RU2091686C1

RU2091686C1 - Gas cupola

Info

Publication number: RU2091686C1
Application number: RU9595100093A
Authority: RU
Inventors: В.А. Грачев; Н.А. Горелов; В.Н. Моргунов; С.И. Дворник
Original assignee: Пензенский государственный технический университет
Priority date: 1995-01-04
Filing date: 1995-01-04
Publication date: 1997-09-27
Also published as: RU95100093A

Abstract

FIELD: melting mineral wool, cast-iron; stone-casting. SUBSTANCE: gas cupola includes shaft, crucible with gas burners, refractory checker, hearth and tapping channel. Gas burners are mounted over perimeter of crucible spirally from hearth at 0.8-0.9 of height of crucible. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к плавильным агрегатам минераловатного производства. The invention relates to the building materials industry, namely to smelting units of mineral wool production.

Известна газовая вагранка для плавления силикатных расплавов, содержащая шахту с встроенными газовыми горелками и водоохлаждаемые балки с размещенной на них огнеупорной насадкой [1]
Недостатком известной вагранки является трудоемкость работы по ремонту и замене водоохлаждаемых балок, возможность их перегрева, что ведет к выходу вагранки из строя и срыву плавки.Known gas cupola for melting silicate melts, containing a shaft with integrated gas burners and water-cooled beams with a refractory nozzle placed on them [1]
A disadvantage of the known cupola is the complexity of the repair and replacement of water-cooled beams, the possibility of overheating, which leads to the failure of the cupola and failure of the melting.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату к изобретению является газовая минераловатная вагранка, содержащая шахту, горн с газовыми горелками, огнеупорную насадку, подину и выпускной канал [2]
Недостатком конструкции известной вагранки является неравномерное распределение продуктов сгорания природного газа по объему горна и, как следствие, неравномерность разогрева огнеупорной насадки. Эта неравномерность связана с тем, что газовые горелки расположены по касательной к сферическому основанию горна, обеспечивают полное сгорание природного газа в нижней части горна, создавая тем самым перераспределение давления по высоте насадки и образуя зону наивысшего давления и температуры у подины вагранки, тогда как в верхней части насадки наблюдается более неблагоприятные условия сжигания газа и разогрева насадки, снижая тем самым КПД плавильного процесса.The closest in technical essence and the achieved technical result to the invention is a gas mineral wool cupola containing a shaft, a hearth with gas burners, a refractory nozzle, a hearth and an exhaust channel [2]
A disadvantage of the design of the known cupola is the uneven distribution of the products of natural gas combustion over the volume of the hearth and, as a result, the uneven heating of the refractory nozzle. This unevenness is due to the fact that gas burners are located tangentially to the spherical base of the hearth, provide complete combustion of natural gas in the lower part of the hearth, thereby creating a redistribution of pressure along the height of the nozzle and forming a zone of the highest pressure and temperature at the bottom of the cupola, while in the upper parts of the nozzle, more unfavorable conditions for gas combustion and heating of the nozzle are observed, thereby reducing the efficiency of the melting process.

Техническим результатом изобретения является достижение равномерности распределения давления и теплового напряжения по высоте горна и огнеупорной насадки за счет расположения горелок по спирали по высоте горна. The technical result of the invention is to achieve uniform distribution of pressure and thermal stress over the height of the hearth and refractory nozzle due to the location of the burners in a spiral along the height of the hearth.

Указанный технический результат достигается тем, что в газовой вагранке, содержащей шахту, горн с газовыми горелками, огнеупорную насадку, подину и выпускной канал, газовые горелки установлены по периметру горна по спирали на расстоянии от подины на 0,8-0,9 высоты горна. The specified technical result is achieved by the fact that in a gas cupola containing a shaft, a hearth with gas burners, a refractory nozzle, a hearth and an exhaust channel, gas burners are installed along the perimeter of the hearth in a spiral at a distance from the hearth of 0.8-0.9 of the height of the hearth.

На чертеже представлена схема газовой вагранки. The drawing shows a diagram of a gas cupola.

Газовая вагранка состоит из шихты 1 с встроенными газовыми горелками 2 и горна 3 с размещенной в нем огнеупорной насадкой 4. The gas cupola consists of a charge 1 with integrated gas burners 2 and a hearth 3 with a refractory nozzle 4 located therein.

Газовые горелки установлены по периметру горна по спирали от подины на 0,8-0,9 высоты горна. Gas burners are installed along the perimeter of the furnace in a spiral from the bottom to 0.8-0.9 of the height of the furnace.

Газовая вагранка работает следующим образом. Gas cupola works as follows.

Сначала газовую вагранку разогревают газовыми горелками 2 в течение 20-30 мин, после чего в горн 3 загружают огнеупорную насадку 4, состоящую из тугоплавких и термостойких материалов, которую прогревают до 1500-1600^oC, после чего производят завалку минераловатной шихты. Шихта, нагреваясь продуктами сгорания природного газа, плавится. Расплав, стекая по раскаленным насадочным телам, перегревается, скапливается на подине горна, откуда отбирается по мере надобности.First, the gas cupola is heated by gas burners 2 for 20-30 minutes, after which the refractory nozzle 4, consisting of refractory and heat-resistant materials, is heated to the furnace 3, which is heated to 1500-1600 ^o C, after which the mineral wool charge is filled. The mixture, heated by the combustion products of natural gas, melts. The melt, flowing down over red-hot packed bodies, overheats, accumulates on the bottom of the hearth, from where it is selected as needed.

Расположение горелок не по горизонтальной плоскости периметра горна и предельные размеры по их высоте обусловлены как конструктивными параметрами вагранки, так и технологическими особенностями плавки. The location of the burners not on the horizontal plane of the hearth perimeter and the maximum dimensions for their height are due to both the design parameters of the cupola and the technological features of the melting.

При этом установка горелок по спирали на 0,8-0,9 высоты горна обеспечивает равномерность дутьевого и температурного режима по высоте горна и объему насадки. Увеличение спирали более 0,9 высоты горна приведет к горению топлива выше уровня огнеупорной насадки, что приведет как к физическому угару шихты, так и к возможному зашлаковыванию верхней горелки и выходу вагранки из строя. Снижение ниже нижнего предела не обеспечит равномерности теплового напряжения и снизит КПД плавки. At the same time, the installation of the burners in a spiral at 0.8-0.9 of the height of the hearth ensures uniformity of the blast and temperature conditions in the height of the hearth and the volume of the nozzle. An increase in the spiral of more than 0.9 heights of the hearth will lead to fuel burning above the level of the refractory nozzle, which will lead to both the physical burnout of the charge and possible slagging of the upper burner and the cupola breakdown. A decrease below the lower limit will not ensure the uniformity of thermal stress and reduce the efficiency of the heat.

Расположение горелок таким образом обусловлено также и удобностью проведения монтажных работ и работ, выполняемых при обслуживании вагранки. The location of the burners in this way is also due to the convenience of installation work and work performed during maintenance of the cupola.

Изобретение, кроме минераловатного производства, может найти применение в производстве каменного литья, в литейном производстве машиностроительных предприятий для плавки чугуна. The invention, in addition to mineral wool production, can find application in the production of stone casting, in the foundry of machine-building enterprises for smelting cast iron.

Claims

A gas cupola containing a shaft, a hearth with gas burners, a refractory nozzle, a hearth and an exhaust channel, characterized in that the gas burners are installed along the perimeter of the hearth in a spiral at a distance from the hearth of 0.8 0.9 height of the hearth.