RU194479U1

RU194479U1 - DEVICE FOR MELTING PERFORATED BASALT MIXTURE

Info

Publication number: RU194479U1
Application number: RU2019128528U
Authority: RU
Inventors: Константин Владимирович Строгонов; Карина Александровна Коркоц
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2019-12-11

Abstract

Полезная модель относится к устройству для плавления базальтовой шихты с предварительно сформованным перфорированным слоем шихтового материала. Устройство включает цилиндрический корпус, газоотводящий коллектор, загрузочное устройство в виде цилиндрической емкости, диаметр которой равен внутреннему диаметру цилиндрического корпуса, и сообщенным с ней механизмом загрузки в виде толкателя, теплообменник в виде трубы с диаметром, в 4-5 раз меньшим диаметра брикета, расположенным вертикально в корпусе противоположно загрузочному устройству. Технический результат заключается в оптимизации потерь тепла с уходящими газами и снижении потребления топлива. 2 ил.The invention relates to a device for melting a basalt charge with a preformed perforated layer of charge material. The device includes a cylindrical body, a gas outlet manifold, a loading device in the form of a cylindrical container, the diameter of which is equal to the inner diameter of the cylindrical body, and a loading mechanism connected with it in the form of a pusher, a heat exchanger in the form of a pipe with a diameter 4-5 times smaller than the diameter of the briquette located vertically in the case opposite the boot device. The technical result is to optimize heat loss with flue gases and reduce fuel consumption. 2 ill.

Description

Заявленное техническое устройство относится к области производства волокон из базальтовых, вулканических пород, а именно, служит для плавления брикетированной перфорированной шихты базальтового щебня.The claimed technical device relates to the field of production of fibers from basalt, volcanic rocks, namely, it serves to melt the briquetted perforated mixture of basalt gravel.

Для повышения эффективности плавки применяется предварительный подогрев шихты отходящими газами. С увеличением температуры подогрева, увеличится экономический эффект, получаемый при плавке в результате экономии топлива. При нагреве шихты должно обеспечиваться равномерное и беспрепятственное прохождение отходящих газов, предотвращение прогара отдельных участков несущей оболочки. Теплоносителем при нагреве шихты являются продукты горения топлива, причем вид топлива не имеет значения, в противоточном движении с базальтовой шихтой.To increase the efficiency of smelting, preheating of the mixture with exhaust gases is used. With increasing heating temperature, the economic effect obtained by melting as a result of fuel economy will increase. When heating the charge should be ensured uniform and unhindered passage of exhaust gases, preventing burnout of individual sections of the bearing shell. The heat carrier during heating of the charge is the fuel combustion products, and the type of fuel does not matter in countercurrent movement with a basalt charge.

Наиболее близким к заявленному устройству является шахтная печь (патент на изобретение RU №2441850, МПК: С03В 5/12 (2006.01), опубликованный 10.02.2012) для варки стекла.Closest to the claimed device is a shaft furnace (patent for invention RU No. 2441850, IPC: C03B 5/12 (2006.01), published 02.10.2012) for glass melting.

Шахтная стекловарная печь цилиндрической формы применяется для предварительного подогрева расплавляемой перфорированной шихты отходящими газами. Способ варки шихты включает процесс подачи шихтового материала, его распределение по сечению шахты, формование брикетов шихты непосредственно в загрузочно-формующем элементе. В данном устройстве обеспечивается равномерное стабильное движение перфорированного слоя шихтового материала по высоте шахты и снижение потерь тепла как через стенки шахты, так и с уходящими газами. Предусмотрено охлаждение высокотемпературных участков в случае, если режим прогрева выходит за пределы допустимых температур.A cylindrical shaft mine glass furnace is used to preheat the molten perforated charge with exhaust gases. The method of cooking the charge includes the process of feeding the charge material, its distribution over the cross section of the shaft, forming briquettes of the charge directly in the loading-forming element. This device provides uniform stable movement of the perforated layer of the charge material along the shaft height and reducing heat loss both through the walls of the shaft and with the exhaust gases. Cooling of high-temperature sections is provided if the heating mode is outside the permissible temperature range.

Данное устройство обладает следующими недостатками: конструкция не обеспечивает гарантированное совпадение каналов вновь загружаемых брикетов с расположенными в шахте, что может привести к перекрытию каналов с последующим прекращением процесса.This device has the following disadvantages: the design does not provide guaranteed coincidence of the channels of the newly loaded briquettes with those located in the mine, which can lead to the overlap of the channels with the subsequent termination of the process.

Технической задачей настоящего устройства является обеспечение и поддержание равномерного подогрева базальтовой шихты отходящими газами при последующих загрузках шихты в плавильную печь, плавление, а также минимизация потерь тепла с уходящими газами, снижение потребления топлива, расходуемого на плавление базальтовой шихты.The technical task of this device is to ensure and maintain uniform heating of the basalt charge with exhaust gases during subsequent charges of the charge into the melting furnace, melting, as well as minimizing heat loss with exhaust gases, reducing the fuel consumption spent on melting the basalt charge.

Поставленная задача решается тем, что известное устройство для подогрева и плавления базальтовой шихты с предварительно сформованным перфорированным слоем шихтового материала, включающее цилиндрический корпус, газоотводящий коллектор, согласно полезной модели, снабжено загрузочным устройством в виде цилиндрической емкости, диаметр которой равен внутреннему диаметру цилиндрического корпуса, и сообщенным с ней механизмом загрузки в виде толкателятакже снабжено теплообменником в виде трубы, диаметром в 4-5 раз меньшим диаметра брикета, расположенным вертикально в корпусе, противоположно загрузочному устройству.The problem is solved in that the known device for heating and melting a basalt charge with a preformed perforated layer of charge material, including a cylindrical body, a gas outlet manifold, according to a utility model, is equipped with a loading device in the form of a cylindrical container, the diameter of which is equal to the inner diameter of the cylindrical body, and the loading mechanism connected with it in the form of a crusher is also equipped with a heat exchanger in the form of a pipe with a diameter 4-5 times smaller than the diameter of the briquette Arranged vertically in the housing, opposite the loading device.

На рисунке 1 представлено заявленное устройство плавления базальтовой шихты. Устройство содержит цилиндрический корпус 1, в который загружена перфорированная брикетированная базальтовая шихта 3 (рис. 2), оснащенный вертикальным теплообменником в виде трубы 8 с коллекторами холодного и горячего воздуха, газоотводящий коллектор 2, цилиндрическую емкость 5 для загрузки брикетов шихты, толкатель 6, шибер 7, отсекающий газ после подачи брикета, внизу располагается расплав базальта 9.Figure 1 presents the claimed device for melting the basalt mixture. The device comprises a cylindrical housing 1, into which a perforated briquetted basalt charge 3 is loaded (Fig. 2), equipped with a vertical heat exchanger in the form of a pipe 8 with collectors of cold and hot air, a gas exhaust manifold 2, a cylindrical tank 5 for loading the briquettes of the charge, a pusher 6, a gate 7, the cut-off gas after the briquette is fed, the basalt melt 9 is located below.

Выемка в брикете предназначена для обеспечения соосности отверстий в брикетах (см. рис. 2), распределение каналов выполняется так, чтобы обеспечить плавление брикетов и поддержание перфорированного слоя в расплаве (см. рис. 1).The notch in the briquette is designed to ensure alignment of the holes in the briquettes (see Fig. 2), the distribution of the channels is carried out so as to ensure the melting of the briquettes and the maintenance of the perforated layer in the melt (see Fig. 1).

Устройство (рис. 1) работает следующим образом. В цилиндрический корпус 1, в который с помощью емкости для загрузки брикетов 5 и толкателя 6 загружают брикетированную шихту 3. Во время загрузки шибер 7 отсекает поток отходящих газов, перфорации в брикетах 4 соосно совпадают с вновь загружаемой шихтой благодаря направляющей стенке теплообменника 8 и образуют каналы для отходящих газов, шихта нагревается и, плавясь в нижней части, опускается вниз, одновременно с этим происходит загрузка новых брикетов. Отходящие газы поступают в газоотводящий коллектор 2. В коллектор холодного теплоносителя теплообменника 8 подается теплоноситель и, нагреваясь от теплоты расплавленного базальта, выходит через коллектор горячего теплоносителя.The device (Fig. 1) works as follows. In a cylindrical housing 1, into which, using a container for loading briquettes 5 and a pusher 6, a briquetted charge 3 is loaded. During loading, the gate 7 cuts off the flow of exhaust gases, the perforations in the briquettes 4 coaxially coincide with the newly loaded charge due to the guiding wall of the heat exchanger 8 and form channels for exhaust gases, the mixture is heated and, melting in the lower part, goes down, at the same time, new briquettes are loaded. The waste gases enter the exhaust manifold 2. The coolant is supplied to the cold coolant collector 8 and, being heated from the heat of molten basalt, exits through the hot coolant collector.

Вид теплоносителя, а также его движение в теплообменнике 8 может быть разным, в зависимости от того будет ли использоваться снимаемая теплота и в каких целях.The type of coolant, as well as its movement in the heat exchanger 8, may be different, depending on whether the removed heat will be used and for what purposes.

В предлагаемой полезной модели обеспечивается нагрев базальтовой шихты 3, загружаемой в плавильные печи, до температуры плавления базальта, составляющей 1150°С, далее происходит плавление шихты, подогрев позволяет снизить расход энергии на плавку и максимально эффективно использовать теплоту отходящих газов. При этом предлагаемое устройство имеет упрощенную конструкцию, небольшие габариты, организована соосность перфораций, позволяющая стабилизировать процесс нагрева и плавления. Попутно устройство решает следующие задачи: снижение потребления газа на плавление в печи, снижение потребления объемов воздуха, идущего на горение, обеспечивает снижение выбросов NOx, и, как следствие, снижение экономических затрат.In the proposed utility model, the basalt charge 3, loaded in the melting furnaces, is heated to the basalt melting temperature of 1150 ° С, then the mixture is melted, the heating allows to reduce the energy consumption for melting and to use the heat of the exhaust gases as efficiently as possible. Moreover, the proposed device has a simplified design, small dimensions, organized alignment of the perforations, which allows to stabilize the heating and melting process. Along the way, the device solves the following problems: reducing the consumption of gas for melting in the furnace, reducing the consumption of volumes of air going to the combustion, reduces NOx emissions, and, as a result, reduces economic costs.

Claims

A device for melting a perforated basalt charge with a preformed perforated layer of charge material containing a cylindrical body and a gas outlet manifold, characterized in that it is equipped with a loading device in the form of a cylindrical container, the diameter of which is equal to the inner diameter of the cylindrical body, with the loading mechanism communicated with it in the form the pusher and the gate and the heat exchanger in the form of a pipe with a diameter 4-5 times smaller than the diameter of the briquette of the mixture, installed vertically in the aforementioned m enclosure opposite the loading device.