vnitřním plynovýmFurthermore, the device for producing a concentrated and directed heat exchange consists of a radiating head, a gas burner, a jacket, internally walled with refractory bricks, a dust chamber, a support mechanism and a drive. To produce a controlled volume of heat, the gas burner is cantilevered, with a length that extends beyond the cooling zone. In order to reduce the air intake volumes from the surroundings, the flue gas chamber is equipped with a measurable collector. In order to heat the gas from the cooling zone, the gas burner is equipped with an external gas collector which is connected to the internal gas collector by a front radial-annular confuser.

6· · · · · · · ... . .· · ·· kolektorem, umístěným axiálně ve vzduchovém kolektoru. Plynový hořák je vybavený směšovací komorou . Čelní radiálně-prstencový konfuzér má válcový nebo elipsovitý tvar.6 · · · · · · · ·. Collector located axially in the air collector. The gas burner is equipped with a mixing chamber. The face radial-annular confuser has a cylindrical or elliptical shape.

Další podstatou je, že vnitřní plynový kolektor je vybavený tryskami pro ejektování vzduchu. Směšovací komora je vybavená několika řadami směšovacích výstupních trysek po základně trysek, umístěných pravidelně vedle sebe nebo střídavě (jako šachovnice), jejichž osy jsou orientované šikmo pod úhlem k spékanému materiálu . Plynový hořák je vybavený vnější plynovým kolektorem, vzduchovým kolektorem a směšovací komorou .Another principle is that the internal gas collector is equipped with air ejection nozzles. The mixing chamber is equipped with several rows of mixing outlet nozzles at the base of the nozzles, placed side by side or alternately (like a chessboard), the axes of which are oriented obliquely at an angle to the sintered material. The gas burner is equipped with an external gas collector, an air collector and a mixing chamber.

Další podstatou je, že čelní plynový kolektor je vybavený několika tryskami plynu, které jsou umístěné v prostoru vzduchového kolektoru a jejichž osy jsou nasměrované paralelně a nebo pod meridiánovým úhlem k povrchu vzduchového kolektoru. Čelní část směšovací komory přechází do jehlanového konfuzéru, který je vybaven základnou trysek, která může být plochá, válcová nebo kuželová, nasměrovaná pod úhlem k ose rotující pece.Another principle is that the front gas collector is equipped with several gas nozzles which are located in the air collector space and whose axes are directed parallel or at a meridian angle to the surface of the air collector. The front of the mixing chamber passes to a pyramid confuser equipped with a nozzle base, which may be flat, cylindrical or conical, directed at an angle to the axis of the rotating furnace.

Použití navrhovaného způsobu usměrněné výměny tepla pomocí uvedeného spalovacího zařízení zabezpečuje v porovnání s existujícími způsoby následující přednosti:The use of the proposed method of directed heat exchange by means of said combustion device provides the following advantages compared to existing methods:

významně se snižují zdroje energie na uskutečnění termodynamického procesu žíhání (spékání) zvyšuje se efektivita procesů výměny tepla snižuje se unášení prachu z práškových materiálů rozšiřují se hranice použití technologického zařízení zvyšuje se kvalita využití při regulovaní technologickým reglementem při řízení toku teplasignificantly reduces energy sources for thermodynamic annealing (sintering) process increases heat exchange process efficiency decreases powder dust entrainment expands process application limits increases quality of use in the regulation of technological flow control of heat flow

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Na obrázku 1 je uvedená rotační pec. Na obr. 2 - řez A-A, na obr. 3 podélný řez zařízení hořáku (varianta I), na obr. 4 na obr.4 - řez B-B, na obr. 5 - řez C-C, na obr.6 - řez D-D. Na obr. 7 je podélný řez zařízení hořáku (varianta II), ona obr. 8 je řez E-E. Obr. 9 představuje podélný řez zařízení hořáku (varianta III), na obr. 10 je pohled F-F a na obr. 11 je řez G-G. Na obrázku č. 12 je podélný řez zařízení hořáku (varianta IV), na obr. 13 je řez H-H. Na obr. Č. 14 je podélný řez zařízení hořáku (varianta V), na obr. 15 je řez CH-CH.Figure 1 shows a rotary kiln. Fig. 2 - section A-A, fig. 3 longitudinal section of the burner device (variant I), fig. 4 fig. 4 - section B-B, fig. 5 - section C-C, fig. 6 - section D-D. Fig. 7 is a longitudinal section of the burner apparatus (variant II); Fig. 8 is a sectional view of E-E. Giant. 9 is a longitudinal section of the burner apparatus (variant III), FIG. 10 is a view F-F, and FIG. 11 is a section G-G. Fig. 12 is a longitudinal section of the burner apparatus (variant IV); Fig. 13 is a section H-H. Fig. 14 is a longitudinal section of the burner apparatus (variant V); Fig. 15 is a section of CH-CH.

Příklady provedeníExamples

Příklad 1Example 1

Rotační pec (obr.1) s vyzařovací hlavou 1, plynovým hořákem 2 a pláštěm 3 je zevnitř vyzděná ohnivzdornými cihlami, má prašnou komoru 4 , komoru spalin 5 , měřitelný kolektor 6, opěrný mechanismus 7 a pohon 8.The rotary kiln (Fig. 1) with a radiating head 1, a gas burner 2 and a jacket 3 is internally lined with fire bricks, has a dust chamber 4, a flue gas chamber 5, a measurable collector 6, a support mechanism 7 and a drive 8.

• · · • ·· · ·• · · · · ·

Plynový hořák 2 , varianta I (obr. 3, 4, 5, 6) má vnější plynový kolektor 9, čelní radiálněprstencový konfuzér 10, vnitřní plynový kolektor 11 (obr.4), zásobovaný tryskami 12 plynu (obr.6), vzduchový kolektor 13 se směšovací komorou 14 plynu se vzduchem, směšovací výstupní trysky 15. hrdlo 16 přívodu plynu s měřícím zařízením 17 plynu a uzavírací-regulační klapkou 18, hrdlo 19 přívodu vzduchu s měřícím zařízením 20 vzduchu a uzavírací-regulační škrtící klapkou 21.. Vnější plynový kolektor 9 s obvodem bez směšovacích výstupních trysek 15 na odvod směsi je vybaven turbulizátory 22. Hořákové zařízení je vybavené odbočkou pro zapalovač 23 a pohybuje se pomocí reverzního mechanizmu 24.The gas burner 2, variant I (Figs. 3, 4, 5, 6) has an external gas collector 9, a front radial-ring confuser 10, an internal gas collector 11 (Fig. 4), supplied with gas nozzles 12 (Fig. 6), an air collector. 13 with gas-air mixing chamber 14, mixing outlet nozzles 15. gas inlet throat 16 with gas meter 17 and shut-off flap 18, air inlet throat 19 with air meter 20 and shut-off throttle 21. The collector 9 with the circuit without mixing outlet nozzles 15 for the mixture discharge is equipped with turbulators 22. The burner device is equipped with a branch for the lighter 23 and moves by means of a reverse mechanism 24.

V komoře 5 (obr. 1) spalin v prašné komoře 4 na výstupu produktů hoření z rotující pece je umístěn měřitelný kolektor 6 s koncovou regulační škrtící klapkou 27. Produkty hoření, odvedené z prašné komory 4 za systémem zachytávání prachu se odsávačem dýmu vypouští do atmosféry.In the chamber 5 (Fig. 1) of the flue gas in the dust chamber 4 at the outlet of the combustion products from the rotating furnace there is a measurable collector 6 with an end throttle 27. The combustion products discharged from the dust chamber 4 downstream of the dust collection system are discharged into the atmosphere. .

Po vnitřní obezděné části pláště 3 pece (obr.2) se přesouvá žíhaný /spékaný/ materiál 25, na který je kolmo nasměrovaný proud plamene 26, tvořený jednotlivými proudy, vycházejícími ze směšovacích trysek 15.The annealed (sintered) material 25 is displaced along the inner walled portion of the furnace shell 3 (FIG. 2) to which the flame stream 26 formed by the individual streams coming from the mixing nozzles 15 is directed perpendicularly.

Postup činnosti je uveden společně pro všechny příklady.The workflow is presented together for all examples.

Příklad 2Example 2

Rotační pec je obdobná jako v příkladě 1. Plynový hořák 2 , varianta II (obr. 7, 8) má radiálně-kruhový konfuzér elipsovitého tvaru, jehož základna 33 trysek je pod úhlem k ose hořáku a jsou na ní umístěné směšovací výstupní trysky 15 . Po vnitřní obezděné části pláště 3 pece (obr.2) se přesouvá žíhaný /spékaný/ materiál 25, na který je kolmo nasměrovaný proud plamene 26, tvořený jednotlivými proudy, vycházejícími ze směšovacích trysek 15.The rotary kiln is similar to Example 1. The gas burner 2, variant II (FIGS. 7, 8) has an elliptical radial-circular confuser whose nozzle base 33 is at an angle to the burner axis and mix mixing nozzles 15 are located thereon. The annealed (sintered) material 25 is displaced along the inner walled portion of the furnace shell 3 (FIG. 2) to which the flame stream 26 formed by the individual streams coming from the mixing nozzles 15 is directed perpendicularly.

Příklad 3Example 3

Rotační pec je obdobná jako v příkladě 1. Plynový hořák 2 , varianta III (obr. 9,10,11,) má čelní základnu 33 trysek, jejíž rovina je pod úhlem k ose hořáku a je vybavená výstupními směšovacími tryskami 15 a oddělovacími destičkami 30.The rotary kiln is similar to Example 1. The gas burner 2, variant III (Figs. 9, 10, 11,) has a front nozzle base 33 whose plane is at an angle to the burner axis and is equipped with outlet mixing nozzles 15 and separator plates 30. .

Příklad 4Example 4

Rotační pec je obdobná jako v příkladě 1. Plynový hořák 2 , varianta IV (obr. 12, 13) má čelní plynový kolektor kruhového tvaru 34 , vybavený průběžným vzdušným kanálem 29 a výstupními hrdly 12 směsi. Vzdušný kanál 29 může být umístěný axiálně i radiálně.The rotary kiln is similar to Example 1. The gas burner 2, variant IV (Figs. 12, 13) has a front gas collector of circular shape 34, equipped with a continuous air duct 29 and outlet ports 12 of the mixture. The air duct 29 may be located both axially and radially.

Příklad 4Example 4

Rotační pec je obdobná jako v příkladě 1. Plynový hořák 2 , varianta V (obr. 14,15) má v čelní části směšovací komory 14 má šikmý konfuzér 31, vybavený směšovacími výstupními tryskami 15.The rotary kiln is similar to Example 1. The gas burner 2, variant V (Fig. 14, 15) has an inclined confuser 31 equipped with mixing outlet nozzles 15 at the front of the mixing chamber 14.

Vnitřní průměr pláště 3 je podle směru pohybu materiálu tvořený zónou sušení - „A“, zónou ohřevu - „B“, zónou kalcinování - „C“, zónou žíhání /spékání / „D“ a zónou chlazení • ···· * · • ·The inner diameter of the sheath 3 is formed by a drying zone - "A", a heating zone - "B", a calcining zone - "C", an annealing / sintering / "D" zone and a cooling zone ·

Postup činnosti se v rotačních pecích realizuje následovně :The procedure of operation in rotary kilns is implemented as follows:

V plynových hořácích 2 - varianta I nebo varianta II - se plyn přivádí přes soustavu přívodu plynu - hrdlo 16 přívodu plynu, uzavírací- regulační klapku 18 a měřící zařízení 17 do vnějšího plynového kolektoru 9 a dále radiálně-prstencovým konfuzérem 10 do vnitřního plynového kolektoru H a tryskami 12 plynu do směšovací komory 14. Současně vzduch postupuje od foukacích ventilátorů systémem vzduchovodů, uzavírací-regulační škrtící klapkou 21, měřicím zařízením 20 vzduchu a hrdlem přívodu vzduchu 19 do vzduchového kolektoru 13 a dále do směšovací komory 14, kde se uskutečňuje proces smíchávání plynů s tvorbou homogenní plynově vzdušné směsi.In gas burners 2 - variant I or variant II - the gas is fed through the gas supply system - gas supply neck 16, shut-off flap 18 and metering device 17 to the external gas collector 9 and further through a radial-ring confuser 10 to the internal gas collector H and air nozzles 12 to the mixing chamber 14. At the same time, air flows from the blowing fans through the duct system, the shut-off throttle 21, the air measuring device 20 and the air inlet 19 to the air collector 13 and into the mixing chamber 14 where the mixing process takes place. of gases with the formation of a homogeneous gas-air mixture.

Připravená homogenní směs se směšovacími výstupními tryskami 15 přivádí do spalovacího prostoru spékání /pražení/ „D“. Směs se zapaluje zapalovačem 23 .The prepared homogeneous mixture with the mixing outlet nozzles 15 introduces sintering / roasting / "D" to the combustion chamber. The mixture is ignited by lighter 23.

V plynovém hořáku 2 /varianta 111/ se plyn přivádí přes soustavu přívodu plynu - hrdlo 16 přívodu plynu, uzavírací- regulační klapku 18 a měřící zařízení 17 do vnějšího plynového kolektoru 9 a dále do směšovací komory 14. Současně vzduch postupuje od foukacích ventilátorů systémem vzduchovodů, uzavírací-regulační škrtící klapkou 21, měřicím zařízením 20 vzduchu a hrdlem přívodu vzduchu 19 do vzduchového kolektoru 13 a dále do směšovací komory 14, kde probíhá proces směšování s vytvořením homogenní plynovo-vzdušné směsi, která se směšovacími výstupními tryskami přivádí do spalovacího prostoru spékání /pražení/ „D“. Směs se zapaluje zapalovačem 23. Rovnoměrnost rychlosti vytékající směsi je ustálena destičkami 30.In the gas burner 2 (variant 111), the gas is fed through the gas supply system - gas supply orifice 16, shut-off flap 18 and metering device 17 to the external gas collector 9 and further to the mixing chamber 14. At the same time , a shut-off throttle valve 21, an air metering device 20, and an air inlet 19 to the air collector 13, and then to a mixing chamber 14, where the mixing process takes place to form a homogeneous gas-air mixture. / roasting / "D". The mixture is ignited by lighter 23. The uniformity of the rate of flow of the mixture is stabilized by the plates 30.

V plynovém hořáku 2 - varianta IV a V - se plyn přivádí přes soustavu přívodu plynu hrdlo 16 přívodu plynu, uzavírací- regulační klapku 18 a měřící zařízení 17 do plynového kolektoru 34 a trysku plynu 12 do směšovací komory 14, kde probíhá proces směšování s vytvořením homogenní plynově-vzdušné směsi. Plynově-vzdušná směs se přivádí směšovacími výstupními tryskami 15 do spalovacího prostoru pásma spékání /pražení/ „D“. Směs se zapaluje zapalovačem 23.In the gas burner 2 - variants IV and V - gas is fed via the gas supply assembly, the gas supply port 16, the shut-off flap 18 and the metering device 17 to the gas collector 34 and the gas nozzle 12 to the mixing chamber 14 where the mixing process takes place. homogeneous gas-air mixtures. The gas-air mixture is fed through the mixing outlet nozzles 15 to the combustion space of the sintering / roasting / "D" zone. The mixture is ignited by lighter 23.

V plynovém hořáku 2 - varianta V - proudí plyn a ze směšovací komory 14 do šikmého konfuzéru a směšovacími výstupními tryskami 15 do spalovacího prostoru pásma spékání /pražení/ „D“. Směs se zapaluje zapalovačem 23.In the gas burner 2, variant V, gas flows from the mixing chamber 14 to the inclined confuser and through the mixing outlet nozzles 15 to the combustion space of the sintering / roasting / "D" zone. The mixture is ignited by lighter 23.

Vytvořené spaliny proudí kolmo (varianta I) nebo šikmo (varianty II, III, IV a V) k rovině umístění spékaného materiálu 25 ve formě objemového plamene rozličných tvarů, vytvářeného samostatnými proudy, vystupujícími ze směšovacích výstupních trysek 15 v důsledku okysličení vysokoteplotní produkty hoření, vytvářející přitom podmínky pro efektivní termodynamický proces žíhání /spékání/ zpracovávaného materiálu. Vytvořený objemový proud spalin, působící na povrch žíhaného materiálu účinkem podtlaku, vytvořeného odsávačem dýmu, mění dráhu pohybu v meridiálním směru a vytváří tímto způsobem vysokoteplotní proud • · · • ·4 · · y ··· · ·· · ·· plynu v zóně, ve které se nachází zpracovávaný materiál, čímž se zvyšuje efektivnost výměny tepla konvekcí.The formed flue gas flows perpendicularly (variant I) or obliquely (variants II, III, IV and V) to the plane of placement of the sintered material 25 in the form of a volumetric flame of different shapes generated by separate streams exiting the mixing outlet nozzles 15 as a result of oxygenation. thereby creating the conditions for an efficient thermodynamic annealing / sintering / workpiece process. The volume flow of flue gas, acting on the surface of the annealed material under the influence of the vacuum created by the smoke extractor, alters the path of movement in the meridial direction and in this way produces a high temperature gas flow in the zone. in which the material to be processed is located, thereby increasing the heat exchange efficiency of the convection.

Směřování objemového proudu k rovině umístění materiálu umožňuje odstranit zařízení hořáku z pásma vysokých teplot a tím pádem vyloučit jejich přehřátí a případnou deformaci.Directing the volumetric flow to the material placement plane allows the burner device to be removed from the high temperature zone, thus avoiding overheating and deformation.

Při dlouhodobém provozu uvedených zařízení hořáků, v závislosti na teplotních podmínkách, mohou být čelní část, na které jsou umístěné směšovací výstupní trysky 15, případně i směšovací komora 14, chráněny tepelně-izolačním žáruvzdorným materiálem.In the long-term operation of said burner devices, depending on the temperature conditions, the front part on which the mixing outlet nozzles 15 and possibly the mixing chamber 14 are located can be protected by a heat-insulating refractory material.

Kuželový tvar konfuzéru 31 zařízení hořáku /varinta V/ se využívá při vysoce-teplotních výrobních podmínkách.The cone shape of the confuser 31 of the burner device (varinta V) is used under high-temperature production conditions.

Claims (14)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob tvorby soustředěné a směřované tepelné výměny v rotačních pecích způsobem spalování plynu v jedno kanálových a nebo mnoho kanálových (prstencových) hořácích, jejichž plamen je orientovaný horizontálně, a nebo paralelně s osou pece (vrstvou žíhaného materiálu) v nízkoteplotním difúzním režimu hoření s 18 až 20% sáláním, které tvoří odevzdávání tepla, přerušované v radiálním směru po povrchu pece ( měrný teplotní tok), vyznačující se tím, že plamen tvoří v pecí způsobem spalování homogenní směsi při stechiometrické rovnováze plynu a vzduchu a je nasměrovaný šikmo k povrchu spékaného materiálu ve formě objemového proudu s regulovatelnými radiálním a meridiánovým sektorovým úhlem v režimu kinetického procesu hoření, s významným podílem sálavého tepla, s výhodou 40 až 60 %, zabezpečujícím splnění technologických podmínek při žíhání (spékání) materiálu.A method for producing concentrated and directed heat exchange in rotary kilns by the method of combustion of gas in one or many channel (ring) burners whose flame is oriented horizontally or or parallel to the furnace axis (layer of annealed material) in a low temperature diffusion mode of combustion. 18 to 20% of radiation generated by heat dissipation interrupted in a radial direction over the furnace surface (specific heat flux), characterized in that the furnace flame forms a homogeneous mixture in the furnace by stoichiometric equilibrium of gas and air and directed obliquely to the sintered surface The material in the form of a volumetric stream with adjustable radial and meridian sector angles in the kinetic combustion process mode, with a significant proportion of radiant heat, preferably 40 to 60%, ensuring that the technological conditions during annealing (sintering) of the material are met. 2. Způsob podle patentového nároku 1, vyznačující se tím, že objemový proud plamene se tvoří z celé řady jednotlivých proudů, s rychlostí proudění směsi vzduchu a plynu, převyšující rychlostí hoření.Method according to claim 1, characterized in that the volumetric flame stream is formed from a number of individual streams, with an air-gas mixture flow rate exceeding the combustion rate. 3. Způsob podle patentových nároků 1 a 2 vyznačující se tím, že přívod plynu do směšovací zóny je uskutečňovaný při rychlosti proudění, dostatečné na ejektování vzduchu i maximální tepelné výměny.Method according to claims 1 and 2, characterized in that the gas supply to the mixing zone is carried out at a flow velocity sufficient to eject the air and the maximum heat exchange. 4. Zařízení na vytvoření soustředěné a směřované tepelné výměny podle patentových nároků 1 až 3 v rotačních pecích, sestávající z vyzařovací hlavice, plynového horáku, pláště, zevnitř obezděného žáruvzdornými cihlami, prašné komory, opěrného mechanizmu a pohonu, vyznačující se tím, že plynový hořák (2) je konzolový, s délkou, která přesahuje chladící zónu.Apparatus for generating a concentrated and directed heat exchange according to claims 1 to 3 in rotary kilns, comprising a radiator head, a gas burner, a sheath, internally walled refractory bricks, a dust chamber, a support mechanism and a drive, characterized in that the gas burner (2) is cantilevered, with a length that extends beyond the cooling zone. 5. Zařízení podle patentových nároků 1 až 4 vyznačující se tím, komora spalin (5) plynu je vybavená měřitelným kolektorem (6).Device according to claims 1 to 4, characterized in that the flue gas chamber (5) is equipped with a measurable collector (6). 6. Zařízení podle patentového nároku 1 a 5 , vyznačující se tím, plynový hořák (2) je vybavený vnějším plynovým kolektorem (9), který čelním radiálně-prstencovým konfuzérem (10) spojený s vnitřním plynovým kolektorem (11), umístěným axiálně ve vzduchovém kolektoru (13).Apparatus according to claims 1 and 5, characterized in that the gas burner (2) is provided with an external gas collector (9), which is connected to the internal gas collector (11) axially in the air collector by a front radial-annular confuser (10). collector (13). • ·• · 7. Zařízení podle patentového nároku 6, vyznačující se tím, že plynový hořák (2) je vybavený směšovací komorou (14).Device according to claim 6, characterized in that the gas burner (2) is provided with a mixing chamber (14). 8. Zařízení podle patentového nároku 6, vyznačující se tím, že čelní radiálněprstencový konfuzér (10) má válcový nebo elipsovitý tvar.Apparatus according to claim 6, characterized in that the front radially-annular confuser (10) has a cylindrical or elliptical shape. 9. Zařízení podle patentového nároku 6 až 8, vyznačující se tím, že vnitřní plynový kolektor (11) je vybavený tryskami (12) pro ejektování vzduchu.Apparatus according to claim 6 to 8, characterized in that the inner gas collector (11) is equipped with nozzles (12) for ejecting air. 10. Zařízení podle patentových nároků 6 až 9 vyznačující se tím, že směšovací komora (14) je vybavená několika řadami směšovacích výstupních trysek (15) po základně (33) trysek, umístěných pravidelně vedle sebe nebo střídavě (jako šachovnice), jejichž osy jsou orientované šikmo pod úhlem k spékanému materiálu (25).Apparatus according to claims 6 to 9, characterized in that the mixing chamber (14) is provided with a plurality of mixing outlet nozzles (15) on a nozzle base (33) arranged regularly side by side or alternately (like a chessboard) whose axes are oriented obliquely at an angle to the sintered material (25). 11. Zařízení podle patentových nároků 6, 7 , vyznačující se tím, že plynový hořák (2) je vybavený vnější plynovým kolektorem (9), vzduchovým kolektorem (13) a směšovací komorou (14).Device according to claims 6, 7, characterized in that the gas burner (2) is equipped with an external gas collector (9), an air collector (13) and a mixing chamber (14). 12. Zařízení podle patentového nároku 11 vyznačující se tím, že čelní plynový kolektor (34) je vybavený několika tryskami (12) plynu, které je umístěné v prostoru vzduchového kolektoru (13) a jejichž osy jsou nasměrované paralelně a nebo pod meridiánovým úhlem k povrchu vzduchového kolektoru (13).Device according to claim 11, characterized in that the front gas collector (34) is equipped with a plurality of gas nozzles (12) located in the space of the air collector (13) and whose axes are directed parallel or at meridian angle to the surface air collector (13). 13. Zařízení podle patentového nároku 7 a 10, vyznačující se tím, že čelní část směšovací komory (14) přechází do jehlanového konfuzéru (31), který je vybaven základnou (33) trysek, která může být plochá, válcová nebo kuželová, nasměrovaná pod úhlem k ose rotující pece.Apparatus according to claims 7 and 10, characterized in that the front part of the mixing chamber (14) passes into a pyramid-shaped confuser (31) which is equipped with a nozzle base (33) which can be flat, cylindrical or conical directed below angle to the axis of the rotating furnace. 14. Zařízení podle patentového nároku 10 a 13, vyznačující se tím, že osy řad směšovacích výstupních trysek (15) jsou vzájemně paralelní nebo šachovnicovité a vytvářejí sektor s celkovým úhlem rozevření 30 až 40 a více stupňů.Apparatus according to claims 10 and 13, characterized in that the axes of the rows of the mixing outlet nozzles (15) are parallel to each other or checkered and form a sector with an overall opening angle of 30 to 40 or more degrees.
CZ2004488A 2003-09-10 2004-04-14 Method for making a concentrated heat exchange within revolving furnaces and apparatus for making the same CZ2004488A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK1137-2003A SK11372003A3 (en) 2003-09-10 2003-09-10 Method of creation of concentric heat-exchange in rotary furnaces and apparatus for creation thereof
SK145-2004A SK1452004A3 (en) 2004-03-15 2004-03-15 Method of production of concentrated and directional heat exchange in a rotating furnace and device for thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2004488A3 true CZ2004488A3 (en) 2005-05-18

Family

ID=34555027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2004488A CZ2004488A3 (en) 2003-09-10 2004-04-14 Method for making a concentrated heat exchange within revolving furnaces and apparatus for making the same

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2004488A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6363868B1 (en) Combustors and burners with high turndown ratio
WO2009008758A1 (en) Air heater
JPH09280516A (en) Combustion device and heating device equipped with this combustion device
CN101597145B (en) Method and device for sintering lime
CN104121581A (en) Efficient low-NOx tube type heating furnace low-concentration oxygen-enriched combustion system and combustor
MX2014001905A (en) Apparatus and method for the thermal treatment of lump or agglomerated material.
US20080003531A1 (en) Self-recuperated, low NOx flat radiant panel heater
CN107504487B (en) Continuous dispersion type combustion device and method for forming continuous dispersion type combustion
WO2001009547A1 (en) Burners with high turndown ratio and gas combustor
CN203625447U (en) Furnace rear alloy roasting system of steelmaking converter
CN208059287U (en) Multifunctional vertical pulverized coal hot air furnace
CZ2004488A3 (en) Method for making a concentrated heat exchange within revolving furnaces and apparatus for making the same
CN105531541B (en) For burn gas fuel or fluid combustion device assembly and method
CN102261675A (en) Energy-saving furnace with cyclone generator
CZ20032924A3 (en) Method for making a concentrated heat exchange within revolving furnaces and apparatus for making the same
SK1452004A3 (en) Method of production of concentrated and directional heat exchange in a rotating furnace and device for thereof
CN103486849A (en) Variable-atmosphere cement clinker calcination rotary kiln testing equipment
CN207365394U (en) A kind of directly mixing type oil gas associative form hot-blast stove
RU2445550C1 (en) Heating device
US3612498A (en) Apparatus for heating and controlling kiln atmosphere
JP2642590B2 (en) Gas burner
CN101280917B (en) Coal gas, coal fines and oxygen-enriched mixed combustion device
CN201242159Y (en) Anti-radiation combustor for large power high temperature heating and heat processing furnace
JP7351010B2 (en) shaftless air heater
CN110741204B (en) Method and apparatus for burning gaseous or liquid fuels