NO314104B1

NO314104B1 - A method of connecting two rows of chambers in a ring chamber furnace as well as a device at the same

Info

Publication number: NO314104B1
Application number: NO20012773A
Authority: NO
Inventors: Anders Ruud; Inge Holden; Nigel Martin Anderson
Original assignee: Norsk Hydro As
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2003-01-27
Also published as: WO2002099350A1; NO20012773D0; NO20012773L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å forbinde fyrgasspassasjer i det ytterste kammeret i den ene rekken i en ringkammerovn for kalsinering av karbonlegemer med fyrgasspassasjer i det tilhørende ytterste kammeret i den parallelle rekken via en forbindelseskanal. Videre vedrører oppfinnelsen en anordning ved samme, i det det installeres en strømningsanviser inne i forbindelseskanalen som vil bidra til å redusere det aktive strømningstverrsnittet, og som videre har som et formål å minimali-sere problemer med skjev gassfordeling i de første kamrene i ovnsrekkene. The present invention relates to a method for connecting fuel gas passages in the outermost chamber in one row in an annular chamber furnace for calcining carbon bodies with fuel gas passages in the associated outermost chamber in the parallel row via a connecting channel. Furthermore, the invention relates to a device for the same, in which a flow indicator is installed inside the connection channel which will help to reduce the active flow cross-section, and which further aims to minimize problems with skewed gas distribution in the first chambers in the oven rows.

I en ringkammerovn er vanligvis to rader med kammer bygget inntil hverandre i parallelle rekker. Ved hver ende av en kammerrekke er gassløpene koblet til den parallelle kammerrekke via en forbindelseskanal. På denne måten er kamrene knyttet sammen til en ring. In a ring chamber furnace, two rows of chambers are usually built next to each other in parallel rows. At each end of a row of chambers, the gas passages are connected to the parallel row of chambers via a connecting channel. In this way, the chambers are linked together in a ring.

Slike ovner har en fyrsyklus som flyttes relativt kamrene etterhvert som karbonmaterialet kalsineres. Fyrgassene fra et kammer ledes til et i fyrretningen tilstøtende kammer via passasjer anbrakt i gurtvegger beliggende mellom kamrene. Hvert kammer kan være delt opp i flere mindre kamre ved hjelp av delevegger eller såkalte kassettvegger. Disse veggene er forsynt med kanaler for fyrgassene, og varme tilføres karbonmaterialet som skal kalsineres ved å lede fyrgasser gjennom disse kanalene. Such furnaces have a firing cycle that is moved relative to the chambers as the carbon material is calcined. The combustion gases from one chamber are led to an adjacent chamber in the direction of combustion via passages placed in the walls between the chambers. Each chamber can be divided into several smaller chambers using dividing walls or so-called cassette walls. These walls are provided with channels for the furnace gases, and heat is supplied to the carbon material to be calcined by passing furnace gases through these channels.

I ringkammerovner kan kanalene i hver kassettvegg være delt i to ved en skillevegg i rommet under kassettene. Derved ledes fyrgassene opp gjennom den ene halvpart og ned gjennom den andre halvpart av kammeret, i fyrretningen. In ring chamber furnaces, the channels in each cassette wall can be divided in two by a dividing wall in the space below the cassettes. Thereby, the combustion gases are led up through one half and down through the other half of the chamber, in the direction of the fire.

Ved enden av kammerrekken ledes fyrgassene fra fyrgasspassasjene via en forbindelseskanal til fyrgasspassasjene i det ytterste kammeret i den parallelle rekken. Et problem med kjente forbindelseskanaler er at de kan gi en skjev gassfordeling i de første kamrene i ovnsrekkene. At the end of the row of chambers, the fuel gases from the fuel gas passages are led via a connecting channel to the fuel gas passages in the outermost chamber in the parallel row. A problem with known connecting ducts is that they can give a skewed gas distribution in the first chambers of the oven rows.

I US 4.215.982 er det vist en ringkammerovn som anvendes til baking av karbonlegemer der de to kammerrekkene er forbundet via en tverrgående kanal. Kanalen forbinder fyrgasspassasjene i det ytterste kammeret i den ene rekken med fyrgasspassasjene i det ytterste kammeret i den parallelle rekken. Det er ikke angitt noe om kanalens indre utforming. In US 4,215,982, an annular chamber oven is shown which is used for baking carbon bodies in which the two rows of chambers are connected via a transverse channel. The channel connects the combustion gas passages in the outermost chamber in one row with the combustion gas passages in the outermost chamber in the parallel row. Nothing is specified about the internal design of the channel.

Det har vært et formål med den foreliggende oppfinnelse å komme frem til en fremgangsmåte og anordning for å forbinde fyrgasspassasjer i det ytterste kammeret i den ene rekken med fyrgasspassasjer i det ytterste kammeret i den parallelle rekken på en slik måte at problemene med skjev gassfordeling og dermed uønskede temperaturva-riasjoner minimeres. It has been an aim of the present invention to come up with a method and device for connecting combustion gas passages in the outermost chamber in one row with combustion gas passages in the outermost chamber in the parallel row in such a way that the problems of skewed gas distribution and thus unwanted temperature variations are minimized.

Det er ønskelig med en forbindelseskanal som er utført på en slik måte at fyrgassene fordeles i hovedsak likt melllom gasspassasjene i gurtveggene. Dette kan løses ved å plassere en strømningsanviser inne i forbindelseskanalen. Strømningsanviseren kan være bygget opp av elementer som angitt i søkerens egne norske patentsøknad nr. NO 20012044. It is desirable to have a connection channel which is designed in such a way that the combustion gases are distributed essentially equally between the gas passages in the belt walls. This can be solved by placing a flow indicator inside the connection channel. The flow indicator can be made up of elements as stated in the applicant's own Norwegian patent application no. NO 20012044.

En gradvis minsking av forbindelseskanalens aktive strømningstverrsnitt vil føre til et A gradual reduction of the connection channel's active flow cross-section will lead to a

betydelig forbedret strømningsmønster inn til det første kammeret, dette vil bl.a bidra til at det oppnås en jevnere temperaturfordeling i kamrene, som igjen resulterer i et jevnere kalsineringsnivå (mindre standardavvik) på karbonlegemene totalt i kammeret. Effekter av dette er økt produksjon og/eller en reduksjon i mengden energi (olje eller gass) som må tilføres prosessen. significantly improved flow pattern into the first chamber, this will, among other things, contribute to achieving a more even temperature distribution in the chambers, which in turn results in a more even calcination level (smaller standard deviation) on the carbon bodies in total in the chamber. Effects of this are increased production and/or a reduction in the amount of energy (oil or gas) that must be supplied to the process.

Disse og ytterligere fordelaktige trekk oppnås ved oppfinnelsen slik den er definert i de vedføyde patentkrav 1 og 4. These and further advantageous features are achieved by the invention as defined in the appended patent claims 1 and 4.

Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives nærmere med eksempel og figurer, hvor: Fig. 1 viser sett ovenfra et snitt gjennom enden av en ringkammerovn med to rekker med kamre forbundet med en forbindelseskanal, hvor snittet er lagt like over kamrenes bunn. Fig. 2 viser i perspektiv sett fra undersiden en del av en forbindelseskanal med The invention will subsequently be described in more detail with examples and figures, where: Fig. 1 shows, viewed from above, a section through the end of an annular chamber furnace with two rows of chambers connected by a connecting channel, where the section is placed just above the bottom of the chambers. Fig. 2 shows in perspective seen from the underside part of a connection channel with

strømningsanviser og tilliggende gurtvegg med fyrgasspassasjer. flow indicators and adjacent belt wall with boiler gas passages.

Fig. 1 viser sett ovenfra et snitt gjennom enden av en ringkammerovn med to rekker kamre. Snittet er lagt ved gurtveggens nedre ende og like over kamrenes bunn. Kamrene er forbundet med en forbindelseskanal 1 hvor en strømningsanviser 2 er plassert i den enden av forbindelseskanalen 1 som fyrgassene FG strømmer mot. Fyrgassene FG strømmer fra rommet under det delvis viste kammer K3 gjennom fyrgasspassasjene 3, 3' i gurtveggen 4. For oversiktens skyld er bare to av fyrgasspassasjene merket med henvisningstall, men det skal forstås at det er fyrgasspassasjer langs hele gurtveggen. Fyrgassene FG strømmer videre gjennom forbindelseskanalen 1, og strømningsanvise-ren 2 sørger for en jevn fordeling av fyrgassene FG gjennom fyrgasspassasjene 6 og 6' i gurtveggen 7, også her er bare to av passasjene merket med henvisningstall, og inn i rommet under det delvis viste kammer K2. Kammer K2 kan være forbundet med en avsugsanordning (ikke vist) som bidrar til at det dannes et undertrykk i kammer K2 som muliggjør fyrgassenes strømning i denne retningen. Som eksempel er her vist kammer K3 og kammer K2, som kan tilsvare to av de serielt forbundede kamre i en brennsyklus som beskrevet i søkerens eget patent, US 5,759,027. Oppfinnelsen vil også gjelde suksessivt for de andre kamre i brennsyklusen etter hvert som brennprosessen flyttes fremover i ovnen, selv om dette ikke er vist i figuren. Fig. 2 viser i perspektiv sett fra undersiden en del av en forbindelseskanal 1 som er utformet med en hvelving, der en strømningsanviser 2 danner en skråvegg ved fyrgasspassasjene 6, 6' i gurtveggen 7 over ovnsbunnen 5. Fyrgassene FG strømmer fra fyrgasspassasjene 3, 3' i gurtveggen 4 i det ytterste kammeret i den ene rekken (ikke vist) og gjennom forbindelseskanalen 1 og inn gjennom fyrgasspassasjene 6, 6' i gurtveggen 7. Strømningsanviseren 2 kan være innfestet i forbindelseskanalen 1 ved hver ende, hvor minst en endeinnfesting tillater ekspansjon/kontraksjon av strømningsanviseren 2. Fig. 1 shows, seen from above, a section through the end of a ring chamber furnace with two rows of chambers. The cut is placed at the lower end of the gurt wall and just above the bottom of the chambers. The chambers are connected by a connecting channel 1 where a flow indicator 2 is placed at the end of the connecting channel 1 towards which the combustion gases FG flow. The combustion gases FG flow from the space below the partially shown chamber K3 through the combustion gas passages 3, 3' in the gurney wall 4. For the sake of clarity, only two of the incineration gas passages are marked with reference numbers, but it should be understood that there are combustion gas passages along the entire gurney wall. The fuel gases FG continue to flow through the connection channel 1, and the flow indicator 2 ensures an even distribution of the fuel gases FG through the fuel gas passages 6 and 6' in the wall 7, here too only two of the passages are marked with reference numbers, and into the room below the partially shown chamber K2. Chamber K2 can be connected to an extraction device (not shown) which helps to create a negative pressure in chamber K2 which enables the combustion gases to flow in this direction. As an example, chamber K3 and chamber K2 are shown here, which may correspond to two of the serially connected chambers in a combustion cycle as described in the applicant's own patent, US 5,759,027. The invention will also apply successively to the other chambers in the firing cycle as the firing process is moved forward in the furnace, even if this is not shown in the figure. Fig. 2 shows a perspective view from the underside of part of a connecting channel 1 which is designed with a vault, where a flow guide 2 forms an inclined wall at the combustion gas passages 6, 6' in the furnace wall 7 above the furnace bottom 5. The combustion gases FG flow from the combustion gas passages 3, 3 ' in the belt wall 4 in the outermost chamber in one row (not shown) and through the connecting channel 1 and into the fuel gas passages 6, 6' in the belt wall 7. The flow indicator 2 can be fixed in the connecting channel 1 at each end, where at least one end fixing allows expansion /contraction of the flow indicator 2.

Strømningsanviseren 2 vil bidra til å gjøre strømningsforholdene mellom de ytterste kamrene, her vist som kammer K3 og kammer K2 så lik strømningsforholdene mellom kamre som ligger på rekke etter hverandre som mulig. Lengden og vinkelen på strøm-ningsanviseren er derfor tilpasset den enkelte ovn. Ved endring av fyrretningen kan strømningsanviseren 2 flyttes til den andre enden av forbindelseskanalen 1 (ikke vist på figuren). The flow indicator 2 will help to make the flow conditions between the outermost chambers, here shown as chamber K3 and chamber K2, as similar as possible to the flow conditions between chambers which lie in a row one after the other. The length and angle of the flow indicator are therefore adapted to the individual oven. When changing the direction of fire, the flow indicator 2 can be moved to the other end of the connecting channel 1 (not shown in the figure).

Claims

1. Method for connecting fuel gas passages in an outermost chamber in a row in an annular chamber furnace for calcining carbon bodies with fuel gas passages in a corresponding outermost chamber in a parallel row via a connecting channel, characterized in that the active flow cross-section in the connection channel (1) is gradually reduced in the fuel gas direction, so that an even distribution of fuel gas is achieved between the fuel gas passages (6,6').

2. Procedure according to claim 1, characterized by that the active flow cross-section is reduced by placing a flow indicator (2) inside the connecting channel (1).

3. Procedure according to claim 2, characterized by that the flow indicator (2) can be dismantled and built up at the other end of the connection channel (1) by changing the firing direction in the oven.

4. Device by connection channel which connects combustion gas passages in an outermost chamber in a row in an annular chamber furnace for calcining carbon bodies with combustion gas passages in an associated outermost chamber in a parallel row, characterized in that the device consists of a flow indicator (2) which has the shape of an inclined wall in relation to the flow direction of the connecting channel (1).

5. Device according to claim 4, characterized by that the flow indicator (2) is attached at at least one end, which attachment allows expansion/contraction of the flow indicator (2).

6. Device according to claim 4, characterized by that the length and angle of the flow indicator (2) in relation to the direction of flow in the connecting channel (1) is adapted to the individual oven.